JP4730385B2

JP4730385B2 - 貯湯タンク及びそれを用いた給湯装置

Info

Publication number: JP4730385B2
Application number: JP2008042477A
Authority: JP
Inventors: 常子今川; 吉継西山; 哲英倉本; 昌宏尾浜; 照夫山本; 雅之藤本; 大三好
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2008-02-25
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2028-02-25
Also published as: JP2009198129A

Description

本発明は、貯湯式給湯装置が具備している加熱した水を蓄える貯湯タンクに関し、特に断熱構造に関するものである。

従来の貯湯タンクは断熱材で被覆されており、電気やガスのエネルギーを用いて高温の湯に加熱された水を内部に貯留して、給湯端末で利用するようにしている。断熱材には、断熱性能の高い（熱伝導率が低い）断熱材を利用している。そのため、貯湯タンクの放熱熱量が低減し、貯湯タンクの熱容量を比較的長い時間保持することができる。また、貯湯タンクの放熱熱量の低減に伴い、加熱に必要な電力やガスなどのエネルギーが低減するため、給湯装置の効率の向上を図ることができる。断熱材の材質は、例えば、発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレン等の発泡樹脂、または、グラスウール、グラスファイバーなどの繊維材料などが用いられる。また、組み立てのしやすさから、貯湯タンクの形状に合わ
せて成型した成型断熱材を用いることも多くなってきている。

ところで、貯湯式給湯装置は貯湯タンクに１日の給湯熱量を蓄える必要があるため、大型である場合が多く、設置性が劣る課題がある。この課題を解決するため、貯湯タンクの断熱材の厚みを薄くして小型化する方法がある。これまで、単純に従来の断熱材を薄くしたのでは断熱性能が落ちるため、より断熱性能の高い真空断熱材と、従来の断熱材とを複合的に用いて、断熱性能を落とさずに貯湯タンクの小型化を図る方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。図４、図５は、特許文献１に記載された貯湯タンクの断熱構造を示すものである。

図４においては、容器体２全体を被覆している成型断熱材２１の外気に接する部分の一部を平面状の真空断熱材２２に置き換えて、貯湯タンク幅、または、奥行き寸法を小さくしている。図５においては、成型断熱材２４が容器体３に接する部分を真空断熱材２３に置き換えて寸法を小さくしている。
特開２００７−１６３０３８号公報

しかしながら、図４における従来の貯湯タンクの構造では、成型断熱材２１の一部を平面的な真空断熱材２２に置き換えたのみであるため、貯湯タンクの寸法を十分に低減できているとは言いがたい。

また、図５における従来の貯湯タンクの構造では、成型断熱材２４と真空断熱材２３が接する部分に隙間が生じ、放熱ロスの割合が増加する恐れがある。また、特に言及されていないが、図６に示すように、真空断熱材２３は、芯材３０と複数のフィルム部材３１からなり、端部にフィルム部材３１を相互に加熱接合されたヒートシール部３２を有しており、ヒートシール部３２はヒレ状になっている。

この場合の課題は、ヒートシール部３２の加熱接合部を容器体３に接して配置すると、長時間高熱にさらされることになり、シールが劣化して組み立て当初の断熱性能が保てなくなる恐れがあることである。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、貯湯タンクの小型化を図って設置性を高めるとともに、貯湯タンクからの放熱ロスを低減させることができる貯湯タンクを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の貯湯タンクは、貯湯用容器体と前記容器体を包囲し断熱する複数の断熱材とを備え、前記複数の断熱材は、成型断熱材と前記成型断熱材より厚みの薄い真空断熱材とで構成され、かつ、前記真空断熱材の一部は、前記容器体の曲面部に沿うように成形された形状であるとともに、前記真空断熱材の端部は、前記容器体の曲面部の接線方向に成形された略直線形状で、前記真空断熱材の略直線形状に成形された端部の内面と前記容器体とによって形成された空間に、前記成型断熱材の端部を配設したことを特徴とするもので、断熱性能のよい真空断熱材を容器体に沿うように成形するため、従来の平面状の真空断熱材を使用する貯湯タンクよりも大幅な寸法の低減を図ることができる。

本発明によれば、貯湯タンクの小型化を図って設置性を高めるとともに、貯湯タンクからの放熱ロスを低減させることが可能な貯湯タンクを提供することができる。

第１の発明は、貯湯用容器体と前記容器体を包囲し断熱する複数の断熱材とを備え、前記複数の断熱材は、成型断熱材と前記成型断熱材より厚みの薄い真空断熱材とで構成され、かつ、前記真空断熱材の一部は、前記容器体の曲面部に沿うように成形された形状であるとともに、前記真空断熱材の端部は、前記容器体の曲面部の接線方向に成形された略直線形状で、前記真空断熱材の略直線形状に成形された端部の内面と前記容器体とによって形成された空間に、前記成型断熱材の端部を配設したことを特徴とする貯湯タンクで、従来の貯湯タンクよりも、大幅な寸法の低減を図ることができる。

また、成型断熱材と真空断熱材が接する部分を容器体に対して重ねて配置するため、断熱材間の隙間が少なくなるとともに、重なり部分での断熱性能が高くなるため、放熱ロスを少なくすることができる。また、真空断熱材のヒートシール部分は容器体に接することがないため、長期間にわたって断熱性能を維持することができる。

第２の発明は、第１の発明に記載の貯湯タンクを用いた給湯装置で、貯湯タンクの小型化を図って設置性を高めるとともに、貯湯タンクからの放熱ロスを低減させることができる貯湯タンクを用いた給湯装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における貯湯タンクの断熱構造図を示し、図２には、本発明の実施の形態における貯湯タンクを備えた貯湯式給湯装置の構成図を示すものである。

図１は図２におけるＡ−Ａ’方向の断面図を示している。図１において真空断熱材１１ｂは容器体３の側面の形状に沿うように成形され、端部は容器体３から離れ、容器体３の曲面の接線方向に直線に成形されている。成型断熱材１１ｄは真空断熱材１１ｂと容器体３の両方に接するように、すなわち、真空断熱材１１ｂと容器体３によって形成される空間形状にあうように成型されている。また、真空断熱材１１ｂのヒートシール部は、成型断熱材１１ｄの外周に沿わせるように配置する。

図２において、加熱手段１は、容器体３に貯留された水を高温に加熱する加熱熱源で有り、混合弁３は、給水配管１２に接続された給水管路１２から供給される給水と、容器体３上部に接続された給湯上部管路５から供給される湯を、リモコン（図示せず）等で設定された温度の給湯水となるように、給水と湯を混合するものである。設定温度となった給湯水は、給湯管路６を経由して、給湯端末１３へ供給される。

容器体３に給水配管１４から供給されて貯留されている給水は、入水管路７の水ポンプ９により、加熱手段１へ搬送される。加熱手段１によって加熱されて高温となった湯は、加熱手段１に接続される出湯管路８によって、貯湯タンク２の上部から貯留する。

このとき、容器体３の内部では、上部に高温の湯水、下部では低温の水が積層状態に蓄えられている。容器体３、混合弁４、給湯上部管路５、給水管路１２、給湯管路６、入水管路７、出湯管路８、水ポンプ９などは、天面部の外装体１０ａ、側面部の外装体１０ｂ、底面部の外装体１０ｃによって包囲されることにより、貯湯式給湯装置として形成される。

ここで、容器体３の外面には、断熱材１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを備えている。すなわち、容器体３の上部の断熱材として上部断熱材１１ａ、貯湯タンク２の側面の断熱材として真空断熱材１１ｂ、側面断熱材１１ｄ、容器体３の下部の断熱材として下部断熱材１１ｃである。また、前記上部断熱材１１ａ、前記側面断熱材１１ｄ、下部断熱材１１ｃは成型断熱材である。なお、この成型断熱材の材質は、例えば、発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレン等の発泡樹脂などが用いられる。

以上のように、容器体３の側面を曲面に沿うように成形した真空断熱材１１ｂと、真空断熱材１１ｂと容器体３の空間に成型断熱材１１ｄを配置することで、平面状の真空断熱材１１ｂを配置するよりも貯湯タンクの寸法を小さくすることができる。また、真空断熱材１１ｂと成型断熱材１１ｄが接する部分に隙間が発生しないため放熱ロスの低減が可能になるとともに、真空断熱材１１ｂと成型断熱材１１ｄが接する部分は２重に断熱されるため、断熱性能を向上させることができる。また、真空断熱材１１ｂのヒートシール部３２は容器体３に接することがないため、長期間にわたって断熱性能を維持すること画できる。

また、図３は他の貯湯タンクの断熱構造を示す図で、図２において容器体３の上部の曲面に対して、真空断熱材１１ｅを配置している。

容器体３の上部の曲面に真空断熱材１１ｅを配置することによって、断熱材の体積が減り、外装体内に新たに空間が生じる。新たに生じた空間に、容器体３の上部に接続している混合弁４や給湯上部管路５、制御基盤（図示せず）を配置することによって、外装体１１ｂの寸法を低減でき、設置性を高めることができる。

なお、上記実施の形態１および２で、加熱手段１として、ヒートポンプを用いた給湯機であってもよく、ガスエンジンを用いた給湯機であってもよく、電気ヒータを用いた給湯機であってもよい。

以上のように、本発明にかかる貯湯タンクは、断熱性能を損なわずに省スペース化をはかることが可能になるので、熱源や加熱方式にかかわらずに貯湯式の給湯装置に適用できる。

本発明の実施の形態１における貯湯タンクの断熱構造図同貯湯タンクを備えた貯湯式給湯装置の構成図同他の貯湯タンクの断熱構造図従来の貯湯タンクの第一の断熱構造図従来の貯湯タンクの第二の断熱構造図真空断熱材の構成図

１加熱手段
２貯湯タンク
３容器体
４混合弁
５給湯上部管路
６給湯管路
７入水管路
８出湯管路
９水ポンプ
１０ａ外装体
１０ｂ外装体
１０ｃ外装体
１１ａ成型断熱材
１１ｂ真空断熱材
１１ｃ成型断熱材
１１ｄ成型断熱材
１２給水配管
１３給湯端末

Claims

貯湯用容器体と前記容器体を包囲し断熱する複数の断熱材とを備え、前記複数の断熱材は、成型断熱材と前記成型断熱材より厚みの薄い真空断熱材とで構成され、かつ、前記真空断熱材の一部は、前記容器体の曲面部に沿うように成形された形状であるとともに、前記真空断熱材の端部は、前記容器体の曲面部の接線方向に成形された略直線形状で、前記真空断熱材の略直線形状に成形された端部の内面と前記容器体とによって形成された空間に、前記成型断熱材の端部を配設したことを特徴とする貯湯タンク。
前記請求項１に記載の貯湯タンクを用いた給湯装置。