JP5204604B2 - 給湯機 - Google Patents
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これにより、コンパクトで廉価な構成の断熱構造が実現し、仮に真空断熱材に損傷を受けても、全損に至らず断熱性能の低下を抑えられる。
しかしながら、特許文献1には、真空断熱材を貯湯タンクの周りに取り付ける場合、真空断熱材の溶着部分の端部同士の突合せ部の構成については、特に言及がない。
図1(a)は、本発明に係る実施形態の貯湯タンク1の周りに、長形状の真空断熱材2a、2bを配置した状態を示す側面図であり、図1(b)は、図1(a)に示す貯湯タンク1の周りに長形状の真空断熱材2a、2bを配置した状態を示す上面図であり、図1(c)は、図1(b)のA部拡大図である。
なお、貯湯タンク1の上面1j、下面1sには、断熱材が設けられるが、図1(a)では、省略して示している。
実施形態の貯湯タンク1の断熱構造は、図1(b)に示すように、貯湯タンク1の周りに、真空断熱材2a、2bの密閉代5a、5bを折り返した端部7a、7bを一定の隙間cを空けて取り付け、その隙間cに別の断熱材6を取り付けている。即ち、密閉代5a、5bを折り返してできた端面同士が対向した状態となっている。
この隙間cを空けることにより、真空断熱材2a、2bがぶつかることなく互いに傷付かない。また、隙間cに別の断熱材6を設けるので、隙間cからの放熱が抑制される。
また、貯湯タンク1を覆う真空断熱材2a、2bを、別の断熱材9(後記の図4参照)または鉄板等の外板8(後記の図5参照)でおさえることにより、真空断熱材2a、2bが貯湯タンク1から離脱することが抑制される。
<貯湯タンク1の断熱構造の全体構成>
次に、貯湯タンク1の断熱構造の全体構成について、説明する。
図1(a)、(b)に示す貯湯タンク1は、例えば、高さs1が約90cm、奥行きs2が約130cm、幅s3が約41cmの直方体の形状を有しており、内部に夜間電力等を利用してヒートポンプ、ヒータ等で加熱した高温水が貯留されている。
貯湯タンク1は、配管が設けられる前面1u、別の断熱材(図示せず)が設けられる上面1j、下面1s(図1(a)参照)を除いて、一方側面1rから後面1zにかけて3枚の矩形状の真空断熱材2aが配設されるとともに、図1(a)に示す真空断熱材2aと同様に、他方側面1tから後面1zにかけて3枚の矩形状の真空断熱材2bが配設されている。前面1uには、真空断熱材とは異なる通常の断熱材(例えば、発泡スチロールやグラスウール等)が配置されている。
なお、真空断熱材2a、2bは同様な形状を有している。
そして、真空断熱材2aの端部7aと、真空断熱材2bの端部7bとの間の隙間cには、通常の断熱材6が取り付けられている。
次に、真空断熱材2(2a、2b)について説明する。
図2(a)は、実施形態の真空断熱材2(2a、2b)の平面図であり、図2(b)は、図2(a)のB−B線断面図である。
図2(a)に示すように、真空断熱材2は、例えば、縦寸法f1が30cm、横寸法f2が125cm、厚み寸法f3(図2(b)参照)が1cmの薄い矩形の形状を有しており、その周囲に幅寸法f4が5cm前後の密閉代5を有している。
なお、真空断熱材2の各部の寸法は、上記寸法に限定されないことは言うまでもない。
こうして、真空断熱材2の周囲には、その内部の真空状態を維持するための密閉代5が形成されている。
ここで、真空断熱材2における密閉代5は、図2(a)に示すように、外気に向けて広げて形成されるので、放熱面積が拡大し、断熱性能の低下をきたすおそれがある。
そこで、図2に示す真空断熱材2(2a、2b)を、図3に示すように、その密閉代5を折り返し、断熱材本体2h(2ah、2bh)に不燃性の接着剤のホットメルトやテープなどで密着させ、密閉代5の放熱面積を減少させ、断熱性の向上を図っている。
なお、図3においては理解を容易にするため、真空断熱材2の一端部の密閉代5(図2(a)の左側の密閉代5)を折り返した場合を示しているが、本実施形態では、真空断熱材2の四方の密閉代5を断熱材本体2hに折り返し密着させたものを使用している。
ところで、真空断熱材には、内部に配置される芯材としてのグラスウールをバインダ等で接着硬化させるものがあるが、真空断熱材2としては、芯材3としてのグラスウールをバインダ等の接着剤で接着硬化させないいわゆる「バインダレス」と呼ばれるタイプの真空断熱材が用いられる。かかる真空断熱材2は柔軟性を有するものであるため、真空断熱材2を容易に湾曲させることができる。真空断熱材2では、バインダを用いない代わりに、グラスウールをポリエチレンフィルム等の袋に収容することにより、グラスウールが散らばらないように工夫されている。また、真空断熱材には、グラスウールの繊維同士を熱融着させるものもあるが、真空断熱材2としては、柔軟性を確保すべく、熱融着を行っていないものが用いられる。
次に、貯湯タンク1への真空断熱材2(2a、2b)の取り付けについて説明する。
貯湯タンク1には、夜間の安い電力を使用して、ヒートポンプユニット、ヒータ(図示せず)等を運転して水道水等を加熱したお湯が貯湯されている。そして、貯湯タンク1内に貯留されるお湯を昼間使用するようにしている。
このため、貯湯タンク1は、貯留されるお湯が冷めないように高断熱性が要求される。
そこで、保温性能を向上するために、貯湯タンク1の周りに熱伝導率の低い真空断熱材2a、2bを取り付けている。
同様に、真空断熱材2bの四方の密閉代5bを断熱材本体2bhに折り返し密着させ(図3参照)、図1(b)に示すように、断熱材本体2bhに密着した密閉代5bが外側になるようにして、貯湯タンク1の他方側面1tから後面1zにかけて真空断熱材2aを貯湯タンク1に、ホットメルトや両面テープ等を用いて貼り付ける。
このようにして、図1に示す例では、貯湯タンク1の一方側面1rから後面1zにかけて、3枚の真空断熱材2aが取り付けられるとともに、貯湯タンク1の他方側面1tから後面1zにかけて、3枚の真空断熱材2bが取り付けられるとともに、真空断熱材2aの端部7aと真空断熱材2bの端部7b間に隙間cが形成されるので、真空断熱材2a、2bが接触することなく傷つかない。
ここで、図1(a)、(b)に示す貯湯タンク1の一方側面1rから後面1zにかけて設けられる3枚の真空断熱材2a間も同様に隙間cが形成されるとともに隙間cに断熱材6が設けられている。また、貯湯タンク1の他方側面1tから後面1zにかけて設けられる3枚の真空断熱材2b間も同様に隙間cが形成されるとともに隙間cに断熱材6が設けられている。
例えば、貯湯タンク1の上部にのみ真空断熱材2a、2bを設ける。この場合には、貯湯タンク1の下部に通常の断熱材を配置してもよい。
或いは、貯湯タンク1の断熱材を、上部を下部より厚くする、例えば、貯湯タンク1の上部に複数の真空断熱材2a、2bを設け、貯湯タンク1の上部には、上部より少ない枚数の真空断熱材2a、2bを設ける等々である。
或いは、場合によっては、四方の端部に適用してもよいし、限定されない。
次に、貯湯タンク1の周囲に取り付けた真空断熱材2a、2bの貯湯タンク1からの剥がれ防止の構成について説明する。
図4は、真空断熱材2a、2b(図1(c)参照)を取り付けた貯湯タンク1を外板(若しくは、筐体)8内に収納した状態を示す上面図である。なお、貯湯タンク1の上面1jには、断熱材、外板が設けられるが、図4では省略している。
なお、筐体とは、貯湯タンク1の前面1u、後面1z、一方側面1r、他方側面1t、上面1j、および下面1sをそれぞれ覆う外板をいい、或いは、貯湯タンク1の下面1sを除く前面1u、後面1z、一方側面1r、他方側面1t、および上面1jをそれぞれ覆う外板をいう。
前記したように、貯湯タンク1は、内部のお湯が冷めないように高断熱性が要求されることから、貯湯タンク1の周りに、熱伝導率の低い真空断熱材2a、2bが、両面テープやホットメルトなどで取り付けられ、保温性能を向上させている。
真空断熱材2a、2bは、この高温になる貯湯タンク1に耐熱性の両面テープやホットメルトなどで取り付けられるが、該両面テープやホットメルトなどが経年変化等により、貯湯タンク1、真空断熱材2a、2b等から剥がれたり、浮き上がることが懸念される。
そこで、図4に示すように、貯湯タンク1の周りを覆う塗装鉄板等の外板8に別の断熱材9を取り付け、この断熱材9で真空断熱材2a、2bを外方から内方の貯湯タンク1に向けて押えるようにしている。
加えて、貯湯タンク1の周囲の真空断熱材2a、2bと、外部に露出する外板8間に別の断熱材9が配置されるので、外板8が高温になることが更に抑制される。
図5は、変形形態の真空断熱材2a、2bを取り付けた貯湯タンク1を外板28(28a、28b、28c)内に収納する構成を示す上面図である。なお、図5も、図4と同様に、貯湯タンク1の上面1jに設けられる断熱材、外板等を省略して示している。
変形形態は、貯湯タンク1の周囲の真空断熱材2a、2bを外板28a、28bで直接、押える構成としたものである。
図5に示すように、貯湯タンク1の一方側面1rから後面1z側に折り曲げられ真空断熱材2aを覆う外板28aと、貯湯タンク1の他方側面1tから後面1z側に折り曲げられ真空断熱材2bを覆う外板28bと、真空断熱材2a、2bを取り付けた貯湯タンク1の後面1zを覆うとともに、外板28aに設けたネジ穴28a1と外板28bに設けたネジ穴28b1とにそれぞれ対応する取り付け孔28c1、28c2を有する外板28cとを用いる。
すなわち、
取り付け孔28c1、28c2間ピッチp<真空断熱材の外面2a1、2b1間の寸法f5
とする。
そして、外板28aで、貯湯タンク1の一方側面1r、後面1zの真空断熱材2aを覆うととともに、外板28bで、貯湯タンク1の他方側面1t、後面1zの真空断熱材2bを覆い、外板28cの取り付け孔28c1、28c2を外板28aのネジ穴28a1と外板28bのネジ穴28b1とに合わせてボルトnを挿通し、ボルトnで外板28cを外板28aと外板28bとにネジ止めする。
この構成によれば、貯湯タンク1の周囲の真空断熱材2a、2bは、それぞれ外板28a、28bで外方から内方の貯湯タンク1に向けて押えられるので、真空断熱材2a、2bが貯湯タンク1から剥がれたり、浮き上がることが抑制される。
或いは、外板28a、28bおよび外板28cにそれぞれ取り付け孔、取り付け突起等を形成し、別部材の取り付け部材を、外板28a、28bおよび外板28cのそれぞれの取り付け孔、取り付け突起等に取り付け、外板28cと外板28a、28bとを固定する構成とすることも可能である。
このように、外板28a、28bで真空断熱材2a、2bをそれぞれ貯湯タンク1に向けて押さえる構成であれば、その構成は適宜選択可能である。
なお、この説明では、貯湯タンク1の一方側端部の取り付け構成(図5参照)を説明したが、他方側端部の取り付けも同様に行われる。
本実施形態の貯湯タンク1は、図1(c)に示すように、その周りに真空断熱材2a、2bの密閉代5a、5bの溶着部分を裏面(貯湯タンク1が配置される反対側の面)に折り返すとともに真空断熱材2a、2b同士を突合せる際に、その突合せ代に一定の隙間cをあけて取り付け、その端部7a(7b)がもう片方の真空断熱材2b(2a)を傷付けることがないように、その隙間cに別の断熱材6を取り付けたことを特徴としている。
また、図5に示すように、貯湯タンク1の真空断熱材2a、2bを、それぞれ直接外板28a、28bで貯湯タンク1に向けて押さえてもよい。
真空断熱材2a、2bは、その内部に芯材3としてのグラスウールをアルミ製ガスバリアー性フィルム4で包み、内部を真空排気して密閉密着した板状の断熱材である。
真空断熱材2a、2bの密閉代5a、5bは、熱漏洩の起因となることから、密閉代5a、5bの溶着部分を裏面に折り返し、確実に熱漏洩を減少させている。
また、端部7a(7b)がもう片方の真空断熱材2b(2a)を傷つけることがないように、端部7a、7b間に隙間cを設け、また、その隙間cに別の柔らかい断熱材6を取り付け、真空断熱材2b(2a)の損傷を抑制している。
或いは、貯湯タンク1の周りに取り付けられる真空断熱材2a、2bを、直接外板28a、28bで押さえる構成とすることで、真空断熱材2a、2bの貯湯タンク1からの剥がれ、浮き上がりを防止できる。
また、本実施形態では、密閉代5a、5bの溶着部分を折り返した真空断熱材2a、2bを貯湯タンク1の周りに取り付けるとともに、真空断熱材2a、2b間に別の断熱材6を取り付けた例を例示して説明したが、密閉代5a、5bの溶着部分を折り返した真空断熱材のみを貯湯タンク1の周りに取り付けた場合も、密閉代5a、5bからの放熱が抑制されるので、断熱性能の向上が図れる。
或いは、貯湯タンク1の周りに、真空断熱材の端部同士を隙間をあけて突合せた状態で真空断熱材を取り付けることで、丸型の貯湯タンク1や小型の貯湯タンク1に一つの真空断熱材を一巻きで設けることも可能である。この場合、真空断熱材の端部同士間の隙間に、別の断熱材を設け、更なる断熱性能の向上および真空断熱材の信頼性の向上を図る構成とすることも可能である。
以上、本発明の貯湯タンクの断熱構造について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、適宜その構成を変更することが可能である。
2 真空断熱材
2h 断熱材本体(本体)
2a 真空断熱材
2ah 断熱材本体(本体)
2b 真空断熱材
2bh 断熱材本体(本体)
3 芯材
5 密閉代
5a 密閉代
5b 密閉代
6 断熱材(別の断熱材)
7a 端部
7b 端部
8 外板
9 断熱材(第2の断熱材)
28a 外板
28b 外板
c 隙間
Claims (1)
- 給湯用の温水を貯留する上面視で長方形の直方体形状の貯湯タンクを有する給湯機であって、
前記貯湯タンクの周りに取り付けた真空断熱材と、
前記貯湯タンクの形状に沿った形状を有してその周りを覆う外板のうちの側方の長手方向の一対の平面板状の外板に断続的に取り付けられ前記真空断熱材を前記貯湯タンクに向けて押える第2の断熱材とを備え、
密閉代の溶着部分をその本体側に折り返した端部を有する前記真空断熱材を前記貯湯タンクの周りに取り付け、
前記貯湯タンクの周りに、一方の前記真空断熱材の端部と他方の前記真空断熱材の端部とを突合せるとともに前記両端部の間に隙間をあけて前記両真空断熱材を取り付け、
前記端部間の隙間に別の断熱材を取り付ける
ことを特徴とする給湯機。
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