JP5302231B2

JP5302231B2 - 貯湯タンク

Info

Publication number: JP5302231B2
Application number: JP2010016412A
Authority: JP
Inventors: 圭一栗木; 猛加藤
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2010-01-28
Filing date: 2010-01-28
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2030-01-28
Also published as: JP2011153777A

Description

本発明は、貯湯式給湯装置等で使用する貯湯タンクに関する。

この種の貯湯タンクは、上下方向に長手のタンク本体と、タンク本体の下部周面に、周方向の間隔を存して取り付けた下方にのびる複数本のタンク支持片と、タンク本体を被覆する断熱材とで構成されている。従来、断熱材は、タンク本体の周方向に２分割されたブロックで構成されている（例えば、特許文献１参照）。そして、各ブロックは、タンク本体の周面を覆う上下方向に長手の周壁部と、周壁部の上端から径方向内方にのびてタンク本体の頂部を覆う上壁部と、周壁部の下端から径方向内方にのびてタンク本体の底部を覆う下壁部とを有する。

ところで、タンク支持片は、一般的に、周方向に等間隔で３本設けられている。そして、断熱材のブロックの割面を、３本のタンク支持片のうちの所定の１本のタンク支持片を通るタンク本体の直径方向の線に合致するように設定している。この場合、残りの２本のタンク支持片は割面から周方向にずれてしまい、このままでは各ブロックの下壁部がタンク支持片に干渉して２個のブロックを割面で突き合わせることができなくなる。そこで、各ブロックの下壁部に、割面から周方向にずれたタンク支持片に対する逃げのための切欠きを形成し、２個のブロックを割面で突き合わせできるようにしている。

ここで、切欠きは、割面から各ブロックの突き合わせ方向に長手に連続するように形成する必要がある。その結果、タンク本体の底部が切欠きの部分で外気に広く晒されてしまい、放熱ロスを生じやすくなる。

特開２００７−１３９０７２号公報

本発明は、以上の点に鑑み、放熱ロスを低減できるようにした貯湯タンクを提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、上下方向に長手のタンク本体と、タンク本体の下部周面に、周方向の間隔を存して取り付けた下方にのびる３本のタンク支持片と、タンク本体を被覆する断熱材とから成る貯湯タンクにおいて、断熱材は、３本のタンク支持片と同一の周方向位置で周方向に３分割された３個のブロックで構成され、各ブロックは、タンク本体の周面を覆う上下方向に長手の周壁部と、周壁部の上端から径方向内方にのびてタンク本体の頂部を覆う上壁部と、周壁部の下端から周方向に隣り合う２本のタンク支持片の間隔を通して径方向内方にのびてタンク本体の底部を覆う下壁部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、断熱材の３個のブロックの割面が３本のタンク支持片と同一の周方向位置に存するため、各ブロックの下壁部に割面から各ブロックの突き合わせ方向に長手に連続させてタンク支持片に対する逃げのための切欠きを形成しなくても、３個のブロックを割面で突き合わせることができる。その結果、３個のブロックの下壁部によりタンク本体の底部を全面的に覆うことができ、放熱ロスを低減できる。

また、本発明においては、各ブロックの周壁部の側縁下部に、各タンク支持片のタンク本体に対する取付け部を覆うカバー部を形成することが望ましい。これによれば、取付け部からの放熱を防止して、放熱ロスを一層低減できる。

ところで、３本のタンク支持片は、一般的に、タンク本体の下部周面に周方向に等間隔で取付けられるから、３個のブロックを同一形状に形成することが可能になる。このように各ブロックを同一形状にすれば、各ブロックを夫々異なる成形型で成形する必要がなく、コストダウンを図ることができる。

本発明の実施形態の貯湯タンクを具備する貯湯式給湯装置の構成を示す説明図。実施形態の貯湯タンクの斜視図。実施形態の貯湯タンクの分解斜視図。実施形態の貯湯タンクの底面図。

図１は、本発明の実施形態の貯湯タンク１を具備する貯湯式給湯装置を示している。貯湯式給湯装置は、貯湯タンク１を収納する外装ケーシング２の外部に配置した、タンク水（貯湯タンク１内の水）を加熱する加熱装置たるヒートポンプユニット３を備えている。

ヒートポンプユニット３は、冷媒を蒸発器３１からコンプレッサ３２と放熱器３３と膨張弁３４とを介して蒸発器３１に戻す閉回路で構成される公知のものである。蒸発器３１にはファン３１ａが付設されており、冷媒がファン３１ａにより送風される大気の熱を吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒はコンプレッサ３２で圧縮されて高温高圧になり、放熱器３３で放熱した後、膨張弁３４で減圧されて蒸発器３１に戻される。また、貯湯タンク１の底部から頂部にヒートポンプユニット３の放熱器３３を介してタンク水を循環させるタンク水循環路３５を設けている。タンク水循環路３５には、ヒートポンプユニット３側に位置させて、循環ポンプ３５ａが介設されている。そして、循環ポンプ３５ａの作動により、貯湯タンク１の底部から低温のタンク水が放熱器３３に供給され、放熱器３３における冷媒との熱交換でタンク水が加熱されて貯湯タンク１の頂部に戻されるようにしている。ヒートポンプユニット３及び循環ポンプ３５ａは、貯湯タンク１の上部のタンク水の温度を検出する温度センサ（図示せず）の検出温度が所定温度を下回ったときに、作動される。

貯湯タンク１の底部には給水路４が接続され、頂部には出湯路５が接続されている。給水路４には、水道管４ａからの冷水が減圧弁４ｂを介して供給される。また、減圧弁４ｂの下流側の給水路４の部分から分岐する分岐給水路４ｃが設けられており、この分岐給水路４ｃと出湯路５とを、給湯栓等の給湯端末６ａに連なる給湯路６の上流端に合流して接続している。そして、貯湯タンク１から出湯路５を介して出湯される温水と、分岐給水路４ｃを介して供給される冷水との混合比を湯水混合手段７により調節し、設定温度の湯が給湯端末６ａに供給されるようにしている。

湯水混合手段７は、出湯路５に介設した第１流量調節弁７ａと、分岐給水路４ｃに介設した第２流量調節弁７ｂとで構成されている。また、出湯路５に流れる温水の温度を検出する第１温度センサ７ｃと、分岐給水路４ｃに流れる冷水の温度を検出する第２温度センサ７ｄと、給湯路６に流れる湯の温度を検出する第３温度センサ７ｅとを設けている。そして、第１と第２の各温度センサ７ｃ，７ｄの検出温度に基づいて第１と第２の各流量調節弁７ａ，７ｂをフィードフォワード制御すると共に、第３温度センサ７ｅの検出温度が設定温度になるように各流量調節弁７ａ，７ｂをフィードバック制御して、温水と冷水の混合比を自動調節し、設定温度の湯が給湯端末６ａに供給されるようにしている。

また、給湯路６には、バイパス弁６ｂが介設されると共に、このバイパス弁６ｂと並列に、バーナ（図示せず）を加熱源とする給湯熱源機８が接続されている。そして、出湯路５に出湯される温水の温度が設定温度未満になったときは、バイパス弁６ｂを閉弁して、給湯熱源機８を作動させ、給湯熱源機８により水を設定温度に加熱するようにしている。

また、貯湯タンク１内に気泡が貯まって圧力が過度に上昇することを防止するために、貯湯タンク１内の圧力が所定値以上になったときに開弁する圧力逃がし弁９が貯湯タンク１の頂部に接続されている。圧力逃がし弁９の出口には排水ホース９ａが接続されている。

外装ケーシング２の横方向一側面には、給水路４に水道管４ａを接続する給水接続口２ａと、外装ケーシング２の外部の給湯路６となる給湯配管６ｃを接続する給湯接続口２ｂと、給湯熱源機８の流入側配管８ａと流出側配管８ｂを夫々バイパス弁６ｂの上流側と下流側の給湯路６の部分に接続する熱源機用の往き接続口２ｃと戻り接続口２ｄとが設けられている。また、外装ケーシング２の横方向他側面には、外装ケーシング２の外部のタンク水循環路３５となる、ヒートポンプユニット３に対する往き管３５ｂと戻り管３５ｃとを夫々接続する循環路用の往き接続口２ｅと戻り接続口２ｆとが設けられている。

図２、図３を参照して、貯湯タンク１は、上下方向に長手のタンク本体１１と、タンク本体１１の下部周面に周方向に等間隔で取付けた下方にのびる３本のタンク支持片１２と、タンク本体１１を被覆する発泡スチロール等から成る断熱材１３とで構成されている。各タンク支持片１２は、タンク本体１１の周面下部に溶接した平面視Ｕ字状のブラケット１１ａに固定されている。そして、図示しないが、各タンク支持片１２の下端を外装ケーシング２の底板に締結して、貯湯タンク１を外装ケーシング２内に支持している。

また、タンク本体１１の頂部と底部には夫々接続口１１ｂ，１１ｃが設けられている。そして、図１に示す如く、底部の接続口１１ｃに、給水路４の下流端とタンク水循環路３５の上流端とを接続すると共に、頂部の接続口１１ｂに、出湯路５とタンク水循環路３５の下流端と圧力逃がし弁９とを接続している。

断熱材１３は、３本のタンク支持片１２と同一の周方向位置で周方向に３分割された３個のブロック１３_１，１３_２，１３_３で構成されている。各ブロック１３_１，１３_２，１３_３は、タンク本体１１の周面を覆う上下方向に長手の周壁部１３ａと、周壁部１３ａの上端から径方向内方にのびてタンク本体１１の頂部を覆う上壁部１３ｂと、周壁部１３ａの下端から周方向に隣り合う２本のタンク支持片１２，１２の間隔を通して径方向内方にのびてタンク本体１１の底部を覆う下壁部１３ｃとを有している。ここで、３本のタンク支持片１２は周方向に等間隔（１２０°間隔）で取付けられている。そのため、各ブロック１３_１，１３_２，１３_３の周壁部１３ａは、タンク本体１１の周面を１２０°の角度範囲に亘って覆うように形成され、上壁部１３ｂ及び下壁部１３ｃは、タンク本体１１の頂部及び底部をその中心から１２０°の角度範囲に亘って覆うように形成される。そして、３個のブロック１３_１，１３_２，１３_３は同一形状である。

尚、タンク本体１１の頂部及び底部の中心には接続口１１ｂ，１１ｃが設けられているため、上壁部１３ｂ及び下壁部１３ｃは、接続口１１ｂ，１１ｃが露出するように、径方向内端部分が円弧状に切欠かれている。

また、各ブロック１３_１，１３_２，１３_３の周壁部１３ａの周方向両側の側縁下部には、各タンク支持片１２のタンク本体１１に対する取付け部の周方向半部を覆う、径方向外方に膨出するカバー部１３ｄが形成されている。尚、各ブロック１３_１，１３_２，１３_３の周壁部１３ａの周方向片側の側縁下部に、各ブロック１３_１，１３_２，１３_３の周方向片側に位置するタンク支持片１２のタンク本体１１に対する取付け部を全面的に覆うカバー部を形成してもよい。

本実施形態によれば、断熱材１３の３個のブロック１３_１，１３_２，１３_３の割面が３本のタンク支持片１２と同一の周方向位置に存するため、各ブロック１３_１，１３_２，１３_３の下壁部１３ｃに割面から各ブロックの突き合わせ方向に長手に連続させてタンク支持片１２に対する逃げのための切欠きを形成しなくても、３個のブロック１３_１，１３_２，１３_３を割面で突き合わせることができる。その結果、３個のブロック１３_１，１３_２，１３_３の下壁部１３ｃにより、図４に示す如く、タンク本体１１の底部をほぼ全面に亘って覆うことができ、放熱ロスを低減できる。

また、各ブロック１３_１，１３_２，１３_３の周壁部１３ａの側縁下部に形成したカバー部１３ｄにより、各タンク支持片１２のタンク本体１１に対する取付け部が覆われるため、取付け部からの放熱を防止して、放熱ロスを一層低減できる。更に、３個のブロック１３_１，１３_２，１３_３を同一形状にすることで、各ブロック１３_１，１３_２，１３_３を夫々異なる成形型で成形する必要がなく、コストダウンを図ることができる。

尚、図には明瞭に示されていないが、各ブロック１３_１，１３_２，１３_３の厚みは、下部よりも上部の方が厚い。これによれば、高温の温水が貯留されるタンク本体１１の上部の断熱性を向上できる。従って、厚さを均一にするものに比し、同量の断熱材を使用して、放熱ロスを効果的に低減できる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態は、タンク水を加熱する加熱装置としてヒートポンプユニット３を用いているが、太陽熱パネルや燃料電池等のヒートポンプユニット３以外の加熱装置を用いることも可能である。また、上記実施形態は、貯湯式給湯装置に用いる貯湯タンク１に本発明を適用したものであるが、タンク水を温水暖房端末に供給する貯湯式暖房装置に用いる貯湯タンクにも同様に本発明を適用できる。

１…貯湯タンク、１１…タンク本体、１２…タンク支持片、１３…断熱材、１３_１，１３_２，１３_３…ブロック、１３ａ…周壁部、１３ｂ…上壁部、１３ｃ…下壁部、１３ｄ…カバー部。

Claims

上下方向に長手のタンク本体と、タンク本体の下部周面に、周方向の間隔を存して取り付けた下方にのびる３本のタンク支持片と、タンク本体を被覆する断熱材とから成る貯湯タンクにおいて、
断熱材は、３本のタンク支持片と同一の周方向位置で周方向に３分割された３個のブロックで構成され、各ブロックは、タンク本体の周面を覆う上下方向に長手の周壁部と、周壁部の上端から径方向内方にのびてタンク本体の頂部を覆う上壁部と、周壁部の下端から周方向に隣り合う２本のタンク支持片の間隔を通して径方向内方にのびてタンク本体の底部を覆う下壁部とを有することを特徴とする貯湯タンク。
前記各ブロックの前記周壁部の側縁下部に、前記各タンク支持片の前記タンク本体に対する取付け部を覆うカバー部が形成されることを特徴とする請求項１記載の貯湯タンク。
前記３本のタンク支持片は、前記タンク本体の下部周面に周方向に等間隔で取付けられ、前記３個のブロックは同一形状であることを特徴とする請求項１又は２記載の貯湯タンク。