JP5313317B2 - タンクユニット - Google Patents

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Description

本発明は、ヒートポンプサイクルにより加熱される湯を貯留する貯湯タンクを保温する
ための断熱材で覆ってユニット本体内に備えたタンクユニットに関する。
従来、この種の給湯装置において、貯湯タンクの保温や断熱のため、貯湯タンクの外面にグラスウールなどの面状の断熱材を巻き付ける構成のもの(例えば、特許文献1参照)や、型成形により上下及び前後の4個に分割形成された発泡性成形断熱材を用いて貯湯タンクの外側全体を覆う構成のもの(例えば、特許文献2参照)が知られている。
ところで、タンクユニットには、貯湯用循環ポンプ、風呂水用循環ポンプ、追い焚き用循環ポンプや追い焚き用熱交換器などの種々の部品が配設されるが、このうち重い部品にあっては、一般に貯湯タンクにこれらを取り付けるための取り付け金具をスポット溶接して直接貯湯タンクにこれらの部品を取り付けたり、取り付け枠体をタンクユニット内に配設してこれらの部品をこの枠体に取り付けていた。
特開平7−243705号公報 特開2002−310511号公報
しかし、前者にあっては、スポット溶接不良があると、貯湯タンクから湯が漏れたりすることが起こり、また振動物、例えばポンプ類を貯湯タンクに直接取り付けるので貯湯タンクに振動の影響を与え、貯湯タンク内の湯の温度の階層が崩れ一様になり易く、好ましくない。また、後者にあっては、各種の部品を取り付けるための取り付け枠体を設けるためにコスト高となり、その取り付けスペースを確保しなければならない。
そこで本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、内部に配設される種々の部品を取り付けるための取り付けスペースを確保でき、しかも貯湯タンク内の湯の温度の階層が崩れないように取り付けることができるタンクユニットを提供することを目的とする。
このため第1の発明は、ヒートポンプサイクルにより加熱される湯を貯留する貯湯タンクを断熱材で覆ってユニット本体内に備えたタンクユニットにおいて、前記断熱材は前記ユニット本体内に配設される風呂水の追い焚き用熱交換器を取り付けるための支持具を前記貯湯タンクの側面を覆う断熱部分に発泡工程で埋設した発泡断熱材で構成し、前記支持具は前記追い焚き用熱交換器が前記断熱材内に収納されるように縦長の断面コ字状でありこの支持具に取付け固定された前記追い焚き用熱交換器は前記断熱材で荷重が支えられていることを特徴とする。
また第2の発明は、前記断熱材は前記貯湯タンクの周側部を覆った後に締着具を用いて被覆状態を保持していることを特徴とする。
更に第3の発明は、前記支持具には前記追い焚き用熱交換器がビスやボルトを介して取
付け固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、タンクと共にユニット本体内に収納され振動部材となるポンプを取り付けるための取り付けスペースを確保できる。 又、ポンプ等の重い物が取り付けられる支持具は一体で発泡断熱材に埋設されているため、断熱材全体で重い物の荷重を支えられるから無理な応力が貯湯タンクに掛かることが防止でき、更には振動の発生源であるポンプ等を支持具並びに断熱材を介して貯湯タンクに取り付けても、この貯湯タンク内の湯の温度の階層が崩れにくくしたタンクユニットを提供することができる。
本発明の給湯装置の設置状態を説明する説明図である。 同じく全体構成の概略構成図である。 説明の便宜のためにユニット本体を外して断熱材で被覆した状態の貯湯タンクユニットの斜視図である。 説明の便宜のために貯湯タンクユニットの一部縦断せる側面図である。
以下、図1乃至図4に基づき、本発明の実施形態について説明する。先ず、本発明に係る貯湯タンクユニットを備えた給湯装置の実施形態について、説明する。図1は本発明の給湯装置の設置状態を説明する説明図、図2は全体構成の概略構成図、図3は説明の便宜のためにユニット本体を外して断熱材で被覆した状態の貯湯タンクユニットの斜視図、図4は説明の便宜のために貯湯タンクユニットの一部縦断せる側面図である。
図1において、ヒートポンプ式の給湯装置10は、ヒートポンプユニット11と、このヒートポンプユニット11に配管接続される貯湯タンクユニット12とで構成され、これらヒートポンプユニット11及び貯湯タンクユニット12は、通常、屋外に設置され、ここでは集合住宅などの高層階のベランダなどに設置するものとして説明する。また、これらヒートポンプユニット11及び貯湯タンクユニット12は、共通の外装ケース内に一体に組み込む一体型とすることもできる。
次に、図2を用いて説明すると、前記ヒートポンプユニット11は、ユニット本体11A内に、ロータリー2段圧縮機などの能力可変の圧縮機13、加熱装置としての冷媒対水熱交換器14、電動膨張弁などの減圧装置15、蒸発器16、該蒸発器16に通風して空気と熱交換させる熱交換用送風機19、アキュームレータ17及びヒートポンプ側制御装置18が収容されている。そして、前記圧縮機13、冷媒対水熱交換器14を構成する放熱器14A、減圧装置15、蒸発器16及びアキュームレータ17は、冷媒配管20にて環状に接続されており、二酸化炭素を冷媒として圧縮機13で超臨界圧に圧縮するヒートポンプサイクルXを構成している。また、前記冷媒対水熱交換器14は前記放熱器14Aと受熱器14Bとで構成される。
前記貯湯タンクユニット12は、横断平面がコ字形状のユニット本体12A内に、ステンレス鋼板製の縦長な貯湯タンク22、前記貯湯タンク22の底部に接続される給水配管23、給水開閉弁24、分岐給水配管25、貯湯用配管26、貯湯用循環ポンプ27、追い焚き用配管28、追い焚き用熱交換器29、風呂水用配管30、風呂水用循環ポンプ31、追い焚き用循環ポンプ32、給湯用配管33、混合弁34、風呂給湯開閉弁35、タンク側制御装置36等を収容している。21は圧力逃し弁で、給湯用配管33に接続される。
前記貯湯用配管26の出口部26Aは前記貯湯タンク22の底部に接続され、貯湯用配管26の入口部26Bは前記貯湯タンク22の頂部に接続されている。また、追い焚き用配管28の出口部28A及び給湯用配管33は、それぞれ前記貯湯タンク22の頂部に接続されている。
37は前記ヒートポンプ側制御装置18とタンク側制御装置36とを配線接続する通信線、38は台所用リモートコントローラ、39は風呂用リモートコントローラであり、これら各リモートコントローラ38、39はタンク側制御装置36に配線接続されている。40は風呂の浴槽を示している。
ここで、風呂の浴槽40に注湯する湯張りを行う場合は、風呂用リモートコントローラ39の風呂湯張りスイッチ(図示せず)を押すと、貯湯タンク22内上部から給湯用配管33へ押し出された高温の湯が混合弁34へ流れ、ここで水道配管23及び分岐給水管25から給水される水道水と混合されて、給湯管41を介して予め設定された温度の湯が浴槽40へ注湯され、所定の湯量が注湯されると湯張りが完了する。
上記したように、浴槽40などの利用部への給湯が行われると、貯湯タンク22内の高温の湯が消費され、貯湯タンク22内における高温の湯の層が減少し、この高温の湯は貯湯タンク22内の上部にのみ貯留し、貯湯タンク22内の中間部や下部は、温度の低い湯或いは水が貯留された状態となり、各温度の湯層が形成される。
次に、お湯の沸き上げ運転について説明する。先ず、ヒートポンプユニット11の運転開始により、ヒートポンプサイクルXの圧縮機13が起動すると、二酸化炭素の冷媒が圧縮機13によって2段圧縮され、この圧縮機13で圧縮されて吐出した超臨界圧の高温・高圧の液状の冷媒は放熱器14Aで放熱して受熱器14Bを流れる水と熱交換し、その水を加熱する。
そして、前記放熱器14Aで放熱して温度の低下した冷媒は、減圧装置15で減圧されて低圧となった後、蒸発器16に流れ、この蒸発器16で空気から吸熱して蒸発し、低温・低圧のガス状の冷媒となり、アキュームレータ17に流れ、このアキュームレータ17から前記圧縮機13に吸入され再び圧縮される。
上述のヒートポンプユニット11の運転開始に伴い、貯湯タンクユニット12内の貯湯用循環ポンプ27が起動し、この循環ポンプ27の運転により、前記貯湯タンク22内下部の低温或いは常温の水が、その出口部26Aから貯湯用配管26内へ流れ、貯湯用循環ポンプ27を介して受熱器14Bへ流れ、ここで前記放熱器14A内に流れる高温・高圧の冷媒と熱交換して加熱される。そして、この受熱器14Bで加熱された高温の湯は前記入口部26Bから貯湯タンク22の上部に流入し、沸き上げ運転の時間の経過に伴って、貯湯タンク22内には80℃以上の湯の貯留量が徐々に増加し、この高温の湯の湯層が貯
湯タンク22内の下部の一定位置に至ると、沸き上げ運転が完了する。
また、風呂水用循環ポンプ31、追い焚き用循環ポンプ32を運転することにより、貯湯タンク22の高温水と浴槽40の温水を追い焚き用熱交換器29で熱交換し、浴槽40の温水の追い焚きを行うこともできる。
次に、図3及び図4について説明するが、前記貯湯タンク22はそれの外郭の上部、下部及び周側部が、貯湯タンク22を保温・断熱するための4つの発泡スチロール断熱材50、51、52A、52Bで囲うように覆われる。そして、貯湯タンク22の周側部を覆った後に金属線材などの締着具(図示せず)を用いて、被覆状態を保持している。そして、前側の周側部を覆う断熱材52Aは、発泡工程で前記ユニット本体12A内に配設される後述する部品を取り付けるための4個の支持具53を発泡工程で埋設して形成される。
そして、4個の支持具53のうち、最上部の支持具53は断熱材52Aに形成された凹部内に埋設して形成され、追い焚き用熱交換器29が前記凹部内に収納された状態でビスやボルトを介して前記支持具53に取り付け固定される。また、その他の支持具53には、それぞれ追い焚き用循環ポンプ32、貯湯用循環ポンプ27、風呂水用循環ポンプ31がビスやボルトを介して取り付け固定される。
以上のように、前記ユニット本体12A内に配設される部品、即ち追い焚き用熱交換器29、追い焚き用循環ポンプ32、貯湯用循環ポンプ27、風呂水用循環ポンプ31を取り付けるための支持具53を発泡スチロール断熱材52Aの発泡工程で埋設したから、改まって取り付け枠体をタンクユニット内に配設する必要もなく、コスト高を招くことなく、その取り付けスペースを確保でき、また追い焚き用熱交換器29のような重量が重い物を断熱材52内に収納することができて断熱材52A全体で荷重を支えられるから無理な応力が貯湯タンク22に掛かることが防止でき、更には振動の発生源である追い焚き用循
環ポンプ32、貯湯用循環ポンプ27、風呂水用循環ポンプ31を断熱材52Aに取り付けるので貯湯タンク22に振動の影響を与えることが極力減少するので、貯湯タンク22内の湯の温度の階層を崩すことが防止できると共に振動音も減少する。
なお、45は前記ユニット本体12Aの底面12B上に固定された複数の支持脚で、貯湯タンク22を支持する。46は複数の支持台で、前記ユニット本体12Aの底面12B下部に固定される。
そして、前記ユニット本体12Aの前部左側部には、上部から順に前記タンク側制御装置36を構成するマイクロコンピュータなどの各種電子部品が搭載されたプリント基板、このプリント基板に接続される試運転スイッチや電力会社との時間帯・料金に関する契約形態に応じて選択される電力契約設定スイッチなどが設けられた基板操作部、この基板操作部に接続されると共に200ボルト電源にも接続されるブレーカ、台所用リモートコントローラ38及び風呂用リモートコントローラ39と接続される通信線やユニット本体12A外からの電源線などが接続される端子台、追い焚き用循環ポンプ32、貯湯用循環ポ
ンプ27、風呂水用循環ポンプ31などを寄せ集めて偏らせて配設する。
そして、前記基板操作部や端子台などの前方のユニット本体12A前面開口部には開閉可能な一方の扉体59が設けられ、前記基板操作部や端子台の右方のユニット本体12A前面開口部には開閉可能な他方の扉体60が設けられる。従って、前記ユニット本体12Aの前面開口部を開閉可能な左右の2つの縦長の扉体59、60が配設され、前記基板操作部前方の前面開口部を開閉する一方の扉体59を他方の扉体60より略1/3程度の面積にして小さく構成する。
なお、前記扉体59には前記ブレーカを操作できるように、このブレーカに対応した位置に開閉可能な操作扉61が設けられ、前記扉体60には圧力逃し弁21を操作できるように、この圧力逃し弁21に対応した位置に開閉可能な操作扉62が設けられる。
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
X ヒートポンプサイクル
11 ヒートポンプユニット
12 貯湯タンクユニット
12A ユニット本体
22 貯湯タンク
27 貯湯用循環ポンプ
31 風呂水用循環ポンプ
32 追い焚き用循環ポンプ
50、51、52A、52B 発泡スチロール断熱材
53 支持具

Claims (3)

  1. ヒートポンプサイクルにより加熱される湯を貯留する貯湯タンクを断熱材で覆ってユニット本体内に備えたタンクユニットにおいて、
    前記断熱材は前記ユニット本体内に配設される風呂水の追い焚き用熱交換器を取り付けるための支持具を前記貯湯タンクの側面を覆う断熱部分に発泡工程で埋設した発泡断熱材で構成し、前記支持具は前記追い焚き用熱交換器が前記断熱材内に収納されるように縦長の断面コ字状でありこの支持具に取付け固定された前記追い焚き用熱交換器は前記断熱材で荷重が支えられていることを特徴とするタンクユニット。
  2. 前記断熱材は前記貯湯タンクの周側部を覆った後に締着具を用いて被覆状態を保持していることを特徴とする請求項1に記載のタンクユニット。
  3. 前記支持具には前記追い焚き用熱交換器がビスやボルトを介して取付け固定されていることを特徴とする請求項1に記載のタンクユニット。
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