JP5556737B2 - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Description

本発明は、貯湯式給湯機に関する。

ヒートポンプユニット等の加熱手段によって水を加熱して得られた高温の湯を貯湯タンクに貯留し、必要時に貯湯タンクから湯を取り出して給湯端末に供給するように構成された貯湯式給湯機が広く用いられている。この貯湯式給湯機が備える貯湯タンクユニットの外郭ケースと貯湯タンクとの間には、貯湯タンクからの放熱ロスを抑えるため、貯湯タンクを覆う断熱材が配置される。

貯湯タンクを例えば発泡ポリスチレン等の発泡性成形断熱部材で覆う場合、複数の断熱部材を組み合わせて貯湯タンクを覆うことが一般的である。それらの各断熱部材の間に隙間が生じた場合には、その隙間から熱気が漏出する。また、断熱部材が貯湯タンクに密着せず、断熱部材と貯湯タンクとの間に隙間が生じた場合には、断熱性が低下する。寸法公差の範囲内で断熱部材の寸法にバラツキがあるため、上記の隙間が生じてしまい、放熱ロスが生ずるという問題がある。

特許文献１には、断熱部材と断熱部材との連結部分に、挿入部と挿通部とで構成されるはめ込み構造を備える技術が提案されている。

特開２００９−４７３３３号公報

しかしながら、上記公報に開示された構成では、上下方向の寸法のバラツキを吸収することができず、断熱部材間や、断熱部材と貯湯タンクとの間に隙間が生じ、放熱ロスを十分に抑制できないという問題がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、断熱部材の寸法バラツキにかかわらず、貯湯タンクからの放熱ロスを確実に低減することのできる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

本発明に係る貯湯式給湯機は、湯を貯留する略円筒形の貯湯タンクと、貯湯タンクを収容する外郭ケースと、貯湯タンクと外郭ケースとの間に配置され、貯湯タンクを覆う形状に成形された複数の断熱部材と、を備え、複数の断熱部材には、相対的に上側に位置する断熱部材とその下側に位置する断熱部材とが含まれ、上側に位置する断熱部材から下方に突出するリブ、または下側に位置する断熱部材から上方に突出するリブが形成されており、リブは、他方の断熱部材に当接することによって変形可能であり、上側に位置する断熱部材と下側に位置する断熱部材との隙間がリブにより封止されているものである。

本発明によれば、断熱部材の寸法バラツキにかかわらず、貯湯タンクからの放熱ロスを確実に低減することが可能となる。

本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機が備える貯湯タンクユニットの全体構成を示す断面図である。 図１に示す貯湯タンクユニットの断熱部材と断熱部材との当接部を拡大した断面図である。 図１に示す貯湯タンクユニットの断熱部材と断熱部材との当接部を拡大した断面図である。 本発明の実施の形態２の貯湯タンクユニットにおける断熱部材と断熱部材との当接部を拡大した断面図である。 本発明の実施の形態２の貯湯タンクユニットにおける断熱部材と断熱部材との当接部を拡大した断面図である。 本発明の実施の形態３における貯湯タンクユニットの全体構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態４における貯湯タンクユニットの全体構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態５の貯湯タンクユニットにおける断熱部材と断熱部材との当接部を拡大した断面図である。 本発明の実施の形態５の貯湯タンクユニットにおける断熱部材と断熱部材との当接部を拡大した断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機が備える貯湯タンクユニットの全体構成を示す断面図である。図１に示す貯湯タンクユニット１は、略円筒形の貯湯タンク２と、貯湯タンク２を収容する略直方体形の外郭ケース４と、貯湯タンク２と外郭ケース４との間に配置された断熱部材３ａ，３ｂ，３ｃとを備えている。外郭ケース４は、脚１０を介して、地面または台座に固定される。

貯湯タンク２の内部は、熱源により加熱された高温の湯を上側に貯め、水道等の水源から供給される水を下側に貯めることができ、常に満水状態に維持される。上側の湯と、下側の水とは、比重差により、混じり合うことなく維持される。

貯湯タンク２内に設置される電気ヒータ、あるいは貯湯タンクユニット１の外部に設置されるヒートポンプユニットなどの熱源については、図示および詳細な説明を省略する。また、実際の貯湯タンクユニット１には、貯湯タンク２内に水を供給する給水配管、貯湯タンク２から湯を取り出す給湯配管、水と湯とを混合して所定温度の湯を供給する混合弁などを備えているが、これらについても図示および詳細な説明を省略する。

断熱部材３ａ，３ｂ，３ｃは、貯湯タンク２の外表面に直接に密着させて設けられている。断熱部材３ａ，３ｂ，３ｃは、貯湯タンク２を覆う形状に成形されており、その構成としては、例えば発泡ポリスチレンなどの発泡性成形断熱部材が好ましく用いられる。断熱部材３ａは、貯湯タンク２の上部を覆う略お椀状に成形されている。断熱部材３ｂは、貯湯タンク２の胴部を覆う略円筒状に成形されている。断熱部材３ａは、貯湯タンク２の下部を覆う略お椀状に成形されている。

断熱部材３ａ，３ｂ，３ｃの各々は、円周方向に複数の断熱部材に分割されていてもよい。例えば、断熱部材３ｂは、半円筒状の二つの断熱部材を組み合わせて構成されるものでもよい。

断熱部材３ｂの上部と貯湯タンク２の外周面との間には、全周に渡り凹部５１が形成される。断熱部材３ａの下部には、この凹部５１に挿入する挿入部３１ａが全周に渡り形成されている。挿入部３１ａの下端面には、下方に突出するリブ（凸条）６ａが全周に渡り形成されている。このリブ６ａは、好ましくは断熱部材３ａと一体的に形成されるが、別部材で構成したリブ６ａを断熱部材３ａに接合してもよい。リブ６ａは、断熱部材３ｂに当接している。

断熱部材３ｂの下部と貯湯タンク２の外周面との間には、全周に渡り凹部５２が形成される。断熱部材３ｃの上部には、この凹部５２に挿入する挿入部３１ｃが全周に渡り形成されている。挿入部３１ｃの上端面には、上方に突出するリブ（凸条）６ｃが全周に渡り形成されている。このリブ６ｃは、好ましくは断熱部材３ｃと一体的に形成されるが、別部材で構成したリブ６ｃを断熱部材３ｃに接合してもよい。リブ６ｃは、断熱部材３ｂに当接している。

図２および図３は、それぞれ、図１に示す貯湯タンクユニット１の断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの当接部を拡大した断面図である。図２は、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間の隙間が大きい場合を示し、図３は、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間の隙間が小さい場合を示す。

断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間には隙間が生じるが、断熱部材３ａ，３ｂおよび貯湯タンク２の寸法バラツキにより、その隙間が大きい場合と小さい場合とがある。断熱部材３ａ，３ｂを貯湯タンク２に組み付けるとき、リブ６ａは、断熱部材３ｂに当接し、潰れるように変形可能になっている。断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間の隙間が大きい場合には、図２に示すように、リブ６ａの変形量は小さい。これに対し、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間の隙間が小さい場合には、図３に示すように、リブ６ａは、大きく変形し、高さが低くなる。何れの場合においても、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間に生ずる隙間は、リブ６ａにより全周に渡り確実に封止される。このため、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの隙間から熱気が漏出することが抑制され、放熱ロスを抑制することができる。

断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間に生ずる隙間の大きさの最大値および最小値は、断熱部材３ａ，３ｂおよび貯湯タンク２の寸法公差により定まる。リブ６ａは、その高さが、少なくとも、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間に生ずる隙間の大きさの最大値と最小値との範囲で変形可能になっていればよい。

図示を省略するが、断熱部材３ｂと断熱部材３ｃとの間の隙間は、上記と同様にして、リブ６ｃにより封止される。断熱部材３ｂと断熱部材３ｃとの間に生ずる隙間の大きさの最大値および最小値は、断熱部材３ｂ，３ｃおよび貯湯タンク２の寸法公差により定まる。リブ６ｃは、その高さが、少なくとも、断熱部材３ｂと断熱部材３ｃとの間に生ずる隙間の大きさの最大値と最小値との範囲で変形可能になっていればよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間の隙間や断熱部材３ｃと断熱部材３ｂとの間の隙間の寸法バラツキにかかわらず、その隙間をリブ６ａ，６ｃにより確実に封止することができる。このため、熱気の漏出を確実に抑制することができる。また、貯湯タンク２の高さに対する断熱部材３ａ，３ｂ，３ｃの高さ方向の寸法誤差をリブ６ａ，６ｃの変形によって吸収することができるので、貯湯タンク２の上部と断熱部材３ａとの間に隙間が生ずることを確実に防止して両者を密着させることができ、また、貯湯タンク２の下部と断熱部材３ｃとの間に隙間が生ずることを確実に防止して両者を密着させることができる。これらのことから、本実施形態によれば、貯湯タンク２からの放熱ロスを確実に低減することができる。

特に、本実施形態では、断熱部材３ｂ上部と貯湯タンク２との間に形成される凹部５１に挿入する挿入部３１ａにリブ６ａを設けたことにより断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの隙間をより確実に封止することができ、また、断熱部材３ｂ下部と貯湯タンク２との間に形成される凹部５２に挿入する挿入部３１ｃにリブ６ｃを設けたことにより断熱部材３ｃと断熱部材３ｂとの隙間をより確実に封止することができる。なお、凹部５２内にリブ６ａを設けるようにしてもよい。このように、凹部とこれに挿入された挿入部とで形成される閉空間において更にリブで封止することにより、貯湯タンク２からの放熱ロスをより確実に低減することができる。

なお、リブ６ａ，６ｃの弾性係数が断熱部材３ａ，３ｃの弾性係数より小さくなるように構成してもよい。これにより、リブ６ａ，６ｃがより変形し易くなるので、隙間をより確実に封止することができる。なお、リブ６ａ，６ｃを断熱部材３ａ，３ｃと一体的に形成する場合には、リブ６ａ，６ｃと断熱部材３ａ，３ｃとで発泡材料の発泡倍率を変化させたり、厚みを変化させることにより、両者の弾性係数を異ならせることができる。

なお、本実施形態では、リブ６ａ，６ｃを断熱部材３ａ，３ｃに設ける構成としたが、断熱部材３ｂにリブを設けてもよい。

実施の形態２．
次に、図４および図５を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。

図４および図５は、それぞれ、本発明の実施の形態２の貯湯タンクユニット１における断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの当接部を拡大した断面図である。図４は、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間の隙間が大きい場合を示し、図５は、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間の隙間が小さい場合を示す。

これらの図に示すように、本実施の形態２では、断熱部材３ａの下端面および断熱部材３ｂの上端面は、平坦な平面になっており、実施の形態１における凹部５１や挿入部３１ａが形成されていない。断熱部材３ａの下端面から下方に突出するようにリブ６ａが形成されており、リブ６ａは断熱部材３ｂの上端面に当接している。

本実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、本実施の形態２は、外郭ケース４と貯湯タンク２との間の隙間が狭く、凹部や挿入部などが形成困難な場合や断熱部材３ｂの厚みが十分に確保できないような場合にも好適である。

実施の形態３．
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態３について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。

図６は、本発明の実施の形態３における貯湯タンクユニット１の全体構成を示す断面図である。図６に示すように、本実施の形態３では、断熱部材３ｃと断熱部材３ｂとがリブ６ｃを介して当接している点は実施の形態１と同様であるが、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間のリブ６ａは省略されている。このため、本実施の形態３では、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとが直接に当接しており、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間に隙間が生じないようになっている。貯湯タンク２の高さに対する断熱部材３ａ，３ｂ，３ｃの高さ方向の寸法誤差は、断熱部材３ｃに設けられたリブ６ｃの変形によって吸収することができるように構成する。

断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの当接部は、貯湯タンク２の上部に位置する。貯湯タンク２内の上部には、高温の湯が常に入っているので、放熱ロスを低減する上では、貯湯タンク２上部からの放熱を抑制することが特に重要である。これに対し、断熱部材３ｃと断熱部材３ｂとの当接部は、貯湯タンク２の下部に位置する。貯湯タンク２内の水の全量を沸き上げた直後には、貯湯タンク２内の下部にも高温の湯が入るが、それ以外の場合には貯湯タンク２内の下部には低温の水が入っている。このため、貯湯タンク２下部からの放熱量は通常は少ない。

本実施の形態３によれば、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとを直接に当接させ、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間に隙間が生じないようにすることができる。このため、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの隙間からの熱気の漏出をより確実に抑制することができ、常に高温な貯湯タンク２上部からの放熱ロスをより確実に低減することができる。

実施の形態４．
次に、図７を参照して、本発明の実施の形態４について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。

図７は、本発明の実施の形態４における貯湯タンクユニット１の全体構成を示す断面図である。図７に示すように、本実施の形態４では、実施の形態１の断熱部材３ｃに代えて下部断熱部材３ｈが設けられている。なお、図７では断熱部材３ａ，３ｂの図示を省略している。

下部断熱部材３ｈは、下方に突出する脚部３ｉを有しており、脚部３ｉの下端は外郭ケース４の底部８まで伸びている。脚部３ｉの下端面には、突出部７が形成されている。突出部７は、外郭ケース４の底部８に当接することにより、変形可能になっている。

本実施の形態４によれば、下部断熱部材３ｈの脚部３ｉの下端面と外郭ケース４の底部８との間に生じる隙間の大きさのバラツキを突出部７の変形によって吸収することができる。このため、下部断熱部材３ｈと貯湯タンク２の下部との間に隙間が生ずることを確実に防止し、両者を確実に密着させ、放熱ロスを低減することができる。

実施の形態５．
次に、図８および図９を参照して、本発明の実施の形態５について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。

図８および図９は、それぞれ、本発明の実施の形態５の貯湯タンクユニット１における断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの当接部を拡大した断面図である。図８は、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間の隙間が大きい場合を示し、図９は、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間の隙間が小さい場合を示す。

これらの図に示すように、本実施の形態５では、断熱部材３ａの下端面および断熱部材３ｂの上端面は、平坦な平面になっており、実施の形態１における凹部５１や挿入部３１ａが形成されていない。断熱部材３ａの下端面から下方に突出するようにリブ９ａが形成されており、リブ９ａは断熱部材３ｂの上端面に当接している。

本実施の形態５におけるリブ９ａは、断熱部材３ｂに当接し、倒れるように変形可能になっている。リブ９ａが倒れるように変形してリブ９ａの高さが変化することにより、断熱部材３ａと断熱部材３ｂとの間の隙間の寸法バラツキにかかわらず、その隙間をリブ９ａにより確実に封止することができる。

本実施の形態５によれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、本実施の形態５は、外郭ケース４と貯湯タンク２との間の隙間が狭く、断熱部材３ｂの厚みが十分に確保できないような場合にも好適である。

１ 貯湯タンクユニット
２ 貯湯タンク
３ａ，３ｂ，３ｃ 断熱部材
３ｈ 下部断熱部材
３ｉ 脚部
４ 外郭ケース
６ａ，６ｃ，９ａ リブ
７ 突出部
８ 底部
１０ 脚
３１ａ，３１ｃ 挿入部
５１，５２ 凹部

Claims (5)

1. 湯を貯留する略円筒形の貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクを収容する外郭ケースと、
   前記貯湯タンクと前記外郭ケースとの間に配置され、前記貯湯タンクを覆う形状に成形された複数の断熱部材と、
   を備え、
   前記複数の断熱部材には、相対的に上側に位置する断熱部材とその下側に位置する断熱部材とが含まれ、
   前記上側に位置する断熱部材から下方に突出するリブ、または前記下側に位置する断熱部材から上方に突出するリブが形成されており、
   前記リブは、他方の断熱部材に当接することによって変形可能であり、前記上側に位置する断熱部材と前記下側に位置する断熱部材との隙間が前記リブにより封止されている貯湯式給湯機。
2. 前記上側に位置する断熱部材および前記下側に位置する断熱部材のうちの一方の断熱部材に凹部が形成され、他方の断熱部材は、前記凹部に挿入する挿入部を有し、
   前記リブは、前記挿入部または前記凹部内に形成されている請求項１記載の貯湯式給湯機。
3. 相対的に上側に位置する断熱部材とその下側に位置する断熱部材との当接部が前記貯湯タンクの上部の位置と下部の位置とにそれぞれ存在しており、
   前記貯湯タンクの下部に位置する前記当接部は、相対的に上側に位置する断熱部材とその下側に位置する断熱部材とが前記リブを介して当接しており、
   前記貯湯タンクの上部に位置する前記当接部は、前記リブが形成されておらず、相対的に上側に位置する断熱部材とその下側に位置する断熱部材とが直接に当接している請求項１または２記載の貯湯式給湯機。
4. 前記リブの弾性係数が前記断熱部材の弾性係数より小さい請求項１乃至３の何れか１項記載の貯湯式給湯機。
5. 前記複数の断熱部材には、前記貯湯タンクの下部を覆う下部断熱部材が含まれ、
   前記下部断熱部材から下方に突出する突出部が形成されており、
   前記突出部は、前記外郭ケースの底部に当接することにより変形可能になっている請求項１乃至４の何れか１項記載の貯湯式給湯機。

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