JP5629234B2

JP5629234B2 - 貯湯式給湯機

Info

Publication number: JP5629234B2
Application number: JP2011094693A
Authority: JP
Inventors: 史生渡部
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2031-04-21
Also published as: JP2012225603A

Description

この発明は、電気温水器やヒートポンプ式給湯機の貯湯タンクの保温、断熱を行う発泡保温材を備えた貯湯式給湯機に関するものである。

従来よりこの種のものに於いては、貯湯タンクと外装ケースとの間に、上中下に３分割した発泡の保温材を凹凸の嵌合で連結し、貯湯タンク内の湯水を保温材で長時間に渡り良好に保温するものであった。（特許文献１参照。）

特許第３５６１２３９号公報

ところでこの従来のものでは、発泡保温材自体の製造誤差や組み立て誤差によって、連結部分の凹凸の嵌り込みが出来ず、連結部分に隙間が出来てこの隙間からの放熱が進んで保温効果が失われてしまうものであった。

この発明は上記課題を解決するために、特にその構成を、加熱手段で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンクを包囲する外装ケースと、前記貯湯タンクと外装ケースとの間の空間に前記貯湯タンクの保温、断熱を行う保温材を備えたものに於いて、前記保温材は、貯湯タンクの上部を覆う上部保温材と、貯湯タンクの中間部を覆う中部保温材と、貯湯タンクの下部を覆う下部保温材の少なくとも３部分に分割され、各部は上端及び下端に形成された、Ｌ字状の下部重合部と逆Ｌ字状の上部重合部とで重合して接合され、この重合部には下部重合部と上部重合部との間隔と、重合長さからなる重合調整部を予め設け、更にこの重合長さは、下部重合部と上部重合部との隙間を塞ぐ両重合部のどちらからか一方に突出したリブから、下部重合部の上端までの距離としたものである。

以上のようにこの発明によれば、中部保温材が短い時には、下部重合部と上部重合部との重合長さを利用して重合状態を維持出来るので、重合状態が崩れて隙間が形成されることがなく、又中部保温材が長い時には、下部重合部と上部重合部との間隔で長さ分を吸収して、重合状態の破壊が阻止され、何れにしても良好な保温状態を維持することが出来るものである。

又下部重合部と上部重合部との重合間にリブを設けたことで、下部重合部と上部重合部間の隙間を確実に塞ぐことが出来ると共に、重合力も強くなり重合部の上下動もスムーズに行われ、製造誤差や組み立て誤差を難なく吸収することが出来るものである。

この発明の一実施形態の貯湯式給湯機の概略構成図。同外装ケースの要部断面図。同発泡保温材の要部断面図。同中部保温材が短い時の説明図。同中部保温材が長い時の説明図。

次にこの発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は貯湯タンクユニットを構成する外装ケース、２はヒートポンプユニットよりなる加熱手段、３は給湯栓、４はリモートコントローラ、５は浴槽、６は電源である。

前記外装ケース１内には、湯水を貯湯する貯湯タンク７と、貯湯タンク７の上部に接続された出湯管８と、貯湯タンク７の下部に接続された給水管９と、出湯管８からの高温水と給水管９から分岐されたバイパス管１０からの低温水とを混合するミキシング弁１１と、ミキシング弁１１の下流に接続された給湯管１２と、給湯管１２に設けられた給湯温度センサ１３と、給湯管１１に設けられた給湯流量センサ１４と、給水管９に設けられた給水温度センサ１５と、給湯管１２から分岐され浴槽５に接続された湯張り管１６と、この湯張り管１６の開閉を行う湯張り弁１７と、湯張り管１６を流れる流量を積算する湯張り流量センサ１８と、出湯管８から分岐して接続された貯湯タンク７の過圧を逃す過圧逃し弁１９と、給水管９に設けられた給水圧を減圧する減圧弁２０と、貯湯タンク７の側面上下方向に複数設けられた貯湯温度センサ２１と、この外装ケース１内の各種機器の制御を行うマイクロコンピュータを主に構成される給湯制御部２２と、貯湯タンク７と加熱手段２とを接続して湯水を循環させるヒーポン往き管２３とヒーポン戻り管２４からなる加熱循環回路２５とを備えて構成されている。

２６は貯湯タンク７と外装ケース１との間で、該貯湯タンク７の外郭のほぼ全面を覆い保温・断熱を行う、耐熱性発泡ポリスチレンからなる発泡保温材で、貯湯タンク７の上部を覆う上部保温材２７と、下部を覆う下部保温材２８と、貯湯タンク７の中央胴部を覆う中部保温材２９の３つの部分に分割されているものである。

前記中部保温材２９の上端全周には、Ｌ字状の下部重合部３０が形成され、この下部重合部３０には上部保温材２７の下端全周に形成された逆Ｌ字状の上部重合部３１が重合されており、又下部保温材２８の上端全周にも、Ｌ字状の下部重合部３０が形成され、この下部重合部３０には中部保温材２９の下端全周に形成された逆Ｌ字状の上部重合部３１が重合されている。

更にこの各重合部には、中部保温材２９の製造寸法が長かった場合に、下部重合部３０と上部重合部３１との両側の間隔Ａが、長すぎる分を吸収するように縮まるものであり、逆に中部保温材２９の製造寸法が短かった場合には、上部重合部３１の下部から下部重合部３０に向かって突出し、下部重合部３０と上部重合部３１とで形成する隙間３２を塞ぐリブ３３が、下部重合部３０の上端部までの間の重合長さＢを短くすることで吸収するもので、この間隔Ａと重合長さＢとで重合調整部３４を構成しており、発泡保温材２６の寸法誤差や組み付け誤差を、下部重合部３０と上部重合部３１との重合部分を縮めたり延ばしたりして吸収調整するものである。尚、リブ３３は下部重合部３０側から突出するようにしたも良い。

前記加熱手段２は、二酸化炭素冷媒を圧縮するコンプレッサー３５と、凝縮器としての冷媒水熱交換器３６と、減圧器３７と、蒸発器としての空気熱交換器３８よりなるヒートポンプ回路３９と、空気熱交換器３８に送風する送風機４０と、加熱循環回路２５途中に設けられた能力可変の循環ポンプ４１と、加熱循環回路２５の冷媒水熱交換器３６入口側に設けられ、冷媒水熱交換器３６に流入する湯水の温度を検出する熱交入口温度センサ４２と、加熱循環回路２５の冷媒水熱交換器３６出口側に設けられ、冷媒水熱交換器３６から流出する湯水の温度を検出する熱交出口温度センサ４３と、この加熱手段２の制御を行うマイクロコンピュータを主に構成される加熱制御部４４とを備えて構成されている。

ここで、前記電源６は時間帯別電灯であり、夜間（ここでは２３時から翌７時まで）が割安な電力料金設定となっているもので、この割安な夜間電力を用いて夜間に一日に必要な貯湯熱量を沸かし上げて使用するものであり、又この時間帯別電灯では昼間（７時から２３時まで）にも電力は供給され、残湯量が少なくなったときに追加の沸き増しが行われるものである。なお、前記電源６は給湯制御部２２に接続され、この給湯制御部２２からリモートコントローラ４および加熱制御部４４に有線にて通信信号が重畳されて電力供給されるものである。

そして、夜間時間帯になると前記給湯制御部２２が翌日に必要な貯湯熱量を演算し、この目標となる貯湯熱量を夜間時間帯の終了時までに沸き上げるよう加熱制御部４４に指示してヒートポンプ回路３９を作動させ、加熱循環回路２５の循環ポンプ４１を駆動開始する。そして、循環ポンプ４１の駆動により貯湯タンク７下部から取り出された湯水がヒーポン往き管２３を通り加熱手段２の冷媒水熱交換器３６に流入して加熱され、ヒーポン戻り管２４を介して貯湯タンク７の上部に戻されることにより高温の湯が貯湯される。

更に貯湯タンク７の側面に設けられた貯湯温度センサ２１が所定の量の高温水が貯湯されたことを検出するか、又は、熱交入口温度センサ４２が所定温度以上を検出すると、給湯制御部２２が加熱制御部４４へ加熱動作の停止を指令し、ヒートポンプ回路３９と循環ポンプ４１の作動が停止され、夜間時間帯の終了時までに貯湯動作を終了するものである。

なお、ここで貯湯タンク７内に貯湯される熱量は給湯制御部２２により、過去数日分の給湯負荷から適切と思われる熱量を目標貯湯熱量として算出されるもので、貯湯される湯水の温度は季節（又は給水温度センサ１５で検出する給水温度）及び目標貯湯熱量の大小によって６０℃〜９０℃の範囲で変動するものである。

前記リモートコントローラ４には、給湯設定温度を設定する温度設定スイッチ４５、浴槽５への湯張りを指示する湯張りスイッチ４６、湯張り量を設定する湯張り量設定スイッチ４７、及び給湯可能な残時間を表示させる残時間表示スイッチ４８とを有した操作部４９と、ドットマトリクス型の蛍光表示管よりなる表示部５０と、これら操作部４９及び表示部５０を制御すると共に、前記給湯制御部２２と通信を行うマイクロコンピュータを主に構成されたリモコン制御部５１を備えており、通常運転時は前記表示部５０に操作部４９で設定された給湯設定温度や時刻情報及び貯湯温度センサ２１で検知する残り貯湯量等が表示されるものである。なお、前記表示部５０はドットマトリクス型の液晶表示部としても良い。

次に給湯栓３を開くと、給水管９からの給水圧により貯湯タンク７上部の高温水が出湯管８に押し出され、給湯制御部２２により制御されるミキシング弁１１にて、バイパス管１０の低温水と給湯温度センサ１３の検出する温度が、前記リモートコントローラ４の操作部４９で設定された給湯設定温度になるように混合されて、給湯管１２を介して給湯されるものである。

もしも給湯量が通常よりも多くなってしまい、昼間電力時間帯にて貯湯温度センサ２１で検出する残り貯湯量が少なくなったことを給湯制御部２２が検知し、貯湯タンク７内に貯湯された湯の湯切れが予想される場合は、その時点にて昼間電力を利用して必要な熱量の沸き増しが行われるものである。

次に浴槽５に湯張りを行う際は、リモートコントローラ４の湯張りスイッチ４６が操作されると、給湯制御部２２が湯張り弁１７を開いて湯張りを開始し、湯張りを開始してからの積算流量が湯張り量に達したことを検出すると湯張り弁１７を閉じて湯張りを完了するものである。

次に発泡保温材２６の組み付けの特徴を特に上部保温材２７と中部保温材２９の連結を例示して説明すれば、図３に示すように、貯湯タンク７に覆い被された中部保温材２９の上端全周に形成されたＬ字状の下部重合部３０に、同じく貯湯タンク７に覆い被された上部保温材２７の下端全周に形成された逆Ｌ字状の上部重合部３１を上から重合させ、その外側から外装ケース１を被せて、発泡保温材２６を貯湯タンク７と外装ケース１とで挟み込んで固定したもので、そしてこの下部重合部３０と上部重合部３１との間には、下部重合部３０と上部重合部３１との両側の間隔Ａと、下部重合部３０と上部重合部３１とで形成する隙間３２を塞ぐリブ３３から、下部重合部３０の上端までの重合長さＢとからなる重合調整部３４が予め設けられている。

そしてこの重合調整部３４は、中部保温材２９の製造寸法が長かった場合には、図４に示すように、下部重合部３０と上部重合部３１との両側の間隔Ａが、長すぎる分を吸収するように縮まるものであり、逆に中部保温材２９の製造寸法が短かった場合には、図５に示すように、下部重合部３０と上部重合部３１とで形成する隙間３２を塞ぐリブ３３が、下部重合部３０の上端部までの間の重合長さＢを短くすることで吸収するものである。

これにより、発泡保温材２６の製造誤差や組み付け誤差が生じても、予め設けられた重合調整部３４でこれらの誤差を吸収して、各保温材同士の継ぎ手部分に隙間を作らずに良好な保温状態を継続して、長期に渡って確実な保温が行われるものである。

１外装ケース
２加熱手段
７貯湯タンク
２６発泡保温材
２７上部保温材
２８下部保温材
２９中部保温材
３０下部重合部
３１上部重合部
３２隙間
３３リブ
３４重合調整部
Ａ間隔
Ｂ重合長さ

Claims

加熱手段で加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンクを包囲する外装ケースと、前記貯湯タンクと外装ケースとの間の空間に前記貯湯タンクの保温、断熱を行う保温材を備えたものに於いて、前記保温材は、貯湯タンクの上部を覆う上部保温材と、貯湯タンクの中間部を覆う中部保温材と、貯湯タンクの下部を覆う下部保温材の少なくとも３部分に分割され、各部は上端及び下端に形成された、Ｌ字状の下部重合部と逆Ｌ字状の上部重合部とで重合して接合され、この重合部には下部重合部と上部重合部との間隔と、重合長さからなる重合調整部を予め設け、更にこの重合長さは、下部重合部と上部重合部との隙間を塞ぐ両重合部のどちらからか一方に突出したリブから、下部重合部の上端までの距離とした事を特徴とする貯湯式給湯機。