JP5924151B2 - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Description

この発明は、貯湯式給湯機に関する。

従来の貯湯式給湯機では、特許文献１のように、タンクからの放熱を抑制するための成形断熱材をタンク表面に配置するとともに、成形断熱材を外装ケースの内側に当接することにより、タンクの傾きを抑制する構造が開示されている。また、特許文献２のように、貯湯タンクユニットの前面側に、外部配管と貯湯タンクユニットの内部配管とを接続する配管継ぎ手を複数配設した配管接続部を設け、配管接続部の下方を段差凹み部として前記外部配管を接続するためのスペースを設けるとともに、配管接続部上方の貯湯タンクユニット内側の空間は、配管や弁類、制御部品等を配置するためのスペースとして活用する技術が開示されている。

特開２００２−３５７３６４号公報 特開２００４−１４４４３７号公報 特開２００９−１７４７３５号公報

しかしながら、通常の貯湯式給湯機においては、特許文献２の装置のように貯湯タンクユニット内部の前面側の配管接続部上方に多くの配管や弁類、制御部品等を配置するスペースを確保する必要があるため、少なくとも貯湯タンクユニット内部の前面側は、特許文献１のように成形断熱材を前面ケース内側に当接させることが難しい構成となっている。このため、上記従来の技術では、例えば地震等により大きな振動荷重を受けた場合の貯湯タンクユニット前方向への耐震強度に課題があった。また、これら課題を解決するため、例えば、特許文献３には、貯湯タンクユニット内部を上面から見たときに、貯湯タンクと各外装ケースで構成される４ヶ所の角部の隙間のうち、３ヶ所に発泡体からなる略三角柱形状の断熱材を配置するとともに、１箇所の角部に各種部品を配置する発明が開示されている。しかしながら、特許文献３の構成では、貯湯タンクユニット内の部品の配置スペースが限定されるため、製品機能が多様化し構成部品数が多い給湯機においては、貯湯タンクユニット内の部品配置が困難となり、その結果、組立性の悪化や部品コストの増加に繋がるという課題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、貯湯タンクユニット内部の配管や各種部品の配置を犠牲にすることなく、効果的にタンクの傾斜を防ぐ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。

この発明に係る貯湯式給湯機は、加熱手段により加熱された温水を貯留させる貯湯タンクと、貯湯タンクを覆う成形断熱材と、成形断熱材によって覆われた貯湯タンクを収納する外装ケースと、成形断熱材の外壁と外装ケースの前面の内壁との間の空間において貯湯タンクの高さ方向に延在して配置された配管類と、を備え、成形断熱材は、外装ケースの前面に隣接および対向する側面のそれぞれの内壁に当接または近接しており、成形断熱材の外壁と外装ケースの前面の内壁との間において、両壁面に当接または近接する緩衝材を備え、緩衝材には、配管類を挿通させるための溝が形成されているものである。

この発明によれば、貯湯タンクユニット内部の配管や各種部品の配置を犠牲にすることなく、効果的にタンクの傾斜を防ぐことのできる貯湯式給湯機を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図である。 本発明の実施の形態１の貯湯タンクユニットの外観斜視図である。 本発明の実施の形態１の貯湯タンクユニットの内部構成斜視図である。 本発明の実施の形態１の緩衝材の外観斜視図である。 本発明の実施の形態１の緩衝材の背面外観斜視図である。 本発明の実施の形態１の右面保温材の外観斜視図である。 通常使用時の貯湯タンクユニットの内部を正面から見た図である。 図７に示す貯湯タンクユニットのＡ−Ａ断面を示す図である。 図７に示す貯湯タンクユニットのＢ−Ｂ断面を示す図である。 図９におけるＣ部を拡大して示した図である。

以下、本発明の貯湯式給湯機の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。尚、各図面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。また、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図である。図１に示すように、本実施の形態の貯湯式給湯機は、タンク９を内蔵した貯湯タンクユニット１と、水を加熱して高温の湯を生成可能なヒートポンプユニット２（加熱手段）とを有している。貯湯タンクユニット１とヒートポンプユニット２との間は、ヒートポンプ往復配管６によって接続されている。また、貯湯タンクユニット１には、外部の水道等の水源からの水を供給する給水配管３と、給湯栓５からの出湯を行うための給湯配管４とが接続されている。タンク９に貯留された水は、タンク９の下部から導出され、ヒートポンプ往復配管６の往き側を通ってヒートポンプユニット２へ搬送される。ヒートポンプユニット２に搬送された水は、加熱されて高温の湯となる。この高温の湯は、ヒートポンプ往復配管６を通って貯湯タンクユニット１に戻り、タンク９の上部からタンク９内に流入して貯留される。また、貯湯された温水は、給湯配管４を経由し給湯栓５から出湯される。尚、以下の説明では、ヒートポンプ往復配管６、給水配管３および給湯配管４を総称して「外部配管」と称することとする。

貯湯タンクユニット１は、略直方体の箱状の形状を有しており、その下部には段差凹み部２６が設けられている。段差凹み部２６は、貯湯タンクユニット１に接続される外部配管や外部配線７の施工性を向上させるために設けられたスペースであって、外部配管や外部配線７は、このスペースを通って、貯湯タンクユニット１の外部へと施工される。

図２は、本発明の実施の形態１の貯湯タンクユニットの外観斜視図である。この図に示すように、貯湯タンクユニット１は、内蔵部品の保護、および外観の意匠の向上を図るために、略直方体の外装ケース（筐体）で覆われている。外装ケースは、具体的には、前面ケース１０、背面ケース１４、左面ケース１１、右面ケース１２、天面ケース１５、底面ケース１３、配管取付面ケース１７、そして凹み部前面ケース１８により構成されている。それぞれの外装ケースは薄板で形成され、それぞれがネジ（図示しない）で固定されている。また、前面ケース１０には、操作窓２１が配置されている。操作窓２１の内部には、貯湯式給湯機の電源を入り切りするための操作スイッチ（図示しない）等が設けられており、必要に応じて使用者は操作窓２１を開けて操作スイッチを切り替える。尚、配管取付面ケース１７の下方は外部配管の配置用スペースとして、また配管取付面ケース１７の鉛直上方のスペースは内部配管や制御用部品（図示しない）等をタンク９内部に配置する空間として利用されている。

図３は、本発明の実施の形態１の貯湯タンクユニットの内部構成斜視図である。尚、図３に示す図では、説明の都合上、前面ケース１０、右面ケース１２、および天面ケース１５の図示を省略している。この図に示すように、前面ケース１０（図示省略）の裏側には、左面ケース１１と右面ケース１２（図示省略）とを結合するための支持金具２２が設けられている。支持金具２２は、前面ケース１０の裏面に沿って略水平に構成された梁状の金具であって、外装ケースの剛性を強化するためのものである。上述した前面ケース１０は、当該支持金具２２および配管取付面ケース１７に対して、前面側からネジで固定されている。このように、前面ケース１０は、貯湯タンクユニット１のメンテナンス等のために容易に取り外しが可能な構造となっている。

また、図３に示すように、タンク９は、内部に貯留した湯水を保温するため、ポリスチレンなどの発泡材料で製作された上部保温材６０、下部保温材６１、右側面保温材６２、左側面保温材６３等によりその周囲が覆われている。尚、各保温材は保温性を高めるため、タンク９の表面形状に合わせて成形されている。更に、右側面保温材６２および左側面保温材６３の前面と支持金具２２との間には、タンク９が地震力等により製品前方に傾斜することを防ぐための緩衝材３０が配置されている。緩衝材３０については、その詳細な説明を後述する。

また、貯湯タンクユニット１内には、タンク９に接続された配管が複数配設されている。具体的には、例えば、水源からタンク９に水を導くための給水内部配管７１、タンク９に貯留された高温水を給湯栓５に導くための給湯内部配管７２、タンク９内の冷水をヒートポンプユニット２に導くための沸き上げ用往き内部配管７３、ヒートポンプユニット２で暖められた熱水をタンク９に導くための沸き上げ用戻し内部配管７４等が、貯湯タンクユニット１内においてタンク９に接続されている。尚、以下これら貯湯タンクユニット１内の複数配管を総称して「内部配管」と称することとする。内部配管は、それぞれ配管取付面ケース１７に配置された、外部配管接続部２４を介して外部配管と接続されている。

次に、本発明の実施の形態１の特徴である緩衝材３０の形状について説明する。図４は本発明の実施の形態１の緩衝材３０の外観斜視図であり、図５は、本発明の実施の形態１の緩衝材３０の背面外観斜視図である。緩衝材３０には、前面凹部３１、前面ケース接触部３２、タンク保温材接触部３３、配管用凹部３４等が形成されている。タンク保温材接触部３３は、右側面保温材６２および左側面保温材６３の円弧形状に沿って構成された円弧部３３１と、当該円弧面の両端において後述する緩衝材接触面６５に当接するように構成された平面部３３２とで構成されている。尚、緩衝材３０の材料は、上記タンク９の保温材と同様、発泡ポリスチレンなど、衝撃吸収性に優れた材料を使用することが好ましい。

次に、本発明の実施の形態１の特徴である保温材の構成について説明する。図６は、本発明の実施の形態１の右側面保温材６２の外観斜視図である。尚、ここでは、左側面保温材６３については図示していないが、基本的な構成は右側面保温材６２と左右対称となっているので、その説明および図示を省略する。

この図に示すように、右側面保温材６２は、タンク９の側面円筒形状に合わせた略円筒状の形状を有しており、同様の形状をもつ左側面保温材６３と組み合わせてタンク９の円筒側面を完全に覆うことにより、保温材としての機能を保つこととしている。尚、本発明においては、貯湯タンクユニット１を正面から見た際、タンク９の中心を左右対称に２分するように各保温材が配置されている。

また、左右側面保温材６２，６３は、タンク９の保温性を高めるためにタンク９を中心とする完全な同心円筒形状を確保することが望ましいが、完全な同心円筒形状を保つこととすると貯湯タンクユニット１のサイズが大型化してしまう。そこで、本発明の実施の形態１の貯湯タンクユニット１では、右側面保温材６２および左側面保温材６３に切り欠き部を設け、タンク９の保温性能に支障が出ない範囲で貯湯タンクユニット１が大型化することを防いでいる。尚、この切り欠きによって形成される右側面保温材６２側面の平面部をケース接触部６４と称することとする。後述するように、右側面保温材６２および左側面保温材６３は、それぞれ側面保温材のケース接触部６４を介して背面ケース１４、左面ケース１１、右面ケース１２の内側と当接または近接している。尚、右側面保温材６２および左側面保温材６３は、その外周を完全な同心円筒形状とし、当該同心円の外壁が背面ケース１４、左面ケース１１、右面ケース１２の内側と当接または近接する構成でもよい。

右側面保温材６２の前面側には、緩衝材３０の位置決めを行なうための緩衝材接触面６５および緩衝材支持部６６が設けられている。緩衝材接触面６５は、緩衝材３０に設けられたタンク保温材接触部３３の平面部３３２が当接するように形成された面であり、これによりタンク９の中心軸を中心とした回転方向について、緩衝材３０の位置を規制する。また、緩衝材支持部６６は、タンク９の中心軸回転方向に延在する突起であって、緩衝材３０の下面を当該緩衝材支持部６６に当接させることにより、タンク９の中心軸方向について緩衝材３０の位置を規制する。更に、緩衝材支持部６６には、内部配管をタンク９の中心軸方向に挿通させるための配管用凹部６７が設けられている。

次に、貯湯タンクユニット１内に緩衝材３０を組み込んだ状態について説明する。図７は、通常使用時の貯湯タンクユニットの内部を正面から見た図である。尚、この図では、説明の都合上、外部配管および外部配線を取り外した状態を示している。前述の通り、支持金具２２は、複数のケースによって構成される貯湯タンクユニット１の外郭構造の剛性を強化するためのもので、左面ケース１１と右面ケース１２を結んで取り付けられている。本実施の形態の貯湯タンクユニットは、支持金具２２と右側面保温材６２および左側面保温材６３との間に緩衝材３０が配設されている。

図８は、図７に示す貯湯タンクユニットのＡ−Ａ断面を示す図である。また、図９は、図７に示す貯湯タンクユニットのＢ−Ｂ断面を示す図である。更に、図１０は、図９におけるＣ部を拡大して示した図である。先ず、図８に示すように、貯湯タンクユニット１は、タンク９を中心として、タンク９の表面が右側面保温材６２および左側面保温材６３によって覆われた構成を有している。更に、右側面保温材６２のケース接触部６４は、右面ケース１２および背面ケース１４の内側と当接または近接しており、同様に左側面保温材６３のケース接触部６４は、左面ケース１１および背面ケース１４の内側と当接している。

また、図８および図９に示すように、緩衝材３０は、右側面保温材６２および左側面保温材６３と、支持金具２２および前面ケース１０とに挟まれる形で配置されている。具体的には、図８に示すように、緩衝材３０に設けられたタンク保温材接触部３３は、右側面保温材６２および左側面保温材６３の円弧面および緩衝材接触面６５に当接している。また、図９に示すように、緩衝材３０に設けられた前面ケース接触部３２は、前面ケース１０に当接している。さらに、緩衝材３０の下面は、左右側面保温材６２，６３に設けられた緩衝材支持部６６に支えられる構成となっている。このような構成を採ることで、タンク９が地震等による振動によってタンク９に荷重が生じても、左右側面断熱材６２，６３、緩衝材３０によってタンク９の傾斜を抑制することが可能となる。尚、左右側面保温材６２，６３または緩衝材３０とケース内面は、タンク９の傾斜を所望の範囲に抑えることができるのであれば必ずしも当接している必要は無く、設計上要求されるクリアランスを設ける構成としてもよい。

また、図８に示すように、給湯内部配管７２および沸き上げ戻り内部配管７４は、緩衝材３０に設けられた配管用凹部３４や左右側面保温材６２，６３に設けられた配管用凹部６７を通って配置されることとなるため、タンク９が前方に傾き緩衝材３０に荷重が生じたとしても、給湯内部配管７２と沸き上げ戻り内部配管７４に直接荷重がかかることがない。このように、本発明の貯湯タンクユニット１によれば、内部配管の取り回しに制約を設けることなく、振動によるタンク９の傾斜抑制と内部配管の保護を有効に図ることが可能となる。

また、図９に示すように、緩衝材３０のタンク９の中心軸方向（上下方向）の配置は、タンク９の重心８０の高さと同等以上の高さに設定されている。これにより、タンク９が前方に傾斜しようとしても、より効果的に前傾を抑制することが可能となる。

また、図１０に示すように、緩衝材３０は、前面ケース接触部３２が前面ケース１０の内面と当接するとともに、緩衝材３０の前面凹部３１に支持金具２２が埋設されている。このような構成を採ることで、地震等によりタンク９が前方に揺さぶられても、前方への荷重を緩衝材３０を介して前面ケース１０および支持金具２２で確実に受けることが可能となるため、タンク９の前方への傾斜を抑制することが可能となる。

以上説明したように、本発明の実施の形態の貯湯式給湯機によれば、貯湯タンクユニット１の内部に配管や部品の配置スペースを容易に確保しながら、タンク９の傾斜を抑制することが可能となる。これにより、耐震性や組立性、コストに優れた貯湯式給湯機を提供することが可能となる。

ところで、本発明の実施の形態の貯湯式給湯機では、ヒートポンプ給湯機を想定して説明を行ったが、外部配管や外部配線の施工が必要で、且つ、給湯機内部に複数の配管や部品を配置する必要がある貯湯式給湯機全般に本発明を適用することが可能である。

また、本発明の実施の形態の貯湯式給湯機では、支持金具２２が設けられている高さ方向の位置に緩衝材３０を配置し、前面ケース１０と支持金具２２とによって緩衝材３０の前面方向への移動を制限することとしている。しかしながら、緩衝材３０の高さ方向の配置はこれに限定されず、前面ケース１０のみでタンク９の傾斜を抑制できるのであれば、支持金具２２とは異なる高さに配置してもよい。また、本発明の実施の形態の貯湯式給湯機では、緩衝材３０をタンク９の重心８０の高さと同等以上の高さに配置することとしているが、タンク９の傾きを所望の範囲に制限できる範囲内で、種々の高さに設定することができる。

以上のように、本発明にかかる給湯装置は、外部配管や外部配線の施工が必要で、給湯機内部に複数の配管や部品を配置する必要がある給湯機全般に採用することが可能である。

１ 貯湯タンクユニット
２ ヒートポンプユニット（加熱手段）
９ タンク（貯湯タンク）
１０ 前面ケース（外装ケース）
１１ 左面ケース（外装ケース）
１２ 右面ケース（外装ケース）
１３ 底面ケース（外装ケース）
１４ 背面ケース（外装ケース）
１５ 天面ケース（外装ケース）
１７ 配管取付面ケース（外装ケース）
１８ 凹み部前面ケース（外装ケース）
２２ 支持金具
３１ 前面凹部（凹部）
３０ 緩衝材
３４ 配管用凹部（溝）
６０ 上部保温材
６１ 下部保温材
６２ 右側面保温材
６３ 左側面保温材
６５ 緩衝材接触面（支持部）
６６ 緩衝材支持部（支持部）
７２ 給湯内部配管（配管類）
７４ 沸き上げ用戻り内部配管（配管類）

Claims (5)

1. 加熱手段により加熱された温水を貯留させる貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクを覆う成形断熱材と、
   前記成形断熱材によって覆われた前記貯湯タンクを収納する外装ケースと、
   前記成形断熱材の外壁と前記外装ケースの前面の内壁との間の空間において前記貯湯タンクの高さ方向に延在して配置された配管類と、を備え、
   前記成形断熱材は、前記外装ケースの前記前面に隣接および対向する側面のそれぞれの内壁に当接または近接しており、
   前記成形断熱材の外壁と前記外装ケースの前記前面の内壁との間において、両壁面に当接または近接する緩衝材を備え、前記緩衝材には、前記配管類を挿通させるための溝が形成されていることを特徴とする貯湯式給湯機。
2. 前記成形断熱材には、前記緩衝材を所定位置に支持するための支持部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯機。
3. 前記外装ケースには、前記前面に隣接する両側面間を接続する梁状の部材であって前記前面の内壁に沿って水平方向に延在する支持金具が設けられており、
   前記緩衝材における前記外装ケースの前面側に対向する面は、前記支持金具に接していることを特徴とする請求項１または２記載の貯湯式給湯機。
4. 前記緩衝材には、前記支持金具と接触する位置に凹部が形成されていることを特徴とする請求項３記載の貯湯式給湯機。
5. 前記緩衝材は、前記貯湯タンクの高さ方向の重心位置と同等またはそれ以上の高さの位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の貯湯式給湯機。

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