JP6047080B2

JP6047080B2 - 貯湯タンクの断熱材構造

Info

Publication number: JP6047080B2
Application number: JP2013184621A
Authority: JP
Inventors: 耕司中島; 史生渡部
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2033-09-06
Also published as: JP2015052411A

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、断熱を行う真空断熱材を備えた貯湯タンクの断熱材構造に関するものである。

従来よりこの種のものは、断熱性能の向上や器具のコンパクト化のために、その使い勝ってに応じて貯湯タンクの周囲を発泡断熱材や真空断熱材によって保温している。そして、薄くて断熱効果が高い真空断熱材を、貯湯タンクの中央円筒部を覆うようにして使用しているものもある。（特許文献１参照。）
又図４で示すように円柱状の貯湯タンク７中央部分の周囲には真空断熱材２６を、接続配管等が取り付けられるために形状の複雑な貯湯タンク７上面や底面には発泡断熱材３０を使用したものがある。前記真空断熱材２６は表裏２枚からなるフイルム状被覆材２８の間に心材２７を配置し、内部を低真空に密封したもので、前記真空断熱材２６外周で真空断熱材の厚さ方向の略中央には被覆材２８を溶着する外縁２９を備えており、この外縁２９を前記発泡断熱材３０に粘着テープ３３で貼り付けて固定していた。

特許第４２５４９０２号公報

ところでこの従来のものでは、発泡断熱材３０と真空断熱材２６の接合部は円柱状の真空断熱材２６の外縁２９を発泡断熱材端部３１に覆った状態で粘着テープ３３にて固定するために、前記の外縁２９は２回折り曲げられることで、取付作業の効率が低下するものだった。
又、真空断熱材２６は元々板状のものを円柱状に巻いて使用するために、取付作業によって外縁２９が円周方向に引っ張られるために外縁２９にしわが発生しやすく、このしわが原因で発泡断熱材３０と真空断熱材２６の間に隙間が生じ断熱性能が低下するという問題が有った。

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貯湯タンク側面に対向する空間に前記貯湯タンクの断熱を行う真空断熱材を、前記貯湯タンク上面側と底面側に対向する空間に発泡断熱材備えたものに於いて、前記真空断熱材は心材が表裏２枚からなるフイルム状被覆材の間に心材を配置し、内部を低真空に密封したもので、前記真空断熱材外周で真空断熱材の厚さ方向の略中央には被覆材を溶着する外縁を備え、前記発泡断熱材端部の厚さを真空断熱材の厚さの半分以下とし、発泡断熱材端部から発泡断熱材中央側に傾斜面を設け、前記外縁を粘着テープにて発泡断熱材に固定するようにしたものである。

以上のようにこの発明によれば、破損し易い真空断熱材を外縁の折り曲げ作業をすることなく簡単に発泡断熱材に粘着テープで固定できるので、作業効率を向上させることができる。また、真空断熱材の外縁にしわが発生しないので、発泡断熱材と真空断熱材の間に隙間が発生しないのでより高い断熱性能を達成でき、長時間に渡って貯湯タンク内の湯水を高温に保持することができ、極めて使用勝手が良いものである。

この発明の断熱構造が施される一実施形態を示す貯湯式給湯機の概略構成図。貯湯タンクの断熱構造を示す説明図。同要部の拡大断面図。従来例の拡大断面図。

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の外郭中央のほぼ全面を覆う真空密閉された真空断熱材で、心材２７の全周を大きめの透明のフィルムからなる被覆材２８で覆われている。前記真空断熱材２６は表裏２枚からなるフイルム状被覆材２８の間に前記心材２７を配置し、内部を低真空に密封した後、真空断熱材２６外周で真空断熱材２６の厚さ方向の略中央には被覆材２８を溶着する外縁２９を備えている。

３０は発泡断熱材で、接続配管等が取り付けられるために形状の複雑な貯湯タンク７の上面や底面を覆って外装ケース１間に設けられる。前記発泡断熱材３０の端部３１は前記真空断熱材２６との接続を簡単で確実にするために、その厚さが前記真空断熱材２６の外縁２９の位置に合わせて前記真空断熱材２６の厚さの１／２以下に設け、前記端部３１から発泡断熱材３０の中央側に向けて傾斜面３２を備えたので、真空断熱材２６の外縁２９をあまり曲げることなくスムーズに傾斜面３２に粘着テープ３３で貼り付けて固定することができるものである。このように破損し易い真空断熱材２６を外縁２９の折り曲げ作業をすることなく簡単に発泡断熱材３０に粘着テープ３３で固定できるので、作業効率を向上させることができる。また、真空断熱材２６の外縁２９にしわが発生しないので、発泡断熱材３０と真空断熱材２６の間に隙間が発生しないのでより高い断熱性能を達成でき、長時間に渡って貯湯タンク７内の湯水を高温に保持することができる。

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３４と、凝縮器としての冷媒水熱交換器３５と、減圧器３６と、蒸発器としての空気熱交換器３７よりなるヒートポンプ回路３８と、空気熱交換器３７に送風する送風機３９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４０と、加熱循環回路２５の冷媒水熱交換器３５入口側に設けられ、冷媒水熱交換器３５に流入する湯水の温度を検出する熱交入口温度センサ４１と、加熱循環回路２５の冷媒水熱交換器３５出口側に設けられ、冷媒水熱交換器３５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４２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４３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４３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４３に指示してヒートポンプ回路３８を作動させ、加熱循環回路２５の循環ポンプ４０を駆動開始する。そして、循環ポンプ４０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３５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４１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４３へ加熱動作の停止を指令し、ヒートポンプ回路３８と循環ポンプ４０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４４、浴槽５への湯張りを指示する湯張りスイッチ４５、湯張り量を設定する湯張り量設定スイッチ４６、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４７とを有した操作部４８と、ドットマトリクス型の蛍光表示管よりなる表示部４９と、これら操作部４８及び表示部４９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５０を備えており、通常運転時は前記表示部４９に操作部４８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４９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４８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４５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。

次に真空断熱材２６の組み付けは、まず貯湯タンク７の上面と底面に発泡断熱材３０を取り付けた後、板状の真空断熱材２６を貯湯タンク７の中央に巻いて、真空断熱材２６の外縁２９をあまり曲げることなくスムーズに発泡断熱材３０の傾斜面３２に粘着テープ３３で貼り付けて固定することができるものである。

この真空断熱材２６の組み付けによって、破損し易い真空断熱材２６を外縁２９を強引な折り曲げ作業をすることなく簡単に発泡断熱材３０に粘着テープ３３で固定できるので、作業効率を向上させることができる。また、真空断熱材２６の外縁２９にしわが発生しないので、発泡断熱材３０と真空断熱材２６の間に隙間が発生することを防止し、より高い断熱性能を達成でき、長時間に渡って貯湯タンク内の湯水を高温に保持することができ、極めて使用勝手が良く、常に良好な貯湯が得られるものである。

１外装ケース
２加熱手段
７貯湯タンク
２６真空断熱材
２８被覆材
２９外縁
３０発泡断熱材
３１端部
３２傾斜面
３３粘着テープ

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貯湯タンク側面に対向する空間に前記貯湯タンクの断熱を行う真空断熱材を、前記貯湯タンク上面側と底面側に対向する空間に発泡断熱材備えたものに於いて、前記真空断熱材は心材が表裏２枚からなるフイルム状被覆材の間に心材を配置し、内部を低真空に密封したもので、前記真空断熱材外周で真空断熱材の厚さ方向の略中央には被覆材を溶着する外縁を備え、前記発泡断熱材端部の厚さを真空断熱材の厚さの半分以下とし、発泡断熱材端部から発泡断熱材中央側に傾斜面を設け、前記外縁を粘着テープにて発泡断熱材に固定する貯湯タンクの断熱材構造。