JP6252368B2 - Hot water storage water heater - Google Patents
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Description
本発明は、貯湯式給湯機に関する。 The present invention relates to a hot water storage type water heater.
ヒートポンプ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、この貯湯タンクから必要時に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。貯湯タンクからの放熱ロスを抑えるため、貯湯タンクの周囲には断熱材が配置される。断熱材としては、従来、発泡ポリスチレン等の発泡性成型断熱材が一般に用いられているが、貯湯タンクの保温性能を更に向上するため、より断熱性能の高い真空断熱材を用いる技術も提案されている。真空断熱材は、発泡体、粉体、繊維体等をシート状に加工した芯材(コア材)を、ガスバリアー性フィルム(プラスチックフィルム、プラスチック金属ラミネートフィルム等)からなる外皮材で袋状に包んで内部を真空状態とし、ガスバリアー性フィルムの周縁部を熱溶着して密封した構成となっている。 Hot water storage water heaters configured to store hot water obtained by heating water by heating means such as a heat pump in a hot water storage tank, take out hot water from this hot water storage tank when necessary, and supply it to a hot water supply terminal are widely used. It is used. In order to suppress heat dissipation loss from the hot water storage tank, a heat insulating material is disposed around the hot water storage tank. Conventionally, foamed molded heat insulating materials such as expanded polystyrene are generally used as the heat insulating material, but in order to further improve the heat insulation performance of the hot water storage tank, a technique using a vacuum heat insulating material with higher heat insulating performance has also been proposed. Yes. A vacuum insulation material is a bag made of a core material (core material) obtained by processing foam, powder, fiber, etc. into a sheet with a shell material made of a gas barrier film (plastic film, plastic metal laminate film, etc.). The inside of the gas barrier film is wrapped and evacuated, and the periphery of the gas barrier film is thermally welded and sealed.
特許文献1には、貯湯タンクの外周面に凹凸状の周リブを有し、周リブを含めて貯湯タンクの外周面を通常断熱材で覆い、その外側に真空断熱材を積層する構造が開示されている。
特許文献2には、真空断熱材を取り付ける作業を簡易にするため、貯湯タンクの外周面を覆う発泡性成形断熱材の局所に凸部を設け、その凸部に真空断熱材を載せて配置できる構造が開示されている。
In
貯湯タンク内が負圧になったときの貯湯タンクの変形を防止するための補強部を貯湯タンクの外周面に設ける場合がある。特許文献1の周リブは、この補強部に相当する。貯湯タンクの外周面から突出する補強部を含めて貯湯タンクの外周面を覆う成形断熱材は、厚さが大きくなりがちである。この成形断熱材の外側をさらに真空断熱材で覆った場合、断熱材全体の厚さがさらに大きくなる。その結果、貯湯式給湯機が大型化する。
In some cases, a reinforcing portion for preventing deformation of the hot water storage tank when the pressure in the hot water storage tank becomes negative is provided on the outer peripheral surface of the hot water storage tank. The peripheral rib of
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、貯湯タンクの外周面に補強部を有する場合に省スペースに真空断熱材を配置することができる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a hot water storage type hot water heater capable of arranging a vacuum heat insulating material in a space-saving manner when a reinforcing portion is provided on the outer peripheral surface of a hot water storage tank. For the purpose.
本発明に係る貯湯式給湯機は、貯湯タンクと、貯湯タンクの外周面から突出する補強部と、貯湯タンクの外周面及び補強部を覆う厚肉部と、補強部より上の位置で貯湯タンクの外周面を覆う薄肉部とを有し、薄肉部の外径が厚肉部の外径より小さい成形断熱材と、薄肉部の外周面を覆う真空断熱材と、備え、薄肉部の厚さは、貯湯タンクの外周面から径方向への補強部の最大突出長さより小さいものである。
また、本発明に係る貯湯式給湯機は、貯湯タンクと、貯湯タンクの外周面から突出する補強部と、貯湯タンクの外周面及び補強部を覆う厚肉部と、補強部より上の位置で貯湯タンクの外周面を覆う薄肉部とを有し、薄肉部の外径が厚肉部の外径より小さい成形断熱材と、薄肉部の外周面を覆う真空断熱材と、備え、厚肉部と薄肉部との境界の位置は、補強部の上端よりも高い位置にあり、厚肉部と薄肉部との境界の位置よりも上には貯湯タンクの外周面から突出する補強部を有さず、薄肉部は、貯湯タンクの外周面から突出する補強部を覆わないものである。
A hot water storage type water heater according to the present invention includes a hot water storage tank, a reinforcing portion protruding from the outer peripheral surface of the hot water storage tank, a thick wall portion covering the outer peripheral surface and the reinforcing portion of the hot water storage tank, and a hot water storage tank at a position above the reinforcing portion. A thin-walled portion covering the outer peripheral surface of the thin-walled portion, and a thin-walled portion having an outer diameter smaller than that of the thick-walled portion and a vacuum heat-insulating material covering the outer peripheral surface of the thin-walled portion. Is smaller than the maximum protruding length of the reinforcing portion in the radial direction from the outer peripheral surface of the hot water storage tank .
The hot water storage type water heater according to the present invention includes a hot water storage tank, a reinforcing portion protruding from the outer peripheral surface of the hot water storage tank, a thick wall portion covering the outer peripheral surface and the reinforcing portion of the hot water tank, and a position above the reinforcing portion. A thin-walled portion covering the outer peripheral surface of the hot water storage tank, and a thick-walled portion provided with a molded heat insulating material whose outer diameter is smaller than the outer diameter of the thick-walled portion and a vacuum heat-insulating material covering the outer peripheral surface of the thin-walled portion. The position of the boundary between the thin-walled portion and the thin-walled portion is higher than the upper end of the reinforcing portion, and there is a reinforcing portion protruding from the outer peripheral surface of the hot water storage tank above the position of the boundary between the thick-walled portion and the thin-walled portion. The thin portion does not cover the reinforcing portion protruding from the outer peripheral surface of the hot water storage tank.
本発明の貯湯式給湯機によれば、貯湯タンクの外周面に補強部を有する場合に省スペースに真空断熱材を配置することが可能となる。 According to the hot water storage type water heater of the present invention, it is possible to arrange the vacuum heat insulating material in a space-saving manner when the reinforcing portion is provided on the outer peripheral surface of the hot water storage tank.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
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1の外観を示す斜視図である。図2は、図1中のA−A断面図(縦断面図)である。図3は、図2中のB−B断面図(横断面図)である。図4は、図2中のC−C断面図(横断面図)である。
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a hot water
これらの図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箱状の外郭ケース12と、貯湯タンク2を補強する補強リング3(補強部)と、貯湯タンク2を覆う断熱材(胴部成形断熱材4、上部成形断熱材6、下部成形断熱材7及び真空断熱材8)とを備える。図1に示すように、外郭ケース12は、その底部に設けられた複数の脚13を介して、地面または台座に固定される。
A hot water
貯湯タンク2の内部には、加熱手段(図示省略)により加熱された高温の湯を上側から貯め、水道等の水源から供給される低温水を下側から貯めることで、温度成層を形成できる。この温度成層は、比重差により、混じり合うことなく維持される。加熱手段としては、例えば、ヒートポンプ、電気ヒータ等が用いられるが、本明細書では図示及び詳細な説明を省略する。加熱手段は、貯湯タンクユニット1と別体で設けられても良いし、貯湯タンクユニット1の内部に設けられてもよい。貯湯タンクユニット1の外郭ケース12と貯湯タンク2との間には、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、水循環ポンプなどの機器が配置される、これらの機器についても図示及び詳細な説明を省略する。
In the hot
図2及び図4に示すように、貯湯タンク2の胴部の外周面には、補強リング3が取り付けられている。補強リング3は、貯湯タンク2の胴部の外径にほぼ等しい内径を有する円環状をなす。補強リング3は、貯湯タンク2の胴部の外周面から突出する。補強リング3は、貯湯タンク2の周方向に沿って延びる凸条を形成する。補強リング3を設けることで、貯湯タンク2の内部が負圧になったときに貯湯タンク2が大気圧で変形することを確実に抑制できる。補強リング3の材質は、特に限定されないが、高い強度を得る観点からは、鉄(冷延鋼板)が好ましい。補強リング3は、複数の部材から構成されていても良いし、1個の部材で構成されていてもよい。本実施の形態1では、補強リング3は、コの字型の断面形状を有する。このようなコの字型の断面形状またはL字型の断面形状を有する補強リング3を用いた場合、貯湯タンク2をより高い強度で補強できる。本実施の形態1では、補強リング3は、貯湯タンク2の半分の高さより下の位置に取り付けられている。
As shown in FIGS. 2 and 4, a reinforcing
本実施の形態1では、貯湯タンク2の補強部として、貯湯タンク2とは別の部材で構成された補強リング3を設けている。このようにすることで、貯湯タンク2をより高い強度で補強できる。ただし、本発明では、貯湯タンク2の径方向に凸となるように貯湯タンク2の胴部の一部を加工することで補強部を貯湯タンク2と一体に形成しても良い。
In the first embodiment, a reinforcing
胴部成形断熱材4、上部成形断熱材6、及び下部成形断熱材7の材質は、例えば発泡ポリスチレンで構成された発泡性成形断熱材、または発泡ポリスチレン以上の断熱性能を有する材料で構成された発泡性成形断熱材であることが望ましい。胴部成形断熱材4は、貯湯タンク2の胴部の外周面を覆う。上部成形断熱材6は、貯湯タンク2の上部を覆う。下部成形断熱材7は、貯湯タンク2の下部を覆う。胴部成形断熱材4、上部成形断熱材6、及び下部成形断熱材7の内面は、貯湯タンク2の表面に接触することが好ましい。
The material of the trunk molded
胴部成形断熱材4は、貯湯タンク2の胴部の外周面及び補強リング3を覆う厚肉部4aと、補強リング3より上の位置で貯湯タンク2の胴部の外周面を覆う薄肉部4bとを有する。薄肉部4bの外径は、厚肉部4aの外径より小さい。厚肉部4aと薄肉部4bとの境界には段差4cが形成される。薄肉部4bの外周面は、滑らかな曲面となることが望ましい。厚肉部4aの内周面には、周方向に沿って延びる溝状の凹部4dが形成される。凹部4d内に補強リング3が収納される。胴部成形断熱材4の厚肉部4aが補強リング3を覆うことで、貯湯タンク2の熱が補強リング3の位置から放熱することを抑制できる。厚肉部4aの上端の位置、すなわち段差4cの位置は、補強リング3の上端より高い位置にある。厚肉部4aの下端は、下部成形断熱材7に接触する。薄肉部4bの上端は、上部成形断熱材6に接触する。
The body forming
真空断熱材8は、シート状をなす。真空断熱材8は、胴部成形断熱材4の厚肉部4aの外周面を覆わずに薄肉部4bの外周面を覆うように配置される。真空断熱材8は、薄肉部4bの外周面に密着することが好ましい。真空断熱材8は、例えば発泡体、粉体、繊維体等をシート状に加工した芯材(コア材)を、ガスバリアー性フィルム(プラスチックフィルム、プラスチック金属ラミネートフィルム等)からなる外皮材で袋状に包んで内部を真空状態とし、ガスバリアー性フィルムの外周部を熱溶着して密封した構成となっている。真空断熱材8は、発泡性成形断熱材よりも高い断熱性能を有する。このような高性能の真空断熱材8で貯湯タンク2の胴部の上側を覆うことで、高温の湯が貯留される時間が長い貯湯タンク2の上半分からの放熱を確実に抑制できるので、貯湯タンク2の保温性能をより向上できる。
The vacuum
真空断熱材8と貯湯タンク2との間に胴部成形断熱材4の薄肉部4bが介在することで、真空断熱材8が直接貯湯タンク2に接触しないので、真空断熱材8の熱劣化、特に外皮材の劣化が防止できる。このため、真空断熱材8の外皮材にリークが生じることで真空断熱材8内部の真空状態が失われることを長期間に渡って確実に抑制できる。
Since the thin-
薄肉部4bは、貯湯タンク2の胴部の外周面から突出する補強リング3より上に位置し、補強リング3を覆わない。このため、薄肉部4bは、厚肉部4aに比べて、十分に薄くできる。この薄肉部4bの外周に真空断熱材8を設けることで、真空断熱材8を省スペースに配置できる。その結果、外郭ケース12及び貯湯タンクユニット1を小型化でき、狭所への設置が可能となる。
The
貯湯タンク2の高さ方向に対する補強リング3の位置は、本実施の形態1のように、貯湯タンク2の半分の高さの位置以下の高さにすることが望ましい。このように、補強リング3の位置を比較的低くすることで、貯湯タンク2の胴部の上半分を真空断熱材8で覆うことが可能となる。その結果、高温の湯が貯留される時間が長い貯湯タンク2の上半分からの放熱をより確実に抑制できるので、貯湯タンク2の保温性能をさらに向上できる。
The position of the reinforcing
真空断熱材8の下端は、胴部成形断熱材4の厚肉部4aと薄肉部4bとの境界の段差4cに接する。このようにすることで、段差4c付近からの放熱を確実に抑制できる。また、真空断熱材8と厚肉部4aとが重なることがないので、真空断熱材8を省スペースに配置できる。また、真空断熱材8の上端は、胴部成形断熱材4(薄肉部4b)の上端とほぼ同じ高さの位置まで達している。これにより、貯湯タンク2の上部からの放熱をより確実に抑制できる。
The lower end of the vacuum
胴部成形断熱材4の厚肉部4aは、真空断熱材8に覆われない。貯湯タンク2内の下部には、低温の水が貯留されている時間が長い。よって、貯湯タンク2の上部に比べ、貯湯タンク2の下部は、断熱性能に対する要求が低い。胴部成形断熱材4の厚肉部4aは、貯湯タンク2の比較的低い位置にある。このため、胴部成形断熱材4の厚肉部4aが真空断熱材8に覆われていなくても、放熱ロスを十分に抑制できる。
The
本実施の形態1では、図3及び図4に示すように、胴部成形断熱材4は、貯湯タンク2の胴部の周方向において二個に分割されている。各々の胴部成形断熱材4は、貯湯タンク2のおおむね半周を覆う。二個の胴部成形断熱材4を組み合わせることで、貯湯タンク2の胴部のほぼ全周が胴部成形断熱材4で覆われる。このような構成に限らず、本発明では、胴部成形断熱材4が貯湯タンク2の胴部の周方向において3個以上に分割される構成にしても良いし、円筒状の1個の部材で胴部成形断熱材4を構成しても良い。また、必ずしも貯湯タンク2の胴部の全周を胴部成形断熱材4が覆わなくても良く、貯湯タンク2の胴部の周方向の一部を他の断熱材で覆っても良い。
In this
本実施の形態1では、真空断熱材8が貯湯タンク2の胴部のほぼ全周に渡って配置されている。これにより、貯湯タンク2の保温性能をさらに向上できる。真空断熱材8は、貯湯タンク2の胴部の周方向において複数に分割されていても良いし、1枚で構成しても良い。
In the first embodiment, the vacuum
図5及び図6は、それぞれ、本実施の形態1において貯湯タンク2に胴部成形断熱材4及び真空断熱材8を取り付けた状態を示す側面図及び斜視図である。図6では、真空断熱材8を一点鎖線で表す。図5に示すように、本実施の形態1では、真空断熱材8を粘着テープ14により固定することで真空断熱材8を胴部成形断熱材4に取り付けている。ただし、本発明では、真空断熱材8を固定する方法は粘着テープ14による方法に限定されるものではなく、いかなる方法でも良い。
5 and 6 are a side view and a perspective view, respectively, showing a state in which the body forming
図7は、図2の一部を拡大した断面図である。図7に示すように、胴部成形断熱材4の厚肉部4aの最大厚さL1は、貯湯タンク2の外周面から径方向への補強リング3の最大突出長さL2より大きい。本実施の形態1では、胴部成形断熱材4の薄肉部4bの厚さ(最大厚さ)L3は、補強リング3の最大突出長さL2より小さい。このようにすることで、薄肉部4bの厚さL3を小さくできるので、真空断熱材8をより省スペースに配置できる。また、補強リング3の最大突出長さL2を大きくできるので、貯湯タンク2をより高い強度で補強できる。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG. As shown in FIG. 7, the maximum thickness L <b> 1 of the
以上説明したように、本実施の形態1によれば、貯湯タンク2の外周面に補強部を有するものにおいて、真空断熱材8を省スペースに配置できる。特に、本実施の形態1のように、補強部(補強リング3)を貯湯タンク2と別部材で構成する場合、補強部(補強リング3)の最大突出長さL2が大きくなりがちであるが、そのような構成の場合でも、真空断熱材8を省スペースに配置できる。
As described above, according to the first embodiment, the vacuum
また、胴部成形断熱材4に薄肉部4bを設けることで、胴部成形断熱材4の全体を厚肉部4aと同じ厚さにした場合に比べて、胴部成形断熱材4の体積を小さくでき、コストを低減できる。
In addition, by providing the thin-
また、本実施の形態1では、真空断熱材8を取り付ける際に、真空断熱材8の下端を胴部成形断熱材4の厚肉部4aと薄肉部4bとの境界の段差4cに載せることができる。このため、真空断熱材8の縦方向の位置決めを容易に行うことができ、取り付け作業の効率を向上できる。また、厚肉部4aは、胴部成形断熱材4の材質よりも強度の高い補強リング3を内包しているので、補強リング3を内包しない場合に比べ、高い荷重に耐える。よって、段差4cが安定して真空断熱材8の荷重を支えることができる。
Moreover, in this
実施の形態2.
次に、図8及び図9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。
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8 and FIG. 9. The description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the same or corresponding parts will be denoted by the same reference numerals. The description is omitted.
図8は、本実施の形態2において貯湯タンク2に胴部成形断熱材4及び真空断熱材8を取り付けた状態を示す斜視図である。図8では、真空断熱材8を一点鎖線で表す。図9は、本実施の形態2の貯湯タンクユニット1における図7と同じ位置の断面図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the body forming
図8及び図9に示すように、本実施の形態2における胴部成形断熱材4は、第二薄肉部4eを有する。第二薄肉部4eは、厚肉部4aの下側に位置し、貯湯タンク2の胴部の外周面を覆う。第二薄肉部4eの外径は、厚肉部4aの外径より小さい。第二薄肉部4eは、補強リング3より下の位置にある。すなわち、第二薄肉部4eの上端の位置は、補強リング3の下端より低い位置にある。厚肉部4aと第二薄肉部4eとの間には、段差4fが形成される。
As shown in FIG.8 and FIG.9, the trunk | drum molded
本実施の形態2では、第二薄肉部4eを設けたことで、胴部成形断熱材4の体積を実施の形態1よりもさらに小さくでき、コストをさらに低減できる。貯湯タンク2内の下部には、低温の水が貯留されている時間が長い。よって、貯湯タンク2の上部に比べ、貯湯タンク2の下部は、断熱性能に対する要求が低い。胴部成形断熱材4の第二薄肉部4eは、貯湯タンク2の比較的低い位置にある。このため、第二薄肉部4eの位置で胴部成形断熱材4の厚さが小さくても、放熱ロスを十分に抑制できる。
In the second embodiment, by providing the second
図9に示すように、第二薄肉部4eの厚さ(最大厚さ)L5は、補強リング3の最大突出長さL2より小さいことが望ましい。このようにすることで、胴部成形断熱材4の体積をさらに小さくできる。
As shown in FIG. 9, it is desirable that the thickness (maximum thickness) L5 of the second
1 貯湯タンクユニット、2 貯湯タンク、3 補強リング、4 胴部成形断熱材、4a 厚肉部、4b 薄肉部、4c 段差、4d 凹部、4e 第二薄肉部、4f 段差、6 上部成形断熱材、7 下部成形断熱材、8 真空断熱材、12 外郭ケース、13 脚、14 粘着テープ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記貯湯タンクの外周面から突出する補強部と、
前記貯湯タンクの外周面及び前記補強部を覆う厚肉部と、前記補強部より上の位置で前記貯湯タンクの外周面を覆う薄肉部とを有し、前記薄肉部の外径が前記厚肉部の外径より小さい成形断熱材と、
前記薄肉部の外周面を覆う真空断熱材と、
備え、
前記薄肉部の厚さは、前記貯湯タンクの外周面から径方向への前記補強部の最大突出長さより小さい貯湯式給湯機。 A hot water storage tank,
A reinforcing portion protruding from the outer peripheral surface of the hot water storage tank;
A thick portion covering the outer peripheral surface of the hot water storage tank and the reinforcing portion, and a thin portion covering the outer peripheral surface of the hot water storage tank at a position above the reinforcing portion, and the outer diameter of the thin portion is the thick wall portion. Molded insulation smaller than the outer diameter of the part,
A vacuum heat insulating material covering the outer peripheral surface of the thin portion;
Prepared ,
The thickness of the thin wall portion is a hot water storage type hot water heater smaller than the maximum protruding length of the reinforcing portion in the radial direction from the outer peripheral surface of the hot water storage tank .
前記貯湯タンクの外周面から突出する補強部と、
前記貯湯タンクの外周面及び前記補強部を覆う厚肉部と、前記補強部より上の位置で前記貯湯タンクの外周面を覆う薄肉部とを有し、前記薄肉部の外径が前記厚肉部の外径より小さい成形断熱材と、
前記薄肉部の外周面を覆う真空断熱材と、
備え、
前記厚肉部と前記薄肉部との境界の位置は、前記補強部の上端よりも高い位置にあり、
前記厚肉部と前記薄肉部との境界の位置よりも上には前記貯湯タンクの外周面から突出する補強部を有さず、
前記薄肉部は、前記貯湯タンクの外周面から突出する補強部を覆わない貯湯式給湯機。 A hot water storage tank,
A reinforcing portion protruding from the outer peripheral surface of the hot water storage tank;
A thick portion covering the outer peripheral surface of the hot water storage tank and the reinforcing portion, and a thin portion covering the outer peripheral surface of the hot water storage tank at a position above the reinforcing portion, and the outer diameter of the thin portion is the thick wall portion. Molded insulation smaller than the outer diameter of the part,
A vacuum heat insulating material covering the outer peripheral surface of the thin portion;
Prepared ,
The position of the boundary between the thick part and the thin part is higher than the upper end of the reinforcing part,
There is no reinforcing part protruding from the outer peripheral surface of the hot water storage tank above the position of the boundary between the thick part and the thin part,
The thin wall portion is a hot water storage type hot water heater that does not cover a reinforcing portion protruding from an outer peripheral surface of the hot water storage tank .
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