JP6405144B2 - 貯湯タンクユニット - Google Patents
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まず、貯湯タンクユニット1Aを備えた給湯機1について図1を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る貯湯タンクユニットを備えた給湯器を示す全体構成図である。
図1に示すように、給湯機1は、貯湯タンクユニット1A、ヒートポンプユニット10を含んで構成されている。
図3においてドット表示で示すように、発泡断熱材6は、貯湯タンク2に巻かれた真空断熱材4Aと外箱3Aとの間に設けられている。この発泡断熱材6は、発泡スチロールのような予め成形された断熱材(成形断熱材)ではなく、貯湯タンク2と外箱3Aとの間の発泡断熱空間に液状の断熱材を充填し、充填後に発泡させることで構成されるものである。
ところで、真空断熱材4Aは、発泡断熱材6などと比べて断熱性能に優れているが、真空引きなどにより、圧縮されて硬化している。このように硬化したものを任意に曲げたり、貯湯タンク2の外面の円柱形状に密着固定するように配置するには困難が伴う。
なお、本実施例では、発泡断熱材6の原液が発泡する時に、図3のように、貯湯タンク2と外箱3Aの間の空間に隙間なく発泡断熱材6が充填される。このように、貯湯タンク2の周囲に隙間なく発泡断熱材6を充填すると、貯湯タンク2の強度が向上するので、貯湯圧を高め、給湯管17からの出湯の勢いを強めることができる。また、発泡断熱材6に埋没した貯湯タンク2の板厚を薄くしても、従来の貯湯タンクと同等の強度を得ることもできるので、貯湯タンク2の軽量化を図ることもできる。
図6に示すように、タンク脚5は、断面視略L字状に曲げられた脚体5a、支持板5cを含んで構成されている。
なおこのガス抜き孔70は、軽量化のためだけに穿孔されたものではない。このガス抜き孔70は、発泡断熱材6の原液が、突起部2c1と内面5a2との間の隙間から内面5a2,5a2によって形成された断面視略L字の屈曲部の狭小領域Tに侵入する際に、ガス溜まりで侵入阻害されてボイドとなってしまわないように、ガスを逃がすための孔である(詳細後記)。
図7に示すように、脚受部4には、ボルトB1が挿通されるボルト挿通孔4bが形成されるとともに、ガス抜き孔72が穿孔されている。一方、タンク脚5には、ボルトB1が挿通されるボルト挿通孔5sが、前記したナットN1に対応する位置に形成される。また、ガス抜き孔70が、前記したガス抜き孔72に対応する位置に穿孔されている。
図8に示すように、タンク脚5は、脚受部4の内面に接するように挿入される。そして、ボルトB1を脚受部4側から、ボルト挿通孔4b、ボルト挿通孔5sの順に挿通して、タンク脚5に固定されたナットN1に螺合させる。
図9に示すように、外箱3Aの底板3eを、タンク脚5および製品脚60の間に挟んだ状態にする。そして、タンク脚5と製品脚60とを、タンク脚5のナットN2と製品脚60のボルト挿通孔6c3とが上下方向において重なるように配置する。そして、ボルトB2を製品脚60側から挿通してタンク脚5のナットN2に螺合させる。このように、ボルトB2とナットN2とを用いて固定することによって、タンク脚5と製品脚60とが互いに着脱可能、またタンク脚5と製品脚60とが底板3eに対して着脱可能になっている。
本実施形態のガス抜き孔72を備えた脚受部4、およびガス抜き孔70を備えたタンク脚5は、例えば図5(a)または図5(b)の、破線で示された要部のように、貯湯タンク2が有する複数のタンク脚5のうち、発泡断熱材6の原液の充填口3c1,3c2、または3a1,3a2ともっとも距離が近いタンク脚5に、少なくとも備えるようにする。
これは、発泡断熱材6の発泡の勢いは、充填口3c1,3c2、または3a1,3a2ともっとも距離が近い場所に備えられたタンク脚5の狭小領域Tがもっとも弱くなりやすいためである。なぜならば、発泡断熱材6の原液は、充填口3c1,3c2、または3a1,3a2から外箱3Aの内部に充填されると、重力作用も相乗して、まず最初に、充填口3c1,3c2、または3a1,3a2と対向する外壁、具体的には、図5(a)の場合は前板3a、図5(b)の場合は後板3c、に向かうようにして勢いよく充填される。そして、これら充填口3c1,3c2、または3a1,3a2と対向する外壁に衝突してから、徐々に充填口3c1,3c2、または3a1,3a2の方に向かって、溜まるように充填されていく。ゆえに、発泡断熱材6の原液の勢いは、充填口3c1,3c2、または3a1,3a2ともっとも距離が近い場所に備えられたタンク脚5の狭小領域Tがもっとも弱くなりやすい傾向にあるのである。
以上を換言すると、本実施形態のガス抜き孔72を備えた脚受部4、およびガス抜き孔70を備えたタンク脚5は、発泡断熱材6の原液の充填の最終段階に近い時点における発泡断熱材6の原液の液面と、もっとも近い距離にあるタンク脚5に、少なくとも備えるようにする。
さらに発泡断熱材6の原液の充填が進み、液面が上昇すると、発泡断熱材6の原液が突起部2c1の突起の高さを乗り越えて、狭小領域Tに侵入する。このとき、本実施形態のタンク脚5および脚受部4にはガス抜き孔70,72が設けられているので、狭小領域Tに溜まっていたガスが、発泡断熱材6の原液の液面上昇に伴って押し出しされる形で、ガス抜き孔70,72を通過して排気される(図10の黒塗り矢印参照)。このようにして、狭小領域Tのガス抜きが行われる。以上により、発泡断熱材6の原液がガスを巻き込むことなく白抜き矢印S3まで侵入し、ボイドが形成されることを防ぐことができる。
改めて第1実施形態の作用・効果をまとめると、以下のようになる。
第1実施形態のガス抜き孔72を備えた脚受部4、およびガス抜き孔70を備えたタンク脚5は、例えば外箱3Aを横に寝かせた状態にした場合に、貯湯タンク2が有する複数のタンク脚5のうち、発泡断熱材6の原液の充填口3c1,3c2、または3a1,3a2ともっとも距離が近いタンク脚5に、少なくとも備えるようにした。
このとき、本実施形態の脚受部4にはガス抜き孔72が設けられるとともに、タンク脚5にはガス抜き孔70が設けられているので、狭小領域Tに溜まっていたガスが、発泡断熱材6の原液の液面上昇に伴って押し出しされる形で、ガス抜き孔70,72を通過して排気される(図10の黒塗り矢印参照)。このようにして、狭小領域Tのガス抜きが行われる。
これにより、貯湯タンク2の断熱性能の低下を効果的に抑制できるという効果を奏する。
図11は、第2実施形態に係るタンク脚を示す図である。
図11に示すように、第2実施形態に係るタンク脚5の脚体5bの内面5b2には、脚受部4よりも下側の高さから、支持板5cの高さまでの間において、内面5b2の1面当たりガス抜き孔71が2列分穿孔されている。これ以外の点は、第1実施形態と同様である。
また、例えば脚体5a,5bの内面5a2,5b2のうち、脚受部4よりも下側の高さから、貯湯タンク2の胴板2aと下部鏡板2cとの接合部にあたる突起部2c1がある高さまでの間には、ガス抜き孔70を設ける。そして、脚体5a,5bの内面5a2,5b2のうち、貯湯タンク2の胴板2aと下部鏡板2cとの接合部にあたる突起部2c1がある高さから、支持板5cの高さまでの間には、ガス抜き孔71を設けるようにしてもよい。
また、追い炊き熱交換器が貯湯タンク2の内部または外部に備わる給湯装置に適用することができる。
1 給湯器
2 貯湯タンク
2a 胴板
2b 上部鏡板
2c 下部鏡板
2c1 突起部
3A 外箱
3a 前板
3b 側板
3c 後板
3d 上板
3e 底板
3a1,3a2,3c1,3c2 充填口
3s 配管カバー
4 脚受部(脚受部材)
4A 真空断熱材
4a 縁部
4b,5s,6c3 ボルト挿通孔
5 タンク脚
5a,5b 脚体
5a2,5b2 内面
5c 支持板
5c1 曲げ部
6 発泡断熱材
10 ヒートポンプユニット
11 給水管
12 入水管
13 出湯管
14,17 給湯管
18 給湯端末
30 発泡管理治具
31 ノズル
60 製品脚
70,71,72 ガス抜き孔
80a,80b 温度センサ
6 発泡断熱材
s1,s2,s3 隙間
S1,S2,S3 白抜き矢印
T 狭小領域
N1,N2 ナット
B1,B2 ボルト
Claims (4)
- 円筒形状の胴板、前記胴板の上部開口を覆う上部鏡板、および前記胴板の下部開口を覆う下部鏡板を有し、長手方向が鉛直方向に沿って設置される貯湯タンクと、
前記貯湯タンクを収容し、前記貯湯タンクと外箱との間に充填される発泡断熱材の原液の充填口を有する外箱と、
前記外箱内で前記貯湯タンクに固定され、この貯湯タンクを支持する複数のタンク脚と、
前記外箱の底板を介して前記タンク脚に固定された製品脚とを備えた貯湯タンクユニットにおいて、
前記タンク脚は、断面視略L字状の形状を有し、該断面視略L字状の角部が前記胴板の径方向外側に向き、かつ、上下方向に沿って延びるように前記貯湯タンクの胴板に固定されており、少なくとも前記貯湯タンクの胴板に対向している部分にガス抜き孔が穿孔されている
ことを特徴とする貯湯タンクユニット。 - 前記貯湯タンクの胴板に固定され、前記タンク脚が取り付けられる脚受部を有し、前記脚受部はガス抜き孔が穿孔されており、
前記脚受部は、断面視略L字状の形状を有し、該断面視略L字状の角部が前記胴板の径方向外側に向き、かつ、上下方向に沿って延びる一対の縁部が前記胴板の軸心に沿った方向の前記胴板に固定されている
ことを特徴とする請求項1に記載の貯湯タンクユニット。 - 前記ガス抜き孔が穿孔された前記タンク脚は、前記発泡断熱材の原液の充填口と近い距離にある前記タンク脚に少なくとも備えられることを特徴とする、請求項1に記載の貯湯タンクユニット。
- 請求項2に記載の貯湯タンクユニットにおいて、前記脚受部に前記タンク脚を取り付けた状態で、前記タンク脚のガス抜き孔は前記脚受部のガス抜き孔に対応する位置に設けられていることを特徴とする貯湯タンクユニット。
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