JP7144274B2

JP7144274B2 - 貯湯式給湯機

Info

Publication number: JP7144274B2
Application number: JP2018193437A
Authority: JP
Inventors: 貴章谷地田; 隆伊藤; 貴幸阿部; 芳芙美玉木
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2022-09-29
Anticipated expiration: 2038-10-12
Also published as: JP2020060352A

Description

この発明は、給湯用の湯水を貯湯した缶体の外周部を断熱材で保温する貯湯式給湯装置に関するものである。

従来より、この種の貯湯式給湯装置においては、加熱手段で加熱した熱量を有効に貯湯できているかの指標である貯湯効率を向上することがもとめられている。特許文献１に記載のように、貯湯タンク全体を右側面断熱材と左側面断熱材とを向かい合わせで覆い、さらに下部断熱材と上部断熱材で上下を覆うようしして断熱していたものがあった。また、図示されてはいないがタンク上部に接続された出湯管やヒートポンプ加熱手段から送出された高温の湯を断熱するために天部断熱材が上部断熱材にはめ込むようして設けられていた。

図５に基づいて従来の貯湯式給湯機の成型断熱材を説明すると、１０１は中に備えた貯湯タンクの放熱を抑制するために左側面を覆う左側面断熱材、１０２は中に備えた貯湯タンクの放熱を抑制するために右側面を覆う右側面断熱材である。
この左側面断熱材１０１と右側面断熱材１０２を向かい合わせで嵌め、その下から下部を覆う下部断熱材１０３と、上から覆う上部断熱材１０４とで貯湯タンク全周を覆い、さらに、貯湯タンクの天部及び貯湯タンクに接続される出湯管等の接続部を覆う天部断熱材１０５である。

特開２０１６－１４２４８０号公報

しかし従来のものでは、貯湯式給湯装置は、各断熱材同士の繋ぎ目から熱が放出されてしまい、特に高温の湯を貯湯する貯湯タンク上部の左側面断熱材と上部断熱材の繋ぎ目及び右側面断熱材と上部断熱材の繋ぎ目からの熱の放出を抑制することが課題となっていた。

また、各断熱材の繋ぎ目部分の上からさらに断熱材を巻く方法や、繋ぎ目部分の断熱材を厚くする方法が考えられるが、繋ぎ目が側面にあり、厚くすると貯湯タンクが横に大きくなってしまい、設置スペースの増大や部品コストの問題があった。

本発明は上記課題を解決するため、湯水を貯湯する貯湯タンクと、貯湯タンクを覆う成型断熱材と、前記貯湯タンクの上部に接続され、前記成型断熱材を貫通する出湯管と、貯湯タンクの下部に接続され、前記成型断熱材を貫通する給水管とを備えた貯湯式給湯機において、前記成型断熱材は、前記貯湯タンクの左側面と左側上部を覆う左側面断熱材と、前記貯湯タンクの右側面と右側上部を覆う右側面断熱材と、前記貯湯タンクの下部を覆う下部断熱材と、前記貯湯タンクの頂部を覆う上部断熱材とで構成され、前記上部断熱材は、前記左側面断熱材と前記右側面断熱材を向かい合わせて嵌め合わせたとき、前記左側面断熱材と前記右側面断熱材との上部側の繋ぎ目を全て覆える腕の長さを有した断熱材腕部を設けると共に、前記断熱材腕部の短手方向の断面は、コの字状に形成し、前記左側面断熱材には、前記右側面断熱材との合わせ面の上端に、前記断熱材腕部と対応する範囲内に上側方向の凸を設け、前記右側面断熱材には、前記左側面断熱材との合わせ面の上端に、前記断熱材腕部と対応する範囲内に上側方向の凸を設け、前記成型断熱材は、前記左側面断熱材と前記右側面断熱材を向かい合わせて嵌め合わせ、前記断熱材腕部で前記左側面断熱材と前記右側面断熱材を嵌め合わせたときの前記左側面断熱材と前記右側面断熱材との上部側の繋ぎ目を覆うと共に、前記断熱材腕部は、前記左側面断熱材と前記右側面断熱材のそれぞれの前記上側方向の凸を前記コ字状の前記断熱材腕部で挟み込んで固定した。

また、前記断熱材腕部の短手方向の断面は、コの字状に形成し、前記左側面断熱材と前記右側面断熱材には、前記左側面断熱材と前記右側面断熱材とを向かい合わせたときに前記コの字状になる凹みを設けた。

このように本発明によれば、前記左側面断熱材と前記右側面断熱材の繋ぎ目を前記上部断熱材の前記断熱材腕部で覆うと共に、前記断熱材腕部は、前記左側面断熱材と前記右側面断熱材のそれぞれの前記上側方向の凸を前記コ字状の前記断熱材腕部で挟み込んで固定することで、前記左側面断熱材と前記右側面断熱材の繋ぎ目から漏れ出す外部への放熱を抑制することができると共に、繋ぎ目を塞ぐために新たな断熱材を使用することも必要なく、部品点数を減らすと共に、両断熱材の密着性を高め、放熱ロスを抑制させることで、保温性能を高めることができる。

この発明の実施形態の概略説明図この発明の実施形態のケースユニットを含めた構成図この発明の実施形態の成型断熱材の構成図この発明の実施形態の上部断熱材の断面図従来の貯湯式給湯機の構成図

本発明の貯湯式給湯機の実施形態を図１に基づいて説明する。
１は湯水を貯湯する貯湯タンク、２は貯湯タンク１の下部に接続された給水管、３は貯湯タンク１の上部に接続された出湯管、４は貯湯タンク１内の湯水を加熱する加熱手段、５は貯湯タンク１下部から加熱手段４に接続される加熱往き管、６は加熱手段４から貯湯タンク１上部に接続される加熱戻り管、７は給水管２に設けられ市水の給水圧を一定の圧力に減圧する減圧弁である。

８は給水管２の途中で分岐する給水バイパス管、９は出湯管３を流れる湯水と給水バイパス管８を流れる市水を適宜の比率で混合して給湯設定温度あるいは風呂設定温度に調整する給湯混合弁、１０は給湯混合弁９で混合された混合水が流通する給湯管、１１は給湯管１０からの混合水を給湯する給湯栓、１２は出湯管３途中に貯湯タンク１内の圧力が所定値以上になったときに開弁し圧力を逃す開閉弁を兼ねたバネ式の圧力逃し弁であり、圧力を逃すと同時に排出された水を排水することもできる。

１３は給湯動作と沸き上げ動作の運転制御を担う制御装置であり、制御装置１３には沸き上げ運転時の加熱手段の制御をして沸き上げ運転を行わせる沸き上げ運転制御手段１４が設けられている。

次に貯湯式給湯機の沸き上げ動作について説明する。
沸き上げ要求が発生すると沸き上げ運転制御手段１４は、加熱循環ポンプを駆動すると共に、加熱手段４を駆動して、貯湯タンク１の下部から加熱往き管５を介して取り出した貯湯タンク１下部の低温の湯水を加熱手段４で加熱する。そして、予め決められた沸き上げ温度になるよう加熱手段４で加熱された湯水が加熱戻り管６を介して貯湯タンク１の上部から積層状に貯湯し、貯湯タンク１内の上部に高温層、下部に低温層の温度成層を成して沸き上げ運転が行われる。

次に貯湯式給湯機の給湯動作について説明する。
給湯栓１１が開かれて給湯がされると、給湯管１０側の圧力が低下して給水管２からの給水が貯湯タンク１下部から供給され、貯湯タンク１上部の高温層の湯水が出湯管３に押し出される。その一方、給水管２からの給水は給水バイパス管８を介して給湯混合弁９で出湯管３からの湯水と混合されて、給湯管１０を介して給湯栓１１へ給湯されるものである。

次に、本発明の給湯装置の実施形態を図２、図３、図４に基づいて説明する。
１５は貯湯タンク１を収納するケースユニット、１６はケースユニットを支える脚部、１７は貯湯タンク１及び接続された配管を覆って外部への放熱を防止する成型断熱材である。

この成型断熱材１７を詳しく説明すると、図３のように側面及び上部を左側面断熱材１８と右側面断熱材１９を向かい合わせで覆い、下部を覆う下部断熱材２０で貯湯タンク１の全体を覆い、さらに、左側面断熱材１８と右側面断熱材１９の繋ぎ目を上から上部断熱材２１で覆っており、上部断熱材２１は、上部断熱材２１から前記繋ぎ目を覆うように左右に伸びる断熱材腕部２２を有している。

この断熱材腕部２２は、左側面断熱材１８と右側面断熱材１９を向かい合わせて嵌め合わせたとき、左側面断熱材１８と右側面断熱材１９との繋ぎ目の内、貯湯タンク１の上面の繋ぎ目を覆える腕の長さを有しており、貯湯タンク１の上面の繋ぎ目を全て覆うことができる。

このとき、断熱材腕部２２で覆うのは貯湯タンク１が最も高温の湯を貯湯している貯湯タンク１の上面であり、側面の繋ぎ目はケースユニット１５の設置スペースの増大を抑制するため、断熱材腕部２２を貯湯タンク１の側面までは延在していない。

また、左側面断熱材１８と右側面断熱材１９のそれぞれの上部には半円状の開口部があり、左側面断熱材１８と右側面断熱材１９を向かい合わせると、高温の湯が流れる貯湯タンク１に接続する出湯管３及び加熱戻り管５が貫通する開口部となる。

また、この出湯管３及び加熱戻り管５は図示しない配管断熱材に覆われて配管からの放熱を抑制しており、この配管断熱材の始まり位置は少なくとも出湯管３が露出しないように上部断熱材２１で断熱されている。

このように、左側面断熱材１８と右側面断熱材１９の繋ぎ目を上部断熱材２１の断熱材腕部２２で貯湯タンク１の上面の繋ぎ目を覆うことで、左側面断熱材１８と右側面断熱材１９の繋ぎ目から漏れ出す外部への放熱を抑制することができ、高温の湯が流れる配管から漏れ出す外部への放熱を抑制することができる。

また、図４の（ａ）のように、上部断熱材２１の断熱材腕部２２の短手方向の断面をコの字状にし、左側面断熱材１８と右側面断熱材１９を合わせて嵌めあわせたときにコの字状になる凹み形状を設けることで、左側面断熱材１８と右側面断熱材１９とが離れて、繋ぎ目が広がらないように固定することができ、両断熱材の密着性を高め、放熱ロスを抑制させることができる。

また、図示しないが、図４の（ａ）の別実施形態で左側面断熱材１８と右側面断熱材１９を合わせて嵌めあわせたときにコの字の凹みに入る凸になる形状を設けることで、両断熱材の密着性を高め、放熱ロスを抑制させることができる。

また、図４の（ｂ）のように左側面断熱材１８と右側面断熱材１９の繋ぎ目をクランク形状またはリブを立て、左側面断熱材１８と右側面断熱材１９の繋ぎ目を嵌め合わせるようにすることで、両断熱材の密着性を高め、放熱ロスを抑制させることができる。

このように、図４の（ａ）の断熱材腕部２２の断面のコの字状の形状や、図４の（ｂ）の左側面断熱材１８と右側面断熱材１９の繋ぎ目をクランク形状またはリブ立てすることで、熱の通り道を延ばすことで、放熱ロスを抑制することができる。

したがって、この従来の左側面断熱材１０１と上部断熱材１０４及び右側面断熱材１０２と上部断熱材１０４をそれぞれ一体成型するように左側面断熱材１８と右側面断熱材１９を貯湯タンク１の上部まで覆うようにしているので、従来の上部断熱材１０４と両側面断熱材１０１、１０２の繋ぎ目から漏れ出ていた放熱を抑制することができ、放熱を防止するために断熱材を側面に巻くことをしないので、従来と同じ大きさのケースユニット１５を設置することができると共に、左側面断熱材１８と右側面断熱材１９の上部の繋ぎ目を上部断熱材２１の断熱材腕部２２で覆うことで、高温の湯が貯湯している貯湯タンク１の上部の放熱を抑制することができ、繋ぎ目を塞ぐために新たな断熱材を使用することも必要なく、部品点数を減らして、保温性能を高めることができる。

なお、本発明は実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で改変することを妨げるものではなく、例えば、少なくとも左側面断熱材１８と右側面断熱材１９の繋ぎ目を塞ぐ断熱材腕部２２の発泡倍率放熱低くし、断熱性能を上げることで、繋ぎ目からの放熱をさらに抑制させることができる。

また、本発明の実施形態では断熱材腕部２２は貯湯タンク１の上面の繋ぎ目を覆っているが、左側面断熱材１８と右側面断熱材１９を向かい合わせたときに、側面にもコの字状になる凹み形状を設け、側面の繋ぎ目を覆う断熱材で覆うことで繋ぎ目からの放熱をさらに抑制させることができる。

また、本発明の実施形態では加熱手段４をヒートポンプとし、貯湯タンク１内の水を沸き上げていたが、燃焼式や電熱ヒータを用いた加熱手段４でも同等の効果が得ることができる。

１貯湯タンク
２給水管
３出湯管
１７成型断熱材
１８左側面断熱材
１９右側面断熱材
２０下部断熱材
２１上部断熱材
２２断熱材腕部

Claims

湯水を貯湯する貯湯タンクと、貯湯タンクを覆う成型断熱材と、前記貯湯タンクの上部に接続され、前記成型断熱材を貫通する出湯管と、貯湯タンクの下部に接続され、前記成型断熱材を貫通する給水管とを備えた貯湯式給湯機において、
前記成型断熱材は、前記貯湯タンクの左側面と左側上部を覆う左側面断熱材と、前記貯湯タンクの右側面と右側上部を覆う右側面断熱材と、前記貯湯タンクの下部を覆う下部断熱材と、前記貯湯タンクの頂部を覆う上部断熱材とで構成され、
前記上部断熱材は、前記左側面断熱材と前記右側面断熱材を向かい合わせて嵌め合わせたとき、前記左側面断熱材と前記右側面断熱材との上部側の繋ぎ目を全て覆える腕の長さを有した断熱材腕部を設けると共に、前記断熱材腕部の短手方向の断面は、コの字状に形成し、
前記左側面断熱材には、前記右側面断熱材との合わせ面の上端に、前記断熱材腕部と対応する範囲内に上側方向の凸を設け、
前記右側面断熱材には、前記左側面断熱材との合わせ面の上端に、前記断熱材腕部と対応する範囲内に上側方向の凸を設け、
前記成型断熱材は、前記左側面断熱材と前記右側面断熱材を向かい合わせて嵌め合わせ、前記断熱材腕部で前記左側面断熱材と前記右側面断熱材を嵌め合わせたときの前記左側面断熱材と前記右側面断熱材との上部側の繋ぎ目を覆うと共に、前記断熱材腕部は、前記左側面断熱材と前記右側面断熱材のそれぞれの前記上側方向の凸を前記コ字状の前記断熱材腕部で挟み込んで固定したことを特徴とする貯湯式給湯機。
前記左側面断熱材と前記右側面断熱材には、前記左側面断熱材と前記右側面断熱材とを向かい合わせたときに前記コの字状になる凹みを設けたことを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯機。