JP7156510B2 - Polyurethane foam insulation and storage water heater - Google Patents
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Description
本発明は、発泡ポリウレタン断熱材及び貯湯式給湯機に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a foamed polyurethane heat insulating material and a hot water storage type hot water heater.
発泡ポリウレタンを貯湯タンクの断熱材として用いた貯湯式給湯機が知られている。特許文献1には、貯湯タンクと外箱との間の空間に発泡ポリウレタンを充填した貯湯式給湯機が開示されている。 2. Description of the Related Art A hot water storage type water heater using foamed polyurethane as a heat insulating material for a hot water storage tank is known. Patent Document 1 discloses a hot water storage type hot water heater in which a space between a hot water storage tank and an outer case is filled with foamed polyurethane.
特許文献1の技術では、長期間の使用中に発泡ポリウレタン断熱材が損傷する可能性がある。 With the technique of Patent Literature 1, the polyurethane foam heat insulating material may be damaged during long-term use.
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、貯湯式給湯機にて使用される場合の耐久性を向上する上で有利になる発泡ポリウレタン断熱材と、当該発泡ポリウレタン断熱材を備えた貯湯式給湯機とを提供することを目的とする。 DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a foamed polyurethane heat insulating material that is advantageous in improving durability when used in a hot water storage type hot water heater, and the foamed polyurethane heat insulating material. To provide a hot water storage type water heater equipped with a material.
本発明の発泡ポリウレタン断熱材は、貯湯式給湯機の貯湯タンクを覆う発泡ポリウレタン断熱材であって、発泡ポリウレタン断熱材は、金型空間へのウレタン原液の入口となった部分である原料入口部を有し、単一の発泡ポリウレタン断熱材が、ウレタン原液により形成された低密度部と、ウレタン原液により形成され、低密度部よりも密度が高い少なくとも一つの高密度部と、を備え、少なくとも一つの高密度部は、貯湯式給湯機の構成部品を支持する支持部を含み、低密度部は、支持部に比べて、原料入口部から遠い位置にあるものである。
また、本発明の発泡ポリウレタン断熱材は、貯湯式給湯機の貯湯タンクを覆う発泡ポリウレタン断熱材であって、発泡ポリウレタン断熱材は、金型空間へのウレタン原液の入口となった部分である原料入口部を有し、単一の発泡ポリウレタン断熱材が、ウレタン原液により形成された低密度部と、ウレタン原液により形成され、低密度部よりも密度が高い少なくとも一つの高密度部と、を備え、少なくとも一つの高密度部は、貯湯タンクの表面に接する内面を有する内壁部を含み、内面とは反対側の面である外面を有する外壁部は、低密度部に相当し、外壁部は、内壁部に比べて、原料入口部から遠い位置にあるものである。
本発明の貯湯式給湯機は、上記発泡ポリウレタン断熱材と、上記貯湯タンクとを備えるものである。
The foamed polyurethane heat insulating material of the present invention is a foamed polyurethane heat insulating material that covers the hot water storage tank of a hot water storage type water heater, and the foamed polyurethane heat insulating material is a raw material inlet portion that is a portion that serves as an inlet for the urethane undiluted solution to the mold space. a single foamed polyurethane thermal insulation material comprising a low-density portion formed from a urethane concentrate and at least one high-density portion formed from a urethane solution and having a higher density than the low-density portion; One high-density portion includes a support portion that supports the components of the storage-type water heater, and the low-density portion is located farther from the raw material inlet than the support portion .
Further, the foamed polyurethane heat insulating material of the present invention is a foamed polyurethane heat insulating material that covers the hot water storage tank of a hot water storage type water heater, and the foamed polyurethane heat insulating material is a raw material that is the inlet of the urethane undiluted solution to the mold space. A unitary foamed polyurethane insulation having an inlet section comprising a low density section formed from a urethane concentrate and at least one high density section formed from a urethane liquid and having a higher density than the low density section. , at least one high-density portion includes an inner wall portion having an inner surface that contacts the surface of the hot water storage tank, and an outer wall portion having an outer surface opposite to the inner surface corresponds to the low-density portion, and the outer wall portion includes: It is positioned farther from the raw material inlet than the inner wall .
A hot water storage type hot water heater of the present invention includes the foamed polyurethane heat insulating material and the hot water storage tank.
本発明によれば、貯湯式給湯機にて使用される場合の耐久性を向上する上で有利になる発泡ポリウレタン断熱材と、当該発泡ポリウレタン断熱材を備えた貯湯式給湯機とを提供することが可能となる。 According to the present invention, there are provided a foamed polyurethane heat insulating material which is advantageous in improving durability when used in a hot water storage type hot water heater, and a hot water storage type hot water heater provided with the foamed polyurethane heat insulating material. becomes possible.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings. Elements that are common or correspond to each figure are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are simplified or omitted.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による貯湯式給湯機50を示す前面図である。図1に示すように、本実施の形態1の貯湯式給湯機50は、ヒートポンプユニット1と、貯湯タンクユニット40とを有する。貯湯タンクユニット40は、円筒状の外形を有する貯湯タンク10と、略直方体形状をなす外郭ケース30とを有している。貯湯タンク10は、後述する断熱材に覆われた状態で、外郭ケース30内に収納されている。ヒートポンプユニット1は、水を加熱して湯を生成する加熱手段として機能する。貯湯タンク10に貯留された湯は、必要に応じ所定の給湯先に供給される。なお、本開示における加熱手段は、ヒートポンプ式のものに限定されるものではなく、例えば、貯湯タンク10内にヒータを設置する構成など、いかなる構成でもよい。Embodiment 1.
FIG. 1 is a front view showing hot water storage
給湯温度を調整するための混合弁15が外郭ケース30内に設けられている。給水配管11は、例えば上水道のような水源からの水を供給する。給水配管11の下流部は、外郭ケース30内で分岐して、貯湯タンク10の下部と混合弁15とのそれぞれに接続されている。貯湯タンク10の下部には、貯湯タンク10内の低温水をヒートポンプユニット1に送るためのヒートポンプ往き配管13aがさらに接続されている。また、貯湯タンク10の上部には、ヒートポンプユニット1により加熱された湯を貯湯タンク10内へ戻すためのヒートポンプ戻り配管13bが接続されている。給湯配管12は、例えば浴室のシャワーあるいは台所の蛇口のような所定の給湯栓(図示省略)に給湯するための配管である。風呂往き配管14は、浴槽(図示省略)に給湯するための配管である。
A
貯湯タンクユニット40の外郭ケース30の上面は、天板32で構成されている。また、外郭ケース30の下部には、前面側が引っ込んだ蹴込み部31が形成されている。蹴込み部31には、上述した給水配管11、ヒートポンプ往き配管13a、ヒートポンプ戻り配管13b、給湯配管12、風呂往き配管14の各々を貯湯タンクユニット40内に引き込むため、または貯湯タンクユニット40内から引き出すための配管接続部がそれぞれ設けられている。
The upper surface of the
外郭ケース30の下部には支持脚35が接続されている。例えば、各支持脚35をコンクリート製の土台90にアンカーボルト(図示省略)で固定することにより、貯湯タンクユニット40が土台90に据え付けられている。なお、上記の配管接続部と、配管接続部に接続された各配管とを覆い隠して貯湯タンクユニット40の意匠性を向上させるために、外郭ケース30の下方には配管カバー(図示省略)が設けられる。
A
貯湯式給湯機50が使用されるときには、以下のようになる。貯湯タンク10内は、上側が高温の湯になり、下側が低温の水になる。上層の高温湯と、下層の低温水とは、比重差により、混じり合うことなく維持される。給水配管11からの給水により、貯湯タンク10内は、上層の高温湯と下層の低温水とで常時満水状態に保たれる。また、給水配管11からの送水圧が貯湯タンク10内に常時作用する。
When the hot water storage type
ヒートポンプユニット1により加熱された湯を貯湯タンク10内に蓄積する蓄熱運転のときには、以下のようになる。貯湯タンク10内の下部にある低温水がヒートポンプ往き配管13aを通ってヒートポンプユニット1内の水-冷媒熱交換器に送られる。水-冷媒熱交換器にて加熱された後の高温の湯は、ヒートポンプ戻り配管13bを通り、貯湯タンク10の上部から貯湯タンク10内に流入する。
During the heat storage operation in which the hot water heated by the heat pump unit 1 is stored in the hot
タンク上部配管16は、貯湯タンク10の上部と混合弁15との間を接続している。給湯時には、給水配管11からの送水圧により、貯湯タンク10内の高温の湯がタンク上部配管16を通って混合弁15に流入する。混合弁15は、タンク上部配管16からの高温湯と、給水配管11からの低温水との混合比を調整することにより、使用者がリモコン(図示省略)等で設定した温度の湯を生成する。混合弁15により混合された湯は、給湯配管12あるいは風呂往き配管14を通って、給湯栓あるいは浴槽に供給される。
A tank
外郭ケース30の内部には、上述した機器以外の、例えば配管、バルブ、ポンプ、熱交換器、センサ、制御装置などの機器がさらに備えられていてもよいが、本開示ではそれらについての図示及び詳細な説明を省略する。
Inside the
図2は、図1に示す貯湯式給湯機50が備える貯湯タンク10と、貯湯タンク10を覆う断熱材とを示す縦断面図である。図3は、図1に示す貯湯式給湯機50が備える貯湯タンクユニット40を示す断面平面図である。貯湯タンク10の中心軸を以下「タンク中心軸」と称する。貯湯式給湯機50は、タンク中心軸が鉛直線に対して実質的に平行となる姿勢で設置される。以下の説明では、そのような貯湯式給湯機50の使用時の姿勢を基準として、位置関係が特定される。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the hot
図3は、タンク中心軸に対して垂直な平面で切断した断面図に相当する。図3中の下側が貯湯タンクユニット40の前面に相当し、図3中の上側が貯湯タンクユニット40の後面に相当する。図2は、タンク中心軸を含む平面で切断した断面図であるとともに、図3中のII-II線で貯湯タンク10及び断熱材を切断した断面図に相当する。図3では、貯湯タンク10、断熱材、及び外郭ケース30以外の機器の図示は省略されている。
FIG. 3 corresponds to a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the central axis of the tank. The lower side in FIG. 3 corresponds to the front surface of the hot water
貯湯タンク10は、例えば、ステンレス鋼のような金属材料で作られている。図2に示すように、貯湯タンク10は、円筒状のタンク胴部10aと、タンク胴部10aの上部開口を塞ぐ上鏡板10bと、タンク胴部10aの下部開口を塞ぐ下鏡板10cとを有する。上鏡板10bは、半球状、または逆さまの椀状の形状を有する。下鏡板10cは、半球状または椀状の形状を有する。
The hot
本実施の形態の貯湯式給湯機50は、貯湯タンク10を覆う断熱材として、上部断熱材60、前面断熱材61、後面断熱材62、及び下部断熱材63を備える。これらの断熱材のそれぞれは、発泡ポリウレタン断熱材に相当している。発泡ポリウレタン断熱材は、金型(図示省略)を用いて発泡ポリウレタンを成形してなるものである。発泡ポリウレタン断熱材は、硬質ウレタンフォームに相当するものでもよい。
Hot water storage
上部断熱材60は、上鏡板10bの表面を少なくとも部分的に覆う。前面断熱材61及び後面断熱材62は、タンク胴部10aの表面を少なくとも部分的に覆う。図示の例では、前面断熱材61は、タンク胴部10aの表面のうち、前面側に当たる半分の領域を覆う。後面断熱材62は、タンク胴部10aの表面のうち、後面側に当たる半分の領域を覆う。下部断熱材63は、下鏡板10cの表面を少なくとも部分的に覆う。
The upper
発泡ポリウレタン断熱材は、一つ一つが独立した微細なセルの中に、熱伝導率の低い気体が閉じ込められた構造を有しており、断熱性能に優れている。発泡ポリウレタン断熱材は、例えば、ポリオール及びポリイソシアネートをそれぞれ主成分とする2つの原液を発泡機で混合したウレタン原液を、金型内に液状で注入し、発泡及び硬化させることで作られる。 Polyurethane foam insulation has a structure in which gas with low thermal conductivity is confined in individual fine cells, and has excellent heat insulation performance. A foamed polyurethane heat insulating material is made by, for example, mixing two undiluted liquids containing polyol and polyisocyanate as main components in a foaming machine, injecting the liquid urethane liquid into a mold, and foaming and curing it.
ウレタン原液の注入方式については、金型を閉じた後、特定の注入口からウレタン原液を注入するクローズド注入方式と、金型を開いた状態でウレタン原液を注入するオープン注入方式とがある。以下の説明では、主として、クローズド注入方式で作られた発泡ポリウレタン断熱材を例に説明する。 There are two types of injection methods for undiluted urethane: the closed injection method, in which the undiluted urethane solution is injected through a specific injection port after the mold is closed, and the open injection method, in which the undiluted urethane solution is injected while the mold is open. In the following description, a polyurethane foam insulation made by a closed injection method will be mainly described as an example.
本開示による発泡ポリウレタン断熱材は、低密度部と、少なくとも一つの高密度部とを有している。高密度部は、低密度部よりも高い密度を有している。本開示では、発泡ポリウレタン断熱材についての密度とは、見かけ密度を意味するものとする。見かけ密度は、物質自身が占める体積と、内部空隙の体積との合計を密度算定用の体積として計算した密度である。 A foamed polyurethane insulation according to the present disclosure has a low density portion and at least one high density portion. The high density section has a higher density than the low density section. In this disclosure, density for foamed polyurethane insulation shall mean apparent density. The apparent density is a density calculated by taking the sum of the volume occupied by the substance itself and the volume of internal voids as a volume for density calculation.
高密度部は、低密度部よりも高い断熱性を有している。すなわち、高密度部の熱伝導率は、低密度部の熱伝導率よりも低い。また、高密度部は、低密度部よりも高い機械的強度を有している。機械的強度は、材料が持つ、変形あるいは破壊に対する抵抗力である。機械的強度は、例えば、引っ張り強さ、圧縮強さ、せん断強さのうちの少なくとも一つによって表すことができる。 The high density section has a higher thermal insulation than the low density section. That is, the thermal conductivity of the high density portion is lower than that of the low density portion. Also, the high density portion has higher mechanical strength than the low density portion. Mechanical strength is the ability of a material to resist deformation or breakage. Mechanical strength can be represented, for example, by at least one of tensile strength, compressive strength and shear strength.
金型の内部には、発泡ポリウレタン断熱材の形状に対応した形状の空間(以下、「金型空間」と称する)が形成されている。以下の説明では、発泡ポリウレタン断熱材の成形時に金型空間へのウレタン原液の入口となった部分を「原料入口部」と称する。クローズド注入方式によって発泡ポリウレタン断熱材を製造すると、原料入口部から遠い領域においては密度が低くなり、原料入口部に近い領域においては密度が高くなるという傾向がある。このことを利用することで、発泡ポリウレタン断熱材内において、高密度部が形成される領域と、低密度部が形成される領域とをコントロールすることができる。図2及び図3中の太くて短い複数の矢印は、それぞれの発泡ポリウレタン断熱材の原料入口部の位置を指し示している。 A space having a shape corresponding to the shape of the foamed polyurethane heat insulating material (hereinafter referred to as “mold space”) is formed inside the mold. In the following description, the portion that serves as an inlet for the urethane undiluted solution into the mold space during molding of the foamed polyurethane heat insulating material is referred to as a "raw material inlet". When a foamed polyurethane heat insulating material is produced by the closed injection method, there is a tendency that the density is low in the region far from the raw material inlet, and the density is high in the region close to the raw material inlet. By utilizing this fact, it is possible to control the region in which the high-density portion is formed and the region in which the low-density portion is formed in the foamed polyurethane heat insulating material. A plurality of thick and short arrows in FIGS. 2 and 3 indicate the positions of raw material inlets of the polyurethane foam heat insulating materials.
前面断熱材61は、貯湯式給湯機50の構成部品(図示省略)を支持する支持部61aを有している。当該構成部品は、例えば、配管、バルブ、ポンプ、熱交換器、センサ、制御装置のうちの少なくとも一つでもよい。当該構成部品は、例えば、ネジ、粘着テープ、スナップフィット、凹凸嵌合のうちの少なくとも一つを用いて支持部61aに対して固定されていてもよい。支持部61aは、当該構成部品の重量の少なくとも一部を支持する。図示の例では、支持部61aは、前面断熱材61の表面である外周面61bから外側へ向かって突出している。
The front
図2に示すように、前面断熱材61は、低密度部61cを有している。支持部61aは、低密度部61cよりも高い密度を有する高密度部に相当している。支持部61aには、構成部品の重量が作用する。このため、支持部61aの機械的強度が低いと、長期間の使用中に、支持部61aが変形し、構成部品を適正位置に保持できなくなる可能性がある。これとは対照的に、本実施の形態であれば、支持部61aが高密度部に相当することで、支持部61aの機械的強度を高くする上で有利になる。それゆえ、長期間の使用中に、支持部61aの変形を確実に防止できるので、支持部61aを含む前面断熱材61の耐久性を向上する上で有利になる。
As shown in FIG. 2, the
前面断熱材61は、原料入口部61dを有している。支持部61aは、原料入口部61dに近い位置にある。低密度部61cは、支持部61aに比べて、原料入口部61dから遠い位置にある。図示の例では、原料入口部61dは、支持部61aの一部に相当している。これにより、支持部61aの密度をより高くする上で有利になるので、支持部61aの機械的強度を向上する上でより有利になる。図示の例では、鉛直方向の位置に関して、支持部61a及び原料入口部61dは、低密度部61cよりも高い位置にある。
The front
上部断熱材60は、内壁部60aと外壁部60bとを有している。内壁部60aは、上鏡板10bの表面に接する内面60cを有している。図示の例では、内面60cは、上鏡板10bの表面の凸曲面に対応した形状の凹曲面になっている。外壁部60bは、内面60cとは反対側を向く面である外面60dを有している。外壁部60bは、内壁部60aの外側に位置している。外壁部60bは、貯湯タンク10の表面に接しない。外壁部60bは、内壁部60aと比べて、貯湯タンク10の表面から遠い位置にある。
The upper
外壁部60bは、低密度部に相当している。内壁部60aは、外壁部60bよりも高い密度を有する高密度部に相当している。内壁部60aは、高温になる貯湯タンク10の表面に接するので、外壁部60bよりも高温にさらされる。その結果、内壁部60aは、外壁部60bよりも熱劣化しやすい。このため、内壁部60aの機械的強度が低いと、長期間の使用中に、内壁部60aのセルの壁が壊れることでセル内の気体を閉じ込められなくなり、内壁部60aの断熱性能が低下する可能性がある。これとは対照的に、本実施の形態であれば、内壁部60aが高密度部に相当することで、内壁部60aの機械的強度を高くする上で有利になる。それゆえ、長期間の使用中に内壁部60aの上記のような損傷を確実に防止でき、内壁部60aを含む上部断熱材60の耐久性を向上する上で有利になる。
The
上部断熱材60は、原料入口部60eを有している。内壁部60aは、原料入口部60eに近い位置にある。外壁部60bは、内壁部60aに比べて、原料入口部60eから遠い位置にある。図示の例では、原料入口部60eは、内壁部60aの一部に相当している。これにより、内壁部60aの密度をより高くする上で有利になるので、内壁部60aの機械的強度を向上する上でより有利になる。
The upper
下部断熱材63は、内壁部63aと外壁部63bとを有している。内壁部63aは、下鏡板10cの表面に接する内面63cを有している。図示の例では、内面63cは、下鏡板10cの表面の凸曲面に対応した形状の凹曲面になっている。外壁部63bは、内面63cとは反対側を向く面である外面63dを有している。外壁部63bは、内壁部63aの外側に位置している。外壁部63bは、貯湯タンク10の表面に接しない。外壁部63bは、内壁部63aと比べて、貯湯タンク10の表面から遠い位置にある。
The lower
外壁部63bは、低密度部に相当している。内壁部63aは、外壁部63bよりも高い密度を有する高密度部に相当している。高温の湯が貯湯タンク10に満杯になると、下鏡板10cの表面も高温になる。その際、内壁部63aは、高温になった下鏡板10cの表面に接するので、外壁部63bよりも高温にさらされる。その結果、内壁部63aは、外壁部63bよりも熱劣化しやすい。このため、内壁部63aの機械的強度が低いと、長期間の使用中に、内壁部63aのセルの壁が壊れることでセル内の気体を閉じ込められなくなり、内壁部63aの断熱性能が低下する可能性がある。これとは対照的に、本実施の形態であれば、内壁部63aが高密度部に相当することで、内壁部63aの機械的強度を高くする上で有利になる。それゆえ、長期間の使用中に内壁部63aの上記のような損傷を確実に防止でき、内壁部63aを含む下部断熱材63の耐久性を向上する上で有利になる。
The
下部断熱材63は、原料入口部63eを有している。内壁部63aは、原料入口部63eに近い位置にある。外壁部63bは、内壁部63aに比べて、原料入口部63eから遠い位置にある。図示の例では、原料入口部63eは、内壁部63aの一部に相当している。これにより、内壁部63aの密度をより高くする上で有利になるので、内壁部63aの機械的強度を向上する上でより有利になる。
The lower
後面断熱材62は、他の断熱材である上部断熱材60に対して嵌合する嵌合部62aと、低密度部62bとを有している。嵌合部62aは、低密度部62bよりも高い密度を有する高密度部に相当している。嵌合部62aの機械的強度が低いと、長期間の使用中に、嵌合部62aが変形して、上部断熱材60との間に隙間が生じる可能性がある。隙間が生じることは、熱漏洩につながるため、好ましくない。これとは対照的に、本実施の形態であれば、嵌合部62aが高密度部に相当することで、嵌合部62aの機械的強度を高くする上で有利になる。それゆえ、長期間の使用中に嵌合部62aの変形を確実に防止できる。このため、上部断熱材60との間に隙間が生じることを確実に防止できるので、熱漏洩を確実に防止できる。
The rear
後面断熱材62は、原料入口部62cを有している。嵌合部62aは、原料入口部62cに近い位置にある。低密度部62bは、嵌合部62aに比べて、原料入口部62cから遠い位置にある。図示の例では、鉛直方向の位置に関して、嵌合部62a及び原料入口部62cは、低密度部62bよりも高い位置にある。
The rear
前面断熱材61は、他の断熱材である上部断熱材60に対して嵌合する嵌合部61eと、低密度部61fとを有している。嵌合部61eは、低密度部61fよりも高い密度を有する高密度部に相当している。嵌合部61eの機械的強度が低いと、長期間の使用中に、嵌合部61eが変形して、上部断熱材60との間に隙間が生じる可能性がある。隙間が生じることは、熱漏洩につながるため、好ましくない。これとは対照的に、本実施の形態であれば、嵌合部61eが高密度部に相当することで、嵌合部61eの機械的強度を高くする上で有利になる。それゆえ、長期間の使用中に嵌合部61eの変形を確実に防止できる。このため、上部断熱材60との間に隙間が生じることを確実に防止できるので、熱漏洩を確実に防止できる。
The front
前面断熱材61は、原料入口部61gを有している。嵌合部61eは、原料入口部61gに近い位置にある。低密度部61fは、嵌合部61eに比べて、原料入口部61gから遠い位置にある。図示の例では、鉛直方向の位置に関して、以下のようになっている。嵌合部61e及び原料入口部61gは、低密度部61fよりも高い位置にある。低密度部61fは、支持部61a及び原料入口部61dよりも高い位置にある。
The
図示の例では、嵌合部61e及び嵌合部62aのそれぞれは、上に向かって突出している。嵌合部61e及び嵌合部62aのそれぞれは、タンク胴部10aの表面から離れた位置で、タンク胴部10aの周方向に沿って円弧状をなしている。嵌合部61eの両端が嵌合部62aの両端につながることで、環状突出部が形成される。上部断熱材60は、嵌合部60fを有している。嵌合部60fは、下に向かって突出する突出部である。嵌合部60fは、タンク胴部10aまたは上鏡板10bの外周面に沿って環状に形成されている。嵌合部61e及び嵌合部62aにより形成される環状突出部の内周側に嵌合部60fが嵌合している。
In the illustrated example, each of the
前面断熱材61は、互いに異なる位置に設けられた複数の高密度部に相当する支持部61a及び嵌合部61eを有している。このように、単一の発泡ポリウレタン断熱材のうちの異なる位置に、複数の高密度部を設けてもよい。これにより、発泡ポリウレタン断熱材の耐久性を向上する上でより有利になる。
The front
前面断熱材61は、互いに位置が異なる複数の原料入口部61d及び原料入口部61gを有している。すなわち、前面断熱材61を成形する金型には、金型空間へのウレタン原液の入口が複数の位置に設けられている。このように、一つの金型空間に対してウレタン原液の入口を複数設けてもよい。そのようにすることで、単一の発泡ポリウレタン断熱材のうちの異なる位置に複数の高密度部を設けることができる。
The front
支持部61a及び嵌合部61eは、鉛直方向の位置に関して、低密度部61cよりも高い位置にある高所部に相当している。また、嵌合部62aは、鉛直方向の位置に関して、低密度部62bよりも高い位置にある高所部に相当している。本実施の形態であれば、このような高所部を備えたことで、以下の効果が得られる。貯湯タンク10内の湯の温度は、上方の位置ほど高くなる。断熱性能の高い高密度部に相当する支持部61a、嵌合部61e、及び嵌合部62aが高い位置に配置されているので、貯湯タンク10のうちの高温領域の断熱性をさらに向上できる。低密度部61c及び低密度部62bが配置された領域は、貯湯タンク10内の湯の温度が比較的低いので、低密度部61c及び低密度部62bの断熱性能でも十分である。
The
貯湯式給湯機50は、発泡ポリウレタン断熱材よりも高い熱伝導率を有する低所断熱材を備えていてもよい。例えば、下部断熱材63を発泡ポリウレタン製ではなく発泡ポリスチレン製にしてもよい。この場合、下部断熱材63は、鉛直方向の位置に関して、発泡ポリウレタン断熱材である上部断熱材60、前面断熱材61、及び後面断熱材62よりも低い位置で貯湯タンク10を覆う低所断熱材に相当する。この低所断熱材が配置された領域は、貯湯タンク10内の湯の温度が比較的低いので、発泡ポリウレタン断熱材よりも熱伝導率が高い低所断熱材でも、十分な断熱性能が得られる。発泡ポリウレタン断熱材よりも熱伝導率が高い低所断熱材を用いることで、コストを低減できる。
The hot water storage
以下の説明において、断熱材の厚さ寸法とは、貯湯タンク10の半径方向に沿う方向の寸法であるものとする。すなわち、厚さ寸法は、タンク中心軸と直交する直線に沿って測った断熱材の厚さである。また、貯湯タンク10の表面であるタンク表面と、外郭ケース30の内壁30aとの間の距離を、タンク表面の法線に沿って測った距離を「対向距離」と称する。対向距離の小さい領域では、断熱材の厚さ寸法を大きくすることが困難である。
In the following description, the thickness dimension of the heat insulating material is the dimension along the radial direction of the hot
図3に示すように、前面断熱材61は、薄肉部61hと、薄肉部61iと、低密度部61jとを有している。薄肉部61hは、低密度部61jの位置の対向距離D1よりも小さい対向距離D2の位置に配置されている。薄肉部61iは、低密度部61jの位置の対向距離D1よりも小さい対向距離D3の位置に配置されている。薄肉部61h,61iのそれぞれの厚さ寸法は、低密度部61jの厚さ寸法よりも小さい。薄肉部61h,61iのそれぞれは、低密度部61jよりも高い密度を有する高密度部に相当している。
As shown in FIG. 3, the front
薄肉部61h,61iは厚さ寸法が低密度部61jよりも小さいので、薄肉部61h,61iの機械的強度が低いと、長期間の使用中に、薄肉部61h,61iが変形する可能性がある。これとは対照的に、本実施の形態であれば、薄肉部61h,61iが高密度部に相当することで、薄肉部61h,61iの機械的強度を高くする上で有利になる。それゆえ、長期間の使用中に薄肉部61h,61iの変形を確実に防止でき、薄肉部61h,61iの耐久性を向上する上で有利になる。
Since the
また、薄肉部61h,61iは厚さ寸法が低密度部61jよりも小さいので、薄肉部61h,61iの熱伝導率が高いと、薄肉部61h,61iの断熱性能を向上することが困難である。これとは対照的に、本実施の形態であれば、薄肉部61h,61iが高密度部に相当することで、薄肉部61h,61iの熱伝導率を低くする上で有利になる。それゆえ、薄肉部61h,61iの断熱性能を向上する上で有利になる。
In addition, since the
前面断熱材61は、原料入口部61k及び原料入口部61mを有している。薄肉部61hは、原料入口部61kに近い位置にある。薄肉部61iは、原料入口部61mに近い位置にある。低密度部61jは、薄肉部61h,61iに比べて、原料入口部61k,61mの双方から遠い位置にある。
The front
後面断熱材62は、薄肉部62dと、薄肉部62eと、低密度部62fとを有している。薄肉部62dは、低密度部62fの位置の対向距離D4よりも小さい対向距離D2の位置に配置されている。薄肉部62eは、低密度部62fの位置の対向距離D4よりも小さい対向距離D3の位置に配置されている。薄肉部62d,62eのそれぞれの厚さ寸法は、低密度部62fの厚さ寸法よりも小さい。薄肉部62d,62eのそれぞれは、低密度部62fよりも高い密度を有する高密度部に相当している。
The rear
薄肉部62d,62eは厚さ寸法が低密度部62fよりも小さいので、薄肉部62d,62eの機械的強度が低いと、長期間の使用中に、薄肉部62d,62eが変形する可能性がある。これとは対照的に、本実施の形態であれば、薄肉部62d,62eが高密度部に相当することで、薄肉部62d,62eの機械的強度を高くする上で有利になる。それゆえ、長期間の使用中に薄肉部62d,62eの変形を確実に防止でき、薄肉部62d,62eの耐久性を向上する上で有利になる。
Since the
また、薄肉部62d,62eは厚さ寸法が低密度部62fよりも小さいので、薄肉部62d,62eの熱伝導率が高いと、薄肉部62d,62eの断熱性能を向上することが困難である。これとは対照的に、本実施の形態であれば、薄肉部62d,62eが高密度部に相当することで、薄肉部62d,62eの熱伝導率を低くする上で有利になる。それゆえ、薄肉部62d,62eの断熱性能を向上する上で有利になる。
In addition, since the
後面断熱材62は、原料入口部62g及び原料入口部62hを有している。薄肉部62dは、原料入口部62gに近い位置にある。薄肉部62eは、原料入口部62hに近い位置にある。低密度部62fは、薄肉部62d,62eに比べて、原料入口部62g,62hの双方から遠い位置にある。
The rear
以上、クローズド注入方式で作られた発泡ポリウレタン断熱材を中心に説明したが、本開示による発泡ポリウレタン断熱材は、オープン注入方式で作られたものでもよい。オープン注入方式を採用する場合には、金型を開いた状態で、高密度にしたい部分の注入量が、低密度にしたい部分の注入量よりも多くなるように、注入口を移動させながらウレタン原液を注入する。その後、金型を閉じて成形する。 While the foregoing has focused on foamed polyurethane insulation made by the closed injection method, the foamed polyurethane insulation according to the present disclosure may also be made by the open injection method. When adopting the open injection method, urethane is added while moving the injection port so that the amount of urethane to be injected in the part to be high density is larger than the amount of urethane to be injected in the part to be low density with the mold open. Inject stock solution. After that, the mold is closed and molded.
1 ヒートポンプユニット、 10 貯湯タンク、 10a タンク胴部、 10b 上鏡板、 10c 下鏡板、 11 給水配管、 12 給湯配管、 13a ヒートポンプ往き配管、 13b ヒートポンプ戻り配管、 14 風呂往き配管、 15 混合弁、 16 タンク上部配管、 30 外郭ケース、 30a 内壁、 31 蹴込み部、 32 天板、 35 支持脚、 40 貯湯タンクユニット、 50 貯湯式給湯機、 60 上部断熱材、 60a 内壁部、 60b 外壁部、 60c 内面、 60d 外面、 60e 原料入口部、 60f 嵌合部、 61 前面断熱材、 61a 支持部、 61b 外周面、 61c 低密度部、 61d 原料入口部、 61e 嵌合部、 61f 低密度部、 61g 原料入口部、 61h,61i 薄肉部、 61j 低密度部、 61k,61m 原料入口部、 62 後面断熱材、 62a 嵌合部、 62b 低密度部、 62c 原料入口部、 62d,62e 薄肉部、 62f 低密度部、 62g,62h 原料入口部、 63 下部断熱材、 63a 内壁部、 63b 外壁部、 63c 内面、 63d 外面、 63e 原料入口部
1
Claims (9)
前記発泡ポリウレタン断熱材は、金型空間へのウレタン原液の入口となった部分である原料入口部を有し、
単一の前記発泡ポリウレタン断熱材が、
前記ウレタン原液により形成された低密度部と、
前記ウレタン原液により形成され、前記低密度部よりも密度が高い少なくとも一つの高密度部と、
を備え、
前記少なくとも一つの高密度部は、前記貯湯式給湯機の構成部品を支持する支持部を含み、
前記低密度部は、前記支持部に比べて、前記原料入口部から遠い位置にある発泡ポリウレタン断熱材。 A foamed polyurethane heat insulating material covering a hot water storage tank of a hot water storage type water heater,
The foamed polyurethane heat insulating material has a raw material inlet portion that is a portion that serves as an inlet for the urethane undiluted solution to the mold space,
A single piece of foamed polyurethane insulation comprising:
a low-density portion formed from the urethane undiluted solution ;
at least one high-density portion formed from the urethane undiluted solution and having a higher density than the low-density portion;
with
The at least one high-density portion includes a support portion that supports components of the storage-type water heater,
The low-density portion is a foamed polyurethane heat insulating material located farther from the raw material inlet portion than the support portion .
前記発泡ポリウレタン断熱材は、金型空間へのウレタン原液の入口となった部分である原料入口部を有し、
単一の前記発泡ポリウレタン断熱材が、
前記ウレタン原液により形成された低密度部と、
前記ウレタン原液により形成され、前記低密度部よりも密度が高い少なくとも一つの高密度部と、
を備え、
前記少なくとも一つの高密度部は、前記貯湯タンクの表面に接する内面を有する内壁部を含み、
前記内面とは反対側の面である外面を有する外壁部は、前記低密度部に相当し、
前記外壁部は、前記内壁部に比べて、前記原料入口部から遠い位置にある発泡ポリウレタン断熱材。 A foamed polyurethane heat insulating material covering a hot water storage tank of a hot water storage type water heater,
The foamed polyurethane heat insulating material has a raw material inlet portion that is a portion that serves as an inlet for the urethane undiluted solution to the mold space,
A single piece of foamed polyurethane insulation comprising:
a low-density portion formed from the urethane undiluted solution ;
at least one high-density portion formed from the urethane undiluted solution and having a higher density than the low-density portion;
with
The at least one high-density portion includes an inner wall portion having an inner surface in contact with the surface of the hot water storage tank,
An outer wall portion having an outer surface opposite to the inner surface corresponds to the low-density portion,
The outer wall portion is a foamed polyurethane heat insulating material located farther from the raw material inlet portion than the inner wall portion .
前記少なくとも一つの高密度部は、前記低密度部の前記厚さ寸法よりも小さい前記厚さ寸法を有する薄肉部を含む請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発泡ポリウレタン断熱材。 The dimension of the foamed polyurethane heat insulating material in the radial direction of the hot water storage tank is the thickness dimension,
The foamed polyurethane heat insulating material according to any one of claims 1 to 3, wherein said at least one high density portion includes a thin portion having said thickness dimension smaller than said thickness dimension of said low density portion. .
前記貯湯タンクと、
を備える貯湯式給湯機。 The foamed polyurethane heat insulating material according to any one of claims 1 to 6,
the hot water storage tank;
Storage hot water heater.
前記低所断熱材は、前記発泡ポリウレタン断熱材よりも高い熱伝導率を有する請求項7に記載の貯湯式給湯機。 A low-place heat insulating material covering the hot water storage tank at a position lower than the polyurethane foam heat insulating material with respect to the vertical position when the hot water storage type water heater is in use,
8. The hot water storage type water heater according to claim 7, wherein said low-place heat insulating material has a higher thermal conductivity than said foamed polyurethane heat insulating material.
前記貯湯タンクの表面であるタンク表面と前記外郭ケースの内壁との間の距離を前記タンク表面の法線に沿って測った距離は、対向距離であり、
前記少なくとも一つの高密度部は、前記低密度部の位置の前記対向距離よりも小さい前記対向距離の位置に配置された薄肉部を含む請求項7または請求項8に記載の貯湯式給湯機。 An outer case for storing the hot water storage tank and the foamed polyurethane heat insulating material,
The distance between the tank surface, which is the surface of the hot water storage tank, and the inner wall of the outer case, measured along the normal line of the tank surface, is the facing distance,
9. The storage-type water heater according to claim 7, wherein said at least one high-density portion includes a thin-walled portion disposed at said facing distance that is smaller than said facing distance at said low-density portion.
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