JP2015075308A - Tank unit, hot water system, and formable heat insulation material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タンクユニット、タンクユニットを備える給湯システム、および発泡性断熱材に関する。 The present invention relates to a tank unit, a hot water supply system including the tank unit, and a foaming heat insulating material.
従来の貯湯式給湯機は、例えば、特許文献1(特開2011−106791号公報)に示すように、湯を貯える貯湯タンクと、貯湯タンクの周囲を覆う成形断熱材と、成形断熱材の周囲を覆う外装ケースと、を備えている。また、特許文献2(特開昭58−160758号公報)に示すように、断熱材として発泡ウレタンなどの発泡性断熱材を注入する貯湯槽が知られている。ちなみに、貯湯式給湯機(貯湯槽)は、一般に、風雨にさらされる野外に設置される。 For example, as shown in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-106791), a conventional hot water storage type water heater includes a hot water storage tank that stores hot water, a molded heat insulating material that covers the periphery of the hot water storage tank, and a periphery of the molded heat insulating material. And an outer case for covering. Further, as shown in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 58-160758), a hot water storage tank in which a foaming heat insulating material such as urethane foam is injected as a heat insulating material is known. Incidentally, hot water storage hot water heaters (hot water storage tanks) are generally installed in the outdoors exposed to wind and rain.
特許文献1のように、従来の貯湯式給湯機は、グラスウール(熱伝導率0.042W/m・K;なお、熱伝導率は『「硬質ウレタンフォームの特徴」、[online]、日本ウレタン工業協会、[平成25年10月3日検索]、インターネット〈URL:http://www.urethane-jp.org/qa/koushitsu/k-1.htm〉』を参照した。以下の熱伝導率の説明についても同じである。)や、ポリスチレン製(熱伝導率0.034W/m・K)の複数の成形断熱材を嵌合させて使用している。しかし、複数の成形断熱材を嵌合させて貯湯タンクの断熱材として使用すると、成形断熱材の嵌合部に空間(隙間)が生じ、その隙間により熱漏洩が大きくなり、想定した断熱性能が得られない場合がある。
As in
また、断熱性能の向上のため、真空断熱材を併せて使用する場合、曲面で構成される貯湯タンクの外壁に対して、板状の真空断熱材を貼り付ける。この際、板状の真空断熱材を曲面に取り付けたことによる反発力によって真空断熱材が貯湯タンクの外壁から剥がれることを防止するため、両面テープや接着剤等を用いて真空断熱材を貯湯タンクの外壁に貼り付ける。このため、両面テープの貼り付けや、接着剤の塗布等の多くの工数を要していた。 Moreover, when using a vacuum heat insulating material together for the improvement of heat insulation performance, a plate-shaped vacuum heat insulating material is affixed with respect to the outer wall of the hot water storage tank comprised by a curved surface. At this time, in order to prevent the vacuum heat insulating material from peeling off from the outer wall of the hot water storage tank due to the repulsive force caused by attaching the plate-shaped vacuum heat insulating material to the curved surface, the vacuum heat insulating material is stored in the hot water storage tank using double-sided tape or adhesive. Paste to the outside wall. For this reason, many man-hours, such as sticking of a double-sided tape and application | coating of an adhesive agent, were required.
また、成形断熱材で真空断熱材を貯湯タンクの外壁や外装ケースの内壁に押し付ける構成では、柔軟性の低い真空断熱材と、柔軟性の低い成形断熱材との間に空間(隙間)が生じ、その隙間により熱漏洩が大きくなり、想定した断熱性能が得られない場合がある。 In addition, when the vacuum heat insulating material is pressed against the outer wall of the hot water storage tank or the inner wall of the exterior case with the molded heat insulating material, a space (gap) is created between the vacuum flexible heat insulating material with low flexibility and the molded heat insulating material with low flexibility. In some cases, the gap increases heat leakage, and the expected heat insulation performance cannot be obtained.
また、特許文献2のように、ウレタン(熱伝導率0.29W/m・K)などの発泡性断熱材を注入した従来の貯湯式給湯機(貯湯槽)は、貯湯タンクに貯えられる湯の影響で、ウレタン自体が曝される温度環境が最大で90℃〜100℃程度と高い。このように、ウレタンが高温の温度環境に曝されることにより、ウレタン内に封止されている発泡剤が気化し、外気と置換する。これにより、ウレタンの発泡セル内圧が変動し、断熱性能の悪化や発泡セル(ウレタン自体の)強度が落ちる原因となる。このように、貯湯式給湯機(貯湯槽)の断熱材として、発泡性断熱材である発泡ウレタンを用いた場合、長期の信頼性に課題がある。
In addition, as in
そこで、本発明は、断熱性能に優れ、長期の信頼性を有するタンクユニット、給湯システム、および発泡性断熱材を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the tank unit, the hot water supply system, and foamable heat insulating material which are excellent in heat insulation performance and have long-term reliability.
このような課題を解決するために、本発明に係るタンクユニットは、液体を貯蔵するタンクと、前記タンクを収納する箱体と、前記タンクと前記箱体の間に設けられた発泡性断熱材と、を備え、前記発泡性断熱材として硬質ウレタンフォームを用い、前記硬質ウレタンフォームは、水酸基数5〜8の第1活性水素含有化合物と、水酸基数4の第2活性水素含有化合物と、エステル基を有し官能基数2〜3のポリエステルポリオールと、を含むことを特徴とする。 In order to solve such a problem, a tank unit according to the present invention includes a tank for storing a liquid, a box for storing the tank, and a foamable heat insulating material provided between the tank and the box. And using a rigid urethane foam as the foamable heat insulating material, wherein the rigid urethane foam comprises a first active hydrogen-containing compound having 5 to 8 hydroxyl groups, a second active hydrogen-containing compound having 4 hydroxyl groups, and an ester. And a polyester polyol having 2 to 3 functional groups.
また、本発明に係る給湯システムは、前記タンクユニットを備えることを特徴とする。 Moreover, the hot water supply system according to the present invention includes the tank unit.
また、本発明に係る発泡性断熱材は、水酸基数5〜8の第1活性水素含有化合物と、水酸基数4の第2活性水素含有化合物と、エステル基を有し官能基数2〜3のポリエステルポリオールと、を含む硬質ウレタンフォームを備えてなることを特徴とする。 The foamable heat insulating material according to the present invention includes a first active hydrogen-containing compound having 5 to 8 hydroxyl groups, a second active hydrogen-containing compound having 4 hydroxyl groups, and a polyester having an ester group and 2 to 3 functional groups. And a rigid urethane foam containing a polyol.
本発明によれば、断熱性能に優れ、長期の信頼性を有するタンクユニット、給湯システム、および発泡性断熱材を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a tank unit, a hot water supply system, and a foaming heat insulating material that are excellent in heat insulating performance and have long-term reliability.
以下、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
≪給湯システムS≫
本実施形態に係る給湯システム(ヒートポンプ給湯機)Sについて、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る給湯システムSの構成図である。
≪Hot water supply system S≫
A hot water supply system (heat pump water heater) S according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of a hot water supply system S according to the present embodiment.
給湯システムSは、湯水を貯えるタンク(貯湯タンク)1を有するタンクユニット(貯湯式給湯機)TUと、タンク1に貯えられた湯水を加熱するヒートポンプユニットHPUと、リモコン118,119と、を備えている。なお、タンク1は、後述するように断熱材(図2等に示す発泡性断熱材16、図7に示す真空断熱材17)で覆われている。
The hot water supply system S includes a tank unit (hot water storage hot water supply) TU having a tank (hot water storage tank) 1 for storing hot water, a heat pump unit HPU that heats hot water stored in the
タンクユニットTUは、タンク1と、減圧弁101と、給湯用混合弁102と、浴槽用混合弁103と、湯はり電磁弁104と、追いだき熱交換器105と、ポンプ106と、ポンプ107と、凍結防止三方弁108と、逃し弁109と、主制御装置110と、を備えている。
The tank unit TU includes a
ヒートポンプユニットHPUは、圧縮機111と、水冷媒熱交換器112と、膨張弁113と、空気冷媒熱交換器114と、ファン115と、ポンプ116と、HPU制御装置117と、を備えている。
The heat pump unit HPU includes a
圧縮機111、凝縮器として機能する水冷媒熱交換器112の冷媒側伝熱管、膨張弁113、蒸発器として機能する空気冷媒熱交換器114の順に冷媒配管で環状に接続され、ヒートポンプサイクル(冷凍サイクル)を構成する。ファン115は、空気冷媒熱交換器114に空気(外気)を送ることにより、空気冷媒熱交換器114における冷媒と空気(外気)の熱交換を促進させる。なお、冷媒としては、例えば、CO2 冷媒を用いることができる。
The
主制御装置110は、HPU制御装置117およびリモコン118,119と通信可能に接続されている。リモコン118,119は、入力部(図示せず)を有し、使用者(図示せず)が入力部を操作して給湯システムSの運転設定が入力されると、運転設定信号を主制御装置110に出力する。主制御装置110は、給湯用混合弁102、浴槽用混合弁103、湯はり電磁弁104、ポンプ106,107、凍結防止三方弁108を制御することにより、タンクユニットTUの運転を制御する。また、主制御装置110は、HPU制御装置117に指令を出力する。HPU制御装置117は、主制御装置110の指令にしたがって、圧縮機111、ファン115、ポンプ116の運転を制御することにより、ヒートポンプユニットHPUの運転を制御する。このように、主制御装置110は、リモコン118,119で入力された運転設定に基づいて、給湯システムSの運転全体を制御することができる。
給水配管121は、一端がタンクユニットTUに接続され、他端が給水源(図示せず)に接続されている。給湯配管122は、一端がタンクユニットTUに接続され、他端が蛇口などの給湯端末(図示せず)に接続されている。浴槽配管123,124は、一端がタンクユニットTUに接続され、他端が浴槽(図示せず)取り付けられた浴槽端末(図示せず)に接続されている。配管125,126は、タンクユニットTUとヒートポンプユニットHPUとを接続する。
The
次に、給湯システムSの各種運転時における給湯システムSの動作と、湯水の流れについて説明する。 Next, the operation of the hot water supply system S during various operations of the hot water supply system S and the flow of hot water will be described.
<沸き上げ運転>
まず、沸き上げ運転について説明する。主制御装置110は、HPU制御装置117に指令して沸き上げ運転を開始させる。指令を受けたHPU制御装置117は、圧縮機111およびファン115を稼働させ、ヒートポンプサイクルを稼働させる。また、HPU制御装置117は、ポンプ116を稼働させる。
<Boiling operation>
First, the boiling operation will be described.
圧縮機111を稼働させることにより、圧縮機111から吐出された高温高圧冷媒が、水冷媒熱交換器112の一次側に流入する。また、ポンプ116が稼働することにより、タンク1の下部に貯えられた低温水が入水配管125を介して、水冷媒熱交換器112の二次側に流入する。水冷媒熱交換器112の一次側に流入した高温高圧冷媒と二次側に流入した低温水とが熱交換することにより、二次側の低温水が加熱され、高温水となる。水冷媒熱交換器112で加熱された高温水は、出湯配管126を介して、タンク1の上部に流入して貯えられる。なお、水冷媒熱交換器112で放熱した一次側の高圧冷媒は、膨張弁113で断熱膨張して低温低圧冷媒となり、空気冷媒熱交換器114で空気と熱交換することにより吸熱し、再び圧縮機111に流入する。このように、沸き上げ運転は、タンク1に貯える湯水を加熱して、高温の湯(高温水)をタンク1に貯える運転である。なお、ヒートポンプユニットHPU(水冷媒熱交換器112)で加熱され、タンク1の上部に流入する高温の湯(高温水)の温度(出湯温度)は、最大で90℃〜100℃程度の温度となる。
By operating the
ちなみに、タンク1に接続された管路やタンク1内に異常な圧力が生じた場合や、加熱により湯水の体積が膨張した場合には、湯水が逃し弁109から自動的に排出され、タンク1内の圧力の健全性を保っている。
Incidentally, when an abnormal pressure is generated in the pipe connected to the
<凍結防止運転>
次に、凍結防止運転について説明する。主制御装置110は、凍結防止三方弁108を切り替えて、入水配管125、ポンプ116、水冷媒熱交換器112の二次側、出湯配管126、凍結防止三方弁108で循環するような流路を形成する。また、主制御装置110は、HPU制御装置117に指令して、指令を受けたHPU制御装置117は、圧縮機111およびファン115を稼働させ、ヒートポンプサイクルを稼働させる。また、HPU制御装置117は、ポンプ116を稼働させる。これにより、水冷媒熱交換器112で加熱された高温水を、出湯配管126および入水配管125に流通させることができ、配管125,126の凍結を防止することができる。
<Anti-freezing operation>
Next, the freeze prevention operation will be described. The
<給湯運転>
次に、給湯運転について説明する。給湯配管122に接続された蛇口(図示せず)を開くと、給水源(図示せず)の水道圧により、給水配管121からタンクユニットTUに常温水が流入する。流入した常温水は、減圧弁101で減圧され、一部の常温水がタンク1の下部に流入する。タンク1の下部から常温水が流入することにより、タンク1内に貯えられた高温水が押し上げられ、タンク1の上部から給湯用混合弁102の一方に流入する。また、減圧弁101で減圧された残部の常温水は、給湯用混合弁102の他方に流入する。タンク1の上部から流入した高温水および減圧弁101から流入した常温水は、給湯用混合弁102で混合比が調整され、給湯温度の湯となり、給湯配管122を介して、蛇口(図示せず)に給湯される。
<Hot water supply operation>
Next, the hot water supply operation will be described. When a faucet (not shown) connected to the hot
<湯はり運転>
次に、湯はり運転について説明する。主制御装置110は、湯はり電磁弁104を開弁させる。湯はり電磁弁104が開弁すると、給水源(図示せず)の水道圧により、給水配管121からタンクユニットTUに常温水が流入する。流入した常温水は、減圧弁101で減圧され、一部の常温水がタンク1の下部に流入する。タンク1の下部から常温水が流入することにより、タンク1内に貯えられた高温水が押し上げられ、タンク1の上部から浴槽用混合弁103の一方に流入する。また、減圧弁101で減圧された残部の常温水は、浴槽用混合弁103の他方に流入する。タンク1の上部から流入した高温水および減圧弁101から流入した常温水は、浴槽用混合弁103で混合比が調整され、ふろ温度の湯となり、浴槽配管123を介して、浴槽(図示せず)に給湯される。
<Hot water driving>
Next, hot water operation will be described.
<追炊き運転>
次に、追炊き運転について説明する。主制御装置110は、ポンプ106,107を稼働させる。ポンプ106が稼働することにより、タンク1の上部に貯えられた高温水が追いだき熱交換器105の一次側に流入する。また、ポンプ107が稼働することにより、浴槽配管123を介して、浴槽(図示せず)の浴槽水が追いだき熱交換器105の二次側に流入する。追いだき熱交換器105の一次側に流入した高温水と二次側に流入した浴槽水が熱交換することにより、浴槽水が加熱される。追いだき熱交換器105で加熱された浴槽水は、浴槽配管124を介して、浴槽(図示せず)に戻される。また、追いだき熱交換器105で放熱した一次側の中温水は、タンク1の中部に戻される。
<Additional cooking>
Next, additional cooking operation will be described.
≪タンクユニットTU≫
次に、本実施形態に係るタンクユニットTUの構造について、図2から図6を用いて説明する。図2は、本実施形態に係るタンクユニットTUを説明する図であり、(a)は正面図であり、(b)は側面図であり、(c)は図1(b)のX−X線断面図であり、(d)は図1(a)のY−Y線断面図である。図3は、本実施形態に係るタンクユニットTUの分解斜視図である。図4は、本実施形態に係るタンクユニットTUの図1(a)のZ−Z線断面図である。図5は、本実施形態に係るタンクユニットTUが備える断熱箱体15の斜視図である。図6は、本実施形態に係るタンクユニットTUが備える断熱箱体15の横断面図である。なお、図3、図4および図6は、発泡性断熱材16が充填される前の状態を示している。
≪Tank unit TU≫
Next, the structure of the tank unit TU according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating the tank unit TU according to the present embodiment, in which FIG. 2A is a front view, FIG. 2B is a side view, and FIG. 2C is XX in FIG. It is line sectional drawing, (d) is the YY sectional view taken on the line of Fig.1 (a). FIG. 3 is an exploded perspective view of the tank unit TU according to the present embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view of the tank unit TU according to the present embodiment taken along the line ZZ in FIG. FIG. 5 is a perspective view of the
図2から図4に示すように、タンクユニットTUは、湯水を貯えるタンク(貯湯タンク)1と、タンク1を収納する外装ケースと、を備えている。タンクユニットTUの外装ケースは、図3に示すように、外装板2,3,4と、仕切り板5と、継手取付板6と、天板補助板7,8と、天板9と、底板10と、内脚11と、外脚12と、を備えている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the tank unit TU includes a tank (hot water storage tank) 1 that stores hot water and an exterior case that stores the
また、図2(d)および図4に示すように、タンクユニットTUの外装ケースの内部空間は、仕切り板5および天板補助板7,8により、機械室13と、断熱室14と、に分けられている。
Further, as shown in FIGS. 2D and 4, the internal space of the outer case of the tank unit TU is divided into a
即ち、図5に示すように、外装板2,3、仕切り板5を側板とし、天板補助板7,8を天板とし、底板10を底板とする断熱箱体15が構成され、図6に示すように、その内部を断熱室14とする。断熱室14には、タンク1が配置され、底板10の上面に取り付けられた内脚11でタンク1を固定する。タンク1の外壁と断熱箱体15の内壁との間(断熱室14)には、図2(c)および図2(d)に示すように、発泡性断熱材16が充填されている。なお、発泡性断熱材16としては、ウレタンフォーム、フェノールフォーム、ポリイソシアヌレートフォーム等の合成樹脂発泡体からなる断熱材がある。但し、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム、発泡ガラスなどは除くものとする。
That is, as shown in FIG. 5, the
また、図2(d)、図3および図4に示すように、仕切り板5に継手取付板6および外装板4を取り付け、上面に天板9を取り付ける。これにより、外装板4、仕切り板5、天板補助板7を側板とし、継手取付板6を底板とし、天板9を天板として、その内部空間を機械室13とする。なお、外脚12は、底板10の下面に取り付ける。
Further, as shown in FIGS. 2D, 3, and 4, the
機械室13には、タンクユニットTUが貯湯式給湯機として機能するのに必要な機能部品が配置されている。ここで、機能部品とは、図1に示す減圧弁101、給湯用混合弁102、浴槽用混合弁103、湯はり電磁弁104、追いだき熱交換器105、ポンプ106、ポンプ107、凍結防止三方弁108、逃し弁109、主制御装置110、これらを接続する配管類や、図示しない電装品(漏電遮断器、電線、端子台など)、各種センサ(温度センサ、流量センサなど)などである。これらの機能部品は、メンテナンスが必要な部品であり、発泡性断熱材16が充填される断熱室14とは別の内部空間である機械室13に配置される。これにより、機能部品が発泡性断熱材16に埋没することなく、外装板4を取り外すことにより、容易に機能部品のメンテナンスが可能な構成となっている。
Functional parts necessary for the tank unit TU to function as a hot water storage type hot water heater are arranged in the
また、機能部品を機械室13に集約することにより、断熱室14には、タンク1と、タンク1を固定するための内脚11と、タンク1に直結する直結配管と、タンク1に貯められた湯量を計測するためにタンク1の側面に取り付けられたサーミスタ(図示せず)と、直結配管に取り付けられたサーミスタ(図示せず)と、が配置されることとなる。このように、断熱室14に配置される構造物を限定することにより、断熱室14に発泡性断熱材16を充填する際、流動を阻害する構造物を少なくして、発泡性断熱材16が断熱室14を流れやすくすることができる。これにより、断熱室14には発泡性断熱材16が好適に充填され、高い断熱性能を有するタンクユニット(貯湯式給湯機)TUとすることができる。
Further, by collecting the functional parts in the
なお、従来のタンクユニットでは、タンクと直結配管との接続部は、Oリングやシールテープなどのシール部材を用いたシール構造としている。これに対し、本実施形態に係るタンクユニットTUは、タンク1と直結配管との接続部が発泡性断熱材16に埋没するため、直結配管をタンク1に溶接する溶接構造とすることが望ましい。これにより、メンテナンスが必要なシール構造を排除することができ、メンテナンスによる解体や交換作業を不要とすることができる。
In the conventional tank unit, the connection portion between the tank and the direct connection pipe has a seal structure using a seal member such as an O-ring or a seal tape. On the other hand, the tank unit TU according to the present embodiment desirably has a welded structure in which the directly connected pipe is welded to the
また、断熱室14に発泡性断熱材16を充填する際には、図5に示すように、断熱箱体15の状態で充填する。発泡性断熱材16を断熱箱体15(断熱室14)に充填する際には、発泡圧力による断熱箱体15の膨張変形を防止するため、押え型を用いて断熱箱体15を押さえる。図5に示すように、断熱箱体15の形状を簡素化することで、押え型の形状や構造も簡素化することができ、設備費用の削減にも貢献できる。
Moreover, when filling the
図6に示すように、断熱箱体15は、タンク1の全周囲を包む形状となっている。ここで、発泡性断熱材16(図2(c)(d)参照)は、厚さができるだけ均一になるように構成されることが望ましい。発泡性断熱材16は、タンク1の外壁と断熱箱体15の内壁との間に充填されるので、断熱箱体15の形状をタンク1の形状に近い形状とすることで、発泡性断熱材16の厚さをできるだけ均一にすることができ、また、断熱室14に発泡性断熱材16を充填する際、発泡性断熱材16が断熱室14を流れやすくすることができ、発泡性断熱材16の密度バランスの均一化などが期待できる。
As shown in FIG. 6, the
なお、図6においては、タンク1の横断面形状が円形状であるのに対し、断熱箱体15の横断面形状を略八角形とすることにより、断熱箱体15の形状をタンク1の形状に近い形状としている。
In FIG. 6, the cross-sectional shape of the
また、図6に示すように、断熱室14に配置されるタンク1は、底板10の上面に取り付けられた内脚11で固定される。断熱室14に発泡性断熱材16を充填することにより、タンク1は発泡性断熱材16の中に埋没する構成となっている。このため、タンク1は、地震などの揺れに対する耐力が向上し、内脚11の挫屈や、タンク1と内脚11との溶接部の溶接はがれなど起き難くなり、耐震性が向上する。また、発泡性断熱材16は、発泡後に接触する外装板2,3、仕切り板5などと密着状態となり一体化するため、タンクユニットTUの強度が向上する。
As shown in FIG. 6, the
<真空断熱材17>
次に、断熱箱体15の断熱性能を更に高めるため、発泡性断熱材16に加えて真空断熱材17を使用する場合について図7を用いて説明する。図7は、発泡性断熱材16および真空断熱材17の配置を示す模式図であり、(a)(b)は第1の配置例であり、(c)(d)は第2の配置例であり、かつ、(a)(c)は図1(a)のZ−Z線断面模式図であり、(b)(d)は図1(a)のY−Y線断面模式図である。
<
Next, the case where the vacuum
図7(a)および図7(b)に示す第1の配置例は、タンク1の外壁の全周に真空断熱材17を取り付けたものである。真空断熱材17は、発泡性断熱材16の発泡圧力により、タンク1の外壁に密着固定される。このため、タンク1の外壁と真空断熱材17との間に空間(隙間)ができることを抑制するとともに、真空断熱材17と発泡性断熱材16との間に空間(隙間)ができることを抑制して、断熱性能の低下を抑制することができる。
In the first arrangement example shown in FIGS. 7A and 7B, the vacuum
また、図7(c)および図7(d)に示す第2の配置例は、断熱箱体15(外装板2,3、仕切り板5)の内壁の全周に真空断熱材17を取り付けたものである。同様に、真空断熱材17は、発泡性断熱材16の発泡圧力により、断熱箱体15の内壁に密着固定される。このため、断熱箱体15の内壁と真空断熱材17との間に空間(隙間)ができることを抑制するとともに、真空断熱材17と発泡性断熱材16との間に空間(隙間)ができることを抑制して、断熱性能の低下を抑制することができる。
Moreover, the 2nd example of arrangement | positioning shown in FIG.7 (c) and FIG.7 (d) attached the vacuum
また、発泡性断熱材16の発泡圧力により、真空断熱材17を押さえることができるので、板状の真空断熱材17が曲面(タンク1の外壁または断熱箱体15の内壁)から剥がれることを防止することができる。なお、図7では、真空断熱材17をタンク1の外壁または断熱箱体15の内壁の全周に配置するものとして説明したが、これに限られるものではなく、一部であってもよい。
Moreover, since the vacuum
<発泡性断熱材16の注入>
次に、発泡性断熱材16の充填について図8および図9を用いて説明する。図8は、断熱箱体15の注入口18付近の部分拡大断面図であり、(a)は発泡性断熱材16を充填する前の状態を示し、(b)は発泡性断熱材16を充填した後の状態を示す。図9(a)は断熱箱体15の外観側面図であり、図9(b)は断熱箱体15の注入口18付近の横断面図である。なお、図9(b)は、発泡性断熱材16が充填される前の状態を示している。
<Injection of foaming
Next, filling of the foamable
断熱箱体15の一部に設けられた穴である注入口18から断熱材注入ノズル50を挿入して、断熱箱体15の内部空間である断熱室14に発泡性断熱材16を注入する。注入された発泡性断熱材16は断熱室14で発泡し、断熱室14内の空気が断熱箱体15の一部に設けられた穴であるガス抜き口20から排出されることで、断熱室14に発泡性断熱材16が充填される。なお、ガス抜き口20の大きさは、断熱材注入ノズル50を挿入する注入口18より小さいものでよい。
A heat insulating
発泡性断熱材16は、水分を含むと断熱性能および強度の低下が進行する特性がある。このため、発泡性断熱材16と水分が接触しないようにする。ここで、タンクユニット(貯湯式給湯機)TUは、一般的には屋外に設置されるため、外装板2,3、天板9など、外気に直接触れる外装面に注入口18やガス抜き口20を設けると、発泡性断熱材16に水分が進入するおそれがあり、防水構造が必要となるため、好ましくない。
The foamable
このため、図8および図9(a)に示すように、本実施形態に係るタンクユニット(貯湯式給湯機)TUにおける断熱箱体15に設けられた注入口18は、仕切り板5に設けられている。また、図9(b)に示すように、ガス抜き口20も同様に仕切り板5に設けられている。
For this reason, as shown in FIG. 8 and FIG. 9A, the
図9(a)に示すように、発泡性断熱材16を充填する際には、注入口18およびガス抜き口20が設けられた仕切り板5は露出している。一方、図2および図3に示すようにタンクユニットTUを屋外に設置する際には、仕切り板5の注入口18およびガス抜き口20が設けられた位置は。外装板4で覆われており、外気に直接触れないようになっている。これにより、注入口18から断熱箱体15の内部に水が侵入することを防止し、発泡性断熱材16と水分が接触しないようにすることができる。
As shown in FIG. 9A, when the foamable
図8(a)に示すように、注入口18の断熱室14側には、一辺が仕切り板5に接着された断熱材漏れ防止シール19が貼り付けられている。ちなみに、ガス抜き口20(図9(b)参照)は注入口18と比較して小径であり、断熱材漏れ防止シール19は不要である。
As shown in FIG. 8A, a heat insulating material
断熱材注入ノズル50を注入口18に挿入すると、図8(a)に示すように、断熱材漏れ防止シール19は弾性変形して、断熱材注入ノズル50が断熱室14に挿入される。そして、挿入した断熱材注入ノズル50から断熱室14に発泡性断熱材16を規定量注入する。注入口18から断熱材注入ノズル50が抜かれると、断熱材漏れ防止シール19は、復元力により略水平となり、注入口18を塞ぐ。そして、発泡性断熱材16の発泡が進むと、図8(b)に示すように、発泡性断熱材16により断熱材漏れ防止シール19が仕切り板5の内壁に押し付けられて、発泡性断熱材16の漏れを防止する。
When the heat insulating
≪発泡性断熱材16≫
ここで、図1を用いて説明したように、タンクユニット(貯湯式給湯機)TUは、タンク1の上部に高温の湯(高温水)が貯えられる。このため、タンク1の上部の断熱性能ができるだけ高いほうが望ましい。
≪Foaming
Here, as described with reference to FIG. 1, the tank unit (hot water storage type hot water heater) TU stores hot water (hot water) in the upper part of the
また、断熱材注入ノズル50から注入された発泡性断熱材16の注入液は、断熱室14の下部に流れ、そこから発泡する。このため、発泡性断熱材16は断熱室14の下部ほど密度が高くなり、断熱性能が高くなる傾向がある。また、一般的に、発泡性断熱材16の注入液が注入される領域は、ウレタン流動初期領域のため、ウレタンフォームの状態も良好で断熱性能が向上する傾向がある。
Moreover, the injection liquid of the foamable
このため、図9(a)に示すように、仕切り板5が上面となるように、断熱箱体15を横にして、仕切り板5のうち天板補助板7,8に近い側に設けられた注入口18から発泡性断熱材16の注入液を注入するようになっている。また、発泡性断熱材16の流動性が高いと、良好なウレタンフォームの状態で充填することができ、断熱性能が向上する傾向がある。
For this reason, as shown to Fig.9 (a), it is provided in the side close | similar to the top plate
また、図1を用いて説明したように、ヒートポンプユニットHPU(水冷媒熱交換器112)で加熱され、タンク1の上部に流入する高温の湯(高温水)の温度(出湯温度)は、最大で90℃〜100℃程度の温度となる。このため、この高温の湯を貯えるタンク1の断熱材である発泡性断熱材16は、高温の温度環境に長時間曝される。一般的に、発泡性断熱材は、高温の温度環境に曝されると、断熱性能が悪化し、発泡性断熱材の強度が低下する。
In addition, as described with reference to FIG. 1, the temperature of the hot water (hot water) heated by the heat pump unit HPU (water refrigerant heat exchanger 112) and flowing into the upper portion of the tank 1 (the hot water temperature) is maximum. The temperature is about 90 ° C to 100 ° C. For this reason, the foamable
よって、タンクユニットTUのタンク1の断熱材として用いる発泡性断熱材16に対する要求項目としては、発泡性断熱材16の流動性の向上、高温下での断熱性能の劣化抑制、長時間経過時の強度低下抑制が、要求される。
Therefore, as the required items for the foamable
発泡性断熱材16としては,硬質ウレタンフォーム、フェノールフォーム、ポリイソシアヌレートフォーム等の合成樹脂発泡体からなる断熱材が挙げられるが、本実施形態では硬質ウレタンフォームについて記載する。
Examples of the foam
<硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)>
本実施形態に係るプレミックスポリオール組成物は、活性水素基(水酸基)を有する活性水素含有化合物と、整泡剤と、触媒と、水と、シクロペンタンと、を含んでいる。そして、本実施形態に係る硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)は、プレミックスポリオール組成物を、イソシアネート基を有するポリイソシアネートを用いて発泡させて、得ることができる。
<Rigid urethane foam (foaming insulation 16)>
The premix polyol composition according to the present embodiment includes an active hydrogen-containing compound having an active hydrogen group (hydroxyl group), a foam stabilizer, a catalyst, water, and cyclopentane. And the hard urethane foam (foamable heat insulating material 16) which concerns on this embodiment can be obtained by making the premix polyol composition foam using the polyisocyanate which has an isocyanate group.
本実施形態に係る活性水素含有化合物は、第1の活性水素含有化合物(A)と、第2の活性水素含有化合物(B)と、第3の活性水素含有化合物(C)と、を含んでいる。 The active hydrogen-containing compound according to this embodiment includes the first active hydrogen-containing compound (A), the second active hydrogen-containing compound (B), and the third active hydrogen-containing compound (C). Yes.
第1の活性水素含有化合物(A)は、活性水素基として水酸基を有し水酸基数(活性水素基数)5〜8のポリオール(多価アルコール)にアルキレンオキシドを付加した活性水素含有化合物である。 The first active hydrogen-containing compound (A) is an active hydrogen-containing compound obtained by adding an alkylene oxide to a polyol (polyhydric alcohol) having a hydroxyl group as an active hydrogen group and having 5 to 8 hydroxyl groups (active hydrogen groups).
水酸基数(活性水素基数)5のポリオール(多価アルコール)としては、「グルコース(ブドウ糖)」、「マンノース」、「フルクトース(果糖)」、「2,2,6,6−テトラキス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサノール」などがある。水酸基数(活性水素基数)6のポリオール(多価アルコール)としては、「ジペンタエリトリトール」、「ソルビトール」、「マンニトール」、「ズルシトール」などがある。水酸基数(活性水素基数)7のポリオール(多価アルコール)としては、「シュークロース」などがある。水酸基数(活性水素基数)8のポリオール(多価アルコール)としては、「スクロース(ショ糖)」、「ラクトース」などがある。 Examples of the polyol (polyhydric alcohol) having 5 hydroxyl groups (active hydrogen groups) include “glucose (glucose)”, “mannose”, “fructose (fructose)”, “2,2,6,6-tetrakis (hydroxymethyl)”. Cyclohexanol "and the like. Examples of the polyol (polyhydric alcohol) having 6 hydroxyl groups (active hydrogen groups) include “dipentaerythritol”, “sorbitol”, “mannitol”, “dulcitol”, and the like. Examples of polyols (polyhydric alcohols) having 7 hydroxyl groups (active hydrogen groups) include “sucrose”. Examples of the polyol (polyhydric alcohol) having 8 hydroxyl groups (the number of active hydrogen groups) include “sucrose” and “lactose”.
また、第1の活性水素含有化合物(A)のポリオール(多価アルコール)は、反応架橋点が多いものであればよく、その構造は、後述する第2の活性水素含有化合物(B)の場合のように、鎖状や脂肪族に限定されるものではなく、芳香環を有していてもよい。即ち、第1の活性水素含有化合物(A)は、水酸基数(活性水素基数)5〜8のフェノール類にアルキレンオキシドを付加した活性水素含有化合物などであってもよい。 In addition, the polyol (polyhydric alcohol) of the first active hydrogen-containing compound (A) may be one having many reaction crosslinking points, and the structure thereof is the case of the second active hydrogen-containing compound (B) described later. Thus, it is not limited to a chain or aliphatic, and may have an aromatic ring. That is, the first active hydrogen-containing compound (A) may be an active hydrogen-containing compound obtained by adding alkylene oxide to phenols having 5 to 8 hydroxyl groups (number of active hydrogen groups).
この中でも、第1の活性水素含有化合物(A)のポリオール(多価アルコール)として「スクロース(ショ糖)」を用いることが特に好ましい。「スクロース(ショ糖)」は、特に反応架橋点が多く、硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)の強度および寸法安定性を向上させることができる。 Among these, it is particularly preferable to use “sucrose” as the polyol (polyhydric alcohol) of the first active hydrogen-containing compound (A). “Sucrose (sucrose)” has particularly many reactive crosslinking points, and can improve the strength and dimensional stability of the rigid urethane foam (foamable heat insulating material 16).
第1の活性水素含有化合物(A)のアルキレンオキシドとしては、「エチレンオキシド」、「プロピレンオキシド」、「ブチレンオキシド」等を好適に用いることができる。このうち、1種のアルキレンオキシドを用いてもよく、2種以上のアルキレンオキシドを併用してもよい。また、2種以上のアルキレンオキシドを併用する場合、これらを順次反応させてもよく、これらを混合した後に反応させてもよい。 As the alkylene oxide of the first active hydrogen-containing compound (A), “ethylene oxide”, “propylene oxide”, “butylene oxide” and the like can be suitably used. Of these, one type of alkylene oxide may be used, or two or more types of alkylene oxide may be used in combination. Moreover, when using together 2 or more types of alkylene oxide, these may be made to react sequentially and you may make it react after mixing these.
第2の活性水素含有化合物(B)は、活性水素基として水酸基を有し水酸基数(活性水素基数)4のポリオール(多価アルコール)にアルキレンオキシドを付加した活性水素含有化合物である。 The second active hydrogen-containing compound (B) is an active hydrogen-containing compound obtained by adding an alkylene oxide to a polyol (polyhydric alcohol) having a hydroxyl group as an active hydrogen group and having 4 hydroxyl groups (the number of active hydrogen groups).
また、第2の活性水素含有化合物(B)のポリオール(多価アルコール)の構造は、鎖状や脂肪族に限定され、芳香環を有するものは含まないものとする。 Further, the structure of the polyol (polyhydric alcohol) of the second active hydrogen-containing compound (B) is limited to a chain or aliphatic, and does not include those having an aromatic ring.
水酸基数(活性水素基数)4のポリオール(多価アルコール)としては、「ジグリセリン」、「ペンタエリスリトール」、「メチルグルコシド」などがある。また、アルコールと付加重合することにより水酸基数(活性水素基数)4のポリオール(多価アルコール)となるポリアミン(ジアミン)としては、「エチレンジアミン」、「トリレンジアミン」、「ジフェニルメタンジアミン」、「テトラメチロールシクロヘキサン」などがある。 Examples of polyols (polyhydric alcohols) having 4 hydroxyl groups (active hydrogen groups) include “diglycerin”, “pentaerythritol”, and “methyl glucoside”. Polyamines (diamines) that become polyols (polyhydric alcohols) having 4 hydroxyl groups (the number of active hydrogen groups) by addition polymerization with alcohol include “ethylenediamine”, “tolylenediamine”, “diphenylmethanediamine”, “tetra Methylol cyclohexane "and the like.
この中でも、第2の活性水素含有化合物(B)のポリオール(多価アルコール)として、「トリレンジアミン」を用いることが特に好ましい。 Among these, it is particularly preferable to use “tolylenediamine” as the polyol (polyhydric alcohol) of the second active hydrogen-containing compound (B).
第2の活性水素含有化合物(B)のアルキレンオキシドとしては、第2の活性水素含有化合物(B)のアルキレンオキシドと同様に、「エチレンオキシド」、「プロピレンオキシド」、「ブチレンオキシド」等を好適に用いることができる。このうち、1種のアルキレンオキシドを用いてもよく、2種以上のアルキレンオキシドを併用してもよい。また、2種以上のアルキレンオキシドを併用する場合、これらを順次反応させてもよく、これらを混合した後に反応させてもよい。 As the alkylene oxide of the second active hydrogen-containing compound (B), “ethylene oxide”, “propylene oxide”, “butylene oxide” and the like are preferably used in the same manner as the alkylene oxide of the second active hydrogen-containing compound (B). Can be used. Of these, one type of alkylene oxide may be used, or two or more types of alkylene oxide may be used in combination. Moreover, when using together 2 or more types of alkylene oxide, these may be made to react sequentially and you may make it react after mixing these.
第3の活性水素含有化合物(C)は、エステル基を有し官能基数2〜3のポリエステルポリオールである。第3の活性水素含有化合物(C)のポリエステルポリオールは、カルボキシ基を有する多価カルボン酸と、水酸基を有するポリオール(多価アルコール)との縮合重合(重縮合、縮重合)反応で得られる。 The third active hydrogen-containing compound (C) is a polyester polyol having an ester group and having 2 to 3 functional groups. The polyester polyol of the third active hydrogen-containing compound (C) is obtained by a condensation polymerization (polycondensation, polycondensation) reaction between a polyvalent carboxylic acid having a carboxy group and a polyol having a hydroxyl group (polyhydric alcohol).
ここで、第3の活性水素含有化合物(C)の官能基数とは、縮重合前のポリオール(多価アルコール)の水酸基数のことである。 Here, the number of functional groups of the third active hydrogen-containing compound (C) is the number of hydroxyl groups of the polyol (polyhydric alcohol) before condensation polymerization.
第3の活性水素含有化合物(C)の縮重合反応に用いる多価カルボン酸としては、「無水フタル酸」、「テレフタル酸」、「イソフタル酸」、「コハク酸」、「アジピン酸」、「マレイン酸」、「フマル酸」、「セバシン酸」、「リンゴ酸」などがある。 Examples of the polyvalent carboxylic acid used in the condensation polymerization reaction of the third active hydrogen-containing compound (C) include “phthalic anhydride”, “terephthalic acid”, “isophthalic acid”, “succinic acid”, “adipic acid”, “ There are maleic acid, fumaric acid, sebacic acid, malic acid and the like.
第3の活性水素含有化合物(C)の縮重合反応に用いる水酸基数2〜3(官能基数2〜3)のポリオール(多価アルコール)としては、「エチレングリコール」、「ジエチレングリコール」、「トリエチレングリコール」、「1,4−ブタンジオール」、「グリセリン」、「トリメチロールプロパン」などがある。 Examples of the polyol (polyhydric alcohol) having 2 to 3 hydroxyl groups (2 to 3 functional groups) used for the condensation polymerization reaction of the third active hydrogen-containing compound (C) include “ethylene glycol”, “diethylene glycol”, “triethylene”. Glycol "," 1,4-butanediol "," glycerin "," trimethylolpropane "and the like.
特に、第3の活性水素含有化合物(C)としては、「ジエチレングリコールアジペート」、「エチレングリコールアジペート」、「1,4−ブタンジオールアジペート」、「ε−カプロラクトン」、「1,6−ヘキサンジオールアジペート」などを用いることが好ましい。 In particular, as the third active hydrogen-containing compound (C), “diethylene glycol adipate”, “ethylene glycol adipate”, “1,4-butanediol adipate”, “ε-caprolactone”, “1,6-hexanediol adipate” It is preferable to use “
なお、プレミックスポリオール組成物は、第1の活性水素含有化合物(A)、第2の活性水素含有化合物(B)および第3の活性水素含有化合物(C)をそれぞれ少なくとも1つずつ含んでいればよく、2つ以上含んでいてもよい。 The premix polyol composition may contain at least one each of the first active hydrogen-containing compound (A), the second active hydrogen-containing compound (B), and the third active hydrogen-containing compound (C). What is necessary is just to include two or more.
このように、プレミックスポリオール組成物は、活性水素含有化合物として、第1の活性水素含有化合物(A)に加え、粘度が比較的低い第2の活性水素含有化合物(B)と、ウレタン化反応の遅延化剤として機能する第3の活性水素含有化合物(C)と、を含んでいる。 Thus, in addition to the first active hydrogen-containing compound (A), the premix polyol composition as the active hydrogen-containing compound, the second active hydrogen-containing compound (B) having a relatively low viscosity, and the urethanization reaction And a third active hydrogen-containing compound (C) that functions as a retarder.
第1の活性水素含有化合物(A)は、反応架橋点が多く、三次元架橋構造を形成するため、分子構造が強固になる。また、プレミックスポリオール組成物は、第1の活性水素含有化合物(A)に加えて第2の活性水素含有化合物(B)を含むことにより、低粘度を維持して流動性が向上し、硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)の弾力性を維持しつつ、第1の活性水素含有化合物(A)の効果に加えて、高温下での硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)の熱伝導率劣化を抑制し、硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)の強度および寸法安定性を向上させることができる。 Since the first active hydrogen-containing compound (A) has many reactive crosslinking points and forms a three-dimensional crosslinked structure, the molecular structure becomes strong. In addition, the premix polyol composition contains the second active hydrogen-containing compound (B) in addition to the first active hydrogen-containing compound (A), thereby maintaining low viscosity and improving fluidity, and thus being hard. In addition to the effect of the first active hydrogen-containing compound (A), while maintaining the elasticity of the urethane foam (foamable heat insulating material 16), the heat conduction of the hard urethane foam (foamable heat insulating material 16) at high temperature. It is possible to suppress the rate deterioration and improve the strength and dimensional stability of the rigid urethane foam (foamable heat insulating material 16).
第3の活性水素含有化合物(C)は、前述のように、エステル基を有し官能基数2〜3のポリエステルポリオールであり、無水フタル酸、テレフタル酸等の多価カルボン酸とポリオール(多価アルコール)の縮重合反応で得られるポリエステルポリオールの一種である。フタル酸(多価カルボン酸)自体がウレタン化反応の抑制剤として作用することにより、ウレタン化反応の遅延化され、流動性が向上する。 As described above, the third active hydrogen-containing compound (C) is a polyester polyol having an ester group and having 2 to 3 functional groups, and a polyvalent carboxylic acid such as phthalic anhydride and terephthalic acid and a polyol (multivalent polyvalent). It is a kind of polyester polyol obtained by condensation polymerization reaction of (alcohol). Since phthalic acid (polyvalent carboxylic acid) itself acts as a urethanization inhibitor, the urethanization reaction is delayed and fluidity is improved.
第1の活性水素含有化合物(A)は、プレミックスポリオール組成物に含まれる活性水素含有化合物のうち、50質量%以上、80質量%以下で含まれることが好ましい。第1の活性水素含有化合物(A)が50質量%未満であると、反応架橋点が多い活性水素含有化合物成分が少なくなり、硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)の強度が低下する。また、第1の活性水素含有化合物(A)が80質量%超であると、第1の活性水素含有化合物(A)の極性の高さから、シクロペンタンと第1の活性水素含有化合物(A)を含む活性水素含有化合物との相溶性が悪化し、硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)の気泡が大きくなる。その結果、熱伝導率が増加する。また、熱伝導率の経年劣化も大きくなる。 It is preferable that a 1st active hydrogen containing compound (A) is contained by 50 to 80 mass% among the active hydrogen containing compounds contained in a premix polyol composition. When the first active hydrogen-containing compound (A) is less than 50% by mass, the active hydrogen-containing compound component having a large number of reactive crosslinking points decreases, and the strength of the rigid urethane foam (foamable heat insulating material 16) decreases. In addition, when the first active hydrogen-containing compound (A) is more than 80% by mass, cyclopentane and the first active hydrogen-containing compound (A) are obtained from the high polarity of the first active hydrogen-containing compound (A). ), The compatibility with the active hydrogen-containing compound is deteriorated, and the bubbles of the rigid urethane foam (foamable heat insulating material 16) are increased. As a result, the thermal conductivity increases. In addition, the aging deterioration of the thermal conductivity is increased.
また、第2の活性水素含有化合物(B)は、プレミックスポリオール組成物に含まれる活性水素含有化合物のうち、15質量%以上、30質量%以下で含まれることが好ましい。第2の活性水素含有化合物(B)が15質量%未満であると、プレミックスポリオール組成物の粘度の低減および硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)の強度向上効果が不十分となる。また、第2の活性水素含有化合物(B)が30質量%超であると、プレミックスポリオール組成物の粘度が小さくなりすぎて硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)の反応過程で、断熱箱体15(図5参照)の隙間から液漏れし、その結果、熱漏洩量が大きくなるおそれがある。 Moreover, it is preferable that a 2nd active hydrogen containing compound (B) is contained by 15 to 30 mass% among the active hydrogen containing compounds contained in a premix polyol composition. When the second active hydrogen-containing compound (B) is less than 15% by mass, the viscosity reduction effect of the premix polyol composition and the strength improvement effect of the rigid urethane foam (foamable heat insulating material 16) become insufficient. Further, if the second active hydrogen-containing compound (B) is more than 30% by mass, the viscosity of the premix polyol composition becomes too small, and in the reaction process of the hard urethane foam (foamable heat insulating material 16), a heat insulating box Liquid leakage from the gaps between the bodies 15 (see FIG. 5) may result in a large amount of heat leakage.
本実施形態に係るプレミックスポリオール組成物は、第1の活性水素含有化合物(A)、第2の活性水素含有化合物(B)および第3の活性水素含有化合物(C)をいずれも含み、プレミックスポリオール組成物に含まれる量が、『第1の活性水素含有化合物(A)の量>第2の活性水素含有化合物(B)の量>第3の活性水素含有化合物(C)の量』
となり、かつ、第1の活性水素含有化合物(A)の量が第2の活性水素含有化合物(B)の量の2倍以上となればよい。なお、詳細については、図9および図10を用いて後述する。
The premix polyol composition according to this embodiment includes a first active hydrogen-containing compound (A), a second active hydrogen-containing compound (B), and a third active hydrogen-containing compound (C). The amount contained in the mixed polyol composition is “the amount of the first active hydrogen-containing compound (A)> the amount of the second active hydrogen-containing compound (B)> the amount of the third active hydrogen-containing compound (C)”.
And the amount of the first active hydrogen-containing compound (A) may be at least twice the amount of the second active hydrogen-containing compound (B). Details will be described later with reference to FIGS. 9 and 10.
プレミックスポリオール組成物に含まれる整泡剤については特段の限定はなく、公知の材料を用いることができる。例えば、エヴォニック社のB8462,B8544,B8545,B8546,B8547などを用いることができる。これらは、「アルキレンオキサイド変性ポリジメチルシロキサン」で、末端基に水酸基またはアルコキシ基などを有する有機シリコーン系化合物である。整泡剤の量は、プレミックスポリオール組成物に含まれる活性水素含有化合物100質量部に対し、1.0〜4.0質量部であることが好ましい。 There is no particular limitation on the foam stabilizer contained in the premix polyol composition, and a known material can be used. For example, B8462, B8544, B8545, B8546, B8547, etc. of Evonik Co. can be used. These are “alkylene oxide-modified polydimethylsiloxanes”, which are organic silicone compounds having a hydroxyl group or an alkoxy group at the terminal group. The amount of the foam stabilizer is preferably 1.0 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the active hydrogen-containing compound contained in the premix polyol composition.
プレミックスポリオール組成物に含まれる触媒(泡化触媒,樹脂化触媒,ヌレート化触媒等)については特段の限定はなく、公知の材料を用いることができる。 There are no particular limitations on the catalyst (foaming catalyst, resinating catalyst, nurating catalyst, etc.) contained in the premix polyol composition, and known materials can be used.
例えば、泡化触媒として具体的には「ペンタメチルジエチレントリアミン」、「ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル」などが好適である。 For example, specifically, “pentamethyldiethylenetriamine”, “bis (dimethylaminoethyl) ether” and the like are suitable as the foaming catalyst.
また、樹脂化触媒として具体的には「N,N,N´−トリメチルアミノエチルエタノールアミン」、「N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール」、「ジエチルシクロヘキシルアミン」、「トリエチレンジアミン」、「N,N,N´,N´´−テトラメチルヘキサンジアミン」、「N,N,N´,N´´−テトラメチルプロピレンジアミン」、「N,N,N´,N´´−テトラメチルエチレンジアミン」などが好適である。 Specific examples of the resinification catalyst include “N, N, N′-trimethylaminoethylethanolamine”, “N, N-dimethylaminoethoxyethanol”, “diethylcyclohexylamine”, “triethylenediamine”, “N, “N, N ′, N ″ -tetramethylhexanediamine”, “N, N, N ′, N ″ -tetramethylpropylenediamine”, “N, N, N ′, N ″ -tetramethylethylenediamine”, etc. Is preferred.
また、ヌレート化触媒として具体的には「N,N´,N´´−トリス(3‐ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ−s−トリアジン」、「N,N´,N´´−トリス(3‐ジエチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ−s−トリアジン」などが好適である。 Specific examples of the nurating catalyst include “N, N ′, N ″ -tris (3-dimethylaminopropyl) hexahydro-s-triazine”, “N, N ′, N ″ -tris (3-diethylamino). Propyl) hexahydro-s-triazine "and the like are preferred.
これらの触媒は、単独で使用してもよく、2種以上を混合して用いてもよい。触媒量は、プレミックスポリオール組成物に含まれる活性水素含有化合物100質量部に対し、1.5〜5.0質量部であることが好ましい。 These catalysts may be used alone or in combination of two or more. The amount of the catalyst is preferably 1.5 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the active hydrogen-containing compound contained in the premix polyol composition.
プレミックスポリオール組成物に含まれる水とシクロペンタンの最適な配合比は、プレミックスポリオール組成物に含まれる活性水素含有化合物100質量部に対し、水が2.0〜2.5質量部、シクロペンタンが14.0〜18.0質量部である。水とシクロペンタンの配合比は、上記の範囲であれば、特に限定されない。 The optimum mixing ratio of water and cyclopentane contained in the premix polyol composition is such that water is 2.0 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the active hydrogen-containing compound contained in the premix polyol composition. Pentane is 14.0-18.0 parts by weight. The mixing ratio of water and cyclopentane is not particularly limited as long as it is in the above range.
プレミックスポリオール組成物中のシクロペンタン(液体)の平均粒径は、5.5μm以下であることが好ましい。5.5μm超であると、硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)の高温での寸法安定性が低下し、断熱箱体15(図5参照)と硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)の間に形成されるボイドの数が増えてしまう。なお、シクロペンタンの平均粒径は、5.5μm以下であればよく、完全に相溶し、シクロペンタン粒が観察できなくなってもよい。 The average particle size of cyclopentane (liquid) in the premix polyol composition is preferably 5.5 μm or less. If it exceeds 5.5 μm, the dimensional stability of the hard urethane foam (foamable heat insulating material 16) at a high temperature decreases, and the heat insulation box 15 (see FIG. 5) and the hard urethane foam (foamable heat insulating material 16) The number of voids formed in between increases. The average particle size of cyclopentane may be 5.5 μm or less, and it may be completely compatible and the cyclopentane particles cannot be observed.
プレミックスポリオール組成物としては、上述した構成物の他に、必要に応じて充填剤、難燃剤、強化繊維、着色剤などの添加剤を含むこともできる。これらは公知の材料を用いることができ、特に限定されない。 As a premix polyol composition, additives, such as a filler, a flame retardant, a reinforced fiber, and a coloring agent, can also be included as needed in addition to the above-described components. These can use known materials, and are not particularly limited.
ポリイソシアネートについては特段の限定はなく、公知の材料を用いることができる。例えば、「ジフェニルメタンジイソシアネート」(MDI)とその誘導体、または、トリレンジイソシアネート(TDI)とその誘導体が好適である。これらは、単独で使用してもよく、混合して使用してもよい。また、MDIとその誘導体としては、例えば、MDIとその重合体のポリフェニルポリメチレンジイソシアネートの混合体、末端イソシアネート基をもつジフェニルメタンジイソシアネート誘導体等を挙げることができる。また、TDIとその誘導体としては、例えば、2,4‐TDIと2,6‐TDIの混合物や、TDIの末端イソシアネートプレポリマー誘導体等を挙げることができる。 The polyisocyanate is not particularly limited, and a known material can be used. For example, “diphenylmethane diisocyanate” (MDI) and its derivatives, or tolylene diisocyanate (TDI) and its derivatives are suitable. These may be used alone or in combination. Examples of MDI and its derivatives include a mixture of MDI and its polymer polyphenylpolymethylene diisocyanate, and a diphenylmethane diisocyanate derivative having a terminal isocyanate group. Examples of TDI and its derivatives include a mixture of 2,4-TDI and 2,6-TDI, a terminal isocyanate prepolymer derivative of TDI, and the like.
本実施形態に係る硬質ウレタンフォームは、一般的な高圧発泡機で形成され、例えば、プロマート社製PU−30型発泡機を用いることができる。発泡条件は、例えば、液温18〜30℃、吐出圧力80〜150kg/cm2、吐出量15〜30kg/min、型箱の温度は約45℃である。 The rigid urethane foam according to the present embodiment is formed by a general high-pressure foaming machine, and for example, a PU-30 type foaming machine manufactured by Promart can be used. The foaming conditions are, for example, a liquid temperature of 18 to 30 ° C., a discharge pressure of 80 to 150 kg / cm 2 , a discharge amount of 15 to 30 kg / min, and a mold box temperature of about 45 ° C.
本実施形態に係る硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)は、発泡剤との相溶性の良好なプレミックスポリオール組成物を用いることで、断熱箱体15と硬質ウレタンフォーム発泡性断熱材16)の間に形成される表層ボイドが少ない発泡性断熱材1を提供することができる。言い換えると、外観歪が少ないタンクユニット(貯湯式給湯機)TUおよび給湯システム(ヒートポンプ給湯機)Sを提供することができる。
The hard urethane foam (foamable heat insulating material 16) according to the present embodiment uses a premix polyol composition having good compatibility with the foaming agent, so that the
また、本実施形態に係るプレミックスポリオール組成物は、硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)の強度や寸法安定性を保持しながら、硬質ウレタンフォーム原料の流動性を改善し、複雑形状部のボイドや密度の偏りを低減し、外観性の改善および断熱性能を向上させることができる。その結果、タンクユニット(貯湯式給湯機)TUおよび給湯システム(ヒートポンプ給湯機)Sの省エネを達成することができる。 In addition, the premix polyol composition according to the present embodiment improves the fluidity of the rigid urethane foam raw material while maintaining the strength and dimensional stability of the rigid urethane foam (foamable heat insulating material 16), and has a complicated shape portion. It is possible to reduce voids and density deviation, and to improve appearance and heat insulation performance. As a result, energy saving of the tank unit (hot water storage type hot water heater) TU and the hot water supply system (heat pump water heater) S can be achieved.
また、本実施形態に係る硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)を充填した断熱箱体15は、注入口18から少なくとも200mm以上離れたウレタン充填部分から採取した硬質ウレタンフォームと、1000mm以上離れたウレタン充填部分から採取した硬質ウレタンフォームとの熱伝導率の差異(流動距離が増加することによる悪化率)が3%未満と劣化が少ないことを特徴とする。また、90℃雰囲気中に60日間硬質ウレタンフォームを放置した際の熱伝導率悪化率は20%未満と熱(高温)による影響が少ないことを特徴とする。また、90℃雰囲気中に60日間硬質ウレタンフォームを放置した際の圧縮強度の悪化率は5%未満と熱(高温)による物性劣化が少ないことを特徴とする。
Moreover, the
≪実施例≫
以下、実施例により、本実施形態に係る硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)をさらに具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。図9は、断熱箱体15の外観側面図であり、切り出した硬質ウレタンフォーム(発泡性断熱材16)の位置を説明する図である。図10は、活性水素含有化合物配合比と、熱伝導率および圧縮強度の関係を示す表である。
<Example>
Hereinafter, the rigid urethane foam (foamable heat insulating material 16) according to the present embodiment will be described more specifically by way of examples. The present invention is not limited to these examples. FIG. 9 is an external side view of the
<実施例1〜6>
(1)プレミックスポリオール組成物の調整および硬質ウレタンフォームの作製
第1の活性水素含有化合物(A)としてアルキレンオキシドを付加したショ糖を用い、第2の活性水素含有化合物(B)としてアルキレンオキシドを付加したトリレンジアミンを用い、第3の活性水素含有化合物(C)として無水フタル酸縮合重合ポリエステルポリオールを用いて、図10に示す活性水素含有化合物配合比(ポリオール配合比)で、活性水素含有化合物を調整した。
<Examples 1-6>
(1) Preparation of premix polyol composition and preparation of rigid urethane foam Sucrose added with alkylene oxide as the first active hydrogen-containing compound (A) and alkylene oxide as the second active hydrogen-containing compound (B) Using a tolylenediamine added with phthalic anhydride, and using a phthalic anhydride condensation-polymerized polyester polyol as the third active hydrogen-containing compound (C), the active hydrogen-containing compound blending ratio (polyol blending ratio) shown in FIG. The contained compound was adjusted.
なお、図10に示す実施例1のポリオール配合比は、第1の活性水素含有化合物(A)を70質量%、第2の活性水素含有化合物(B)を20質量%、第3の活性水素含有化合物(C)を20質量%含むことを示している。実施例2〜6および後述する比較例1〜4についても同様である。 In addition, the polyol compounding ratio of Example 1 shown in FIG. 10 is 70 mass% for the first active hydrogen-containing compound (A), 20 mass% for the second active hydrogen-containing compound (B), and third active hydrogen. It shows that the containing compound (C) is contained by 20% by mass. The same applies to Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 described later.
なお、実施例1〜6は、活性水素含有化合物配合比(ポリオール配合比)が、『第1の活性水素含有化合物(A)の量>第2の活性水素含有化合物(B)の量>第3の活性水素含有化合物(C)の量』となり、かつ、『第1の活性水素含有化合物(A)の量が第2の活性水素含有化合物(B)の量の2倍以上となる』ものである。 In Examples 1 to 6, the active hydrogen-containing compound blending ratio (polyol blending ratio) is “amount of first active hydrogen-containing compound (A)> amount of second active hydrogen-containing compound (B)> first. 3 ”and“ the amount of the first active hydrogen-containing compound (A) is more than twice the amount of the second active hydrogen-containing compound (B) ”. It is.
活性水素含有化合物100質量部に対して、整泡剤として有機シリコーンを2.5質量部、反応触媒として三級アミン触媒を3.0質量部、発泡剤として水2.1質量部およびシクロペンタン(日本ゼオン社製)15.0質量部、イソシアネート成分としてポリメチレンポリフェニルジイソシアネートを使用し、充填発泡して硬質ウレタンフォームを作製した。 With respect to 100 parts by mass of the active hydrogen-containing compound, 2.5 parts by mass of organic silicone as a foam stabilizer, 3.0 parts by mass of a tertiary amine catalyst as a reaction catalyst, 2.1 parts by mass of water as a blowing agent, and cyclopentane (Made by Nippon Zeon Co., Ltd.) 15.0 parts by mass, polymethylene polyphenyl diisocyanate was used as an isocyanate component, and a rigid urethane foam was produced by filling and foaming.
なお、発泡は、高圧発泡機(プロマート社製,型式:PU−30)を使用し、液温18〜30℃、吐出圧力80〜150kg/cm2、吐出量15〜30kg/min、型箱の温度を約40℃として発泡させた。 In addition, foaming uses a high-pressure foaming machine (Promart Co., Ltd., model: PU-30), the liquid temperature is 18-30 ° C., the discharge pressure is 80-150 kg / cm 2 , the discharge amount is 15-30 kg / min, Foaming was performed at a temperature of about 40 ° C.
(2)断熱箱体の作製
次に、上記で作製した硬質ウレタン処方を用いて、貯湯タンク1が内部に配置される断熱箱体15を作製した。図9に断熱箱体15に充填された硬質ウレタンフォームのうち、注入口18(天板補助板8)から200mmの位置でのサンプル採取位置21を、1000mmでのサンプル採取位置22を示す。これらサンプル位置21,22から硬質ウレタンフォームを切り出し、測定に供した。
(2) Preparation of heat insulation box Next, the
(3)測定・評価
次に、上記で作製したプレミックスポリオール組成物および断熱箱体15に対し、以下の試験・評価を行った。
(3) Measurement / Evaluation Next, the following tests / evaluations were performed on the premix polyol composition and the
(i)熱伝導率測定(性能評価)
上述した断熱箱体15の注入口18から少なくとも200mm以上(位置21)および1000mm以上(位置22)離れた硬質ウレタンフォームが充填された断熱材部分から、200×200×20〜50mmの硬質ウレタンフォームを採取し、英弘精機社製熱伝導率測定装置HC−074で測定した。結果を図10の表に併記する。
(I) Thermal conductivity measurement (performance evaluation)
200 × 200 × 20 to 50 mm rigid urethane foam from a heat insulating material portion filled with hard urethane foam at least 200 mm or more (position 21) and 1000 mm or more (position 22) away from the
ここで、悪化率(%)とは、「(位置22の熱伝導率−位置21の熱伝導率)/位置21の熱伝導率」で定義する。
Here, the deterioration rate (%) is defined by “(thermal conductivity at
また、注入口18から少なくとも200mm以上離れた硬質ウレタンフォームが充填された断熱材部分から、200×200×20〜50mmの硬質ウレタンフォームを採取し、90℃の高温度恒温槽内に60日間放置した後の硬質ウレタンフォームを英弘精機社製熱伝導率測定装置HC−074で測定した。結果を図10の表に併記する。
In addition, a 200 × 200 × 20-50 mm rigid urethane foam is collected from a heat insulating material portion filled with a rigid urethane foam at least 200 mm away from the
ここで、悪化率(%)とは、「(60日後の熱伝導率−初期の熱伝導率)/初期の熱伝導率」で定義する。 Here, the deterioration rate (%) is defined by “(thermal conductivity after 60 days−initial thermal conductivity) / initial thermal conductivity”.
(ii)圧縮強度測定
上述した断熱箱体15から採取した硬質ウレタンフォームの圧縮強度を以下の手順により測定した。
(Ii) Measurement of compressive strength The compressive strength of the rigid urethane foam collected from the
断熱箱体15:ウレタン原料(プレミックスポリオール組成物)注入口18から少なくとも200mm以上および1000mm以上離れた硬質ウレタンフォーム充填された断熱材部分から,50×50×20〜50tmmの硬質ウレタンフォームを送り速度4mm/minで負荷し,10%変形時の荷重を元の受圧面積で除した値を圧縮強度とした。結果を図10の表に併記する。 Insulation box 15: 50 × 50 × 20 to 50 tmm rigid urethane foam is sent from the urethane material filled with urethane foam at least 200 mm or more and 1000 mm or more away from the urethane raw material (premix polyol composition) injection port 18 A value obtained by applying a load of 4 mm / min and dividing the load at the time of 10% deformation by the original pressure receiving area was defined as a compressive strength. The results are also shown in the table of FIG.
ここで、悪化率(%)とは、「(初期の圧縮強度−60日後の圧縮強度)/初期の圧縮強度」で定義する。 Here, the deterioration rate (%) is defined by “(initial compressive strength−compressive strength after 60 days) / initial compressive strength”.
<比較例1〜4>
同様に、図10に示す活性水素含有化合物配合比(ポリオール配合比)で、活性水素含有化合物を調整した。
<Comparative Examples 1-4>
Similarly, the active hydrogen-containing compound was adjusted at the active hydrogen-containing compound blending ratio (polyol blending ratio) shown in FIG.
なお、比較例1は、第3の活性水素含有化合物(C)が添加されていない構成である。比較例2は『第1の活性水素含有化合物(A)の量>第2の活性水素含有化合物(B)の量>第3の活性水素含有化合物(C)の量』の条件は成立するが、『第1の活性水素含有化合物(A)の量が第2の活性水素含有化合物(B)の量の2倍以上となる』の条件は成立しない構成である。比較例3は『第1の活性水素含有化合物(A)の量が第2の活性水素含有化合物(B)の量の2倍以上となる』の条件は成立するが、『第1の活性水素含有化合物(A)の量>第2の活性水素含有化合物(B)の量>第3の活性水素含有化合物(C)の量』の条件は成立しない構成である。比較例4は『第1の活性水素含有化合物(A)の量>第2の活性水素含有化合物(B)の量>第3の活性水素含有化合物(C)の量』の条件は成立せず、『第1の活性水素含有化合物(A)の量が第2の活性水素含有化合物(B)の量の2倍以上となる』の条件も成立しない構成である。 In addition, the comparative example 1 is the structure to which the 3rd active hydrogen containing compound (C) is not added. In Comparative Example 2, the condition “amount of first active hydrogen-containing compound (A)> amount of second active hydrogen-containing compound (B)> amount of third active hydrogen-containing compound (C)” is satisfied. The condition that “the amount of the first active hydrogen-containing compound (A) is at least twice the amount of the second active hydrogen-containing compound (B)” is not satisfied. In Comparative Example 3, the condition that “the amount of the first active hydrogen-containing compound (A) is at least twice the amount of the second active hydrogen-containing compound (B)” is satisfied. The condition of “amount of contained compound (A)> amount of second active hydrogen-containing compound (B)> amount of third active hydrogen-containing compound (C)” is not satisfied. In Comparative Example 4, the condition “amount of first active hydrogen-containing compound (A)> amount of second active hydrogen-containing compound (B)> amount of third active hydrogen-containing compound (C)” is not satisfied. The condition that “the amount of the first active hydrogen-containing compound (A) is at least twice the amount of the second active hydrogen-containing compound (B)” is not satisfied.
図10に示したように、実施例1〜6のプレミックスポリオール組成物を使用した硬質ウレタンフォームは、全て良好な物性を示した。 As shown in FIG. 10, all rigid urethane foams using the premix polyol compositions of Examples 1 to 6 exhibited good physical properties.
例えば、流動性に関しては、注入口からの距離が大きくなることによる熱伝導率の悪化度合いを指標に評価したが、比較例1〜4が悪化率3%以上、特に比較例4に至っては悪化率6%の劣化となるのに対し、実施例1〜6は悪化率3%以内の劣化に抑制できた。 For example, regarding the fluidity, the degree of deterioration in thermal conductivity due to an increase in the distance from the injection port was evaluated as an index, but the deterioration rates of Comparative Examples 1 to 4 were 3% or more, and in particular, Comparative Example 4 was deteriorated. While the deterioration rate was 6%, Examples 1 to 6 were able to suppress deterioration within a deterioration rate of 3%.
また、給湯機特有の課題である高温域での耐熱性については、熱伝導率の経時変化と圧縮強度の経時変化による劣化度合いを指標とした。熱伝導率については、比較例1〜4が、いずれも悪化率25%以上の大きな劣化となるのに対し、実施例1〜6では、悪化率20%未満の劣化に抑制できており、本発明のウレタン処方とすることで、より長い時間よい断熱性能の状態で使用することが可能となる。 In addition, regarding the heat resistance in a high temperature range, which is a problem specific to a water heater, the deterioration degree due to the temporal change in thermal conductivity and the temporal change in compressive strength was used as an index. As for thermal conductivity, Comparative Examples 1 to 4 are all greatly deteriorated with a deterioration rate of 25% or more, whereas in Examples 1 to 6, deterioration can be suppressed to less than 20%. By setting it as the urethane prescription of invention, it becomes possible to use it in the state of good heat insulation performance for a longer time.
また、フォーム強度(圧縮強度)の経時変化による劣化度合いについては、比較例1〜4が悪化率10%以上の圧縮強度低減となるのに対し,実施例1〜6では悪化率5%以下の低減に抑制できている。
Moreover, about the deterioration degree by time-dependent change of foam intensity | strength (compressive strength), while Comparative Examples 1-4 are compression strength reduction of the
図10に示すように、実施例1〜6と比較して、比較例1〜4では、第1の活性水素含有化合物(A)や第3の活性水素含有化合物(C)の配合量が本発明の好ましい範囲と異なっているため、ポリオール成分の粘度が高くなり流動性が悪化し、複雑形状部においてボイドを生じ、密度分布や断熱性能の経年劣化が大きくなった。 As shown in FIG. 10, compared with Examples 1-6, in Comparative Examples 1-4, the compounding quantity of the 1st active hydrogen containing compound (A) and the 3rd active hydrogen containing compound (C) is this. Since it is different from the preferred range of the invention, the viscosity of the polyol component is increased, the fluidity is deteriorated, voids are formed in the complicated shape portion, and the aged deterioration of the density distribution and the heat insulation performance is increased.
また、比較例2,4では、ウレタン樹脂中の分子構造において、水酸基数が4〜8である多価アルコールにアルキレンオキシドを付加した化合物(第1の活性水素含有化合物(A))の配合量が減少し、三次元的架橋構造が減少したため、各種性能が悪化したものであると考えられる。 In Comparative Examples 2 and 4, the compounding amount of the compound (first active hydrogen-containing compound (A)) obtained by adding an alkylene oxide to a polyhydric alcohol having 4 to 8 hydroxyl groups in the molecular structure in the urethane resin. It is thought that various performances deteriorated because of the decrease in three-dimensional cross-linked structure.
また、高温域での耐熱性を向上するには第3の活性水素含有化合物(C)のようなポリエステルポリオールを投入し、粘度や熱伝導率、機械物性のバランスから本発明の好ましい範囲で配合することにより提供できることが証明された。 Moreover, in order to improve the heat resistance in a high temperature range, a polyester polyol such as the third active hydrogen-containing compound (C) is introduced and blended within the preferred range of the present invention from the balance of viscosity, thermal conductivity and mechanical properties. It was proved that it can be provided.
≪変形例≫
なお、本実施形態に係るタンクユニット(貯湯式給湯機)TU、給湯システム(ヒートポンプ給湯機)S、および発泡性断熱材16は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
≪Modification≫
In addition, the tank unit (hot water storage type hot water heater) TU, the hot water supply system (heat pump hot water heater) S, and the foamable
本実施形態に係る給湯システムSは、図1に示すように、分離形のヒートポンプ給湯機Sであるものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、一体形のヒートポンプ給湯機に適用してもよい。また、給湯システムSのタンク1には、高温水(湯)が貯蔵されるものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、ブライン等の被加熱液体を貯蔵してもよい。
The hot water supply system S according to the present embodiment has been described as being a separate heat pump water heater S as shown in FIG. 1, but is not limited thereto. For example, the present invention may be applied to an integrated heat pump water heater. Moreover, although the
本実施形態に係る発泡性断熱材16は、給湯システムSの断熱材として用いるものとして説明したがこれに限られるものではない。本実施形態に係る発泡性断熱材16を、工業炉断熱材、高温用パイプカバー、電気炉の炉内内張り、温室ボイラーの燃焼室内材、保温庫の断熱材、暖房機器の断熱材、電熱器具の断熱材、ダクト・パイプの保温材に用いてもよい。
Although the foamable
S 給湯システム(ヒートポンプ給湯機)
TU タンクユニット(貯湯式給湯機)
HPU ヒートポンプユニット
1 タンク(貯湯タンク)
2 外装板
3 外装板
4 外装板
5 仕切り板
6 継手取付板
7,8 天板補助板
9 天板
10 底板
11 内脚
12 外脚
13 機械室
14 断熱室
15 断熱箱体
16 発泡性断熱材(硬質ウレタンフォーム)
17 真空断熱材
18 注入口
19 断熱材漏れ防止シール
20 ガス抜き口
50 断熱材注入ノズル
101 減圧弁
102 給湯用混合弁
103 浴槽用混合弁
104 湯はり電磁弁
105 追いだき熱交換器
106,107 ポンプ
108 凍結防止三方弁
109 逃し弁
110 主制御装置
111 圧縮機
112 水冷媒熱交換器
113 膨張弁
114 空気冷媒熱交換器
115 ファン
116 ポンプ
117 HPU制御装置
118,119 リモコン
121 給水配管
122 給湯配管
123,124 浴槽配管
125 入水配管
126 出湯配管
S Hot water supply system (heat pump water heater)
TU tank unit (hot water storage water heater)
HPU
2
17 Vacuum
Claims (14)
前記タンクを収納する箱体と、
前記タンクと前記箱体の間に設けられた発泡性断熱材と、を備え、
前記発泡性断熱材として硬質ウレタンフォームを用い、
前記硬質ウレタンフォームは、
活性水素基数5〜8の第1活性水素含有化合物と、
活性水素基数4の第2活性水素含有化合物と、
エステル基を有し官能基数2〜3のポリエステルポリオールと、を含む
ことを特徴とするタンクユニット。 A tank for storing liquid;
A box housing the tank;
A foamable heat insulating material provided between the tank and the box,
Using rigid urethane foam as the foamable heat insulating material,
The rigid urethane foam is
A first active hydrogen-containing compound having 5 to 8 active hydrogen groups;
A second active hydrogen-containing compound having 4 active hydrogen groups;
And a polyester polyol having an ester group and 2 to 3 functional groups.
前記第2活性水素含有化合物の配合量をBとし、
前記ポリエステルポリオールの配合量をCとして、
A>B>Cの関係が成立する
ことを特徴とする請求項1に記載のタンクユニット。 The amount of the first active hydrogen-containing compound is A,
The blending amount of the second active hydrogen-containing compound is B,
The blending amount of the polyester polyol is C,
The tank unit according to claim 1, wherein a relationship of A>B> C is established.
ことを特徴とする請求項2に記載のタンクユニット。 The tank unit according to claim 2, wherein a relationship of A> 2B is established.
「無水フタル酸」、「テレフタル酸」、「イソフタル酸」、「コハク酸」、「アジピン酸」、「マレイン酸」、「フマル酸」、「セバシン酸」、「リンゴ酸」のうち少なくとも1つの多価カルボン酸と、
「エチレングリコール」、「ジエチレングリコール」、「トリエチレングリコール」、「1,4−ブタンジオール」、「グリセリン」、「トリメチロールプロパン」のうち少なくとも1つの水酸基数2〜3のポリオールと、を縮重合反応することにより得られる
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のタンクユニット。 The polyester polyol is
At least one of “phthalic anhydride”, “terephthalic acid”, “isophthalic acid”, “succinic acid”, “adipic acid”, “maleic acid”, “fumaric acid”, “sebacic acid”, “malic acid” A polyvalent carboxylic acid;
Polycondensation of at least one polyol having 2 to 3 hydroxyl groups among “ethylene glycol”, “diethylene glycol”, “triethylene glycol”, “1,4-butanediol”, “glycerin”, and “trimethylolpropane” The tank unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the tank unit is obtained by reacting.
「グルコース(ブドウ糖)」、「マンノース」、「フルクトース(果糖)」、「2,2,6,6−テトラキス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサノール」、「ジペンタエリトリトール」、「ソルビトール」、「マンニトール」、「ズルシトール」、「シュークロース」、「スクロース(ショ糖)」、「ラクトース」のうち少なくとも1つのポリオールにアルキレンオキシドを付加した活性水素含有化合物であり、
前記第2活性水素含有化合物は、
「ジグリセリン」、「ペンタエリスリトール」、「メチルグルコシド」、「エチレンジアミン」、「トリレンジアミン」、「ジフェニルメタンジアミン」、「テトラメチロールシクロヘキサン」のうち少なくとも1つのポリオールにアルキレンオキシドを付加した活性水素含有化合物である
ことを特徴とする請求項4に記載のタンクユニット。 The first active hydrogen-containing compound is
“Glucose (glucose)”, “mannose”, “fructose (fructose)”, “2,2,6,6-tetrakis (hydroxymethyl) cyclohexanol”, “dipentaerythritol”, “sorbitol”, “mannitol”, An active hydrogen-containing compound obtained by adding an alkylene oxide to at least one polyol among “dulcitol”, “sucrose”, “sucrose”, and “lactose”;
The second active hydrogen-containing compound is
Active hydrogen containing alkylene oxide added to at least one polyol of “diglycerin”, “pentaerythritol”, “methyl glucoside”, “ethylenediamine”, “tolylenediamine”, “diphenylmethanediamine”, “tetramethylolcyclohexane” The tank unit according to claim 4, wherein the tank unit is a compound.
前記第2活性水素含有化合物は、トリレンジアミンであり、
前記ポリエステルポリオールは、「ジエチレングリコールアジペート」、「エチレングリコールアジペート」、「1,4−ブタンジオールアジペート」、「ε−カプロラクトン」、「1,6−ヘキサンジオールアジペート」の少なくともいずれか1つである
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のタンクユニット。 The first active hydrogen-containing compound is sucrose;
The second active hydrogen-containing compound is tolylenediamine;
The polyester polyol is at least one of “diethylene glycol adipate”, “ethylene glycol adipate”, “1,4-butanediol adipate”, “ε-caprolactone”, and “1,6-hexanediol adipate”. The tank unit according to any one of claims 1 to 3, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載のタンクユニット。 The tank unit according to claim 1, wherein the tank stores a heated high-temperature liquid.
ことを特徴とする給湯システム。 A hot water supply system comprising the tank unit according to any one of claims 1 to 7.
活性水素基数4の第2活性水素含有化合物と、
エステル基を有し官能基数2〜3のポリエステルポリオールと、を含む硬質ウレタンフォームを備えてなる
ことを特徴とする発泡性断熱材。 A first active hydrogen-containing compound having 5 to 8 active hydrogen groups;
A second active hydrogen-containing compound having 4 active hydrogen groups;
A foamable heat insulating material comprising a rigid urethane foam containing an ester group and a polyester polyol having 2 to 3 functional groups.
前記第2活性水素含有化合物の配合量をBとし、
前記ポリエステルポリオールの配合量をCとして、
A>B>Cの関係が成立する
ことを特徴とする請求項9に記載の発泡性断熱材。 The amount of the first active hydrogen-containing compound is A,
The blending amount of the second active hydrogen-containing compound is B,
The blending amount of the polyester polyol is C,
The foamable heat insulating material according to claim 9, wherein a relationship of A>B> C is established.
ことを特徴とする請求項10に記載の発泡性断熱材。 The foamable heat insulating material according to claim 10, wherein a relationship of A> 2B is established.
「無水フタル酸」、「テレフタル酸」、「イソフタル酸」、「コハク酸」、「アジピン酸」、「マレイン酸」、「フマル酸」、「セバシン酸」、「リンゴ酸」のうち少なくとも1つの多価カルボン酸と、
「エチレングリコール」、「ジエチレングリコール」、「トリエチレングリコール」、「1,4−ブタンジオール」、「グリセリン」、「トリメチロールプロパン」のうち少なくとも1つの水酸基数2〜3のポリオールと、を縮重合反応することにより得られる
ことを特徴とする請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載の発泡性断熱材。 The polyester polyol is
At least one of “phthalic anhydride”, “terephthalic acid”, “isophthalic acid”, “succinic acid”, “adipic acid”, “maleic acid”, “fumaric acid”, “sebacic acid”, “malic acid” A polyvalent carboxylic acid;
Polycondensation of at least one polyol having 2 to 3 hydroxyl groups among “ethylene glycol”, “diethylene glycol”, “triethylene glycol”, “1,4-butanediol”, “glycerin”, and “trimethylolpropane” It is obtained by reacting, The foaming heat insulating material of any one of Claim 9 thru | or 11 characterized by the above-mentioned.
「グルコース(ブドウ糖)」、「マンノース」、「フルクトース(果糖)」、「2,2,6,6−テトラキス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサノール」、「ジペンタエリトリトール」、「ソルビトール」、「マンニトール」、「ズルシトール」、「シュークロース」、「スクロース(ショ糖)」、「ラクトース」のうち少なくとも1つのポリオールにアルキレンオキシドを付加した活性水素含有化合物であり、
前記第2活性水素含有化合物は、
「ジグリセリン」、「ペンタエリスリトール」、「メチルグルコシド」、「エチレンジアミン」、「トリレンジアミン」、「ジフェニルメタンジアミン」、「テトラメチロールシクロヘキサン」のうち少なくとも1つのポリオールにアルキレンオキシドを付加した活性水素含有化合物である
ことを特徴とする請求項12に記載の発泡性断熱材。 The first active hydrogen-containing compound is
“Glucose (glucose)”, “mannose”, “fructose (fructose)”, “2,2,6,6-tetrakis (hydroxymethyl) cyclohexanol”, “dipentaerythritol”, “sorbitol”, “mannitol”, An active hydrogen-containing compound obtained by adding an alkylene oxide to at least one polyol among “dulcitol”, “sucrose”, “sucrose”, and “lactose”;
The second active hydrogen-containing compound is
Active hydrogen containing alkylene oxide added to at least one polyol of “diglycerin”, “pentaerythritol”, “methyl glucoside”, “ethylenediamine”, “tolylenediamine”, “diphenylmethanediamine”, “tetramethylolcyclohexane” The foamable heat insulating material according to claim 12, which is a compound.
前記第2活性水素含有化合物は、トリレンジアミンであり、
前記ポリエステルポリオールは、「ジエチレングリコールアジペート」、「エチレングリコールアジペート」、「1,4−ブタンジオールアジペート」、「ε−カプロラクトン」、「1,6−ヘキサンジオールアジペート」の少なくともいずれか1つである
ことを特徴とする請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載の発泡性断熱材。 The first active hydrogen-containing compound is sucrose;
The second active hydrogen-containing compound is tolylenediamine;
The polyester polyol is at least one of “diethylene glycol adipate”, “ethylene glycol adipate”, “1,4-butanediol adipate”, “ε-caprolactone”, and “1,6-hexanediol adipate”. The foamable heat insulating material according to any one of claims 9 to 11, wherein:
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