JP2016017649A - 貯湯タンクユニット - Google Patents
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Abstract
Description
まず、本実施形態に係る貯湯タンクユニット1Aを備えた給湯器K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、給湯器K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2に示すように、貯湯タンク2は、例えば、ステンレス鋼などの材料によって、円筒形状の胴板2a、胴板2aの上部開口を覆う略お椀状(半球状、器状)の上部鏡板2b、胴板2aの下部開口を覆う略お椀状(半球状、器状)の下部鏡板2c、の3部材を溶接することで構成されている。
図3に示すように、貯湯タンク2の下部においては、注入口8,8側を通して外箱3Aの後板3cを見たときに、内脚4(4A)が幅方向の中央部に位置し、他の内脚4,4(4B,4C)が幅方向の略両端に位置している。また、給水管11および入水管12が、貯湯タンク2の中心側から外周側(図示鉛直方向の手前側)に向けて底板3eの近傍を通り、内脚4(4A)に沿って上方に向けて配設されている。
ソケット20には、前記のフランジ部と、中空円筒部との段差部分に、支持部材40が係合される。この支持部材40は、例えば中空有底の略円筒形状を呈しており、底部の中空径がソケット20の中空円筒部の外径と略等しくなるような形状を有するクランプである。そして、給湯管14を挿通するための切り欠き21が設けられている。この支持部材40は、外箱3Aの上板3dと溶接やボルト止めなどの方法によって固定されている。換言すると、支持部材40は給湯管14を貯湯タンク2に固定するためのソケット20と係合するクランプであり、このクランプは外箱3Aのうち貯湯タンク2の一端側である内脚4の側とは反対側となる他端側と対向する面の内面に固定されている。
図5(a)に示すように、配管カバー3s(図1参照)を取り付ける前に、貯湯タンク2を内脚4A,4B,4C、および支持部材40で外箱3A内に固定したものを、外箱3Aを横倒しにして、外箱3Aの使用時の上下が水平方向、かつ、前板3aを上向きとして、注入口8,9が上向きとなる状態とする。このように外箱3Aを横倒しにした状態において、発泡断熱材6の原液6aが発泡するときの押圧力で外箱3Aが変形しないように、外箱3Aの周囲を発泡管理治具(やとい、ともいう)30で覆う(図5の二点鎖線参照)。発泡管理治具30は、外箱3Aの周囲全体を取り囲み、前板3a、側板3b,3b、後板3c、上板3d、底板3eのすべてを押し付ける板状の治具を備えている。そして、発泡管理治具30の外側から、注入口8,9に対応する位置に予め形成されたノズル31を注入口8,9に挿入し、注入口8,9から発泡断熱材6の原液6aを注入する。
このとき、貯湯タンク2の下側(図5(a)の紙面左側)は、外箱3Aに固定された内脚4A,4B,4Cによって、発泡断熱材6の発泡圧力Pa(図5(b),図5(c)の白抜き矢印参照)を受けたとしても浮き上がりなどの位置ずれが防止される。また、貯湯タンク2の上側(図5(a)の紙面右側)も、外箱3Aに固定された支持部材40によって、発泡断熱材6の発泡圧力Pa(図5(b),図5(c)の白抜き矢印参照)を受けたとしても浮き上がりなどの位置ずれが防止される。
また、発泡管理治具30によって外箱3Aの外面全体が抑えつけられているので、発泡断熱材6が発泡するときの発泡圧力Paによって外箱3Aが膨らむ(変形する)のを防止することができる。そして、発泡断熱材6は、発泡が完了した後に硬化する。
図6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5と外箱3Aとの間に設けられている。
ところで、真空断熱材5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。
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実施形態の貯湯タンクユニット1Aでは、注入口9A,9Bが、当該注入口9(9A,9B)から外箱3A内を見たときに、貯湯タンク2、配管(出湯管13、給湯管14、浴槽戻り管15)、ソケット20、および支持部材40に邪魔されずに外箱3Aの奥(後板3c)を見通すことができる位置に配置されている。これによれば、注入口9A,9Bから発泡断熱材6の原液6aを注入したときに、発泡断熱材6の原液6aを注入口9A,9Bから後板3cの内壁面3c1に直接に供給することができるので、貯湯タンク2の上方において発泡断熱材6を外箱3Aと貯湯タンク2との間の隙間全体に充填することができる。よって、高い断熱性能を有する貯湯タンクユニット1Aを得ることができる。
図8(a)は、第2実施形態に係る貯湯タンクユニットを貯湯タンクの上板側から見たときの断面図、(b)は発泡断熱材(原液)の注入時の流れを示す図、(c)は発泡断熱材が発泡途中の状態を示す図である。それぞれ、第1実施形態の図4、図5(a)、図5(c)に相当する図である。
図8(a)〜図8(c)に示すように、第2実施形態に係る貯湯タンクユニット1Bは、第1実施形態に係る貯湯タンクユニット1Aの支持部材40に替えて、支持部材41としたものである。なお、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図8(a)に示すように、支持部材41は例えば略板状体形状を呈し長尺に形成されており、一方の端がソケット20に係合するようにされている。つまり、支持部材41のソケット20との係合周面は、ソケット20の外周形状と略一致して相互に当接するようにされている。また、支持部材41の他方の端は外箱3Aと溶接やボルト止めなどの方法によって固定されている。
以上を換言すると、支持部材41は細長の板形状を呈し、給湯管14を貯湯タンク2に固定するためのソケット20と係合するとともに、鉛直方向に延伸して外箱3Aの鉛直方向の上面である前板3aおよび下面である後板3cと固定するようにされている。
なお、支持部材41の左右方向の横幅は、支持部材41に発泡荷重がかかった際に、ソケット20との係合が解除されてしまわない程度の横幅を有しているならば、なるべく細い方が発泡断熱材6の原液6aの流動性を阻害せず、好適であるといえる。
また、図8(c)に示すように、貯湯タンク2は、下側(紙面左側)は脚受部4aを介して内脚4A,4B,4Cが外箱3Aと固定されるとともに、上側(紙面右側)もソケット20を介して支持部材41が外箱3Aに固定される構造を有する。これにより、発泡断熱材6の発泡圧力Pa(白抜き矢印参照)を受けても、貯湯タンク2の動きが規制されるので、貯湯タンク2の浮き上がりなどの位置ずれ現象を確実に防ぐことができる。このような支持部材41としてもよい。
図9(a)は、第3実施形態に係る貯湯タンクユニットを貯湯タンクの上板側から見たときの断面図、(b)は発泡断熱材(原液)の注入時の流れを示す図、(c)は発泡断熱材が発泡途中の状態を示す図である。それぞれ、第1実施形態の図4、図5(a)、図5(c)に相当する図である。
図9(a)〜図9(c)に示すように、第3実施形態に係る貯湯タンクユニット1Cは、第1実施形態に係る貯湯タンクユニット1Aの支持部材40に替えて、支持部材42としたものである。なお、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
また、支持部材42の左右方向がそれぞれ外箱3Aの側板3b,3bと当接するようにされている場合には、支持部材42はこれらの側板3b,3bともボルト止めや溶接などの方法(いずれも不図示)によって固定される構成であってもよい。
支持部材42のシャンプーハット形状のハット部分には、孔32が多数穿孔されている。この孔32は、発泡断熱材6の原液6aが通流可能な径の大きさとなっていればよい。この孔32は、図9(b)に示すように、注入口9のノズル31から発泡断熱材6の原液6aを充填した際に、発泡断熱材6の原液6aの流れを阻害しないようにするために穿孔されたものである。このように、孔32を穿孔することで、発泡断熱材6の原液6aが孔32を通過して外箱3Aの内部全体にスムーズに行き渡るようになる。なお、支持部材42を上板3d側(図9(a)の紙面手前側)から見て8角形状とする理由は、4角形の角を落とすことで、発泡断熱材6の原液6aの流れをよりスムーズにさせるためである。
以上を改めてまとめると、支持部材42はシャンプーハットのようなリング形状を呈して貯湯タンク2の上部鏡板2bと嵌合して係止されるとともに、シャンプーハットのハット部分に相当するリング部分には、孔32が穿孔された形状となっている。
また、図9(c)に示すように、貯湯タンク2は、下側(紙面左側)は脚受部4aを介して内脚4A,4B,4Cが外箱3Aと固定されるとともに、上側(紙面右側)も支持部材42が外箱3Aに固定される構造を有する。これにより、発泡断熱材6の発泡圧力Pa(白抜き矢印参照)を受けても、貯湯タンク2の動きが規制されるので、貯湯タンク2の浮き上がりなどの位置ずれ現象を確実に防ぐことができる。このような支持部材42としてもよい。
(第4実施形態)
図10(a)は、第4実施形態に係る貯湯タンクユニットを貯湯タンクの上板側から見たときの断面図、(b)は発泡断熱材(原液)の注入時の流れを示す図、(c)は発泡断熱材が発泡途中の状態を示す図である。それぞれ、第1実施形態の図4、図5(a)、図5(c)に相当する図である。
図10(a)〜図10(c)に示すように、第4実施形態に係る貯湯タンクユニット1Dは、第1実施形態に係る貯湯タンクユニット1Aの支持部材40に替えて、支持部材43,44としたものである。なお、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
支持部材43,44の左右方向の大きさは、発泡断熱材6の原液6aの流動性を確保する観点から、なるべく小さなものが望ましい。また、支持部材43,44は、断熱性能を向上させる観点からは、なるべく熱伝導率が小さな材質で形成するようにした方がより好ましい。
また、支持部材43および支持部材44の強度を比較すると、支持部材44の方が支持部材43よりも硬い材質のブロック体で形成されることが望ましい。
なぜならば、支持部材43は、発泡断熱材6の原液6aの充填前における貯湯タンク2の自重のみを支持できればよいためである。発泡断熱材6の原液6aが充填され、発泡が開始されると、前記の通り貯湯タンク2には発泡圧力Paが作用するため、支持部材43にかかる荷重は発泡圧力Paと相殺されて、徐々に減少していく。その逆に、支持部材44には発泡断熱材6の発泡が進むにつれて次第に大きな発泡圧力Paがかかるようになる。最終的には、支持部材44は、支持部材43が受ける最大荷重よりも大きな荷重に耐えることが必要となる。ゆえに、支持部材44の方が、支持部材43よりも硬い材質でできたブロック体とすることがより望ましい。
なお、このようなブロック体の材質の候補としては、樹脂、硬質ウレタン(断熱材)、または木材などが挙げられるが、特にこれらに限定するものではない。
また、図10(c)に示すように、貯湯タンク2は、下側(紙面左側)は脚受部4aを介して内脚4A,4B,4Cが外箱3Aと固定されるとともに、上側(紙面右側)も支持部材43,44が外箱3Aに固定される構造を有する。これにより、発泡断熱材6の発泡圧力Pa(白抜き矢印参照)を受けても、貯湯タンク2の動きが規制されるので、貯湯タンク2の浮き上がりなどの位置ずれ現象を確実に防ぐことができる。このような支持部材43,44としてもよい。
また、第1実施形態の支持部材40と、第2実施形態の支持部材41とを組み合わせ、支持部材40,41をすべて備える構成とすることもできる。
同様にして、第3実施形態の支持部材42と、第4実施形態の支持部材43,44とを組み合わせ、支持部材42,43,44を全て備える構成とすることもできる。この場合は、支持部材43,44のブロックの形状を工夫して外箱3Aとの固定位置を変え、発泡断熱材6の原液6aの流動性を確保するようにすればよい。
また、追い炊き熱交換器HEが貯湯タンクの外部に備わる給湯装置に適用することができる。
2 貯湯タンク
2a 胴板
2b 上部鏡板
2c 下部鏡板
3A 外箱
3a 前板(外箱の鉛直方向の上面)
3b 側板
3c 後板(外箱の鉛直方向の下面)
3c1 内壁面
3d 上板(貯湯タンクの他端側と対向する面)
3e 底板(貯湯タンクの一端側と対向する面)
4,4A,4B,4C 内脚
4a 脚受部
8,9 注入口
3s,3t 配管カバー
5 真空断熱材
5a 非重ね部
6 発泡断熱材
6a 原液(発泡断熱材)
8,8A,8B,9,9A,9B 注入口
10 ヒートポンプユニット
11 給水管(配管)
12 入水管(配管)
13 出湯管(配管)
14 給湯管(配管)
15 浴槽戻り管(配管)
16 混合弁
17 給湯管
18 給湯端末
20 ソケット
21 切り欠き
31 ノズル
32 孔
40,41,42,43,44 支持部材
S,s1,s2,s3 隙間
T1,T2 温度センサ
BT ボルト
HE 熱交換器
G 設置場所
K 給湯器
Pa 発泡圧力
g 鉛直方向の下向き
Claims (5)
- 貯湯タンクと、
前記貯湯タンクを収容する外箱と、
前記外箱に固定され前記貯湯タンクの一端側において前記貯湯タンクに固定された内脚と、
前記外箱に固定され前記貯湯タンクの他端側において前記貯湯タンクを支持する支持部材と、を備え、
前記外箱を横に寝かせて前記外箱と前記貯湯タンクとの間に発泡断熱材を注入して発泡させる際、前記支持部材は前記貯湯タンクの前記発泡による位置ずれを規制する
ことを特徴とする貯湯タンクユニット。 - 前記支持部材は前記貯湯タンクに接続される配管を前記貯湯タンクに固定するためのソケットと係合するクランプであり、前記クランプは前記貯湯タンクの他端側と対向する面の内面に固定さ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。
- 前記支持部材は細長の板形状を呈し、前記貯湯タンクに接続される配管を前記貯湯タンクに固定するためのソケットと係合するとともに、鉛直方向に延伸して前記外箱の鉛直方向の上面および下面と固定さ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。
- 前記支持部材はリング形状を呈して前記貯湯タンクの上部鏡板と嵌合して係止されるとともに、孔が穿孔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。
- 前記支持部材は前記貯湯タンクの鉛直方向の上面および下面と当接するような一対のブロック体であ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。
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2014
- 2014-07-04 JP JP2014138836A patent/JP6324826B2/ja active Active
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