JP2016142435A - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数及び組立工数を増やすことなく、組立を容易にし、かつ、貯湯タンクの保温性能の低下を防ぐことのできる貯湯式給湯機を提供する。
【解決手段】貯湯式給湯機は、貯湯タンク１と、貯湯タンク１を覆う断熱材（下部成形断熱材１７）と、貯湯タンク１及び断熱材を収納する筐体と、筐体の外部の配管が接続される接続口を形成する接続口部品１０と、を備える。筐体は、接続口部品１０が配置された接続口配置部１１を有する。断熱材は、接続口配置部１０へ向かって突出する突出部（第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂ）を有する。突出部は、接続口部品１０及び接続口配置部１１の重量を支えることのできる剛性を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、貯湯式給湯機に関する。

ヒートポンプなどの加熱手段により加熱された湯を貯湯タンクに貯え、貯湯タンクから取り出した湯を用いて、浴槽、シャワー、台所または洗面所の蛇口などの給湯先に給湯する貯湯式給湯機が広く用いられている。貯湯タンクは、金属板などで構成される筐体に収納される。筐体には、外部から複数の配管が接続される。これらの配管とは、例えば、水道等の水源からの水を供給する給水配管、シャワー及び蛇口などに給湯する給湯配管、風呂の浴槽と接続される風呂配管、ヒートポンプと接続されるヒートポンプ配管などである。筐体には、これらの外部配管を接続するための接続口が設けられる。筐体は、接続口を形成する接続口部品が配置される接続口配置部を有する。

下記特許文献１には、接続口配置部に相当する配管支持部材（３）を、脚ステー（１）を介して、貯湯タンク（４，５）を支持するタンク支持脚（６，７）に固定する構造が開示されている。

特開２０１４−８５０６８号公報

特許文献１の構造では、貯湯タンクの熱がタンク支持脚及び脚ステーを伝って配管支持部材（接続口配置部）に到達し、配管支持部材から外気へ放熱することで、貯湯タンクの保温性能が低下する場合がある。また、脚ステーとこれを固定する部品とが新たに必要になり、部品点数が増える。脚ステーを組み付けるための組立工数も増える。

特許文献１のような構造を備えない貯湯式給湯機の場合には、製造時の組立工程において、筐体の内部の配管の組立を行うときには、接続口配置部が十分に固定されていない。そのため、接続口部品及び接続口配置部の自重により、接続口部品の位置が正規の位置から変位することで、内部の配管を接続口部品に接続する作業を容易に行うことができない場合がある。

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、部品点数及び組立工数を増やすことなく、組立を容易にし、かつ、貯湯タンクの保温性能の低下を防ぐことのできる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

本発明に係る貯湯式給湯機は、貯湯タンクと、貯湯タンクを覆う断熱材と、貯湯タンク及び断熱材を収納する筐体と、筐体の外部の配管が接続される接続口を形成する接続口部品と、を備え、筐体は、接続口部品が配置された接続口配置部を有し、断熱材は、接続口配置部へ向かって突出する突出部を有し、突出部は、接続口部品及び接続口配置部の重量を支えることのできる剛性を有するものである。

本発明の貯湯式給湯機によれば、部品点数及び組立工数を増やすことなく、組立を容易にし、かつ、貯湯タンクの保温性能の低下を防ぐことが可能となる。

本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図（前面図）である。 図１に示す貯湯式給湯機が備える貯湯タンク及び断熱材の概要を説明するための分解斜視図である。 図１に示す貯湯式給湯機の貯湯タンクユニットの組立途中の状態を示す斜視図である。 図３中のＡ部を拡大した斜視図である。 図１に示す貯湯式給湯機が備える下部成形断熱材を示す斜視図である。 図３に示す組立途中の貯湯タンクユニットを横に寝かせて床面に置いた状態を示す断面図である。 図６中のＢ部を拡大した図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図（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２００は、貯湯タンク１を内蔵した貯湯タンクユニット１００と、水を加熱して高温の湯を生成する加熱手段４とを有する。加熱手段４は、例えば、冷凍サイクルを用いて水を加熱するヒートポンプユニットで構成される。貯湯タンクユニット１００と加熱手段４との間は、往き配管３及び戻り配管５を介して接続される。貯湯タンクユニット１００には、給水配管２と、第一風呂配管６と、第二風呂配管７と、給湯配管８とがさらに接続される。

外部の水道等の水源からの水は、給水配管２を通って、貯湯タンクユニット１００に供給される。給水配管２から供給された水は、貯湯タンク１の下部から貯湯タンク１内に流入する。貯湯タンク１内に貯留された水は、貯湯タンク１の下部から導出され、往き配管３を通って加熱手段４へ搬送される。加熱手段４に搬送された水は、加熱されて高温の湯となる。この高温の湯は、戻り配管５を通って貯湯タンクユニット１００に戻り、貯湯タンク１の上部から貯湯タンク１内に流入して貯留される。貯湯タンク１内には、上側が高温で下側が低温になる温度成層を形成して、湯水が貯留される。

貯湯タンクユニット１００内には、貯湯タンク１内から取り出された高温の湯と、給水配管２から供給される水とを混合して温度調節するための混合弁が設けられている。貯湯タンクユニット１００内の混合弁で温度調節された湯は、第一風呂配管６及び第二風呂配管７を通って、風呂の浴槽３０へ供給される。また、貯湯タンクユニット１００内の混合弁で温度調節された湯は、給湯配管８を通って、例えばシャワー、台所または洗面所の蛇口などの給湯端末（図示省略）へ供給される。また、浴槽３０を追い焚きする場合には、浴槽３０内の湯が、第一風呂配管６及び第二風呂配管７を通って、貯湯タンクユニット１００内に循環する。

貯湯タンクユニット１００は、略直方体の箱状の外郭ケース（筐体）を備える。貯湯タンク１は、後述する断熱材に覆われた状態で、この外郭ケースの内部に収納される。外郭ケースの内部には、さらに、内部配管２２、ポンプ、バルブ、熱交換器、制御基板などの各種の機器が配置される。外郭ケースは、底面を形成する外郭ケース底板９と、接続口配置部１１と、蹴込板１２と、左右の側面を形成する外郭ケース側板１３と、天面を形成する外郭ケース天板１４とを備える。外郭ケースは、前面を形成する外郭ケース前面板をさらに備える。図１は、この外郭ケース前面板を取り外した状態を示している。外郭ケースは、背面を形成する外郭ケース背面板をさらに備える。図１では、この外郭ケース背面板は見えない位置にある。外郭ケースのこれらの構成要素は、金属板などにより構成される。外郭ケースのこれらの構成要素は、ネジなどの締結部品を介して、相互に締結される。外郭ケース底板９の下には、複数本の外部脚１５が設置されている。外部脚１５は、地面、台座、床等の設置面に埋め込まれたアンカーボルト（図示省略）に固定される。貯湯タンクユニット１００は、外部脚１５を介して当該設置面に固定される。

貯湯タンクユニット１００は、複数の接続口部品１０を有する。各々の接続口部品１０は、給水配管２、往き配管３、戻り配管５、第一風呂配管６、第二風呂配管７、及び給湯配管８が着脱可能に接続される接続口を形成する部品である。複数の接続口部品１０は、外郭ケースの接続口配置部１１に配置されている。貯湯タンクユニット１００の外郭ケースの外部へ延びる配管（給水配管２、往き配管３、戻り配管５、第一風呂配管６、第二風呂配管７、及び給湯配管８）は、対応する接続口部品１０に、着脱可能に接続される。

貯湯タンクユニット１００の外郭ケースの内部では、各々の接続口部品１０に内部配管２２の一端が接続される。内部配管２２の他端は、貯湯タンク１、ポンプ、バルブ、または熱交換器等に接続される。

なお、本発明における加熱手段は、ヒートポンプに限定されるものではなく、例えば、電気ヒーター、太陽熱で加熱するソーラー流体ヒーター、燃料（例えばガス、灯油、重油、石炭など）の燃焼熱で加熱する燃焼式流体ヒーターでも良い。また、本発明では、加熱手段が貯湯タンクと同じ筐体の内部に配置されても良い。また、電気ヒーター等の加熱手段を貯湯タンク内に配置してもよい。

図２は、図１に示す貯湯式給湯機２００が備える貯湯タンク１及び断熱材の概要を説明するための分解斜視図である。図２に示すように、貯湯タンク１の形状は、略円筒形である。貯湯タンクユニット１００が設置面に固定された状態では、貯湯タンク１の軸方向が鉛直方向に一致する。貯湯タンク１は、円筒状の胴部１ａと、胴部１ａの上部に接合される鏡板１ｂと、胴部１ａの下部に接合される鏡板１ｃとを備える。鏡板１ｂ及び１ｃの形状は、略半球状または椀状である。

貯湯タンク１は、上部成形断熱材１６、下部成形断熱材１７、胴部成形断熱材１８、及び胴部成形断熱材１９により覆われる。各成形断熱材１６，１７，１８，１９は、例えば発泡ポリスチレンで構成された発泡性成形断熱材、または発泡ポリスチレン以上の断熱性能を有する材料で構成された発泡性成形断熱材であることが望ましい。

上部成形断熱材１６は、貯湯タンク１の上部を覆う。上部成形断熱材１６は、貯湯タンク１の上部に密着することが望ましい。下部成形断熱材１７は、貯湯タンク１の下部を覆う。下部成形断熱材１７は、貯湯タンク１の下部に密着することが望ましい。胴部成形断熱材１８，１９は、貯湯タンク１の胴部（側面部）を覆う。本実施の形態１では、貯湯タンク１の胴部を覆う断熱材を胴部成形断熱材１８，１９の二つに分割しているが、三つ以上に分割しても良い。胴部成形断熱材１８，１９は、貯湯タンク１の胴部に密着することが望ましい。

貯湯タンク１は、複数本の内部脚２０により、外郭ケース底板９の上で支持されている。内部脚２０の下端は、外郭ケース底板９を挟んで、外部脚１５の上端に固定されている。

接続口配置部１１は、外郭ケースの前面側の下部に位置する。接続口配置部１１は、外郭ケース底板９より高い位置にある。接続口配置部１１は、外郭ケース底板９と平行な板面を有する。複数（本実施の形態１では６個）の接続口部品１０が接続口配置部１１に固定されている。外郭ケース底板９と接続口配置部１１との間は、蹴込板１２により接続される。蹴込板１２の下端部は、外郭ケース底板９の前端部に固定される。蹴込板１２の上端部は、接続口配置部１１につながる。接続口配置部１１は、蹴込板１２の上端部から前方へ突出する。左右方向から見たとき、接続口配置部１１及び蹴込板１２は、逆さまのＬ字状を呈する。

貯湯タンク１と、接続口配置部１１及び蹴込板１２との間には、内部配管２１が配置される。内部配管２１は、貯湯タンク１の下部から、上方へ向かって立ち上がるように配置されている。本実施の形態１では、接続口配置部１１及び蹴込板１２との間に３本の内部配管２１が通されている。

図３は、図１に示す貯湯式給湯機２００の貯湯タンクユニット１００の組立途中の状態を示す斜視図である。図３の状態は、接続口配置部１１、蹴込板１２、及び各成形断熱材１６，１７，１８，１９を取り付けた状態である。図３の状態は、貯湯タンクユニット１００の外郭ケースの内部において接続口部品１０に接続される内部配管２２を取り付ける前の状態である。図４は、図３中のＡ部を拡大した斜視図である。図５は、図１に示す貯湯式給湯機２００が備える下部成形断熱材１７を示す斜視図である。

図４に示すように、接続口部品１０は、接続口配置部１１を貫通するように設置される。接続口部品１０は、上側の開口部及び下側の開口部を有する。外郭ケースの外部の配管（給水配管２、往き配管３、戻り配管５、第一風呂配管６、第二風呂配管７、及び給湯配管８）は、貯湯タンクユニット１００の設置後、接続口部品１０の下側の開口部に接続される。

図５に示すように、下部成形断熱材１７は、第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂを有する。第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂは、前方へ向かって突出する。第一突出部１７ａと第二突出部１７ｂとの間には、空間１７ｃが形成される。第一突出部１７ａには、配管保持部１７ｄが一つ形成されている。第二突出部１７ｂには、配管保持部１７ｄが二つ形成されている。配管保持部１７ｄは、内部配管２１が挿入可能な溝状を呈する。

図４に示すように、下部成形断熱材１７の第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂは、接続口配置部１１へ向かって突出する。第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂの先端は、接続口配置部１１と蹴込板１２との間の角部の付近に接触または近接する。第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂの配管保持部１７ｄに内部配管２１が挿入することで、内部配管２１の位置が適正な位置に保持される。第一突出部１７ａと第二突出部１７ｂとの間に空間１７ｃを有することで、この空間１７ｃに部材を通すことができる。本実施の形態１では、内部脚２０が空間１７ｃに配置されている。なお、図２では、内部配管２１の構成を示すために、下部成形断熱材１７の第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂの図示を省略する。

図６は、図３に示す組立途中の貯湯タンクユニット１００を横に寝かせて床面に置いた状態を示す断面図である。図７は、図６中のＢ部を拡大した図である。貯湯タンクユニット１００の内部配管２２の組立を行う工程では、図６に示すように、貯湯タンク１を横に寝かせた状態（貯湯タンク１の中心軸が略水平になる状態）にする。この工程では、接続口配置部１１が上になる向きで貯湯タンク１を寝かせる。この工程のときには、図７に示すように、下部成形断熱材１７の第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂが接続口配置部１１と蹴込板１２との間の角部の付近に接触する。第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂは、このときに接続口部品１０及び接続口配置部１１の重量を支えることのできる剛性を有する。

内部配管２２の組立を行う工程では、外郭ケース側板１３がまだ取り付けられていないため、接続口配置部１１及び蹴込板１２が外郭ケース側板１３と締結されていない。このため、第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂが無かったと仮定すると、接続口部品１０及び接続口配置部１１の自重により、接続口部品１０及び接続口配置部１１が下に傾き、適正な位置より下がってしまう。このようになった場合には、接続口部品１０に内部配管２２を接続する作業を行うたびに、接続口部品１０及び接続口配置部１１の位置を適正な位置に修正しながら組立を行わなければならないこととなる。

これに対し、本実施の形態１では、内部配管２２の組立を行う工程のとき、下部成形断熱材１７の第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂが接続口部品１０及び接続口配置部１１の重量を支えることで、接続口部品１０及び接続口配置部１１が適正な位置より下がってしまうことを確実に抑制できる。これにより、内部配管２２の組立を容易にできる。また、内部配管２２と接続口部品１０との接続部に負荷をかけることを防止できる。

貯湯タンク１を横に寝かせた状態で内部配管２２の組立を行うことで、貯湯タンク１を起立させた状態で内部配管２２の組立を行う場合に比べて、組立作業姿勢を安定させることができ、組立性の向上、及び、組立時間の短縮が可能となる。

本実施の形態１によれば、下部成形断熱材１７に一体的に設けた第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂによって上記の効果が得られる。接続口配置部１１の位置を保持するためのステー等の部品を追加する必要がない。このため、部品点数及び組立工数を増やすことなく、上記の効果が得られる。また、第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂは、下部成形断熱材１７と同じ材質であるので、熱伝導率が低い。このため、貯湯式給湯機２００の使用時、貯湯タンク１内に貯留した湯の熱が接続口配置部１１へ伝わることを確実に抑制できる。よって、貯湯タンク１の保温性能の低下を防ぐことが可能となる。

本実施の形態１では、第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂの二つの突出部を設けているが、これらの突出部が一つにまとまって形成されても良い。図４に示すように、本実施の形態１では、第一突出部１７ａが接続口配置部１１の一端に近い部分を含む領域に接触または近接し、第二突出部１７ｂが接続口配置部１１の他端に近い部分を含む領域に接触または近接する。このため、貯湯タンク１を横に寝かせた状態のとき、接続口配置部１１の両方の端部を確実に支えることができ、接続口部品１０及び接続口配置部１１の位置が下がることをより確実に抑制できる。このような効果を得るために、本発明における突出部は、接続口配置部１１の一端に近い部分と、接続口配置部１１の他端に近い部分とに少なくとも接触または近接するように構成されることが望ましい。

本実施の形態１では、第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂに配管保持部１７ｄを設けたことで、貯湯タンク１と接続口配置部１１との間に配置される内部配管２１の位置を適正な位置に保持できる。これにより、接続口部品１０以外と接続される内部配管２１の組立性を向上することもできる。第一突出部１７ａと第二突出部１７ｂとの間に空間１７ｃを設けたことで、貯湯タンク１と接続口配置部１１との間に開口部を形成でき、この開口部に部材（本実施の形態１では、内部脚２０）を通すことが可能となる

下部成形断熱材１７の第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂは、図６及び図７に示す状態において、接続口部品１０及び接続口配置部１１の重量を支えたときに、破壊（塑性変形、破断、座屈など）しないような剛性を有する。第一突出部１７ａ及び第二突出部１７ｂの厚さ（図５中のＴで示す寸法）を十分に大きくすることで、そのような剛性を確保できる。本実施の形態１では、接続口配置部１１に配置される全６個の接続口部品１０の重量と、接続口配置部１１の重量との合計は、例えば２．５ｋｇ程度となる。

本実施の形態１では、組立工程で接続口部品１０及び接続口配置部１１の重量を支える突出部を下部成形断熱材１７に形成しているが、本発明では、貯湯タンク１の胴部を覆う断熱材に当該突出部を形成しても良い。

１ 貯湯タンク、１ａ 胴部、１ｂ，１ｃ 鏡板、２ 給水配管、３ 往き配管、４ 加熱手段、５ 戻り配管、６ 第一風呂配管、７ 第二風呂配管、８ 給湯配管、９ 外郭ケース底板、１０ 接続口部品、１１ 接続口配置部、１２ 蹴込板、１３ 外郭ケース側板、１４ 外郭ケース天板、１５ 外部脚、１６ 上部成形断熱材、１７ 下部成形断熱材、１７ａ 第一突出部、１７ｂ 第二突出部、１７ｃ 空間、１７ｄ 配管保持部、１８，１９ 胴部成形断熱材、２０ 内部脚、２１ 内部配管、２２ 内部配管、３０ 浴槽、１００ 貯湯タンクユニット、２００ 貯湯式給湯機

Claims (4)

1. 貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクを覆う断熱材と、
   前記貯湯タンク及び前記断熱材を収納する筐体と、
   前記筐体の外部の配管が接続される接続口を形成する接続口部品と、
   を備え、
   前記筐体は、前記接続口部品が配置された接続口配置部を有し、
   前記断熱材は、前記接続口配置部へ向かって突出する突出部を有し、
   前記突出部は、前記接続口部品及び前記接続口配置部の重量を支えることのできる剛性を有する貯湯式給湯機。
2. 前記筐体の内部の配管を保持する保持部が前記突出部に形成されている請求項１に記載の貯湯式給湯機。
3. 前記突出部は、少なくとも、前記接続口配置部の一端に近い部分と他端に近い部分とに、接触または近接する請求項１または請求項２に記載の貯湯式給湯機。
4. 前記突出部は、第一突出部及び第二突出部を含み、
   前記第一突出部と前記第二突出部との間に空間を有する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。

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