JP4745269B2 - 貯湯式給湯機の貯湯タンクユニット - Google Patents
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Description
また、例えば「真空断熱材14は、円筒状の内容器12が、角筒状の外装ケース13の側面と最近接する部位を中心として、内容器12の形状に沿うように貼り付けている。一方、シート状断熱材15は、外装ケース13の角部内側の空間部において、十分な厚みを確保して配設している。」(例えば特許文献2参照)というものが提案されている。
図1はこの発明の実施の形態1における貯湯式給湯機の貯湯タンクユニット1の側面断面模式図である。貯湯タンク2は略円筒形状をしており、外縁部は耐圧構造とするため曲面となっている。この貯湯タンク2は、熱漏洩を防ぐために周囲を貯湯タンク断熱材3に巻かれ、略角筒形状の貯湯タンクユニット外箱4の内部に設けられている。貯湯タンク2の下部には、貯湯タンクユニット外箱4の下部より突出している脚5が設けられており、貯湯タンク2はこの脚5により設置場所に立設される。また、貯湯タンクユニット外箱4の内側には貯湯タンクユニット1の制御用基板6や電源ボックス等(図示せず)が配置されている。
従来、貯湯タンク断熱材3の交換が必要な場合には、まず貯湯タンク2内に貯められていた湯を全部抜き取り、貯湯タンクユニット外箱4を外す必要があった。その後、貯湯タンクの制御用基板6等の電気部品や、貯湯タンク2に接続されている配管類を取り外した後に貯湯タンク2に巻かれている貯湯タンク断熱材3を交換する必要がため、非常に時間がかかった。しかし、貯湯タンク用断熱カバー31を貯湯タンクユニット1の外側に設置することで、貯湯タンク断熱材3の交換の必要がなくなり、大幅な時間の短縮ができる。さらに、貯湯タンク断熱材3のみの場合に比べて、熱漏洩量が低下し断熱性能を向上させることができる。
実施の形態1では、同一素材で均一暑さの真空断熱材33を貯湯タンク用断熱カバー外箱32の内側側面に設け、貯湯タンク用断熱カバー外箱32の側面全域が均一な断熱性能となる構造とした。しかし、貯湯タンク用断熱カバー外箱32の内側側面の断熱材設置箇所に応じて断熱性能を変更する構造としても本発明を実施することができる。なお、本実施形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一機能については同一の符号を用いて述べることとする。
なお、本実施形態2では貯湯タンク2の上部より1/2〜2/3程度までの高さ範囲に断熱性能の高い真空断熱材33を設ける構造としたが、真空断熱材33の設置範囲は、これ以上長くなる構成としてもよい。また、貯湯タンク用断熱カバー外箱32の内側側面に設置する断熱材を上下部で異なる材質としたが、同一材質の断熱材を用いて上部断熱材の厚みを下部断熱材よりも厚くする構成とすることもできる。貯湯タンク用断熱カバー外箱32の上部に向かって徐々に断熱材の厚みが増す構成としてもよい。同一厚みの発泡系断熱材を設けて、貯湯タンク用断熱カバー外箱32の上下部で発泡率を変化させて、上部の方が下部よりも断熱性能が高くなる構成とすることもできる。その他、上下部の断熱材厚み及び材質の両方を変更して、上部断熱材の断熱性能が下部断熱材よりも高くなる構成としてもよい。
実施の形態2では、貯湯タンク用断熱カバー外箱32の内側側面に設けられる断熱材の断熱性能を高さ方向で異なる構造としたが、貯湯タンク用断熱カバー外箱32の水平方向において断熱材の断熱性能が異なる構造としてもよい。
貯湯タンク2と貯湯タンクユニット外箱4との距離が狭く、十分な厚みの貯湯タンク断熱材3を設置することが困難な場合がある。この場合、十分な厚みの貯湯タンク断熱材3を設置することが困難な部位からの熱漏洩量が多くなり、寒冷地等の外気温度が低い地域での貯湯タンクユニット1の使用が困難であった。この十分な厚みの貯湯タンク断熱材3を設置することが困難な部位の断熱性能を強化することで、貯湯タンクユニット1を外気温度の低い寒冷地に適した断熱構造にすることができる。
実施の形態1から実施の形態3までは、貯湯タンク用断熱カバー外箱32を一体成型した貯湯タンク用断熱カバー31を用いてきたが、貯湯タンク用断熱カバー外箱32を分割構造とした貯湯タンク用断熱カバー31を用いることもできる。
実施の形態1から実施の形態4においては、貯湯タンクユニット1の外側に貯湯タンク用断熱カバー31を設けて本発明を実施してきた。これらの貯湯タンク用断熱カバー31に、開口部及び開口部を開閉するための扉を設けることもできる。貯湯タンク用断熱カバー31を貯湯タンクユニット1の外側に設置した際に、貯湯タンクの制御用基板6のメンテナンス性を向上した上で、貯湯タンクユニット1の断熱性能も向上させることができる。
実施の形態1から実施の形態5においては、従来製品としてある貯湯タンクユニット1の断熱性能を向上させるため、貯湯タンク用断熱カバー31を貯湯タンクユニット1の外側に設置してきた。新規に貯湯タンクユニット1を製作する場合には、貯湯タンクユニット外箱4の内側に断熱材を密着して設ける構造としても本発明を実施することができる。
貯湯タンクユニット外箱4側面の制御用基板6に対応した位置には、真空断熱材33を貫通した開口部38が設けられている。この開口部38には、開口部38を開閉するための扉38aが設けられている。この扉38aには真空断熱材33が設けられており、他の範囲に設けられた真空断熱材33よりも厚さが薄くなっている。
Ra=Rr/A(K/W)…(1)
ここで、A(m2)は伝熱面積を表す。本実施形態6では、図17の垂直空気層(密閉)の曲線から空気層40と熱抵抗Rrの関係を求めることができる。図17に記載の領域41,42及び43では空気層への熱の伝わり方が異なってくる。空気層が薄い領域41は、空気層で自然対流が起こらず、熱伝導として熱が伝わる領域である。空気層が厚い領域43は、空気層で自然対流が起こり、熱伝達として熱が伝わる領域である。領域42は、熱の伝わり方が熱伝導から熱伝達へ遷移する遷移領域である。空気層40の厚さが領域41である10mm程度までならば、空気の自然対流を抑えることが可能であり、熱伝導率の低い空気を断熱材としても利用することができる。
実施の形態6では、同一素材で均一暑さの真空断熱材33を貯湯タンクユニット外箱4の内側側面に密着して設けたが、断熱材設置箇所に応じて断熱性能を変更する構造としても本発明を実施することができる。
貯湯タンク2と貯湯タンクユニット外箱4との距離が狭く、十分な厚みの貯湯タンク断熱材3を設置することが困難な場合がある。この場合、十分な厚みの貯湯タンク断熱材3を設置することが困難な部位からの熱漏洩量が多くなり、寒冷地等の外気温度が低い地域での貯湯タンクユニット1の使用が困難であった。この十分な厚みの貯湯タンク断熱材3を設置することが困難な部位の断熱性能を強化することで、貯湯タンクユニット1を外気温度の低い寒冷地に適した断熱構造にすることができる。
実施の形態6から実施の形態8においては、貯湯タンクユニット外箱4の内側に断熱材を密着して設ける構造としてきたが、貯湯タンク2の周囲に直接断熱材を設けても、以下の構成とすることで貯湯タンクに設けられた断熱材の再設計及び再製作をすることなく断熱構造を変更することができる。
Claims (12)
- 湯を貯湯する貯湯タンクと、
該貯湯タンクの周囲を包囲する外箱と
を備え、前記貯湯タンクの周囲には、貯湯タンク断熱材が巻き付けられ、前記貯湯タンク断熱材と前記外箱との間に配管が延びている貯湯式給湯機の貯湯タンクユニットにおいて、
断熱材を備えた貯湯タンク用断熱カバーが、該断熱材が前記外箱の外側に位置するように、設けられていることを特徴とする貯湯式給湯機の貯湯タンクユニット。 - 前記断熱材は、
前記貯湯タンクの上部側に対応する第1の断熱材と、
前記貯湯タンクの下部側に対応する第2の断熱材とからなり、
前記第1の断熱材は、高さ方向で貯湯タンクの上端から1/2〜2/3に相当する領域に設けられ、且つ第2の断熱材よりも断熱性能の高い断熱材を使用することを特徴とする請求項1に記載の貯湯式給湯機の貯湯タンクユニット。 - 前記断熱材のうち、
前記貯湯タンクと前記外箱との直線距離が最短位置及びその周辺部に対応する部位に、少なくとも他の部位の断熱材と比較して断熱性能が高い断熱材を使用することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の貯湯式給湯機の貯湯タンクユニット。 - 前記貯湯タンク用断熱カバーは分割構造であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の貯湯式給湯機の貯湯タンクユニット。
- 前記貯湯タンク用断熱カバーは、側面の一部に開口部及び該開口部を開閉する扉を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の貯湯式給湯機の貯湯タンクユニット。
- 湯を貯湯する貯湯タンクと、
該貯湯タンクの周囲を包囲する外箱と
を備えた貯湯式給湯機の貯湯タンクユニットにおいて、
前記外箱内側に断熱材を設け、該断熱材と前記貯湯タンクとの間に貯湯タンク断熱材を配置して該断熱材の断熱性能を該貯湯タンク断熱材よりも高め、
前記貯湯タンク断熱材と前記外箱との間に配管が設けられている
ことを特徴とする貯湯式給湯機の貯湯タンクユニット。 - 前記断熱材は、
前記貯湯タンクの上部側に対応する第1の断熱材と、
前記貯湯タンクの下部側に対応する第2の断熱材とからなり、
前記第1の断熱材は、高さ方向で貯湯タンクの上端から1/2〜2/3に相当する領域に設けられ、且つ第2の断熱材よりも断熱性能の高い断熱材を使用することを特徴とする請求項6に記載の貯湯式給湯機の貯湯タンクユニット。 - 前記断熱材のうち、
前記貯湯タンクと前記外箱との直線距離が最短位置及びその周辺の部位に、少なくとも他の部位の断熱材と比較して断熱性能が高い断熱材を使用することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の貯湯式給湯機の貯湯タンクユニット。 - 前記外箱は、側面の一部に前記断熱材を貫通した開口部及び該開口部を開閉する扉を備えたことを特徴とする請求項6〜請求項8のいずれかに記載の貯湯式給湯機の貯湯タンクユニット。
- 前記断熱材は、真空断熱材、発泡系断熱材及び繊維系断熱材のうち少なくとも1種類の断熱材を用いたことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の貯湯式給湯機の貯湯タンクユニット。
- 前記断熱性能が高い断熱材とは、
前記断熱性能が高い断熱材以外の断熱材と比較して厚みが厚い、及び熱伝導率が小さい、のうち少なくとも一方の条件を満たす断熱材であることを特徴とする請求項2、3、7又は請求項8に記載の貯湯式給湯機の貯湯タンクユニット。 - 加熱源を外部に備え、加熱源により加熱された湯を貯湯することを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載の貯湯式給湯機の貯湯タンクユニット。
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