JP5592758B2 - 温度検知手段のメンテナンス方法、タンクおよびタンクを備えた給湯機 - Google Patents
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Description
このタンクの側面にはタンク内に貯留された水(タンク水)の温度を検出するサーミスタが取り付けられ、そのサーミスタが取り付けられたタンクは断熱材で覆われている。
従来、タンクに設けられたサーミスタのメンテナンスのために断熱材をカッターで切り取る際、サーミスタやリード線で構成される温度検知手段を傷つけてしまうおそれがある。これに鑑みて、特許文献1(特開2010−14385号公報)や特許文献2(特開2010−96466号公報)に示す構造が提案されている。
また、特許文献2に開示された貯湯タンクユニットでは、温度検出手段に対向する位置の発泡断熱材にメンテナンス部を形成し、メンテナンス部の周囲を薄肉化することで、カッター等を用いなくても外力によってメンテナンス部の発泡断熱材を切り離せる構造とし、サーミスタやリード線の損傷を防ぐこととしている。
また、特許文献2のものでは、外力によってメンテナンス部を断熱材から切り離せる程度までメンテナンス部の周囲を薄肉化する必要があるため、その部分からの放熱が大きくなってしまい、断熱性能が低下してしまうという問題がある。
本実施形態に係る貯湯式の給湯機1の構成について、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る給湯機1の構成図である。
給湯機1は、タンク10と、タンク10に貯留されているタンク水の温度を検出するサーミスタ20と、シスターンタンク32と、タンク水を加熱し沸き上げるヒートポンプ40と、給水を加熱して高温水を生成する給湯用熱交換器60と、給湯端末Xに給湯を供給する給湯回路70と、浴槽Yに適温水を供給し湯張りする湯張り回路80と、追焚用熱交換器81と、浴槽Yの風呂水を追い焚きする追い焚き回路90と、これらを電子制御するコントローラ100と、を備えている。
サーミスタ20は、タンク10内の水(タンク水)の温度を検出し、コントローラ100に出力するようになっている。なお、サーミスタ20は、タンク10内の水(タンク水)の高さ方向における温度分布を検出可能なように、高さ方向において複数取り付けられている。
そして、タンク10の内部の水(タンク水)の沸き上げ時、つまりヒートポンプ40(コンプレッサ41)が作動している状態で、沸き上げポンプ51が作動すると、タンク10の下部の水(タンク水)が沸き上げポンプ51に吸引され、コンデンサ42で加熱された後、タンク10の上部に流入するようになっている。
また、タンク水を加熱する加熱手段は、ヒートポンプ40に限定されず、その他に例えば、タンク10内に設けられ、通電すると発熱する複数の電気ヒータでもよい。
具体的には、給湯用熱交換器60の一次側流路の出口は、配管61b、循環ポンプ61、配管61cを介して、タンク10の下部に接続されており、タンク10の上部は、配管61aを介して、給湯用熱交換器60の一次側流路の入口に接続されている。そして、コントローラ100の指令に従って循環ポンプ61が作動すると、高温のタンク水がタンク10と給湯用熱交換器60との間で循環するようになっている。
そして、給湯用熱交換器60の一次側流路を高温のタンク水が循環した状態で、給水が給湯用熱交換器60の二次側流路を通流すると、高温のタンク水と低温の給水との間で熱交換し、給水が加熱されて、高温水が生成するようになっている。
湯張り回路80は、追焚用熱交換器81と、混合弁82と、混合弁83と、湯張りポンプ84と、切替弁85と、湯張り開閉弁86と、逆止弁87と、逆止弁88と、を備えている。
切替弁85の一方の流出口は、配管85bを介して、タンク10と接続されている。切替弁85の他方の流出口は配管85cを介して、湯張り開閉弁86と接続されている。
浴槽Yは、配管91aを介して、追い焚きポンプ91の吸入口に接続されている。追い焚きポンプ91の吐出口は、配管91bを介して、追焚用熱交換器81の二次側流路の入口に接続されている。追焚用熱交換器81の二次側流路の出口は、配管91cを介して浴槽Yと接続されている。
そして、コントローラ100の指令に従って追い焚きポンプ91が作動すると、風呂水が浴槽Yと追焚用熱交換器81との間で循環し、追焚用熱交換器81で風呂水が加熱(追い焚き)されるようになっている。
次に、給湯機1が備えるタンク10について更に説明する。図2は、本実施形態に係る給湯機1の備えるタンク10の分解構造模式図であり、図3は、本実施形態に係る給湯機1の備えるタンクの10斜視図である。なお、図3は、後述するサーミスタ20および配線21からなる温度検出手段を交換する前の状態を示す図である。
なお、図2および図3においては、タンク10とサーミスタ20(および後述する交換用サーミスタ25)との関係について説明するため、タンク10に取り付けられる各種の配管(図1に示す配管32a、51a、51c、61a、61c、82b、85b)および機能部品等は図示せず省略している。
配線21の一端はサーミスタ20(20a,20b,20c,20d,20e)と接続され、他端はコネクタ22を介してコントローラ100(図1参照)と接続されている。複数のサーミスタ20(20a,20b,20c,20d,20e)で検出された温度(タンク水の高さ方向における温度分布)は、配線21を介してコントローラ100(図1参照)に伝達される。
なお、サーミスタ20は、タンク本体11と前面断熱材12fとの間に配置されている。このため、図3に示すように、配線21は配管用断熱材開口部13aから断熱材で覆われた範囲の外側に出るようになっている。
断熱材(右側面断熱材12a、左側面断熱材12b(図2参照)、上面断熱材12c(図2参照)、下面断熱材12d(図2参照)、背面断熱材12e(図2参照)、前面断熱材12f)は、タンク本体11の形状に沿って配設されている。このため、加工の容易な発泡断熱材を用いることが好適である。また、断熱材同士の接続部に凹凸をつけて組み立て性の向上や保温性能の向上を図ってもよい。
なお、前面断熱材12fには、配管(図1に示す61a,85b,82b)を挿通させるための配管用断熱材開口部13a,13b,13cが形成されている。
このため、タンク10の前面側には、機能部品(図示せず)を取り付ける板金部材14が設けられている。タンク本体11の前面側に配置されている板金部材14には、複数の板金開口部15a,15b,15c,15d,15e,15fが形成されている。
次に、温度検出手段交換後のタンク10について説明する。図4は温度検出手段のメンテナンス後のタンクの斜視図であり、図5は温度検出手段のメンテナンス後のタンクの部分拡大正面図である。
交換用サーミスタ25a,25b,25c,25d,25eは、タンク本体11の外側表面に接触しつつ、タンク本体11の高さ方向に複数取り付けられている。また、交換用配線26の一端はサーミスタ25a,25b,25c,25d,25eと接続され、他端は交換用コネクタ27と接続されている。
また、図5に示すように、交換用サーミスタ25a(25b、25c)の外側には、切出断熱材17a(17b、17c)が配置され、交換用サーミスタ25a(25b、25c)が取り付けられた表面とタンク10の外側とが断熱されている。
次に、温度検出手段(サーミスタ20)のメンテナンス方法について、サーミスタ20cを例に図6から図8を用いて説明する。なお、図6から図8は、図5におけるA−A線矢視断面模式図である。
温度検出手段のメンテナンス前においては、図6に示すように、タンク本体11は、前面断熱材12fで覆われている。また、サーミスタ20cが取り付けられている位置と対応する前面断熱材12fは板金部材14で覆われている。
ここで、タンク本体11に取り付けられているサーミスタ20(交換用サーミスタ25)は、タンク水の高さ方向の温度分布からタンク本体11の内部に貯留されたタンク水中の湯量を検出するものである。このため、交換用サーミスタ25の取り付け位置は、サーミスタ20と高さ方向が略等しければよく、同位置である必要はない。多少の位置ずれは許容される。具体的には、高さ方向の位置ずれは、湯水の温度境界層の厚みを考慮して、30mm以内であれば許容される。
また、既に設置されている温度検出手段(サーミスタ20、配線21)を傷つけることを防止できるため、メンテナンスを行おうとしている温度検出手段以外の正常に機能しているサーミスタと接続している配線を傷つけることを防止することができる。これにより、複数のサーミスタのうち正常に機能しているサーミスタはそのまま使用し続けることができる。
例えば、タンク10は、角型形状のタンク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く、丸型形状のタンクにも適用可能である。この場合、断熱材の形状も丸型形状のタンクの壁面に沿うようにすればよい。
また、断熱材としては発泡材(発泡断熱材)を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く、断熱材としてグラスウールを用いて構成してもよい。なお、断熱材をグラスウールで構成した場合において、温度検知手段のメンテナンス時には、グラスウールを開いてタンクの表面を露出させ新たなサーミスタ(交換用サーミスタ)を取り付ける。そして、新たなサーミスタ(交換用サーミスタ)を取り付けた後、グラスウールを元の位置に戻す。
また、メンテナンス部となる領域(前面断熱材12f)の断熱材を発泡断熱材とし、それ以外の断熱材を真空断熱材として、発泡断熱材と真空断熱材を組み合せたものとしてもよい。これにより、タンク本体11の断熱性能を向上させることができる。
また、給湯端末Xに供給される給湯は、給水源から給水された水を給湯用熱交換器60においてタンク10内の高温のタンク水と熱交換することにより加熱して給湯端末Xに供給されるものとして説明したが、タンク10内の高温のタンク水を給湯端末Xに供給するものとしてもよい。
また、給水源として水道を例に説明したが、これに限定されるものではなく、井戸や温泉を給水源とするものであっても良い。
10 タンク
11 タンク本体
12a,12b,12c,12d,12e,12f 断熱材
13a,13b,13c 配管用断熱材開口部
14 板金部材(部品、板状体、外郭)
15a,15b,15c,15d,15e,15f 板金開口部
16c メンテナンス部(孔)
17a,17b,17c 切出断熱材(断熱材、メンテナンス部)
20,20a,20b,20c,20d,20e サーミスタ(タンク温度検知手段、第1のサーミスタ)
21 配線(タンク温度検知手段)
22 コネクタ
25,25a,25b,25c,25d,25e 交換用サーミスタ(タンク温度検知手段、第2のサーミスタ)
26 交換用配線(タンク温度検知手段)
27 交換用コネクタ
Claims (8)
- タンク本体に貯留される液体の温度を検知するタンク温度検知手段のメンテナンス方法であって、
前記タンク温度検知手段は、前記タンク本体の表面に取り付けられる第1のサーミスタと、
前記第1のサーミスタに接続される配線と、を備えて構成され、
前記タンク本体および前記第1のサーミスタの外側には、断熱材が配置され、
前記タンク温度検知手段をメンテナンスする際、
前記断熱材のうち前記第1のサーミスタが取り付けられている高さと略等しい位置であり、かつ、前記第1のサーミスタおよび前記配線が前記タンク本体の表面に取り付けられる位置を含まない別の位置において、断熱している断熱材を取り除いて前記タンク本体の表面を露出させ、露出した部分に前記第1のサーミスタとは別の第2のサーミスタを取り付ける
ことを特徴とするタンク温度検知手段のメンテナンス方法。 - 前記断熱材は、発泡材を用いて構成され、
前記タンク温度検知手段をメンテナンスする際、
前記断熱材のうち前記第1のサーミスタが取り付けられている高さと略等しい位置である別の位置を断熱している断熱材に孔を形成し、
該孔から前記第1のサーミスタとは別の前記第2のサーミスタを取り付ける
ことを特徴とする請求項1に記載のタンク温度検知手段のメンテナンス方法。 - 前記孔から前記第2のサーミスタを取り付けた後、前記孔を断熱材によって塞ぐ
ことを特徴とする請求項2に記載のタンク温度検知手段のメンテナンス方法。 - タンク本体と、
該タンク本体の表面に取り付けられるサーミスタと、
前記サーミスタに接続される配線と、
前記タンク本体及び前記サーミスタの外側に配置される断熱材と、
前記断熱材を覆う外郭と、を備え、
前記外郭は、
前記断熱材のうち前記サーミスタが取り付けられている高さと略等しい位置であり、かつ、前記サーミスタおよび前記配線が前記タンク本体の表面に取り付けられる位置を含まない別の位置において、断熱している断熱材を取り除いて前記タンク本体の表面を露出させ、露出した部分に前記サーミスタとは別の交換用サーミスタを取り付けるための孔であるメンテナンス部を設けることができるように、該メンテナンス部を設ける位置に対応する部分に開口部が形成される
ことを特徴とするタンク。 - 前記断熱材は、発泡材を用いて構成される
ことを特徴とする請求項4に記載のタンク。 - 前記断熱材のうち前記サーミスタに対応する部分の外側には、前記タンク本体に対して直接的または間接的に固定される部品が配置され、
前記断熱材の前記メンテナンス部の外側には、空間が確保される
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載のタンク。 - 前記外郭は、前記断熱材の外側に配置される板状体である
ことを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれか一項に記載のタンク。 - 請求項4乃至請求項7のいずれか一項に記載のタンクを備えることを特徴とする給湯機。
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