JP6090133B2 - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Description

本発明は、貯湯式給湯機に関する。

ヒートポンプ等の加熱手段によって水を加熱して得られた高温の湯を貯湯タンクに貯留し、必要時に貯湯タンクから湯を取り出して給湯端末に供給するよう構成された貯湯式給湯機が広く用いられている。貯湯タンクは、放熱ロスを抑えるため、断熱材で覆われる。その場合、複数の断熱部材を組み合わせて貯湯タンクの全体を覆うことが一般的である。断熱部材間に隙間があると、その隙間から熱気が漏出し、放熱ロスが大きくなる。このため、長期間が経過しても断熱部材間に隙間が生じないようにすることが望まれる。

通常、貯湯タンクは、円筒形であり、胴部の外周面は水平面に対し垂直な平滑面になっている。このため、例えばグラスウール等を用いた可撓性を有する可撓性断熱材を貯湯タンクの胴部に巻き付けて装着した場合、経年に伴い、可撓性断熱材が自重あるいは地震の振動などで徐々に下にズリ落ち易い。

特許文献１には、貯湯タンクの少なくとも上部の外郭が発泡性成型断熱材により被覆され、この発泡性成型断熱材により被覆されていない残余の外郭がグラスウール製の面状断熱材で被覆されている貯湯式給湯機が開示されている。特許文献１の貯湯式給湯機では、面状断熱材を貯湯タンクに巻き付けた後に金属線材などの締着具を面状断熱材の外周に取り付けることで、巻き付け装着状態を保持している。

特開２００７−３０３７４８号公報

特許文献１の貯湯式給湯機では、貯湯タンクに巻き付けた可撓性断熱材（面状断熱材）の外周に金属線材などの締着具を取り付けている。しかしながら、貯湯タンクの胴部の外周面は水平方向に対し垂直な平滑面であるため、締着具で締め付けても、可撓性断熱材が自重あるいは地震の振動などで長期間の間に徐々に下にズリ落ちることを確実に防止することは困難である。そのため、経年に伴い、可撓性断熱材が徐々に下にズリ落ち、タンク上部の発泡性成型断熱材と、タンク胴部の可撓性断熱材との間に隙間が生じる。貯湯タンク内は、上側が高温、下側が低温となる温度成層が形成される。このため、高温となる貯湯タンクの上部側の断熱が特に重要である。特許文献１の貯湯式給湯機では、タンク上部の発泡性成型断熱材と、タンク胴部の可撓性断熱材との間に生じた隙間で、貯湯タンクの高温部分の表面が露出し、この高温部分から熱気が漏出し、大きな放熱ロスが発生する。

一般に、可撓性断熱材は、グラスウール材等の可撓性を有する断熱部材が軟質樹脂等からなる袋体に入れられた構造のものが多い。外側の袋体と、グラスウール材等とは、固定されておらず、動くことができる。特許文献１の貯湯式給湯機では、可撓性断熱材の全体がズリ落ちなかったとしても、締着具より上側の部分において、袋体の内部でグラスウール材等が自重等でたわんで下に寄ってしまう場合がある。そのような場合、可撓性断熱材の袋体内のグラスウール材等の上端と、発泡性成型断熱材の下端との間に隙間が生じることで、貯湯タンクの高温部分からの熱気が漏出し、大きな放熱ロスが発生する。

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、貯湯タンクの胴部に巻き付けた可撓性断熱材がズリ落ちることを確実に抑制でき、断熱上重要な貯湯タンクの上部側の放熱ロスを確実に低減する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、湯を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクの上部を覆う形状に成形された上部成型断熱材と、貯湯タンクの胴部の外周に巻き付けられ、可撓性を有する可撓性断熱材と、締め付け部材と、を備える。上部成型断熱材は、可撓性断熱材の上端側の一部分に重なり合う下側部分と、この下側部分に形成され、可撓性断熱材側に向かって突出する凸部とを有する。締め付け部材は、上部成型断熱材の下側部分と可撓性断熱材の上端側の一部分とが重なり合った部分の外周を締め付ける。上部成形断熱材の下側部分に形成された凸部は、上部成形断熱材の下側部分と重なり合う可撓性断熱材の上端側の一部分に食い込んでいる。

本発明によれば、貯湯タンクの胴部に巻き付けた可撓性断熱材がズリ落ちることを確実に抑制でき、断熱上重要な貯湯タンクの上部側の放熱ロスを確実に低減することが可能となる。

本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図である。 本発明の実施の形態１における貯湯タンクおよび断熱部材を示す分解斜視図である。 貯湯タンクに断熱部材を組付けた状態での図２中のＡ方向矢視の断面図である。 胴部可撓性断熱材の断面図である。 図３中のＢ部の詳細図である。 本発明の実施の形態２における貯湯タンク、上部発泡性成型断熱材および胴部可撓性断熱材を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態３における貯湯タンク、上部発泡性成型断熱材および胴部可撓性断熱材を示す分解斜視図である。

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。また、本発明は、以降に示す各実施の形態のあらゆる組み合わせを含むものとする。

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１は、貯湯タンクユニット４０と、ヒートポンプユニット５０とを有する。貯湯タンクユニット４０は、略円筒形状をなす貯湯タンク１０と、略直方体形状をなす外装ケース３０とを有する。貯湯タンク１０は、後述する断熱部材に覆われた状態で、外装ケース３０内に収容されている。ヒートポンプユニット５０は、水を加熱して湯を生成する加熱手段として機能する。貯湯タンク１０に貯留された湯は、必要に応じて所定の給湯先に供給される。なお、本発明における加熱手段は、ヒートポンプ式のものに限定されるものではなく、例えば、貯湯タンク１０内にヒータを設置する構成など、いかなる構成でも良い。

貯湯タンク１０の下部には、給水配管１１と、貯湯タンク１０内の低温水をヒートポンプユニット５０に送るためのヒートポンプ往き配管１３ａとが接続されている。また、貯湯タンク１０の上部には、ヒートポンプユニット５０により熱せられた湯を貯湯タンク１０内へ戻すためのヒートポンプ戻り配管１３ｂが接続されている。給湯配管１２は、浴室のシャワーや台所の蛇口等の所定の給湯栓（図示せず）に給湯するための配管である。ふろ往き配管１４は、浴槽（図示省略）に給湯するための配管である。

貯湯タンクユニット４０の外装ケース３０の上面は、天板３２で構成されている。また、外装ケース３０の下部には、前面側が引っ込んだけこみ部３１が形成されている。けこみ部３１には、上述した給水配管１１、ヒートポンプ往き配管１３ａ、ヒートポンプ戻り配管１３ｂ、給湯配管１２、ふろ往き配管１４の各々を貯湯タンクユニット４０内に引き込むための、または貯湯タンクユニット４０内から引き出すための配管接続部がそれぞれ設けられている。

外装ケース３０の下部には支持脚３５が接続されている。各支持脚３５を、コンクリート製の土台Ｃに設置されたアンカーボルト（図示省略）に固定することにより、貯湯タンクユニット４０が土台Ｃに据え付けられている。なお、上記の配管接続部および配管接続部に接続された各配管を覆い隠して貯湯タンクユニット４０の意匠性を向上させるために、外装ケース３０の下方には配管カバー（図示省略）が設けられる。

上述の構成を有する貯湯式給湯機１では、給水配管１１からの給水により貯湯タンク１０内が上層の高温湯と下層の低温水とで常時満水状態に保たれると共に、貯湯タンク１０内の湯水に給水配管１１から常時送水圧が付与される。沸き上げ運転時には、貯湯タンク１０内の下部にある低温水がヒートポンプ往き配管１３ａを通ってヒートポンプユニット５０内の熱交換器（放熱器）に送られ、熱交換器で沸き上げられて高温の湯となる。その高温の湯は、ヒートポンプ戻り配管１３ｂを通って貯湯タンク１０に戻り、上部から貯湯タンク１０内に流入する。

また、給湯時には、給水配管１１からの送水圧により貯湯タンク１０内の高温の湯が給湯管路に流入し、その高温の湯と給水配管１１からの低温水とが混合弁によって混合されることにより、使用者がリモートコントローラ（図示省略）等で設定した給湯温度の湯が生成され、その湯が給湯配管１２あるいはふろ往き配管１４を通って、浴室、台所等の所定の給湯栓あるいは浴槽に供給される。

図２は、本発明の実施の形態１における貯湯タンク１０および断熱部材を示す分解斜視図である。図２では、貯湯タンク１０に設けられる配管口等は省略している。図３は、貯湯タンク１０に断熱部材を組付けた状態での図２中のＡ方向矢視の断面図である。図４は、胴部可撓性断熱材２１の断面図である。図５は、図３中のＢ部の詳細図である。

貯湯タンク１０と外装ケース３０との間には、図２に示す上部発泡性成型断熱材２２、下部発泡性成型断熱材２３、および胴部可撓性断熱材２１が配置される。貯湯タンク１０の周囲をこれらの断熱部材によって密着して覆うことにより、貯湯タンク１０からの放熱を極力抑えることができる。上部発泡性成型断熱材２２は、貯湯タンク１０の上部を覆う形状となるように成形された断熱部材である。下部発泡性成型断熱材２３は、貯湯タンク１０の下部を覆う形状となるように成形された断熱部材である。上部発泡性成型断熱材２２および下部発泡性成型断熱材２３の構成材料としては、例えば、発泡ポリスチレン等の発泡プラスチックが好ましく用いられる。上部発泡性成型断熱材２２は、皿状または椀状の形状をなしており、貯湯タンク１０の上面側を覆う位置に配置される。下部発泡性成型断熱材２３は、皿状または椀状の形状をなしており、貯湯タンク１０の底面側を覆う位置に配置される。胴部可撓性断熱材２１は、可撓性を有する板状の断熱部材である。胴部可撓性断熱材２１は、貯湯タンク１０の胴部の外周に巻き付けられ、円筒状をなすようにして、貯湯タンク１０の胴部を覆うように配置される。

図３に示すように、上部発泡性成型断熱材２２は、胴部可撓性断熱材２１の上端側の一部分である上端部分２１ａに重なり合う下側部分２２ａを有する。下側部分２２ａは、貯湯タンク１０の外周の全周に渡って設けられている。下側部分２２ａの外側に胴部可撓性断熱材２１の上端部分２１ａが重なり合う。上部発泡性成型断熱材２２の下側部分２２ａの厚さは、他の部分に比べて薄くなっている。これにより、下側部分２２ａと胴部可撓性断熱材２１の上端部分２１ａとが重なり合った部分の厚さが、上部発泡性成型断熱材２２の他の部分の厚さに比べて厚くなることを抑制できる。上部発泡性成型断熱材２２の下側部分２２ａには、胴部可撓性断熱材２１側に向かって突出する凸部２２ｂが形成されている。すなわち、凸部２２ｂは、貯湯タンク１０の径方向外方へ向かって突出する。下側部分２２ａと胴部可撓性断熱材２１の上端部分２１ａとが重なり合った部分の外周には、締め付け部材としてのテープ２５（粘着テープ）が巻かれている。テープ２５の締め付け力により、胴部可撓性断熱材２１の上端部分２１ａは、他の部分に比べて厚さが薄くなるように変形している。また、テープ２５は、上部発泡性成型断熱材２２と、胴部可撓性断熱材２１との隙間を埋めるように、両方にかかるように貼り付けることが好ましい。

図４に示すように、胴部可撓性断熱材２１は、軟質樹脂等で構成された袋体２１ｂと、この袋体２１ｂで覆われたグラスウール材２１ｃ（断熱材本体）とで構成される。グラスウール材２１ｃは、板状に形成されている。袋体２１ｂとグラスウール材２１ｃとは固定されていないため、袋体２１ｂに対してグラスウール材２１ｃがずれ動くことが可能である。

図５に示すように、上部発泡性成型断熱材２２の下側部分２２ａに設けられた凸部２２ｂは、胴部可撓性断熱材２１の上端部分２１ａに食い込む。上端部分２１ａ内のグラスウール材２１ｃは、凸部２２ｂが食い込むことで変形し、凸部２２ｂの上側の凹部に入り込む。このようにして、上部発泡性成型断熱材２２の凸部２２ｂと、胴部可撓性断熱材２１の上端部分２１ａとが噛み合うことで、胴部可撓性断熱材２１が自重あるいは地震の振動などで下にズリ落ちることを長期間に渡って確実に防止することができる。このようにして、本実施の形態１によれば、経年しても上部発泡性成型断熱材２２と胴部可撓性断熱材２１との間に隙間が生じることを確実に抑制することができるので、貯湯タンク１０の上部側の高温部分からの熱気の漏出による放熱ロスの発生を長期間に渡って確実に抑制することができる。また、上端部分２１ａに凸部２２ｂが食い込むことで、袋体２１ｂの内部のグラスウール材２１ｃと凸部２２ｂとが噛み合っているので、袋体２１ｂの内部でグラスウール材２１ｃがたわんで下にずれることもない。このため、上部発泡性成型断熱材２２の下側部分２２ａとグラスウール材２１ｃとの間に隙間が生じることを確実に抑制できるので、熱気の漏出を確実に防止できる。

本実施の形態１では、上部発泡性成型断熱材２２の下側部分２２ａと胴部可撓性断熱材２１の上端部分２１ａとが重なり合った部分の外周をテープ２５で締め付けていることで、上部発泡性成型断熱材２２と胴部可撓性断熱材２１との間に隙間が生じることを、長期間に渡って、より確実に抑制することができる。なお、この締め付け部材としては、テープ２５に限らず、バンド等の帯状部材またはワイヤー等の線状部材などを用いても良い。

本実施の形態１では、凸部２２ｂを貯湯タンク１０の周方向の全周に渡って形成している。このため、胴部可撓性断熱材２１の上端部分２１ａをより確実に固定することができ、上部発泡性成型断熱材２２と胴部可撓性断熱材２１との間に隙間が生じることを、長期間に渡って、より確実に抑制することができる。

本実施の形態１では、上部発泡性成型断熱材２２の下側部分２２ａの厚さを他の部分に比べて薄くしたことで、下側部分２２ａと胴部可撓性断熱材２１の上端部分２１ａとが重なり合った部分の厚さを抑制できる。このため、貯湯タンク１０と外装ケース３０との隙間が小さい箇所にも問題なく適用可能である。よって、外装ケース３０を小型化できる。

実施の形態２．
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図６は、本発明の実施の形態２における貯湯タンク１０、上部発泡性成型断熱材２２および胴部可撓性断熱材２１を示す分解斜視図である。

図６に示すように、本実施の形態２では、上部発泡性成型断熱材２２の下側部分２２ａの凸部２２ｂは、貯湯タンク１０の周方向に沿って間隔をあけて複数個所に形成されている。凸部２２ｂが形成された箇所では、凸部２２ｂのない箇所に比べて、上部発泡性成型断熱材２２の下側部分２２ａと胴部可撓性断熱材２１の上端部分２１ａとが重なり合った部分の厚さが厚くなる。本実施の形態２では、貯湯タンク１０と外装ケース３０との隙間が大きい箇所（例えば、外装ケース３０の角部など）に凸部２２ｂを配置し、貯湯タンク１０と外装ケース３０との隙間が小さい箇所には凸部２２ｂを設けないようにすることで、貯湯タンク１０と外装ケース３０との隙間が小さいままでも問題なく適用可能であり、外装ケース３０を小型化できる。

実施の形態３．
次に、図７を参照して、本発明の実施の形態３について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図７は、本発明の実施の形態３における貯湯タンク１０、上部発泡性成型断熱材２２および胴部可撓性断熱材２１を示す分解斜視図である。

図７に示すように、本実施の形態３では、上部発泡性成型断熱材２２の下側部分２２ａの凸部２２ｂは、貯湯タンク１０の周方向に沿って間隔をあけて複数個所に形成されている。上部発泡性成型断熱材２２の下側部分２２ａに重なる胴部可撓性断熱材２１の上端部分２１ａには、凸部２２ｂが挿入する穴２１ｄが形成されている。本実施の形態３では、胴部可撓性断熱材２１の上端部分２１ａに形成された穴２１ｄに上部発泡性成型断熱材２２の凸部２２ｂが挿入することで、胴部可撓性断熱材２１が自重あるいは地震の振動などで下にズリ落ちることを長期間に渡ってより確実に防止することができる。さらに、本実施の形態３では、穴２１ｄに凸部２２ｂが挿入するように胴部可撓性断熱材２１を巻き付けることで、貯湯タンク１０の外周の周りに回転する方向の胴部可撓性断熱材２１の位置決めを行うことができる。このため、胴部可撓性断熱材２１を巻き付ける際に、貯湯タンク１０の外周の周りに回転する方向に関して胴部可撓性断熱材２１を適切な位置に容易に位置決めすることができる。

なお、穴２１ｄに代えて、凸部２２ｂが挿入する切れ込みまたは凹部を胴部可撓性断熱材２１の上端部分２１ａに形成しても良い。その場合においても、上記と同様の効果が得られる。

１ 貯湯式給湯機、１０ 貯湯タンク、１１ 給水配管、１２ 給湯配管、１３ａ ヒートポンプ往き配管、１３ｂ ヒートポンプ戻り配管、１４ ふろ往き配管、２１ 胴部可撓性断熱材、２１ａ 上端部分、２１ｂ 袋体、２１ｃ グラスウール材、２１ｄ 穴、２２ 上部発泡性成型断熱材、２２ａ 下側部分、２２ｂ 凸部、２３ 下部発泡性成型断熱材、２５ テープ、３０ 外装ケース、３１ けこみ部、３２ 天板、３５ 支持脚、４０ 貯湯タンクユニット、５０ ヒートポンプユニット

Claims (4)

1. 湯を貯留する貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクの上部を覆う形状に成形された上部成型断熱材と、
   前記貯湯タンクの胴部の外周に巻き付けられ、可撓性を有する可撓性断熱材と、
   締め付け部材と、
   を備え、
   前記上部成型断熱材は、前記可撓性断熱材の上端側の一部分に重なり合う下側部分と、
   前記下側部分に形成され、前記可撓性断熱材側に向かって突出する凸部とを有し、
   前記締め付け部材は、前記上部成型断熱材の前記下側部分と前記可撓性断熱材の前記一部分とが重なり合った部分の外周を締め付け、
   前記凸部は、前記可撓性断熱材の前記一部分に食い込んでいる貯湯式給湯機。
2. 前記凸部は、前記貯湯タンクの周方向の全周に形成されている請求項１に記載の貯湯式給湯機。
3. 前記凸部は、前記貯湯タンクの周方向に沿って間隔をあけて複数個所に形成されている請求項１に記載の貯湯式給湯機。
4. 前記可撓性断熱材は、前記凸部が挿入する穴、切れ込みまたは凹部を有する請求項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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