給湯機
【課題】配管やサーミスタなどの機能部品が配置された箇所の高さ方向に沿う領域を効果的に断熱することができる給湯機を提供する。
【解決手段】タンク10Aの側面10a1には配管10sやサーミスタ12〜15の機能部品が配置され、真空断熱材101A〜105Aの縁部には切り欠き部101a〜105aが設けられるとともに、切り欠き部101a〜105aに配管10sやサーミスタ12〜15を収容するように真空断熱材101A〜105Aをタンク10Aの側面10a1に配置した。
【解決手段】タンク10Aの側面10a1には配管10sやサーミスタ12〜15の機能部品が配置され、真空断熱材101A〜105Aの縁部には切り欠き部101a〜105aが設けられるとともに、切り欠き部101a〜105aに配管10sやサーミスタ12〜15を収容するように真空断熱材101A〜105Aをタンク10Aの側面10a1に配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、沸き上げた湯水をタンクに貯湯する給湯機に関する。
【背景技術】
【0002】
沸き上げた湯水をタンクに貯湯する給湯機として、タンク内の熱が外部に逃げるのを防止するためにタンクの外面(側面)に真空断熱材を配置したものが種々提案されている。この種の給湯機は、従来、タンク内の湯水の温度管理を行うサーミスタ(温度計)の部分に真空断熱材を配置できないため、高さ方向に沿って発泡材(断熱材)などを配置している(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−183052号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、発泡材は真空断熱材に比べて断熱性能が低く、配管やサーミスタなどが配置された箇所では、その高さ方向に沿う広い領域からの放熱を効果的に防ぐことができなかった。
【0005】
本発明は、配管やサーミスタなどの機能部品が配置された箇所の高さ方向に沿う領域を効果的に断熱することができる給湯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、タンク本体の外面に真空断熱材を配置した給湯機において、前記タンク本体の外面には配管および/またはサーミスタを含む機能部品が配置され、前記真空断熱材の縁部には逃げ部が形成されるとともに、前記真空断熱材を前記タンク本体の外面に配置した状態で、少なくとも前記逃げ部を含む前記真空断熱材の縁部によって前記機能部品が囲まれるように前記真空断熱材を前記タンク本体の外面に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、配管やサーミスタなどの機能部品が配置された箇所の高さ方向に沿う領域を効果的に断熱することができる給湯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本実施形態に係る給湯機を示す全体構成図である。
【図2】追焚き時の湯水の流れを示す全体構成図である。
【図3】第1実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。
【図4】(a)は真空断熱材の配置を上方から見たときの概略図、(b)はサーミスタの取付状態を示す拡大図、(c)はサーミスタと制御基板との接続状態を示す図である。
【図5】(a)は真空断熱材の展開図、(b)は(a)のA−A線断面図である。
【図6】真空断熱材の密閉代を降り畳んだ状態を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図である。
【図7】第2実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。
【図8】第2実施形態に係る真空断熱材の展開図である。
【図9】(a)は第3実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、(b)は上面図である。
【図10】第4実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。
【図11】第4実施形態に係る真空断熱材の展開図である。
【図12】第5実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。
【図13】第6実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。
【図14】第7実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。
【図15】第7実施形態に係る真空断熱材の展開図である。
【図16】切り欠き部と機能部品との間の隙間を示し、(a)は4つの切り欠き部によって機能部品を収容した場合、(b)は1つの切り欠き部によって機能部品を収容した場合である。
【図17】第8実施形態に係る給湯機のタンクを示し、(a)は断熱材の配置の変形例、(b)は断熱材の配置の他の変形例である。
【図18】第9実施形態に係る給湯機のタンクである。
【図19】第10実施形態に係る給湯機のタンクに設けられる真空断熱材の展開図である。
【図20】第10実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明に係る実施形態の給湯機1について図面を参照して説明する。まず、給湯機1の全体の構成について図1および図2を参照して説明する。
図1に示すように、給湯機1は、ヒートポンプユニット2、タンク10などを備え、このタンク10には、水道管21からの水道水が、配管22、減圧弁V1、配管23を順次介してタンク10の下部に導入される。また、タンク10の下部の水は、配管31、三方弁V2、配管32を順次介してヒートポンプユニット2に導かれ、ヒートポンプユニット2で加熱されて温水となった後、配管33を介してタンク10の上部に導かれ、タンク10内に貯湯される。
【0010】
このようなタンク10内の温水の温度は、例えば、鉛直方向下方から上方にいくにしたがって高くなる。すなわち、タンク10内の下部から上部にいくにしたがって、相対的に低温、中温、高温の温度分布となっている。例えば、タンク10内の上部で約90℃、中間部で約50℃となっている。なお、以下では、タンク10内の鉛直方向の上部における温水を「高温水」と称し、中間部における温水を「中温水」と称する。
【0011】
また、タンク10には、鉛直方向に沿って、貯湯される温水の温度を検出する複数のサーミスタ(温度センサ)11,12,13,14,15,16が上部から下部に間隔を開けて配置されている。これらのサーミスタ11,12,13,14,15,16により検出されたタンク10内の温水の温度を示す検出信号は、コントローラ3に出力され、給湯機1の制御に使用される。
【0012】
なお、ヒートポンプユニット2は、タンク10から取り出した水の沸き上げなどに用いるものであり、例えば、冷媒(例えば、二酸化炭素)を圧縮して高温・高圧にするコンプレッサと、コンプレッサからの冷媒を凝縮させるとともにタンク10からの水を熱交換することによって加熱するコンデンサと、コンデンサからの冷媒を膨張させる膨張弁と、大気中の熱を吸熱して膨張した冷媒を蒸発させるエバポレータと、を備えて構成されている。
【0013】
タンク10の上部から取り出された湯は、配管41、給湯用熱交換器42、配管43などを介してタンク10の下部に戻るように構成されている。なお、配管43には、タンク10と給湯用熱交換器42との間で湯水を循環させる給湯循環ポンプ44が設けられている。
【0014】
本実施形態での一般給湯回路Aは、水道管21からの水道水を、減圧弁V1で減圧せずに、配管51を介して給湯用熱交換器42に導入し、給湯用熱交換器42で加熱されて湯水を、配管52、給湯温度センサ53、給湯流量センサ54、アキュムレータ55および配管56を順次介して一般給湯端末に供給するように構成されている。
【0015】
なお、アキュムレータ55は、給湯開始時に一般給湯端末から熱湯が吹き出るのを防止するため、熱湯をアキュムレータ55内の残留水と混合し冷却して適温にした状態で出湯するようになっている。
【0016】
また、給湯用熱交換器42から供給される温水は、コントローラ3を用いて、タンク10の頂部に設けられたサーミスタ11で検出した温水の温度、水道管21から配管22,51を通って給湯用熱交換器42に向かう水道水の水温温度センサ24で検出した温度、給湯流量センサ54で検出した流量などをもとに、台所リモコン4、風呂リモコン5などで設定された所定の給湯温度になるように、給湯循環ポンプ44の回転速度を制御し、給湯用熱交換器42において、水道水に熱を付与する1次側を流れるタンク10からの温水の流量を制御している。
【0017】
また、本実施形態での浴槽給湯回路Bは、浴槽6の湯はりにおいては必ずしも、タンク10上部の高温水を必要としないことから、タンク10の中間部に、第二取出部の配管10tを設けるとともに、この第二取出部の配管10tに接続した配管62を介してタンク10内の中温水を新たに設けた第二混合弁V3に導く。この第二混合弁V3においては、タンク10の上部から導かれる配管63を介して高温水と混合する。
【0018】
第二混合弁V3で混合された湯水は、配管64を介して第一混合弁V4に導かれ、この第一混合弁V4において、水道管21から配管22,23,25を介して導かれた水道水と混合される。第一混合弁V4で混合された湯水は、配管65、電磁弁V5、風呂流量センサ66、配管67、温度センサ68、水位センサ69、水流スイッチ70などを介して浴槽6に供給される。また、第一混合弁V4で混合された湯水は、配管67に分岐して接続された配管71、風呂循環ポンプ72、流量調整弁V6、配管73を介して浴槽6に供給される。
【0019】
また、追焚き時においては、図2において太線で示すように、風呂循環ポンプ72の動力によって、浴槽6内の湯水が、水流通口6aから導出され、配管67,71、流量調整弁V6、配管81、タンク10内の上部の高温水中に配置される追焚き熱交換器82、配管83,73を順次通り、水流通口6bを介して、浴槽6に戻されるように構成されている。
【0020】
ちなみに、追焚きをすると、高温水の温度が低下して中温水が発生するが、この中温水(50℃程度の湯)をヒートポンプ2で沸き上げると効率的に好ましくない。そこで、湯張り時において中温水を積極的に取り出して少なくすることで、ヒートポンプ2の効率(COP:Coefficient Of Performance)を向上させることができる。なお、一般給湯端末を使用する場合には、中温水と水とを混合すると圧力(給湯の圧力)が弱くなるので、中温水を使用しないようにすることが好ましい。
【0021】
また、本実施形態に係る給湯機1は、逃し弁91、逆流防止装置92、排水弁93などを備えている。逃し弁91は、配管41に分岐して接続された配管91aに設けられ、タンク10の耐圧を超えない所定圧になったときに開弁して大気(外気)に開放するようになっている。逆流防止装置92は、二次側(浴槽6側)からの逆圧や一次側からの負圧による逆流を防止する機構を備えたものである。排水弁93は、メンテナンス時や非常時に手動で開弁してタンク10から湯水を排出するものである。
【0022】
このように、給湯機1のタンク10の側面10a1(外面)には、配管81と追焚き熱交換器82とが接続される配管10s(機能部品)、中温水を取り出すための配管62と接続される配管10t(機能部品)がタンク10の側面10a1に突出して設けられている。
【0023】
(第1実施形態)
図3は第1実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。なお、図3では、サーミスタ12〜15(機能部品)と、配管10s(機能部品)とが高さ方向(上下方向)に一列に配置された状態のタンク10Aを図示している。なお、タンク10Aは、ステンレス鋼などの材料によって、円筒形状の胴板10a、胴板10aの上部開口を覆う略お椀状(半球状、器状)の上部鏡板10b、胴板10aの下部開口を覆う略お椀状(半球状、器状)の下部鏡板10c、の3部材で構成されたタンク本体Tを有している。
【0024】
図3に示すように、タンク10Aの側面10a1(外面)の胴板10aの部分には、真空断熱材101A,102A,103A,104A,105Aが高さ方向(上下方向)に互いに隣接して配置されている。なお、図3では、説明の便宜上、真空断熱材101A〜105Aの境界部分、また隣接する真空断熱材101A〜105Aの境界部分を若干離した状態で図示している。また、図3では、サーミスタ12〜15を斜めに配置した状態で図示しているが、斜め配置に限定されるものではなく、水平方向、鉛直方向など適宜変更することができる。
【0025】
また、真空断熱材101Aは、胴板10aの上端部とサーミスタ12の間隔とほぼ同様の高さ寸法W1で帯状に形成されている。真空断熱材102Aは、サーミスタ12,13の間隔とほぼ同様の高さ寸法W2で帯状に形成されている。真空断熱材103Aは、サーミスタ13,14の間隔とほぼ同様の高さ寸法W3で帯状に形成されている。真空断熱材104Aは、サーミスタ14,15の間隔とほぼ同様の高さ寸法W4で帯状に形成されている。真空断熱材105Aは、サーミスタ15と胴板10aの下端部との間隔とほぼ同様の高さ寸法W5で帯状に形成されている。
【0026】
各真空断熱材101A〜105Aには、4つの角部のひとつに三角形状に切り欠かれた切り欠き部101a,102a,103a,104a,105a(逃げ部)が形成され、真空断熱材101Aの切り欠き部101aに配管10sが位置し、真空断熱材102A〜105Aの切り欠き部102a〜105aによって形成された真空断熱材101A〜105Aが設けられていない空間にサーミスタ12〜15が位置するように配置されている。
【0027】
さらに説明すると、真空断熱材101Aは、切り欠き部101aが形成されている縁部の高さ方向に延びる辺部s1と、辺部s1と対辺の関係にある高さ方向に延びる辺部s2とが互いに接するようにタンク10Aに配置されている。同様にして、真空断熱材102Aは、切り欠き部102aが形成されている縁部の高さ方向に延びる辺部s3と、辺部s3と対辺の関係にある高さ方向に延びる辺部s4とが互いに接するようにタンク10Aに配置されている。なお、その他の真空断熱材103A〜105Aについても同様に配置されている。
【0028】
これにより、切り欠き部102aが形成された縁部と、辺部s4の縁部と、真空断熱材102Aの上方に配置される真空断熱材101Aの下辺部s5とで三角形状の開口(空間)が形成されるようになっている。なお、切り欠き部103a〜105aについても同様にして三角形状の開口を有するように構成されている。このように、切り欠き部101a〜105aが形成された真空断熱材101A〜105Aを複数枚組み合わせることにより、サーミスタ12〜15を、切り欠き部101a〜105aを含む縁部によって囲むように配置することが可能となる。
【0029】
なお、真空断熱材101Aの辺部s1と辺部s2との隙間(境界部分)、真空断熱材102Aの辺部s3と辺部s4との隙間(境界部分)、真空断熱材101Aと真空断熱材102Aとの間の隙間(境界部分)、切り欠き部101a〜105aは、発泡断熱材などで構成されたテープ材(不図示)を用いて目張りされるようになっている(他の境界部分も同様である)。
【0030】
また、タンク10Aの上部鏡部10bは、発泡スチロールなどの断熱材で形成されるとともに、上部鏡部10bの外面形状に対応する形状に沿う凹部201aが形成された蓋材201によって覆われている。また、タンク10Aの下部鏡部10cについても、同様にして凹部202aが形成された蓋材202によって覆われている。このように、タンク本体Tの周囲全体が、真空断熱材101A〜105A、蓋材201,202およびテープ材(不図示)によって覆われている。
【0031】
図4(a)は真空断熱材の配置を上方から見たときの概略図、(b)はサーミスタの取付状態を示す拡大図、図4(c)はサーミスタと制御基板との接続状態を示す図である。なお、以下では、サーミスタ12についてのみ説明するが、その他のサーミスタ13〜15についても、サーミスタ12と同様に構成される。
【0032】
図4(a)に示すように、タンク10Aは、タンク本体T(胴板10a、上部鏡部10b、下部鏡部10c)の前面、側面、背面にかけての全周に真空断熱材101A〜105Aが配置されている。
【0033】
図4(b)に示すように、サーミスタ12は、タンク本体Tに固定するためのリング部12a(図3参照)と、タンク本体T内の湯水の温度を検出する感応部(検出部)12bと、リード部(リード線)12cとで構成されている。このようなサーミスタ12は、タンク本体Tの側面10a1に予め固定された棒状のねじ部10dに、リング部12aを挿通し、ナットNをねじ部10dに螺合させることによりタンク本体Tの側面10a1に固定される。また、リード部12cは、真空断熱材102Aの外側を通るように配設される。なお、サーミスタ12〜15の固定方法は、前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば、アルミテープなどで固定するようにしてもよい。
【0034】
図4(c)に示すように、それぞれのサーミスタ12から延びるリード部12cは、他のサーミスタ13〜15のリード部とともにひとつに纏められる。纏められたリード部は、タンク10Aの外側(側面および上面)を覆うキャビネットCBに設けられた電気箱300内に延び、電気箱300内に収納されたコントローラ3(制御基板)に接続されている。
【0035】
図5(a)は真空断熱材の展開図、図5(b)は(a)のA−A線断面図である。なお、図5(a)は、後記する密閉代113a〜113cのすべてを展開した状態である。
図5(a)に示すように、真空断熱材101A〜105Aは、長方形状を呈し、かつ、ひとつの角部(上側の一方の角部)に切り欠き部101a〜105a(逃げ部)が形成されている。この切り欠き部101a〜105aは、角部が斜めに直線状に切り欠かれることにより、三角形状の空間部を呈するようになっている。第1実施形態では、いずれの真空断熱材101A〜105Aについても、同じ位置の角部(上側の一方の角部)に切り欠き部101a〜105aが形成されている。
【0036】
図5(b)に示すように、真空断熱材101A〜105Aは、内部にグラスウールなどの断熱性を有する芯材(コア材)110を略長方形、かつ、扁平形状を呈するように収容し、例えばアルミニウム製などの材料でガスバリア性を有するフィルム111,112で挟み込むことにより構成されている。さらに、真空断熱材101A〜105Aは、芯材110が収容された内部を真空排気した後に、密閉代113を溶着することで芯材110を外部から遮断するように構成されている。このように、真空断熱材101A〜105Aの周囲に密閉代113を形成することによって、内部の真空状態を維持することができ、断熱性を向上できる。
【0037】
例えば、真空断熱材102Aは、縦寸法(高さ方向の寸法)f1が30cm、横寸法(周方向の寸法)f2が180cm、厚み寸法f3(図5(b)参照)が1cmの薄い略四角形状を呈している。また、密閉代113において、高さ方向の両側の密閉代113a,113a、水平方向の密閉代113b,113bおよび切り欠き部112aの密閉代113cの各幅寸法f4は、5cm前後に形成されている。
【0038】
なお、その他の真空断熱材101A,103A〜105Aについては、横寸法f2、厚み寸法f3および密閉代の幅寸法f4は、いずれも真空断熱材102Aと同様であり、縦寸法f1のみが、配管10sの上端部とサーミスタ12との間隔、サーミスタ13とサーミスタ14との間隔、サーミスタ14とサーミスタ15との間隔、サーミスタ15と胴板10aの下端部との間隔に応じて適宜変更される。また、真空断熱材102Aの各部の寸法は、あくまでも一例であって、前記寸法に限定されるものではなく、タンク本体T内の容量などに応じて適宜変更することができる。
【0039】
ところで、真空断熱材101A〜105Aにおける密閉代113は、外気に向けて外方に広げて形成されるので、放熱面積が拡大し、断熱性能を低下させるおそれがある。そこで、本実施形態では、図6(a)に示すように、すべての密閉代113a,113b,113cは、内部の芯材110の周縁部110a(図6(b)参照)を基点にして折り返される。
【0040】
また、図6(b)に示すように、密閉代113a〜113cは、すべて同じ向きに折り返されるが、このとき密閉代113a〜113cがタンク本体T(図3参照)側とは逆側の向きとなるように折り返す。なお、折り返した密閉代113a〜113cは、不燃性の接着剤をホットメルトやテープなどで断熱材本体側(芯材110のある側)に密着させる。
【0041】
このように、密閉代113a〜113c(113)を折り返すことにより放熱面積が拡大するのを防止し、密閉代113からの放熱量を減少させ、断熱性の向上を図ることが可能になる。また、密閉代113をタンク本体T側に折り返すと、折り返した密閉代113によって、タンク10Aと断熱材本体との間に隙間が形成され、断熱性が損なわれるおそれがあるが、本実施形態では、密閉代113をタンク本体Tとは反対側(タンク外側)に折り返すことにより、真空断熱材101A〜105Aをタンク本体Tの表面に密着させることができ、断熱性を向上させることが可能になる。
【0042】
なお、密閉代113は、そのすべてを折り返す構成に限定されるものではなく、例えば、横方向(周方向)の密閉代113b,113bのうち、一方の密閉代113bを折り返し、他方の密閉代113bを、折り返した一方の密閉代113bの上に重なるように配置してもよく、タンク本体Tの表面が密閉代のみを介して外気と接する構成でなければ、適宜変更することができる。
【0043】
ところで、真空断熱材101A〜105Aとしては、内部に配置される芯材110としてグラスウールをバインダ等で接着硬化させるものがすでに提案されているが、本実施形態での真空断熱材101A〜105Aとしては、芯材110としてグラスウールをバインダ等の接着剤で接着硬化させないいわゆる「バインダレス」と呼ばれるタイプのものが用いられる。このような真空断熱材101A〜105Aを用いることにより、真空断熱材101A〜105Aを容易に湾曲させることができ、タンク本体Tの側面10a1の湾曲した面に沿って容易に配設することができるとともに、真空断熱材101A〜105Aをタンク本体Tの表面に追従させて密着させることが可能になり、断熱性を向上させることができる。
【0044】
そこで、本実施形態に係る真空断熱材101A〜105Aでは、バインダを用いない代わりに、グラスウールをポリエチレンフィルム等の袋に収容することにより、グラスウールが散らばらないように構成されている。また、真空断熱材では、グラスウールの繊維同士を熱融着させるものもあるが、本実施形態では、柔軟性を確保すべく、熱融着を行っていない真空断熱材101A〜105Aが用いられる。
【0045】
以上説明したように、第1実施形態に係る給湯機1によれば、真空断熱材101A〜105Aに切り欠き部101a〜105aを形成して、切り欠き部101a〜105aに配管10sやサーミスタ12〜15の機能部品が収容されるように真空断熱材101A〜105Aをタンク本体Tの側面10a1に配置したことにより、従来のように、サーミスタが配置された高さ方向に沿う領域についても真空断熱材101A〜105Aを配置することができるので、真空断熱材101A〜105Aを配置する領域を増やすことができ、効果的に断熱することが可能になる。
【0046】
(第2実施形態)
図7は第2実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、図8は第2実施形態に係る真空断熱材の展開図である。第2実施形態は、第1実施形態のタンク10Aに替えてタンク10Bを備えたものである。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する説明を省略する(第3実施形態以降についても同様)。
【0047】
図7に示すように、第2実施形態に係るタンク10Bは、真空断熱材101B〜105Bを備えたものである。また、タンク10Bには、サーミスタ12〜15が高さ方向に沿って設けられたものであるが、サーミスタ13が、サーミスタ12に対してタンク本体Tの周方向にサーミスタ1個分オフセットした状態で配置され、サーミスタ15が、サーミスタ14に対してタンク本体Tの周方向にサーミスタ1個分オフセットした状態で配置されている。
【0048】
図8に示すように、真空断熱材102B(104B)は、長方形状を呈し、かつ、ふたつの角部(対角に位置する角部)に切り欠き部(逃げ部)102a,102b(104a,104b(図7参照))が形成され、タンク本体Tの側面の全周にかけて配置されている。この切り欠き部102a(104a)は、第1実施形態と同様に、角部が斜めに直線状に切り欠かれることにより、真空断熱材102B(104B)の周方向対辺の縁部(側縁部)と真空断熱材101B(103B)の縁部(下縁部)によって、三角形状の空間部を呈するようになっている。また、切り欠き部102b(104b)は、同様に、真空断熱材102B(104B)の周方向対辺の縁部(側縁部)と真空断熱材103B(105B)の縁部(上縁部)によって、三角形状の空間部を呈するようになっている。
【0049】
このように真空断熱材102Bに2つの切り欠き部102a、102bを設けることにより、一方の切り欠き部102aにサーミスタ12を、他方の切り欠き部102bにサーミスタ13を、それぞれ配置することができ、1枚の真空断熱材102Bによって2つのサーミスタ12,13を配置できる。なお、真空断熱材104Bについても同様に、一方の切り欠き部104aにサーミスタ14を、他方の切り欠き部104bにサーミスタ15を、それぞれ収容するように配置できる。また、真空断熱材103B,105Bについては、切り欠き部が設けられていないものが用いられる。
【0050】
このように構成された第2実施形態によれば、切り欠き部102a,102b(104a,104b)が形成された真空断熱材102B(104B)を最低限の枚数でサーミスタ12〜15を収めることが可能となる。
【0051】
なお、本実施形態では、真空断熱材102B,104Bの対角の角部に切り欠き部102a,102bを形成したが、これに限定されるものではなく、サーミスタ12〜15の配列を鉛直方向に一直線上に配置して、真空断熱材102Bの辺部s3側の上下の角部に切り欠き部を形成するようにしてもよく、また真空断熱材104Bの辺部s4側の上下の角部に切り欠き部を形成するようにしてもよい。
【0052】
(第3実施形態)
図9(a)は第3実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、図9(b)は平面図である。なお、図9(a)では、一部の真空断熱材および一部のサーミスタの図示を省略している。
図9(a)に示すように、第3実施形態に係るタンク10Cは、機能部品が高さ方向に一列に設けられたものではなく、サーミスタ12に隣り合うサーミスタ13がタンク本体Tの外周方向の異なる位置に配置されたものである。このように、真空断熱材102Aが、サーミスタ12,13の間隔とほぼ同様の高さ寸法W2となるように形成されることで、サーミスタ12に対してサーミスタ13が外周方向の異なる位置に配置されたタンク本体Tであっても、真空断熱材103Aの切り欠き部103aにサーミスタ13が位置するように配置することが可能となる。
【0053】
ちなみに、このようなタンク10Cの構成になる場合とは、例えば、図9(a)および図9(b)において二点鎖線で示すように、サーミスタ12の鉛直方向(高さ方向)の下方において配管10tを含む配管62などが位置している場合である。このような場合、サーミスタ12の鉛直方向の下方においてサーミスタ13を取り付けできないことがある。そこで、タンク本体Tの外周方向の異なる位置にサーミスタ13を配置することが必要となる。
【0054】
第3実施形態では、機能部品(配管10s、サーミスタ12〜15)が、高さ方向に間隔を置いて複数設けられ、それぞれの機能部品に対応して切り欠き部101a〜105aが位置するように、真空断熱材101A〜105Aが高さ方向に沿って複数配置され、真空断熱材の高さ寸法W1〜W5(図3参照)が、隣り合う機能部品同士の間隔となるように設定されている。これによれば、機能部品(配管10t,62)の配置によって、サーミスタ12の鉛直方向の下方にサーミスタ13を配置できない場合であっても、真空断熱材103Aをタンク本体Tの周方向に回転させるだけで、切り欠き部103aをサーミスタ13の位置に対応させることができる。このように、サーミスタ13の位置が変わった場合であっても容易に真空断熱材103Aを対応させることができる。
【0055】
ところで、従来のように発泡材による断熱材を用いた場合、配管などの寸法が長い機能部品では、発泡材を大きく切り欠いて配置しなければならなかった。しかし、第3実施形態によれば、真空断熱材102A,103Aなどの取り付けはタンク本体Tに巻き付けて行い、硬さが従来の発泡材より柔軟であるため、配管10tなどの寸法が長い機能部品(配管62など)の場合であっても必要最小限の切り欠き(切り欠き部103a)に抑えることができ、タンク10Cの放熱も必要最小限に抑えることが可能となる。
【0056】
なお、機能部品を外周方向の異なる位置に配置する場合としては、配管10t、62に限定されるものではなく、第二混合弁V3、第一混合弁V4、流量調整弁V6などがタンク本体Tの外表面の近傍に位置している場合にも適用できる。
【0057】
(第4実施形態)
図10は第4実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、図11は第4実施形態に係る真空断熱材の展開図である。第4実施形態は、コントローラ3に、暖房用の制御基盤3aと給湯用の制御基板3bとが設けられた給湯機1に適用されるものである。なお、図10では、一部の真空断熱材および一部のサーミスタの図示を省略している。
【0058】
図10に示すように、第4実施形態に係るタンク10Dは、外周方向の同じ高さ位置にサーミスタ12A,12Bが配置された構成である。真空断熱材102Dは、2つの切り欠き部102a,102cを有し、一方の切り欠き部102aに暖房用のサーミスタ12Aが位置するように配置され、他方の切り欠き部102cに給湯用のサーミスタ12Bが位置するように配置される。真空断熱材102Dは、図11に示すように、長方形状を呈し、かつ、2つの角部(上側に位置する角部)に切り欠き部102a,102cが形成された形状を呈している。すなわち、真空断熱材102Dをタンク10Dに巻いた状態では、切り欠き部102a,102bが互いに隣接するようになっている。なお、図示省略しているが、真空断熱材102Dの上方には、図3の真空断熱材101Aに相当する真空断熱材が配置されて、真空断熱材102Dとで、三角形状の空間(逃げ部)を呈するようになっている。
【0059】
第4実施形態によれば、温度管理が別々の基板(暖房用と給湯用)で行われる給湯機1などのように、同じ高さ位置に2つの機能部品(サーミスタ12A,12B)が位置する場合であっても真空断熱材102Dを広い領域に配置することが可能になる。なお、図10では図示省略しているが、サーミスタ12A,12Bの下方においても、暖房用と給湯用のサーミスタが対になって設けられているものである。
【0060】
(第5実施形態)
図12は第5実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。第5実施形態に係るタンク10Eは、タンク本体Tの外周方向の同じ高さ位置にサーミスタ12と、配管10tとが配置された構成である。このようなタンク10Eを備えた給湯機1であっても、真空断熱材102Dの一方の切り欠き部102aにサーミスタ12が位置するように、他方の切り欠き部102cに配管10tが位置するように配置できる。第5実施形態によれば、異なる種類の機能部品が配置されたタンク10Eであっても好適に対応可能なものである。
【0061】
(第6実施形態)
図13は第6実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。第6実施形態は、丸型のタンク10A〜10Eに替えて角型のタンク10Fとしたものである。タンク10Fは、直方体形状を呈するタンク本体T1を備え、一面側(正面側、メンテナンス可能な側)に高さ方向に沿ってサーミスタ12〜15が配置されている。なお、タンク10Fの基本的な構成は、円筒型(丸型)のタンク10A〜10Eと同様であるので、以下では真空断熱材101F〜105Fの配置についてのみ説明する。
【0062】
第6実施形態に係るタンク10Fは、第1実施形態と同様に、長方形状を呈し、かつ、ひとつの角部に切り欠き部102a〜105aが形成された真空断熱材101F〜105Fを備えている。サーミスタ12〜15の配置は、第1実施形態と同様に、切り欠き部102a〜105aに位置するように配置される。
【0063】
第6実施形態によれば、角型のタンク10Fの場合であっても丸型と同様な効果を得ることができる。また、角型のタンク10Fの場合には、タンク本体T1の上面10eが平坦な形状であるので、タンク本体T1の側面に真空断熱材101F〜105Fを配置するだけではなく、上面10eにも真空断熱材106Fを配置することが可能となる。その結果、丸型に比べて真空断熱材を上下に配置できるので、タンク10Fの断熱性を向上させることができる。
【0064】
(第7実施形態)
図14は第7実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、図15は第7実施形態に係る真空断熱材の展開図、図16は切り欠き部と機能部品との間の隙間を示し、(a)は4つの切り欠き部によって機能部品を収容した場合、(b)は1つの切り欠き部によって機能部品を収容した場合である。なお、図14では、サーミスタや一部の真空断熱材の図示を省略している。
【0065】
図14に示すように、第7実施形態に係るタンク10Gは、タンク本体Tの胴板10aに配管10t(機能部品)が形成されたものであり、配管10tがタンク本体Tの側面10a1から突出するように構成されている。なお、ここでは、機能部品として配管10tを例に挙げて説明するが、配管10tに限定されるものではなく、他の配管(機能部品)であってもよい。
【0066】
タンク10Gには、配管10tの上下に、真空断熱材102Gに形成された切り欠き部102d,102e、真空断熱材103Gに形成された切り欠き部103f,103gの4つの切り欠きによって形成された開口120に位置するように配置されている。
【0067】
図15に示すように、真空断熱材102G(103G)は、長方形状を呈し、かつ、4つの角部に切り欠き部102d,102e,102f,102g(103d,103e,103f,103g)が形成されている。なお、真空断熱材102G(103G)のすべての角部に切り欠き部が形成されている必要はなく、配管10tを4つの切り欠き部によって囲むことができるものであれば、切り欠き部が2つであってもよく、3つであってもよい。
【0068】
第7実施形態によれば、配管10tを4つの切り欠き部102d,102e,103f,103gによって形成される開口120に収容されるように配置することにより、配管10tを除いた開口120から露出するタンク本体T表面の面積を小さくする(最小限にする)ことができ、タンク本体Tからの放熱を小さく(最小限)に抑えることが可能になる。
【0069】
ところで、図16(b)に示すように、例えば、φ16mmの配管10tが、真空断熱材の三角形状の切り欠き部からなる開口130に位置するように配置した場合、配管10tを除く開口130の面積S2は、約172mm2となる。すなわち、三角形の開口130は、直角二等辺三角形であることから、斜辺ではない側(互いに直交する側)の辺の長さをそれぞれaとすると(斜辺の長さは√2aとなる)、開口130(円を含む)の面積は、a2/2として表すことができる。一方、配管10tの半径をrとしたときの開口130(円を含む)の面積は、円の中心と各角部を結ぶことにより3つの三角形に分けて考えることができ、(a・r+a・r+√2a・r)/2として表すことができる。そして、a2/2=(a・r+a・r+√2a・r)/2から、a=(√2+2)・rを導き出すことができ、r=8mmを代入することにより、a=8√2+16(約27.31mm)となる。一方、図16(a)に示すように、第7実施形態では、配管10tがφ16mmである場合、開口120の面積は、16mm×16mmによって算出することができ、算出した開口120の面積から配管10tの円形の面積を差し引くことにより、配管10tを除く開口120の面積S1は、約55mm2となる。
【0070】
このように、4つの切り欠き部102d,102e,103f,103gによって形成される開口120に配管10tが位置するように配置することにより、タンク本体T表面が露出する面積S1を開口130の場合よりも狭くすることができ、タンク本体Tからの放熱をさらに抑えることが可能になる。
【0071】
(第8実施形態)
図17は第8実施形態に係る給湯機のタンクを示し、(a)は断熱材の配置の変形例、(b)は断熱材の配置の他の変形例である。以下に示すように、タンク本体Tの前面以外(背面や側面)に発泡材などの別の断熱材を配置してもよい。なお、サーミスタ12〜15、真空断熱材102H〜105Hの配置については、第1実施形態などと同様に構成される。
【0072】
すなわち、図17(a)に示すように、タンク10Hは、タンク本体Tの前面10f(胴板10aの前面)に真空断熱材102H〜105Hが配置され、タンク本体Tの背面10g(胴板10aの背面)に発泡断熱材やグラスウールなどの断熱材が配置されたものである。なお、ここでの前面とは、タンク本体Tを正面から見たときに視認できる範囲(半周部分)である。このように、タンク本体Tの全周に真空断熱材を配置する構成に限定されるものではなく、サーミスタ12〜15を含む領域のタンク本体Tの外周の一部に真空断熱材102H〜105Hを配置するものであってもよい。このよう場合であっても、サーミスタ12〜15の機能部品が配置された箇所の高さ方向に沿う領域を効果的に断熱することができる。
【0073】
また、前記したように、真空断熱材102H〜105Hをタンク本体Tの半周分に配置する構成に限定されず、図17(b)に示すように、前記半周分よりも短く、サーミスタ12〜15を含むように、真空断熱材102H〜105Hを配置してもよい。なお、真空断熱材102H〜105Hの周方向の長さについては、適宜変更することができる。
【0074】
また、第8実施形態に係る構成については、丸型のタンク10Hに限定されるものではなく、角形のタンク10Fに適用することもできる。
【0075】
(第9実施形態)
図18は第9実施形態に係る給湯機のタンクである。
図18に示すように、タンク10Gは、タンク本体Tと真空断熱材101A〜105Aとの間に、発泡断熱材やグラスウールなどの別の断熱材300が配置された構成である。これにより、真空断熱材101A〜105Aをタンク本体Tの熱から保護することができ、また傷から保護することができる。
【0076】
また、断熱材300を設けない場合、前記したように、真空断熱材101A〜105Aをタンク本体Tに密着させて配置する場合に限定されず、タンク本体Tから所定距離離して(例えば、空気層を設けて)真空断熱材を配置する構成であってもよい。
【0077】
(第10実施形態)
図19は第10実施形態に係る給湯機のタンクに設けられる真空断熱材の展開図である。図20は第10実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。なお、図19では、密閉代の図示を省略している。
【0078】
切り欠き部を形成する位置は、長方形状の真空断熱材の角部に形成する構成に限定されず、図19に示すように、長方形状の真空断熱材101J〜105Jの辺の中間位置に凹状の切り欠き部(逃げ部)101j〜105jを設けるものであってもよい。また、切り欠き部101j〜105jの位置は、縁部の上縁に限定されず、下縁や側縁などであれば、縁部であれば、特に限定されるものではない。
【0079】
図20に示すように、タンク10Jは、切り欠き部101j〜105jが形成された真空断熱材101J〜105Jが、第1実施形態と同様に、タンク本体Tに上側から下側に向けて順番に配置されるとともに、切り欠き部101jに配管10s、切り欠き部102j〜105jにサーミスタ12〜15がそれぞれ位置するように配置される。
【0080】
なお、切り欠き部101j〜105jの形状については、半円状に限定されず、扇形状、四角形状、三角形状、多角形状、器状など適宜変更することができる。なお、図20では、切り欠き部101jの切り欠き面積が、切り欠き部102j〜105jの切り欠き面積よりも大きく形成されているが、同じ切り欠き面積であってもよい。また、他の実施形態についても、機能部品の種類に応じて、切り欠き面積を異なる面積にしてもよく、同じ面積にしてもよい。
【0081】
本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。例えば、本実施形態では、切り欠き部101a〜105aなどについては、三角形状となるように構成したが、三角形状に限定されるものではなく、四角形状であってもよく、多角形状であってもよく、円形状(円弧状)、ボール状、器状であってもよい。
【0082】
また、本発明は、前記した第1実施形態ないし第10実施形態を2ないし3以上を適宜組み合わせて構成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0083】
1 給湯機
2 ヒートポンプユニット
3 コントローラ
10A〜10J タンク
10a1 側面(外面)
10s,10t 配管(機能部品)
12〜15 サーミスタ(機能部品)
101A〜105A,101B〜105B,102D,101F〜105F,102G,103G 真空断熱材
101a〜105a,102b,102c,102d,102e,103f,103g 切り欠き部(逃げ部)
T タンク本体
【技術分野】
【0001】
本発明は、沸き上げた湯水をタンクに貯湯する給湯機に関する。
【背景技術】
【0002】
沸き上げた湯水をタンクに貯湯する給湯機として、タンク内の熱が外部に逃げるのを防止するためにタンクの外面(側面)に真空断熱材を配置したものが種々提案されている。この種の給湯機は、従来、タンク内の湯水の温度管理を行うサーミスタ(温度計)の部分に真空断熱材を配置できないため、高さ方向に沿って発泡材(断熱材)などを配置している(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−183052号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、発泡材は真空断熱材に比べて断熱性能が低く、配管やサーミスタなどが配置された箇所では、その高さ方向に沿う広い領域からの放熱を効果的に防ぐことができなかった。
【0005】
本発明は、配管やサーミスタなどの機能部品が配置された箇所の高さ方向に沿う領域を効果的に断熱することができる給湯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、タンク本体の外面に真空断熱材を配置した給湯機において、前記タンク本体の外面には配管および/またはサーミスタを含む機能部品が配置され、前記真空断熱材の縁部には逃げ部が形成されるとともに、前記真空断熱材を前記タンク本体の外面に配置した状態で、少なくとも前記逃げ部を含む前記真空断熱材の縁部によって前記機能部品が囲まれるように前記真空断熱材を前記タンク本体の外面に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、配管やサーミスタなどの機能部品が配置された箇所の高さ方向に沿う領域を効果的に断熱することができる給湯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本実施形態に係る給湯機を示す全体構成図である。
【図2】追焚き時の湯水の流れを示す全体構成図である。
【図3】第1実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。
【図4】(a)は真空断熱材の配置を上方から見たときの概略図、(b)はサーミスタの取付状態を示す拡大図、(c)はサーミスタと制御基板との接続状態を示す図である。
【図5】(a)は真空断熱材の展開図、(b)は(a)のA−A線断面図である。
【図6】真空断熱材の密閉代を降り畳んだ状態を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図である。
【図7】第2実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。
【図8】第2実施形態に係る真空断熱材の展開図である。
【図9】(a)は第3実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、(b)は上面図である。
【図10】第4実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。
【図11】第4実施形態に係る真空断熱材の展開図である。
【図12】第5実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。
【図13】第6実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。
【図14】第7実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。
【図15】第7実施形態に係る真空断熱材の展開図である。
【図16】切り欠き部と機能部品との間の隙間を示し、(a)は4つの切り欠き部によって機能部品を収容した場合、(b)は1つの切り欠き部によって機能部品を収容した場合である。
【図17】第8実施形態に係る給湯機のタンクを示し、(a)は断熱材の配置の変形例、(b)は断熱材の配置の他の変形例である。
【図18】第9実施形態に係る給湯機のタンクである。
【図19】第10実施形態に係る給湯機のタンクに設けられる真空断熱材の展開図である。
【図20】第10実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明に係る実施形態の給湯機1について図面を参照して説明する。まず、給湯機1の全体の構成について図1および図2を参照して説明する。
図1に示すように、給湯機1は、ヒートポンプユニット2、タンク10などを備え、このタンク10には、水道管21からの水道水が、配管22、減圧弁V1、配管23を順次介してタンク10の下部に導入される。また、タンク10の下部の水は、配管31、三方弁V2、配管32を順次介してヒートポンプユニット2に導かれ、ヒートポンプユニット2で加熱されて温水となった後、配管33を介してタンク10の上部に導かれ、タンク10内に貯湯される。
【0010】
このようなタンク10内の温水の温度は、例えば、鉛直方向下方から上方にいくにしたがって高くなる。すなわち、タンク10内の下部から上部にいくにしたがって、相対的に低温、中温、高温の温度分布となっている。例えば、タンク10内の上部で約90℃、中間部で約50℃となっている。なお、以下では、タンク10内の鉛直方向の上部における温水を「高温水」と称し、中間部における温水を「中温水」と称する。
【0011】
また、タンク10には、鉛直方向に沿って、貯湯される温水の温度を検出する複数のサーミスタ(温度センサ)11,12,13,14,15,16が上部から下部に間隔を開けて配置されている。これらのサーミスタ11,12,13,14,15,16により検出されたタンク10内の温水の温度を示す検出信号は、コントローラ3に出力され、給湯機1の制御に使用される。
【0012】
なお、ヒートポンプユニット2は、タンク10から取り出した水の沸き上げなどに用いるものであり、例えば、冷媒(例えば、二酸化炭素)を圧縮して高温・高圧にするコンプレッサと、コンプレッサからの冷媒を凝縮させるとともにタンク10からの水を熱交換することによって加熱するコンデンサと、コンデンサからの冷媒を膨張させる膨張弁と、大気中の熱を吸熱して膨張した冷媒を蒸発させるエバポレータと、を備えて構成されている。
【0013】
タンク10の上部から取り出された湯は、配管41、給湯用熱交換器42、配管43などを介してタンク10の下部に戻るように構成されている。なお、配管43には、タンク10と給湯用熱交換器42との間で湯水を循環させる給湯循環ポンプ44が設けられている。
【0014】
本実施形態での一般給湯回路Aは、水道管21からの水道水を、減圧弁V1で減圧せずに、配管51を介して給湯用熱交換器42に導入し、給湯用熱交換器42で加熱されて湯水を、配管52、給湯温度センサ53、給湯流量センサ54、アキュムレータ55および配管56を順次介して一般給湯端末に供給するように構成されている。
【0015】
なお、アキュムレータ55は、給湯開始時に一般給湯端末から熱湯が吹き出るのを防止するため、熱湯をアキュムレータ55内の残留水と混合し冷却して適温にした状態で出湯するようになっている。
【0016】
また、給湯用熱交換器42から供給される温水は、コントローラ3を用いて、タンク10の頂部に設けられたサーミスタ11で検出した温水の温度、水道管21から配管22,51を通って給湯用熱交換器42に向かう水道水の水温温度センサ24で検出した温度、給湯流量センサ54で検出した流量などをもとに、台所リモコン4、風呂リモコン5などで設定された所定の給湯温度になるように、給湯循環ポンプ44の回転速度を制御し、給湯用熱交換器42において、水道水に熱を付与する1次側を流れるタンク10からの温水の流量を制御している。
【0017】
また、本実施形態での浴槽給湯回路Bは、浴槽6の湯はりにおいては必ずしも、タンク10上部の高温水を必要としないことから、タンク10の中間部に、第二取出部の配管10tを設けるとともに、この第二取出部の配管10tに接続した配管62を介してタンク10内の中温水を新たに設けた第二混合弁V3に導く。この第二混合弁V3においては、タンク10の上部から導かれる配管63を介して高温水と混合する。
【0018】
第二混合弁V3で混合された湯水は、配管64を介して第一混合弁V4に導かれ、この第一混合弁V4において、水道管21から配管22,23,25を介して導かれた水道水と混合される。第一混合弁V4で混合された湯水は、配管65、電磁弁V5、風呂流量センサ66、配管67、温度センサ68、水位センサ69、水流スイッチ70などを介して浴槽6に供給される。また、第一混合弁V4で混合された湯水は、配管67に分岐して接続された配管71、風呂循環ポンプ72、流量調整弁V6、配管73を介して浴槽6に供給される。
【0019】
また、追焚き時においては、図2において太線で示すように、風呂循環ポンプ72の動力によって、浴槽6内の湯水が、水流通口6aから導出され、配管67,71、流量調整弁V6、配管81、タンク10内の上部の高温水中に配置される追焚き熱交換器82、配管83,73を順次通り、水流通口6bを介して、浴槽6に戻されるように構成されている。
【0020】
ちなみに、追焚きをすると、高温水の温度が低下して中温水が発生するが、この中温水(50℃程度の湯)をヒートポンプ2で沸き上げると効率的に好ましくない。そこで、湯張り時において中温水を積極的に取り出して少なくすることで、ヒートポンプ2の効率(COP:Coefficient Of Performance)を向上させることができる。なお、一般給湯端末を使用する場合には、中温水と水とを混合すると圧力(給湯の圧力)が弱くなるので、中温水を使用しないようにすることが好ましい。
【0021】
また、本実施形態に係る給湯機1は、逃し弁91、逆流防止装置92、排水弁93などを備えている。逃し弁91は、配管41に分岐して接続された配管91aに設けられ、タンク10の耐圧を超えない所定圧になったときに開弁して大気(外気)に開放するようになっている。逆流防止装置92は、二次側(浴槽6側)からの逆圧や一次側からの負圧による逆流を防止する機構を備えたものである。排水弁93は、メンテナンス時や非常時に手動で開弁してタンク10から湯水を排出するものである。
【0022】
このように、給湯機1のタンク10の側面10a1(外面)には、配管81と追焚き熱交換器82とが接続される配管10s(機能部品)、中温水を取り出すための配管62と接続される配管10t(機能部品)がタンク10の側面10a1に突出して設けられている。
【0023】
(第1実施形態)
図3は第1実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。なお、図3では、サーミスタ12〜15(機能部品)と、配管10s(機能部品)とが高さ方向(上下方向)に一列に配置された状態のタンク10Aを図示している。なお、タンク10Aは、ステンレス鋼などの材料によって、円筒形状の胴板10a、胴板10aの上部開口を覆う略お椀状(半球状、器状)の上部鏡板10b、胴板10aの下部開口を覆う略お椀状(半球状、器状)の下部鏡板10c、の3部材で構成されたタンク本体Tを有している。
【0024】
図3に示すように、タンク10Aの側面10a1(外面)の胴板10aの部分には、真空断熱材101A,102A,103A,104A,105Aが高さ方向(上下方向)に互いに隣接して配置されている。なお、図3では、説明の便宜上、真空断熱材101A〜105Aの境界部分、また隣接する真空断熱材101A〜105Aの境界部分を若干離した状態で図示している。また、図3では、サーミスタ12〜15を斜めに配置した状態で図示しているが、斜め配置に限定されるものではなく、水平方向、鉛直方向など適宜変更することができる。
【0025】
また、真空断熱材101Aは、胴板10aの上端部とサーミスタ12の間隔とほぼ同様の高さ寸法W1で帯状に形成されている。真空断熱材102Aは、サーミスタ12,13の間隔とほぼ同様の高さ寸法W2で帯状に形成されている。真空断熱材103Aは、サーミスタ13,14の間隔とほぼ同様の高さ寸法W3で帯状に形成されている。真空断熱材104Aは、サーミスタ14,15の間隔とほぼ同様の高さ寸法W4で帯状に形成されている。真空断熱材105Aは、サーミスタ15と胴板10aの下端部との間隔とほぼ同様の高さ寸法W5で帯状に形成されている。
【0026】
各真空断熱材101A〜105Aには、4つの角部のひとつに三角形状に切り欠かれた切り欠き部101a,102a,103a,104a,105a(逃げ部)が形成され、真空断熱材101Aの切り欠き部101aに配管10sが位置し、真空断熱材102A〜105Aの切り欠き部102a〜105aによって形成された真空断熱材101A〜105Aが設けられていない空間にサーミスタ12〜15が位置するように配置されている。
【0027】
さらに説明すると、真空断熱材101Aは、切り欠き部101aが形成されている縁部の高さ方向に延びる辺部s1と、辺部s1と対辺の関係にある高さ方向に延びる辺部s2とが互いに接するようにタンク10Aに配置されている。同様にして、真空断熱材102Aは、切り欠き部102aが形成されている縁部の高さ方向に延びる辺部s3と、辺部s3と対辺の関係にある高さ方向に延びる辺部s4とが互いに接するようにタンク10Aに配置されている。なお、その他の真空断熱材103A〜105Aについても同様に配置されている。
【0028】
これにより、切り欠き部102aが形成された縁部と、辺部s4の縁部と、真空断熱材102Aの上方に配置される真空断熱材101Aの下辺部s5とで三角形状の開口(空間)が形成されるようになっている。なお、切り欠き部103a〜105aについても同様にして三角形状の開口を有するように構成されている。このように、切り欠き部101a〜105aが形成された真空断熱材101A〜105Aを複数枚組み合わせることにより、サーミスタ12〜15を、切り欠き部101a〜105aを含む縁部によって囲むように配置することが可能となる。
【0029】
なお、真空断熱材101Aの辺部s1と辺部s2との隙間(境界部分)、真空断熱材102Aの辺部s3と辺部s4との隙間(境界部分)、真空断熱材101Aと真空断熱材102Aとの間の隙間(境界部分)、切り欠き部101a〜105aは、発泡断熱材などで構成されたテープ材(不図示)を用いて目張りされるようになっている(他の境界部分も同様である)。
【0030】
また、タンク10Aの上部鏡部10bは、発泡スチロールなどの断熱材で形成されるとともに、上部鏡部10bの外面形状に対応する形状に沿う凹部201aが形成された蓋材201によって覆われている。また、タンク10Aの下部鏡部10cについても、同様にして凹部202aが形成された蓋材202によって覆われている。このように、タンク本体Tの周囲全体が、真空断熱材101A〜105A、蓋材201,202およびテープ材(不図示)によって覆われている。
【0031】
図4(a)は真空断熱材の配置を上方から見たときの概略図、(b)はサーミスタの取付状態を示す拡大図、図4(c)はサーミスタと制御基板との接続状態を示す図である。なお、以下では、サーミスタ12についてのみ説明するが、その他のサーミスタ13〜15についても、サーミスタ12と同様に構成される。
【0032】
図4(a)に示すように、タンク10Aは、タンク本体T(胴板10a、上部鏡部10b、下部鏡部10c)の前面、側面、背面にかけての全周に真空断熱材101A〜105Aが配置されている。
【0033】
図4(b)に示すように、サーミスタ12は、タンク本体Tに固定するためのリング部12a(図3参照)と、タンク本体T内の湯水の温度を検出する感応部(検出部)12bと、リード部(リード線)12cとで構成されている。このようなサーミスタ12は、タンク本体Tの側面10a1に予め固定された棒状のねじ部10dに、リング部12aを挿通し、ナットNをねじ部10dに螺合させることによりタンク本体Tの側面10a1に固定される。また、リード部12cは、真空断熱材102Aの外側を通るように配設される。なお、サーミスタ12〜15の固定方法は、前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば、アルミテープなどで固定するようにしてもよい。
【0034】
図4(c)に示すように、それぞれのサーミスタ12から延びるリード部12cは、他のサーミスタ13〜15のリード部とともにひとつに纏められる。纏められたリード部は、タンク10Aの外側(側面および上面)を覆うキャビネットCBに設けられた電気箱300内に延び、電気箱300内に収納されたコントローラ3(制御基板)に接続されている。
【0035】
図5(a)は真空断熱材の展開図、図5(b)は(a)のA−A線断面図である。なお、図5(a)は、後記する密閉代113a〜113cのすべてを展開した状態である。
図5(a)に示すように、真空断熱材101A〜105Aは、長方形状を呈し、かつ、ひとつの角部(上側の一方の角部)に切り欠き部101a〜105a(逃げ部)が形成されている。この切り欠き部101a〜105aは、角部が斜めに直線状に切り欠かれることにより、三角形状の空間部を呈するようになっている。第1実施形態では、いずれの真空断熱材101A〜105Aについても、同じ位置の角部(上側の一方の角部)に切り欠き部101a〜105aが形成されている。
【0036】
図5(b)に示すように、真空断熱材101A〜105Aは、内部にグラスウールなどの断熱性を有する芯材(コア材)110を略長方形、かつ、扁平形状を呈するように収容し、例えばアルミニウム製などの材料でガスバリア性を有するフィルム111,112で挟み込むことにより構成されている。さらに、真空断熱材101A〜105Aは、芯材110が収容された内部を真空排気した後に、密閉代113を溶着することで芯材110を外部から遮断するように構成されている。このように、真空断熱材101A〜105Aの周囲に密閉代113を形成することによって、内部の真空状態を維持することができ、断熱性を向上できる。
【0037】
例えば、真空断熱材102Aは、縦寸法(高さ方向の寸法)f1が30cm、横寸法(周方向の寸法)f2が180cm、厚み寸法f3(図5(b)参照)が1cmの薄い略四角形状を呈している。また、密閉代113において、高さ方向の両側の密閉代113a,113a、水平方向の密閉代113b,113bおよび切り欠き部112aの密閉代113cの各幅寸法f4は、5cm前後に形成されている。
【0038】
なお、その他の真空断熱材101A,103A〜105Aについては、横寸法f2、厚み寸法f3および密閉代の幅寸法f4は、いずれも真空断熱材102Aと同様であり、縦寸法f1のみが、配管10sの上端部とサーミスタ12との間隔、サーミスタ13とサーミスタ14との間隔、サーミスタ14とサーミスタ15との間隔、サーミスタ15と胴板10aの下端部との間隔に応じて適宜変更される。また、真空断熱材102Aの各部の寸法は、あくまでも一例であって、前記寸法に限定されるものではなく、タンク本体T内の容量などに応じて適宜変更することができる。
【0039】
ところで、真空断熱材101A〜105Aにおける密閉代113は、外気に向けて外方に広げて形成されるので、放熱面積が拡大し、断熱性能を低下させるおそれがある。そこで、本実施形態では、図6(a)に示すように、すべての密閉代113a,113b,113cは、内部の芯材110の周縁部110a(図6(b)参照)を基点にして折り返される。
【0040】
また、図6(b)に示すように、密閉代113a〜113cは、すべて同じ向きに折り返されるが、このとき密閉代113a〜113cがタンク本体T(図3参照)側とは逆側の向きとなるように折り返す。なお、折り返した密閉代113a〜113cは、不燃性の接着剤をホットメルトやテープなどで断熱材本体側(芯材110のある側)に密着させる。
【0041】
このように、密閉代113a〜113c(113)を折り返すことにより放熱面積が拡大するのを防止し、密閉代113からの放熱量を減少させ、断熱性の向上を図ることが可能になる。また、密閉代113をタンク本体T側に折り返すと、折り返した密閉代113によって、タンク10Aと断熱材本体との間に隙間が形成され、断熱性が損なわれるおそれがあるが、本実施形態では、密閉代113をタンク本体Tとは反対側(タンク外側)に折り返すことにより、真空断熱材101A〜105Aをタンク本体Tの表面に密着させることができ、断熱性を向上させることが可能になる。
【0042】
なお、密閉代113は、そのすべてを折り返す構成に限定されるものではなく、例えば、横方向(周方向)の密閉代113b,113bのうち、一方の密閉代113bを折り返し、他方の密閉代113bを、折り返した一方の密閉代113bの上に重なるように配置してもよく、タンク本体Tの表面が密閉代のみを介して外気と接する構成でなければ、適宜変更することができる。
【0043】
ところで、真空断熱材101A〜105Aとしては、内部に配置される芯材110としてグラスウールをバインダ等で接着硬化させるものがすでに提案されているが、本実施形態での真空断熱材101A〜105Aとしては、芯材110としてグラスウールをバインダ等の接着剤で接着硬化させないいわゆる「バインダレス」と呼ばれるタイプのものが用いられる。このような真空断熱材101A〜105Aを用いることにより、真空断熱材101A〜105Aを容易に湾曲させることができ、タンク本体Tの側面10a1の湾曲した面に沿って容易に配設することができるとともに、真空断熱材101A〜105Aをタンク本体Tの表面に追従させて密着させることが可能になり、断熱性を向上させることができる。
【0044】
そこで、本実施形態に係る真空断熱材101A〜105Aでは、バインダを用いない代わりに、グラスウールをポリエチレンフィルム等の袋に収容することにより、グラスウールが散らばらないように構成されている。また、真空断熱材では、グラスウールの繊維同士を熱融着させるものもあるが、本実施形態では、柔軟性を確保すべく、熱融着を行っていない真空断熱材101A〜105Aが用いられる。
【0045】
以上説明したように、第1実施形態に係る給湯機1によれば、真空断熱材101A〜105Aに切り欠き部101a〜105aを形成して、切り欠き部101a〜105aに配管10sやサーミスタ12〜15の機能部品が収容されるように真空断熱材101A〜105Aをタンク本体Tの側面10a1に配置したことにより、従来のように、サーミスタが配置された高さ方向に沿う領域についても真空断熱材101A〜105Aを配置することができるので、真空断熱材101A〜105Aを配置する領域を増やすことができ、効果的に断熱することが可能になる。
【0046】
(第2実施形態)
図7は第2実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、図8は第2実施形態に係る真空断熱材の展開図である。第2実施形態は、第1実施形態のタンク10Aに替えてタンク10Bを備えたものである。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する説明を省略する(第3実施形態以降についても同様)。
【0047】
図7に示すように、第2実施形態に係るタンク10Bは、真空断熱材101B〜105Bを備えたものである。また、タンク10Bには、サーミスタ12〜15が高さ方向に沿って設けられたものであるが、サーミスタ13が、サーミスタ12に対してタンク本体Tの周方向にサーミスタ1個分オフセットした状態で配置され、サーミスタ15が、サーミスタ14に対してタンク本体Tの周方向にサーミスタ1個分オフセットした状態で配置されている。
【0048】
図8に示すように、真空断熱材102B(104B)は、長方形状を呈し、かつ、ふたつの角部(対角に位置する角部)に切り欠き部(逃げ部)102a,102b(104a,104b(図7参照))が形成され、タンク本体Tの側面の全周にかけて配置されている。この切り欠き部102a(104a)は、第1実施形態と同様に、角部が斜めに直線状に切り欠かれることにより、真空断熱材102B(104B)の周方向対辺の縁部(側縁部)と真空断熱材101B(103B)の縁部(下縁部)によって、三角形状の空間部を呈するようになっている。また、切り欠き部102b(104b)は、同様に、真空断熱材102B(104B)の周方向対辺の縁部(側縁部)と真空断熱材103B(105B)の縁部(上縁部)によって、三角形状の空間部を呈するようになっている。
【0049】
このように真空断熱材102Bに2つの切り欠き部102a、102bを設けることにより、一方の切り欠き部102aにサーミスタ12を、他方の切り欠き部102bにサーミスタ13を、それぞれ配置することができ、1枚の真空断熱材102Bによって2つのサーミスタ12,13を配置できる。なお、真空断熱材104Bについても同様に、一方の切り欠き部104aにサーミスタ14を、他方の切り欠き部104bにサーミスタ15を、それぞれ収容するように配置できる。また、真空断熱材103B,105Bについては、切り欠き部が設けられていないものが用いられる。
【0050】
このように構成された第2実施形態によれば、切り欠き部102a,102b(104a,104b)が形成された真空断熱材102B(104B)を最低限の枚数でサーミスタ12〜15を収めることが可能となる。
【0051】
なお、本実施形態では、真空断熱材102B,104Bの対角の角部に切り欠き部102a,102bを形成したが、これに限定されるものではなく、サーミスタ12〜15の配列を鉛直方向に一直線上に配置して、真空断熱材102Bの辺部s3側の上下の角部に切り欠き部を形成するようにしてもよく、また真空断熱材104Bの辺部s4側の上下の角部に切り欠き部を形成するようにしてもよい。
【0052】
(第3実施形態)
図9(a)は第3実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、図9(b)は平面図である。なお、図9(a)では、一部の真空断熱材および一部のサーミスタの図示を省略している。
図9(a)に示すように、第3実施形態に係るタンク10Cは、機能部品が高さ方向に一列に設けられたものではなく、サーミスタ12に隣り合うサーミスタ13がタンク本体Tの外周方向の異なる位置に配置されたものである。このように、真空断熱材102Aが、サーミスタ12,13の間隔とほぼ同様の高さ寸法W2となるように形成されることで、サーミスタ12に対してサーミスタ13が外周方向の異なる位置に配置されたタンク本体Tであっても、真空断熱材103Aの切り欠き部103aにサーミスタ13が位置するように配置することが可能となる。
【0053】
ちなみに、このようなタンク10Cの構成になる場合とは、例えば、図9(a)および図9(b)において二点鎖線で示すように、サーミスタ12の鉛直方向(高さ方向)の下方において配管10tを含む配管62などが位置している場合である。このような場合、サーミスタ12の鉛直方向の下方においてサーミスタ13を取り付けできないことがある。そこで、タンク本体Tの外周方向の異なる位置にサーミスタ13を配置することが必要となる。
【0054】
第3実施形態では、機能部品(配管10s、サーミスタ12〜15)が、高さ方向に間隔を置いて複数設けられ、それぞれの機能部品に対応して切り欠き部101a〜105aが位置するように、真空断熱材101A〜105Aが高さ方向に沿って複数配置され、真空断熱材の高さ寸法W1〜W5(図3参照)が、隣り合う機能部品同士の間隔となるように設定されている。これによれば、機能部品(配管10t,62)の配置によって、サーミスタ12の鉛直方向の下方にサーミスタ13を配置できない場合であっても、真空断熱材103Aをタンク本体Tの周方向に回転させるだけで、切り欠き部103aをサーミスタ13の位置に対応させることができる。このように、サーミスタ13の位置が変わった場合であっても容易に真空断熱材103Aを対応させることができる。
【0055】
ところで、従来のように発泡材による断熱材を用いた場合、配管などの寸法が長い機能部品では、発泡材を大きく切り欠いて配置しなければならなかった。しかし、第3実施形態によれば、真空断熱材102A,103Aなどの取り付けはタンク本体Tに巻き付けて行い、硬さが従来の発泡材より柔軟であるため、配管10tなどの寸法が長い機能部品(配管62など)の場合であっても必要最小限の切り欠き(切り欠き部103a)に抑えることができ、タンク10Cの放熱も必要最小限に抑えることが可能となる。
【0056】
なお、機能部品を外周方向の異なる位置に配置する場合としては、配管10t、62に限定されるものではなく、第二混合弁V3、第一混合弁V4、流量調整弁V6などがタンク本体Tの外表面の近傍に位置している場合にも適用できる。
【0057】
(第4実施形態)
図10は第4実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、図11は第4実施形態に係る真空断熱材の展開図である。第4実施形態は、コントローラ3に、暖房用の制御基盤3aと給湯用の制御基板3bとが設けられた給湯機1に適用されるものである。なお、図10では、一部の真空断熱材および一部のサーミスタの図示を省略している。
【0058】
図10に示すように、第4実施形態に係るタンク10Dは、外周方向の同じ高さ位置にサーミスタ12A,12Bが配置された構成である。真空断熱材102Dは、2つの切り欠き部102a,102cを有し、一方の切り欠き部102aに暖房用のサーミスタ12Aが位置するように配置され、他方の切り欠き部102cに給湯用のサーミスタ12Bが位置するように配置される。真空断熱材102Dは、図11に示すように、長方形状を呈し、かつ、2つの角部(上側に位置する角部)に切り欠き部102a,102cが形成された形状を呈している。すなわち、真空断熱材102Dをタンク10Dに巻いた状態では、切り欠き部102a,102bが互いに隣接するようになっている。なお、図示省略しているが、真空断熱材102Dの上方には、図3の真空断熱材101Aに相当する真空断熱材が配置されて、真空断熱材102Dとで、三角形状の空間(逃げ部)を呈するようになっている。
【0059】
第4実施形態によれば、温度管理が別々の基板(暖房用と給湯用)で行われる給湯機1などのように、同じ高さ位置に2つの機能部品(サーミスタ12A,12B)が位置する場合であっても真空断熱材102Dを広い領域に配置することが可能になる。なお、図10では図示省略しているが、サーミスタ12A,12Bの下方においても、暖房用と給湯用のサーミスタが対になって設けられているものである。
【0060】
(第5実施形態)
図12は第5実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。第5実施形態に係るタンク10Eは、タンク本体Tの外周方向の同じ高さ位置にサーミスタ12と、配管10tとが配置された構成である。このようなタンク10Eを備えた給湯機1であっても、真空断熱材102Dの一方の切り欠き部102aにサーミスタ12が位置するように、他方の切り欠き部102cに配管10tが位置するように配置できる。第5実施形態によれば、異なる種類の機能部品が配置されたタンク10Eであっても好適に対応可能なものである。
【0061】
(第6実施形態)
図13は第6実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。第6実施形態は、丸型のタンク10A〜10Eに替えて角型のタンク10Fとしたものである。タンク10Fは、直方体形状を呈するタンク本体T1を備え、一面側(正面側、メンテナンス可能な側)に高さ方向に沿ってサーミスタ12〜15が配置されている。なお、タンク10Fの基本的な構成は、円筒型(丸型)のタンク10A〜10Eと同様であるので、以下では真空断熱材101F〜105Fの配置についてのみ説明する。
【0062】
第6実施形態に係るタンク10Fは、第1実施形態と同様に、長方形状を呈し、かつ、ひとつの角部に切り欠き部102a〜105aが形成された真空断熱材101F〜105Fを備えている。サーミスタ12〜15の配置は、第1実施形態と同様に、切り欠き部102a〜105aに位置するように配置される。
【0063】
第6実施形態によれば、角型のタンク10Fの場合であっても丸型と同様な効果を得ることができる。また、角型のタンク10Fの場合には、タンク本体T1の上面10eが平坦な形状であるので、タンク本体T1の側面に真空断熱材101F〜105Fを配置するだけではなく、上面10eにも真空断熱材106Fを配置することが可能となる。その結果、丸型に比べて真空断熱材を上下に配置できるので、タンク10Fの断熱性を向上させることができる。
【0064】
(第7実施形態)
図14は第7実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、図15は第7実施形態に係る真空断熱材の展開図、図16は切り欠き部と機能部品との間の隙間を示し、(a)は4つの切り欠き部によって機能部品を収容した場合、(b)は1つの切り欠き部によって機能部品を収容した場合である。なお、図14では、サーミスタや一部の真空断熱材の図示を省略している。
【0065】
図14に示すように、第7実施形態に係るタンク10Gは、タンク本体Tの胴板10aに配管10t(機能部品)が形成されたものであり、配管10tがタンク本体Tの側面10a1から突出するように構成されている。なお、ここでは、機能部品として配管10tを例に挙げて説明するが、配管10tに限定されるものではなく、他の配管(機能部品)であってもよい。
【0066】
タンク10Gには、配管10tの上下に、真空断熱材102Gに形成された切り欠き部102d,102e、真空断熱材103Gに形成された切り欠き部103f,103gの4つの切り欠きによって形成された開口120に位置するように配置されている。
【0067】
図15に示すように、真空断熱材102G(103G)は、長方形状を呈し、かつ、4つの角部に切り欠き部102d,102e,102f,102g(103d,103e,103f,103g)が形成されている。なお、真空断熱材102G(103G)のすべての角部に切り欠き部が形成されている必要はなく、配管10tを4つの切り欠き部によって囲むことができるものであれば、切り欠き部が2つであってもよく、3つであってもよい。
【0068】
第7実施形態によれば、配管10tを4つの切り欠き部102d,102e,103f,103gによって形成される開口120に収容されるように配置することにより、配管10tを除いた開口120から露出するタンク本体T表面の面積を小さくする(最小限にする)ことができ、タンク本体Tからの放熱を小さく(最小限)に抑えることが可能になる。
【0069】
ところで、図16(b)に示すように、例えば、φ16mmの配管10tが、真空断熱材の三角形状の切り欠き部からなる開口130に位置するように配置した場合、配管10tを除く開口130の面積S2は、約172mm2となる。すなわち、三角形の開口130は、直角二等辺三角形であることから、斜辺ではない側(互いに直交する側)の辺の長さをそれぞれaとすると(斜辺の長さは√2aとなる)、開口130(円を含む)の面積は、a2/2として表すことができる。一方、配管10tの半径をrとしたときの開口130(円を含む)の面積は、円の中心と各角部を結ぶことにより3つの三角形に分けて考えることができ、(a・r+a・r+√2a・r)/2として表すことができる。そして、a2/2=(a・r+a・r+√2a・r)/2から、a=(√2+2)・rを導き出すことができ、r=8mmを代入することにより、a=8√2+16(約27.31mm)となる。一方、図16(a)に示すように、第7実施形態では、配管10tがφ16mmである場合、開口120の面積は、16mm×16mmによって算出することができ、算出した開口120の面積から配管10tの円形の面積を差し引くことにより、配管10tを除く開口120の面積S1は、約55mm2となる。
【0070】
このように、4つの切り欠き部102d,102e,103f,103gによって形成される開口120に配管10tが位置するように配置することにより、タンク本体T表面が露出する面積S1を開口130の場合よりも狭くすることができ、タンク本体Tからの放熱をさらに抑えることが可能になる。
【0071】
(第8実施形態)
図17は第8実施形態に係る給湯機のタンクを示し、(a)は断熱材の配置の変形例、(b)は断熱材の配置の他の変形例である。以下に示すように、タンク本体Tの前面以外(背面や側面)に発泡材などの別の断熱材を配置してもよい。なお、サーミスタ12〜15、真空断熱材102H〜105Hの配置については、第1実施形態などと同様に構成される。
【0072】
すなわち、図17(a)に示すように、タンク10Hは、タンク本体Tの前面10f(胴板10aの前面)に真空断熱材102H〜105Hが配置され、タンク本体Tの背面10g(胴板10aの背面)に発泡断熱材やグラスウールなどの断熱材が配置されたものである。なお、ここでの前面とは、タンク本体Tを正面から見たときに視認できる範囲(半周部分)である。このように、タンク本体Tの全周に真空断熱材を配置する構成に限定されるものではなく、サーミスタ12〜15を含む領域のタンク本体Tの外周の一部に真空断熱材102H〜105Hを配置するものであってもよい。このよう場合であっても、サーミスタ12〜15の機能部品が配置された箇所の高さ方向に沿う領域を効果的に断熱することができる。
【0073】
また、前記したように、真空断熱材102H〜105Hをタンク本体Tの半周分に配置する構成に限定されず、図17(b)に示すように、前記半周分よりも短く、サーミスタ12〜15を含むように、真空断熱材102H〜105Hを配置してもよい。なお、真空断熱材102H〜105Hの周方向の長さについては、適宜変更することができる。
【0074】
また、第8実施形態に係る構成については、丸型のタンク10Hに限定されるものではなく、角形のタンク10Fに適用することもできる。
【0075】
(第9実施形態)
図18は第9実施形態に係る給湯機のタンクである。
図18に示すように、タンク10Gは、タンク本体Tと真空断熱材101A〜105Aとの間に、発泡断熱材やグラスウールなどの別の断熱材300が配置された構成である。これにより、真空断熱材101A〜105Aをタンク本体Tの熱から保護することができ、また傷から保護することができる。
【0076】
また、断熱材300を設けない場合、前記したように、真空断熱材101A〜105Aをタンク本体Tに密着させて配置する場合に限定されず、タンク本体Tから所定距離離して(例えば、空気層を設けて)真空断熱材を配置する構成であってもよい。
【0077】
(第10実施形態)
図19は第10実施形態に係る給湯機のタンクに設けられる真空断熱材の展開図である。図20は第10実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。なお、図19では、密閉代の図示を省略している。
【0078】
切り欠き部を形成する位置は、長方形状の真空断熱材の角部に形成する構成に限定されず、図19に示すように、長方形状の真空断熱材101J〜105Jの辺の中間位置に凹状の切り欠き部(逃げ部)101j〜105jを設けるものであってもよい。また、切り欠き部101j〜105jの位置は、縁部の上縁に限定されず、下縁や側縁などであれば、縁部であれば、特に限定されるものではない。
【0079】
図20に示すように、タンク10Jは、切り欠き部101j〜105jが形成された真空断熱材101J〜105Jが、第1実施形態と同様に、タンク本体Tに上側から下側に向けて順番に配置されるとともに、切り欠き部101jに配管10s、切り欠き部102j〜105jにサーミスタ12〜15がそれぞれ位置するように配置される。
【0080】
なお、切り欠き部101j〜105jの形状については、半円状に限定されず、扇形状、四角形状、三角形状、多角形状、器状など適宜変更することができる。なお、図20では、切り欠き部101jの切り欠き面積が、切り欠き部102j〜105jの切り欠き面積よりも大きく形成されているが、同じ切り欠き面積であってもよい。また、他の実施形態についても、機能部品の種類に応じて、切り欠き面積を異なる面積にしてもよく、同じ面積にしてもよい。
【0081】
本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。例えば、本実施形態では、切り欠き部101a〜105aなどについては、三角形状となるように構成したが、三角形状に限定されるものではなく、四角形状であってもよく、多角形状であってもよく、円形状(円弧状)、ボール状、器状であってもよい。
【0082】
また、本発明は、前記した第1実施形態ないし第10実施形態を2ないし3以上を適宜組み合わせて構成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0083】
1 給湯機
2 ヒートポンプユニット
3 コントローラ
10A〜10J タンク
10a1 側面(外面)
10s,10t 配管(機能部品)
12〜15 サーミスタ(機能部品)
101A〜105A,101B〜105B,102D,101F〜105F,102G,103G 真空断熱材
101a〜105a,102b,102c,102d,102e,103f,103g 切り欠き部(逃げ部)
T タンク本体
【特許請求の範囲】
【請求項1】
タンク本体の外面に真空断熱材を配置した給湯機において、
前記タンク本体の外面には配管および/またはサーミスタを含む機能部品が配置され、
前記真空断熱材の縁部には逃げ部が形成されるとともに、前記真空断熱材を前記タンク本体の外面に配置した状態で、少なくとも前記逃げ部を含む前記真空断熱材の縁部によって前記機能部品が囲まれるように前記真空断熱材を前記タンク本体の外面に配置したことを特徴とする給湯機。
【請求項2】
前記真空断熱材は、長方形状を呈し、かつ、角部に前記逃げ部が形成され、
前記機能部品の周囲には、複数の前記真空断熱材が配置され、
前記複数の真空断熱材のうちの少なくとも1つの逃げ部を含む前記真空断熱材の縁部によって前記機能部品が囲まれるように前記真空断熱材を配置したことを特徴とする請求項1に記載の給湯機。
【請求項3】
前記機能部品は、高さ方向に沿って複数設けられ、
それぞれの前記機能部品に対応して前記逃げ部が位置するように、前記真空断熱材が高さ方向に並んで複数配置されるとともに、前記真空断熱材の高さ寸法を、前記高さ方向において隣り合う前記機能部品同士の間隔とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の給湯機。
【請求項1】
タンク本体の外面に真空断熱材を配置した給湯機において、
前記タンク本体の外面には配管および/またはサーミスタを含む機能部品が配置され、
前記真空断熱材の縁部には逃げ部が形成されるとともに、前記真空断熱材を前記タンク本体の外面に配置した状態で、少なくとも前記逃げ部を含む前記真空断熱材の縁部によって前記機能部品が囲まれるように前記真空断熱材を前記タンク本体の外面に配置したことを特徴とする給湯機。
【請求項2】
前記真空断熱材は、長方形状を呈し、かつ、角部に前記逃げ部が形成され、
前記機能部品の周囲には、複数の前記真空断熱材が配置され、
前記複数の真空断熱材のうちの少なくとも1つの逃げ部を含む前記真空断熱材の縁部によって前記機能部品が囲まれるように前記真空断熱材を配置したことを特徴とする請求項1に記載の給湯機。
【請求項3】
前記機能部品は、高さ方向に沿って複数設けられ、
それぞれの前記機能部品に対応して前記逃げ部が位置するように、前記真空断熱材が高さ方向に並んで複数配置されるとともに、前記真空断熱材の高さ寸法を、前記高さ方向において隣り合う前記機能部品同士の間隔とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の給湯機。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【公開番号】特開2013−96623(P2013−96623A)
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−238941(P2011−238941)
【出願日】平成23年10月31日(2011.10.31)
【出願人】(399048917)日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年10月31日(2011.10.31)
【出願人】(399048917)日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Fターム(参考)】
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