(57)【要約】【課題】真空断熱材１２は発泡成型断熱材１１に比べると非常に高価なもので、貯湯タンクを２つ備える２缶タイプの貯湯式給湯機の貯湯タンク２つに真空断熱材１２をまくのは、コストが高くなってしまう。また、発泡成型断熱材１１は真空断熱材１２と比べると幅が厚く、前記２つの貯湯タンクに発泡成型断熱材１１を覆うと外装ケース１３が大きくなってしまい、設置時に設置スペースを多く取らなければいけないという問題があった。【解決手段】第一収容タンク４を覆う断熱材は真空断熱材１２であり、第二収容タンク５を覆う断熱材は発泡成型断熱材１１であり、第一収容タンク４は第二収容タンク５よりも大きいものとした。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段で加熱された比較的高い温度の温水を貯湯する略円筒状の第一収容タンク及び比較的低い温度の温水を貯湯する略円筒状の第二収容タンクと、前記第一及び第二収容タンクを包囲する略直方体の外装ケースと、前記第一及び第二収容タンクと前記外装ケースの間の空間に前記第一及び第二収容タンクの保温、断熱を行う断熱材を備えたタンクユニットに於いて、前記第一収容タンクを覆う前記断熱材は真空断熱材であり、前記第二収容タンクを覆う前記断熱材は発泡成型断熱材であり、前記第一収容タンクは前記第二収容タンクよりも大きいことを特徴とする貯湯式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯式給湯機についての発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種の貯湯式給湯機に備えられた貯湯タンクは、断熱性に優れた発泡成型断熱材で覆われ、貯湯タンク内の温水の放熱を防いでいた。
【０００３】
また、前記発泡成型断熱材の他にも真空断熱材がある。これは容器中を真空或いは減圧にすることによって熱伝導率を更に低下させたものであって、極めて高い断熱性を有する。この真空断熱体の構造及び材料として、金属・プラスチックスラミネートフィルムやプラスチック多層フィルムなどのガスバリヤー性の高い容器中に、パーライト、シリカ等の無機系微粒状断熱粉体やウレタンフォーム、ハニカム等を吸着剤とともにコア材として入れ真空封止したものがあった。
【０００４】
そして、前記発泡成型断熱材の内部に前記真空断熱材を備えることで、二つの断熱材による効果で長期に渡って、良好な断熱効果を得られることができると共に、発泡成型断熱材で真空断熱材を覆うことで、傷つくと断熱効果を失ってしまう真空断熱材を傷つきにくくすることができる一体型の断熱材が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７―１３９０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、真空断熱材のみの厚さと比較して発泡成型断熱材は比較的厚く、また特許文献１のように二つの断熱材を組み合わせたものでも設置時の設置スペースを大幅に必要となると共に、前記真空断熱材は高価のものであるため生産コストも大幅にかかるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するため、加熱手段で加熱された比較的高い温度の温水を貯湯する略円筒状の第一収容タンク及び比較的低い温度の温水を貯湯する略円筒状の第二収容タンクと、前記第一及び第二収容タンクを包囲する略直方体の外装ケースと、前記第一及び第二収容タンクと前記外装ケースの間の空間に前記第一及び第二収容タンクの保温、断熱を行う断熱材を備えたタンクユニットに於いて、前記第一収容タンクを覆う前記断熱材は真空断熱材であり、前記第二収容タンクを覆う前記断熱材は発泡成型断熱材であり、前記第一収容タンクは前記第二収容タンクよりも大きいものとした。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、比較的高温の温水を貯湯する第一収容タンクのみに断熱性能の高い真空断熱材を覆うことで、最も熱量を蓄えている前記第一収容タンクからの放熱を前記真空断熱材で防止すると共に、発砲成形断熱材よりも比較的薄い真空断熱材にしたことで、その差分の体積を利用して、比較的高温の温水を貯めている前記第一収容タンクの容量を減少させずに前記タンクユニットの省スペース化で、設置時の設置スペースが小さい家屋に設置するときでも容易にタンクユニットを設置することができる。もしくは、現状のタンクユニットの大きさを変えずに前記第一収容タンクの大容量化を行うことができるので、比較的高温の温水を多く貯めることができると共に、断熱性能の高い前記真空断熱材で覆われた部分に温水を貯めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一実施形態の貯湯式給湯機の概略構成図
【図２】本発明の第一実施形態の貯湯式給湯機の概略構成図
【図３】本発明の真空断熱材と発泡成型断熱材の構成図
【図４】両方を発泡成型断熱材にしたときの構成図
【図５】図４の断熱材の一方を真空断熱材にしたときの構成図
【図６】本発明の第一実施形態の断熱材構成図
【図７】本発明の第二実施形態の断熱材構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次にこの発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は温水を貯湯するタンクユニット、２はヒートポンプ式の加熱器で、加熱した温水をタンクユニット１に貯湯し、給湯要求があった時に給湯栓３から給湯するものである。
【００１１】
次に、前記タンクユニット１について図２の概略図に基づいて説明すると、４は第一収容タンク、５は第二収容タンク、６は第二収容タンク５下部に接続された給水管、７は第一収容タンク４上部と第二収容タンク５下部とを接続するタンク接続管、８は第一収容タンク４上部と給湯栓３を接続する給湯管、９は第二収容タンク５下部と加熱器２の流入側を接続する加熱器往管、１０は第一収容タンク４上部と加熱器２の流出側を接続する加熱器復管である。
【００１２】
給湯栓３が開かれると給水による給水圧で第一収容タンク４内のお湯が押し出され、第一収容タンク４内に貯湯されていた湯と給水バイパス管からの給水とを給湯混合弁（図示しない）で混合し、混合した混合水を給湯栓３から給湯されるものである。このとき給湯と同時に、第一収容タンク４から流出した湯の分だけタンク接続管７を経由して、第二収容タンク５の湯が第一収容タンク４に流入し、第二収容タンク５から流出した湯の分だけ給水管６から第二収容タンク５に給水される。
【００１３】
そして、しばらく給湯を行うと第二収容タンク５にたまっていた湯が給水圧によってすべて押し出された場合、タンク接続管を経由して第二収容タンク５内にあった湯がすべて第一収容タンク４に流入され、第一収容タンク４には比較的高温の湯が溜まり、第二収容タンク５内には給水した水だけが貯湯されることになる。
【００１４】
また、沸き上げ時でも、第二収容タンク５の下部から加熱器往管９を経由して加熱器２に流入し、加熱器２によって高温に加熱された温水は加熱器復管１０を通って第一収容タンク４に流入される。このように、加熱器２と第一及び第二収容タンクを循環させることで沸き上げを行う。また、第二収容タンク５に貯湯される温水は、一度第一収容タンク４に溜まってからタンク接続管７を経由して、第二収容タンク５に貯湯されるので、第一収容タンク４には第二収容タンク５の温水よりも放熱されていない比較的高温の温水が貯湯されることとなる。
【００１５】
次に、第一収容タンク４または第二収容タンク５の断熱材について図３に基づいて説明する。
一般的に温水を貯湯するタンクにはタンク外への放熱を防ぐため、耐熱性発泡ポリスチレンからなる発泡成型断熱材１１や、金属・プラスチックスラミネートフィルムやプラスチック多層フィルムなどのガスバリヤー性の高い容器中に、パーライト、シリカ等の無機系微粒状断熱粉体やウレタンフォーム、ハニカム等を吸着剤とともにコア材として入れ真空封止した真空断熱材１２で第一収容タンク４及び第二収容タンク５の外郭のほぼ全面を覆っている。
【００１６】
第一収容タンク４の中心からタンク外郭までの平行の半径方向の長さを長さＡ（ここでは５００ｍｍ）、第二収容タンク５の中心からタンク外郭までの平行の半径方向の長さを長さＢ（ここでは５００ｍｍ）とし、発泡成型断熱材１１の半径方向の長さは長さｂ（ここでは４０ｍｍ）であり、真空断熱材１２の半径方向の長さは長さａ（ここでは１０ｍｍ）である。真空断熱材１２の方が発泡断熱材１１よりも断熱性能が高く、真空断熱材１２の長さ１０ｍｍは、発泡断熱材１１の長さ４０ｍｍとほぼ同じ断熱性能がある。
【００１７】
そして、図４のようにタンクユニット１の内部の概略構成図で断熱材の構成について説明する。
例えば、第一収容タンク４及び第二収容タンク５を発泡成型断熱材１１で囲った場合、発泡成型断熱材１１を包囲する略直方体の外装である外装ケース１３が大きくなると、タンクユニット１も大きくなり、設置スペースを多く取らなければいけない。そこで、発泡成型断熱材１１を真空断熱材１２に変えることで設置スペースの減少を期待できる。
【００１８】
しかし、真空断熱材１２は発泡成型断熱材１１よりも高価なものであるため、費用対高価の面から二つのタンク両方を真空断熱材１２に変えるのではなく、比較的高温の湯を貯湯する第一収容タンク４を真空断熱材１２で覆い、第二収容タンク５を発泡成型断熱材１１で覆うのが望ましい。これにより、比較的高温の湯を断熱することができ、充分な能力を維持することができる。
【００１９】
そして、二つの収容タンクのうち比較的高温の湯が貯湯されている第一収容タンク４の断熱材を成型断熱材１１から真空断熱材１２に変えた場合を図５で詳しく説明する。
【００２０】
まず、第一収容タンク４の断熱材を真空断熱材１２にしたことで、発泡成型断熱材１１と真空断熱材１２との体積差分だけ空間ができる。この空間を空間Ｃとし、空間Ｃの半径方向の長さを長さｃ（ここでは長さｂ−長さａなので長さｃは３０ｍｍ）とする。この時、空間Ｃを利用して、比較的高温の温水を貯めている第一収容タンク４の容量を変えずに省スペース化したり、タンクユニット１のスペースを変えずに第一収容タンク４の容量を増やしてタンクに貯湯できる湯の総容量を増やすことができる。
【００２１】
例えば、図６のようなタンクユニット１の省スペース化を行う場合の第１の実施形態を図５も併用して説明すれば、第一収容タンク４は真空断熱材１２で覆い、第二収容タンク５は発泡成型断熱材１１で覆ったもので、第一収容タンク４の半径方向の長さＡと真空断熱材１２の半径方向の長さａの合計値が第二収容タンク５の半径方向の長さＢと発泡成型断熱材１１の長さｂの合計値と等しくなるように第二収容タンク５の半径方向の長さＢから空間Ｃの半径方向の長さc分を縮小させ、第二収容タンク４を、タンク中心からタンク外郭までの半径方向の長さＢ２のタンクである第三収容タンク１４とする。このとき以下の式となる。
【００２２】
長さＢ−長さｃ＝第三収容タンク１４の平行の半径方向の長さＢ２
長さＡ＋長さａ＝長さＢ２＋長さｂ
【００２３】
このように、第一収容タンク４の半径方向の長さＡと真空断熱材１２の半径方向の長さａとの合計値が第三収容タンク１４の半径方向の長さＢ２と発泡断熱材１１の半径方向の長さｂとの合計値と等しくなるように、発泡成型断熱材１１側のタンクを収縮することで、比較的高い温度の温水を貯湯する第一収容タンク４の貯湯量を変えないで能力の減少を防ぐことができ、タンクユニット１を縮小することができるので、設置時の設置スペースが小さい家屋に設置するときでも容易にタンクユニット１を設置することができる。
【００２４】
次に、図７のようなタンクユニット１のタンクの大容量化を行う場合の第２の実施形態を図５も併用して説明すれば、第一収容タンク４には真空断熱材１２を覆い、第二収容タンク５には発泡成型断熱材１１で覆ったもので、第一収容タンク４の半径方向の長さＡと真空断熱材１２の半径方向の長さａとの合計値が第二収容タンク５の半径方向の長さＢと発泡成型断熱材１１の半径方向の長さｂとの合計値とが等しくなるように第一収容タンク４の半径方向の長さａを空間Ｃの半径方向の長さｃ分だけ増大させ、第一収容タンク４を、タンク中心からタンク外郭までの半径方向の長さＡ２のタンクである第四収容タンク１５とする。このとき以下の式とする。
【００２５】
長さＡ＋長さｃ＝第四収容タンク１５の平行の半径方向の長さＡ２
長さＡ２＋長さａ＝長さＢ＋長さｂ
【００２６】
このように、発泡成型断熱材１１から真空断熱材１２に変えたことによる体積差の空間Ｃを埋めるように第一収容タンク４の大きさを増大させることで、タンクユニット１の設置スペースを拡大させず、断熱効果を低下させることもなく総容量を増大させることができる。また、第一収容タンク４の容量のみを増大させることで、断熱効果の高い真空断熱材１２で囲われた中に比較的高い温度の温水を多く貯めることができ、タンクが貯湯する熱量も増大させる事ができる。
【００２７】
なお、本発明は実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で改変することを妨げるものではなく、例えば、空間Ｃを第一実施形態では第二収容タンク５を縮小して省スペース化を行い、第二実施形態では第一収容タンク４を増大させて容量アップを行っているが、空間Ｃ分の範囲内で第二収容タンク５の縮小と第一収容タンク４の増大とを割り振ることで省スペース且つ容量アップすることもできる。
【符号の説明】
【００２８】
１    タンクユニット
２    加熱器
４    第一収容タンク
５    第二収容タンク
１１  発泡成型断熱材
１２  真空断熱材
１３  外装ケース
Ａ    第一収容タンクの半径方向の長さ
Ｂ    第二収容タンクの半径方向の長さ
ａ    真空断熱材の半径方向の長さ
ｂ    発泡成型断熱材の半径方向の長さ
Ｃ    空間
ｃ    空間の半径方向の長さ
１４  第三収容タンク
１５  第四収容タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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