(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段で加熱された温水を貯湯する略円筒状の貯湯タンクと、該貯湯タンクを包囲する略直方体の外装ケースと、前記貯湯タンクと外装ケースとの間の空間に前記貯湯タンクの保温、断熱を行う断熱材を備えたものに於いて、前記断熱材は発泡断熱材と真空断熱材で形成し、前記貯湯タンクの側面と外装ケースの側面が近接する部分の発泡断熱材には、前記外装ケースの側面と略平行に凹部を設け、該凹部の左右には一対の溝を備え、該溝に上下方向からスライドして取り付けられる板状の真空断熱材を備えた事を特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項２】
前記貯湯タンクの上面および底面は略半球形に形成され、該上面および底面に沿って蓋状発泡材が設けられ、該蓋状発泡材の端部に備えた溝に前記真空断熱材の端部が挿入される事を特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気温水器やヒートポンプ式給湯機等の湯水を貯湯する収容タンクを備える貯湯式給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種の給湯機では、断熱性の優れた断熱材として、真空断熱材を使用するものがあった。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。この真空断熱材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。（例えば、特許文献１参照）
また、図  で示すように、真空断熱材Ａは、円筒状の貯湯タンクＢが、角筒状の外装ケースＣの側面と最近接する部位を中心として、貯湯タンクＢの形状に沿うように貼り付けられ、シート状断熱材Ｄは、外装ケースＣの角部内側の空間において、十分な厚みを確保して配設することで、真空断熱材Ａの使用量を削減しながら、貯湯タンクＢの断熱性能を低下させることなく、かつ省スペース化を実現し、低コストで実用性の高い貯湯タンクＢを提供できるものであった。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開平２−７７２２９３号公報
【特許文献２】特開２００５−２２６９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところでこの従来のものでは、真空断熱材の真空部を構成するフィルム部分が傷付きやすく、傷付き孔が空き真空状態が破壊されることで、断熱効果が１０分の１に低下するものであり、又傷付きやすいことにより、取り扱いが難しく、組立性に大きな問題を有するものであった。
また、組み立て作業では、真空断熱材は貯湯タンクに直接接着やテープ止めされ、発泡状断熱材とは別々に取り付けられていたので組み立て作業の作業性が悪くコストアップの要因に成っていた。また、接着剤やテープによる取付は、貯湯タンクのメンテナンス作業を難しくするものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明はこの点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、加熱手段で加熱された温水を貯湯する略円筒状の貯湯タンクと、該貯湯タンクを包囲する略直方体の外装ケースと、前記貯湯タンクと外装ケースとの間の空間に前記貯湯タンクの保温、断熱を行う断熱材を備えたものに於いて、前記断熱材は発泡断熱材と真空断熱材で形成し、前記貯湯タンクの側面と外装ケースの側面が近接する部分の発泡断熱材には、前記外装ケースの側面と略平行に凹部を設け、該凹部の左右には一対の溝を備え、該溝に上下方向からスライドして取り付けられる板状の真空断熱材を備えたものである。
【発明の効果】
【０００５】
この発明によれば、発泡断熱材の凹部に板状の真空断熱材をスライドして取り付けるので、極めて取り扱いが容易で、より組立やすく作業効率も上がるものであり、又発泡断熱材と真空断熱材の組み合わせにより、充分な断熱効果が得られると共にコンパクト化を実現するものである。
また、真空断熱材の固定には接着剤やテープを使用しないので、修理等のメンテナンス時に断熱材を着脱する場合でも簡単に行うことができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
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は貯湯タンクユニットを構成する外装ケース、２はヒートポンプユニットよりなる加熱手段、３は給湯栓、４はリモートコントローラ、５は浴槽、６は電源である。
【０００７】
前記外装ケース１内には、湯水を貯湯する貯湯タンク７と、貯湯タンク７の上部に接続された出湯管８と、貯湯タンク７の下部に接続された給水管９と、出湯管８からの高温水と給水管９から分岐されたバイパス管１０からの低温水とを混合するミキシング弁１１と、ミキシング弁１１の下流に接続された給湯管１２と、給湯管１２に設けられた給湯温度センサ１３と、給湯管１１に設けられた給湯流量センサ１４と、給水管９に設けられた給水温度センサ１５と、給湯管１２から分岐され浴槽５に接続された湯張り管１６と、この湯張り管１６の開閉を行う湯張り弁１７と、湯張り管１６を流れる流量を積算する湯張り流量センサ１８と、出湯管８から分岐して接続された貯湯タンク７の過圧を逃す過圧逃し弁１９と、給水管９に設けられた給水圧を減圧する減圧弁２０と、貯湯タンク７の側面上下方向に複数設けられた貯湯温度センサ２１と、この外装ケース１内の各種機器の制御を行うマイクロコンピュータを主に構成される給湯制御部２２と、貯湯タンク７と加熱手段２とを接続して湯水を循環させるヒーポン往き管２３とヒーポン戻り管２４からなる加熱循環回路２５とを備えて構成されている。
【０００８】
２６は貯湯タンク７の外郭のほぼ全面を覆い保温・断熱を行う、耐熱性発泡ポリスチレンからなる発泡断熱材である。
前記発泡断熱材は貯湯タンク７の側面と外装ケース１の側面が近接する部分に縦長の凹部２７を設け、この凹部２７の左右には対向する一対の溝２８を設けている。
２９は板状で縦長の真空断熱材で、横方向の寸法が前記一対の溝２８の寸法よりも稍小さく設けられ、前記溝２８に上下方向からスライドして取り付けられることで、極めて取り扱いが容易で、より組立やすく作業効率も上がるものであり、発泡断熱材２６と真空断熱材２９の組み合わせにより、充分な断熱効果が得られると共にコンパクト化を実現するものである。
【０００９】
前記真空断熱材２９は、芯材と、該芯材を覆うガスバリア性のラミネートフィルムからなる外被材とからなり、その内部圧力が１Ｐａ〜２００Ｐａとなるように減圧し、密閉封止したもので、公知の方法で作製出来るものである。
前記貯湯タンク７の上面および底面は略半球形に形成され、この上面および底面に沿って前記発泡断熱材２６で形成される蓋状発泡材３０が設けられ、この蓋状発泡材３０の端部に備えた溝３１に前記真空断熱材２９の端部を挿入して、この真空断熱材２９の上下を固定するものであるので、真空断熱材２９の固定には接着剤やテープを使用することもなく修理等のメンテナンス時に断熱材２６・２９・３０を着脱する場合でも簡単に行うことができるようになるものである。
【００１０】
前記加熱手段２は、二酸化炭素冷媒を圧縮するコンプレッサー３２と、凝縮器としての冷媒−水熱交換器３３と、減圧器３４と、蒸発器としての空気熱交換器３５よりなるヒートポンプ回路３６と、空気熱交換器３５に送風する送風機３７と、加熱循環回路２５途中に設けられた能力可変の循環ポンプ３８と、加熱循環回路２５の冷媒−水熱交換器３３入口側に設けられ、冷媒−水熱交換器３３に流入する湯水の温度を検出する熱交入口温度センサ３９と、加熱循環回路２５の冷媒−水熱交換器３３出口側に設けられ、冷媒−水熱交換器３３から流出する湯水の温度を検出する熱交出口温度センサ４０と、この加熱手段２の制御を行うマイクロコンピュータを主に構成される加熱制御部４１とを備えて構成されている。
【００１１】
ここで、前記電源６は時間帯別電灯であり、夜間（ここでは２３時から翌７時まで）が割安な電力料金設定となっているもので、この割安な夜間電力を用いて夜間に一日に必要な貯湯熱量を沸かし上げて使用するものであり、また、この時間帯別電灯では昼間（７時から２３時まで）にも電力は供給され、残湯量が少なくなったときに追加の沸き増しが行われるものである。なお、前記電源６は給湯制御部２２に接続され、この給湯制御部２２からリモートコントローラ４および加熱制御部４１に有線にて通信信号が重畳されて電力供給されるものである。
【００１２】
そして、夜間時間帯になると前記給湯制御部２２が翌日に必要な貯湯熱量を演算し、この目標となる貯湯熱量を夜間時間帯の終了時までに沸き上げるよう加熱制御部４１に指示してヒートポンプ回路３６を作動させ、加熱循環回路２５の循環ポンプ３８を駆動開始する。そして、循環ポンプ３８の駆動により貯湯タンク７下部から取り出された湯水がヒーポン往き管２３を通り加熱手段２の冷媒−水熱交換器３３に流入して加熱され、ヒーポン戻り管２４を介して貯湯タンク７の上部に戻されることにより高温の湯が貯湯される。
又このヒーポン往き管２３については、発泡断熱材２６及び真空断熱材２９による断熱からは外れており、加熱手段２へ供給される水の温度をわざと上げないことで、ＣＯＰを向上させるようにしているものである。
【００１３】
更に貯湯タンク７の側面に設けられた貯湯温度センサ２１が所定の量の高温水が貯湯されたことを検出するか、または、熱交入口温度センサ３９が所定温度以上を検出すると、給湯制御部２２が加熱制御部４１へ加熱動作の停止を指令し、ヒートポンプ回路３６と循環ポンプ３８の作動が停止され、夜間時間帯の終了時までに貯湯動作を終了するものである。
【００１４】
なお、ここで貯湯タンク７内に貯湯される熱量は給湯制御部２２により、過去数日分の給湯負荷から適切と思われる熱量を目標貯湯熱量として算出されるもので、貯湯される湯水の温度は季節（または給水温度センサ１５で検出する給水温度）および目標貯湯熱量の大小によって６０℃〜９０℃の範囲で変動するものである。
【００１５】
前記リモートコントローラ４には給湯設定温度を設定する温度設定スイッチ４２、浴槽５への湯張りを指示する湯張りスイッチ４３、湯張り量を設定する湯張り量設定スイッチ４４、及び給湯可能な残時間を表示させる残時間表示スイッチ４５とを有した操作部４６と、ドットマトリクス型の蛍光表示管よりなる表示部４７と、これら操作部４６及び表示部４７を制御すると共に、前記給湯制御部２２と通信を行うマイクロコンピュータを主に構成されたリモコン制御部４８を備えており、通常運転時は前記表示部４７に操作部４６で設定された給湯設定温度や時刻情報および貯湯温度センサ２１で検知する残り貯湯量等が表示されるものである。なお、前記表示部４７はドットマトリクス型の液晶表示部としても良い。
【００１６】
次に給湯栓３を開くと、給水管９からの給水圧により貯湯タンク７上部の高温水が出湯管８に押し出され、給湯制御部２２により制御されるミキシング弁１１にて、バイパス管１０の低温水と給湯温度センサ１３の検出する温度が、前記リモートコントローラ４の操作部４６で設定された給湯設定温度になるように混合されて、給湯管１２を介して給湯されるものである。
【００１７】
もしも給湯量が通常よりも多くなってしまい、昼間電力時間帯にて貯湯温度センサ２１で検出する残り貯湯量が少なくなったことを給湯制御部２２が検知し、貯湯タンク７内に貯湯された湯の湯切れが予想される場合は、その時点にて昼間電力を利用して必要な熱量の沸き増しが行われるものである。
【００１８】
次に浴槽５に湯張りを行う際は、リモートコントローラ４の湯張りスイッチ４３が操作されると、給湯制御部２２が湯張り弁１７を開いて湯張りを開始し、湯張りを開始してからの積算流量が湯張り量に達したことを検出すると湯張り弁１７を閉じて湯張りを完了するものである。
【００１９】
次に図５によって、真空断熱材２９と蓋状発泡材３０の取付を説明すれば、発泡断熱材２６と底部の蓋状発泡材３０を貯湯タンク７に取付け、発泡断熱材２６の凹部２７左右に備えた一対の溝２８の間に板状の真空断熱材２９（一点鎖線）を上方から４枚矢印の様にスライドさせて取り付ける、更に上方より蓋状発泡材３０を溝３１に真空断熱材２９の端部が差し込まれる様に取り付ける、その後断熱材２６・２９・３０の周りに外装ケース１を取り付けるものである。
よって、極めて取り扱いが容易で、より組立やすく作業効率も上がるものであり、又発泡断熱材２６と真空断熱材２９の組み合わせにより、充分な断熱効果が得られると共にコンパクト化を実現するものである。
また、真空断熱材２９の固定には接着剤やテープを使用することもなく修理等のメンテナンス時に断熱材２６・２９・３０を着脱する場合でも簡単に行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施形態の貯湯式給湯装置の概略構成図。
【図２】同要部の横断面図。
【図３】同要部の縦断面図。
【図４】同貯湯タンクと断熱材の正面図。
【図５】同真空断熱材と蓋状発泡材を取り付ける状態の説明図。
【図６】従来例の横断面図。
【符号の説明】
【００２１】
１  外装ケース
２  加熱手段
２６  発泡断熱材
２７  凹部
２８  溝
２９  真空断熱材
３０  蓋状断熱材
３１  溝
【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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