(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
≪第1実施形態≫
<給湯機の構成>
図1は、第1実施形態に係る貯湯タンクユニット20を備える給湯機Aの全体構成図である。
給湯機Aは、貯湯タンク1内に貯留された湯水をヒートポンプユニット10を用いて加熱するとともに、貯湯タンク1に貯留された高温水と給水源からの水とを混合して給湯端末19に供給する装置である。給湯機Aは、ヒートポンプユニット10と、貯湯タンクユニット20と、を備えている。
【0014】
(ヒートポンプユニット)
ヒートポンプユニット10は、貯湯タンク1から入水管12を介して流入する低温水を加熱して高温水とし、この高温水を出湯管14を介して貯湯タンク1に戻す装置である。ヒートポンプユニット10は、図示はしないが、圧縮機と、凝縮器と、減圧弁と、蒸発器と、を備え、これらが配管を介して環状に順次接続されている。そして、前記した配管を介して周知のヒートポンプサイクルで熱媒体を循環させ、入水管12を介して貯湯タンク1から流入する低温水を、前記した凝縮器で加熱するようになっている。
【0015】
(貯湯タンクユニット)
貯湯タンクユニット20は、湯水を貯留するものである。貯湯タンクユニット20は、貯湯タンク1と、貯湯タンク1を収容する外箱2と、貯湯タンク1と外箱2との間に充填される発泡断熱材3(ドット表示の部分)と、を備えている。
【0016】
図2は、貯湯タンクユニット20を左後方から見下ろした斜視図である。なお、
図2では、発泡断熱材3(
図1参照)及び各配管の図示を省略した。
貯湯タンク1は、湯水を貯留する殻状部材であり、その外形は円柱状を呈している。より詳しく説明すると、貯湯タンク1は、円筒状の胴板1aと、この胴板1aの上部開口を覆う半球状の上部鏡板1bと、胴板1aの下部開口を覆う半球状の下部鏡板1cと、を備えている。上部鏡板1b及び下部鏡板1cは、胴板1aに溶接されている。
【0017】
なお、貯湯タンク1の構成材料として、例えば、ステンレス鋼板を用いることができる。このような構成を備える貯湯タンク1は、その中心軸線が鉛直方向と平行になるように設置されている。
貯湯タンク1の外周面(前側)には、鉛直方向において所定間隔を空けて複数の温度センサ(図示せず)が設置されている。また、貯湯タンク1の下部には3本の脚Gが設置され、各脚Gがボルトによって外箱2に固定されている。ちなみに、脚Gを、後記する外箱2に設置された脚Hと相互に固定するようにしてもよい。
【0018】
図1に示すように、貯湯タンク1の下部には、給水源から貯湯タンク1に水を供給するための給水管11と、貯湯タンク1の下部に貯留された水(低温水)をヒートポンプユニット10に導入するための入水管12と、が接続されている。
なお、入水管12にはポンプ13が設置されている。このポンプ13が駆動することで、貯湯タンク1の下部に貯留された低温水が入水管12を介してヒートポンプユニット10に圧送される。
【0019】
また、貯湯タンク1の上部には、ヒートポンプユニット10で加熱された高温水を貯湯タンク1に戻すための出湯管14と、貯湯タンク1の上部に貯留された高温水を取り出すための給湯管15と、が接続されている。ちなみに、給湯機Aの使用時において貯湯タンク1は常時、満水になっている。
その他、給水管11に接続された分岐給水管16を介して供給される水と、貯湯タンク1の上部から給湯管15を介して取り出される高温水と、を混合する混合弁17が設置されている。混合弁17で混合された湯水は、給湯管18を介して給湯端末19に供給される。
【0020】
なお、給湯機Aの構成は、
図1に示すものに限定されない。例えば、給水源から供給される水を、貯湯タンク1から取り出した高温水との熱交換によって温める水道直圧式の構成にしてもよい。
【0021】
図2に示す外箱2は、貯湯タンク1を収容する鋼板製の筐体であり、その外形は縦長の柱状を呈している。外箱2は、貯湯タンク1を囲む「筒体」と、この「筒体」の上側(一方側)を塞ぐ天板24と、「筒体」の下側(他方側)を塞ぐ底板25と、を備えている。
【0022】
図3は、
図2に示すII−II線の矢視断面図である。
前記した「筒体」は、貯湯タンク1の前側に配置される「第1壁部」と、貯湯タンク1の後側に配置される「第2壁部」と、貯湯タンク1の左右両側に配置される一対の「第3壁部」と、を備えている。
【0023】
「第1壁部」は、前板21aと、前傾斜板21b,21cと、接続板21d,21eと、を有し、例えば、一枚の鋼板をプレス加工することで形成される。前傾斜板21bは前板21aの左端に連なり、接続板21dは前傾斜板21bの左端に連なるとともに前板21aと平行に延びている(前傾斜板21c、接続板21eも同様)。
【0024】
前板21a及び接続板21d,21eには、図示はしないが、貯湯タンク1に接続される各配管(給水管11等:
図1参照)の貫通孔が複数設けられている。この貫通孔を介して各配管を貫通させ、さらに弁類等を設置した後、「第1壁部」の前側に配管カバーKが設置される。この配管カバーKは、配管等を収容して外部から遮蔽するための部材であり、後側が開口した箱状(凹状)を呈している。
【0025】
貯湯タンク1の後側に配置される「第2壁部」は、後板22aと、後傾斜板22b,22cと、接続板22d,22eと、を有し、例えば、一枚の鋼板をプレス加工することで形成される。「第2壁部」は、前後方向において、前記した「第1壁部」に対向している。
図3に示すように、後傾斜板22bは後板22aの左端に連なり、接続板22dは後傾斜板22bの左端に連なるとともに後板22aと平行に延びている(後傾斜板22c、接続板22eも同様)。
【0026】
また、「第2壁部」は、横断面視における左右両端付近に、一対の凹部22p,22qを有している。左側の凹部22pは、後傾斜板22b及び接続板22dを含む部位であり、貯湯タンク1側に凹んでいる。右側の凹部22qは、後傾斜板22c及び接続板22eを含む部位であり、貯湯タンク1側に凹んでいる。
【0027】
一方の凹部22pは、天板24(
図2参照)付近に設けられる取手部221p(
図2参照)を有している。他方の凹部22qも、天板24付近に設けられる取手部221q(
図2参照)を有している。取手部221p,221qは、貯湯タンクユニット20を横倒しにして運搬する際(
図5参照)、作業者Nの手指が掛けられる部位である。
【0028】
図4は、
図2に示す領域Xの部分拡大図である。取手部221pは、例えば、プレス加工によって接続板22dの一部(天板24付近)を貯湯タンク1側に凹ませることで形成される。すなわち、取手部221pは、運搬時に作業者Nの手指が掛けられるように(
図5参照)、上下方向に細長く形成された凹みになっている。同様に、
図2に示す右側の取手部221qは、接続板22eの一部(天板24付近)を貯湯タンク1側に凹ませることで形成される。
【0029】
取手部221p,221qをこのような形状とすることで、横幅が比較的狭い接続板22d,22eに、取手部221p,221qを設けることができる。
ちなみに、配管カバーKを上側にして貯湯タンクユニット20を横倒しにすると(
図5参照)、左右両側付近の接続板22d,22eは地面と略平行になるとともに、接続板22d,22eが地面側に臨む状態になる。したがって、作業者Nが左右両脇から貯湯タンクユニット20を支え持つことを考慮すると、左右両側の接続板22d,22eに取手部221p,221qを設けるのが最適であるといえる。
【0030】
また、一対の取手部221p,221qは、貯湯タンクユニット20の左右両端に寄せて配置することが好ましい。詳細については後記するが、これによって、横倒しにした貯湯タンクユニット20(
図5参照)を作業者Nが左右両側から支え持つ際、両手の指を取手部221p,221qに掛けやすくなるからである。
【0031】
再び、
図3に戻って説明を続ける。
貯湯タンク1の左右両側に配置される一対の「第3壁部」は、側板23L,23Rを有している。この「第3壁部」は、貯湯タンク1の前側に配置される「第1壁部」と、貯湯タンク1の後側に配置される「第2壁部」と共に、貯湯タンク1を囲んでいる。
【0032】
図2に示す天板24は、前記した「筒体」の上側を塞ぐ板状部材であり、外箱2の横断面(
図3参照)に対応した形状になっている。
底板25は、前記した筒体の下側を塞ぐ板状部材であり、外箱2の横断面(
図3参照)に対応した形状になっている。
【0033】
なお、外箱2を構成する各板は、プレス加工や溶接等によって略一体になっている。
また、底板25には、外箱2を支持する3本の脚H(
図2参照)が設置され、各脚Hがボルトによって外箱2に固定されている。
【0034】
発泡断熱材3(
図3に示すドット表示の部分)は、貯湯タンク1に貯留された湯水の熱漏洩を抑制するためのものであり、貯湯タンク1と外箱2との間に充填されている。発泡断熱材3として、例えば、硬質ポリウレタンフォームを用いることができる。
【0035】
<貯湯タンクの運搬について>
図5は、貯湯タンクユニット20を横倒しにして運搬する様子を示す説明図である。
貯湯タンクユニット20の運搬時(例えば、設置時や廃棄時)には、貯湯タンクユニット20を横倒しにして2人で持ち運ぶ。すなわち、
図5に示すように、貯湯タンク1の中心軸線が水平方向と平行になり、かつ、配管カバーKが上側になるように貯湯タンクユニット20を横倒しの状態にする。この状態において接続板22d,22e(
図3参照)は地面と略平行になっており、取手部221p,221qは地面と反対側に凹んでいる。
【0036】
図5に示すように、一方の作業者Mは、貯湯タンクユニット20の底板25に設置された3本の脚Hのうち2本を両手で支え持つ。他方の作業者Nは、天板24付近に設けられた一対の取手部221p,221qに両手の指を掛け、貯湯タンクユニット20を左右両脇から抱え込むようにして持つ。
前記したように、一対の取手部221p,221qは、上下方向(作業者Nから見て前後方向)に細長い凹みになっている。したがって、作業者Nは、左手の指を取手部221pに掛け、右手の指を取手部221qに掛けることで、貯湯タンクユニット20を容易に支え持つことができる。
【0037】
また、左右方向において取手部221pは側板23L付近に設けられ、取手部221qは側板23R付近に設けられている(
図3参照)。したがって、作業者Nは、自身の両脇を締めつつ手のひらを側板23L,23Rにあてがいながら、貯湯タンクユニット20を運搬できる。これによって、貯湯タンクユニット20を支え持つ際に力を入れやすくなり、貯湯タンクユニット20を容易に運搬できる。
【0038】
<効果>
本実施形態によれば、横断面視において貯湯タンク1側に凹む凹部22p,22q(
図3参照)を設ける構成にした。これによって、外箱2の横断面の形状を円形に近づけ、周方向における発泡断熱材3の充填量を均一化できる。その結果、貯湯タンク1に作用する発泡圧力が均一化され、貯湯タンク1の変形を抑制できる。
また、貯湯タンクユニット20の運搬時には、天板24付近に設けられた取手部221p,221qに作業者Nが手指を掛けることで(
図5参照)、手指が滑りにくくなり、貯湯タンクユニット20を持ち運びやすくなる。
【0039】
ちなみに、接続板22d,22e(
図3参照)に代えて、後板22a又は後傾斜板22b,22cに取手部(凹み)を設ける構成も考えられる。しかしながら、後板22aに取手部を設けた場合、この取手部に手指を掛けたときに両手の左右方向の間隔が非常に狭くなり、運搬中に貯湯タンクユニット20が左側又は右側に転げ落ちやすくなる。また、後傾斜板22b,22cに取手部(凹み)を設けた場合、後傾斜板22b,22cに垂直な力のうち水平方向の分力が相殺され、また、貯湯タンクユニット20に作用する鉛直上向きの分力が小さくなってしまう。
【0040】
これに対して本実施形態では、前記したように、接続板22d,22eに取手部221p,221qを設ける構成であるため、作業者N(
図5参照)は両脇を締めて左右両側から貯湯タンクユニット20を支え持つことができる。取手部221p,221qは左右方向で比較的離れているため、運搬中に貯湯タンクユニット20が左側又は右側に転げ落ちにくくなり、また、取手部221p,221qに鉛直上向きの力を作用させることで貯湯タンクユニット20をしっかりと持つことができる。
【0041】
≪第2実施形態≫
第2実施形態は、取手部221r(
図6参照)が凹みではなく突起である点が第1実施形態と異なるが、その他については第1実施形態と同様である。したがって、第1実施形態と異なる取手部221rの構成について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【0042】
<取手部の構成>
貯湯タンク1が備える一対の凹部22p,22q(
図3参照)は、天板24付近に設けられた取手部221r,221r(
図6参照)を有している。
【0043】
図6は、第2実施形態に係る貯湯タンクユニット20において、
図2に示す領域Xに対応する箇所の部分拡大図である。
図6に示す取手部221rは、上下方向に延びる3条の突起r1を有し、運搬時に作業者N(
図5参照)の手指が掛けられたときの滑り止めとして機能する。取手部221rは、例えば、プレス加工によって接続板22dの一部(天板24付近)を外側に突出させることで形成される。右側の接続板22e(
図3参照)に設けられた取手部221r(図示せず)も、左側と同様の構成を有している。
【0044】
ちなみに、
図6では取手部221rが上下方向に延びる3条の突起r1である場合について説明したが、上下方向に延びる1条、2条、又は4条以上の突起を「取手部」としてもよい。また、接続板22d,22eにおいて作業者N(
図5参照)が手指を掛けやすい位置に設けた複数の点状の突起を「取手部」としてもよい。
【0045】
<効果>
本実施形態では、貯湯タンクユニット20は、3条の突起r1を有する取手部221r,221rを備えている。したがって、貯湯タンクユニット20を運搬する際、作業者N(
図5参照)が取手部221r,221rに手指を掛けることで、この手指が滑りにくくなり、貯湯タンクユニット20を持ち運びやすくなる。
また、第1実施形態で説明した取手部221p,221q(凹み:
図4参照)と比較して、突起r1の方が、作業者Nにとって取手部221r,221rを位置を手探りで特定しやすい。したがって、貯湯タンクユニット20の運搬を容易に行うことができる。
【0046】
≪第3実施形態≫
第3実施形態は、接続板22d,22eに設けられた取手部221p,221q(
図2参照)を省略し、天板24の一部を取手部24s(
図7(b)参照)とした点が第1実施形態と異なるが、その他については第1実施形態と同様である。したがって、第1実施形態と異なる取手部24sの構成について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【0047】
<取手部の構成>
図7(a)は、第3実施形態に係る貯湯タンクユニット20を底側から見た底面図である。第1実施形態と同様に、外箱2は柱状を呈しており、貯湯タンク1(
図1参照)の後側に配置される「第2壁部」は、その左右両側に凹部22p,22qを有している。なお、
図7(a)においてドット表示で示した三角形状の部分は、次に説明する天板24の取手部24sである。
【0048】
図7(b)は、天板24の右後側の角部付近を斜め下から見上げた斜視図である。天板24は、一対の凹部22p,22qよりも外側に延在してなる取手部24s,24sを有している。すなわち、天板24の後部は、その左右両側が凹部22p,22qよりも外側に張り出している。この取手部24s,24sは、底面視で三角形状を呈している(
図7(a)のドット表示の部分)。
【0049】
運搬時には、第1、第2実施形態と同様に、貯湯タンクユニット20を横倒しにして2人で持ち運ぶ。すなわち、
図5に示すように、貯湯タンク1の中心軸線が水平方向と平行になり、かつ、配管カバーKが上側になるように貯湯タンクユニット20を横倒しの状態にする。そして、一方の作業者Mは脚Hを両手で支え持ち、他方の作業者Nは天板24が有する左右の取手部24s,24sを両手で支え持つ。
【0050】
ここで、取手部24s,24sは、凹部22p,22qの壁面よりも外側に延びている(つまり、凹部22p,22qは、取手部24s,24sよりも内側に凹んでいる)。したがって、作業者Nは、両手の指を折り曲げて天板24の左右両側をしっかりと把持することができるとともに、手のひらを天板24にあてがいながら貯湯タンクユニット20を運搬できる。
【0051】
<効果>
本実施形態によれば、天板24が取手部24s,24sを有する構成にすることで(
図7参照)、前記したように、貯湯タンクユニット20を容易に運搬できる。また、第1、第2実施形態(
図4、
図6参照)のように、接続板22d,22eをプレス加工する必要がないため、貯湯タンクユニット20の製造工数を削減できる。また、天板24の一部を取手部24s,24sにするため、取手部を別部材で設ける場合と比較して貯湯タンクユニット20の製造コストを削減できる。
【0052】
≪第4実施形態≫
第4実施形態は、凹部22p,22qよりも天板24が外側に張り出している箇所(
図7(a)のドット表示の部分)に、取手部材5(
図8参照)を設置する点が第3実施形態と異なるが、その他については第3実施形態と同様である。したがって、取手部材5について説明し、第3実施形態と重複する部分については説明を省略する。
【0053】
図8は、第4実施形態に係る貯湯タンクユニット20において、天板24の右後側の角部付近を斜め下から見上げた斜視図である。
取手部材5は、当接部5aと、取手部5bと、を有する樹脂製の部材であり、前記した第2壁部の凹部22q(
図7(a)参照)において天板24付近に設置されている。なお、
図8では右側の取手部材5を図示したが、左側の凹部22p(
図7(a)参照)にも取手部材5が設置されている。
【0054】
当接部5aは、その外形が三角柱状を呈しており、後傾斜板22c及び接続板22eの壁面に当接した状態で外箱2に固定されている。
取手部5bは、当接部5aと一体形成され、当接部5aよりも左右方向の外側に延びている。取手部5bの横幅は、貯湯タンクユニット20を横倒しにした状態で、この取手部5bに手指を掛けることができるように設定されている。
なお、取手部材5には、複数箇所(
図8では、2箇所)に肉盗みh1が設けられている。また、肉盗みh1の上方に、当接部5aと取手部5bの上端を連結する連結平面部51bを設けることで、取手部材5の強度を高めるようにした。
【0055】
<効果>
本実施形態によれば、作業者Nは一対の取手部材5に手指を掛けて貯湯タンクユニット20を支えることで、貯湯タンクユニット20を容易に運搬できる。また、連結平面部51bを設けることで、取手部材5の強度を高めることができる。
【0056】
≪第5実施形態≫
第5実施形態は、前記した取手部材5(
図8参照)から連結平面部51bを省略し、作業者Nが手指を差し込むための孔部U(
図9参照)を設けた点が第4実施形態と異なるが、その他については第4実施形態と同様である。したがって、取手部材6(
図9参照)について説明し、その他については説明を省略する。
【0057】
図9は、第5実施形態に係る貯湯タンクユニット20において、天板24の右後側の角部付近を斜め下から見上げた斜視図である。
左右に設けられた一対の取手部材6は、当接部6aと、取手部6bと、を有する樹脂製の部材であり、前記した第2壁部において天板24付近に設置されている。当接部6aは、その形状が後傾斜板22c及び接続板22e(第2壁部)の壁面に対応しており、この壁面に当接した状態で固定されている。取手部6bは、横断面視でL字状を呈しており、その両端が当接部6aに固定されている。そして、当接部6a及び取手部6bによって、手指を差込み可能な孔部Uが形成されている。
【0058】
なお、取手部6bの形状は
図9に示すものに限定されず、例えば、湾曲した棒状の構成であってもよい。また、当接部6aと取手部6bは、一体成形であってもよいし、別体で相互に接着又は締結する構成でもよい。
また、
図9では、第2壁部の凹部22p,22q(
図7(a)参照)に取手部材6を設置する構成について説明したが、これに限らない。例えば、外箱の外形を直方体状(横断面視で矩形状)とし、平板状の第2壁部(つまり、後板)において天板付近に取手部材6を設置するようにしてもよい。また、凹部22p,22qにスペーサ部材(図示せず)を設置し、さらに第2壁部の天板付近に取手部材6を設置するようにしてもよい。
【0059】
<効果>
本実施形態によれば、作業者Nは、貯湯タンクユニット20の運搬時に取手部6bの上側から手指を掛けたり、孔部Uに手指を差し込んで取手部6bを握ったりすることができる。したがって、作業者Nが取手部5bを把持する際の自由度を高めることができ、また、貯湯タンクユニット20の運搬作業を効率的に行うことができる。
【0060】
≪変形例≫
以上、本発明に係る貯湯タンクユニット20について各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、各実施形態では、貯湯タンク1と外箱2との間に発泡断熱材3を充填する構成について説明したが、これに限らない。すなわち、
図10の変形例に示すように、外箱2の内壁面(の一部)に複数の真空断熱材4を設置し、貯湯タンク1と真空断熱材4(真空断熱材4が重なっていない箇所では、貯湯タンク1と外箱2)との間に発泡断熱材3を充填する構成でもよい。
真空断熱材4は、貯湯タンク1に貯留された湯水の熱漏洩を抑制するものであり、例えば、ガラス繊維(グラスウール等)からなるコア材と、このコア材を包む外包材と、を有するシート状の断熱材である。なお、
図10に示す取手部221p,221qは、第1実施形態と同様の構成になっている。
【0061】
また、
図10に示すように、貯湯タンクユニット20の前側に一対の凹部(
図3参照)を形成せず、配管カバーKが設置される「第1壁部」を前板21aのみにする構成でもよい。
また、外箱2の内壁面の略全面に真空断熱材4を設置し、この真空断熱材4と貯湯タンク1との間に発泡断熱材3を充填してもよい。また、貯湯タンクユニット20から発泡断熱材3を省略してもよいし、真空断熱材4に代えて成形断熱材を用いてもよい。
【0062】
また、第1実施形態では、天板24付近に設けられる取手部221p,221q(
図4参照)が、一つの凹みである場合について説明したが、これに限らない。例えば、指先が嵌る程度の複数の凹みを天板24付近に点在させてもよい。
また、各実施形態では、外箱2が有する凹部22p,22q(
図3参照)が横断面視で折線状である場合について説明したが、一対の凹部を横断面視で曲線状にしてもよい。
【0063】
また、各実施形態は、適宜組み合わせることができる。例えば、第1実施形態と第3実施形態とを組み合わせ、凹部22p,22qに取手部221p,221qを設けるとともに(
図3参照)、天板24が取手部24s,24sを有する構成でもよい(
図7参照)。この場合において貯湯タンクユニット20を運搬する際、天板24付近を持つ作業者N(
図5参照)は、前記した各取手部のうち持ちやすいほうを持てばよい。
【0064】
また、各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成を追加・削除・置換することが可能である。