熱水儲存罐單元的製作方法

2023-10-30 02:02:37 7

熱水儲存罐單元的製作方法
【專利摘要】本發明提供即使在熱水儲存罐為高質量的狀態下也能穩定地固定，且能夠防止由電蝕產生的腐蝕，並且能抑制熱水儲存罐內的溫水的熱洩漏的熱水儲存罐單元。在熱水儲存罐（7）的下部端板（7b），設有與下部端板（7b）相向的部位被開口的金屬制的圓筒型罐腿（20），另外在圓筒型罐腿（20）的外周面沿周向設置一個邊（21a）向外方延伸的多個金屬制的L型罐腿（21），並且將圓筒型罐腿（20）和L型罐腿（21）夾設具有絕緣性和彈性的基座絕熱件（23）地固定於基板（12b）。此外，由端板絕熱件（22）覆蓋位於圓筒型罐腿（20）的開口內的下部端板（7b）。
【專利說明】熱水儲存耀單元
【技術領域】
[0001]本發明涉及例如熱水器和溫水設備用的熱水儲存罐單元。
【背景技術】
[0002]以往，這種熱水儲存罐單元通過在熱水儲存罐的外周表面設置絕熱件，使散熱量降低。
[0003]例如，為了實現設備的低成本、小型化，提出有以下的結構，S卩，將價格高但絕熱性高，且能夠小容量抑制散熱的真空絕熱件僅應用於散熱量高的部位，在其它的部位應用價格比該真空絕熱件便宜而絕熱性差的絕熱件，從而兼顧價格和產品尺寸(例如，參照專利文獻I)。
[0004]此外，提出有以下的結構，S卩，將上述的真空絕熱件僅應用於受尺寸限制的部分，在尺寸上有餘量的部分，應用絕熱性比該真空絕熱件差而便宜的絕熱件，從而兼顧成本和產品尺寸(例如，參照專利文獻2)。
[0005]專利文獻1:日本特開2007 - 155274號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2005 - 226965號公報
[0007]可是，在上述的專利文獻1、2記載的技術中，雖然考慮了絕熱性、低成本、小型化，但是在熱水儲存罐的固定和絕熱構造不穩定，熱水儲存罐為大型罐或儲存熱水時那樣地成為高質量的情況下，有可能成為不穩定的設置狀態，存在難以實用化這樣的課題。
[0008]此外，假設即使將熱水儲存罐直接固定在確保充分強度的金屬制的基板上，熱從熱水儲存罐向金屬制的基板散熱，熱損失也有可能變大。另外，在熱水儲存罐和金屬制的基板彼此是異種金屬的情況下，存在由電蝕產生的腐蝕這樣的課題。

【發明內容】

[0009]本發明是為了解決上述的課題而提出的，其目的在於，提供一種即使在熱水儲存罐是高質量的狀態下也能夠穩定地固定，且能夠防止由電蝕產生的腐蝕，而且能夠抑制熱水儲存罐內的溫水的熱洩漏的熱水儲存罐單元。
[0010]本發明的熱水儲存罐單元具備:熱水儲存罐，存留溫水；金屬制的第I罐腿，設於熱水儲存罐的下部端板，與該下部端板相向的部位被開口 ；金屬制的第2罐腿，在第I罐腿的外周面沿周向設有多個，一個邊向外方延伸；第I絕熱件，被設置成覆蓋位於第I罐腿的開口內的下部端板；金屬制的基板，被固定於第2罐腿；以及第2絕熱件，設於第I罐腿以及第2罐腿與基板之間，具有絕緣性。
[0011 ] 根據本發明，在熱水儲存罐的下部端板上設置與該下部端板相向的部位被開口的金屬制的第I罐腿，另外在第I罐腿的外周面沿周向設置一個邊向外方延伸的多個金屬制的第2罐腿，並且將第I罐腿和第2罐腿夾設絕緣性的第2絕熱件地固定於基板。
[0012]根據該結構，能夠提供一種即使熱水儲存罐為高質量狀態，因為其載荷經由第2罐腿被分散，所以設置狀態穩定、實用性高的熱水儲存罐單元。[0013]此外，因為在金屬制的第I和第2罐腿與金屬制的基板之間夾設有絕緣性的第2絕熱件，所以即使第I和第2罐腿與基板是異種的金屬制，也能防止由電蝕產生的腐蝕，SP使長期使用也能保持充分的強度、安全性高且耐蝕性優異。
[0014]此外，通過設置第2絕熱件，能抑制從熱水儲存罐的下部端板的散熱。另外，因為由第I絕熱件覆蓋位於第I罐腿的開口內的下部端板，所以能抑制從熱水儲存罐的下部端板向基板的散熱，因此，能夠提供絕熱性提高、節能性高的熱水儲存罐單元。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是將本發明的實施方式的熱水儲存罐應用於室內單元而表示的空氣調節系統的概略結構圖。
[0016]圖2是表示圖1的室內單元的外觀的立體圖。
[0017]圖3是卸下圖2的室內單元的近前側的外觀板而表示的室內單元的立體圖。
[0018]圖4是透視圖3的室內單元的上表面和單側的側面的外觀板而表示的室內單元的立體圖。
[0019]圖5是表示設於圖1的熱水儲存罐的上部絕熱件和主板絕熱件的立體圖。
[0020]圖6是由圖5所示的虛線X — X包圍的熱水儲存罐的下部的縱放大剖視圖。
[0021]圖7是從下方觀察圖5的熱水儲存罐的下部端板而表示的立體圖。
[0022]圖8是覆蓋圖7所示的下部端板的端板絕熱件的立體圖。
[0023]圖9是圖6所示的基座絕熱件的立體圖。
[0024]附圖標記的說明
[0025]I空氣調節機的室外單元、2水一製冷劑熱交換器、3泵、4輔助加熱器、5膨脹罐、6控制裝置、7熱水儲存罐、7a上部端板、7b下部端板、8室內散熱器、9三通閥、10供水配管、11熱水輸出配管、12外觀板、12a上表面的外觀板、12b基板、13製冷劑配管、14水配管、16熱水儲存罐的主板絕熱件、17上部絕熱件、18連結孔、19連結帶、20圓筒型罐腿、20a圓筒型罐腿的端面、21L型罐腿、21a L型罐腿的一個邊、22端板絕熱件、22a端板絕熱件的外周端面、23基座絕熱件、30空氣調節機的室內單元、71罐內熱交換器。
【具體實施方式】
[0026]圖1是將本發明的實施方式的熱水儲存罐應用於室內單元而表示的空氣調節系統的概略結構圖。
[0027]圖1所示的空氣調節系統具備:空氣調節機的室外單元(熱泵單元)1、裝載有具有存留熱水的熱水儲存罐7的熱水儲存罐單元等設備的室內單元(缸體單元)30、和室內散熱器8。室外單元I構成為能夠進行熱泵循環(冷凍循環)的運轉。室內散熱器8由地板制熱板或散熱器等構成。
[0028]該空氣調節系統進行熱泵的製冷劑迴路內的製冷劑和水迴路內的水的熱交換，使該水循環，從而構成為能夠加熱被存留在熱水儲存罐7內的水以及利用設於水迴路的室內散熱器8進行製冷制熱的、熱泵式熱水供給系統。
[0029]室外單元I和室內單元30經由製冷劑配管13和電配線而連接。在室外單元I中，具備由進行室外的空氣與製冷劑的熱交換的空氣一製冷劑熱交換器、壓縮製冷劑的壓縮機、膨脹閥等構成的製冷劑迴路。室內單元30和室內散熱器8經由水配管14和電配線而連接。
[0030]在室內單元30中，除了熱水儲存罐單元之外，還裝載有:水一製冷劑熱交換器2，進行製冷劑迴路內的製冷劑與水迴路內的水的熱交換；泵3，使水迴路內的水循環；輔助加熱器4，在制熱時對在水一製冷劑熱交換器2被加熱後的溫水進一步輔助加熱；膨脹罐5，吸收水迴路內的壓力；控制裝置6，進行本系統的運轉控制；以及作為流路切換部件的三通閥9，對在水一製冷劑熱交換器2熱交換了的水的循環目的地進行切換。水一製冷劑熱交換器2經由製冷劑配管13連接於室外單元I。三通閥9根據來自控制裝置6的控制信號，對水的循環目的地進行切換。
[0031]另外，圖1中的細實線的箭頭標記表示制熱時的製冷劑的流動方向，虛線的箭頭標記表示製冷時的製冷劑的流動方向，粗實線的箭頭標記表示水的流動方向。此外，虛線的框內的零件表示室內單元30內的構成零件，細實線表示去向控制裝置6的信號線(配線)。
[0032]後述上述的熱水儲存罐單元，但是其具備熱水儲存罐7、設於熱水儲存罐7的下部端板的金屬制的圓筒型罐腿(第I罐腿)、沿周向設於圓筒型罐腿的外周面的多個金屬制的L型罐腿(第2罐腿)、覆蓋位於圓筒型罐腿的開口內的下部端板地被設置的端板絕熱件(第I絕熱件)、和設於圓筒型罐腿以及L型罐腿與基板之間的基座絕熱件(第2絕熱件)。在熱水儲存罐7的內部設置有進行水迴路內的水與被存留在熱水儲存罐7內的水的熱交換的罐內熱交換器71。
[0033]制熱運轉時或加熱被存留在熱水儲存罐7內的水的加熱運轉時，在室外單元I與水一製冷劑熱交換器2之間，製冷劑沿著細實線的箭頭標記方向流動。在該情況下，通過泵3被送入到水一製冷劑熱交換器2的水在水一製冷劑熱交換器2由來自室外單元I的製冷劑加熱而成為溫水(熱水)。該溫水經由輔助加熱器4到達三通閥9，流向室內散熱器8或罐內熱交換器71。
[0034]三通閥9被切換到室內散熱器8側的情況下，該溫水在室內散熱器8中循環，設置有室內散熱器8的室內成為制熱狀態。此外，三通閥9被切換到罐內熱交換器71側的情況下，該溫水在iiS內熱交換器71中循環，加熱被存留在熱水儲存7內的水。然後，通過了室內散熱器8或罐內熱交換器71的溫水成為溫度低的水，該水經由泵3，返回到水一製冷劑熱交換器2，再次由來自室外單元I的製冷劑加熱而循環。
[0035]製冷運轉時，在室外單元I與水一製冷劑熱交換器2之間，製冷劑沿圖1中的虛線的箭頭標記方向流動。在該情況下，通過泵3送入到水一製冷劑熱交換器2的水，在水一製冷劑熱交換器2由來自室外單元I的製冷劑冷卻而成為冷水。通過使該冷水以與上述相同的路徑在室內散熱器8中循環，從而室內成為製冷狀態。
[0036]熱水儲存罐7呈大致圓筒形狀，至少其外部輪廓例如由不鏽鋼等金屬材料構成。在熱水儲存罐7的主板的下部，連接有供給來自本系統的外部的自來水管等的水的供水配管10。從供水配管10被供給的水，流入熱水儲存罐7內而被存留。通過進行上述的加熱運轉，存留在熱水儲存罐7內的水被加熱，生成溫水。在熱水儲存罐7內，形成上側成為高溫且下側成為低溫的溫度層，存留熱水。
[0037]在熱水儲存罐7的主板的上部，連接有用於取出在熱水儲存罐7內生成的溫水的熱水輸出配管11。在熱水儲存罐7內生成的溫水，通過熱水輸出配管11被供給到本系統的外部，被利用為生活用水等。在熱水儲存罐7中，為了抑制被存留的溫水的散熱，除了端板絕熱件和基座絕熱件之外，還使用主板絕熱件、上部絕熱件。後述這些絕熱件。
[0038]圖2是表示圖1的室內單元的外觀的立體圖，圖3是卸下圖2的室內單元的近前側的外觀板而表示的室內單元的立體圖，圖4是透視圖3的室內單元的上表面和單側的側面的外觀板而表示的室內單元的立體圖。另外，圖4表示圖3所示的控制裝置6被卸下了的狀態。
[0039]室內單元30例如外觀如圖2所示那樣被形成為大致長方體狀，由對鈑金件等實施塗料而構成的外觀板12覆蓋。在該室內單元30的內部，如圖3和圖4所示，收納有上述的水一製冷劑熱交換器2、泵3、輔助加熱器4、膨脹罐5、控制裝置6、熱水儲存罐7、三通閥9、配管類等各設備。在室內單元30的上表面的外觀板12a上，如圖2和圖3所示，設有供連接與室外單元I之間的製冷劑配管13、連接與室內散熱器8之間的水配管14、從本系統的外部連接的供水配管10和熱水輸出配管11分別穿過的多個孔。
[0040]室內單元30例如被安裝在包括淋浴室在內的室內。在室內單元30的附近使用淋浴等的使用環境下，有時水飛散到室內單元30，但是對被配置在室內單元30內的各電氣設備的充電部和控制裝置6實施有防水處理，防止了由於水的進入而造成的室內單元30內的各設備的劣化和故障。
[0041]圖5是表示設於圖1的熱水儲存罐的上部絕熱件和主板絕熱件的立體圖，圖6是由圖5所示的虛線X — X包圍的熱水儲存罐的下部的縱放大剖視圖，圖7是從下方觀察圖5的熱水儲存罐的下部端板而表示的立體圖，圖8是覆蓋圖7所示的下部端板的端板絕熱件的立體圖，圖9是圖6所示的基座絕熱件的立體圖。
[0042]熱水儲存罐7如圖5和圖6所示，在圓筒形狀的主板的上部具有上部端板7a、在該主板的下部具有下部端板7b。在該圓筒形狀的主板的上部外周面和上部端板7a的至少一部分，設有使用了例如發泡聚苯乙烯等絕熱材料的上部絕熱件17 (第3絕熱件)。利用該上部絕熱件17，來自熱水儲存罐7的上部的熱洩漏被抑制。
[0043]此外，在熱水儲存罐7的除了上部絕熱件17之外的主板的外周面，卷繞有主板絕熱件16 (第4絕熱件)。主板絕熱件16在未安裝在熱水儲存罐7上的狀態下呈形成為大致長方形狀的I張片狀。主板絕熱件16的熱水儲存罐7的高度方向的縱長度，同上部絕熱件17的下端與比熱水儲存罐7的下部端板7b位於下方的基座絕熱件23 (參照圖6)之間的長度大致相同。由此，主板絕熱件16的上端與上部絕熱件17接觸，主板絕熱件16的下端與基座絕熱件23接觸，來自間隙的熱洩漏可靠地被抑制。
[0044]此外，主板絕熱件16的與熱水儲存罐7的高度方向正交的橫長度，同熱水儲存罐7的主板的圓周的長度大致相同。由此，主板絕熱件16在卷繞於熱水儲存罐7的狀態下呈筒狀，遍及大致整周地覆蓋熱水儲存罐7的主板的外周面。在將主板絕熱件16卷繞於熱水儲存罐7的主板時，成為主板絕熱件16的兩端部互相相向並接近的狀態。在該狀態下，使連結帶19穿過分別設於主板絕熱件16的兩端部的連結孔18而縫合兩端部。連結帶19使用具有耐熱性的樹脂材料，能夠不用特殊的工具地通過手工作業進行縫合作業。因此，能夠容易地將主板絕熱件16在貼緊於熱水儲存罐7的主板的外周面的狀態下固定。
[0045]熱水儲存罐7如圖6所示，利用被安裝於下部端板7b且在與下部端板7b相向的下方具有開口的金屬制的圓筒型罐腿20 (第I罐腿)、被固定在圓筒型罐腿20的外周面的金屬制的多個L型罐腿21 (第2罐腿)、和在夾設基座絕熱件23的狀態下被固定於多個L型罐腿21的金屬制的基板12b，在自立的狀態下被固定在室內單元30內。基板12b由具有能夠足夠經得住包括滿水狀態的熱水儲存罐7在內的室內單元30的重量的強度的金屬構成。該基板12b的兩端部被形成為L字狀，中央部向下方凹餡，其面與兩端部的水平部分成為同一平面。
[0046]圓筒型罐腿20通過與下部端板7b焊接而接合，L型罐腿21如圖7所示，在圓筒型罐腿20的外周面沿周向例如固定4個，通過螺栓或焊接接合於圓筒型罐腿20的外周面。L型罐腿21被配置成，從圓筒型罐腿20的外周面向外方延伸的一個邊21a與圓筒型罐腿20的下端面20a成為同一平面。通過使L型罐腿21的一個邊21a與圓筒型罐腿20的下端面20a為同一平面，成為能夠分散熱水儲存罐7的載荷且難以傾倒的構造。另外，圓筒型罐腿20的形狀只要能夠使熱水儲存罐7穩定地自立即可，並不限定於圓筒型。
[0047]在位於圓筒型罐腿20的開口內的下部端板7b，例如如圖8所示那樣的形狀(例如圓形)的端板絕熱件22 (第I絕熱件)被設置成貼緊在下部端板7b的表面。通過設置該端板絕熱件22，能夠防止從下部端板7b向該下部端板7b與基板12b之間的空間24的散熱。由於熱水儲存罐7內的水溫分布，來自下部端板7b的散熱量比較低，所以端板絕熱件22例如使用氈等無紡布。該氈等無紡布是與主板絕熱件16和上部絕熱件17相比絕熱性能差但是便宜的材料。
[0048]此外，由於端板絕熱件22的外部輪廓尺寸成為比圓筒型罐腿20的開口的內徑大的尺寸，所以成為被壓入圓筒型罐腿20的內壁的狀態。另外，由於下部端板7b由球面形狀構成，所以與圓筒型罐腿20的內壁的接合部成為銳角，成為能夠壓入端板絕熱件22的外周端面22a且組裝性容易的端板絕熱件22的保持構造。另外，端板絕熱件22隻要外部輪廓尺寸成為比圓筒型罐腿20的內徑大的尺寸即可，並不限定於如圖8那樣的圓形狀。
[0049]基座絕熱件23 (第2絕熱件)由螺栓固定於圓筒型罐腿20以及L型罐腿21與基板12b之間(參照圖6)，例如如圖9所示那樣形成為環狀。該基座絕熱件23防止從L型罐腿21和圓筒型罐腿20向基板12b的散熱。基座絕熱件23隻要是能夠保持L型罐腿21的水平部21a和圓筒型罐腿20的端面20a的尺寸即可，並不限定於如圖9那樣的形狀。
[0050]此外，基座絕熱件23由不僅具有絕熱性(保溫性)還具有彈性和絕緣性的例如如橡膠那樣的材料構成，從而能夠使室內單元30運輸時和運轉時的振動降低。另外，能夠防止在基板12b和L型罐腿21或圓筒型罐腿20是異種金屬材料的情況下引起的電蝕，即使長期使用也能夠保持充分的強度。另外，所謂電蝕，是指在異種金屬接觸並被浸泡在導電性的液體中的情況下，低電位的金屬為正極，高電位的金屬為負極，構成局部電池，金屬電離並腐蝕的現象。
[0051 ] 像以上那樣，根據實施方式，在熱水儲存罐7的下部端板7b上，設有在與下部端板7b相向的下方具有開口的金屬制的圓筒型罐腿20，另外，在圓筒型罐腿20的外周面沿周向設置一個邊21a向外方延伸的多個金屬制的L型罐腿21，並且，將圓筒型罐腿20和L型罐腿21夾設具有絕緣性和彈性的基座絕熱件23地固定於基板12b。
[0052]根據該結構，即使熱水儲存罐7內是高質量狀態，也因為其載荷經由L型罐腿21被分散，所以能夠提供一種設置狀態穩定且實用性高的熱水儲存罐單元。
[0053]此外，因為使基座絕熱件23夾設於圓筒型罐腿20以及L型罐腿21與基板12b之間，所以即使是圓筒型罐腿20以及L型罐腿21與基板12b是異種的金屬制，也能夠防止由電蝕產生的腐蝕，即使長期使用也能夠保持充分的強度，安全性高且耐蝕性優異。
[0054]此外，通過設置基座絕熱件23，能夠抑制來自熱水儲存罐7的下部端板7b的散熱。另外，因為由端板絕熱件22覆蓋位於圓筒型罐腿20的開口內的下部端板7b，所以能夠抑制從熱水儲存iiS 7的下部端板7b向基板12b的散熱，因此，能夠提供一種絕熱性提聞、節能性高的熱水儲存罐單元。此外，由於端板絕熱件22向圓筒型罐腿20的開口內的設置通過手工作業完成，所以成本低且組裝性好。
[0055]此外，利用被設置於圓筒型罐腿20以及L型罐腿21與基板12之間的基座絕熱件23，吸收運輸和運轉時的振動，因此，能夠減輕對熱水儲存罐單元的損害，能夠提高熱水儲存罐單元的運轉時的安靜性。
[0056]另外，因為由上部絕熱件17覆蓋熱水儲存罐7的主板的上部和上部端板7a的至少一部分，並由主板絕熱件16覆蓋從上部絕熱件17的下端到基座絕熱件23之間的主板，所以能夠防止熱自間隙散熱。
【權利要求】
1.一種熱水儲存罐單元，其特徵在於， 該熱水儲存罐單元具備: 熱水儲存罐，存留溫水； 金屬制的第I罐腿，設於上述熱水儲存罐的下部端板，與該下部端板相向的部位被開Π ； 金屬制的第2罐腿，在上述第I罐腿的外周面沿周向設有多個，一個邊向外方延伸； 第I絕熱件，被設置成覆蓋位於上述第I罐腿的開口內的下部端板； 金屬制的基板，被固定於上述第2罐腿；以及 第2絕熱件，設於上述第I罐腿以及第2罐腿與基板之間，具有絕緣性。
2.根據權利要求1所述的熱水儲存罐單元，其特徵在於， 上述第I罐腿形成為圓筒狀， 上述第2罐腿形成為L字狀，以從上述第I罐腿的外周面向外方延伸的一個邊與上述第I罐腿的下端面成為同一個面的方式，另一個邊被固定於上述第I罐腿的外周面。
3.根據權利要求1或2所述的熱水儲存罐單元，其特徵在於， 上述第I絕熱件被壓入上述第I罐腿的開口內並被固定。
4.根據權利要求1或2所述的熱水儲存罐單元，其特徵在於， 上述第I絕熱件由無紡布構成。
5.根據權利要求1或2所述的熱水儲存罐單元，其特徵在於， 上述第2絕熱件由具有絕緣性以及彈性的材料構成。
6.根據權利要求1或2所述的熱水儲存罐單元，其特徵在於， 該熱水儲存罐單元具備: 第3絕熱件，被安裝成覆蓋上述熱水儲存罐的主板的上部和上部端板的至少一部分；以及 第4絕熱件，卷繞於上述熱水儲存罐的除了主板的上部之外的剩餘的主板， 上述第4絕熱件覆蓋從上述第3絕熱件的下端到上述第2絕熱件的上述主板。
【文檔編號】F24H9/00GK103822358SQ201310574015
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月15日 優先權日:2012年11月16日
【發明者】竹山慶, 服部太郎, 鈴木一隆 申請人:三菱電機株式會社