贮热水容器单元和具有其的热水器的制造方法
【专利摘要】本实用新型的贮热水容器单元（1）的特征在于，包括：贮热水容器（2）；配设于贮热水容器（2）的外周的真空隔热件（6）；和外壳（10），贮热水容器（2）和真空隔热件（6）配设于该外壳（10）的内部，真空隔热件（6）具有：袋状的外皮（8），和形成为板状并被封入到外皮（8）中的芯材（7a、7b），芯材（7a、7b）以被分割为多个的状态被封入到外皮（8）中，由此，抑制经由芯材（7a、7b）的热传导和经由外皮（8）的热传导，提高真空隔热件（6）的隔热性能，从而能够减少来自贮热水容器的散热损失。
【专利说明】贮热水容器单元和具有其的热水器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及利用真空隔热件对贮热水容器隔热的贮热水容器单元和具有其的热水器。
【背景技术】
[0002]现有技术中，作为这种热水器，有包括加热水生成热水的加热机构和具有储存热水的贮热水容器的贮热水单元的热水器。另外，作为覆盖贮热水容器的周围的隔热件使用真空隔热件(例如，参照专利文献I)。此处，真空隔热件通过将芯材封入到外皮中，并使外皮的内部形成真空而构成。
[0003]图7、图8表示专利文献I所述的贮热水容器单元的结构。
[0004]如图7所示，该贮热水容器单元包括:圆筒状的贮热水容器102 ;和覆盖贮热水容器102周围的隔热件(103、104、105a、105b)。贮热水容器102和隔热件(103、104、105a、105b)配设在外壳106内。
[0005]贮热水容器102的主干部(中央部)形成为圆筒状，上部和下部分别形成半球状。隔热件(103、104、105a、105b)具有:将贮热水容器102的上部隔热的上部隔热件103 ;将贮热水容器102的下部隔热的下部隔热件104 ;和将贮热水容器102的主干部隔热的中央部隔热件(105a、105b)。中央部隔热件(105a、105b)使用真空隔热件。中央部隔热件105还具有上部真空隔热件105a和下部真空隔热件105b。利用隔热件(103、104、105a、105b)来降低储存在贮热水容器102中的热水的散热损失。
[0006]另外，在图8中记载了如下结构:作为覆盖贮热水容器102的主干部的中央部隔热件，使用一块大型真空隔热件105c。
[0007]先行技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2009-229027号公报实用新型内容
[0010]实用新型要解决的课题
[0011]但是，在现有的图7所述的结构中，在上部真空隔热件105a与下部真空隔热件105b的接合部不存在芯材。即，是贮热水容器102仅被外皮覆盖的状态。由此，在上部真空隔热件105a与下部真空隔热件105b的接合部，经由外皮从贮热水容器102散热。由此，存在贮热水容器102的散热损失增大的课题。
[0012]另外，在现有的图8所述的结构中，作为中央部隔热件105，使用一块大型真空隔热件105c。由此，在现有的图8的结构中，如果在贮热水容器102内存在热水的温度分布，则会发生从覆盖高温部分的芯材向覆盖低温部分的芯材的热传导。由此，存在特别是来自贮热水容器102中的高温部分的散热损失增大的课题。
[0013]本实用新型就是用来解决上述现有的课题，其目的在于，提供一种当使用真空隔热件作为贮热水容器的隔热件时，降低来自贮热水容器的散热损失的贮热水容器单元和具有其的热水器。
[0014]用于解决课题的方法
[0015]为了解决所述现有的课题，本实用新型的贮热水容器单元，其特征在于，包括:贮热水容器；配设于上述贮热水容器外周的真空隔热件；和外壳，上述贮热水容器和上述真空隔热件配设于该外壳的内部，上述真空隔热件具有:袋状的外皮，和形成为板状并被封入到上述外皮中的芯材，上述芯材以被分割为多个的状态被封入到上述外皮中。
[0016]由此，防止贮热水容器仅被真空隔热件的外皮覆盖。由此，能够抑制贮热水容器的热量经由外皮散热。另外，在外皮的内部芯材被分割成多个地配置，所以即使在贮热水容器内存在温度分布，也难以发生从一个芯材向其他的芯材的热传导。由此，能够抑制特别是贮热水容器的高温部分的热量经由芯材散热。
[0017]实用新型的效果
[0018]根据本实用新型，当使用真空隔热件作为贮热水容器的隔热件时，能够降低来自贮热水容器的散热损失。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的一个实施方式的贮热水容器单元的结构图。
[0020]图2是图1的A-A截面图。
[0021]图3是表示该真空隔热件的结构的截面图。
[0022]图4 Ca)是表示本实施方式的另一结构的贮热水容器单元的结构图，图4 (b)是现有的贮热水容器单元的结构图。
[0023]图5是表示本实施方式的又一结构的贮热水容器单元的结构图。
[0024]图6是图5的B-B截面图。
[0025]图7是表示现有的贮热水容器单元的其他结构的结构图。
[0026]图8是表示其他的现有的贮热水容器单元的其他结构的结构图。
[0027]附图符号说明
[0028]I贮热水容器单元
[0029]2贮热水容器
[0030]3上部隔热件
[0031]4前部隔热件
[0032]5下部隔热件
[0033]6真空隔热件
[0034]7a 芯材
[0035]7b 芯材
[0036]8 外皮
[0037]10 外壳
【具体实施方式】
[0038]第I实用新型是一种贮热水容器单元，其特征在于，包括:贮热水容器；配设于上述贮热水容器外周的真空隔热件；和外壳，上述贮热水容器和上述真空隔热件配设于该外壳的内部，上述真空隔热件具有:袋状的外皮，和形成为板状并被封入到上述外皮中的芯材，上述芯材以被分割为多个的状态被封入到上述外皮中。
[0039]由此，防止贮热水容器仅被真空隔热件的外皮覆盖。由此，能够抑制贮热水容器的热量经由外皮散热。另外，在外皮的内部，芯材被分割成多个地配置，所以即使在贮热水容器内存在温度分布，也难以发生从一个芯材向其他的芯材的热传导。由此，能够抑制特别是贮热水容器的高温部分的热量经由芯材散热。因此，当使用真空隔热件作为贮热水容器的隔热件时，能够提高真空隔热件的隔热性能。其结果是，来自贮热水容器的散热损失减少。
[0040]第2实用新型其特征在于，特别是在第I实用新型中，上述真空隔热件，以被分割为多个的上述芯材在上述贮热水容器的上下方向排列的方式，配设于上述贮热水容器的上述外周。
[0041]如果储存在贮热水容器中的热水中存在温度分布，则因自然对流，较高温的热水向贮热水容器的上方移动，较低温的热水向贮热水容器的下方移动。另外，在使由加热机构加热生成的热水从贮热水容器的上方流入并储存的情况下，在贮热水容器内，形成越是上方温度越高、越是下方温度越低的温度分层。由此，多数情况下在贮热水容器的上方储存温度较高的热水。此处，如果多个芯材以在贮热水容器的上下方向排列的方式配置，则能够抑制从将贮热水容器的高温部隔热的一个芯材向将贮热水容器的低温部隔热的其他芯材的热传导。因此，当使用真空隔热件作为贮热水容器的隔热件时，能够提高真空隔热件的隔热性能。其结果是，来自贮热水容器的散热损失减少。
[0042]第3实用新型其特征在于，特别是在第2实用新型中，上述贮热水容器具有:形成为圆筒状的主干部；形成为半球状并与上述主干部的上侧接合的上部壳体；和形成为半球状并与上述主干部的下侧接合的下部壳体，上述真空隔热件以覆盖上述主干部与上述上部壳体的接合部的方式配置于上述贮热水容器的上述外周。
[0043]由此，与贮热水容器的表面凹凸匹配地配置厚度薄的真空隔热件，能够确保贮热水容器的隔热性能。
[0044]第4实用新型其特征在于，特别是在第3实用新型中，上述真空隔热件，以被分割为多个且配置成在上述贮热水容器的上下方向排列的上述芯材中的、配置于最上方侧的上述芯材覆盖上述接合部的方式，配设于上述贮热水容器的上述外周。
[0045]第5实用新型其特征在于，特别是在第4实用新型中，上述真空隔热件，以被分割为多个且配置成在上述贮热水容器的上下方向排列的上述芯材中的、配置于最上方侧的上述芯材以外的上述芯材覆盖上述主干部的方式，配设于上述贮热水容器的上述外周。
[0046]由此，能够提高贮热水容器与真空隔热件的紧贴性。
[0047]第6实用新型是一种热水器，特别是包括:第I至第5中任一项所述的贮热水容器单元；和加热水的加热机构。由此，能够使用来自贮热水容器的散热损失少的贮热水容器单元构成热水器。
[0048]下面，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。另外，本实用新型不受该实施方式限定。
[0049]图1是本实用新型的一个实施方式的贮热水容器单元I的结构图。图2是在高度方向中央的A-A水平截面截断图1的贮热水容器单元I时的截面图。[0050]本实施方式的贮热水容器单元I用于热水器。热水器包括:加热水生成热水的加热机构(未图示)；和具有储存由加热机构生成的热水的贮热水容器2的贮热水单元I。作为加热机构，能够使用电加热器、热泵装置、燃气机等，但从节能的观点来看，优选将热泵装置用作加热机构。
[0051]如图1所示，贮热水容器单元I包括:贮热水容器2 ;和覆盖贮热水容器2的隔热件(3、4、5、6)。贮热水容器2和隔热件(3、4、5、6)被收纳于外壳10，构成贮热水容器单元I。此外,在外壳10的内部也可以收纳贮热水容器2和隔热件(3、4、5、6)以外的部件，例如使水循环的泵等。
[0052]贮热水容器2如图4 (a)所示，具有:形成为圆筒状的主干部(中央部)2b ;形成为半球状，与主干部2b的上方接合的上部壳体2a ;和形成为半球状，与主干部2b的下方接合的下部壳体2c。主干部2b与上部壳体2a的接合、以及主干部2b与下部壳体2b的接合通过焊接来进行。贮热水容器2通过加工不锈钢板材，成型形成主干部2a、上部壳体2b、下部壳体2c,接着,通过将主干部2a与上部壳体2b和下部壳体2c焊接接合来制造。
[0053]在使用热泵装置作为加热机构的情况下，由热泵装置生成的热水通过与贮热水容器2的上部连接的返回管(未图示)流入到贮热水容器2。另外，水通过与贮热水容器2的下部连接的供水管(未图示)，流入到贮热水容器2的内部。由此，在贮热水容器2的内部形成越是上方温度越高、越是下方温度越低的温度分层。
[0054]在贮热水容器2的外周设置有用于隔热的隔热件(3、4、5、6)。贮热水容器2和隔热件(3、4、5、6)被收纳于外壳10，构成贮热水容器单元I。此外，在外壳10的内部也可以收纳贮热水容器2和隔热件(3、4、5、6)以外的部件，例如使水循环的泵等。
[0055]在贮热水容器2的上部设置有上部隔热件3。在贮热水容器2的前部设置有前部隔热件4。在贮热水容器2的下部设置有下部隔热件5。作为上部隔热件3、前部隔热件4、下部隔热件5的材料，使用加工性优秀的发泡苯乙烯、发泡聚氨酯或玻璃棉等。在从贮热水容器2的前部看的左右侧面部、以及与贮热水容器2的前部的相反侧的背面部设置有真空隔热件6。真空隔热件6沿着贮热水容器2的外表面设置。
[0056]使用图3说明本实施方式的真空隔热件6的结构。真空隔热件6具有:将硅和/或玻璃棉等做成粉末状或纤维状而构成的芯材(7a、7b);和铝等的外皮8，在外皮8中封入芯材(7a、7b)。在本实施方式中，如图3所示，将两个芯材A7a和B7b封入到外皮8中而构成。真空隔热件6将芯材(7a、7b)封入到外皮8中并使内部形成真空，通过热焊接加工等对外皮8的外周部端面9进行密闭处理来制造。真空隔热件6的热传导率是作为用作隔热件(3、4、5)的材料之一的聚氨酯的五分之一至十分之一。即，真空隔热件6的隔热性能比上部隔热件3、前部隔热件4和下部隔热件5高。
[0057]本实施方式的真空隔热件6如图1和图3所示，芯材以被分割成芯材A7a与B7b两部分的状态被封入到外皮8的内部而构成。此外，在本实施方式中，被封入到一个外皮8中的芯材采用两个，但也可以在一个外皮8中封入三个以上的芯材，构成真空隔热件8。
[0058]真空隔热件8具有比上部隔热件3、前部隔热件4和下部隔热件5高的隔热性能。因此，如果作为覆盖贮热水容器2的左右侧面部和背面部的隔热件使用真空隔热件6，则与使用发泡苯乙烯、发泡聚氨酯等隔热件的情况相比，能够使隔热件的厚度变薄。由此，能够使贮热水容器单元I紧凑化。其结果是，贮热水容器单元I和具有贮热水容器单元I的热水器的设置自由度增大。
[0059]一般而言，水的温度越高，密度越小。因此，在图1所示贮热水容器单元I中，在贮热水容器2内形成上方比下方温度高的温度分布。
[0060]如图1、图3所示，在本实施方式的贮热水容器单元I中，真空隔热件6的芯材(7a、7b)以被分割成芯材A7a和芯材B7b的状态配置于外皮8的内部。另外，真空隔热件6的芯材A7a和芯材B7b以在贮热水容器2的上下方向排列的方式配置。根据本实用新型，通过将封入到外皮8中的芯材(7a、7b)分割成多个，在芯材A7a与芯材B7b之间热传导受到阻碍。另外，芯材A7a与芯材B7b的接触面积减少。由此，能够降低从覆盖贮热水容器2的高温部分的芯材A7a向覆盖贮热水容器2的低温部分的芯材B7b的热传导。其结果是，能够减少来自贮热水容器2的散热损失。
[0061]另外，根据本实用新型，在一个外皮8的内部封入多个芯材(7a、7b)。S卩，在芯材A7a与芯材B7b邻接的部分，内侧(贮热水容器2侧)的外皮8与外侧(外壳内部的空气侧)的外皮8不接触。因此，能够抑制从内侧(贮热水容器2侧)的外皮8向外侧(外壳内部的空气侧)的热传导。
[0062]另外，现有技术中，如图7所示，在贮热水容器2的主干部2b的周围，多个真空隔热件(105a、105b)上下排列配置。因此，在真空隔热件105a与真空隔热件105b之间产生缝隙。由此，真空隔热件(105a、105b)与贮热水容器102之间的空气通过该缝隙漏出，散热损失增大。
[0063]另一方面，根据本实用新型，芯材A7a和芯材B7b被封入到一个外皮8中，贮热水容器2的主干部2b用一个真空隔热件6覆盖。由此，防止真空隔热件6与贮热水容器2之间的空气向真空隔热件6的外侧漏出，能够减少散热损失。
[0064]此外，在本实施方式中，贮热水容器2的左右侧面部和背面部用一个真空隔热件6覆盖，但是也可以用多个真空隔热件6覆盖。此时，贮热水容器2的上下方向优选用单一的真空隔热件6覆盖。即，优选多个真空隔热件6不在贮热水容器2的上下方向上排列。能够防止从上述缝隙中产生散热损失。
[0065]像这样，根据储存在隔热的贮热水容器2内的热水的温度分布，分别使用隔热件(3、4、5、6)，由此能够构成隔热性能优秀的贮热水容器单元I。
[0066]如以上那样，本实用新型的贮热水容器单元I中，作为覆盖贮热水容器2外周的隔热件，配置真空隔热件6。另外，真空隔热件6通过在一个袋状的外皮8的内部封入多个芯材(7a、7b)而构成。
[0067]由此，能够抑制经由芯材(7a、7b)的热传导和经由外皮8的热传导。由此，来自贮热水容器2的散热量减少。其结果是，能够提供隔热性能好且小型的贮热水容器单元I。
[0068]另外，根据本实用新型，也能够提高贮热水容器2与真空隔热件6的紧贴性。下面说明其内容。图4 (a)是表示本实施方式的贮热水容器单元I的另一结构的结构图，图4(b)是现有的贮热水容器单元的结构图。
[0069]如图4 (a)所示，贮热水容器2通过在形成为圆筒状的主干部2b焊接接合半球状的上部壳体2a和下部壳体2c而构成。S卩，形成为圆筒状的主干部2b的上方侧的开口部与形成为半球状的上部壳体2a的开口部焊接接合，形成为圆筒状的主干部2b的下方侧的开口部与形成为半球状的下部壳体2b的开口部焊接接合。此时，上部壳体2a的开口部的外径形成为比主干部2b的开口部的外径大。由此，主干部2b与上部壳体2a的焊接接合变得容易。另外,主干部2b与上部壳体2a的接合部通过焊接接合，成为比主干部2b和上部壳体2a的表面更向贮热水容器2的外侧突出的状态。
[0070]此处，真空隔热件6以覆盖主干部2b与上部壳体2a的接合部的至少一部分的方式，配置于贮热水容器2的外周。此外，在本实施方式中，如图4 (a)和(b)所示，以多个芯材(7a、7b)中的配置于上侧的芯材A7a覆盖接合部的方式，将真空隔热件6配置于贮热水容器2的外周。由此，配置于贮热水容器2的外周的真空隔热件6的上端位置比主干部2b与上部壳体2a的接合部更靠上方。如上所述，贮热水容器2内的热水温度越是上方越高。另夕卜，如上所述，真空隔热件6的热传导率比上部隔热件3、前部隔热件4或下部隔热件5小，能够将其厚度做薄。这样，如主干部2b与上部壳体2a的接合部那样，优选在贮热水容器2的表面形成凹凸的部位，配置隔热性能好且厚度薄的真空隔热件6，从而确保贮热水容器2的隔热性能。
[0071]而且，本实施方式的贮热水容器单元1，贮热水容器2由在一个外皮8中封入了多个芯材(7a、7b)的真空隔热件6隔热。另外，如图4 (a)所示，以芯材(7a、7b)在上下方向排列的方式，将真空隔热件6配置在贮热水容器2的外周。而且，以被封入到外皮8中的多个芯材中的位于最上侧的芯材7a覆盖主干部2b与上部壳体2a的接合部的方式，将真空隔热件6配设于贮热水容器2的外周。此外，以被封入到外皮8中的多个芯材(7a、7b)中的位于最上侧的芯材A7a以外的芯材B7b覆盖主干部2b的方式，将真空隔热件6配设于贮热水容器2的外周。由此，与未分割芯材的情况(图4 (b))相比，能够减少贮热水容器2的外表面与真空隔热件6的缝隙。
[0072]S卩，能够提高贮热水容器2与真空隔热件6的紧贴性。其结果是，能够减少来自贮热水容器2的散热损失。
[0073]如以上那样，在本实用新型的贮热水容器单元I中，真空隔热件6的上端位置是比构成贮热水容器2的圆筒状的主干部2b与半球状的上部壳体2a的接合部更靠上方的位置。
[0074]由此，贮热水容器2与真空隔热件6的紧贴性提高。其结果是，能够减少来自贮热水容器2的散热量。
[0075]另外，图5是表示本实施方式的又一贮热水容器单元I的结构的概略结构图。图6是图5的贮热水容器单元I的大致中央的B-B截面图。
[0076]图5、图6所示的贮热水容器单元I的贮热水容器2配置成卧式，即，配置成圆筒状的贮热水容器2的轴与水平方向大致平行。像这样，在贮热水容器2采用卧式的情况下，也能够以构成真空隔热件6的芯材A7a和芯材B7b在贮热水容器的上下方向排列的方式，配置真空隔热件6。由此，真空隔热件6的芯材A7a将储存贮热水容器2的较高温的热水的部分隔热，芯材B7b将储存贮热水容器2的较低温的热水的部分隔热。由此，特别是能够抑制从芯材A7a向芯材B7b的热传导。其结果是，能够降低来自贮热水容器2的散热损失，实现隔热性能优秀的贮热水容器单元I。
[0077]产业上的利用可能性
[0078]本实用新型的贮热水容器单元能够适用于，使用热泵单元作为加热机构的热泵热水器、使用电加热器的电热水器等的贮热水容器单元。
【权利要求】
1.一种贮热水容器单元，其特征在于，包括: 贮热水容器； 配设于所述贮热水容器外周的真空隔热件；和 外壳，所述贮热水容器和所述真空隔热件配设于该外壳的内部， 所述真空隔热件具有:袋状的外皮，和形成为板状并被封入到所述外皮中的芯材， 所述芯材以被分割为多个的状态被封入到所述外皮中。
2.如权利要求1所述的贮热水容器单元，其特征在于: 所述真空隔热件，以被分割为多个的所述芯材在所述贮热水容器的上下方向排列的方式，配设于所述贮热水容器的所述外周。
3.如权利要求2所述的贮热水容器单元，其特征在于: 所述贮热水容器具有:形成为圆筒状的主干部；形成为半球状并与所述主干部的上侧接合的上部壳体；和形成为半球状并与所述主干部的下侧接合的下部壳体， 所述真空隔热件以覆盖所述主干部与所述上部壳体的接合部的方式配置于所述贮热水容器的所述外周。
4.如权利要求3所述的贮热水容器单元，其特征在于: 所述真空隔热件，以被分割为多个且配置成在所述贮热水容器的上下方向排列的所述芯材中的、配置于最上方侧的所述芯材覆盖所述接合部的方式，配设于所述贮热水容器的所述外周。
5.如权利要求4所述的贮热水容器单元，其特征在于: 所述真空隔热件，以被分割为多个且配置成在所述贮热水容器的上下方向排列的所述芯材中的、配置于最上方侧的所述芯材以外的所述芯材覆盖所述主干部的方式，配设于所述贮热水容器的所述外周。
6.一种热水器，其特征在于，包括: 加热水的加热机构；和 权利要求1?5中任一项所述的贮热水容器单元。
【文档编号】F24H9/00GK203744554SQ201420100516
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2013年3月7日
【发明者】仓本哲英, 西山吉继, 山冈由树, 金子浩孝, 近藤贵幸, 柴田裕史 申请人:松下电器产业株式会社