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技術 ヒートポンプ給湯機

出願人 パナソニック株式会社
発明者 阿部憲生村上茂重岡武彦
出願日 2006年2月10日 (15年4ヶ月経過) 出願番号 2006-033381
公開日 2007年8月23日 (13年9ヶ月経過) 公開番号 2007-212062
状態 特許登録済
技術分野 ヒートポンプ、太陽熱、廃熱利用給湯器 流体加熱器の細部
主要キーワード 補修点検 断熱保温材 接続弁 発泡スチロ 立方形状 断熱保温 後方面 真空密封
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年8月23日)のものです。
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図面 (8)

課題

真空断熱材成形した発泡スチロールを組み合わせた断熱保温材を配設することで真空断熱材の破損時の影響を少なくさせると共に断熱性能を保持したまま真空断熱材の貯湯タンクへの配設をやりやすくすることを目的とする。

解決手段

貯湯タンク30の周囲に断熱保温するように芯材部31b2、31c2をラミネートフィルム31b1、31c1で覆い真空密封して凸部を形成しかつ複数に分割して設けた真空断熱材31b、31cと成形した発泡スチロール31aを組み合わせた断熱保温材を配設してあるので、貯湯タンク30の周囲を真空断熱材で覆う時の作業性が向上するとともに、真空断熱材31b、31cの破損の危険性も減少させかつ破損時の影響度は少なくすることができる。

概要

背景

従来のヒートポンプ式給湯機は、圧縮機、水冷媒熱交換器空気冷媒熱交換器減圧手段を順次接続した閉回路冷媒循環させる冷媒循環回路と、この水冷媒熱交換器で加熱された温水貯蔵する貯湯タンクからなる。

このようなヒートポンプ式給湯機は、大きな貯湯タンクを有し、昼間使用する必要分全量を夜間に沸かし高温貯蔵しておくため、貯湯タンクからの放熱損失が大きく、給湯機の大型化に伴う設置等にも多くの課題があった。

そこで、ヒートポンプ回路と、冷媒対水熱交換器と、貯湯タンクと、直接給湯回路と、給湯制御部と、ヒートポンプ制御部を備えたヒートポンプ式給湯機において、前記貯湯タンクの周囲に真空断熱材を設置することにより、コンパクト化及び高断熱性を達成するものが考えられた(特許文献1、特許文献2)。

図7は従来のヒートポンプ式給湯機の貯湯タンクの概略図である。図7において、湯温が下がるのを少しでも低減させることが出来るように、貯湯タンク51の周り断熱性能が良い真空断熱材52を密着させるように設置し、真空断熱材52の周りに冷媒対水熱交換器53を設置することにより、貯湯タンク51部容積さらには給湯機自体もコンパクトに出来るようになる。
特開2005−315480号公報
特開2002−277055号公報

概要

真空断熱材と成形した発泡スチロールを組み合わせた断熱保温材を配設することで真空断熱材の破損時の影響を少なくさせると共に断熱性能を保持したまま真空断熱材の貯湯タンクへの配設をやりやすくすることを目的とする。貯湯タンク30の周囲に断熱保温するように芯材部31b2、31c2をラミネートフィルム31b1、31c1で覆い真空密封して凸部を形成しかつ複数に分割して設けた真空断熱材31b、31cと成形した発泡スチロール31aを組み合わせた断熱保温材を配設してあるので、貯湯タンク30の周囲を真空断熱材で覆う時の作業性が向上するとともに、真空断熱材31b、31cの破損の危険性も減少させかつ破損時の影響度は少なくすることができる。

目的

そこで本発明は、真空断熱材と成形した発泡スチロールを組み合わせた断熱保温材を配設することで真空断熱材の破損時の影響を少なくさせると共に断熱性能を保持したまま真空断熱材の貯湯タンクへの配設をやりやすくすることを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

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請求項1

圧縮機、水冷媒熱交換器空気冷媒熱交換器減圧手段を順次接続した閉回路冷媒循環させる冷媒循環回路と、前記水冷媒熱交換器で加熱された温水貯蔵する円筒状の貯湯タンクと、前記貯湯タンクに水を供給する給水管を接続する接続弁と、前記冷媒循環回路と前記貯湯タンクとを一体に収納する筺体とを備え、前記貯湯タンクの周囲に断熱保温するように芯材部をラミネートフィルムで覆い真空密封して凸部を形成する真空断熱材成形した発泡スチロールを組み合わせた断熱保温材を配設したヒートポンプ給湯機

請求項2

圧縮機、水冷媒熱交換器、空気冷媒熱交換器、減圧手段を順次接続した閉回路で冷媒を循環させる冷媒循環回路と、前記水冷媒熱交換器で加熱された温水を貯蔵する円筒状の貯湯タンクと、前記貯湯タンクに水を供給する給水管を接続する接続弁と、前記冷媒循環回路と前記貯湯タンクとを一体に収納する筺体とを備え、前記貯湯タンクの周囲に断熱保温するように芯材部をラミネートフィルムで覆い真空密封して凸部を形成する真空断熱材と成形した発泡スチロールを組み合わせた断熱保温材を配設するとともに、前記真空断熱材は複数に分割して設けたヒートポンプ給湯機。

請求項3

前記断熱保温材は、前記発泡スチロールに前記真空断熱材を取り付ける固定部分を設け、前記発泡スチロールの固定部分に前記真空断熱材を取り付けたのち、前記貯湯タンクの周囲に前記断熱保温材を配設するようにした請求項1から請求項2のいずれか1項に記載のヒートポンプ給湯機。

請求項4

前記貯湯タンクの湯温を検出する温度検出手段を設けるとともに温度検出手段等の補修点検が必要な部分を少なくとも着脱自在な発泡スチロール成形の点検部で構成した請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のヒートポンプ給湯機。

請求項5

前記断熱保温材は前記貯湯タンクの上部を前記真空断熱材の被覆率を高くし、下部を成形した発泡スチロールの被覆率を高くして配設するようにした請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のヒートポンプ給湯機。

技術分野

0001

本発明は、圧縮機、水冷媒熱交換器空気冷媒熱交換器減圧手段を順次接続した閉回路冷媒循環させる冷媒循環回路と、この水冷媒熱交換器で加熱された温水貯蔵する円筒状の貯湯タンクとを一つの筐体内に収納するヒートポンプ給湯機に関する。

背景技術

0002

従来のヒートポンプ式給湯機は、圧縮機、水冷媒熱交換器、空気冷媒熱交換器、減圧手段を順次接続した閉回路で冷媒を循環させる冷媒循環回路と、この水冷媒熱交換器で加熱された温水を貯蔵する貯湯タンクからなる。

0003

このようなヒートポンプ式給湯機は、大きな貯湯タンクを有し、昼間使用する必要分全量を夜間に沸かし高温貯蔵しておくため、貯湯タンクからの放熱損失が大きく、給湯機の大型化に伴う設置等にも多くの課題があった。

0004

そこで、ヒートポンプ回路と、冷媒対水熱交換器と、貯湯タンクと、直接給湯回路と、給湯制御部と、ヒートポンプ制御部を備えたヒートポンプ式給湯機において、前記貯湯タンクの周囲に真空断熱材を設置することにより、コンパクト化及び高断熱性を達成するものが考えられた(特許文献1、特許文献2)。

0005

図7は従来のヒートポンプ式給湯機の貯湯タンクの概略図である。図7において、湯温が下がるのを少しでも低減させることが出来るように、貯湯タンク51の周り断熱性能が良い真空断熱材52を密着させるように設置し、真空断熱材52の周りに冷媒対水熱交換器53を設置することにより、貯湯タンク51部容積さらには給湯機自体もコンパクトに出来るようになる。
特開2005−315480号公報
特開2002−277055号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、貯湯タンク51の周りに断熱性能が良い真空断熱材52を密着させるように設置したときに、作業ミスなど何らかの理由で真空断熱材52に1箇所でも穴が開くと、真空断熱材52の著しく断熱保温効果が無くなり、貯湯タンク51からの放熱損失が大きくなり、ヒートポンプ式給湯機の能力低下につながるという問題がある。特に貯湯タンク51やその周囲には金属製や樹脂製の部品等があり、また配管等の接続も必要なことから、貯湯タンク51に一つの真空断熱材52で周囲を覆うようにすると作業性が悪くなるとともに、破損の心配が十分に考えられた。

0007

そこで本発明は、真空断熱材と成形した発泡スチロールを組み合わせた断熱保温材を配設することで真空断熱材の破損時の影響を少なくさせると共に断熱性能を保持したまま真空断熱材の貯湯タンクへの配設をやりやすくすることを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ給湯機は、圧縮機、水冷媒熱交換器、空気冷媒熱交換器、減圧手段を順次接続した閉回路で冷媒を循環させる冷媒循環回路と、前記水冷媒熱交換器で加熱された温水を貯蔵する円筒状の貯湯タンクと、前記貯湯タンクに水を供給する給水管を接続する接続弁と、前記冷媒循環回路と前記貯湯タンクとを一体に収納する筺体とを備え、前記貯湯タンクの周囲に断熱保温するように芯材部を
ラミネートフィルムで覆い真空密封して凸部を形成する真空断熱材と成形した発泡スチロールを組み合わせた断熱保温材を配設した構成としてある。

0009

上記した構成において、前記貯湯タンクの周囲に断熱保温するように断熱保温材を真空断熱材と成形した発泡スチロールを組み合わせあるので、貯湯タンクの水冷媒熱交換器との接続部等の作業をする部分つまり真空断熱材を配設しにくいあるいは損傷しやすい部分を発泡スチロールで構成することで、真空断熱材の破損の危険性も減少させることができ、作業性が向上することができるようになる。

発明の効果

0010

本発明の真空断熱材構成は、前記貯湯タンクの周囲に断熱保温するように芯材部をラミネートフィルムで覆い真空密封して凸部を形成した真空断熱材と成形した発泡スチロールを配設してあるので、貯湯タンクの周囲を真空断熱材で覆う時の作業性が向上するとともに、真空断熱材の破損の危険性も減少させかつ破損時の影響度は少なくすることができる。

発明を実施するための最良の形態

0011

第1の発明は、圧縮機、水冷媒熱交換器、空気冷媒熱交換器、減圧手段を順次接続した閉回路で冷媒を循環させる冷媒循環回路と、前記水冷媒熱交換器で加熱された温水を貯蔵する円筒状の貯湯タンクと、前記貯湯タンクに水を供給する給水管を接続する接続弁と、前記冷媒循環回路と前記貯湯タンクとを一体に収納する筺体とを備え、前記貯湯タンクの周囲に断熱保温するように芯材部をラミネートフィルムで覆い真空密封して凸部を形成する真空断熱材と成形した発泡スチロールを組み合わせた断熱保温材を配設した構成としてある。

0012

そして、前記貯湯タンクの周囲に断熱保温するように断熱保温材を真空断熱材と成形した発泡スチロールを組み合わせあるので、貯湯タンクの水冷媒熱交換器との接続部等の作業をする部分つまり真空断熱材を配設しにくいあるいは損傷しやすい部分を発泡スチロールで構成することで、真空断熱材の破損の危険性も減少させることができ、作業性が向上することができるようになる。

0013

第2の発明は、圧縮機、水冷媒熱交換器、空気冷媒熱交換器、減圧手段を順次接続した閉回路で冷媒を循環させる冷媒循環回路と、前記水冷媒熱交換器で加熱された温水を貯蔵する円筒状の貯湯タンクと、前記貯湯タンクに水を供給する給水管を接続する接続弁と、前記冷媒循環回路と前記貯湯タンクとを一体に収納する筺体とを備え、前記貯湯タンクの周囲に断熱保温するように芯材部をラミネートフィルムで覆い真空密封して凸部を形成する真空断熱材と成形した発泡スチロールを組み合わせた断熱保温材を配設するとともに、前記真空断熱材は複数に分割して設けた構成としてある。

0014

そして、前記貯湯タンクの周囲に断熱保温するように芯材部をラミネートフィルムで覆い真空密封して凸部を形成する真空断熱材を配設するとともに、前記真空断熱材は複数に分割して設けてあるので、何らかの原因で真空断熱材に穴等が明き破損してもその部分のみの真空断熱材の断熱性能が下がるのみで、他の部分の断熱性能は下がらないので、その影響度は少なくなる。また、真空断熱材を複数に分割して配設することができるので、貯湯タンクに真空断熱材で周囲を覆うようにするときの作業性が向上し、真空断熱材の破損の危険性も減少させることができる。

0015

また、複数に分割して設けた真空断熱材と成形した発泡スチロールを組み合わせることにより、貯湯タンクの水冷媒熱交換器との接続部等の作業をする部分つまり真空断熱材を配設しにくいあるいは損傷しやすい部分を発泡スチロールで構成することで、真空断熱材
の破損の危険性も減少させることができ、作業性が向上することができるようになる。

0016

第3の発明は、特に、第1〜第2のいずれか1つの発明の断熱保温材は、前記発泡スチロールに前記真空断熱材を取り付ける固定部分を設け、前記発泡スチロールの固定部分に前記真空断熱材を取り付けたのち、前記貯湯タンクの周囲に前記断熱保温材を配設するようにした構成としてある。

0017

そして、前記発泡スチロールに前記真空断熱材を取り付ける固定部分を設けてあるので、あらかじめ前記発泡スチロールの固定部分に複数に分割した前記真空断熱材を取り付けたのち、損傷しやすい真空断熱材を発泡スチロールで保護して発泡スチロールといっしょに前記貯湯タンクの周囲に配設することができ、より作業性が向上し、真空断熱材の破損の危険性も減少させることができる。

0018

第4の発明は、特に、第1〜第3のいずれか1つの発明のヒートポンプ給湯機において、前記貯湯タンクの湯温を検出する温度検出手段を設けるとともに温度検出手段等の補修点検が必要な部分を少なくとも着脱自在な発泡スチロール成形の点検部で構成してある。

0019

そして、前記貯湯タンクの湯温を検出する温度検出手段を設けるとともに温度検出手段等の真空断熱材を配設しにくいあるいは損傷しやすい部分となる補修点検が必要な部分を少なくとも発泡スチロール成形の点検部で構成して着脱自在としてあるので、真空断熱材の破損の危険性も減少させかつ補修点検が容易に行えるようになる。

0020

第5の発明は、特に、第1〜第3のいずれか1つの発明の断熱保温材を、前記貯湯タンクの上部を前記真空断熱材の被覆率を高くし、下部を成形した発泡スチロールの被覆率を高くして配設するようにした構成としてある。

0021

そして、前記貯湯タンクの温度は上部が高く下部が低くなっていて、前記貯湯タンクの上部を複数に分割した前記真空断熱材の被覆率を高くし、下部を成形した発泡スチロールの被覆率を高くして配設するようにしてあるので、前記貯湯タンクの上部の断熱保温性能を向上させることができ、より効果的に断熱保温することができるようになるとともに、損傷しやすく高価な真空断熱材の使用量を減らすことができ、真空断熱材の破損の危険性も減少させかつ安価に構成することができるようになる。

0022

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

0023

(実施の形態1)
以下本発明の一実施例によるヒートポンプ給湯機について説明する。

0024

図1は、本実施例によるヒートポンプ給湯機の概略構成を示す斜視図、図2は同ヒートポンプ給湯機の内部配置を示す構成図、図3は同ヒートポンプ給湯機の貯湯タンクの周囲へ断熱保温材を配設した状態を示す貯湯タンクの外観図図4同真空断熱材を取り付けた断熱保温材を配設した要部縦断面図、図5は同断熱保温材の点検部を配設した要部縦断面図、図6は同断熱保温材を配設した要部横断面図である。

0025

まず、特に図1を用いて全体構成について説明する。

0026

本実施例によるヒートポンプ給湯機は、立方形状からなる筐体10内部に、冷媒循環回路20と貯の湯タンク30とを有している。

0027

筐体10内部は、仕切り板11によって左右方向に2つの空間が形成され、一方の空間に冷媒循環回路20が配置され、他方の空間に貯湯タンク30が配置されていて、この貯湯タンクの周囲には、断熱保温して湯温が下がるのを少しでも低減させることが出来るように、図3に示すように、前記発泡スチロール31aと複数に分割した真空断熱材31b、31cを組み合わせた断熱保温材31を配設してある。

0028

この断熱保温材31は、図4及び図6に示すように、あらかじめ芯材部31b2、31c2をラミネートフィルム31b1、31c1で覆い真空密封して凸部を形成する真空断熱材31b、31cを複数に分割して発泡スチロール31aの固定部分31a1に取り付けて構成してあり、貯湯タンク30の周囲にこの断熱保温材31を配設しかつ貯湯タンク30に断熱保温材31の発泡スチロール31a部分(図示せず)で固定してあるとともに、貯湯タンク30の上部を複数に分割した真空断熱材31b、31cの被覆率を高くし、下部を成形した発泡スチロール31aの被覆率を高くして配設するようにしてある。

0029

また、図5に示すように、貯湯タンク30には、その貯湯タンク30の湯温を検出する温度検出手段37を設けてあり、このような温度検出手段37等の補修点検が必要な部分は、着脱自在な発泡スチロール成形の点検部38が設けてある。

0030

冷媒循環回路20は、圧縮機21、水冷媒熱交換器22、空気冷媒熱交換器23、減圧手段(図示せず)を順次接続し、冷媒を循環させる閉回路で構成されている。なお、この冷媒としては二酸化炭素冷媒を用いるものが好ましい。

0031

ここで圧縮機21及び水冷媒熱交換器22は、支持板12上に設置されている。空気冷媒熱交換器23は、筐体10の一方の空間の後方面及び側面を覆うように平面視で略L字状に配置されている。また、筐体10の一方の空間には、複数のファン24、25が配置されている。これらのファン24、25によって、空気冷媒熱交換器23での熱交換を行う。

0032

また、貯湯タンク30の前方下部分に、貯湯タンク30に水を供給する給水管32、貯湯タンク30のお湯を外部に導出する給湯管33、風呂追い炊き用給湯管34、及び風呂追い炊き用給水管35をそれぞれ接続する接続弁32A、33A、34A、35Aを配置している。貯湯タンク30の前方下部分に位置する支持板12は、他の面よりも高い位置に設けることで、貯湯タンク30の前方下部分には、接続弁32A、33A、34A、35Aが配置される空間を形成している。なお、図1においては、これらの接続弁32A、33A、34A、35Aを省略している。

0033

以上のように本実施例によれば、貯湯タンク30の周囲に断熱保温するように芯材部31b2、31c2をラミネートフィルム31b1、31c1で覆い真空密封して凸部を形成する真空断熱材31b、31cを配設するとともに、真空断熱材31は複数に真空断熱材31b、31cと分割して設けてあるので、何らかの原因で真空断熱材31に穴等が明き破損してもその部分のみの真空断熱材31の断熱性能が下がるのみで、他の部分の断熱性能は下がらないので、その影響度は少なくなる。また、真空断熱材31b、31cを複数に分割して配設することができるので、貯湯タンク30に真空断熱材31で周囲を覆うようにするときの作業性が向上し、真空断熱材31の破損の危険性も減少させることができる。

0034

また、断熱保温材31は、複数に分割して設けた真空断熱材31b、31cと成形した発泡スチロール31aを組み合わせることにより、貯湯タンク30の水冷媒熱交換器22との接続部等の作業をする部分あるいは温度検出手段37等の補修点検が必要な部分、つまり真空断熱材31b、31cを配設しにくいあるいは損傷しやすい部分を発泡スチロ
ル31aで構成することで、真空断熱材31b、31cの破損の危険性も減少させることができ、作業性が向上することができるようになる。

0035

特に、貯湯タンク30の湯温を検出する温度検出手段37を設けるとともに温度検出手段37等の真空断熱材31b、31cを配設しにくいあるいは損傷しやすい部分となる補修点検が必要な部分を少なくとも着脱自在な発泡スチロール成形の点検部38が設けてあるので、開口を設けることが構成しにくい真空断熱材31b、31cを使用しないため、構成が簡単となるとともに、真空断熱材31b、31cの破損の危険性も減少させかつ補修点検が容易に行えるようになる。

0036

そして、発泡スチロール31aに複数に分割した真空断熱材31b、31cを取り付ける固定部分31a1を設けてあるので、あらかじめ発泡スチロールの固定部分に複数に分割した真空断熱材を取り付けたのち、損傷しやすい真空断熱材31b、31cを発泡スチロール31aで保護して発泡スチロール31aといっしょに貯湯タンク30の周囲に配設することができ、より作業性が向上し、真空断熱材31b、31cの破損の危険性も減少させることができる。また、貯湯タンク30に真空断熱材31b、31cと成形した発泡スチロール31aを組み合わせて構成した断熱保温材31を発泡スチロール31a部分で固定するようにしてあり、固定による真空断熱材31b、31cの破損の危険性も減少させることができ、作業性が向上することができるようになる。

0037

さらに、貯湯タンク30の温度は上部が高く下部が低くなっていて、貯湯タンク30の上部を複数に分割した真空断熱材31b、31cの被覆率を高くし、下部を成形した発泡スチロール31aの被覆率を高くして配設するようにしてあるので、貯湯タンク30の上部の断熱保温性能を向上させることができ、より効果的に断熱保温することができるようになるとともに、損傷しやすく高価な真空断熱材31b、31cの使用量を減らすことができ、真空断熱材31b、31cの破損の危険性も減少させかつ安価に構成することができるようになる。

0038

なお、本実施の形態では、貯湯タンク30の上部を複数に分割した真空断熱材31b、31cの被覆率を高くし、下部を成形した発泡スチロール31aの被覆率を高くして配設するようにしたもので説明したが、これは、貯湯タンク30の上部を複数に分割した真空断熱材で構成し、下部を成形した発泡スチロールで構成してもよく、また、発泡スチロール31aの固定部分31a1に複数に分割した真空断熱材31a、31bを取り付けたもので説明したが、これは、発泡スチロール31aの固定部分31a1に発両面テープ等の接着手段で真空断熱材31a、31bを取り付けてもよく、その他各部の構成も本発明の目的を達成する範囲であれば、その構成はどのようなものであってよい。

0039

本発明は、風呂への給湯、沸き上げ機能を備えたヒートポンプ給湯機の他、暖房乾燥機能を備えたヒートポンプ給湯機として利用することができる。

図面の簡単な説明

0040

実施の形態1におけるヒートポンプ給湯機の斜視図
同ヒートポンプ給湯機の構成図
同貯湯タンクの外観図
同貯湯タンクへ断熱保温材を配設した要部縦断面図
同貯湯タンクへ断熱保温材の点検部を配設した要部横断面図
同ヒートポンプ給湯機の貯湯タンクへ断熱保温材を配設した要部横断面図
従来のヒートポンプ給湯機の概略図

符号の説明

0041

20冷媒循環回路
21圧縮機
22水冷媒熱交換器
23空気冷媒熱交換器
30貯湯タンク
31断熱保温材
31a発泡スチロール
31a1 発泡スチロール31aの固定部分
31b、31c真空断熱材
31b1、31c1ラミネートフィルム
31b2、31c2芯材部
32給水管
32A、33A、34A、35A接続弁
37温度検出手段
38点検部

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