(57)【要約】【課題】貯湯タンクの保温性能の経年的低下を抑制し得る給湯機およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の給湯機は、給湯用の温水を貯留する貯湯タンク１を有する給湯機Ｄであって、円筒形状を有する貯湯タンク１の周りに非真空断熱材である断熱材２０ａ、２０ｂが設けられ、さらに、該断熱材２０ａ、２０ｂの外側に貯湯タンク１の外周形状に沿って湾曲した真空断熱材１９が設けられる。  また、本発明の給湯機の製造方法は、給湯用の温水を貯留する貯湯タンク１を有する給湯機Ｄの製造方法であって、円筒形状を有する貯湯タンク１の周りに非真空断熱材である断熱材２０ａ、２０ｂを設け、さらに、該断熱材２０ａ、２０ｂの外側に貯湯タンク１の外周形状に沿って湾曲した真空断熱材１９を設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯用の温水を貯留する貯湯タンクを有する給湯機であって、
円筒形状を有する前記貯湯タンクの周りに非真空断熱材である断熱材が設けられ、さらに、該断熱材の外側に前記貯湯タンクの外周形状に沿って湾曲した真空断熱材が設けられる
ことを特徴とする給湯機。
【請求項２】
給湯用の温水を貯留する貯湯タンクを有する給湯機であって、
前記貯湯タンクの周りに設けられる発泡スチロール又はグラスウールからなる断熱材の外側に、真空断熱材が設けられる
ことを特徴とする給湯機。
【請求項３】
前記断熱材における前記貯湯タンクが配置される側の反対側の外周部に前記貯湯タンク側に向けて凹む凹部が形成され、
前記真空断熱材が、前記断熱材の凹部に設置され、該断熱材を介して前記貯湯タンクに設けられる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給湯機。
【請求項４】
前記断熱材における前記凹部に連続して取り付け溝部または取り付け孔が形成され、
前記真空断熱材は、その周辺部の密閉代が前記取り付け溝部または前記取り付け孔に挿入されることで前記断熱材の凹部に設置され、該断熱材を介して前記貯湯タンクに設けられる
ことを特徴とする請求項３に記載の給湯機。
【請求項５】
前記真空断熱材が前記断熱材の外側に設けられる箇所の前記断熱材および前記真空断熱材の厚みが、前記断熱材のみ設けられる箇所の前記断熱材の厚みより薄く形成される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給湯機。
【請求項６】
前記真空断熱材は、前記貯湯タンクの下側より上側に多く設けられる
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちの何れか一項に記載の給湯機。
【請求項７】
前記給湯機は、ヒートポンプ部のガスクーラにおいて加熱した温水を前記貯湯タンクに貯留するヒートポンプ式給湯機である
ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちの何れか一項に記載の給湯機。
【請求項８】
前記ヒートポンプ式給湯機は、
前記真空断熱材を前記断熱材を介して取り付けた前記貯湯タンクに、減圧弁を介して導入した水道水等の水を前記ヒートポンプ部のガスクーラにおいて加熱し、該加熱した温水を前記貯湯タンク内に貯留し、該貯留した温水を各給湯機器で利用するようにしたヒートポンプ式給湯機であり、
前記貯湯タンク内の温水と減圧弁を介して導入した水道水等の水を給湯混合弁またはふろ混合弁で所定の設定温度になるように混合し、該混合した温水を給湯または浴槽の湯張りに使用する一方、前記貯湯タンク上部に追い焚き熱交換器を配設し、該追い焚き熱交換器に前記浴槽内の水または温水を循環することにより、前記貯湯タンク上部の高温の温水との間で間接的に熱交換を行い、前記浴槽内の水または温水を追い焚き加熱するようにした循環回路を設けた
ことを特徴とする請求項７に記載の給湯機。
【請求項９】
給湯用の温水を貯留する貯湯タンクを有する給湯機の製造方法であって、
円筒形状を有する前記貯湯タンクの周りに非真空断熱材である断熱材を設け、さらに、該断熱材の外側に前記貯湯タンクの外周形状に沿って湾曲した真空断熱材を設ける
ことを特徴とする給湯機の製造方法。
【請求項１０】
給湯用の温水を貯留する貯湯タンクを有する給湯機の製造方法であって、
前記貯湯タンクの周りに発泡スチロール又はグラスウールからなる断熱材を設け、該断熱材の外側に真空断熱材を設ける
ことを特徴とする給湯機の製造方法。
【請求項１１】
前記断熱材は、前記貯湯タンクが配置される側の反対側の外周部に前記貯湯タンク側に向けて凹む凹部が形成され、
前記真空断熱材が、前記断熱材の凹部に設けられる
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の給湯機の製造方法。
【請求項１２】
前記断熱材における前記凹部に連続して取り付け溝部または取り付け孔が形成され、
前記真空断熱材は、その周辺部の密閉代が前記取り付け溝部または前記取り付け孔に挿入されることで前記断熱材の凹部に設けられる
ことを特徴とする請求項１１に記載の給湯機の製造方法。
【請求項１３】
前記真空断熱材を前記断熱材の外側に設ける箇所の前記断熱材および前記真空断熱材の厚みが前記断熱材のみ設ける箇所の前記断熱材の厚みより薄く形成される
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の給湯機の製造方法。
【請求項１４】
前記真空断熱材は、前記貯湯タンクの下側より上側に多く設けられる
ことを特徴とする請求項９から請求項１３のうちの何れか一項に記載の給湯機の製造方法。
【請求項１５】
前記給湯機は、ヒートポンプ部のガスクーラにおいて加熱した温水を前記貯湯タンクに貯留するヒートポンプ式給湯機である
ことを特徴とする請求項９から請求項１４のうちの何れか一項に記載の給湯機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯用の加熱した温水を貯留する真空断熱材を設置した貯湯タンクを有する給湯機およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の給湯機として、例えば、特許文献１に記載される貯湯タンクは、最高約９０℃の温水が貯湯されることから、内部の温水が冷めないように保温性能を向上させることを目的として、貯湯タンクの廻りに真空断熱材を密着させて取り付けている。
また、特許文献２に記載される貯湯タンクにおいては、円筒形状を有する貯湯タンクと真空断熱材との間にラミネート紙を取り付けて、その外側に平坦な真空断熱材を設けることにより、真空断熱材を貯湯タンクに直接密着させない構成として、断熱性能の向上を図っている。その他にも、特許文献２では、貯湯タンクと真空断熱材とを僅かに離間させて、その間に硬質発泡ウレタン部材を介装させることも提案されている。
【特許文献１】特許４００１１８４号公報(段落００３１〜００３５、図１、図２等)
【特許文献２】特開２００８−１０７０１５号公報(段落００１２、００１３、００２７、図１、図２、図１２等)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述の特許文献１の真空断熱材を貯湯タンクに直接密着させ取り付ける構成は、真空断熱材が熱に弱く熱劣化するため、最高約９０℃の温水を貯湯するヒートポンプ式給湯機等では、経年変化により、真空断熱材の保温性能が年々低下するという問題がある。
【０００４】
また、特許文献２の構成は、貯湯タンクと平坦な真空断熱材との間に取り付けられるラミネート紙や僅かな隙間に介装される硬質発泡ウレタン部材等により、真空断熱材の貯湯タンクからの熱負荷を軽減させる程度であり、高温の貯湯タンクによる真空断熱材の熱劣化を抑制する確実性は低く、真空断熱材の経年変化で、貯湯タンクの保温性能が年々低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は上記実状に鑑み、貯湯タンクの保温性能の経年的低下を抑制し得る給湯機およびその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく、第１の本発明に関わる給湯機は、給湯用の温水を貯留する貯湯タンクを有する給湯機であって、円筒形状を有する貯湯タンクの周りに非真空断熱材である断熱材が設けられ、さらに、該断熱材の外側に貯湯タンクの外周形状に沿って湾曲した真空断熱材が設けられている。
【０００７】
第２の本発明に関わる給湯機は、給湯用の温水を貯留する貯湯タンクを有する給湯機であって、貯湯タンクの周りに設けられる発泡スチロール又はグラスウールからなる断熱材の外側に、真空断熱材が設けられている。
【０００８】
第３の本発明に関わる給湯機の製造方法は、給湯用の温水を貯留する貯湯タンクを有する給湯機の製造方法であって、円筒形状を有する貯湯タンクの周りに非真空断熱材である断熱材を設け、さらに、該断熱材の外側に貯湯タンクの外周形状に沿って湾曲した真空断熱材を設けている。
【０００９】
第４の本発明に関わる給湯機の製造方法は、給湯用の温水を貯留する貯湯タンクを有する給湯機の製造方法であって、貯湯タンクの周りに発泡スチロール又はグラスウールからなる断熱材を設け、該断熱材の外側に真空断熱材を設けている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、貯湯タンクの保温性能の経年的低下を抑制し得る給湯機およびその製造方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る実施形態の給湯機Ｄの貯湯タンク１を縦断面で示す全体構成図であり、図２は、図１に示す貯湯タンク１のＡ−Ａ線断面図である。
【００１２】
＜＜給湯機Ｄの概要＞＞
図１、図２に示すように、実施形態の給湯機Ｄは、高温のお湯(温水)が貯湯される貯湯タンク１の廻りに直接一般の断熱材２０を密着させ、この断熱材２０の外側に真空断熱材１９を取り付けている。
真空断熱材１９が直接貯湯タンク１に密着しないことにより、真空断熱材１９の熱劣化が防止でき、真空断熱材１９の熱伝導率が時間の経過に拘わらず殆ど変化しなくなり、保温性能の低下が防げる。そのため、何時までも高断熱性能が維持できる貯湯タンク１を備えた給湯機Ｄを提供できる。
【００１３】
具体的には、図１に示すヒートポンプユニット２のガスクーラ(図示せず)で加熱した湯を貯湯する貯湯タンク１の周りに、保温性能向上のため、貯湯タンク１側に形成した凹部２０ｈを外周部に有する発泡スチロールなどの一般の断熱材２０を、取り付けた後、この断熱材２０の凹部２０ｈに真空断熱材１９を取り付けている。
【００１４】
以下、実施形態の給湯機Ｄについて詳細に説明する。
＜給湯機Ｄのシステム＞
図１に示す給湯機Ｄは、ヒートポンプユニット２のガスクーラ(図示せず)において加熱した湯(温水)を貯湯タンク１に貯留し、この貯留した湯を給湯、浴槽１６への湯張り、およびお風呂(浴槽１６)の追焚きで利用するようにしたヒートポンプ式給湯機である。
【００１５】
次に、給湯機Ｄのシステムについて説明する。
給湯機Ｄは、給湯源となる水道水などの給水を配管ｈ０の減圧弁１０を介して配管ｈ１を通して貯湯タンク１の下部に導入し、この貯湯タンク１に導入された水道水を三方弁１５を介して配管ｈ２を通してヒートポンプユニット２に導入する。そして、この給水をヒートポンプユニット２のガスクーラ(図示せず)で加熱し、温水として、配管ｈ３を通して貯湯タンク１の上部に導入し、貯湯タンク１内に貯留する。
こうして、貯湯タンク１に貯留された温水を、給湯用の配管ｈ４、湯はり用のｈ５、ｈ６等を介して使用箇所、例えば、給湯や浴槽１６等に供給している。
【００１６】
この給湯機Ｄにおける浴槽１６への湯張りは、貯湯タンク１内から配管ｈ７で取り出した温水を、減圧弁１０を介して配管ｈ０を通って導入した給水（水道水）とふろ混合弁８で合流させ、ふろリモコン５、台所リモコン６等のリモコンで設定された所定のふろ温度になるようにふろ混合弁８で混合度合いを変えて温水の温度調節を行い、浴槽１６の湯張りを行っている。
【００１７】
浴槽１６内の湯または水の追い焚きは、貯湯タンク１内の上部に配設された追い焚き熱交換器２１で、貯湯タンク１内の高温の湯(温水)と配管ｈ８、ｈ９等を通って循環させる浴槽１６の湯または水とで熱交換を行い、浴槽１６の湯または水を間接的に加熱するようにしている。
【００１８】
給湯機Ｄにおける給湯は、貯湯タンク１内の湯を配管ｈ７で取り出し、減圧弁１０を介して配管ｈ０を通って導入した給水（水道水）と給湯混合弁７で合流させ、台所リモコン６、ふろリモコン５等のリモコンで設定された所定の給湯温度になるように、給湯混合弁７で混合度合いを変えて温水の温度調節を行い、給湯を行っている。
【００１９】
ここで、給湯機Ｄは、省電力化のために夜間の安い電力を使用して、夜間にヒートポンプユニット２を運転し、ヒートポンプユニット２での外気との熱交換により水道水等からお湯をつくり、そのお湯を貯湯タンク１に貯湯し、その貯湯したお湯を朝昼晩、使用している。
このため、貯湯タンク１は、貯湯される湯が冷却されての温度低下が少ないように、高断熱性が要求されている。
【００２０】
次に、貯湯タンク１の断熱構造について説明する。
＜貯湯タンク１およびその断熱構造＞
図１に縦断面図で示す貯湯タンク１は、例えば、板厚の薄いステンレス鋼板を用いて、鉛直方向に延在する縦長の円筒形状に形成され、３７０リットル、４６０リットルなどの容量を有している。
この貯湯タンク１の周りには、貯湯タンク１の保温性能を向上するために、外周部(図２参照)に貯湯タンク１側に凹んで形成された凹部２０ｈを有する発泡スチロールなどの一般の断熱材２０を取り付け、更に、断熱材２０より熱伝導率の低い真空断熱材１９を、断熱材２０の凹部である凹部２０ｈに設けている。
【００２１】
このように、真空断熱材１９を断熱材２０を介して貯湯タンク１に取り付けることにより、高温になる貯湯タンク１の熱で真空断熱材１９が経年劣化しない構成である。
図２に示すように、断熱材２０における凹部２０ｈは、貯湯タンク１に溶接され配管ｈiが配置される領域を除く領域に形成されている。なお、断熱材２０には、貯湯タンク１の側面板１ｄに溶接される配管ｈiが挿通するための貫通孔(図示せず)が形成されている。
貯湯タンク１に断熱材２０ａを取り付け後、貯湯タンク１に溶接される配管ｈiに、循環用の配管ｈ８(図１参照)が接続される。
【００２２】
＜断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)＞
断熱材２０は、発泡スチロールなどの真空断熱材以外の一般の断熱材であり、好ましくは、発泡性の断熱材が用いられる。
また、断熱材２０は、図２に示すように、凹部２０ｈが径方向の所定の角度範囲に亘って形成される。具体的には、約２４０°の角度範囲に亘って形成される。ただし、凹部２０ｈが形成される角度範囲は、これより大きいものであってもよく、小さいものであってもよい。
より具体的には、貯湯タンク１の外周側面を形成する側面板１ｄを覆う２分割の断熱材(若しくは、断熱材片)２０ａおよび断熱材(若しくは、断熱材片)２０ｂとを有している。
断熱材２０ａには、径方向の全体に亘って（具体的には、約１８０°に亘って）凹部２０ａhが設けられる。一方、断熱材２０ｂには、径方向の一部に（具体的には、約６０°に亘って）凹部２０ｂhが設けられる。
【００２３】
なお、図１に示すように、貯湯タンク１の上面は、一般の断熱材である上面断熱材２０ｃで覆われ、また、貯湯タンク１の下面は、一般の断熱材である下面断熱材２０ｄで覆われる。
図１に示す上面断熱材２０ｃには、貯湯タンク１の上面板１ｕに溶接される配管ｈuが挿通する挿通孔が形成されており、上面断熱材２０ｃを貯湯タンク１の上面板１ｕ上に設置後、貯湯タンク１に溶接される配管ｈuに貯湯タンク１上部の配管ｈ３、ｈ７、ｈ９が接続される。
同様に、下面断熱材２０ｄには、貯湯タンク１の下面板１ｓに溶接される配管ｈsが挿通する挿通孔が形成されており、貯湯タンク１の下方に下面断熱材２０ｄを設置後、貯湯タンク１に溶接される配管ｈsに貯湯タンク１下部の配管ｈ１、ｈ２が接続される。
【００２４】
図３(ａ)は、貯湯タンク１への断熱材２０ａ、２０ｂの取り付け過程を示す図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３(ｂ)は、貯湯タンク１に取り付けた断熱材２０ａ、２０ｂに真空断熱材１９を取り付ける過程を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
断熱材２０ａは、例えば、図３(ａ)に示すように、厚み寸法ｅ１が５０ｍｍの鉛直方向の軸をもつ半円筒状の形状を有しており(図１参照)、真空断熱材１９が装着されるための凹部である凹部２０ｈを構成する凹部２０ａh(図３(ａ)参照)が外周部に形成されている。
なお、断熱材２０ａにおける凹部２０ａhの箇所の厚み寸法ｅ2は、例えば４０ｍｍで形成されている。
【００２５】
ここで、図３(ａ)に示す断熱材２０ａにおける肉厚部２０ａiには、前記したように、貯湯タンク１(図１参照)の側部の配管ｈ8が接続される貯湯タンク１の側面板１ｄに溶接される配管ｈｉが挿通するための挿通孔(図示せず)が形成されている。
図３(ａ)に示す断熱材２０ｂは、例えば、厚み寸法ｅ３が５０ｍｍの鉛直方向の軸をもつ半円筒状の形状を有しており(図１参照)、真空断熱材１９が装着されるための凹部２０ｈを構成する凹部２０ｂhが外周部に形成されている。
なお、断熱材２０ｂにおける凹部２０ｂhの箇所の厚み寸法ｅ4は、例えば４０ｍｍに形成されている。
【００２６】
このような形状の断熱材２０ａは、この断熱材２０ａに対応する形状を有する型を用い、凹部２０ａhが形成された状態に成形される。ただし、これに限定されるものではなく、断熱材２０ａの概略形状を有する材料を成形した後、それに対して凹部２０ａhとなる部分を掘り込むことにより形成されるものであってもよい。
【００２７】
この半円筒状の断熱材２０ａの凹部２０ａhと、半円筒状の断熱材２０ｂの凹部２０ｂhとで、凹部２０ｈ(図１参照)が構成されている。
この断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)の凹部２０ｈに、厚み寸法ｆ1が、例えば１０ｍｍの真空断熱材１９が後記するように取り付けられる。
これにより、貯湯タンク１の側面板１ｄ上に、断熱材２０ａ、２０ｂ、真空断熱材１９で成る同一厚さ寸法５０ｍｍの断熱材層が形成される。
なお、断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)には、貯湯タンク１に、鉛直方向に沿って設置されるサーミスタ等の温度センサ(図示せず)の逃げとなる収容孔(図示せず)または収容溝(図示せず)が形成されている。
【００２８】
＜真空断熱材１９＞
次に、真空断熱材１９について説明する。
図４(ａ)は、実施形態の真空断熱材１９の平面図であり、図４(ｂ)は、図４(ａ)のＢ−Ｂ線断面図である。
図４(ａ)に示すように、真空断熱材１９は、例えば、厚み寸法ｆ1(図４(ｂ)参照)が１０ｍｍの長方形状の本体部１９ａを有しており、その周囲に亘って幅寸法ｆ2が５０ｍｍ前後の密閉代１９ｂを有している。なお、真空断熱材１９の形状、寸法は、上記形状、寸法に限定されないことは言うまでもない。
真空断熱材１９は、図４(ｂ)に示すように、その内部に芯材１９ｃとしてのグラスウールなどをアルミ製ガスバリアー性フィルム１９ｄで包み、芯材１９ｃがある内部を真空排気し、周囲を溶着した密閉代１９ｂで密閉した板状の断熱材である。
【００２９】
ところで、真空断熱材には、内部に配置される芯材としてのグラスウールをバインダ等で接着硬化させるものがあるが、真空断熱材１９としては、芯材１９ｃとしてのグラスウールをバインダ等の接着剤で接着硬化させないいわゆる「バインダレス」と呼ばれるタイプの真空断熱材が用いられる。かかる真空断熱材１９は柔軟性を有するものであるため、真空断熱材１９を容易に湾曲させることができる。
真空断熱材１９では、バインダを用いない代わりに、グラスウールをポリエチレンフィルム等の袋に収容することにより、グラスウールが散らばらないように工夫されている。また、真空断熱材には、グラスウールの繊維同士を熱融着させるものもあるが、真空断熱材１９としては、柔軟性を確保すべく、熱融着を行っていないものが用いられる。
【００３０】
＜＜貯湯タンク１への断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)、真空断熱材１９の取り付け＞＞
図３(ａ)に示すように、貯湯タンク１の側面板１ｄ(図１参照)に、凹部２０ａhを有する半円筒状の断熱材２０ａと、凹部２０ｂhを有する半円筒状の断熱材２０ｂとを、図３(ａ)の白抜き矢印で示すように、貯湯タンク１に、９０℃の高温にも耐える耐熱性のホットメルト、両面テープ等で取り付ける。
【００３１】
続いて、図３(ｂ)に示すように、貯湯タンク１に取り付けた断熱材２０ａ、２０ｂの凹部２０ａh、２０ｂhで構成される凹部２０ｈに、図３(ｂ)の白抜き矢印で示すように、真空断熱材１９の本体部１９ａを配置し、図２のＤ方向矢視図である図５(ａ)、図２のＥ方向矢視図である図５(ｂ)に示すように、真空断熱材１９の密閉代１９ｂを工業用テープ等のテープＴで断熱材２０ａ、２０ｂの肉厚部２０ａi、２０ｂiに貼り付け、真空断熱材１９を断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)に取り付ける。
【００３２】
なお、真空断熱材１９を断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)に取り付けるに当たっては、平坦な真空断熱材１９を断熱材２０に沿って湾曲させながら取り付けが行われる。ただし、これに限定されるものではなく、治具等を用いて先に平坦な真空断熱材１９を湾曲させた後、断熱材２０に取り付けるものであってもよい。
【００３３】
こうして、真空断熱材１９の本体部１９ａが断熱材２０ａ、２０ｂの凹部２０ａh、２０ｂhで構成される凹部２０ｈに取り付けられ、真空断熱材１９の四方の密閉代１９ｂが、断熱材２０ａ、２０ｂの肉厚部２０ａi、２０ｂiに取り付けられる。
これにより、断熱材２０ａ、２０ｂの凹部２０ｈは、真空断熱材１９の断熱性能が高い本体部１９ａで覆われるので、高断熱性能をもつ貯湯タンク１が得られる。
なお、真空断熱材１９の密閉代１９ｂを含む全体を断熱材２０ａ、２０ｂの凹部２０ｈに取り付ける構成としてもよい。
【００３４】
以上は、１枚の真空断熱材１９を断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)の凹部２０ｈ(図３(ｂ)参照)に取り付ける場合を例示して説明したが、次に、複数枚の真空断熱材１９を断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)の凹部２０ｈに取り付ける場合について説明する。
図６は、断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)の凹部２０ｈに、３枚の真空断熱材１９を取り付けた状態を示す図２のＤ方向矢視図である。
【００３５】
図６に示すように、３枚の真空断熱材１９の本体部１９ａを断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)の凹部２０ｈに配置して真空断熱材１９の密閉代１９ｂを工業用テープ等のテープＴで断熱材２０ａ、２０ｂの肉厚部２０ａi、２０ｂiに貼り付けるとともに、真空断熱材１９の密閉代１９ｂを隣接する真空断熱材１９の本体部１９ａの上に重ねて真空断熱材１９の密閉代１９ｂと隣接する真空断熱材１９の本体部１９ａとを工業用テープ等のテープＴで貼り付け、３枚の真空断熱材１９を断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)の凹部２０ｈに取り付けたものである。
【００３６】
なお、３枚の密閉代１９ｂを含む真空断熱材１９全体を断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)の凹部２０ｈ内に工業用テープ等のテープＴで取り付ける構成としてもよい。
また、隣接する真空断熱材１９の密閉代１９ｂを互いに重ね、隣接する真空断熱材１９同士を工業用テープ等のテープＴで貼り付ける構成としてもよい。
このようにして、任意の枚数の真空断熱材１９を断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)の凹部２０ｈに取り付けることができる。
【００３７】
なお、断熱材２０の凹部２０ｈの肉厚は、図２及び図３に示すように、いずれの位置においても一定とされる。このため、その外周に配置される真空断熱材１９は、図３に示すように、平面視円弧状となっている。ただし、これに限定されるものではなく、断熱材２０の凹部２０ｈの肉厚が位置ごとに異なるものであってもよく、その場合には、真空断熱材１９は、完全な円弧状とはならず、貯湯タンク１の外面からの距離も場所ごとに異なることとなる。
【００３８】
＜＜変形形態１＞＞
次に、変形形態１について説明する。
図７は、変形形態１の貯湯タンク１′の断熱構造を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
図７に示すように、変形形態１は、断熱材２０′(２０ａ′、２０ｂ′)の外周部の貯湯タンク１′に向けて掘り込んで形成される凹部２０ｈ′を、断熱材２０ａ′に可能な限り貯湯タンク１′に向けて掘り込んで形成した凹部２０ａh′と、断熱材２０ｂ′に可能な限り貯湯タンク１′に向けて掘り込んで形成した凹部２０ｂh′とにより構成している。
これ以外の構成は、前記実施形態と同様であるので、同様な構成要素には実施形態の符号に′(ダッシュ)を付して示し、詳細な説明は省略する。
【００３９】
ここで、断熱材２０ａ′に可能な限り貯湯タンク１′に向けて掘り込んだ凹部２０ａh′を形成し、また、断熱材２０ｂ′に可能な限り貯湯タンク１′に向けて掘り込んだ凹部２０ｂh′を形成するとは、真空断熱材１９′の経年的低下を抑制できるとともに、断熱材２０′(２０ａ′、２０ｂ′)として構成し機能し得る断熱材２０ａ′の凹部２０ａh′の箇所の肉厚および断熱材２０ｂ′の凹部２０ｂh′の箇所の肉厚まで、貯湯タンク１′に向けて掘り込んで凹部２０ａh′、２０ｂh′を形成することを意味する。
【００４０】
なお、例えば、断熱材２０′(２０ａ′、２０ｂ′)として使用される発泡スチロール等の発泡材のビーズを発泡させるためには、発泡材の厚みとして、最低１０ｍｍ程度が必要となる。そのため、断熱材２０′(２０ａ′、２０ｂ′)の凹部２０ｈ′(２０ａh′、２０ｂh′)が形成される箇所の厚みは、発泡スチロール等を用いる場合、最低１０ｍｍ程度の厚みをとっている。
こうして、貯湯タンク１′の周りに取り付けた断熱材２０′(２０ａ′、２０ｂ′)の貯湯タンク１′に向けて可能な限り掘り込んで形成した凹部２０ｈ′に、真空断熱材１９′を取り付けるようにしている。
【００４１】
すなわち、真空断熱材１９′の本体部１９ａ′を断熱材２０′(２０ａ′、２０ｂ′)の凹部２０ｈ′に配置し、真空断熱材１９′の四方の密閉代１９ｂ′を、工業用テープ等のテープＴで断熱材２０′(２０ａ′、２０ｂ′)に貼り付け、真空断熱材１９′を断熱材２０′(２０ａ′、２０ｂ′)に取り付けている
なお、真空断熱材１９′の密閉代１９ｂ′を真空断熱材１９′の本体部１９ａ′に折り返し(図７中、二点鎖線)、真空断熱材１９′を断熱材２０′(２０ａ′、２０ｂ′)に取り付けてもよい。
【００４２】
この構成によれば、断熱材２０′に貯湯タンク１′に向けて可能な限り掘り込んだ凹部２０ｈ′が形成されるので、断熱材２０′の材料の量が低減でき、製造コストの削減が可能である。
加えて、真空断熱材１９′の断熱性能は、断熱材２０′に比較し、極めて高いので、断熱材２０′の凹部２０ｈ′による断熱材２０′の材料の削減(図７参照)に拘らず、断熱性能が高い貯湯タンク１′が得られる。
【００４３】
＜＜変形形態２＞＞
次に、変形形態２について説明する。
図８(ａ)は、変形形態２の貯湯タンク１′′の周りに断熱材２０′′を取り付けた状態を示す図１のＡ−Ａ線断面図であり、図８(ｂ)は、変形形態２の貯湯タンク１′′の周りに設置した断熱材２０′′の外側に真空断熱材１９′′を取り付けた状態を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
図８に示すように、変形形態２は、貯湯タンク１′′の廻りに取り付ける断熱材２０′′に真空断熱材１９′′の密閉代１９ｂ′′が挿入される取り付け溝または孔２０t′′を形成し、真空断熱材１９′′を断熱材２０′′に取り付けるための工業用テープ等のテープを不要とし、真空断熱材１９′′の取り付け作業を容易にするとともに、部品点数を削減したものである。
これ以外の構成は、前記実施形態と同様であるので、同様な構成要素には実施形態の符号に′′(ダブルダッシュ)を付して示し、詳細な説明は省略する。
【００４４】
図８(ａ)に示すように、断熱材２０ａ′′は、第１実施形態の断熱材２０ａと同様に、鉛直方向の軸をもつ半円筒形状を有しており、貯湯タンク１′′側に掘り込んで形成した凹部２０ａｈ′′が形成されるとともに、真空断熱材１９′′の長手方向の端縁部の密閉代１９ｂ′′(図４(ａ)、(ｂ)の紙面の上下の端縁の密閉代１９ｂ参照)が挿入される形状を有する２つの取り付け溝または孔２０t′′が断熱材２０′′(２０ａ′′)の上端縁まで連続した形状に形成されている。
【００４５】
一方、断熱材２０ｂ′′は、第１実施形態の断熱材２０ｂと同様に、鉛直方向の軸をもつ半円筒形状を有しており、貯湯タンク１′′側に掘り込んで形成した凹部２０ｂｈ′′が形成されている。
そして、図３(ａ)と同様に、貯湯タンク１′′の円筒状の側面板１ｄ′′を挟み込む態様で、図８(ａ)に示すように、貯湯タンク１′′の円筒状の側面板１ｄ′′に、半円筒形状の断熱材２０ａ′′と半円筒形状の断熱材２０ｂ′′とが、耐熱性のホットメルト、両面テープ等で、取り付けられる。なお、貯湯タンク１′′の下面には、下面断熱材２０ｄ(図１参照)が設けられている。
【００４６】
続いて、貯湯タンク１′′の円筒状の側面板１ｄ′′に取り付けた断熱材２０′′(２０ａ′′、２０ｂ′′)の凹部２０ｈ′(２０ａh′′、２０ｂh′′)の上方から(図８(ａ)の紙面表側から紙面裏側に向けて)、真空断熱材１９′′を、その長手方向の両端縁部の密閉代１９ｂ′′を断熱材２０′′(２０ａ′′)の２つの取り付け溝または孔２０t′′にそれぞれ挿入して、真空断熱材１９′′を断熱材２０′′(２０ａ′′、２０ｂ′′)の凹部２０ｈに取り付ける。
【００４７】
なお、この場合、断熱材２０′′(２０ａ′′)の２つの取り付け溝または孔２０t′は、断熱材２０′′(２０ａ′′)の上端縁まで連続して形成されるので、真空断熱材１９′′を、貯湯タンク１′′に取り付けた断熱材２０′′(２０ａ′′、２０ｂ′′)の上方から円滑かつ容易に付けることができる。
続いて、断熱材２０′′、真空断熱材１９′′を取り付けた貯湯タンク１′′の上から、上面断熱材２０ｃ(図１参照)を、工業用テープ等のテープで貯湯タンク１′′に取り付けた断熱材２０′′、真空断熱材１９′′等に取り付ける。
【００４８】
この構成によれば、真空断熱材１９′′の長手方向の両端縁部の密閉代１９ｂ′′が、断熱材２０′′の２つの取り付け溝または孔２０t′′に挿入されて、真空断熱材１９′′を断熱材２０′′に取り付けるので、組み付け作業が容易化し、組み立てコストの低減を図れる。
また、真空断熱材１９′′を断熱材２０′′に取り付けるための工業用テープ等のテープが不要になるので、部品点数が削減され、部品コストの削減が可能である。
従って、給湯機Ｄのコストの低減を図ることができる。
なお、上記実施形態、変形形態１、２においては、円筒形状を有する貯湯タンクの場合について説明したが、本発明は、平面視四角形状を有する直方体形状の貯湯タンクに対しても適用することができる。また、その他の形状の貯湯タンクにも適用可能であり、貯湯タンクの形状に拘わらず、本発明を幅広く適用できる。
【００４９】
＜＜まとめ＞＞
本実施形態のヒートポンプ式給湯機の給湯機Ｄは、貯湯タンク１の周りに、外周部に貯湯タンク１側に掘り込んで凹部２０ｈが形成された一般の断熱材２０を取り付けた後に、断熱材２０の凹部２０ｈに真空断熱材１９を取り付けている。
【００５０】
そして、減圧弁を介して導入した水道水をヒートポンプユニット２のガスクーラにおいて加熱し、その湯を、真空断熱材１９が直接貯湯タンク１に密着しないようにして保温性能の経年的低下を防止した貯湯タンク１内に貯留し、貯留した湯を各給湯機器で利用するようにし、該貯湯タンク１の温水と減圧弁１０を介して導入した水道水とを給湯混合弁７またはふろ混合弁８で所定の設定温度になるように混合し、その混合した湯を給湯または湯張りに使用する一方、貯湯タンク１上部に追い焚き熱交換器２１を配設し、この追い焚き熱交換器２１に浴槽１６内の湯を循環することにより、貯湯タンク１上部の高温湯との間で間接的に熱交換を行い、浴槽１６内の湯を追い焚き加熱するようにした循環回路を設けている。
【００５１】
＜＜作用効果＞＞
従来のように、真空断熱材を貯湯タンクに直接密着させる場合、加速試験の結果から、当初の真空断熱材の熱伝導率０．００３Ｗ(ワット)／ｍ(メートル)・Ｋ(ケルビン)が１０年後相当の加速試験で熱伝導率が０．０１８Ｗ／ｍ・Ｋまで増加し、保温性能が低下することが明らかになっている。
【００５２】
そこで、本実施形態の給湯機Ｄによれば、貯湯タンク１の周りに、外周部に貯湯タンク１側に向けた凹部２０ｈを形成した断熱材２０を取り付けた後に、真空断熱材１９を、外側から断熱材２０の凹部２０ｈに取り付ける。
これにより、真空断熱材１９が高温部位の貯湯タンク１に直接接触しないため、真空断熱材１９の熱劣化が防止でき、真空断熱材１９の熱伝導率の増加がなくなる。
また、図２、図７、図８に示すように、断熱材２０の外側に貯湯タンク１の外周形状に沿って湾曲した真空断熱材が設けられるので、例えば、前記特許文献２のように、円筒形状の貯湯タンクに該貯湯タンクの円筒形状に沿わない平坦な形状の真空断熱材を配置するものに比べて、貯湯タンク１と真空断熱材１９との距離が任意の位置ごとに同一か若しくは大きく変わらないものとなるため、真空断熱材１９が局所的に熱劣化するのを防止することができ、真空断熱材の耐久性を向上させることができる。
【００５３】
また、断熱材２０の最低肉厚として１０ｍｍあれば、真空断熱材１９の表面温度は、約４０〜５０℃となり、貯湯タンク１の熱による経年劣化はなく、保温性能を維持できる。
加えて、真空断熱材１９を用いることで高い保温性を実現しつつも、貯湯タンク１と真空断熱材１９との間には高い耐熱性を長期に亘って発揮することができる発泡スチロール、後記のグラスウール等の断熱材２０が配置されるため、真空断熱材１９が熱劣化するのを好適に防止することができる。
そして、発泡スチロール等の断熱材２０も一定の断熱性能を発揮する。
これにより、保温性能の低下が防げ、何時までも高断熱性能が維持できる。
【００５４】
更に、真空断熱材１９を設ける箇所の断熱材２０の肉厚を一様な最低肉厚として、真空断熱材１９を設けることにより、断熱材２０の量を低減して低コスト化を図りつつも、高い断熱性能を発揮できる貯湯タンク１が得られる。
また、真空断熱材１９を断熱材２０の凹部２０ｈに取り付けるので、円筒状の分割された断熱材２０を貯湯タンク１に取り付けたと同様な円筒形状を維持でき、取扱性に優れる。
【００５５】
なお、本実施形態では、真空断熱材１９を断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)の凹部２０ｈに取り付ける場合を例示して説明したが、断熱材２０(２０ａ、２０ｂ)に凹部２０ｈを形成することなく、真空断熱材１９を断熱材２０の外側に取り付ける構成としてもよい。
この場合にも、真空断熱材１９が、高温となる貯湯タンク１に直接接触せず、断熱材２０を介して配設されるので、真空断熱材１９が貯湯タンク１の熱による経年変化の熱劣化が抑制され、貯湯タンク１の断熱性能の低下が抑制される。
【００５６】
なお、貯湯タンク１内の温水は上部ほど高温であるので、外気温との温度差が上部ほど大きくなり、貯湯タンク１の熱は、上部からの放熱が下部からの放熱に比較して大きい。そこで、真空断熱材１９を貯湯タンク1の上部にいくに従って多く配置するようにすれば、コスト上、より熱効率のよい貯湯タンク1が得られる。
例えば、複数枚の真空断熱材１９を使用する場合に一般の断熱材で覆われた貯湯タンク1の上部を優先して配置する、或いは、1枚の真空断熱材１９を一般の断熱材で覆われた貯湯タンク1の上部に配置する。
或いは、貯湯タンク１の断熱材を、上部を下部より厚くする、例えば、貯湯タンク１の上部に複数の真空断熱材１９を設け、貯湯タンク１の上部には、上部より少ない枚数の真空断熱材１９を設ける等々である。
【００５７】
前記したように、真空断熱材が直接貯湯タンクに密着しないことにより、真空断熱材の熱劣化が防止でき、真空断熱材の熱伝導率はほとんど変化せず、保温性能の低下が抑制される。そのため、何時までも高断熱性能が維持できる貯湯タンクを備えた給湯機を実現できる。
なお、本実施形態では、給湯機として、ヒートポンプ式給湯機を例示して説明したが、本発明は、ヒートポンプ式給湯機以外のヒータ式給湯機等、ヒートポンプ式給湯機以外の給湯機にも幅広く有効に適用可能である。
【００５８】
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【００５９】
例えば、前記断熱材２０は、それぞれ半円筒状を有する２分割の断熱材２０ａおよび断熱材２０ｂによって構成されるものであったが、これに限定されるものではなく、３つ以上に分割される複数の断熱材によって構成されるものであってもよい。また、各断熱材は、それぞれ異なる角度範囲を有して形成されるものであってもよい。この場合、径方向の全体に亘って凹部が形成される断熱材片と、凹部を有しない（即ち、肉厚部２０ａiのみ有する断熱材片）とによって断熱材を構成することが考えられる。
【００６０】
また、前記断熱材２０としては、発泡性の断熱材が用いられるものであったが、これに限定されるものではなく、例えば、グラスウールを用いることができる。ただし、グラスウールは繊維質のものであり、通常定形性を有しない。このため、真空断熱材を取り付ける際の利便性を考慮して、テープ、袋等の任意の保形手段によってグラスウールを（例えば、凹部２０ｈを有する断熱材２０の形状に）保形するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る実施形態の給湯機の貯湯タンクを縦断面で示す全体構成図である。
【図２】図１に示す貯湯タンクのＡ−Ａ線断面図である。
【図３】(ａ)は、実施形態の貯湯タンクへの断熱材の取り付け過程を示す図１のＡ−Ａ線断面図であり、(ｂ)は、実施形態の貯湯タンクに取り付けた断熱材に真空断熱材を取り付ける過程を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】(ａ)は、実施形態の真空断熱材の平面図であり、(ｂ)は、(ａ)のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】(ａ)は、図２のＤ方向矢視図であり、(ｂ)は、図２のＥ方向矢視図である。
【図６】実施形態の断熱材の凹部に、３枚の真空断熱材を取り付けた状態を示す図２のＤ方向矢視図である。
【図７】変形形態１の貯湯タンクの断熱構造を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】(ａ)は、変形形態２の貯湯タンクの周りに断熱材を取り付けた状態を示す図１のＡ−Ａ線断面図であり、(ｂ)は、変形形態２の貯湯タンクの周りに設置した断熱材の外側に真空断熱材を取り付けた状態を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１      貯湯タンク
１′    貯湯タンク
１′′  貯湯タンク
２      ヒートポンプユニット(ヒートポンプ部)
７      給湯混合弁
８      ふろ混合弁
１０    減圧弁
１６    浴槽
１９    真空断熱材
１９′  真空断熱材
１９′′  真空断熱材
１９ｂ′′  密閉代
２０    断熱材
２０ａ  断熱材
２０ｂ  断熱材
２０′  断熱材
２０ａ′  断熱材
２０ｂ′  断熱材
２０′′  断熱材
２０ａ′′  断熱材
２０ｂ′′  断熱材
２０h    凹部
２０ａh  凹部
２０ｂh  凹部
２０h′  凹部
２０ａh′  凹部
２０ｂh′  凹状
２０h′′  凹部
２０ａh′′  凹部
２０ｂh′′  凹部
２０t′′  取り付け溝または孔(取り付け溝または取り付け孔)
２１    追焚き熱交換器
Ｄ      給湯機
【図１】
2010091134.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010091134.tif 000007
【図６】
2010091134.tif 000008
【図７】
2010091134.tif 000009
【図８】
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