(57)【要約】【課題】単純な形状で効率的に配置可能な真空断熱材を有する断熱機器を提供する。【解決手段】第１の突出部を有する被断熱面に、第１の端部に辺Ａ、辺Ｂ、辺Ｃを有し、前記辺Ｃは前記被断熱面に沿う方向に辺Ａよりも突出し、前記辺Ｂは前記辺Ａと前記辺Ｃとの間に位置する、第１の真空断熱部と、第２の端部に辺Ｄ、辺Ｅ、辺Ｆを有し、前記辺Ｆは前記被断熱面に沿う方向に辺Ｄよりも突出し、前記辺Ｅは前記辺Ｄと前記辺Ｆとの間に位置する、第２の真空断熱部とを配置し、辺Ａ、辺Ｂ、辺Ｄおよび辺Ｅによって囲まれた隙間に第１の突出部を位置させる。これにより、単純な形状の真空断熱材を用いて突出部材を回避しながら効率的に真空断熱材を配置することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の突出部を有する被断熱面と、
前記被断熱面に設置され、第１の端部に辺Ａ、辺Ｂ、辺Ｃを有し、前記辺Ｃは前記被断熱面に沿う方向に辺Ａよりも突出し、前記辺Ｂは前記辺Ａと前記辺Ｃとの間に位置する、第１の真空断熱部と、
前記被断熱面に設置され、第２の端部に辺Ｄ、辺Ｅ、辺Ｆを有し、前記辺Ｆは前記被断熱面に沿う方向に辺Ｄよりも突出し、前記辺Ｅは前記辺Ｄと前記辺Ｆとの間に位置する、第２の真空断熱部と、を備え、
前記第１の真空断熱部および第２の真空断熱部は、前記辺Ａの一部と前記辺Ｄの一部が対向し、前記辺Ｂと前記辺Ｅが少なくとも一部で対向するように配置され、
前記第１の突出部は、前記辺Ａ、前記辺Ｂ、前記辺Ｄおよび前記辺Ｅによって囲まれた隙間に位置する、
断熱機器。
【請求項２】
前記第１の真空断熱材および前記第２の真空断熱材は、前記辺Ａと前記辺Ｆ、および、前記辺Ｄと辺Ｃが対向するように設置され、
前記被断熱面は、それぞれ前記第１の突出部よりも直径が小さい第２の突出部および第３の突出部を有し、
前記第２の突出部は前記辺Ａと前記辺Ｆとの間に位置し、前記第３の突出部は前記辺Ｃと前記辺Ｄとの間に位置する、
請求項１に記載の断熱機器。
【請求項３】
前記第１の端部と前記第２の端部は、前記第１の突出部を中心として点対称である、
請求項１又は２に記載の断熱機器。
【請求項４】
前記第１の真空断熱部と前記第２の真空断熱部は一体の真空断熱材であり、前記第１の端部と前記第２の端部は、それぞれ前記一体の真空断熱材の一端と他端である、
請求項１から３のいずれか一項に記載の断熱機器。
【請求項５】
前記被断熱面と前記第１の真空断熱部および前記第２の真空断熱部との間に、弾性体である発泡断熱材を備えた、
請求項１から４のいずれか一項に記載の断熱機器。
【請求項６】
前記発泡断熱材は、前記第１の端部と前記第２の端部との間の隙間に対応する位置に凸部を備えた、
請求項５に記載の断熱機器。
【請求項７】
前記第１の真空断熱部および前記第２の真空断熱部は、段差部を有する芯材と、前記芯材を真空密閉して覆い縁部がシールされた外皮材とを備え、
前記芯材は、前記段差部の凹頂点に切り抜き部を備え、
前記外皮材は、前記芯材の前記切り抜き部を覆う部分にシール部が形成され、
前記外皮材の外縁から前記シール部に向かって切り込み部が設けられた、
請求項１から６のいずれか一項に記載の断熱機器。
【請求項８】
前記シール部の半径は、前記外皮材の前記縁部のシール幅以上である、
請求項７に記載の断熱機器。
【請求項９】
前記辺Ａと前記辺Ｂのなす角度および前記辺Ｄと前記辺Ｅのなす角度が、９０°以上１２０°以下である
請求項７又は８に記載の断熱機器。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の断熱機器からなり、前記被断熱面は貯湯タンクの外面であり、前記第１の突出部は前記外面に設けられた配管である、
貯湯タンク。
【請求項１１】
水を加熱する加熱装置と、前記加熱装置により加熱された水を貯留する請求項１０に記載の貯湯タンクと、を備えた、
給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱材を配置した断熱機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空断熱材は、繊維状部材で形成された芯材を、例えばアルミラミネートシート等の外皮材により真空封止して構成される。このように作製された真空断熱材は、主に製品の被断熱面（平面又は曲面）に設置して使用される。
【０００３】
真空断熱材の設置範囲に配管、配線等の干渉物が存在し、当該干渉物を避けて真空断熱材を配置したい場合がある。例えば、給湯装置に用いられる貯湯タンクの側面には、タンク内の水の出し入れを行う配管等の突出部材が備え付けられる場合があり、当該貯湯タンクの側面に真空断熱材を設置する際には、これらの突出部材を回避して設置する必要がある。
【０００４】
突出部材を回避して真空断熱材を配置する方法として、例えば特許文献１には、角部に切り欠きを設けた真空断熱材を含む複数の真空断熱材を並べて配置することにより配管等の突出部材を回避して真空断熱材を配置する技術が開示されている。また、特許文献２には、パイプ等が貫通している壁面や複雑な形状の取り付け部に対して、様々な形状の貫通穴や切り欠きを設けた真空断熱材配置する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−９６６２３号公報
【特許文献２】特開２００６−３２９４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
文献１のような、角部に切り欠きを設けた真空断熱材は、単純な形状のため製造が比較的容易である。しかしながら、突出部材を回避して真空断熱材を配置するためには、１つの突出部材に対して周囲を囲むように少なくとも３つの真空断熱材を配置する必要がある。突出部材が複数ある場合には、さらに真空断熱材の数が増え、製造コストおよび設置コストが増加する。また、真空断熱材の数が増えると、隣接する真空断熱材間の隙間が増加し、断熱性能が低下するという問題もある。
【０００７】
一方で、文献２のように、パイプ等が貫通している壁面に対して、貫通孔やＵ字状の切り欠きを設けた真空断熱材を配置する場合には、必要な真空断熱材の数は少ないものの、複雑な形状の真空断熱材が必要となる。真空断熱材は製造後に形状を自在に加工することができないため、複雑な形状の真空断熱材は製造コストが高いという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、突出部のある被断熱面に真空断熱材を配置した断熱機器において、単純な形状で効率的に配置可能な真空断熱材を有する断熱機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の断熱機器は、
第１の突出部を有する被断熱面と、
前記被断熱面に設置され、第１の端部に辺Ａ、辺Ｂ、辺Ｃを有し、前記辺Ｃは前記被断熱面に沿う方向に辺Ａよりも突出し、前記辺Ｂは前記辺Ａと前記辺Ｃとの間に位置する、第１の真空断熱部と、
前記被断熱面に設置され、第２の端部に辺Ｄ、辺Ｅ、辺Ｆを有し、前記辺Ｆは前記被断熱面に沿う方向に辺Ｄよりも突出し、前記辺Ｅは前記辺Ｄと前記辺Ｆとの間に位置する、第２の真空断熱部と、を備え、
前記第１の真空断熱部および第２の真空断熱部は、前記辺Ａの一部と前記辺Ｄの一部が対向し、前記辺Ｂと前記辺Ｅが少なくとも一部で対向するように配置され、
前記第１の突出部は、前記辺Ａ、前記辺Ｂ、前記辺Ｄおよび前記辺Ｅによって囲まれた隙間に位置する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、単純な形状で効率的に配置可能な真空断熱材を有する断熱機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る貯湯タンクの側面図。
【図２】本発明の実施の形態１に係る真空断熱材の縁部折り曲げ前後を示す図。
【図３】本発明の実施の形態１に係る貯湯タンクの側面図。
【図４】本発明の実施の形態１に係る貯湯タンクの側面図。
【図５】本発明の実施の形態２に係る貯湯タンクの側面図。
【図６】本発明の実施の形態２に係る真空断熱材の縁部折り曲げ前後を示す図。
【図７】本発明の実施の形態２に係る貯湯タンクの側面図。
【図８】本発明の実施の形態３に係る貯湯タンクの側面図。
【図９】本発明の実施の形態３に係る貯湯タンクのＡ−Ａ´断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、断熱機器の一例として、給湯装置の貯湯タンクについて説明を行う。
本発明の実施の形態１に係る貯湯タンクについて、図１〜図４を用いて説明する。図において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは、明細書の全文において共通することである。
【００１３】
図１，３，４は貯湯タンクの側面図、図２は貯湯タンクに設置する真空断熱材の縁部折り曲げ前後を示す図である。なお、以下では、説明を容易にするために、ＸＹＺ座標を用いて説明する。図１に示す貯湯タンクに向かって左右方向をＸ軸とし、右側を＋Ｘ方向、左側を−Ｘ方向とする。また、貯湯タンクの上下方向をＺ軸とし、上側を＋Ｚ方向、下側を−Ｚ方向とする。また、奥行き方向をＹ軸とし、手前側を＋Ｙ方向、奥側を−Ｙ方向とする。ＸＹＺ座標は、図１だけでなく他の図（図２〜図９）においても同様の方向を表す。
【００１４】
本実施の形態１に係る貯湯タンク３０は、加熱された水を貯留するタンク本体３１と、タンク本体３１の外面を覆いタンク本体３１と周辺空気との間を断熱する断熱材（後述）とを備えている。なお、タンク本体３１および断熱材は外装ケースで覆ってもよい。
【００１５】
タンク本体３１は略円柱形状をしており、複数の配管が接続されている。タンク本体３１の上部には、上部配管３２および給湯配管３３が接続されている。またタンク本体３１の下部には、底部配管３４および水供給配管３５が接続されている。上部配管３２および底部配管３４は、非図示の加熱装置（例えばヒートポンプユニット）に接続される。
【００１６】
タンク本体３１内に貯留されている水は、底部配管３４を通って図示せぬ加熱装置に送られ、加熱される。加熱された水は、上部配管３２を通って、タンク本体３１内の上部に戻される。外部からタンク本体３１に水（例えば市水）を供給する場合、水供給配管３５からタンク本体３１の下部に水を供給する。また、タンク本体３１に水を供給することにより、タンク本体３１内に貯められている湯（加熱された水）が押し上げられる。そして、この動作により、タンク本体３１の上部に接続される給湯配管３３から外部に湯が出湯される。水供給配管３５は分岐配管となっており、一方をタンク本体３１に、他方を給湯配管３３から出湯された湯と混ぜることにより所望の温度の湯を生成して供給する。給湯動作後、タンク本体３１内には、湯と水の温度差に起因して高温部と低温部が形成され、温度の境界層が生じる。詳しくは、タンク本体３１の上部が高温部となる。
【００１７】
タンク本体３１の側面には、タンク内に貯留された湯を取り出す側面配管６０を備えている。給湯配管３３に加えて側面配管６０を設けることで、より効率的に熱エネルギーを使用することが可能となる。例えば、タンク上部が６０℃、タンク中央部が３８℃、供給水が９℃の状態で、供給したい湯の温度が４０℃であるとする。タンク内から湯を取り出す配管がタンク上部に設けられた給湯配管３３のみの場合には、６０℃の湯と９℃の水を混合して４０℃の湯を生成するしかない。これに対し、タンク中央部に側面配管６０を設けた場合は、新たに３８℃のお湯が使用可能となり、例えば３８℃の水と６０℃の水を混ぜた後に９℃の水を混ぜて４０℃の湯を生成することが可能となる。混ぜ方の組み合わせは自由だが、このように側面配管６０を備えることで、新たな温度の湯を使用することが可能となり、所望の温度の湯を得るための混合のバリエーションが増加するため、より効率的に熱エネルギーを使用することが可能となる。
【００１８】
タンク本体３１の上部表面は、発泡樹脂（例えば発泡ポリスチレン）で成形された上部断熱材３６で覆われている。この上部断熱材３６には、上部配管３２および給湯配管３３との干渉を防止するため、上部配管３２および給湯配管３３が貫通する貫通孔が形成されている。また、タンク本体３１の下部表面は、発泡樹脂（例えば発泡ポリスチレン）で成形された下部断熱材３７で覆われている。この下部断熱材３７には、底部配管３４および水供給配管３５との干渉を防止するため、底部配管３４および水供給配管３５が貫通する貫通孔が形成されている。
【００１９】
側面配管６０を有するタンク本体３１の側面には、第１の真空断熱材および第２の真空断熱材が設置される。
【００２０】
第１の真空断熱材１０および第２の真空断熱材２０は、いずれも芯材３と、芯材３を覆う外皮材４とを備える。芯材３は、例えばグラスウール又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等の繊維状部材で、例えば正面視略四角形状に形成されている。本実施の形態１では、例えば２ｍｍ程度のシート状に形成された複数枚（図２では１０枚）の繊維シート２を積層して構成されている。これら繊維シート２は、例えば繊維直径が３〜５μｍ程度の繊維部材をシート状に抄造したものである。
【００２１】
外皮材４は、金属箔の表面及び裏面に樹脂を重ねて構成されたラミネートフィルムである。本実施の形態１では、金属箔としてアルミニウム箔を用いている。該アルミニウム箔の表面にはナイロン又はＰＥＴ等が積層され、裏面には、例えばＰＥ（ポリエチレン）のように、表面で使用されている樹脂材料よりも軟化点の低い熱可塑性樹脂が積層されている。２枚の外皮材４により、互いの裏面同士が対向するように芯材３を覆い、縁部４ｂが熱溶着等によりシールされて、芯材３を真空密閉している。
【００２２】
図１に示すように、第１の真空断熱材１０は、第１の端部１２に辺Ａ、辺Ｂ、辺Ｃを備える。辺Ｃは被断熱面であるタンク本体３１の外面に沿う方向に辺Ａよりも突出しており、辺Ｂは辺Ａと辺Ｃとの間に設けられる。辺Ａ、辺Ｂおよび辺Ｃにより、約９０°の略Ｌ字形状の第１の段差部１１が形成されている。第２の真空断熱材２０も同様に、第２の端部２２に辺Ｄ、辺Ｅ、辺Ｆを備える。辺Ｆはタンク本体３１の外面に沿う方向に辺Ｄよりも突出し、辺Ｅは辺Ｄと辺Ｆとの間に設けられる。辺Ｄ、辺Ｅおよび辺Ｆにより、約９０°の略Ｌ字形状の第２の段差部２１が形成されている。なお、図１では辺Ａと辺Ｂ、辺Ｂと辺Ｃ、辺Ｄと辺Ｅ、辺Ｅと辺Ｆはそれぞれ連続的に繋がっているが、必ずしも連続的でなくてもよい。また、各辺の接続部は曲線であってもよい。
【００２３】
第１の真空断熱材１０は、図２（ａ）に示すように、略Ｌ字状の段差部を有する芯材３を、略Ｌ字状の段差部を有する外皮材４で覆い縁部４ｂを熱溶着等によりシールして製造される。そして、図２（ａ）における縁部４ｂのうち、＋Ｚ側および−Ｚ側の部分と、段差を構成する縁部４ｂのうち最も＋Ｘ側の部分を、−Ｙ方向すなわちタンク本体３１から離れる方向に折り曲げて図２（ｂ）のようにして設置される。第２の真空断熱材２０も同様に、縁部４ｂのうち、＋Ｚ側および−Ｚ側の部分と、段差を構成する縁部４ｂのうち最も−Ｘ側の部分を、−Ｙ方向すなわちタンク本体３１から離れる方向に折り曲げて設置される。第１の真空断熱材１０および第２の真空断熱材２０は真空封止された時は平板形状をしており、タンク本体３１に取り付ける段階で曲面形状に加工されてタンク本体３１に設置される。なお、第１の真空断熱材１０および第２の真空断熱材２０は、タンク本体３１の下部に設けられた下部断熱材３７によってＺ軸方向に支持される。
【００２４】
ここで、真空断熱材の断熱性について説明する。第１の真空断熱材１０および第２の真空断熱材２０は、外皮材４の縁部４ｂを熱溶着等によりシールして芯材３を真空密閉して形成されるが、真空断熱材として高い断熱性を有するのは芯材３の存在する領域に限られる。縁部４ｂは芯材３が無く外皮材４のみで構成されるため、芯材３の存在する領域に比べて断熱性能が非常に低くなり、真空断熱材に覆われていない露出部と同等の断熱性になってしまう。そのため、タンク本体３１からの熱漏えいを抑制するためには、タンク本体３１の表面を第１の真空断熱材１０と第２の真空断熱材２０のうち芯材３のある領域で覆うことが望ましい。そのため、本実施の形態１では、縁部４ｂを可能な限りタンク本体３１から離れる方向に折り曲げた状態で、第１の真空断熱材１０および第２の真空断熱材２０を配置している。
【００２５】
また、縁部４ｂの熱溶着面には、例えばＰＥ（ポリエチレン）のように、表面に使用されている樹脂材料よりも軟化点の低い熱可塑性樹脂が積層されており、高温になるほどガスの透過率が上昇する。縁部４ｂを透過して、ガスが第１の真空断熱材１０および第２の真空断熱材２０の内部へ侵入すると、真空断熱材の断熱性能が低下する。したがって、第１の真空断熱材１０および第２の真空断熱材の断熱性能の低下を抑制するためにも、縁部４ｂを低温側、すなわちタンク本体３１から離れる方向に折り曲げることが望ましい。
【００２６】
第１の真空断熱材１０および第２の真空断熱材２０は、第１の端部１２と第２の端部２２を対向させ、第１の段差部１１と第２の段差部２１との間に略矩形形状の隙間７０が形成されるように配置される。すなわち、辺Ａに対して辺Ｄの一部および辺Ｆが対向し、辺Ｄに対して辺Ａの一部および辺Ｃが対向し、辺Ｂと辺Ｅが少なくとも一部で対向するように配置され、辺Ａ、辺Ｂ、辺Ｄおよび辺Ｅによって囲まれた略矩形状の隙間７０が形成されるように配置される。そして、当該隙間７０に側面配管６０が位置する。
辺Ａと辺Ｆの間、および、辺Ｃと辺Ｄの間は、後述のように離間して隙間８０ａ、８０ｂが形成される。しかしながら、断熱性能を高める観点からは、図３のように辺Ａと辺Ｆ、および、辺Ｃと辺Ｄは、互いに接していてもよい。さらには、図４のように、辺Ａを構成する縁部４ｂと第２の真空断熱材１０、および、辺Ｄを構成する縁部４ｂと第１の真空断熱材１０が互いに重なるように配置されてもよい。なお、図４では、辺Ａを構成する縁部４ｂおよび辺Ｄを構成する縁部４ｂがタンク本体３１に近い側に位置するように重ねられているが、これに限定されるものではなく、どのような順番で重ねてもよい。よりタンク本体３１から遠い側に縁部４ｂが位置するように重ねると、縁部４ｂが高温になるのを抑制する効果があるため好ましい。
【００２７】
本実施の形態１の貯湯タンク３０は、被断熱面としてのタンク本体３１側面に、上記のように第１の真空断熱材１０および第２の真空断熱材２０を配置し、略Ｌ字状の第１の段差部１１と第２の段差部２１との間に形成される隙間７０に側面配管６０が配置されるようにしたので、第１の突出部としての側面配管６０が配置されるのに十分な大きさの隙間７０を確保しつつ、真空断熱材間の他の隙間（辺Ａと辺Ｆとの間、辺Ｃと辺Ｄとの間）を小さくすることができる。このような配置構造により、突出部を回避しながら真空断熱材を効率的に配置し、断熱性能を向上することができる。また、第１の真空断熱材１０および第２の真空断熱材２０は、それぞれ端部に段差部を１つ備えるだけの単純な形状であり、貫通孔やＵ字状の切り欠き等を形成する場合に比べて、容易に製造が可能である。したがって、本実施の形態１によれば、単純な形状の真空断熱材を用いて、突出部を回避しながら効率的に真空断熱材を配置でき、その結果、製造・設置コストの低減および断熱性能の向上が可能となる。
【００２８】
タンク本体３１側面には、さらに第２の突出部および第３の突出部が配置されてもよい。第２の突出部および第３の突出部は、例えばタンク内に貯留された湯の温度を測定する第１サーミスタ４０および第２サーミスタ５０である。第１サーミスタ４０および第２サーミスタ５０により検出された温度は、所望の温度の湯を生成するための湯と供給水との混合比の決定に用いられる。
【００２９】
図１に示すように、第１サーミスタ４０は、辺Ａと辺Ｆとの間の隙間８０ａに配置される。側面配管６０よりも＋Ｚ側で、Ｚ軸に平行な直線上に１列に並んでタンク本体３１の側面に配置される。第２サーミスタ５０は、辺Ｃと辺Ｄとの間の隙間８０ｂに配置される。側面配管６０よりも−Ｚ側で、Ｚ軸に平行な直線上に１列に並んでタンク本体３１の側面に配置される。第１サーミスタ４０と第２サーミスタ５０は、Ｘ軸方向において側面配管６０に対して互いに反対側に偏倚しており、タンク本体３１側面において複数の第１サーミスタがなす直線と複数の第２サーミスタ５０がなす直線との間に側面配管６０が位置する。なお、ここでは第１サーミスタ４０および第２サーミスタ５０が複数の場合について説明したが、これに限定されず、それぞれ単数であってもよい。
【００３０】
第１サーミスタ４０および第２サーミスタ５０の直径は側面配管６０の直径よりも小さく、例えばここでは、側面配管６０は直径４０ｍｍ、第１サーミスタ４０及び第２サーミスタ５０は直径１０ｍｍ程度で構成されている。隙間７０の幅は約４０ｍｍ、隙間８０ａ、８０ｂの幅は約１０ｍｍである。
【００３１】
隙間８０ａ、８０ｂのＸ軸方向の幅は、隙間７０の幅とは独立して容易に調整することができる。そのため、隙間７０に配置される側面配管６０に比べて直径の小さいサーミスタを隙間８０ａ、８０ｂに配置することにより、大きさの異なる複数の突出部に対してそれぞれ適切な大きさの隙間を設けることができ、タンク本体３１の露出面積を低減することができる。したがって、複数の突出部を回避しながら、真空断熱材を効率的に配置し、高い断熱性能を得ることができる。
【００３２】
また、第１の段差部１１と第２の段差部２１は、側面配管６０を中心として点対称の形状に構成してもよい。これにより、第１の真空断熱材１０および第２の真空断熱材２０として同形状の真空断熱材を用いることが可能となるので、真空断熱材の製造コストを抑制することが可能となる。
【００３３】
また、第１の真空断熱材１０および第２の真空断熱材２０を、単一の真空断熱材で形成してもよい。この場合、第１の端部１２および第２の端部２２は、それぞれ、前記単一の真空断熱材の一端および他端に相当する。これにより、それぞれ独立した２枚の真空断熱材で構成した場合よりも真空断熱材の数が減り製造コストを低減することができ、また、真空断熱材間の隙間の数を低減し断熱性能を向上することが可能である。
【００３４】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る貯湯タンクについて、図５〜７を用いて説明する。なお、本実施の形態２で記載されていない構成は実施の形態１と同様とする。実施の形態１と同様の構成には実施の形態１と同じ符号を付すこととし、実施の形態１と同様である部分については適宜説明を省略し、主として異なる点について説明する。図５，７は貯湯タンクの正面視、図６は貯湯タンクに設置する真空断熱材のシール部折り曲げ前後を示す図である。
【００３５】
本実施の形態２の貯湯タンクは、実施の形態１と同様に、側面配管６０を有するタンク本体３１の側面に、第１の真空断熱材１００および第２の真空断熱材２００が設置される。
【００３６】
第１の真空断熱材１００は、図５に示すように、第１の端部１０２に辺Ａ、辺Ｂ、辺Ｃを備える。辺Ｃはタンク本体の外面に沿う方向に辺Ａよりも突出し、辺Ｂは辺Ａと辺Ｃとの間に設けられる。辺Ａ、辺Ｂおよび辺Ｃにより、約９０°の略Ｌ字形状の第１の段差部１０１が形成されている。第２の真空断熱材２００も同様に、第２の端部２０２に辺Ｄ、辺Ｅ、辺Ｆを備える。辺Ｆはタンク本体の外面に沿う方向に辺Ｄよりも突出し、辺Ｅは辺Ｄと辺Ｆとの間に設けられる。辺Ｄ、辺Ｅおよび辺Ｆにより、約９０°の略Ｌ字形状の第２の段差部２０１が形成されている。
【００３７】
第１の真空断熱材１００および第２の真空断熱材２００は、第１の端部１０２と第２の端部２０２を対向させ、略Ｌ字状の第１の段差部１０１および第２の段差部２０１との間に略矩形状の隙間７０が形成されるように配置される。すなわち、辺Ａに対して辺Ｄの一部および辺Ｆが対向し、辺Ｄに対して辺Ａの一部および辺Ｃが対向し、辺Ｂと辺Ｅが少なくとも一部で対向するように配置され、辺Ａ、辺Ｂ、辺Ｄおよび辺Ｅによって囲まれた略矩形状の隙間７０が形成されるように配置される。そして、当該隙間７０に側面配管６０が位置する。
辺Ａと辺Ｆの間、および、辺Ｃと辺Ｄの間は、離間して隙間８０ａ、８０ｂが形成され、それぞれ第２の突起部材、第３の突起部材が配置される。しかしながら、断熱性能を高める観点からは、図７のように辺Ａと辺Ｆ、および、辺Ｃと辺Ｄは、互いに接していてもよい。
【００３８】
上記のような真空断熱材の配置構造により、実施の形態１と同様に、突出部を回避しながら効率的に真空断熱材を配置でき、製造・設置コストの低減および断熱性能の向上が可能となる。
【００３９】
本実施の形態２における第１の真空断熱材１００は、図６（ａ）に示すように、第１の段差部１０１に対応する芯材３の段差部の凹頂点に、略円弧状の切り抜き部３ａが設けられている。芯材３を覆う外皮材４は、縁部４ｂだけでなく、当該切り抜き部３ａを覆う部分まで熱溶着され略円弧状のシール部が形成される。外皮材４の外縁から前記シール部の中央に向かう切り込み部４ｃが設けられ、切り込み部４ｃの先端にはＲが設けられる。第１の真空断熱材１００は、図６（ａ）における縁部４ｂのうち、＋Ｚ側および−Ｚ側の部分と、段差部を構成する各辺に接する部分を、前記切り込み部４ｃを利用してそれぞれ−Ｙ方向すなわちタンク本体３１から離れる方向に折り曲げて図６（ｂ）のようにして設置される。第２の真空断熱材２０も同様に、縁部４ｂのうち、＋Ｚ側および−Ｚ側の部分と、段差部を構成する各辺に接する部分を、前記切り込み部４ｃを利用してそれぞれ−Ｙ方向すなわちタンク本体３１から離れる方向に折り曲げて設置される。第１の真空断熱材１００および第２の真空断熱材２００は真空封止された時は平板形状をしており、タンク本体３１に取り付ける段階で曲面形状に加工されてタンク本体３１に設置される。
【００４０】
本実施の形態２では、芯材に切り抜き部３ａを設け、当該切り抜き部３ａを覆う外皮材４を熱溶着しシール部を設けため、真空断熱材の真空を破ることなく切り込み部４ｃを設けることができる。そして、当該切り込み部４ｃを用いることにより、通常は折り曲げることが難しい段差部周辺の縁部４ｂをも折り曲げることが可能となり、真空断熱材のうち断熱性能のない領域の面積をより低減することができるため、より断熱性能を向上することができる。
【００４１】
切り抜き部３ａ上のシール部の半径は、縁部４ｂのシール幅と同等以上が好ましい。本実施の形態２では、例えば、外皮材４の縁部４ｂのシール幅を１０ｍｍ程度、円弧状の切り抜き部３ａの半径は１５ｍｍ程度、円弧状の切り抜き部３ａ上のシール部の半径は、縁部４ｂのシール幅と同等の１０ｍｍ程度としている。シール幅が小さい箇所では真空断熱材内部へガスが侵入しやすくなるため、いずれの箇所でも熱溶着幅が一定以上になるようにすることが好ましい。円弧状の切り抜き部３ａ上のシール部の半径が縁部４ｂのシール幅と同等以上であると、切り込み部４ｃを設けた後でも外皮材のシール幅を一定以上に維持することが可能となる。実施の形態２では、縁部４ｂの幅が１０ｍｍであるのに対して、円弧状の切り抜き部３ａ上のシール部の半径も１０ｍｍであるため、切り込み部４ｃを設けた後でも真空断熱材内部へのガス侵入量を他の縁部４ｂと同等に抑制でき、高い信頼性を得ることが可能となる。
【００４２】
突出部を回避して真空断熱材を配置する場合、本実施の形態２のように、縁部４ｂを可能な限り折り曲げた断熱材を用いて、矩形状の隙間で囲む方式が効果的である。本実施の形態２では、第１の真空断熱材１００および第２の真空断熱材２００は、略Ｌ字状の第一の段差部１０１および段差部２０１との間に形成される矩形状の隙間７０により側面配管６０を囲むように配置される。例えば、側面配管の直径が４０ｍｍ、縁部４ｂのシール幅および切り抜き部３ａ上のシール部の半径が１０ｍｍとすると、矩形状の隙間７０は最小で一辺４０ｍｍの正方形となる。側面配管６０の周囲の非断熱領域の面積は、矩形状の隙間７０の面積および切り抜き部３ａ上のシール部の面積の合計から側面配管６０の面積を引いて求められ、８１５ｍｍ２となる。
これに対して、特許文献１のように角部に切り欠きを備える真空断熱材を用いて直角三角形形状の隙間で側面配管６０を囲む場合には、配管周囲の非断熱領域は直角三角形形状の隙間の面積から側面配管６０の面積を引いて求められ、最小で１０７５ｍｍ２となり、本実施の形態２に比べて約１．３倍である。また、特許文献２のように円形状の貫通孔を有する真空断熱材を用いて側面配管６０を囲む場合には、貫通孔部分に幅１０ｍｍの縁部４ｂが存在し、当該縁部４ｂは折り曲げることができず非断熱領域となる。したがって、配管周囲の非断熱領域の面積は最小で１５７１ｍｍ２となり、本実施の形態２に比べて約１．９倍である。
よって、本実施の形態２によれば、従来の真空断熱材配置構造に比べて非断熱領域を小さくすることができ、断熱性能を向上することができる。
【００４３】
本実施の形態２における真空断熱材を製造する際には、予め切り抜き部３ａ部に対応する部分を熱溶着してシール部を形成した外皮材を用意しておき、当該外皮材に円弧状の切り抜き部３ａを備えた芯材３を挿入して真空密閉するのが好ましい。これにより、円弧状の切り抜き部３ａ部に対応する外皮材４を、芯材３の挿入前に熱溶着するため、シール部に芯材３の繊維が挟まってシール不良を起こすことがなくなる。
【００４４】
このとき、第１の真空断熱材１００の段差部１０１における辺Ａと辺Ｂのなす角度、および、第２の真空断熱材２００の段差部２０１における辺Ｄと辺Ｅのなす角度がそれぞれ鈍角であると好ましい。本実施の形態２では例えば１１０°としている。辺Ａと辺Ｂのなす角度、および辺Ｄと辺Ｅのなす角度が鈍角であると、予め切り抜き部３ａ部に対応する部分を熱溶着した外皮材４に、円弧状の切り抜き部３ａを備えた芯材３を挿入する際に、芯材３を挿入しやすくなる。
【００４５】
また、辺Ａと辺Ｂのなす角度、および、辺Ｄと辺Ｅのなす角度が鈍角の場合、鋭角の場合と比較して、切り抜き部３ａ上のシール部の面積を小さくできる効果もある。当該シール部には芯材３が無いため断熱性能が低い。したがって、当該シール部の面積を小さくすることにより、断熱性能を向上することが可能である。ただし、角度を大きくしすぎると、矩形状の隙間７０の面積が大きくなり、非断熱領域の面積が大きくなる可能性があるため、前記角度は９０°以上１２０°以下が望ましい。
【００４６】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る貯湯タンクを図８と図９により説明する。なお、本実施の形態３で記載されていない構成は実施の形態２と同様とする。実施の形態２と同様の構成には実施の形態２と同じ符号を付すこととし、実施の形態２と同様である部分については適宜説明を省略し、主として異なる点について説明する。図８は貯湯タンクの正面視、図９は図８のＡ−Ａ´断面図である。
【００４７】
本実施の形態３では、タンク本体３１と、第１の真空断熱材１００及び第２の真空断熱材２００との間に、発泡断熱材３００が配置される。発泡断熱材３００は、弾性を有する発泡断熱材である発泡ポリスチレンを使用している。なお、発泡ポリスチレンに限定されるものではなく、発泡ポリプロピレンや発泡ウレタンなど弾性を有する断熱材であればよい。
【００４８】
弾性を有する発泡断熱材３００を設置することにより、タンク本体３１と、第１の真空断熱材１００および第２の真空断熱材２００との間に隙間が発生することを抑制し、断熱性能を向上することが可能である。
【００４９】
発泡断熱材３００は、第１の真空断熱材１００と第２の真空断熱材２００との間の隙間７０および隙間８０ａ、８０ｂを覆うように設置してもよい。これにより、隙間７０および隙間８０ａ、８０ｂに対して効果的に断熱することが可能となる。このとき、発泡断熱材３００は側面配管６０、第１サーミスタ４０および第２サーミスタ５０を回避するように成形される。
【００５０】
また、発泡断熱材３００は、隙間７０および隙間８０ａ、８０ｂを覆う部分に凸部３０１を設けることが望ましい。発泡断熱材は真空断熱材と比較して断熱性能が劣るが、凸部３０１を設けることにより、隙間７０および隙間８０ａ、８０ｂを覆う発泡断熱材の厚みが増し、より効果的に断熱することが可能となる。さらに、凸部３０１は、第１の真空断熱材１００および第２の真空断熱材２００を円周方向に位置決めする効果も備える。
【００５１】
凸部３０１の厚みは、第１の真空断熱材１００および第２の真空断熱材２００の厚みと同程度でもよいが、第１の真空断熱材１００および第２の真空断熱材２００の厚み以上とするのが好ましい。これにより、凸部３０１における断熱性能をより向上させることができる。
【００５２】
なお、以上では断熱機器の例として給湯装置の貯湯タンクを挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば自動販売機、保温保冷容器、冷蔵庫、温水器、家庭用あるいは業務用の冷凍装置及び空調装置、ジャーポット等、様々な断熱機器に適用することができる。また、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。 
【符号の説明】
【００５３】
１０  １００  第１の真空断熱材
１１  １０１  第１の段差部
１２  １０２  第１の端部
２０  ２００  第２の真空断熱材
２１  ２０１  第２の段差部
２２  ２０２  第２の端部
３  芯材
３ａ  切り抜き部
４  外皮材
４ｂ  縁部
４ｃ  切り込み部
３０  貯湯タンク
３１  タンク本体
３２  上部配管
３３  給湯配管
３４  底部配管
３５  水供給配管
３６  上部断熱材
３７  下部断熱材
４０  第１サーミスタ
５０  第２サーミスタ
６０  側面配管
７０  隙間
８０ａ  ８０ｂ  隙間
３００  発泡断熱材
３０１  凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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