(57)【要約】【課題】過剰な断熱性能による経済的な無駄を省きつつ、ユーザが入浴時に使用する湯水に対し最も有効でかつ必要最小限となる最適な断熱材の配置を実現する。【解決手段】貯湯タンク２内の外周部に設ける断熱材２０２のうち、追焚き運転時における浴槽６への湯水の加熱に寄与する熱交換器１９の下端近傍より上方の第２部分Ａ２を厚さｔ２とする一方で、追焚き運転時における加熱にあまり寄与しない第１部分Ａ１を厚さｔ１とする。これにより、過剰な断熱性能による無駄を省きつつ、第２部分Ａ２における高い断熱性能を確実に実現することができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を出湯する出湯管が上端部に接続されるとともに給水管が下端部に接続され、加熱手段により加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクを有し、
前記貯湯タンクから前記出湯管を介し出湯された湯水を、浴槽へ供給可能な貯湯式給湯機において、
前記貯湯タンクの外周部に断熱材を設けるとともに、前記貯湯タンク内の上部に前記貯湯タンク内の貯湯水との熱交換で前記浴槽内の浴槽水を加熱する熱交換器を設け、
前記断熱材は、
前記貯湯タンクの前記外周部のうち前記熱交換器の下端近傍よりも下方側に位置する第１部分の熱抵抗値が第１の値であり、
前記貯湯タンクの前記外周部のうち前記第１部分より上方に位置する第２部分の熱抵抗値が、前記第１の値よりも大きな第２の値である
ことを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項２】
前記第２部分は、
前記熱交換器と前記浴槽とを接続する２つの接続配管をそれぞれ貫通させる２つの貫通穴を備える
ことを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯機。
【請求項３】
前記断熱材は、発泡断熱材であり、
前記第１部分の厚さ寸法が、前記第２部分の厚さ寸法よりも小さい
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の貯湯式給湯機。
【請求項４】
前記断熱材は、発泡断熱材であり、
前記第２部分の発泡倍率が、前記第１部分の発泡倍率よりも小さい
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の貯湯式給湯機。
【請求項５】
前記第２部分の前記断熱材は、
発泡断熱材及び真空断熱材を含み、
前記第１部分の前記断熱材は、
発泡断熱材を含む
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の貯湯式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンクの外周部に断熱材を設けた貯湯式給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種の貯湯式給湯機においては、特許文献１に記載のように、貯湯タンクの外周部に断熱材を設けるとともに貯湯タンク内の上部に貯湯水との熱交換で浴槽内の浴槽水を加熱する熱交換器を設け、浴槽内から導入した湯水を貯湯タンク内の貯湯水と熱交換させて加熱し、加熱後の湯水を浴槽へ戻すことで追焚き運転を行うものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９８７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
貯湯タンク内の湯水を浴槽に供給して使用する場合、浴槽への湯張り運転時には、ユーザはまだ入浴していない場合が多い。その一方で、追焚き運転時は、ユーザは既に入浴中である場合が多い。したがって、ユーザにとっての良好な入浴感を確保するという観点から見ると、貯湯タンク内の高温の湯水を迅速に浴槽へと供給する必要性が最も高い場面は、追焚き運転時である（言い替えれば、貯湯タンク内において断熱による保温の必要性が最も高いのは、追焚き運転時に使用される湯水である）。すなわち、前記観点で見た場合、前記従来技術における貯湯タンク外周部の断熱材の配置は、過剰なものになっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、湯水を出湯する出湯管が上端部に接続されるとともに給水管が下端部に接続され、加熱手段により加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクを有し、前記貯湯タンクから前記出湯管を介し出湯された湯水を、浴槽へ供給可能な貯湯式給湯機において、前記貯湯タンクの外周部に断熱材を設けるとともに、前記貯湯タンク内の上部に前記貯湯タンク内の貯湯水との熱交換で前記浴槽内の浴槽水を加熱する熱交換器を設け、前記断熱材は、前記貯湯タンクの前記外周部のうち前記熱交換器の下端近傍よりも下方側に位置する第１部分の熱抵抗値が第１の値であり、前記貯湯タンクの前記外周部のうち前記第１部分より上方に位置する第２部分の熱抵抗値が、前記第１の値よりも大きな第２の値であるものである。
【０００６】
また、請求項２では、前記第２部分は、前記熱交換器と前記浴槽とを接続する２つの接続配管をそれぞれ貫通させる２つの貫通穴を備えるものである。
【０００７】
また、請求項３では、前記断熱材は、発泡断熱材であり、前記第１部分の厚さ寸法が、前記第２部分の厚さ寸法よりも小さいものである。
【０００８】
また、請求項４では、前記断熱材は、発泡断熱材であり、前記第２部分の発泡倍率が、前記第１部分の発泡倍率よりも小さいものである。
【０００９】
また、請求項５では、前記第２部分の前記断熱材は、発泡断熱材及び真空断熱材を含み、前記第１部分の前記断熱材は、発泡断熱材を含むものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の請求項１によれば、加熱手段により加熱された湯水が貯湯タンク内に貯湯されており、その湯水がタンク上端部に接続された出湯管から出湯され、浴槽へと供給される。また、貯湯タンク内には熱交換器が設けられており、浴槽内の湯水（浴槽水）がこの熱交換器内へ循環される。すなわち、浴槽内から導入した湯水を貯湯タンク内の湯水（貯湯水）と熱交換させて加熱し、加熱後の湯水を浴槽へ戻すことで、追焚き運転を行うことができる。
【００１１】
ここで、請求項１によれば、貯湯タンク内に貯湯された湯水を保温するために、貯湯タンクの外周部に断熱材が設けられる。断熱材には各種のものが存在しており、例えば発泡断熱材よりも真空断熱材の方が、発泡断熱材同士であれば発泡倍率が小さい方が、同一材料であれば肉厚の厚い方が、熱抵抗値が大きく、断熱性能が高くなる。しかしながら、一般的に断熱性能が高くなるほど製造コストの増大を招くことから、断熱材は、必要最小限の断熱性能を得られるものに留め、過剰な断熱性能とならないようにすることが望ましい。
【００１２】
そこで、請求項１によれば、貯湯タンク内の外周部に設ける断熱材において、前記追焚き運転時における前記浴槽への湯水の加熱に寄与する、前記熱交換器の下端近傍より上方の部分（第２部分）は大きな熱抵抗値（第２の値）を備える一方で、前記追焚き運転時における前記加熱にあまり寄与しない前記熱交換器の下端近傍より下方の部分（第１部分）は小さな熱抵抗値（第１の値）を備える。これにより、過剰な断熱性能による経済的な無駄を省きつつ、ユーザが入浴時に使用する湯水に対し最も有効でかつ必要最小限となる、最適な断熱材の配置を実現することができる。
【００１３】
また、請求項２によれば、貯湯タンク内の熱交換器への接続配管が第１部分でなく第２部分を貫通することにより、前記接続配管からの放熱を抑制し、追い炊き運転時の確実な保温を行うことができる。
【００１４】
また、請求項３によれば、同一材料（発泡断熱材）における厚さ寸法の違いを利用して、前記熱交換器の下端近傍より上方の第２部分における高い断熱性能を確実に実現することができる。
【００１５】
また、請求項４によれば、同一材料（発泡断熱材）における発泡倍率の違いを利用して、前記熱交換器の下端近傍より上方の第２部分における高い断熱性能を確実に実現することができる。
【００１６】
また、請求項５によれば、発泡断熱材のみならず真空断熱材を併設することで、前記熱交換器の下端近傍より上方の第２部分における高い断熱性能を確実に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態の貯湯式給湯機の全体概略構成図
【図２】沸き上げ運転の作動を説明する図
【図３】給湯運転の作動を説明する図
【図４】湯張り運転の作動を説明する図
【図５】追焚き運転の作動を説明する図
【図６】貯湯タンク及びその周囲の断熱材を表す模式断面図
【図７】断熱材の第２部分の有効高さを増やしたとき、浴槽の追炊き能力の変化についてのシミュレーション結果を表すグラフ
【図８】断熱材の第２部分の有効高さがＬ０であるときの貯湯タンク及びその周囲の模式断面図
【図９】断熱材の第２部分の有効高さがＬ１であるときの貯湯タンク及びその周囲の模式断面図
【図１０】断熱材の第２部分の有効高さがＬ２であるときの貯湯タンク及びその周囲の模式断面図
【図１１】断熱材の第２部分の有効高さがＬ３であるときの貯湯タンク及びその周囲の模式断面図
【図１２】断熱材の第２部分の有効高さがＬ４であるときの貯湯タンク及びその周囲の模式断面図
【図１３】断熱材として発泡断熱材と真空断熱材とを併用した変形例を示す貯湯タンク及びその周囲の模式断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の一実施形態を図１〜７に基づいて説明する。
【００１９】
本実施形態の貯湯式給湯機の全体概略構成を図１に示す。図１において、この貯湯式給湯機１００は、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に湯水を沸き上げて貯湯しこの貯湯した湯水を給湯に用いるもので、湯水を貯湯する貯湯タンク２（缶体）を備えた貯湯タンクユニット１と、貯湯タンク２内の湯水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット３と、台所や洗面所等にそれぞれ設けられた給湯栓４と、例えば給湯栓４の近傍に設けられた給湯リモコン５と、浴槽６と、例えば浴室に設けられたふろリモコン７と、を有する。
【００２０】
前記貯湯タンクユニット１の貯湯タンク２は、上端に出湯管８が接続され、下端に給水管９が接続され、さらに下部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン往き管１０が接続され、上部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン戻り管１１が接続されている。前記ヒーポン往き管１０を介し取り出された貯湯タンク２内の湯水は前記ヒートポンプユニット３によって沸き上げられた後、前記ヒーポン戻り管１１から貯湯タンク２内に戻されて貯湯される。また、前記給水管９からの給水により貯湯タンク２内の湯水が押し上げられることで、貯湯タンク２内上部の高温水が前記出湯管８から押し出され、給湯される。このとき、前記給水管９には、給水の圧力を減圧する減圧弁４６と、給水の温度を検出する給水温度センサ４９とが設けられ、前記出湯管８には、貯湯タンク２の過圧を逃す過圧逃し弁４５が設けられている。なお、貯湯タンク２の外周部には保温用の発泡断熱材が設けられている（図１〜図５では煩雑防止のために図示省略）が、これについては後に詳述する。
【００２１】
貯湯タンク２には、上下方向に沿って複数個の貯湯温度センサ３９が配置されている。本実施形態では、上から下へ向かって５つの貯湯温度センサ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ，３９ｅが配置されており、これらの貯湯温度センサ３９ａ〜ｄが検出する温度情報によって、貯湯タンク２内にどれだけの熱量が残っているかが検知され、さらに貯湯タンク２内の上下方向の温度分布が検知される。
【００２２】
前記ヒートポンプユニット３は、ヒートポンプ回路１６と、ヒーポン循環ポンプ１７と、それらの駆動を制御するヒーポン制御部１８とを備えている。前記ヒートポンプ回路１６は、圧縮機１２と、凝縮器としての冷媒−水熱交換器１３と、電子膨張弁１４と、強制空冷式の蒸発器１５とで構成されている。前記ヒーポン循環ポンプ１７は、貯湯タンク２内の湯水を前記ヒーポン往き管１０及びヒーポン戻り管１１を介して冷媒−水熱交換器１３内に循環させる。
【００２３】
前記ヒートポンプ回路１６内には冷媒として二酸化炭素が用いられ、これによって超臨界ヒートポンプサイクルが構成されている。一般に、超臨界ヒートポンプサイクルでは熱交換時において冷媒は超臨界状態のまま凝縮されるが、前記冷媒−水熱交換器１３では冷媒と被加熱水たる貯湯タンク２内の湯水とが対向して流れる対向流方式を採用しており、これによって効率良く高温まで被加熱水を加熱可能であり、例えば低温水を電熱ヒータなしで約９０℃の高温まで沸き上げることができる。
【００２４】
前記ヒーポン制御部１８は、前記被加熱水の冷媒−水熱交換器１３の入口温度と冷媒の冷媒−水熱交換器１３の出口温度との温度差が一定になるように、前記電子膨張弁１４または圧縮機１２を制御する。これにより、特に、被加熱水の冷媒−水熱交換器１３の入口温度が例えば５〜２０℃程度の低い温度である場合に、ＣＯＰ（エネルギー消費効率）がとても良い状態で被加熱水を加熱することができる。
【００２５】
一方、前記貯湯タンク２内には、前記浴槽６の湯水を加熱するための、例えばステンレス製の蛇管よりなる熱交換器１９が設けられている。この熱交換器１９にはふろ往き管２０とふろ循環ポンプ２１を備えたふろ戻り管２２とが接続されており、浴槽６の湯水が循環可能となっている。すなわち、ふろ戻り管２２を介して導かれた浴槽６内の湯水が熱交換器１９内において貯湯タンク２内の高温水により加熱された後、ふろ往き管２０を介し浴槽６に戻されることで保温あるいは追焚きが行われる。なお、ふろ戻り管２２には、循環する浴槽６の湯水の温度を検出するふろ温度センサ２３が設けられている。
【００２６】
また、前記貯湯タンク２の中間位置（上下方向の略中央位置には限られない）には、中間出湯管２４が接続されている。この中間出湯管２４は、前記熱交換器１９で浴槽６からの湯水と熱交換して温度低下した中温水や、湯と水の境界層付近で温度低下した（あるいは温度上昇した）中温水などの、貯湯タンク２の中間位置（上下方向の略中央位置には限られない）に貯められている湯水を貯湯タンク２から出湯する。
【００２７】
さらに、前記中間出湯管２４と前記出湯管８との下流側合流位置には、貯湯タンク２の前記中間位置付近から中間出湯管２４を介し導かれる中温水と貯湯タンク２の上端に接続された出湯管８を介し導かれる高温水とを混合する、電動ミキシング弁からなる中間混合弁２５が設けられている。この中間混合弁２５の下流側には中間給湯管２７が接続されており、中間温度センサ２６が設けられている。中間混合弁２５における前記中温水と前記高温水との混合比率は、前記中間温度センサ２６の検出湯温が、給湯リモコン５やふろリモコン７でユーザが設定した給湯設定温度よりも所定温度高い混合目標温度となるように制御される。
【００２８】
さらに、前記中間給湯管２７と前記給水管９から分岐された給水バイパス管２９との下流側合流位置には、中間混合弁２５から中間給湯管２７を介し導かれる湯水と前記給水バイパス管２９から導かれる低温水とを混合する、電動ミキシング弁からなる給湯混合弁２８が設けられている。この給湯混合弁２８の下流側には給湯管３０が接続されており、給湯温度センサ３１が設けられている。給湯混合弁２８における前記湯水と前記低温水との混合比率は、前記給湯温度センサ３１の検出湯温が給湯リモコン５やふろリモコン７でユーザが設定した給湯設定温度となるように制御される。なお、給湯管３０にはさらに、給湯する湯水の量をカウントする給湯流量カウンタ４７が設けられている。
【００２９】
また、前記中間給湯管２７から分岐された分岐中間給湯管３３と前記給水管９から分岐された分岐給水バイパス管３４との下流側合流位置には、分岐中間給湯管３３を介し導かれる湯水と分岐給水バイパス管３４から導かれる低温水とを混合する、電動ミキシング弁からなるふろ混合弁３２が設けられている。このふろ混合弁３２の下流側には、ふろ戻り管２２に連通する湯張り管３５が接続されており、湯張り温度センサ３６が設けられている。ふろ混合弁３２における前記湯水と前記低温水との混合比率は、前記湯張り温度センサ３６の検出湯温が給湯リモコン５やふろリモコン７でユーザが設定したふろ設定温度となるように制御される。なお、前記湯張り管３５には、浴槽６への湯張りの開始／停止を行う湯張り弁３７と、浴槽６への湯張り量をカウントするふろ流量カウンタ３８と、浴槽６の湯水が逆流するのを防止する二重の逆止弁４８とが設けられている。
【００３０】
前記給湯リモコン５及びふろリモコン７には、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ４０と、ふろ設定温度を設定するふろ温度設定スイッチ４１と、前記ふろ設定温度の湯をふろリモコン７の湯張り量設定スイッチ（図示せず）で設定された湯張り量だけ浴槽６へ湯張りして所定時間保温させるふろ自動スイッチ４２と、追い炊きスイッチ４３と、が設けられている。
【００３１】
また、前記給湯リモコン５及びふろリモコン７には、給湯制御部４４が無線通信または有線通信により接続されている。この給湯制御部４４は、貯湯タンクユニット１内の各センサ（前記貯湯温度センサ３９ａ〜ｅ、ふろ温度センサ２３、中間温度センサ２６、給湯温度センサ３１、湯張り温度センサ３６等）の入力を受け各アクチュエータ（電動ミキシング弁である中間混合弁２５、給湯混合弁２８、ふろ混合弁３２のアクチュエータや湯張り弁３７のアクチュエータ等）の駆動を制御するマイコンを有しており、給湯リモコン５及びふろリモコン７でのユーザが任意に設定した給湯設定温度及びふろ設定温度が、前記各アクチュエータの駆動によって実現される。具体的には、前記給湯制御部４４は、中間温度センサ２６で検出する温度が前記給湯設定温度及びふろ設定温度のうち高い方の設定温度より所定温度高い混合目標温度になるよう中間混合弁２５の弁開度をフィードバック制御すると共に、給湯温度センサ３１の検出する温度が前記給湯設定温度になるように給湯混合弁２８の弁開度をフィードバック制御し、さらに、湯張り温度センサ３６の検出する温度が前記ふろ設定温度になるようにふろ混合弁３２の弁開度をフィードバック制御する。なお、前記中間混合弁２５、給湯混合弁２８、ふろ混合弁３２、及び湯張り弁３７が制御弁に相当している。
【００３２】
次に、図２〜図５を用いて、本実施形態の各種作動を説明する。なお、図２〜図５中の貯湯タンク２内にハッチングした斜線は低温水を示すとともに二重斜線は高温水を示す。また、各管路の矢印は湯水の流れ方向を示す。
【００３３】
まず、図２を用いて、沸き上げ運転について説明する。ある１日の深夜電力時間帯になって、貯湯温度センサ３９が貯湯タンク２内に翌日に必要な熱量が残っていないことを検出すると、給湯制御部４４は、ヒーポン制御部１８に対して沸き上げ開始指令を発する。指令を受けたヒーポン制御部１８は圧縮機１２を起動した後にヒーポン循環ポンプ１７を駆動開始する。これにより、貯湯タンク２下部に接続されたヒーポン往き管１０から取り出された５〜２０℃程度の低温水が冷媒−水熱交換器１３において凝縮する冷媒から受熱して７０〜９０℃程度の高温まで加熱された後、貯湯タンク２上部に接続されたヒーポン戻り管１１から貯湯タンク２内に戻され、この結果、貯湯タンク２の上部から順次積層して高温水が貯湯されていく。貯湯温度センサ３９ａ〜ｄにより必要な熱量が貯湯されたことが検出されると、給湯制御部４４は、ヒーポン制御部１８に対して沸き上げ停止指令を発する。これにより、ヒーポン制御部１８は圧縮機１２を停止すると共にヒーポン循環ポンプ１７も停止して沸き上げ動作を終了する。
【００３４】
次に、図３を用いて、給湯運転について説明する。例えばユーザが洗顔や台所仕事やシャワー等に湯水を用いるために前記給湯栓４を開くと、給水管９からの給水が貯湯タンク２内に流れ込む。そして貯湯タンク２の中間部に貯められた高温水が中間出湯管２４を介して中間混合弁２５側へ押し出されるとともに出湯管８を介しても中間混合弁２５側へと押し出される。なお、貯湯タンク２内には上部に高温水、下部に低温水が貯められることとなるが、その温度差により比重差が発生して温度境界層が形成され、比重の軽い高温水が上部に、比重の重い低温水が下部に位置するので、互いに混じり合うことはない。
【００３５】
前記給湯制御部４４は、中間混合弁２５において中間出湯管２４からの湯水と出湯管８からの湯水を混合するときに、給湯リモコン５（またはふろリモコン７）で設定された前記給湯設定温度より一定温度以上高い混合目標温度となるように、中間混合弁２５の混合比率を適宜に調整する。
【００３６】
そして、中間混合弁２５から流出した前記混合目標温度の湯は中間給湯管２７を介して給湯混合弁２８へ流入し、給湯混合弁２８において給水バイパス管２９からの低温水と混合される。このとき、給湯制御部４４が給湯混合弁２８の混合比率を調整することで、前記給湯設定温度の湯が給湯栓４へと給湯される。そして、ユーザが給湯栓４を閉止することで、給湯が終了する。
【００３７】
次に、図４を用いて、浴槽６への湯張り運転について説明する。例えばユーザが湯張りを意図して給湯リモコン５（またはふろリモコン７）のふろ自動スイッチ４２を操作すると、給湯制御部４４が湯張り弁３７を開弁する。そして、給水管９からの給水が貯湯タンク２内に流れ込む。この結果、前述と同様、貯湯タンク２内の湯水が中間出湯管２４を介して中間混合弁２５側へ押し出されるとともに出湯管８を介しても中間混合弁２５側へと押し出される。ここで、給湯制御部４４は、中間混合弁２５において中間出湯管２４からの湯水と出湯管８からの湯水を混合したときに、給湯リモコン５又はふろリモコン７で設定されたふろ設定温度及び給湯設定温度の高い方の温度よりも一定温度以上高い混合目標温度となるように、中間混合弁２５の混合比率を適宜に調整する。
【００３８】
そして、中間混合弁２５から流出した湯は中間給湯管２７から分岐する分岐中間給湯管３３へと出湯される。そして分岐中間給湯管３３からの高温水はふろ混合弁３２へ流入して、分岐給水バイパス管３４からの低温水と混合される。このとき、給湯制御部４４は、給湯リモコン５やふろリモコン７で設定されたふろ設定温度となるように、ふろ混合弁３２の混合比率を調整する。こうしてふろ設定温度となった湯は、湯張り管３５からふろ戻り管２２を介して浴槽６へと湯張りされる。そして、湯張り管３５途中に設けられたふろ流量カウンタ３８が所定の湯張り量をカウントしたとき、給湯制御部４４が湯張り弁３７を閉弁し湯張り運転が終了する。
【００３９】
次に、図５を用いて、ふろの追焚き運転について説明する。例えばユーザが追い炊きを意図して給湯リモコン５（またはふろリモコン７）の前記追い炊きスイッチ４３を操作すると、給湯制御部４４はふろ循環ポンプ２１を駆動し、浴槽６内の浴槽水をふろ戻り管２２を介して熱交換器１９に流入させる。そして、熱交換器１９において貯湯タンク２内の上部に貯められた高温水と熱交換して加熱された浴槽水は、ふろ往き管２０を介して再び浴槽６へと流入する（追焚き運転）。このような運転中に、ふろ温度センサ２３で検出する温度が前記ふろ設定温度に達すると、給湯制御部４４はふろ循環ポンプ２１を駆動停止し、これによって追焚き運転が終了する。
【００４０】
次に、図６を用いて、貯湯タンク２の外周部に設けられた前記断熱材の詳細について説明する。なお、図示の煩雑を避けるために、熱交換器１９のみを残して、貯湯タンク２に接続される各種配管等は省略している。
【００４１】
この図６において、貯湯タンク２内に貯湯された湯水を保温するために、貯湯タンク２の外周部（上部を含む）に、例えば適宜の発泡材により構成された断熱材２０２が設けられている。このとき、本実施形態では、熱交換器１９の下端近傍より上方の部分、すなわち断熱材２０２の上端から熱交換器１９の下端近傍に相当する位置までの高さ範囲部分Ａ２（以下適宜、「第２部分Ａ２」という）は大きな熱抵抗値（第２の値）を備える一方で、熱交換器１９の下端近傍より下方の部分、すなわち断熱材２０２の下端から熱交換器１９の下端近傍に相当する位置までの高さ範囲部分Ａ１（以下適宜、「第１部分Ａ１」という）は小さな熱抵抗値（第１の値）を備える。具体的には、前記断熱材２０２を発泡断熱材で構成すると共に、前記第１部分Ａ１の厚さ寸法ｔ１が、前記第２部分Ａ２の厚さ寸法ｔ２よりも小さくなっている。なお、前記第２部分Ａ２は、熱交換器１９と浴槽６とを接続する２つの接続配管１９Ａ，１９Ｂ（前記図１も参照）をそれぞれ貫通させる２つの貫通穴５０Ａ，５０Ｂを備え、前記２つの接続配管１９Ａ，１９Ｂからの放熱抑制が図られている。
【００４２】
ここで、一般に、断熱材には各種のものが存在しており、例えば発泡断熱材よりも真空断熱材の方が、発泡断熱材同士であれば発泡倍率が小さい方が、同一材料であれば肉厚の厚い方が、熱抵抗値が大きく、断熱性能が高くなる。しかしながら、一般的に断熱性能が高くなるほど製造コストの増大を招くことから、貯湯タンク２の外周部に設ける断熱材は、必要最小限の断熱性能を得られるものに留め、過剰な断熱性能とならないようにすることが望ましい。
【００４３】
前記のようにして貯湯タンク２内の湯水を浴槽６に供給して使用する場合、浴槽６への前記湯張り運転時（図４参照）には、ユーザはまだ入浴していない（すなわち着衣のままである）場合が多い。その一方で、前記追焚き運転時（図５参照）は、ユーザは既に入浴中（すなわち脱衣している）である場合が多い。したがって、ユーザにとっての良好な入浴感を確保するという観点から見ると、貯湯タンク２内の高温の湯水を迅速に浴槽６へと供給する必要性が最も高い場面は、前記追焚き運転時である（言い替えれば、貯湯タンク２内において断熱による保温の必要性が最も高いのは、追焚き運転時に使用される湯水である）。
【００４４】
そこで、本願発明者等は、過剰な断熱性能による経済的な無駄を省きつつ、ユーザが入浴時に使用する湯水に対し最も有効でかつ必要最小限となる、最適な断熱材の配置（言い換えれば熱抵抗値の大小分布の配置。詳細は後述）を検討した。その検討結果を、図７を用いて説明する。
【００４５】
図７は、断熱材２０２の前記第２部分Ａ２の下端の、貯湯タンク２上端からの高さＬ［ｍ］（以下適宜、単に「有効高さＬ」という。図６に示す本実施形態ではＬ＝Ｌ２。詳細は後述）を徐々に増やしていったとき、浴槽６における追炊き能力［Ｗ／ｍ・ｋ］がどのように変化するかをシミュレーションした結果を表すグラフである。
【００４６】
図７において、まず、図８に示すように前記第２部分Ａ２の有効高さＬ＝Ｌ０（＝０）とした場合には、前記熱交換器１９の外周側に厚肉の前記第２部分Ａ２が存在しないことから、追い炊き能力Ｐは、低いＰ０にとどまる。
【００４７】
その後、前記有効高さＬを増加させるにしたがい、前記のように追焚き運転時における浴槽６への湯水の加熱に寄与する前記熱交換器１９の外周側に厚さｔ２である厚肉の（熱抵抗値が高い）前記第２部分Ａ２が徐々に拡がることから、その保温性能の向上によって、前記熱交換器１９による追い炊き能力Ｐが急激に増大する。保温によって前記熱交換器１９の周囲の貯湯水の温度が高まるほど、浴槽水との温度差が大きくなり、当該熱交換器１９での熱交換能力が高まるからである。すなわち、例えば図９に示すように、前記熱交換器１９の高さ方向上半分に相当する部分まで前記第２部分Ａ２が拡がる（前記有効高さＬ＝Ｌ１）と、追い炊き能力Ｐは前記Ｐ０の２倍近いＰ１まで向上し、さらに図１０に示すように、前記熱交換器１９の高さ方向位置全部をカバーする部分まで前記第２部分Ａ２が拡がる（前記有効高さＬ＝Ｌ２）と、追い炊き能力Ｐは前記Ｐ０の約２．５倍のＰ２まで一気に向上する。
【００４８】
しかしながら、有効高さＬが前記Ｌ２を超えると、（既に前記のように熱交換器１９の高さ方向位置全部がカバーされていることから）その後は前記有効高さＬを増加させても追い炊き能力Ｐはあまり増大しなくなり、伸びが鈍化する。すなわち、図１１に示すように、前記熱交換器１９の下端よりさらに下方に相当する部分まで前記第２部分Ａ２が拡がり、前記貯湯タンク２の高さ方向中間部までカバーするように拡がっても（前記有効高さＬ＝Ｌ３）、追い炊き能力Ｐは前記Ｐ２からわずかに増大したＰ３にとどまる。なお、このように缶体の上半分の熱抵抗値をそれ以外の部分の熱抵抗値よりも大きくする構成は、前記特開２００７−１９８７１７号公報に開示の構成にほぼ相当している。そして、さらに図１２に示すように、前記貯湯タンク２の高さ方向全部をカバーするように前記第２部分Ａ２が拡がっても（前記有効高さＬ＝Ｌ４）、追い炊き能力Ｐはそれほど増大せずＰ４にとどまる。
【００４９】
以上の結果より、本願発明者等は、前記図８に示す構成（Ｌ＝Ｌｏ）及び前記図９に示す構成（Ｌ＝Ｌ１）では断熱材２０２による断熱性能が不足し、前記図１１に示す構成（Ｌ＝Ｌ３）及び前記図１２に示す構成（Ｌ＝Ｌ４）では断熱材２０２による断熱性能が過剰であり、前記図１０に示した構成（Ｌ＝Ｌ２）が、ユーザが入浴時に使用する湯水に対し最も有効でかつ必要最小限となる、最適な断熱材２０２の配置であることを知見した。
【００５０】
本実施形態の貯湯式給湯機１００によれば、図６を用いて上述したように、貯湯タンク２内の外周部に設ける断熱材２０２のうち、追焚き運転時における浴槽６への湯水の加熱に寄与する熱交換器１９の下端近傍より上方の部分、すなわち前記有効高さＬがＬ２である前記第２部分Ａ２を厚さｔ２の厚肉構造として大きな熱抵抗値をもたせる一方で、追焚き運転時における加熱にあまり寄与しない熱交換器１９の下端近傍より下方の部分、すなわち前記第１部分Ａ１を厚さｔ１の薄肉構造として小さな熱抵抗値としている（すなわち、前記図１０の構成と同等のＬ＝Ｌ２となっている）。これにより、過剰な断熱性能による経済的な無駄を省きつつ、ユーザが入浴時に使用する湯水に対し最も有効でかつ必要最小限となる、最適な断熱材２０２の配置を実現することができる。
【００５１】
また、本実施形態では特に、貯湯タンク２内の熱交換器１９への接続配管１９Ａ，１９Ｂが第１部分Ａ１でなく厚肉の第２部分Ａ２を貫通することにより、接続配管１９Ａ，１９Ｂからの放熱を抑制し、追い炊き運転時の確実な保温を行うことができる。
【００５２】
また、本実施形態では特に、同一材料（発泡断熱材）における、第１部分Ａ１と第２部分Ａ２との厚さ寸法の違い（前記ｔ１＜ｔ２）を利用して、熱交換器１９の下端近傍より上方の前記第２部分Ａ２における高い断熱性能を確実に実現することができる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５４】
例えば、上記実施形態では、同一の（すなわち発泡倍率も同一の）発泡断熱材２０２を用いつつ、前記第１部分Ａ１の厚さ寸法ｔ１を前記第２部分Ａ２の厚さ寸法ｔ２よりも小さくすることで、当該第１部分Ａ１の熱抵抗値を第２部分Ａ２の熱抵抗値よりも小さくした。これに代えて、前記第１部分Ａ１及び前記第２部分Ａ２の肉厚を同一寸法としつつ、前記第２部分Ａ２の発泡倍率を前記第１部分Ａ１の発泡倍率よりも小さくすることで、第２部分Ａ２の熱抵抗値を第１部分Ａ１の熱抵抗値よりも大きくするようにしてもよい。一例としては、例えば前記第２部分Ａ２の発泡倍率を３０倍、前記第１部分Ａ１の発泡倍率を５０倍とすればよい。
【００５５】
この場合、同一材料における発泡倍率の違いを利用して、熱交換器１９の下端近傍より上方の第２部分Ａ２における高い断熱性能を確実に実現することができる。
【００５６】
さらに、前記のような第１部分Ａ１と第２部分Ａ２との熱抵抗値の違いを実現する他の手法として、貯湯タンク２の外周部に設ける断熱材として前記発泡断熱材と真空断熱材とを併用してもよい。このような変形例を図１３に示す。
【００５７】
図１３において、この変形例では、前記第２部分Ａ２においては、貯湯タンク２の径方向外側が真空断熱材２０１に覆われ、その真空断熱材２０１のさらに径方向外側が発泡断熱材２０２に覆われている（貯湯タンク２の上方は発泡断熱材２０２により覆われている）。一方、前記第１部分Ａ１においては、貯湯タンク２の径方向外側も下方も発泡断熱材２０２で覆われている。この結果、上記実施形態と同様、前記第１部分Ａ１の熱抵抗値が、前記第２部分Ａ２全体で見た熱抵抗値よりも小さくなっている。
【００５８】
本変形例においては、第２部分Ａ２において、断熱材として発泡断熱材２０２のみならず真空断熱材２０１を併設することで、熱交換器１９の下端近傍より上方の第２部分Ａ２における高い断熱性能を確実に実現することができる。
【００５９】
また例えば、上記実施形態では、熱交換器１９が貯湯タンク２内部に設置した内熱交方式である場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、貯湯タンク２の外部でタンク内の湯水と浴槽水とが熱交換する外熱交方式の熱交換器を用いてもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、加熱手段をヒートポンプユニット３で構成した場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、太陽熱、ガス、液体燃料による給湯機や、電熱ヒータによる電気温水器や、コージェネレーションシステムの廃熱回収装置等を前記加熱手段として用いても良い。
【符号の説明】
【００６１】
２                貯湯タンク
３                ヒートポンプユニット（加熱手段）
４                給湯栓
６                浴槽
８                出湯管
９                給水管
１９              熱交換器
１９Ａ，１９Ｂ    接続配管
５０Ａ，５０Ｂ    貫通穴
２０１            真空断熱材
２０２            発泡断熱材
Ａ１              第１部分
Ａ２              第２部分
ｔ１              第１部分の厚さ寸法
ｔ２              第２部分の厚さ寸法
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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