(57)【要約】  発泡ポリウレタン断熱材（６１）は、貯湯式給湯機の貯湯タンク（１０）を覆う。発泡ポリウレタン断熱材（６１）は、低密度部（６１ｃ）と、低密度部（６１ｃ）よりも密度が高い少なくとも一つの高密度部（６１ａ，６１ｅ）とを備える。少なくとも一つの高密度部（６１ａ，６１ｅ）は、貯湯式給湯機の構成部品を支持する支持部（６１ａ）を含む。発泡ポリウレタン断熱材（６０）は、貯湯式給湯機の貯湯タンク（１０）を覆う。発泡ポリウレタン断熱材（６０）は、低密度部（６０ｂ）と、低密度部（６０ｂ）よりも密度が高い少なくとも一つの高密度部（６０ａ）とを備える。少なくとも一つの高密度部（６０ａ）は、貯湯タンク（１０）の表面に接する内面（６０ｃ）を有する内壁部（６０ａ）を含む。内面（６０ｃ）とは反対側の面である外面（６０ｄ）を有する外壁部（６０ｂ）は、低密度部（６０ｂ）に相当する。
2020217270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯式給湯機の貯湯タンクを覆う発泡ポリウレタン断熱材であって、
低密度部と、
前記低密度部よりも密度が高い少なくとも一つの高密度部と、
を備え、
前記少なくとも一つの高密度部は、前記貯湯式給湯機の構成部品を支持する支持部を含む発泡ポリウレタン断熱材。
【請求項２】
貯湯式給湯機の貯湯タンクを覆う発泡ポリウレタン断熱材であって、
低密度部と、
前記低密度部よりも密度が高い少なくとも一つの高密度部と、
を備え、
前記少なくとも一つの高密度部は、前記貯湯タンクの表面に接する内面を有する内壁部を含み、
前記内面とは反対側の面である外面を有する外壁部は、前記低密度部に相当する発泡ポリウレタン断熱材。
【請求項３】
前記少なくとも一つの高密度部は、前記貯湯式給湯機の使用時における鉛直方向の位置に関して、前記低密度部よりも高い位置にある高所部を含む請求項１または請求項２に記載の発泡ポリウレタン断熱材。
【請求項４】
前記貯湯タンクの半径方向に沿う方向の前記発泡ポリウレタン断熱材の寸法は、厚さ寸法であり、
前記少なくとも一つの高密度部は、前記低密度部の前記厚さ寸法よりも小さい前記厚さ寸法を有する薄肉部を含む請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発泡ポリウレタン断熱材。
【請求項５】
前記少なくとも一つの高密度部は、単一の前記発泡ポリウレタン断熱材のうちの異なる位置に設けられた複数の高密度部を含む請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発泡ポリウレタン断熱材。
【請求項６】
前記少なくとも一つの高密度部は、他の断熱材に対して嵌合する嵌合部を含む請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発泡ポリウレタン断熱材。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発泡ポリウレタン断熱材と、
前記貯湯タンクと、
を備える貯湯式給湯機。
【請求項８】
前記貯湯式給湯機の使用時における鉛直方向の位置に関して、前記発泡ポリウレタン断熱材よりも低い位置で前記貯湯タンクを覆う低所断熱材を備え、
前記低所断熱材は、前記発泡ポリウレタン断熱材よりも高い熱伝導率を有する請求項７に記載の貯湯式給湯機。
【請求項９】
前記貯湯タンク及び前記発泡ポリウレタン断熱材を収納する外郭ケースを備え、
前記貯湯タンクの表面であるタンク表面と前記外郭ケースの内壁との間の距離を前記タンク表面の法線に沿って測った距離は、対向距離であり、
前記少なくとも一つの高密度部は、前記低密度部の位置の前記対向距離よりも小さい前記対向距離の位置に配置された薄肉部を含む請求項７または請求項８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、発泡ポリウレタン断熱材及び貯湯式給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡ポリウレタンを貯湯タンクの断熱材として用いた貯湯式給湯機が知られている。特許文献１には、貯湯タンクと外箱との間の空間に発泡ポリウレタンを充填した貯湯式給湯機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開昭５８−１６０７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、長期間の使用中に発泡ポリウレタン断熱材が損傷する可能性がある。【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、貯湯式給湯機にて使用される場合の耐久性を向上する上で有利になる発泡ポリウレタン断熱材と、当該発泡ポリウレタン断熱材を備えた貯湯式給湯機と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】
【０００６】
本発明の発泡ポリウレタン断熱材は、貯湯式給湯機の貯湯タンクを覆う発泡ポリウレタン断熱材であって、低密度部と、低密度部よりも密度が高い少なくとも一つの高密度部と、を備え、少なくとも一つの高密度部は、貯湯式給湯機の構成部品を支持する支持部を含むものである。
また、本発明の発泡ポリウレタン断熱材は、貯湯式給湯機の貯湯タンクを覆う発泡ポリウレタン断熱材であって、低密度部と、低密度部よりも密度が高い少なくとも一つの高密度部と、を備え、少なくとも一つの高密度部は、貯湯タンクの表面に接する内面を有する内壁部を含み、内面とは反対側の面である外面を有する外壁部は、低密度部に相当するものである。
本発明の貯湯式給湯機は、上記発泡ポリウレタン断熱材と、上記貯湯タンクとを備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、貯湯式給湯機にて使用される場合の耐久性を向上する上で有利になる発泡ポリウレタン断熱材と、当該発泡ポリウレタン断熱材を備えた貯湯式給湯機とを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１による貯湯式給湯機を示す前面図である。
【図２】図１に示す貯湯式給湯機が備える貯湯タンクと、貯湯タンクを覆う断熱材とを示す縦断面図である。
【図３】図１に示す貯湯式給湯機が備える貯湯タンクユニットを示す断面平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による貯湯式給湯機５０を示す前面図である。図１に示すように、本実施の形態１の貯湯式給湯機５０は、ヒートポンプユニット１と、貯湯タンクユニット４０とを有する。貯湯タンクユニット４０は、円筒状の外形を有する貯湯タンク１０と、略直方体形状をなす外郭ケース３０とを有している。貯湯タンク１０は、後述する断熱材に覆われた状態で、外郭ケース３０内に収納されている。ヒートポンプユニット１は、水を加熱して湯を生成する加熱手段として機能する。貯湯タンク１０に貯留された湯は、必要に応じ所定の給湯先に供給される。なお、本開示における加熱手段は、ヒートポンプ式のものに限定されるものではなく、例えば、貯湯タンク１０内にヒータを設置する構成など、いかなる構成でもよい。
【００１１】
給湯温度を調整するための混合弁１５が外郭ケース３０内に設けられている。給水配管１１は、例えば上水道のような水源からの水を供給する。給水配管１１の下流部は、外郭ケース３０内で分岐して、貯湯タンク１０の下部と混合弁１５とのそれぞれに接続されている。貯湯タンク１０の下部には、貯湯タンク１０内の低温水をヒートポンプユニット１に送るためのヒートポンプ往き配管１３ａがさらに接続されている。また、貯湯タンク１０の上部には、ヒートポンプユニット１により加熱された湯を貯湯タンク１０内へ戻すためのヒートポンプ戻り配管１３ｂが接続されている。給湯配管１２は、例えば浴室のシャワーあるいは台所の蛇口のような所定の給湯栓（図示省略）に給湯するための配管である。風呂往き配管１４は、浴槽（図示省略）に給湯するための配管である。
【００１２】
貯湯タンクユニット４０の外郭ケース３０の上面は、天板３２で構成されている。また、外郭ケース３０の下部には、前面側が引っ込んだ蹴込み部３１が形成されている。蹴込み部３１には、上述した給水配管１１、ヒートポンプ往き配管１３ａ、ヒートポンプ戻り配管１３ｂ、給湯配管１２、風呂往き配管１４の各々を貯湯タンクユニット４０内に引き込むため、または貯湯タンクユニット４０内から引き出すための配管接続部がそれぞれ設けられている。
【００１３】
外郭ケース３０の下部には支持脚３５が接続されている。例えば、各支持脚３５をコンクリート製の土台９０にアンカーボルト（図示省略）で固定することにより、貯湯タンクユニット４０が土台９０に据え付けられている。なお、上記の配管接続部と、配管接続部に接続された各配管とを覆い隠して貯湯タンクユニット４０の意匠性を向上させるために、外郭ケース３０の下方には配管カバー（図示省略）が設けられる。
【００１４】
貯湯式給湯機５０が使用されるときには、以下のようになる。貯湯タンク１０内は、上側が高温の湯になり、下側が低温の水になる。上層の高温湯と、下層の低温水とは、比重差により、混じり合うことなく維持される。給水配管１１からの給水により、貯湯タンク１０内は、上層の高温湯と下層の低温水とで常時満水状態に保たれる。また、給水配管１１からの送水圧が貯湯タンク１０内に常時作用する。
【００１５】
ヒートポンプユニット１により加熱された湯を貯湯タンク１０内に蓄積する蓄熱運転のときには、以下のようになる。貯湯タンク１０内の下部にある低温水がヒートポンプ往き配管１３ａを通ってヒートポンプユニット１内の水−冷媒熱交換器に送られる。水−冷媒熱交換器にて加熱された後の高温の湯は、ヒートポンプ戻り配管１３ｂを通り、貯湯タンク１０の上部から貯湯タンク１０内に流入する。
【００１６】
タンク上部配管１６は、貯湯タンク１０の上部と混合弁１５との間を接続している。給湯時には、給水配管１１からの送水圧により、貯湯タンク１０内の高温の湯がタンク上部配管１６を通って混合弁１５に流入する。混合弁１５は、タンク上部配管１６からの高温湯と、給水配管１１からの低温水との混合比を調整することにより、使用者がリモコン（図示省略）等で設定した温度の湯を生成する。混合弁１５により混合された湯は、給湯配管１２あるいは風呂往き配管１４を通って、給湯栓あるいは浴槽に供給される。
【００１７】
外郭ケース３０の内部には、上述した機器以外の、例えば配管、バルブ、ポンプ、熱交換器、センサ、制御装置などの機器がさらに備えられていてもよいが、本開示ではそれらについての図示及び詳細な説明を省略する。
【００１８】
図２は、図１に示す貯湯式給湯機５０が備える貯湯タンク１０と、貯湯タンク１０を覆う断熱材とを示す縦断面図である。図３は、図１に示す貯湯式給湯機５０が備える貯湯タンクユニット４０を示す断面平面図である。貯湯タンク１０の中心軸を以下「タンク中心軸」と称する。貯湯式給湯機５０は、タンク中心軸が鉛直線に対して実質的に平行となる姿勢で設置される。以下の説明では、そのような貯湯式給湯機５０の使用時の姿勢を基準として、位置関係が特定される。
【００１９】
図３は、タンク中心軸に対して垂直な平面で切断した断面図に相当する。図３中の下側が貯湯タンクユニット４０の前面に相当し、図３中の上側が貯湯タンクユニット４０の後面に相当する。図２は、タンク中心軸を含む平面で切断した断面図であるとともに、図３中のII−II線で貯湯タンク１０及び断熱材を切断した断面図に相当する。図３では、貯湯タンク１０、断熱材、及び外郭ケース３０以外の機器の図示は省略されている。
【００２０】
貯湯タンク１０は、例えば、ステンレス鋼のような金属材料で作られている。図２に示すように、貯湯タンク１０は、円筒状のタンク胴部１０ａと、タンク胴部１０ａの上部開口を塞ぐ上鏡板１０ｂと、タンク胴部１０ａの下部開口を塞ぐ下鏡板１０ｃとを有する。上鏡板１０ｂは、半球状、または逆さまの椀状の形状を有する。下鏡板１０ｃは、半球状または椀状の形状を有する。
【００２１】
本実施の形態の貯湯式給湯機５０は、貯湯タンク１０を覆う断熱材として、上部断熱材６０、前面断熱材６１、後面断熱材６２、及び下部断熱材６３を備える。これらの断熱材のそれぞれは、発泡ポリウレタン断熱材に相当している。発泡ポリウレタン断熱材は、金型（図示省略）を用いて発泡ポリウレタンを成形してなるものである。発泡ポリウレタン断熱材は、硬質ウレタンフォームに相当するものでもよい。
【００２２】
上部断熱材６０は、上鏡板１０ｂの表面を少なくとも部分的に覆う。前面断熱材６１及び後面断熱材６２は、タンク胴部１０ａの表面を少なくとも部分的に覆う。図示の例では、前面断熱材６１は、タンク胴部１０ａの表面のうち、前面側に当たる半分の領域を覆う。後面断熱材６２は、タンク胴部１０ａの表面のうち、後面側に当たる半分の領域を覆う。下部断熱材６３は、下鏡板１０ｃの表面を少なくとも部分的に覆う。
【００２３】
発泡ポリウレタン断熱材は、一つ一つが独立した微細なセルの中に、熱伝導率の低い気体が閉じ込められた構造を有しており、断熱性能に優れている。発泡ポリウレタン断熱材は、例えば、ポリオール及びポリイソシアネートをそれぞれ主成分とする２つの原液を発泡機で混合したウレタン原液を、金型内に液状で注入し、発泡及び硬化させることで作られる。
【００２４】
ウレタン原液の注入方式については、金型を閉じた後、特定の注入口からウレタン原液を注入するクローズド注入方式と、金型を開いた状態でウレタン原液を注入するオープン注入方式とがある。以下の説明では、主として、クローズド注入方式で作られた発泡ポリウレタン断熱材を例に説明する。
【００２５】
本開示による発泡ポリウレタン断熱材は、低密度部と、少なくとも一つの高密度部とを有している。高密度部は、低密度部よりも高い密度を有している。本開示では、発泡ポリウレタン断熱材についての密度とは、見かけ密度を意味するものとする。見かけ密度は、物質自身が占める体積と、内部空隙の体積との合計を密度算定用の体積として計算した密度である。
【００２６】
高密度部は、低密度部よりも高い断熱性を有している。すなわち、高密度部の熱伝導率は、低密度部の熱伝導率よりも低い。また、高密度部は、低密度部よりも高い機械的強度を有している。機械的強度は、材料が持つ、変形あるいは破壊に対する抵抗力である。機械的強度は、例えば、引っ張り強さ、圧縮強さ、せん断強さのうちの少なくとも一つによって表すことができる。
【００２７】
金型の内部には、発泡ポリウレタン断熱材の形状に対応した形状の空間（以下、「金型空間」と称する）が形成されている。以下の説明では、発泡ポリウレタン断熱材の成形時に金型空間へのウレタン原液の入口となった部分を「原料入口部」と称する。クローズド注入方式によって発泡ポリウレタン断熱材を製造すると、原料入口部から遠い領域においては密度が低くなり、原料入口部に近い領域においては密度が高くなるという傾向がある。このことを利用することで、発泡ポリウレタン断熱材内において、高密度部が形成される領域と、低密度部が形成される領域とをコントロールすることができる。図２及び図３中の太くて短い複数の矢印は、それぞれの発泡ポリウレタン断熱材の原料入口部の位置を指し示している。
【００２８】
前面断熱材６１は、貯湯式給湯機５０の構成部品（図示省略）を支持する支持部６１ａを有している。当該構成部品は、例えば、配管、バルブ、ポンプ、熱交換器、センサ、制御装置のうちの少なくとも一つでもよい。当該構成部品は、例えば、ネジ、粘着テープ、スナップフィット、凹凸嵌合のうちの少なくとも一つを用いて支持部６１ａに対して固定されていてもよい。支持部６１ａは、当該構成部品の重量の少なくとも一部を支持する。図示の例では、支持部６１ａは、前面断熱材６１の表面である外周面６１ｂから外側へ向かって突出している。
【００２９】
図２に示すように、前面断熱材６１は、低密度部６１ｃを有している。支持部６１ａは、低密度部６１ｃよりも高い密度を有する高密度部に相当している。支持部６１ａには、構成部品の重量が作用する。このため、支持部６１ａの機械的強度が低いと、長期間の使用中に、支持部６１ａが変形し、構成部品を適正位置に保持できなくなる可能性がある。これとは対照的に、本実施の形態であれば、支持部６１ａが高密度部に相当することで、支持部６１ａの機械的強度を高くする上で有利になる。それゆえ、長期間の使用中に、支持部６１ａの変形を確実に防止できるので、支持部６１ａを含む前面断熱材６１の耐久性を向上する上で有利になる。
【００３０】
前面断熱材６１は、原料入口部６１ｄを有している。支持部６１ａは、原料入口部６１ｄに近い位置にある。低密度部６１ｃは、支持部６１ａに比べて、原料入口部６１ｄから遠い位置にある。図示の例では、原料入口部６１ｄは、支持部６１ａの一部に相当している。これにより、支持部６１ａの密度をより高くする上で有利になるので、支持部６１ａの機械的強度を向上する上でより有利になる。図示の例では、鉛直方向の位置に関して、支持部６１ａ及び原料入口部６１ｄは、低密度部６１ｃよりも高い位置にある。
【００３１】
上部断熱材６０は、内壁部６０ａと外壁部６０ｂとを有している。内壁部６０ａは、上鏡板１０ｂの表面に接する内面６０ｃを有している。図示の例では、内面６０ｃは、上鏡板１０ｂの表面の凸曲面に対応した形状の凹曲面になっている。外壁部６０ｂは、内面６０ｃとは反対側を向く面である外面６０ｄを有している。外壁部６０ｂは、内壁部６０ａの外側に位置している。外壁部６０ｂは、貯湯タンク１０の表面に接しない。外壁部６０ｂは、内壁部６０ａと比べて、貯湯タンク１０の表面から遠い位置にある。
【００３２】
外壁部６０ｂは、低密度部に相当している。内壁部６０ａは、外壁部６０ｂよりも高い密度を有する高密度部に相当している。内壁部６０ａは、高温になる貯湯タンク１０の表面に接するので、外壁部６０ｂよりも高温にさらされる。その結果、内壁部６０ａは、外壁部６０ｂよりも熱劣化しやすい。このため、内壁部６０ａの機械的強度が低いと、長期間の使用中に、内壁部６０ａのセルの壁が壊れることでセル内の気体を閉じ込められなくなり、内壁部６０ａの断熱性能が低下する可能性がある。これとは対照的に、本実施の形態であれば、内壁部６０ａが高密度部に相当することで、内壁部６０ａの機械的強度を高くする上で有利になる。それゆえ、長期間の使用中に内壁部６０ａの上記のような損傷を確実に防止でき、内壁部６０ａを含む上部断熱材６０の耐久性を向上する上で有利になる。
【００３３】
上部断熱材６０は、原料入口部６０ｅを有している。内壁部６０ａは、原料入口部６０ｅに近い位置にある。外壁部６０ｂは、内壁部６０ａに比べて、原料入口部６０ｅから遠い位置にある。図示の例では、原料入口部６０ｅは、内壁部６０ａの一部に相当している。これにより、内壁部６０ａの密度をより高くする上で有利になるので、内壁部６０ａの機械的強度を向上する上でより有利になる。
【００３４】
下部断熱材６３は、内壁部６３ａと外壁部６３ｂとを有している。内壁部６３ａは、下鏡板１０ｃの表面に接する内面６３ｃを有している。図示の例では、内面６３ｃは、下鏡板１０ｃの表面の凸曲面に対応した形状の凹曲面になっている。外壁部６３ｂは、内面６３ｃとは反対側を向く面である外面６３ｄを有している。外壁部６３ｂは、内壁部６３ａの外側に位置している。外壁部６３ｂは、貯湯タンク１０の表面に接しない。外壁部６３ｂは、内壁部６３ａと比べて、貯湯タンク１０の表面から遠い位置にある。
【００３５】
外壁部６３ｂは、低密度部に相当している。内壁部６３ａは、外壁部６３ｂよりも高い密度を有する高密度部に相当している。高温の湯が貯湯タンク１０に満杯になると、下鏡板１０ｃの表面も高温になる。その際、内壁部６３ａは、高温になった下鏡板１０ｃの表面に接するので、外壁部６３ｂよりも高温にさらされる。その結果、内壁部６３ａは、外壁部６３ｂよりも熱劣化しやすい。このため、内壁部６３ａの機械的強度が低いと、長期間の使用中に、内壁部６３ａのセルの壁が壊れることでセル内の気体を閉じ込められなくなり、内壁部６３ａの断熱性能が低下する可能性がある。これとは対照的に、本実施の形態であれば、内壁部６３ａが高密度部に相当することで、内壁部６３ａの機械的強度を高くする上で有利になる。それゆえ、長期間の使用中に内壁部６３ａの上記のような損傷を確実に防止でき、内壁部６３ａを含む下部断熱材６３の耐久性を向上する上で有利になる。
【００３６】
下部断熱材６３は、原料入口部６３ｅを有している。内壁部６３ａは、原料入口部６３ｅに近い位置にある。外壁部６３ｂは、内壁部６３ａに比べて、原料入口部６３ｅから遠い位置にある。図示の例では、原料入口部６３ｅは、内壁部６３ａの一部に相当している。これにより、内壁部６３ａの密度をより高くする上で有利になるので、内壁部６３ａの機械的強度を向上する上でより有利になる。
【００３７】
後面断熱材６２は、他の断熱材である上部断熱材６０に対して嵌合する嵌合部６２ａと、低密度部６２ｂとを有している。嵌合部６２ａは、低密度部６２ｂよりも高い密度を有する高密度部に相当している。嵌合部６２ａの機械的強度が低いと、長期間の使用中に、嵌合部６２ａが変形して、上部断熱材６０との間に隙間が生じる可能性がある。隙間が生じることは、熱漏洩につながるため、好ましくない。これとは対照的に、本実施の形態であれば、嵌合部６２ａが高密度部に相当することで、嵌合部６２ａの機械的強度を高くする上で有利になる。それゆえ、長期間の使用中に嵌合部６２ａの変形を確実に防止できる。このため、上部断熱材６０との間に隙間が生じることを確実に防止できるので、熱漏洩を確実に防止できる。
【００３８】
後面断熱材６２は、原料入口部６２ｃを有している。嵌合部６２ａは、原料入口部６２ｃに近い位置にある。低密度部６２ｂは、嵌合部６２ａに比べて、原料入口部６２ｃから遠い位置にある。図示の例では、鉛直方向の位置に関して、嵌合部６２ａ及び原料入口部６２ｃは、低密度部６２ｂよりも高い位置にある。
【００３９】
前面断熱材６１は、他の断熱材である上部断熱材６０に対して嵌合する嵌合部６１ｅと、低密度部６１ｆとを有している。嵌合部６１ｅは、低密度部６１ｆよりも高い密度を有する高密度部に相当している。嵌合部６１ｅの機械的強度が低いと、長期間の使用中に、嵌合部６１ｅが変形して、上部断熱材６０との間に隙間が生じる可能性がある。隙間が生じることは、熱漏洩につながるため、好ましくない。これとは対照的に、本実施の形態であれば、嵌合部６１ｅが高密度部に相当することで、嵌合部６１ｅの機械的強度を高くする上で有利になる。それゆえ、長期間の使用中に嵌合部６１ｅの変形を確実に防止できる。このため、上部断熱材６０との間に隙間が生じることを確実に防止できるので、熱漏洩を確実に防止できる。
【００４０】
前面断熱材６１は、原料入口部６１ｇを有している。嵌合部６１ｅは、原料入口部６１ｇに近い位置にある。低密度部６１ｆは、嵌合部６１ｅに比べて、原料入口部６１ｇから遠い位置にある。図示の例では、鉛直方向の位置に関して、以下のようになっている。嵌合部６１ｅ及び原料入口部６１ｇは、低密度部６１ｆよりも高い位置にある。低密度部６１ｆは、支持部６１ａ及び原料入口部６１ｄよりも高い位置にある。
【００４１】
図示の例では、嵌合部６１ｅ及び嵌合部６２ａのそれぞれは、上に向かって突出している。嵌合部６１ｅ及び嵌合部６２ａのそれぞれは、タンク胴部１０ａの表面から離れた位置で、タンク胴部１０ａの周方向に沿って円弧状をなしている。嵌合部６１ｅの両端が嵌合部６２ａの両端につながることで、環状突出部が形成される。上部断熱材６０は、嵌合部６０ｆを有している。嵌合部６０ｆは、下に向かって突出する突出部である。嵌合部６０ｆは、タンク胴部１０ａまたは上鏡板１０ｂの外周面に沿って環状に形成されている。嵌合部６１ｅ及び嵌合部６２ａにより形成される環状突出部の内周側に嵌合部６０ｆが嵌合している。
【００４２】
前面断熱材６１は、互いに異なる位置に設けられた複数の高密度部に相当する支持部６１ａ及び嵌合部６１ｅを有している。このように、単一の発泡ポリウレタン断熱材のうちの異なる位置に、複数の高密度部を設けてもよい。これにより、発泡ポリウレタン断熱材の耐久性を向上する上でより有利になる。
【００４３】
前面断熱材６１は、互いに位置が異なる複数の原料入口部６１ｄ及び原料入口部６１ｇを有している。すなわち、前面断熱材６１を成形する金型には、金型空間へのウレタン原液の入口が複数の位置に設けられている。このように、一つの金型空間に対してウレタン原液の入口を複数設けてもよい。そのようにすることで、単一の発泡ポリウレタン断熱材のうちの異なる位置に複数の高密度部を設けることができる。
【００４４】
支持部６１ａ及び嵌合部６１ｅは、鉛直方向の位置に関して、低密度部６１ｃよりも高い位置にある高所部に相当している。また、嵌合部６２ａは、鉛直方向の位置に関して、低密度部６２ｂよりも高い位置にある高所部に相当している。本実施の形態であれば、このような高所部を備えたことで、以下の効果が得られる。貯湯タンク１０内の湯の温度は、上方の位置ほど高くなる。断熱性能の高い高密度部に相当する支持部６１ａ、嵌合部６１ｅ、及び嵌合部６２ａが高い位置に配置されているので、貯湯タンク１０のうちの高温領域の断熱性をさらに向上できる。低密度部６１ｃ及び低密度部６２ｂが配置された領域は、貯湯タンク１０内の湯の温度が比較的低いので、低密度部６１ｃ及び低密度部６２ｂの断熱性能でも十分である。
【００４５】
貯湯式給湯機５０は、発泡ポリウレタン断熱材よりも高い熱伝導率を有する低所断熱材を備えていてもよい。例えば、下部断熱材６３を発泡ポリウレタン製ではなく発泡ポリスチレン製にしてもよい。この場合、下部断熱材６３は、鉛直方向の位置に関して、発泡ポリウレタン断熱材である上部断熱材６０、前面断熱材６１、及び後面断熱材６２よりも低い位置で貯湯タンク１０を覆う低所断熱材に相当する。この低所断熱材が配置された領域は、貯湯タンク１０内の湯の温度が比較的低いので、発泡ポリウレタン断熱材よりも熱伝導率が高い低所断熱材でも、十分な断熱性能が得られる。発泡ポリウレタン断熱材よりも熱伝導率が高い低所断熱材を用いることで、コストを低減できる。
【００４６】
以下の説明において、断熱材の厚さ寸法とは、貯湯タンク１０の半径方向に沿う方向の寸法であるものとする。すなわち、厚さ寸法は、タンク中心軸と直交する直線に沿って測った断熱材の厚さである。また、貯湯タンク１０の表面であるタンク表面と、外郭ケース３０の内壁３０ａとの間の距離を、タンク表面の法線に沿って測った距離を「対向距離」と称する。対向距離の小さい領域では、断熱材の厚さ寸法を大きくすることが困難である。
【００４７】
図３に示すように、前面断熱材６１は、薄肉部６１ｈと、薄肉部６１ｉと、低密度部６１ｊとを有している。薄肉部６１ｈは、低密度部６１ｊの位置の対向距離Ｄ１よりも小さい対向距離Ｄ２の位置に配置されている。薄肉部６１ｉは、低密度部６１ｊの位置の対向距離Ｄ１よりも小さい対向距離Ｄ３の位置に配置されている。薄肉部６１ｈ，６１ｉのそれぞれの厚さ寸法は、低密度部６１ｊの厚さ寸法よりも小さい。薄肉部６１ｈ，６１ｉのそれぞれは、低密度部６１ｊよりも高い密度を有する高密度部に相当している。
【００４８】
薄肉部６１ｈ，６１ｉは厚さ寸法が低密度部６１ｊよりも小さいので、薄肉部６１ｈ，６１ｉの機械的強度が低いと、長期間の使用中に、薄肉部６１ｈ，６１ｉが変形する可能性がある。これとは対照的に、本実施の形態であれば、薄肉部６１ｈ，６１ｉが高密度部に相当することで、薄肉部６１ｈ，６１ｉの機械的強度を高くする上で有利になる。それゆえ、長期間の使用中に薄肉部６１ｈ，６１ｉの変形を確実に防止でき、薄肉部６１ｈ，６１ｉの耐久性を向上する上で有利になる。
【００４９】
また、薄肉部６１ｈ，６１ｉは厚さ寸法が低密度部６１ｊよりも小さいので、薄肉部６１ｈ，６１ｉの熱伝導率が高いと、薄肉部６１ｈ，６１ｉの断熱性能を向上することが困難である。これとは対照的に、本実施の形態であれば、薄肉部６１ｈ，６１ｉが高密度部に相当することで、薄肉部６１ｈ，６１ｉの熱伝導率を低くする上で有利になる。それゆえ、薄肉部６１ｈ，６１ｉの断熱性能を向上する上で有利になる。
【００５０】
前面断熱材６１は、原料入口部６１ｋ及び原料入口部６１ｍを有している。薄肉部６１ｈは、原料入口部６１ｋに近い位置にある。薄肉部６１ｉは、原料入口部６１ｍに近い位置にある。低密度部６１ｊは、薄肉部６１ｈ，６１ｉに比べて、原料入口部６１ｋ，６１ｍの双方から遠い位置にある。
【００５１】
後面断熱材６２は、薄肉部６２ｄと、薄肉部６２ｅと、低密度部６２ｆとを有している。薄肉部６２ｄは、低密度部６２ｆの位置の対向距離Ｄ４よりも小さい対向距離Ｄ２の位置に配置されている。薄肉部６２ｅは、低密度部６２ｆの位置の対向距離Ｄ４よりも小さい対向距離Ｄ３の位置に配置されている。薄肉部６２ｄ，６２ｅのそれぞれの厚さ寸法は、低密度部６２ｆの厚さ寸法よりも小さい。薄肉部６２ｄ，６２ｅのそれぞれは、低密度部６２ｆよりも高い密度を有する高密度部に相当している。
【００５２】
薄肉部６２ｄ，６２ｅは厚さ寸法が低密度部６２ｆよりも小さいので、薄肉部６２ｄ，６２ｅの機械的強度が低いと、長期間の使用中に、薄肉部６２ｄ，６２ｅが変形する可能性がある。これとは対照的に、本実施の形態であれば、薄肉部６２ｄ，６２ｅが高密度部に相当することで、薄肉部６２ｄ，６２ｅの機械的強度を高くする上で有利になる。それゆえ、長期間の使用中に薄肉部６２ｄ，６２ｅの変形を確実に防止でき、薄肉部６２ｄ，６２ｅの耐久性を向上する上で有利になる。
【００５３】
また、薄肉部６２ｄ，６２ｅは厚さ寸法が低密度部６２ｆよりも小さいので、薄肉部６２ｄ，６２ｅの熱伝導率が高いと、薄肉部６２ｄ，６２ｅの断熱性能を向上することが困難である。これとは対照的に、本実施の形態であれば、薄肉部６２ｄ，６２ｅが高密度部に相当することで、薄肉部６２ｄ，６２ｅの熱伝導率を低くする上で有利になる。それゆえ、薄肉部６２ｄ，６２ｅの断熱性能を向上する上で有利になる。
【００５４】
後面断熱材６２は、原料入口部６２ｇ及び原料入口部６２ｈを有している。薄肉部６２ｄは、原料入口部６２ｇに近い位置にある。薄肉部６２ｅは、原料入口部６２ｈに近い位置にある。低密度部６２ｆは、薄肉部６２ｄ，６２ｅに比べて、原料入口部６２ｇ，６２ｈの双方から遠い位置にある。
【００５５】
以上、クローズド注入方式で作られた発泡ポリウレタン断熱材を中心に説明したが、本開示による発泡ポリウレタン断熱材は、オープン注入方式で作られたものでもよい。オープン注入方式を採用する場合には、金型を開いた状態で、高密度にしたい部分の注入量が、低密度にしたい部分の注入量よりも多くなるように、注入口を移動させながらウレタン原液を注入する。その後、金型を閉じて成形する。
【符号の説明】
【００５６】
１  ヒートポンプユニット、  １０  貯湯タンク、  １０ａ  タンク胴部、  １０ｂ  上鏡板、  １０ｃ  下鏡板、  １１  給水配管、  １２  給湯配管、  １３ａ  ヒートポンプ往き配管、  １３ｂ  ヒートポンプ戻り配管、  １４  風呂往き配管、  １５  混合弁、  １６  タンク上部配管、  ３０  外郭ケース、  ３０ａ  内壁、  ３１  蹴込み部、  ３２  天板、  ３５  支持脚、  ４０  貯湯タンクユニット、  ５０  貯湯式給湯機、  ６０  上部断熱材、  ６０ａ  内壁部、  ６０ｂ  外壁部、  ６０ｃ  内面、  ６０ｄ  外面、  ６０ｅ  原料入口部、  ６０ｆ  嵌合部、  ６１  前面断熱材、  ６１ａ  支持部、  ６１ｂ  外周面、  ６１ｃ  低密度部、  ６１ｄ  原料入口部、  ６１ｅ  嵌合部、  ６１ｆ  低密度部、  ６１ｇ  原料入口部、  ６１ｈ，６１ｉ  薄肉部、  ６１ｊ  低密度部、  ６１ｋ，６１ｍ  原料入口部、  ６２  後面断熱材、  ６２ａ  嵌合部、  ６２ｂ  低密度部、  ６２ｃ  原料入口部、  ６２ｄ，６２ｅ  薄肉部、  ６２ｆ  低密度部、  ６２ｇ，６２ｈ  原料入口部、  ６３  下部断熱材、  ６３ａ  内壁部、  ６３ｂ  外壁部、  ６３ｃ  内面、  ６３ｄ  外面、  ６３ｅ  原料入口部
【図１】
2020217270.tif 000003
【図２】
2020217270.tif 000004
【図３】
2020217270.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和3年6月11日(2021.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯式給湯機の貯湯タンクを覆う発泡ポリウレタン断熱材であって、
単一の前記発泡ポリウレタン断熱材が、
低密度部と、
前記低密度部よりも密度が高い少なくとも一つの高密度部と、
を備え、
前記少なくとも一つの高密度部は、前記貯湯式給湯機の構成部品を支持する支持部を含む発泡ポリウレタン断熱材。
【請求項２】
貯湯式給湯機の貯湯タンクを覆う発泡ポリウレタン断熱材であって、
単一の前記発泡ポリウレタン断熱材が、
低密度部と、
前記低密度部よりも密度が高い少なくとも一つの高密度部と、
を備え、
前記少なくとも一つの高密度部は、前記貯湯タンクの表面に接する内面を有する内壁部を含み、
前記内面とは反対側の面である外面を有する外壁部は、前記低密度部に相当する発泡ポリウレタン断熱材。
【請求項３】
前記少なくとも一つの高密度部は、前記貯湯式給湯機の使用時における鉛直方向の位置に関して、前記低密度部よりも高い位置にある高所部を含む請求項１または請求項２に記載の発泡ポリウレタン断熱材。
【請求項４】
前記貯湯タンクの半径方向に沿う方向の前記発泡ポリウレタン断熱材の寸法は、厚さ寸法であり、
前記少なくとも一つの高密度部は、前記低密度部の前記厚さ寸法よりも小さい前記厚さ寸法を有する薄肉部を含む請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発泡ポリウレタン断熱材。
【請求項５】
前記少なくとも一つの高密度部は、単一の前記発泡ポリウレタン断熱材のうちの異なる位置に設けられた複数の高密度部を含む請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発泡ポリウレタン断熱材。
【請求項６】
前記少なくとも一つの高密度部は、他の断熱材に対して嵌合する嵌合部を含む請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発泡ポリウレタン断熱材。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発泡ポリウレタン断熱材と、
前記貯湯タンクと、
を備える貯湯式給湯機。
【請求項８】
前記貯湯式給湯機の使用時における鉛直方向の位置に関して、前記発泡ポリウレタン断熱材よりも低い位置で前記貯湯タンクを覆う低所断熱材を備え、
前記低所断熱材は、前記発泡ポリウレタン断熱材よりも高い熱伝導率を有する請求項７に記載の貯湯式給湯機。
【請求項９】
前記貯湯タンク及び前記発泡ポリウレタン断熱材を収納する外郭ケースを備え、
前記貯湯タンクの表面であるタンク表面と前記外郭ケースの内壁との間の距離を前記タンク表面の法線に沿って測った距離は、対向距離であり、
前記少なくとも一つの高密度部は、前記低密度部の位置の前記対向距離よりも小さい前記対向距離の位置に配置された薄肉部を含む請求項７または請求項８に記載の貯湯式給湯機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の発泡ポリウレタン断熱材は、貯湯式給湯機の貯湯タンクを覆う発泡ポリウレタン断熱材であって、単一の発泡ポリウレタン断熱材が、低密度部と、低密度部よりも密度が高い少なくとも一つの高密度部と、を備え、少なくとも一つの高密度部は、貯湯式給湯機の構成部品を支持する支持部を含むものである。
また、本発明の発泡ポリウレタン断熱材は、貯湯式給湯機の貯湯タンクを覆う発泡ポリウレタン断熱材であって、単一の発泡ポリウレタン断熱材が、低密度部と、低密度部よりも密度が高い少なくとも一つの高密度部と、を備え、少なくとも一つの高密度部は、貯湯タンクの表面に接する内面を有する内壁部を含み、内面とは反対側の面である外面を有する外壁部は、低密度部に相当するものである。
本発明の貯湯式給湯機は、上記発泡ポリウレタン断熱材と、上記貯湯タンクとを備えるものである。
【国際調査報告】
2020217270.tif 000006
2020217270.tif 000007
2020217270.tif 000008
2020217270.tif 000009