特許第5835042号(P5835042)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5835042
(24)【登録日】2015年11月13日
(45)【発行日】2015年12月24日
(54)【発明の名称】貯湯式給湯機
(51)【国際特許分類】
   F24H 9/00 20060101AFI20151203BHJP
   F24H 1/18 20060101ALI20151203BHJP
   F16L 59/065 20060101ALI20151203BHJP
【FI】
   F24H9/00 E
   F24H1/18 A
   F16L59/065
【請求項の数】5
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2012-62292(P2012-62292)
(22)【出願日】2012年3月19日
(65)【公開番号】特開2013-194985(P2013-194985A)
(43)【公開日】2013年9月30日
【審査請求日】2014年7月14日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100082175
【弁理士】
【氏名又は名称】高田 守
(74)【代理人】
【識別番号】100106150
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 英樹
(74)【代理人】
【識別番号】100115543
【弁理士】
【氏名又は名称】小泉 康男
(72)【発明者】
【氏名】杉木 稔則
(72)【発明者】
【氏名】古川 浩勝
(72)【発明者】
【氏名】柳 忠明
【審査官】 鈴木 貴雄
(56)【参考文献】
【文献】 特開2007−198717(JP,A)
【文献】 特開2007−131329(JP,A)
【文献】 特開2011−237072(JP,A)
【文献】 特開2011−102622(JP,A)
【文献】 特開2008−039282(JP,A)
【文献】 特開2005−061465(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F24H 9/00
F16L 59/00 − 59/22
F24H 1/00
F24H 1/18 − 1/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
湯を貯留する略円筒形の貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの外側の所定範囲を覆う形状に成形された成形断熱材と、
前記成形断熱材の内部に埋設された複数の真空断熱材と、
を備え、
前記複数の前記真空断熱材には、互いに形状が異なるものが含まれ、
前記成形断熱材が複数の領域に区分され、それぞれの領域毎に前記真空断熱材が埋設され、互いに隣接する前記領域の前記真空断熱材が互いに接触しないように配置されており、
前記成形断熱材は、前記貯湯タンクの側面を覆うものであり、
前記成形断熱材が上側の領域と下側の領域とに区分されてそれぞれの領域毎に前記真空断熱材が埋設されており、
前記上側の領域に埋設された前記真空断熱材は、前記貯湯タンクの2分の1の高さの位置より下の位置まで覆う形状になっている貯湯式給湯機。
【請求項2】
湯を貯留する略円筒形の貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの外側の所定範囲を覆う形状に成形された成形断熱材と、
前記成形断熱材の内部に埋設された複数の真空断熱材と、
を備え、
前記複数の前記真空断熱材には、互いに形状が異なるものが含まれ、
前記成形断熱材が複数の領域に区分され、それぞれの領域毎に前記真空断熱材が埋設され、互いに隣接する前記領域の前記真空断熱材が互いに接触しないように配置されており、
互いに隣接する前記領域の二つの前記真空断熱材を前記貯湯タンクの表面の法線の方向に投影したときの前記二つの前記真空断熱材間の距離が、前記二つの前記真空断熱材間の実際の距離より短くなるように、前記二つの前記真空断熱材が配置された箇所を有する貯湯式給湯機。
【請求項3】
湯を貯留する略円筒形の貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの外側の所定範囲を覆う形状に成形された成形断熱材と、
前記成形断熱材の内部に埋設された複数の真空断熱材と、
を備え、
前記複数の前記真空断熱材には、互いに形状が異なるものが含まれ、
前記成形断熱材が複数の領域に区分され、それぞれの領域毎に前記真空断熱材が埋設され、互いに隣接する前記領域の前記真空断熱材が互いに接触しないように配置されており、
互いに隣接する前記領域の二つの前記真空断熱材を前記貯湯タンクの表面の法線の方向に投影したときに前記二つの前記真空断熱材間に隙間が生じないように前記二つの前記真空断熱材が配置された箇所を有する貯湯式給湯機。
【請求項4】
湯を貯留する略円筒形の貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの外側の所定範囲を覆う形状に成形された成形断熱材と、
前記成形断熱材の内部に埋設された複数の真空断熱材と、
を備え、
前記複数の前記真空断熱材には、互いに形状が異なるものが含まれ、
前記成形断熱材が複数の領域に区分され、それぞれの領域毎に前記真空断熱材が埋設され、互いに隣接する前記領域の前記真空断熱材が互いに接触しないように配置されており、
前記成形断熱材は、前記貯湯タンクの側面を覆うものであり、
前記成形断熱材が上側の領域と下側の領域とに区分されてそれぞれの領域毎に前記真空断熱材が埋設されており、
前記上側の領域に埋設された前記真空断熱材を水平な面で切断した断面形状と、前記下側の領域に埋設された前記真空断熱材を水平な面で切断した断面形状とが異なる貯湯式給湯機。
【請求項5】
湯を貯留する略円筒形の貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの上面または底面を覆う略椀状の形状に成形された成形断熱材と、
一つの前記成形断熱材の内部に埋設された複数の真空断熱材と、
を備え、
前記複数の前記真空断熱材は、略扇形の複数の第1の真空断熱材と、略長方形の複数の第2の真空断熱材とを含み、
前記成形断熱材の中心に対して複数の前記第1の真空断熱材が放射状に並んで配置され、複数の前記第2の真空断熱材が前記略椀状の形状の縁部に沿ってリング状をなすように配置され、
前記複数の前記真空断熱材は、互いに接触しておらず、
前記第1の真空断熱材同士の間、前記第2の真空断熱材同士の間、および前記第1の真空断熱材と前記第2の真空断熱材との間には、前記成形断熱材の構成材料が充填されている貯湯式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、貯湯式給湯機に関する。
【背景技術】
【0002】
ヒートポンプユニット等の熱源によって水を加熱して得られた高温の湯を貯湯タンクに貯留し、この貯湯タンクから必要時に湯を取り出して給湯端末に供給するように構成された貯湯式給湯機が広く用いられている。貯湯タンクからの放熱ロスを抑えるため、貯湯タンクの周囲には断熱材が配置される。断熱材としては、例えば発泡ポリスチレン等の発泡性成形断熱材が従来より用いられているが、貯湯タンクの保温性能を更に向上するため、より断熱性能の高い真空断熱材を用いる技術が提案されている。真空断熱材は、発泡体、粉体、繊維体等をシート状に加工してなる芯材(コア材)を、ガスバリア性フィルム(プラスチックフィルム、プラスチック金属ラミネートフィルム等)で包んで内部を真空状態とし、ガスバリア性フィルムの周縁部を熱溶着して密封した構成となっている。真空断熱材は、極めて高い断熱性能を有しているが、ガスバリア性フィルムに穴が開いて内部の真空状態が損なわれると、断熱性能が大きく低下する。このように、真空断熱材は、破損し易いため、製造時や運搬時、貯湯タンクユニットへの組立時等の取り扱いが難しいという問題がある。この問題を解決するため、発泡性成形断熱材の内部に真空断熱材を埋設する技術が提案されている(例えば、特許文献1および2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−8431号公報
【特許文献2】特開2009−236183号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
発泡性成形断熱材の内部に真空断熱材を埋設した場合、真空断熱材の埋設された領域では発泡性成形断熱材の厚さが薄くなるため、機械的強度が弱くなる。特許文献1には、そのような機械的強度の低下を抑制するために、表面に接着剤を塗布した真空断熱材を金型内に配置して発泡性成形断熱材を成形することにより、真空断熱材と発泡性成形断熱材とを接着する技術が開示されている。しかしながら、この技術のように、真空断熱材の表面に接着剤を塗布すると、作業性が悪くなり、製造コストが高くなるという問題がある。
【0005】
また、特許文献2には、発泡性成形断熱材内に埋設する真空断熱材を複数に分割し、複数の真空断熱材によって発泡性成形断熱材のほぼ全体の領域をカバーする構成が開示されている。このような構成の場合、機械的強度の低下を抑制するために、隣接する真空断熱材間の距離をある程度大きくし、真空断熱材を囲む外周に中実の発泡性成形断熱材を形成して、機械的強度を確保する必要がある。しかしながら、隣接する真空断熱材間の距離を大きくすると、真空断熱材によって覆われない領域の比率が増加するため、断熱性能が低下するという問題がある。
【0006】
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、貯湯タンクを断熱するための成形断熱材の内部に真空断熱材を埋設する場合に、製造コストを抑制しつつ、成形断熱材の機械的強度を確保し、断熱性能の低下を回避することができる貯湯式給湯機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】
【0007】
本発明に係る貯湯式給湯機は、湯を貯留する略円筒形の貯湯タンクと、貯湯タンクの外側の所定範囲を覆う形状に成形された成形断熱材と、成形断熱材の内部に埋設された複数の真空断熱材とを備え、複数の真空断熱材には、互いに形状が異なるものが含まれ、成形断熱材が複数の領域に区分され、それぞれの領域毎に真空断熱材が埋設され、互いに隣接する領域の真空断熱材が互いに接触しないように配置されており、成形断熱材は、貯湯タンクの側面を覆うものであり、成形断熱材が上側の領域と下側の領域とに区分されてそれぞれの領域毎に真空断熱材が埋設されており、上側の領域に埋設された真空断熱材は、貯湯タンクの2分の1の高さの位置より下の位置まで覆う形状になっているものである。
また、本発明に係る貯湯式給湯機は、湯を貯留する略円筒形の貯湯タンクと、貯湯タンクの外側の所定範囲を覆う形状に成形された成形断熱材と、成形断熱材の内部に埋設された複数の真空断熱材と、を備え、複数の真空断熱材には、互いに形状が異なるものが含まれ、成形断熱材が複数の領域に区分され、それぞれの領域毎に真空断熱材が埋設され、互いに隣接する領域の真空断熱材が互いに接触しないように配置されており、互いに隣接する領域の二つの真空断熱材を貯湯タンクの表面の法線の方向に投影したときの二つの真空断熱材間の距離が、二つの真空断熱材間の実際の距離より短くなるように、二つの真空断熱材が配置された箇所を有するものである。
また、本発明に係る貯湯式給湯機は、湯を貯留する略円筒形の貯湯タンクと、貯湯タンクの外側の所定範囲を覆う形状に成形された成形断熱材と、成形断熱材の内部に埋設された複数の真空断熱材と、を備え、複数の真空断熱材には、互いに形状が異なるものが含まれ、成形断熱材が複数の領域に区分され、それぞれの領域毎に真空断熱材が埋設され、互いに隣接する領域の真空断熱材が互いに接触しないように配置されており、互いに隣接する領域の二つの真空断熱材を貯湯タンクの表面の法線の方向に投影したときに二つの真空断熱材間に隙間が生じないように二つの真空断熱材が配置された箇所を有するものである。
また、本発明に係る貯湯式給湯機は、湯を貯留する略円筒形の貯湯タンクと、貯湯タンクの外側の所定範囲を覆う形状に成形された成形断熱材と、成形断熱材の内部に埋設された複数の真空断熱材と、を備え、複数の真空断熱材には、互いに形状が異なるものが含まれ、成形断熱材が複数の領域に区分され、それぞれの領域毎に真空断熱材が埋設され、互いに隣接する領域の真空断熱材が互いに接触しないように配置されており、成形断熱材は、貯湯タンクの側面を覆うものであり、成形断熱材が上側の領域と下側の領域とに区分されてそれぞれの領域毎に真空断熱材が埋設されており、上側の領域に埋設された真空断熱材を水平な面で切断した断面形状と、下側の領域に埋設された真空断熱材を水平な面で切断した断面形状とが異なるものである。
また、本発明に係る貯湯式給湯機は、湯を貯留する略円筒形の貯湯タンクと、貯湯タンクの上面または底面を覆う略椀状の形状に成形された成形断熱材と、一つの成形断熱材の内部に埋設された複数の真空断熱材と、を備え、複数の真空断熱材は、略扇形の複数の第1の真空断熱材と、略長方形の複数の第2の真空断熱材とを含み、成形断熱材の中心に対して複数の第1の真空断熱材が放射状に並んで配置され、複数の第2の真空断熱材が略椀状の形状の縁部に沿ってリング状をなすように配置され、複数の真空断熱材は、互いに接触しておらず、第1の真空断熱材同士の間、第2の真空断熱材同士の間、および第1の真空断熱材と第2の真空断熱材との間には、成形断熱材の構成材料が充填されているものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、貯湯タンクを断熱するための成形断熱材の内部に真空断熱材を埋設する場合に、製造コストを抑制しつつ、成形断熱材の機械的強度を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の実施の形態1の貯湯式給湯機を示す構成図である。
図2】本発明の実施の形態1における貯湯タンクおよび断熱材を示す分解斜視図である。
図3図2中の矢印A方向から胴前部成形断熱材を見た図(胴前部成形断熱材の正面図)である。
図4図3中のB−B線断面図である。
図5図3中のC−C線断面図である。
図6図3中のD−D線断面図である。
図7】本発明の実施の形態2の貯湯式給湯機が備える胴前部成形断熱材の正面図である。
図8図7中のE−E線断面図である。
図9図7中のF−F線断面図である。
図10】本発明の実施の形態3の貯湯式給湯機が備える上部成形断熱材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【0011】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1の貯湯式給湯機を示す構成図である。図1に示すように、本実施形態の貯湯式給湯機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、略円筒形の貯湯タンク10と、貯湯タンク10を収容する外装ケース30とを有している。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、必要に応じて所定の給湯先に供給される。なお、本発明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、いかなる構成でも良い。
【0012】
貯湯タンク10の下部には、給水配管11と、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とが接続されている。また、貯湯タンク10の上部には、ヒートポンプユニット1により熱せら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、浴室、台所等の所定の給湯先(図示せず)に給湯するための配管である。ふろ往き配管14は、浴槽(図示せず)に給湯するための配管である。
【0013】
貯湯タンクユニット40の外装ケース30の上部には、天板32が設置されている。また、外装ケース30の下部には、後面側が前面側よりも下方に突出してけこみ部31が形成されている。けこみ部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、ふろ往き配管14の各々を貯湯タンクユニット40内に引き込むための、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。
【0014】
外装ケース30の下部には支持脚35が接続されている。各支持脚35をコンクリート製の土台Cにアンカーボルト(図示せず)で固定することにより、貯湯タンクユニット40が土台Cに据え付けられている。なお、上記の配管接続部および配管接続部に接続された各配管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、外装ケース30の下方には配管カバー(図示せず)が設けられる。
【0015】
上述の構成を有する貯湯式給湯機50では、給水配管11からの給水により貯湯タンク10内が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と共に、貯湯タンク10内の湯水に給水配管11から常時送水圧が付与される。沸き上げ運転時には、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内の熱交換器(放熱器)に送られ、熱交換器で沸き上げられて高温の湯となる。その高温の湯は、ヒートポンプ戻り配管13bを通って貯湯タンク10に戻り、上部から貯湯タンク10内に流入する。
【0016】
また、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内の高温の湯が給湯管路に流入し、その高温の湯と給水配管11からの低温水とが混合弁によって混合されることにより、使用者がリモートコントローラ(図示せず)等で設定した給湯温度の湯が生成され、その湯が給湯配管12あるいはふろ往き配管14を通って、浴室、台所等の所定の給湯先の給湯栓あるいは浴槽に供給される。
【0017】
図2は、本発明の実施の形態1における貯湯タンク10および断熱材を示す分解斜視図である。図2に示すように、貯湯タンク10は、放熱を極力抑制するために、上部成形断熱材20aと、下部成形断熱材20bと、胴前部成形断熱材20cと、胴後部成形断熱材20dとによって周囲を密着して覆われた状態となっており、この状態で外装ケース30内に収容される。上部成形断熱材20a、下部成形断熱材20b、胴前部成形断熱材20cおよび胴後部成形断熱材20dは、それぞれ、貯湯タンク10の外側の所定領域を覆う形状に成形(成型)されている。上部成形断熱材20a、下部成形断熱材20b、胴前部成形断熱材20cおよび胴後部成形断熱材20dは、例えば発泡ポリスチレン等の発泡材料で構成されていることが好ましい。
【0018】
上部成形断熱材20aは、略椀状をなしており、貯湯タンク10の上面を覆う位置に配置される。下部成形断熱材20bは、略椀状をなしており、貯湯タンク10の底面を覆う位置に配置される。胴前部成形断熱材20cは、略半円筒状をなしており、貯湯タンク10の側面(胴部)の前半分を覆う位置に配置される。胴後部成形断熱材20dは、略半円筒状をなしており、貯湯タンク10の側面(胴部)の後半分を覆う位置に配置される。
【0019】
胴前部成形断熱材20cの内部には、真空断熱材21aおよび真空断熱材21bが埋設されている。真空断熱材21a,21bを埋設した胴前部成形断熱材20cを製造する方法としては、例えば、胴前部成形断熱材20cを成形する金型内に真空断熱材21a,21bを配置し、真空断熱材21a,21bを取り囲むようにして胴前部成形断熱材20cを成形する、すなわちインサート成形を行うことにより、容易に製造することができる。真空断熱材21a,21bは、例えば発泡体、粉体、繊維体等をシート状に加工してなる芯材(コア材)を、ガスバリア性フィルム(プラスチックフィルム、プラスチック金属ラミネートフィルム等)で包んで内部を真空状態(減圧状態)とし、ガスバリア性フィルムの周縁部を熱溶着して密封した構成となっている。このような真空断熱材21a,21bは、熱伝導率が極めて低く、特に優れた断熱性能を有する。
【0020】
一般に、真空断熱材21a,21bは、ガスバリア性フィルムに穴が開いて内部の真空状態が損なわれると、断熱性能が大きく低下する。このため、製造時や運搬時、組立時には、ガスバリア性フィルムを傷つけて穴を開けることのないよう、細心の注意を払う必要があり、取り扱いが困難である。これに対し、本実施形態では、胴前部成形断熱材20cの内部に真空断熱材21a,21bを埋設したことにより、胴前部成形断熱材20cによって真空断熱材21a,21bが覆われて保護されているので、組立時等に真空断熱材21a,21bのガスバリア性フィルムを誤って傷つけて穴を開けることを確実に抑制することができる。また、貯湯タンクユニット40の組立作業も容易となる。
【0021】
同様にして、胴後部成形断熱材20dの内部にも、真空断熱材21aおよび真空断熱材21bが埋設されている。本実施形態では、胴後部成形断熱材20dの内部に埋設された真空断熱材21a,21bの構成は、胴前部成形断熱材20cの内部に埋設された真空断熱材21a,21bと同様であるので、以下では、代表して胴前部成形断熱材20cに埋設された真空断熱材21a,21bについて説明する。ただし、本発明では、胴後部成形断熱材20dに埋設される真空断熱材の構成を、胴前部成形断熱材20cに埋設された真空断熱材21a,21bと異なる構成としても良い。
【0022】
図3は、図2中の矢印A方向から胴前部成形断熱材20cを見た図(胴前部成形断熱材20cの正面図)である。図4は、図3中のB−B線断面図である。図5は、図3中のC−C線断面図である。図6は、図3中のD−D線断面図である。図3に示すように、胴前部成形断熱材20cは、上側の領域と、下側の領域とに区分され、上側の領域に真空断熱材21aが埋設され、下側の領域に真空断熱材21bが埋設されている。
【0023】
図4に示すように、真空断熱材21aと真空断熱材21bとは接触していないため、真空断熱材21aと真空断熱材21bとの間においては、胴前部成形断熱材20cの構成材料が内面側(貯湯タンク10と接触する側)から外面側まで連続して充填されている。真空断熱材21a,21bの埋設された領域では、その分だけ、胴前部成形断熱材20cの厚さが薄くなる。仮に、胴前部成形断熱材20cに埋設された真空断熱材21a,21bが1枚に繋がっていたとすると、大部分の領域において胴前部成形断熱材20cの厚さが薄くなるため、胴前部成形断熱材20cの機械的強度が不足する。これに対し、本実施形態では、胴前部成形断熱材20cに埋設された真空断熱材が真空断熱材21aと真空断熱材21bとに分割されており、真空断熱材21aと真空断熱材21bとの間に胴前部成形断熱材20cの構成材料が充填されていることにより、胴前部成形断熱材20cの機械的強度を確保することができる。また、真空断熱材21a,21bと胴前部成形断熱材20cとを接着剤で接着する等の補強が不要または削減可能となるので、製造コストを抑制することができる。
【0024】
図5に示すように、真空断熱材21aは、胴前部成形断熱材20cの円筒面(内周面)に沿った曲面状(略半円筒状)をなした状態で埋設されている。一方、真空断熱材21bは、図6に示すように、その断面が、完全な円弧状ではなく、円弧状の部分と直線状の部分とが周方向に沿って交互に形成されている。すなわち、真空断熱材21bは、円筒面状の部分と、平面状の部分とが周方向に沿って交互に形成された形状をなしている。図4は、真空断熱材21bが平面状になった箇所の断面を表している。このような箇所においては、真空断熱材21bは、真空断熱材21aと比べ、貯湯タンク10に近い位置に埋設されている。この箇所において、真空断熱材21aと真空断熱材21bとの間の実際の距離(以下、「実際距離」と称する)は、図4中の寸法βであり、斜め方向となる。一方、この箇所において、真空断熱材21a,21bを貯湯タンク10の表面の法線の方向に投影したときの真空断熱材21aと真空断熱材21bとの間の距離(以下、「投影距離」と称する)は、図4中の寸法αとなる。
【0025】
真空断熱材21a,21b間の投影距離αが大きいほど、貯湯タンク10が断熱性の高い真空断熱材によって覆われない範囲が増えるので、貯湯タンク10からの放熱量が多くなる。このため、貯湯タンク10からの放熱を抑制する観点からは、真空断熱材21a,21b間の投影距離αがなるべく小さいことが望ましい。その一方で、真空断熱材21a,21b間の実際距離βが小さくなるほど、真空断熱材21a,21b間の胴前部成形断熱材20cの強度が低下する。このため、胴前部成形断熱材20cの機械的強度を確保する観点からは、真空断熱材21a,21b間の実際距離βがなるべく大きいことが望ましい。本実施形態では、上述したように、真空断熱材21aを水平な面で切断した断面形状(図5)と、真空断熱材21bを水平な面で切断した断面形状(図6)とが異なる形状となるように構成したことにより、真空断熱材21a,21b間の投影距離αが、真空断熱材21a,21b間の実際距離βより短くなる箇所を設けることができる。このため、真空断熱材21a,21b間の投影距離αを小さい値としつつ、真空断熱材21a,21b間の実際距離βを大きくすることができるので、貯湯タンク10からの放熱を十分に抑制しつつ、胴前部成形断熱材20cの機械的強度を十分に確保することができる。
【0026】
図2および図3に示すように、胴前部成形断熱材20cの上側の領域に埋設された真空断熱材21aは、貯湯タンク10の2分の1の高さの位置より下の位置まで覆う形状になっている。すなわち、上側の領域に埋設された真空断熱材21aと、下側の領域に埋設された真空断熱材21bとの境界の位置は、貯湯タンク10の2分の1の高さの位置より下の位置になっている。このため、真空断熱材21aの鉛直方向の長さ寸法は、真空断熱材21bの鉛直方向の長さ寸法より長くなっている。このような構成により、次のような利点がある。真空断熱材21aと真空断熱材21bとの境界では、断熱性の高い真空断熱材で覆われていないため、局所的に断熱性能が低下する。水の密度は温度が高いほど小さくなるため、貯湯タンク10内に貯えられる湯水の温度は、上側ほど高温となり、下側ほど低温となる。真空断熱材21aと真空断熱材21bとの境界の位置は、局所的に断熱性能が低下するため、この位置が、温度の低い貯湯タンク10の下側にあるほど、貯湯タンク10からの放熱量が小さくなる。よって、真空断熱材21aと真空断熱材21bとの境界の位置を、貯湯タンク10の2分の1の高さの位置より下の位置とすることにより、貯湯タンク10からの放熱量を十分に低減することができる。
【0027】
実施の形態2.
次に、図7乃至図9を参照して、本発明の実施の形態2について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図7は、本発明の実施の形態2の貯湯式給湯機が備える胴前部成形断熱材20cの正面図である。図8は、図7中のE−E線断面図である。図9は、図7中のF−F線断面図である。
【0028】
図7に示すように、本実施形態における胴前部成形断熱材20cは、上側の領域と下側の領域とに区分されるとともに、上側の領域が更に左側と右側との二つの領域に区分され、下側の領域が更に左側と右側との二つの領域に区分され、図7中で左上側の領域に真空断熱材21cが埋設され、右上側の領域に真空断熱材21dが埋設され、左下側の領域に真空断熱材21eが埋設され、右下側の領域に真空断熱材21fが埋設されている。これらの真空断熱材21c〜21fは、互いに接触しないように配置されている。
【0029】
図8に示すように、真空断熱材21d,21fを貯湯タンク10の表面の法線の方向に投影したとき、真空断熱材21dの下端部22と、真空断熱材21fの上端部23とは、重なり合う部分を有している。これにより、真空断熱材21d,21fを貯湯タンク10の表面の法線の方向に投影したとき、真空断熱材21dと真空断熱材21fとの間に隙間が生じない。このため、真空断熱材21dと真空断熱材21fとの境界で断熱性能が局所的に低下することがなく、貯湯タンク10からの放熱を確実に抑制することができる。また、真空断熱材21dの下端部22と、真空断熱材21fの上端部23との間には、実際には隙間があり、この隙間に胴前部成形断熱材20cの構成材料が充填されている。このため、胴前部成形断熱材20cの機械的強度を確保することができる。特に、本実施形態では、真空断熱材21dの下端部22は内側(貯湯タンク10側)に曲げられており、真空断熱材21fの上端部23は外側に曲げられている。このように、真空断熱材21dの下端部22と、真空断熱材21fの上端部23とを互いに反対方向に曲げた形状としたことにより、貯湯タンク10の表面の法線の方向に投影したときの隙間を無くしつつ、実際の隙間を十分に確保することができる。なお、図示を省略するが、真空断熱材21cの下端部および真空断熱材21eの上端部も、真空断熱材21dの下端部22および真空断熱材21fの上端部23と同様に構成されている。
【0030】
図9に示すように、真空断熱材21c,21dを貯湯タンク10の表面の法線の方向に投影したとき、真空断熱材21cの端部24と、真空断熱材21dの端部25とは、重なり合う部分を有している。これにより、真空断熱材21c,21dを貯湯タンク10の表面の法線の方向に投影したとき、真空断熱材21cと真空断熱材21dとの間に隙間が生じない。このため、真空断熱材21cと真空断熱材21dとの境界で断熱性能が局所的に低下することがなく、貯湯タンク10からの放熱を確実に抑制することができる。また、真空断熱材21cの端部24と、真空断熱材21dの端部25との間には、実際には隙間があり、この隙間に胴前部成形断熱材20cの構成材料が充填されている。このため、胴前部成形断熱材20cの機械的強度を確保することができる。特に、本実施形態では、真空断熱材21dの端部25は内側(貯湯タンク10側)に曲げられており、真空断熱材21cの端部24は外側に曲げられている。このように、真空断熱材21cの端部24と、真空断熱材21dの端部25とを互いに反対方向に曲げた形状としたことにより、貯湯タンク10の表面の法線の方向に投影したときの隙間を無くしつつ、実際の隙間を十分に確保することができる。なお、図示を省略するが、真空断熱材21eの端部および真空断熱材21fの端部も、真空断熱材21cの端部24および真空断熱材21dの端部25と同様に構成されている。
【0031】
実施の形態3.
次に、図10を参照して、本発明の実施の形態3について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図10は、本発明の実施の形態3の貯湯式給湯機が備える上部成形断熱材20aの斜視図である。
【0032】
図10に示すように、本実施形態における上部成形断熱材20aの内部には、複数の第1の真空断熱材21gと、複数の第2の真空断熱材21hとが埋設されている。第1の真空断熱材21gの形状は、略扇形をなしている。略椀状をなす上部成形断熱材20aの中心に対して、この略扇形の複数の第1の真空断熱材21gが放射状に等角度間隔で配置されている。すなわち、上部成形断熱材20aの頂面領域が複数の扇形の領域に区分され、その領域毎に第1の真空断熱材21gが埋設されている。このような構成により、複数の第1の真空断熱材21gは、全体として、略円盤状(皿状)に配置されている。
【0033】
第2の真空断熱材21hの形状は、略長方形をなしている。上部成形断熱材20aの略椀状の形状の縁部に沿って、複数の第2の真空断熱材21hが連なってリング状をなすように配置されている。すなわち、上部成形断熱材20aの周縁領域が周方向に沿って複数の領域に区分され、その領域毎に第2の真空断熱材21hが埋設されている。
【0034】
本実施形態では、上述したように、互いに異なる形状の第1の真空断熱材21gと第2の真空断熱材21hとを配置することにより、略椀状の形状をなす上部成形断熱材20aの大部分を効率良く真空断熱材で覆うことができるので、貯湯タンク10の上部の断熱性能を向上することができる。また、埋設された複数の第1の真空断熱材21gおよび複数の第2の真空断熱材21hは、互いに接触しておらず、第1の真空断熱材21g同士の間、第2の真空断熱材21h同士の間、および第1の真空断熱材21gと第2の真空断熱材21hとの間には、上部成形断熱材20aの構成材料が充填されている。このため、上部成形断熱材20aの機械的強度を十分に確保することができる。これに対し、本実施形態の構成と異なり、複数の第1の真空断熱材21gに代えて円盤状の1枚の真空断熱材を埋設する構成や、複数の第2の真空断熱材21hに代えてリング状の1つの真空断熱材を埋設する構成とした場合には、上部成形断熱材20aの機械的強度を確保することが困難となる。
【0035】
本実施の形態3では、上部成形断熱材20aの内部に複数の第1の真空断熱材21gおよび複数の第2の真空断熱材21hを埋設する構成について説明したが、下部成形断熱材20bの内部にも複数の第1の真空断熱材21gおよび複数の第2の真空断熱材21hを同様に埋設してもよい。
【符号の説明】
【0036】
1 ヒートポンプユニット
10 貯湯タンク
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 ふろ往き配管
20a 上部成形断熱材
20b 下部成形断熱材
20c 胴前部成形断熱材
20d 胴後部成形断熱材
21a,21b,21c,21d,21e,21f 真空断熱材
第1の真空断熱材 21g
第2の真空断熱材 21h
30 外装ケース
31 けこみ部
32 天板
35 支持脚
40 貯湯タンクユニット
50 貯湯式給湯機
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10