JP2013096623A

JP2013096623A - 給湯機

Info

Publication number: JP2013096623A
Application number: JP2011238941A
Authority: JP
Inventors: Masanori Fujiwara; 巨典藤原; Koji Shimazaki; 幸治島崎; Masayuki Yamada; 将之山田
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2013-05-20
Anticipated expiration: 2031-10-31
Also published as: CN103946641A; WO2013065585A1; JP5879097B2

Abstract

【課題】配管やサーミスタなどの機能部品が配置された箇所の高さ方向に沿う領域を効果的に断熱することができる給湯機を提供する。
【解決手段】タンク１０Ａの側面１０ａ１には配管１０ｓやサーミスタ１２〜１５の機能部品が配置され、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａの縁部には切り欠き部１０１ａ〜１０５ａが設けられるとともに、切り欠き部１０１ａ〜１０５ａに配管１０ｓやサーミスタ１２〜１５を収容するように真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａをタンク１０Ａの側面１０ａ１に配置した。
【選択図】図３

Description

本発明は、沸き上げた湯水をタンクに貯湯する給湯機に関する。

沸き上げた湯水をタンクに貯湯する給湯機として、タンク内の熱が外部に逃げるのを防止するためにタンクの外面（側面）に真空断熱材を配置したものが種々提案されている。この種の給湯機は、従来、タンク内の湯水の温度管理を行うサーミスタ（温度計）の部分に真空断熱材を配置できないため、高さ方向に沿って発泡材（断熱材）などを配置している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１８３０５２号公報

しかしながら、発泡材は真空断熱材に比べて断熱性能が低く、配管やサーミスタなどが配置された箇所では、その高さ方向に沿う広い領域からの放熱を効果的に防ぐことができなかった。

本発明は、配管やサーミスタなどの機能部品が配置された箇所の高さ方向に沿う領域を効果的に断熱することができる給湯機を提供することを目的とする。

本発明は、タンク本体の外面に真空断熱材を配置した給湯機において、前記タンク本体の外面には配管および／またはサーミスタを含む機能部品が配置され、前記真空断熱材の縁部には逃げ部が形成されるとともに、前記真空断熱材を前記タンク本体の外面に配置した状態で、少なくとも前記逃げ部を含む前記真空断熱材の縁部によって前記機能部品が囲まれるように前記真空断熱材を前記タンク本体の外面に配置したことを特徴とする。

本発明によれば、配管やサーミスタなどの機能部品が配置された箇所の高さ方向に沿う領域を効果的に断熱することができる給湯機を提供できる。

本実施形態に係る給湯機を示す全体構成図である。追焚き時の湯水の流れを示す全体構成図である。第１実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。（ａ）は真空断熱材の配置を上方から見たときの概略図、（ｂ）はサーミスタの取付状態を示す拡大図、（ｃ）はサーミスタと制御基板との接続状態を示す図である。（ａ）は真空断熱材の展開図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。真空断熱材の密閉代を降り畳んだ状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。第２実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。第２実施形態に係る真空断熱材の展開図である。（ａ）は第３実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、（ｂ）は上面図である。第４実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。第４実施形態に係る真空断熱材の展開図である。第５実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。第６実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。第７実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。第７実施形態に係る真空断熱材の展開図である。切り欠き部と機能部品との間の隙間を示し、（ａ）は４つの切り欠き部によって機能部品を収容した場合、（ｂ）は１つの切り欠き部によって機能部品を収容した場合である。第８実施形態に係る給湯機のタンクを示し、（ａ）は断熱材の配置の変形例、（ｂ）は断熱材の配置の他の変形例である。第９実施形態に係る給湯機のタンクである。第１０実施形態に係る給湯機のタンクに設けられる真空断熱材の展開図である。第１０実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。

以下、本発明に係る実施形態の給湯機１について図面を参照して説明する。まず、給湯機１の全体の構成について図１および図２を参照して説明する。
図１に示すように、給湯機１は、ヒートポンプユニット２、タンク１０などを備え、このタンク１０には、水道管２１からの水道水が、配管２２、減圧弁Ｖ１、配管２３を順次介してタンク１０の下部に導入される。また、タンク１０の下部の水は、配管３１、三方弁Ｖ２、配管３２を順次介してヒートポンプユニット２に導かれ、ヒートポンプユニット２で加熱されて温水となった後、配管３３を介してタンク１０の上部に導かれ、タンク１０内に貯湯される。

このようなタンク１０内の温水の温度は、例えば、鉛直方向下方から上方にいくにしたがって高くなる。すなわち、タンク１０内の下部から上部にいくにしたがって、相対的に低温、中温、高温の温度分布となっている。例えば、タンク１０内の上部で約９０℃、中間部で約５０℃となっている。なお、以下では、タンク１０内の鉛直方向の上部における温水を「高温水」と称し、中間部における温水を「中温水」と称する。

また、タンク１０には、鉛直方向に沿って、貯湯される温水の温度を検出する複数のサーミスタ（温度センサ）１１，１２，１３，１４，１５，１６が上部から下部に間隔を開けて配置されている。これらのサーミスタ１１，１２，１３，１４，１５，１６により検出されたタンク１０内の温水の温度を示す検出信号は、コントローラ３に出力され、給湯機１の制御に使用される。

なお、ヒートポンプユニット２は、タンク１０から取り出した水の沸き上げなどに用いるものであり、例えば、冷媒（例えば、二酸化炭素）を圧縮して高温・高圧にするコンプレッサと、コンプレッサからの冷媒を凝縮させるとともにタンク１０からの水を熱交換することによって加熱するコンデンサと、コンデンサからの冷媒を膨張させる膨張弁と、大気中の熱を吸熱して膨張した冷媒を蒸発させるエバポレータと、を備えて構成されている。

タンク１０の上部から取り出された湯は、配管４１、給湯用熱交換器４２、配管４３などを介してタンク１０の下部に戻るように構成されている。なお、配管４３には、タンク１０と給湯用熱交換器４２との間で湯水を循環させる給湯循環ポンプ４４が設けられている。

本実施形態での一般給湯回路Ａは、水道管２１からの水道水を、減圧弁Ｖ１で減圧せずに、配管５１を介して給湯用熱交換器４２に導入し、給湯用熱交換器４２で加熱されて湯水を、配管５２、給湯温度センサ５３、給湯流量センサ５４、アキュムレータ５５および配管５６を順次介して一般給湯端末に供給するように構成されている。

なお、アキュムレータ５５は、給湯開始時に一般給湯端末から熱湯が吹き出るのを防止するため、熱湯をアキュムレータ５５内の残留水と混合し冷却して適温にした状態で出湯するようになっている。

また、給湯用熱交換器４２から供給される温水は、コントローラ３を用いて、タンク１０の頂部に設けられたサーミスタ１１で検出した温水の温度、水道管２１から配管２２，５１を通って給湯用熱交換器４２に向かう水道水の水温温度センサ２４で検出した温度、給湯流量センサ５４で検出した流量などをもとに、台所リモコン４、風呂リモコン５などで設定された所定の給湯温度になるように、給湯循環ポンプ４４の回転速度を制御し、給湯用熱交換器４２において、水道水に熱を付与する１次側を流れるタンク１０からの温水の流量を制御している。

また、本実施形態での浴槽給湯回路Ｂは、浴槽６の湯はりにおいては必ずしも、タンク１０上部の高温水を必要としないことから、タンク１０の中間部に、第二取出部の配管１０ｔを設けるとともに、この第二取出部の配管１０ｔに接続した配管６２を介してタンク１０内の中温水を新たに設けた第二混合弁Ｖ３に導く。この第二混合弁Ｖ３においては、タンク１０の上部から導かれる配管６３を介して高温水と混合する。

第二混合弁Ｖ３で混合された湯水は、配管６４を介して第一混合弁Ｖ４に導かれ、この第一混合弁Ｖ４において、水道管２１から配管２２，２３，２５を介して導かれた水道水と混合される。第一混合弁Ｖ４で混合された湯水は、配管６５、電磁弁Ｖ５、風呂流量センサ６６、配管６７、温度センサ６８、水位センサ６９、水流スイッチ７０などを介して浴槽６に供給される。また、第一混合弁Ｖ４で混合された湯水は、配管６７に分岐して接続された配管７１、風呂循環ポンプ７２、流量調整弁Ｖ６、配管７３を介して浴槽６に供給される。

また、追焚き時においては、図２において太線で示すように、風呂循環ポンプ７２の動力によって、浴槽６内の湯水が、水流通口６ａから導出され、配管６７，７１、流量調整弁Ｖ６、配管８１、タンク１０内の上部の高温水中に配置される追焚き熱交換器８２、配管８３，７３を順次通り、水流通口６ｂを介して、浴槽６に戻されるように構成されている。

ちなみに、追焚きをすると、高温水の温度が低下して中温水が発生するが、この中温水（５０℃程度の湯）をヒートポンプ２で沸き上げると効率的に好ましくない。そこで、湯張り時において中温水を積極的に取り出して少なくすることで、ヒートポンプ２の効率（ＣＯＰ：Coefficient Of Performance）を向上させることができる。なお、一般給湯端末を使用する場合には、中温水と水とを混合すると圧力（給湯の圧力）が弱くなるので、中温水を使用しないようにすることが好ましい。

また、本実施形態に係る給湯機１は、逃し弁９１、逆流防止装置９２、排水弁９３などを備えている。逃し弁９１は、配管４１に分岐して接続された配管９１ａに設けられ、タンク１０の耐圧を超えない所定圧になったときに開弁して大気（外気）に開放するようになっている。逆流防止装置９２は、二次側（浴槽６側）からの逆圧や一次側からの負圧による逆流を防止する機構を備えたものである。排水弁９３は、メンテナンス時や非常時に手動で開弁してタンク１０から湯水を排出するものである。

このように、給湯機１のタンク１０の側面１０ａ１（外面）には、配管８１と追焚き熱交換器８２とが接続される配管１０ｓ（機能部品）、中温水を取り出すための配管６２と接続される配管１０ｔ（機能部品）がタンク１０の側面１０ａ１に突出して設けられている。

（第１実施形態）
図３は第１実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。なお、図３では、サーミスタ１２〜１５（機能部品）と、配管１０ｓ（機能部品）とが高さ方向（上下方向）に一列に配置された状態のタンク１０Ａを図示している。なお、タンク１０Ａは、ステンレス鋼などの材料によって、円筒形状の胴板１０ａ、胴板１０ａの上部開口を覆う略お椀状（半球状、器状）の上部鏡板１０ｂ、胴板１０ａの下部開口を覆う略お椀状（半球状、器状）の下部鏡板１０ｃ、の３部材で構成されたタンク本体Ｔを有している。

図３に示すように、タンク１０Ａの側面１０ａ１（外面）の胴板１０ａの部分には、真空断熱材１０１Ａ，１０２Ａ，１０３Ａ，１０４Ａ，１０５Ａが高さ方向（上下方向）に互いに隣接して配置されている。なお、図３では、説明の便宜上、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａの境界部分、また隣接する真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａの境界部分を若干離した状態で図示している。また、図３では、サーミスタ１２〜１５を斜めに配置した状態で図示しているが、斜め配置に限定されるものではなく、水平方向、鉛直方向など適宜変更することができる。

また、真空断熱材１０１Ａは、胴板１０ａの上端部とサーミスタ１２の間隔とほぼ同様の高さ寸法Ｗ１で帯状に形成されている。真空断熱材１０２Ａは、サーミスタ１２，１３の間隔とほぼ同様の高さ寸法Ｗ２で帯状に形成されている。真空断熱材１０３Ａは、サーミスタ１３，１４の間隔とほぼ同様の高さ寸法Ｗ３で帯状に形成されている。真空断熱材１０４Ａは、サーミスタ１４，１５の間隔とほぼ同様の高さ寸法Ｗ４で帯状に形成されている。真空断熱材１０５Ａは、サーミスタ１５と胴板１０ａの下端部との間隔とほぼ同様の高さ寸法Ｗ５で帯状に形成されている。

各真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａには、４つの角部のひとつに三角形状に切り欠かれた切り欠き部１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａ，１０５ａ（逃げ部）が形成され、真空断熱材１０１Ａの切り欠き部１０１ａに配管１０ｓが位置し、真空断熱材１０２Ａ〜１０５Ａの切り欠き部１０２ａ〜１０５ａによって形成された真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａが設けられていない空間にサーミスタ１２〜１５が位置するように配置されている。

さらに説明すると、真空断熱材１０１Ａは、切り欠き部１０１ａが形成されている縁部の高さ方向に延びる辺部ｓ１と、辺部ｓ１と対辺の関係にある高さ方向に延びる辺部ｓ２とが互いに接するようにタンク１０Ａに配置されている。同様にして、真空断熱材１０２Ａは、切り欠き部１０２ａが形成されている縁部の高さ方向に延びる辺部ｓ３と、辺部ｓ３と対辺の関係にある高さ方向に延びる辺部ｓ４とが互いに接するようにタンク１０Ａに配置されている。なお、その他の真空断熱材１０３Ａ〜１０５Ａについても同様に配置されている。

これにより、切り欠き部１０２ａが形成された縁部と、辺部ｓ４の縁部と、真空断熱材１０２Ａの上方に配置される真空断熱材１０１Ａの下辺部ｓ５とで三角形状の開口（空間）が形成されるようになっている。なお、切り欠き部１０３ａ〜１０５ａについても同様にして三角形状の開口を有するように構成されている。このように、切り欠き部１０１ａ〜１０５ａが形成された真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａを複数枚組み合わせることにより、サーミスタ１２〜１５を、切り欠き部１０１ａ〜１０５ａを含む縁部によって囲むように配置することが可能となる。

なお、真空断熱材１０１Ａの辺部ｓ１と辺部ｓ２との隙間（境界部分）、真空断熱材１０２Ａの辺部ｓ３と辺部ｓ４との隙間（境界部分）、真空断熱材１０１Ａと真空断熱材１０２Ａとの間の隙間（境界部分）、切り欠き部１０１ａ〜１０５ａは、発泡断熱材などで構成されたテープ材（不図示）を用いて目張りされるようになっている（他の境界部分も同様である）。

また、タンク１０Ａの上部鏡部１０ｂは、発泡スチロールなどの断熱材で形成されるとともに、上部鏡部１０ｂの外面形状に対応する形状に沿う凹部２０１ａが形成された蓋材２０１によって覆われている。また、タンク１０Ａの下部鏡部１０ｃについても、同様にして凹部２０２ａが形成された蓋材２０２によって覆われている。このように、タンク本体Ｔの周囲全体が、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａ、蓋材２０１，２０２およびテープ材（不図示）によって覆われている。

図４（ａ）は真空断熱材の配置を上方から見たときの概略図、（ｂ）はサーミスタの取付状態を示す拡大図、図４（ｃ）はサーミスタと制御基板との接続状態を示す図である。なお、以下では、サーミスタ１２についてのみ説明するが、その他のサーミスタ１３〜１５についても、サーミスタ１２と同様に構成される。

図４（ａ）に示すように、タンク１０Ａは、タンク本体Ｔ（胴板１０ａ、上部鏡部１０ｂ、下部鏡部１０ｃ）の前面、側面、背面にかけての全周に真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａが配置されている。

図４（ｂ）に示すように、サーミスタ１２は、タンク本体Ｔに固定するためのリング部１２ａ（図３参照）と、タンク本体Ｔ内の湯水の温度を検出する感応部（検出部）１２ｂと、リード部（リード線）１２ｃとで構成されている。このようなサーミスタ１２は、タンク本体Ｔの側面１０ａ１に予め固定された棒状のねじ部１０ｄに、リング部１２ａを挿通し、ナットＮをねじ部１０ｄに螺合させることによりタンク本体Ｔの側面１０ａ１に固定される。また、リード部１２ｃは、真空断熱材１０２Ａの外側を通るように配設される。なお、サーミスタ１２〜１５の固定方法は、前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば、アルミテープなどで固定するようにしてもよい。

図４（ｃ）に示すように、それぞれのサーミスタ１２から延びるリード部１２ｃは、他のサーミスタ１３〜１５のリード部とともにひとつに纏められる。纏められたリード部は、タンク１０Ａの外側（側面および上面）を覆うキャビネットＣＢに設けられた電気箱３００内に延び、電気箱３００内に収納されたコントローラ３（制御基板）に接続されている。

図５（ａ）は真空断熱材の展開図、図５（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。なお、図５（ａ）は、後記する密閉代１１３ａ〜１１３ｃのすべてを展開した状態である。
図５（ａ）に示すように、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａは、長方形状を呈し、かつ、ひとつの角部（上側の一方の角部）に切り欠き部１０１ａ〜１０５ａ（逃げ部）が形成されている。この切り欠き部１０１ａ〜１０５ａは、角部が斜めに直線状に切り欠かれることにより、三角形状の空間部を呈するようになっている。第１実施形態では、いずれの真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａについても、同じ位置の角部（上側の一方の角部）に切り欠き部１０１ａ〜１０５ａが形成されている。

図５（ｂ）に示すように、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａは、内部にグラスウールなどの断熱性を有する芯材（コア材）１１０を略長方形、かつ、扁平形状を呈するように収容し、例えばアルミニウム製などの材料でガスバリア性を有するフィルム１１１，１１２で挟み込むことにより構成されている。さらに、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａは、芯材１１０が収容された内部を真空排気した後に、密閉代１１３を溶着することで芯材１１０を外部から遮断するように構成されている。このように、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａの周囲に密閉代１１３を形成することによって、内部の真空状態を維持することができ、断熱性を向上できる。

例えば、真空断熱材１０２Ａは、縦寸法（高さ方向の寸法）ｆ１が３０ｃｍ、横寸法（周方向の寸法）ｆ２が１８０ｃｍ、厚み寸法ｆ３（図５（ｂ）参照）が１ｃｍの薄い略四角形状を呈している。また、密閉代１１３において、高さ方向の両側の密閉代１１３ａ，１１３ａ、水平方向の密閉代１１３ｂ，１１３ｂおよび切り欠き部１１２ａの密閉代１１３ｃの各幅寸法ｆ４は、５ｃｍ前後に形成されている。

なお、その他の真空断熱材１０１Ａ，１０３Ａ〜１０５Ａについては、横寸法ｆ２、厚み寸法ｆ３および密閉代の幅寸法ｆ４は、いずれも真空断熱材１０２Ａと同様であり、縦寸法ｆ１のみが、配管１０ｓの上端部とサーミスタ１２との間隔、サーミスタ１３とサーミスタ１４との間隔、サーミスタ１４とサーミスタ１５との間隔、サーミスタ１５と胴板１０ａの下端部との間隔に応じて適宜変更される。また、真空断熱材１０２Ａの各部の寸法は、あくまでも一例であって、前記寸法に限定されるものではなく、タンク本体Ｔ内の容量などに応じて適宜変更することができる。

ところで、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａにおける密閉代１１３は、外気に向けて外方に広げて形成されるので、放熱面積が拡大し、断熱性能を低下させるおそれがある。そこで、本実施形態では、図６（ａ）に示すように、すべての密閉代１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃは、内部の芯材１１０の周縁部１１０ａ（図６（ｂ）参照）を基点にして折り返される。

また、図６（ｂ）に示すように、密閉代１１３ａ〜１１３ｃは、すべて同じ向きに折り返されるが、このとき密閉代１１３ａ〜１１３ｃがタンク本体Ｔ（図３参照）側とは逆側の向きとなるように折り返す。なお、折り返した密閉代１１３ａ〜１１３ｃは、不燃性の接着剤をホットメルトやテープなどで断熱材本体側（芯材１１０のある側）に密着させる。

このように、密閉代１１３ａ〜１１３ｃ（１１３）を折り返すことにより放熱面積が拡大するのを防止し、密閉代１１３からの放熱量を減少させ、断熱性の向上を図ることが可能になる。また、密閉代１１３をタンク本体Ｔ側に折り返すと、折り返した密閉代１１３によって、タンク１０Ａと断熱材本体との間に隙間が形成され、断熱性が損なわれるおそれがあるが、本実施形態では、密閉代１１３をタンク本体Ｔとは反対側（タンク外側）に折り返すことにより、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａをタンク本体Ｔの表面に密着させることができ、断熱性を向上させることが可能になる。

なお、密閉代１１３は、そのすべてを折り返す構成に限定されるものではなく、例えば、横方向（周方向）の密閉代１１３ｂ，１１３ｂのうち、一方の密閉代１１３ｂを折り返し、他方の密閉代１１３ｂを、折り返した一方の密閉代１１３ｂの上に重なるように配置してもよく、タンク本体Ｔの表面が密閉代のみを介して外気と接する構成でなければ、適宜変更することができる。

ところで、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａとしては、内部に配置される芯材１１０としてグラスウールをバインダ等で接着硬化させるものがすでに提案されているが、本実施形態での真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａとしては、芯材１１０として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ものが用いられる。このような真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａを用いることにより、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａを容易に湾曲させることができ、タンク本体Ｔの側面１０ａ１の湾曲した面に沿って容易に配設することができるとともに、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａをタンク本体Ｔの表面に追従させて密着させることが可能になり、断熱性を向上させることができる。

そこで、本実施形態に係る真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａ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構成されている。また、真空断熱材では、グラスウールの繊維同士を熱融着させるものもあるが、本実施形態では、柔軟性を確保すべく、熱融着を行っていない真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａが用いられる。

以上説明したように、第１実施形態に係る給湯機１によれば、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａに切り欠き部１０１ａ〜１０５ａを形成して、切り欠き部１０１ａ〜１０５ａに配管１０ｓやサーミスタ１２〜１５の機能部品が収容されるように真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａをタンク本体Ｔの側面１０ａ１に配置したことにより、従来のように、サーミスタが配置された高さ方向に沿う領域についても真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａを配置することができるので、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａを配置する領域を増やすことができ、効果的に断熱することが可能になる。

（第２実施形態）
図７は第２実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、図８は第２実施形態に係る真空断熱材の展開図である。第２実施形態は、第１実施形態のタンク１０Ａに替えてタンク１０Ｂを備えたものである。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する（第３実施形態以降についても同様）。

図７に示すように、第２実施形態に係るタンク１０Ｂは、真空断熱材１０１Ｂ〜１０５Ｂを備えたものである。また、タンク１０Ｂには、サーミスタ１２〜１５が高さ方向に沿って設けられたものであるが、サーミスタ１３が、サーミスタ１２に対してタンク本体Ｔの周方向にサーミスタ１個分オフセットした状態で配置され、サーミスタ１５が、サーミスタ１４に対してタンク本体Ｔの周方向にサーミスタ１個分オフセットした状態で配置されている。

図８に示すように、真空断熱材１０２Ｂ（１０４Ｂ）は、長方形状を呈し、かつ、ふたつの角部（対角に位置する角部）に切り欠き部（逃げ部）１０２ａ，１０２ｂ（１０４ａ，１０４ｂ（図７参照））が形成され、タンク本体Ｔの側面の全周にかけて配置されている。この切り欠き部１０２ａ（１０４ａ）は、第１実施形態と同様に、角部が斜めに直線状に切り欠かれることにより、真空断熱材１０２Ｂ（１０４Ｂ）の周方向対辺の縁部（側縁部）と真空断熱材１０１Ｂ（１０３Ｂ）の縁部（下縁部）によって、三角形状の空間部を呈するようになっている。また、切り欠き部１０２ｂ（１０４ｂ）は、同様に、真空断熱材１０２Ｂ（１０４Ｂ）の周方向対辺の縁部（側縁部）と真空断熱材１０３Ｂ（１０５Ｂ）の縁部（上縁部）によって、三角形状の空間部を呈するようになっている。

このように真空断熱材１０２Ｂに２つの切り欠き部１０２ａ、１０２ｂを設けることにより、一方の切り欠き部１０２ａにサーミスタ１２を、他方の切り欠き部１０２ｂにサーミスタ１３を、それぞれ配置することができ、１枚の真空断熱材１０２Ｂによって２つのサーミスタ１２，１３を配置できる。なお、真空断熱材１０４Ｂについても同様に、一方の切り欠き部１０４ａにサーミスタ１４を、他方の切り欠き部１０４ｂにサーミスタ１５を、それぞれ収容するように配置できる。また、真空断熱材１０３Ｂ，１０５Ｂについては、切り欠き部が設けられていないものが用いられる。

このように構成された第２実施形態によれば、切り欠き部１０２ａ，１０２ｂ（１０４ａ，１０４ｂ）が形成された真空断熱材１０２Ｂ（１０４Ｂ）を最低限の枚数でサーミスタ１２〜１５を収めることが可能となる。

なお、本実施形態では、真空断熱材１０２Ｂ，１０４Ｂの対角の角部に切り欠き部１０２ａ，１０２ｂを形成したが、これに限定されるものではなく、サーミスタ１２〜１５の配列を鉛直方向に一直線上に配置して、真空断熱材１０２Ｂの辺部ｓ３側の上下の角部に切り欠き部を形成するようにしてもよく、また真空断熱材１０４Ｂの辺部ｓ４側の上下の角部に切り欠き部を形成するようにしてもよい。

（第３実施形態）
図９（ａ）は第３実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、図９（ｂ）は平面図である。なお、図９（ａ）では、一部の真空断熱材および一部のサーミスタの図示を省略している。
図９（ａ）に示すように、第３実施形態に係るタンク１０Ｃは、機能部品が高さ方向に一列に設けられたものではなく、サーミスタ１２に隣り合うサーミスタ１３がタンク本体Ｔの外周方向の異なる位置に配置されたものである。このように、真空断熱材１０２Ａが、サーミスタ１２，１３の間隔とほぼ同様の高さ寸法Ｗ２となるように形成されることで、サーミスタ１２に対してサーミスタ１３が外周方向の異なる位置に配置されたタンク本体Ｔであっても、真空断熱材１０３Ａの切り欠き部１０３ａにサーミスタ１３が位置するように配置することが可能となる。

ちなみに、このようなタンク１０Ｃの構成になる場合とは、例えば、図９（ａ）および図９（ｂ）において二点鎖線で示すように、サーミスタ１２の鉛直方向（高さ方向）の下方において配管１０ｔを含む配管６２などが位置している場合である。このような場合、サーミスタ１２の鉛直方向の下方においてサーミスタ１３を取り付けできないことがある。そこで、タンク本体Ｔの外周方向の異なる位置にサーミスタ１３を配置することが必要となる。

第３実施形態では、機能部品（配管１０ｓ、サーミスタ１２〜１５）が、高さ方向に間隔を置いて複数設けられ、それぞれの機能部品に対応して切り欠き部１０１ａ〜１０５ａが位置するように、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａが高さ方向に沿って複数配置され、真空断熱材の高さ寸法Ｗ１〜Ｗ５（図３参照）が、隣り合う機能部品同士の間隔となるように設定されている。これによれば、機能部品（配管１０ｔ，６２）の配置によって、サーミスタ１２の鉛直方向の下方にサーミスタ１３を配置できない場合であっても、真空断熱材１０３Ａをタンク本体Ｔの周方向に回転させるだけで、切り欠き部１０３ａをサーミスタ１３の位置に対応させることができる。このように、サーミスタ１３の位置が変わった場合であっても容易に真空断熱材１０３Ａを対応させることができる。

ところで、従来のように発泡材による断熱材を用いた場合、配管などの寸法が長い機能部品では、発泡材を大きく切り欠いて配置しなければならなかった。しかし、第３実施形態によれば、真空断熱材１０２Ａ，１０３Ａなどの取り付けはタンク本体Ｔに巻き付けて行い、硬さが従来の発泡材より柔軟であるため、配管１０ｔなどの寸法が長い機能部品（配管６２など）の場合であっても必要最小限の切り欠き（切り欠き部１０３ａ）に抑えることができ、タンク１０Ｃの放熱も必要最小限に抑えることが可能となる。

なお、機能部品を外周方向の異なる位置に配置する場合としては、配管１０ｔ、６２に限定されるものではなく、第二混合弁Ｖ３、第一混合弁Ｖ４、流量調整弁Ｖ６などがタンク本体Ｔの外表面の近傍に位置している場合にも適用できる。

（第４実施形態）
図１０は第４実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、図１１は第４実施形態に係る真空断熱材の展開図である。第４実施形態は、コントローラ３に、暖房用の制御基盤３ａと給湯用の制御基板３ｂとが設けられた給湯機１に適用されるものである。なお、図１０では、一部の真空断熱材および一部のサーミスタの図示を省略している。

図１０に示すように、第４実施形態に係るタンク１０Ｄは、外周方向の同じ高さ位置にサーミスタ１２Ａ，１２Ｂが配置された構成である。真空断熱材１０２Ｄは、２つの切り欠き部１０２ａ，１０２ｃを有し、一方の切り欠き部１０２ａに暖房用のサーミスタ１２Ａが位置するように配置され、他方の切り欠き部１０２ｃに給湯用のサーミスタ１２Ｂが位置するように配置される。真空断熱材１０２Ｄは、図１１に示すように、長方形状を呈し、かつ、２つの角部（上側に位置する角部）に切り欠き部１０２ａ，１０２ｃが形成された形状を呈している。すなわち、真空断熱材１０２Ｄをタンク１０Ｄに巻いた状態では、切り欠き部１０２ａ，１０２ｂが互いに隣接するようになっている。なお、図示省略しているが、真空断熱材１０２Ｄの上方には、図３の真空断熱材１０１Ａに相当する真空断熱材が配置されて、真空断熱材１０２Ｄとで、三角形状の空間（逃げ部）を呈するようになっている。

第４実施形態によれば、温度管理が別々の基板（暖房用と給湯用）で行われる給湯機１などのように、同じ高さ位置に２つの機能部品（サーミスタ１２Ａ，１２Ｂ）が位置する場合であっても真空断熱材１０２Ｄを広い領域に配置することが可能になる。なお、図１０では図示省略しているが、サーミスタ１２Ａ，１２Ｂの下方においても、暖房用と給湯用のサーミスタが対になって設けられているものである。

（第５実施形態）
図１２は第５実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。第５実施形態に係るタンク１０Ｅは、タンク本体Ｔの外周方向の同じ高さ位置にサーミスタ１２と、配管１０ｔとが配置された構成である。このようなタンク１０Ｅを備えた給湯機１であっても、真空断熱材１０２Ｄの一方の切り欠き部１０２ａにサーミスタ１２が位置するように、他方の切り欠き部１０２ｃに配管１０ｔが位置するように配置できる。第５実施形態によれば、異なる種類の機能部品が配置されたタンク１０Ｅであっても好適に対応可能なものである。

（第６実施形態）
図１３は第６実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。第６実施形態は、丸型のタンク１０Ａ〜１０Ｅに替えて角型のタンク１０Ｆとしたものである。タンク１０Ｆは、直方体形状を呈するタンク本体Ｔ１を備え、一面側（正面側、メンテナンス可能な側）に高さ方向に沿ってサーミスタ１２〜１５が配置されている。なお、タンク１０Ｆの基本的な構成は、円筒型（丸型）のタンク１０Ａ〜１０Ｅと同様であるので、以下では真空断熱材１０１Ｆ〜１０５Ｆの配置についてのみ説明する。

第６実施形態に係るタンク１０Ｆは、第１実施形態と同様に、長方形状を呈し、かつ、ひとつの角部に切り欠き部１０２ａ〜１０５ａが形成された真空断熱材１０１Ｆ〜１０５Ｆを備えている。サーミスタ１２〜１５の配置は、第１実施形態と同様に、切り欠き部１０２ａ〜１０５ａに位置するように配置される。

第６実施形態によれば、角型のタンク１０Ｆの場合であっても丸型と同様な効果を得ることができる。また、角型のタンク１０Ｆの場合には、タンク本体Ｔ１の上面１０ｅが平坦な形状であるので、タンク本体Ｔ１の側面に真空断熱材１０１Ｆ〜１０５Ｆを配置するだけではなく、上面１０ｅにも真空断熱材１０６Ｆを配置することが可能となる。その結果、丸型に比べて真空断熱材を上下に配置できるので、タンク１０Ｆの断熱性を向上させることができる。

（第７実施形態）
図１４は第７実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図、図１５は第７実施形態に係る真空断熱材の展開図、図１６は切り欠き部と機能部品との間の隙間を示し、（ａ）は４つの切り欠き部によって機能部品を収容した場合、（ｂ）は１つの切り欠き部によって機能部品を収容した場合である。なお、図１４では、サーミスタや一部の真空断熱材の図示を省略している。

図１４に示すように、第７実施形態に係るタンク１０Ｇは、タンク本体Ｔの胴板１０ａに配管１０ｔ（機能部品）が形成されたものであり、配管１０ｔがタンク本体Ｔの側面１０ａ１から突出するように構成されている。なお、ここでは、機能部品として配管１０ｔを例に挙げて説明するが、配管１０ｔに限定されるものではなく、他の配管（機能部品）であってもよい。

タンク１０Ｇには、配管１０ｔの上下に、真空断熱材１０２Ｇに形成された切り欠き部１０２ｄ，１０２ｅ、真空断熱材１０３Ｇに形成された切り欠き部１０３ｆ，１０３ｇの４つの切り欠きによって形成された開口１２０に位置するように配置されている。

図１５に示すように、真空断熱材１０２Ｇ（１０３Ｇ）は、長方形状を呈し、かつ、４つの角部に切り欠き部１０２ｄ，１０２ｅ，１０２ｆ，１０２ｇ（１０３ｄ，１０３ｅ，１０３ｆ，１０３ｇ）が形成されている。なお、真空断熱材１０２Ｇ（１０３Ｇ）のすべての角部に切り欠き部が形成されている必要はなく、配管１０ｔを４つの切り欠き部によって囲むことができるものであれば、切り欠き部が２つであってもよく、３つであってもよい。

第７実施形態によれば、配管１０ｔを４つの切り欠き部１０２ｄ，１０２ｅ，１０３ｆ，１０３ｇによって形成される開口１２０に収容されるように配置することにより、配管１０ｔを除いた開口１２０から露出するタンク本体Ｔ表面の面積を小さくする（最小限にする）ことができ、タンク本体Ｔからの放熱を小さく（最小限）に抑えることが可能になる。

ところで、図１６（ｂ）に示すように、例えば、φ１６ｍｍの配管１０ｔが、真空断熱材の三角形状の切り欠き部からなる開口１３０に位置するように配置した場合、配管１０ｔを除く開口１３０の面積Ｓ２は、約１７２ｍｍ^２となる。すなわち、三角形の開口１３０は、直角二等辺三角形であることから、斜辺ではない側（互いに直交する側）の辺の長さをそれぞれａとすると（斜辺の長さは√２ａとなる）、開口１３０（円を含む）の面積は、ａ^２／２として表すことができる。一方、配管１０ｔの半径をｒとしたときの開口１３０（円を含む）の面積は、円の中心と各角部を結ぶことにより３つの三角形に分けて考えることができ、（ａ・ｒ＋ａ・ｒ＋√２ａ・ｒ）／２として表すことができる。そして、ａ^２／２＝（ａ・ｒ＋ａ・ｒ＋√２ａ・ｒ）／２から、ａ＝（√２＋２）・ｒを導き出すことができ、ｒ＝８ｍｍを代入することにより、ａ＝８√２＋１６（約２７．３１ｍｍ）となる。一方、図１６（ａ）に示すように、第７実施形態では、配管１０ｔがφ１６ｍｍである場合、開口１２０の面積は、１６ｍｍ×１６ｍｍによって算出することができ、算出した開口１２０の面積から配管１０ｔの円形の面積を差し引くことにより、配管１０ｔを除く開口１２０の面積Ｓ１は、約５５ｍｍ^２となる。

このように、４つの切り欠き部１０２ｄ，１０２ｅ，１０３ｆ，１０３ｇによって形成される開口１２０に配管１０ｔが位置するように配置することにより、タンク本体Ｔ表面が露出する面積Ｓ１を開口１３０の場合よりも狭くすることができ、タンク本体Ｔからの放熱をさらに抑えることが可能になる。

（第８実施形態）
図１７は第８実施形態に係る給湯機のタンクを示し、（ａ）は断熱材の配置の変形例、（ｂ）は断熱材の配置の他の変形例である。以下に示すように、タンク本体Ｔの前面以外（背面や側面）に発泡材などの別の断熱材を配置してもよい。なお、サーミスタ１２〜１５、真空断熱材１０２Ｈ〜１０５Ｈの配置については、第１実施形態などと同様に構成される。

すなわち、図１７（ａ）に示すように、タンク１０Ｈは、タンク本体Ｔの前面１０ｆ（胴板１０ａの前面）に真空断熱材１０２Ｈ〜１０５Ｈが配置され、タンク本体Ｔの背面１０ｇ（胴板１０ａの背面）に発泡断熱材やグラスウールなどの断熱材が配置されたものである。なお、ここでの前面とは、タンク本体Ｔを正面から見たときに視認できる範囲（半周部分）である。このように、タンク本体Ｔの全周に真空断熱材を配置する構成に限定されるものではなく、サーミスタ１２〜１５を含む領域のタンク本体Ｔの外周の一部に真空断熱材１０２Ｈ〜１０５Ｈを配置するものであってもよい。このよう場合であっても、サーミスタ１２〜１５の機能部品が配置された箇所の高さ方向に沿う領域を効果的に断熱することができる。

また、前記したように、真空断熱材１０２Ｈ〜１０５Ｈをタンク本体Ｔの半周分に配置する構成に限定されず、図１７（ｂ）に示すように、前記半周分よりも短く、サーミスタ１２〜１５を含むように、真空断熱材１０２Ｈ〜１０５Ｈを配置してもよい。なお、真空断熱材１０２Ｈ〜１０５Ｈの周方向の長さについては、適宜変更することができる。

また、第８実施形態に係る構成については、丸型のタンク１０Ｈに限定されるものではなく、角形のタンク１０Ｆに適用することもできる。

（第９実施形態）
図１８は第９実施形態に係る給湯機のタンクである。
図１８に示すように、タンク１０Ｇは、タンク本体Ｔと真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａとの間に、発泡断熱材やグラスウールなどの別の断熱材３００が配置された構成である。これにより、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａをタンク本体Ｔの熱から保護することができ、また傷から保護することができる。

また、断熱材３００を設けない場合、前記したように、真空断熱材１０１Ａ〜１０５Ａをタンク本体Ｔに密着させて配置する場合に限定されず、タンク本体Ｔから所定距離離して（例えば、空気層を設けて）真空断熱材を配置する構成であってもよい。

（第１０実施形態）
図１９は第１０実施形態に係る給湯機のタンクに設けられる真空断熱材の展開図である。図２０は第１０実施形態に係る給湯機のタンクを示す正面図である。なお、図１９では、密閉代の図示を省略している。

切り欠き部を形成する位置は、長方形状の真空断熱材の角部に形成する構成に限定されず、図１９に示すように、長方形状の真空断熱材１０１Ｊ〜１０５Ｊの辺の中間位置に凹状の切り欠き部（逃げ部）１０１ｊ〜１０５ｊを設けるものであってもよい。また、切り欠き部１０１ｊ〜１０５ｊの位置は、縁部の上縁に限定されず、下縁や側縁などであれば、縁部であれば、特に限定されるものではない。

図２０に示すように、タンク１０Ｊは、切り欠き部１０１ｊ〜１０５ｊが形成された真空断熱材１０１Ｊ〜１０５Ｊが、第１実施形態と同様に、タンク本体Ｔに上側から下側に向けて順番に配置されるとともに、切り欠き部１０１ｊに配管１０ｓ、切り欠き部１０２ｊ〜１０５ｊにサーミスタ１２〜１５がそれぞれ位置するように配置される。

なお、切り欠き部１０１ｊ〜１０５ｊの形状については、半円状に限定されず、扇形状、四角形状、三角形状、多角形状、器状など適宜変更することができる。なお、図２０では、切り欠き部１０１ｊの切り欠き面積が、切り欠き部１０２ｊ〜１０５ｊの切り欠き面積よりも大きく形成されているが、同じ切り欠き面積であってもよい。また、他の実施形態についても、機能部品の種類に応じて、切り欠き面積を異なる面積にしてもよく、同じ面積にしてもよい。

本発明は、前記した実施形態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ものである。例えば、本実施形態では、切り欠き部１０１ａ〜１０５ａなどについては、三角形状となるように構成したが、三角形状に限定されるものではなく、四角形状であってもよく、多角形状であってもよく、円形状（円弧状）、ボール状、器状であってもよい。

また、本発明は、前記した第１実施形態ないし第１０実施形態を２ないし３以上を適宜組み合わせて構成するようにしてもよい。

１給湯機
２ヒートポンプユニット
３コントローラ
１０Ａ〜１０Ｊタンク
１０ａ１側面（外面）
１０ｓ，１０ｔ配管（機能部品）
１２〜１５サーミスタ（機能部品）
１０１Ａ〜１０５Ａ，１０１Ｂ〜１０５Ｂ，１０２Ｄ，１０１Ｆ〜１０５Ｆ，１０２Ｇ，１０３Ｇ真空断熱材
１０１ａ〜１０５ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅ，１０３ｆ，１０３ｇ切り欠き部（逃げ部）
Ｔタンク本体

Claims

タンク本体の外面に真空断熱材を配置した給湯機において、
前記タンク本体の外面には配管および／またはサーミスタを含む機能部品が配置され、
前記真空断熱材の縁部には逃げ部が形成されるとともに、前記真空断熱材を前記タンク本体の外面に配置した状態で、少なくとも前記逃げ部を含む前記真空断熱材の縁部によって前記機能部品が囲まれるように前記真空断熱材を前記タンク本体の外面に配置したことを特徴とする給湯機。
前記真空断熱材は、長方形状を呈し、かつ、角部に前記逃げ部が形成され、
前記機能部品の周囲には、複数の前記真空断熱材が配置され、
前記複数の真空断熱材のうちの少なくとも１つの逃げ部を含む前記真空断熱材の縁部によって前記機能部品が囲まれるように前記真空断熱材を配置したことを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
前記機能部品は、高さ方向に沿って複数設けられ、
それぞれの前記機能部品に対応して前記逃げ部が位置するように、前記真空断熱材が高さ方向に並んで複数配置されるとともに、前記真空断熱材の高さ寸法を、前記高さ方向において隣り合う前記機能部品同士の間隔とす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。