JP2023173538A - 給湯装置の貯湯タンク - Google Patents

Abstract

【課題】補強リングにより、貯湯タンクの胴板の薄肉軽量化によるコスト低減を図り、正圧、負圧、繰り返しの圧力に耐え、保温性能に優れ、汎用性の高い、貯湯タンク提供すること。【解決手段】本発明の給湯装置の貯湯タンク４は、略円筒状の胴板１５と、胴板１５の上方に配設されている、略半球状の上部板１４と、胴板１５の下方に配設されている、略半球状の下部板１６と、胴板１５の外周に配設され、両端に締結部を備えた補強リング２３と、補強リング２３の外周に配設され、胴板１５および補強リング２３の少なくとも一部を覆う真空断熱材２８と、を備え、補強リングの長手方向の上下端面部には、折り曲げ処理が施されている。【選択図】図４

Description

本発明は、給湯機として用いられ、任意の温度に加熱した温水を貯めておく貯湯タンクに関するものである。

従来、給湯機としては、ガスや石油を燃料として用い、その燃焼熱で水道水を加熱する給湯機が使用されてきた。これらは、速湯性に優れているという利点がある半面、ガス、石油といった燃料が必要でその供給が不可欠であること、燃焼後の排気ガスが大気に放出され大気汚染を招くこと、燃焼させるので不安全性を常に内在していること、燃焼時の音が大きいことなどの課題があった。特に近年増えている、エネルギー源を全て電気で行うというオール電化の住宅やマンションでは、燃料を供給する方法がないため、燃焼熱で水道水を加熱する給湯装置を使用できないケースも増えてきている。
そこで、加熱された温水を貯めておく大容量の貯湯タンクを備えた給湯装置が開発されている。この加熱方法としては、夜間割引の安価な電力を利用し、夜間に貯湯タンクの内部に配設された電気ヒータで加熱してできた一般的には８０℃以上の温水を、貯湯タンクに貯めておき、この温水と水道水をミキシングして、使用者の欲する任意の温度にして、給湯端末から供給するものである。
また、加熱方法として、ヒータ以外にヒートポンプを用いた貯湯式のヒートポンプ式給湯装置が開発されている。これは、大容量の貯湯タンクと、ヒートポンプ回路を組み入れた室外機を備え、夜間割引の安価な電力を利用して、ヒートポンプ回路で水道水を加熱して温水を生成し、その温水を貯湯タンクに貯めておき、この温水と水道水をミキシングして、使用者の欲する任意の温度にして、給湯端末から供給するものである。このヒートポンプ式給湯装置は、冷媒の状態変化を利用して加熱しているので、電気ヒータによる加熱よりエネルギー効率が良く、入力に対する能力は３倍以上確保することが可能であり、ランニングコストも安価となる。そのため、燃焼による給湯機の問題を解決し、オール電化の住宅、マンションでも新たなインフラ整備を必要としないで手軽に設置することができ、普及してきている。
このように用いられている給湯装置の貯湯タンクの場合は、水道による水道圧が直接貯湯タンクに加わり、変形したり、給湯端末の開閉動作による繰返し荷重が加わり、亀裂が生じて水漏れすることを防ぐために、水道の給水部と、貯湯タンクの間に減圧弁を設け、貯湯タンクに加わる圧力を減じている。そして、この設定は、１００ｋＰａから数百ｋＰａに設定されているのが通常である。ところが、このような減圧弁を設けているために、給湯端末での水圧が減じてしまい、シャワー圧が低くなり、シャワーの勢いがなくなってしまうことで、３階建て住宅で３階給湯するなど高所での給湯する際に、流量が少なく時間がかかるなどの課題が出てきている。
また、貯湯タンクには前述した正圧だけでなく、負圧も発生する。給湯端末の開閉動作により、給水部に比べ出湯部端末開閉動作が時間差で遅くなったことによる開閉動作タイミングズレが発生し、貯湯タンク内圧が減少し貯湯タンク外部圧力（外圧）より圧力が低くなる、貯湯タンク内にいわゆる負圧が発生する。通常、貯湯タンクには過度の負圧発生しないように負圧発生時に貯湯タンク内の圧力を開放する逃がし弁部品を構成しているが、逃がし弁故障に備え、貯湯タンクには負圧耐力強度が求められている。
貯湯タンクの負圧耐力強度には、単純に貯湯タンクの強度を増すことが必要である。貯湯タンクの耐圧性を上げるためには、概して板厚をアップして対応している場合が多い。しかし、貯湯タンク材質は腐食防止をするために高価なステンレス製である場合がほとんどであり、板厚を上げることは、材料費のコストアップにつながってしまう。
また、板厚を上げる他に、以下に示すような対応でタンク強度向上が行われている。
この種の貯湯給湯装置は貯湯タンクを内蔵しており、環境配慮、コスト面、運搬設置からも薄肉軽量タンクが求められている。
貯湯タンクに発生する負圧対策としては、板厚を上げる他に、以下に示すような対応でタンク強度向上が行われている。
図６（ａ）に示すように、貯湯タンク胴部１０４に補強リング１２３（図６（ｂ）参照）を装着することで負圧対策がとられている。密閉状態の貯湯タンク胴部１０４では、貯湯タンク胴部１０４の内部に大きな負圧が加わると、図６（ｃ）に示すような変形が起こる。つまり貯湯タンク胴部１０４の周面の一部にへこみが発生して凹となると、他の部分が凸状に出っ張るというように、貯湯タンク胴部１０４の円周面全体にわたって凹凸変形する。そのために、貯湯タンク胴部１０４の外周面に固定した補強リング１２３により、貯湯タンク胴部１０４の凸凹変形を防止し、耐負圧性能が向上し、凹凸変形が発生しにくくなる。（例えば、特許文献１参照）

特開平１０－７３３２１号公報

貯湯給湯装置には耐圧性能と同時に保温性能が求められている。低熱伝導率部品で覆い断熱することで保温性能が向上する。貯湯タンクは部品内部を略真空状の真空断熱材ＶＩＰ（Vacuum Insulation Panel）部品を貯湯タンク胴部１０４の外周面に直貼りすることで保温性能を向上させている。しかし、貯湯タンク胴部１０４の外周面に配設される補強リング１２３はエッジ面が外周方向に構成されている。エッジ面は真空断熱材ＶＩＰ部品面に接触し切創させるため、貯湯タンク胴部１０４の補強リング１２３の外周には真空断熱材ＶＩＰ部品は直貼り構成できなくなり、保温性能が低下するという課題を有していた。また、容量が多い貯湯タンク胴部１０４は胴長が伸びるため、圧力に対する貯湯タンク胴部１０４の変位量が増大する。そのため、補強リング１２３を複数設けることになるが、真空断熱材ＶＩＰ部品は補強リング１２３のエッジによる傷付けを回避することになり、貯湯タンクの高温部が露出した配設になり、保温性能が低下するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、貯湯タンクの耐圧強度と保温性能を両立した給湯装置の貯湯タンクを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の給湯装置の貯湯タンクは、略円筒状の胴板と、前記胴板の上方に配設されている、略半球状の上部板と、前記胴板の下方に配設されている、略半球状の下部板と、前記胴板の外周に配設され、両端に締結部を備えた補強リングと、前記補強リングの外周に配設され、前記胴板および前記補強リングの少なくとも一部を覆う真空断熱材と、を備えた給湯装置の貯湯タンクであって、前記補強リングの長手方向の上下端面部には、折り曲げ処理が施されている。
これにより、真空断熱材を傷付けることなく補強リングを真空断熱材２８で覆うことができる。よって、耐圧強度を有した薄肉軽量の貯湯タンクと保温性能を確保できる貯湯タンクになる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、補強リングにより、貯湯タンクの胴板の薄肉軽量化によるコスト低減を図り、正圧、負圧、繰り返しの圧力に耐え、保温性能に優れ、汎用性の高い、貯湯タンクを提供できる。

本発明の実施の形態１における給湯装置の正面図 同給湯装置の回路図 （ａ）同給湯装置の貯湯タンクの上面図、（ｂ）同給湯装置の貯湯タンクの側面図 同給湯装置の補強リングの詳細拡大図 本発明の実施の形態１における貯湯タンクユニットの側断面図 （ａ）従来の電気温水器の貯湯タンクの断面図、（ｂ）従来の電気温水器の貯湯タンクの補強リングの斜視図、（ｃ）従来の貯湯タンク負圧発生時の円筒胴体の図

第１の発明は、略円筒状の胴板と、前記胴板の上方に配設されている、略半球状の上部板と、前記胴板の下方に配設されている、略半球状の下部板と、前記胴板の外周に配設され、両端に締結部を備えた補強リングと、前記補強リングの外周に配設され、前記胴板および前記補強リングの少なくとも一部を覆う真空断熱材と、を備えた給湯装置の貯湯タンクであって、前記補強リングの長手方向の上下端面部には、折り曲げ処理が施されている、給湯装置の貯湯タンクとするものである。
これにより、カール形状処理やヘミング処理を施すことで端面によるエッジ部が外方向に向かない。そのため、真空断熱材を傷付けることなく補強リングを真空断熱材で覆うことができる。よって、耐圧強度を有した薄肉軽量の貯湯タンクと保温性能を確保できる貯湯タンクになる。
折り曲げ処理により安全性の確保と補強効果が得られる。ヘミング処理やカール形状処理をすると端面切り口が内側に折られ、曲げ部分が曲線になる。上下端面部が鋭利でなくなるため、安全性が得られる。板厚の薄い金属板の場合では、端面を折り曲げることなくそのままにしておくと怪我をする場合があり、折り曲げ処理をしておけば鋭利な端面に直接触れずに済むので、怪我の危険性がなくなる。ヘミング曲げやカール形状により、折り曲げた部分の板厚が倍になるので補強効果が得られる。折り曲げ処理は主に板厚の薄い金属板に施すが、そのままだと強度の低い金属板も、ヘミングやカール形状の折り曲げ処理により厚みが増し強度が増す。金属板の端面は、組み立て時や設置運搬に真空断熱材と触れる機会が多く傷や変形の可能性があるが、ヘミング曲げやカール形状によって補強されるので、傷や変形を防ぐことができる。

第２の発明は前記補強リングの金属板には平面ビードが施されているものである。
従来、補強リングは帯状の金属板を環状に折り曲げて両端部を対抗させこの端部同士をネジ等の別部品により締結している。補強リングの金属板は平面で構成されることが多いが、絞り加工を用いたビード形状を施すことにより断面係数を上げ補強リング自体の強度を補強することができる。これにより強度アップした補強リング形状は、従来同厚みであれば強度を高くすることができ、従来同強度であれば薄型化にすることができる。補強リング薄型化は貯湯タンクの小径化につながる。貯湯タンクの小径化は給湯装置全体の小型化が可能であり、あるいは同サイズの給湯装置であれば補強リング小径化によって空スペースを活用することで真空断熱材の厚みアップを行い、保温性能に優れた貯湯タンクを提供することができる。

第３の発明は、前記補強リングを前記胴板に接触させたものである。
これにより、沸き上げにより高温水を貯湯している貯湯タンクと補強リングをカール形状部やビード部の点接触で貯湯タンクと補強リングの接触面積を減らすことで、従来形状の面接触より伝熱しにくくなるため、より保温性能を向上した貯湯タンクを提供することができる。

第４の発明は、複数の前記補強リングを前記胴板に配設したものである。
貯湯タンクは、タンク容量に比例して同板の軸方向部分が長くなる、いわゆる胴長タンクになる。胴部が長くなることにより、上下鏡板とのピッチが広がり拡大する。これにより、加圧、減圧による変形量がピッチ量と比例し増大する。ピッチ間隔を詰めるには、鏡板深さを深くすればいいが、プレスの深絞りは板厚薄肉化と相関があり、薄肉化により深絞りは限定される。そのため、補強リングを複数にすることで、タンク変形を抑えることができ、薄肉化でもピッチ間隔が広いタンクを構成することができる。

以下、図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

（実施の形態１）
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１における給湯装置の正面内観図である。
給湯装置は、貯湯タンクユニット１と、ヒートポンプ回路を有するヒートポンプユニット２を備える。そして、この貯湯タンクユニット１とヒートポンプユニット２は、２本の水配管３（３ａ、３ｂ）で連結している。
給湯装置の貯湯タンクユニット１内部には、ヒートポンプユニット２で加熱された温水を貯めておく貯湯タンク４があり、水道水をヒートポンプユニット２で加熱して温水として貯めておき、必要な際に、水道水とミキシングして、所定の温度にして給湯することができる。この貯湯タンク４は、薄板の耐腐食性に優れたステンレス製のプレス部品で構成されており、円筒状になっている。この貯湯タンク４の前方には、水道水を供給する給水管５があり、この給水管５から供給された水道水を一定の圧力に減ずるための減圧弁６が配されており、それ以外に水ポンプ７などの機能部品や、制御基板８などの制御部品が配されている。

従来は減圧弁６によって水道水の圧力を１２０ｋＰａ以下に減じて貯湯タンク４に供給している。このように、貯湯タンク４にかかる圧力を減ずることで、貯湯タンク４の変形防止、耐久性向上を確保している。また、近年では高圧タイプの貯湯タンク４として、減圧弁６の設定を１７０ｋＰａまで上げているものや、減圧弁６の設定を２８０ｋＰａ以上とした高圧タイプの貯湯タンク４もある。減圧弁６にはストレーナが組み込まれ、ストレーナによって水道水内のゴミやコンタミネーションを除去する。
圧力逃し安全弁９は、密閉された圧力容器である貯湯タンク４内の異常圧力を抜くための装置として、減圧弁６の設定圧力よりも高く設定し、例えば２８０ｋＰａより高い設定とする。
また給湯装置には水側使用圧力を変更した高圧タイプも存在する。このタイプは減圧弁６の設定圧力を１７０ｋＰａ以上として、各種圧力の商品ラインナップとすることで、顧客の多様なニーズに対応している。本発明は高圧タイプに限定されるものではなく、様々な使用圧力に対応できるものであり、本発明は使用圧力に限定されるものではない。

ヒートポンプユニット２には、圧縮機１０、放熱器１１、減圧手段（図示せず）、空気－冷媒熱交換器１２を順次接続した冷媒サイクルが組み込まれている。放熱器１１は、水－冷媒熱交換器であり、水道水を加熱する。送風ファン１３は空気－冷媒熱交換器１２の前方に配された送風手段であり、空気－冷媒熱交換器１２から、風を吸引し、蒸発能力を高め、ヒートポンプ加熱能力を高めている。そして、ヒートポンプユニット２で８０℃以上に加熱された水道水は、温水となって、水配管３（３ｂ）を通って給湯装置の貯湯タンクユニット１に運ばれ、貯湯タンク４に貯湯される。

図２は本発明の実施の形態１における給湯装置の回路図である。
以下、図面に基づいて、給湯装置の動作を説明する。
給水管５から給水された水道水は、一旦貯湯タンク４の内部に入る。その貯湯タンク４から水ポンプ７を介し、水配管３（３ａ）を通りヒートポンプユニット２に送られる。ヒートポンプユニット２では、圧縮機１０を駆動させると、高圧まで圧縮されて吐出された冷媒は、水－冷媒熱交換器である放熱器１１に送られ、ここで水配管３（３ａ）から送られてきた水道水と熱交換して放熱する。
これにより、水道水は高温に加熱され、他方の水配管３（３ｂ）で再度、貯湯タンクユニット１に送られる。高温となり貯湯タンクユニット１に戻った温水は、貯湯タンク４で貯湯される。そして、貯湯された温水は、給湯操作が行われると、貯湯タンク４の温水と、給水管５から、減圧弁６を介して給水された水道水が、混合弁２０で混合され、所定の温度となって給湯管２１を介して、蛇口や風呂などの給湯端末２２給湯される。
この際に、水道水の圧力が貯湯タンク４に加わらないように、給水管５には圧力を減ずるための減圧弁６が設けられており、２８０ｋＰａ程度に減圧を行う。それにより、給湯端末２２をＯＮ－ＯＦＦすると、数十ｋＰａ程度の圧力バラつきと、減圧弁６の設定圧力である２８０ｋＰａが繰り返し、貯湯タンク４にかかる。また、貯湯タンク４内の温度が上昇し、内部圧力が高くなった場合の圧力逃し安全弁９が開放されるまでの圧力が貯湯タンク４にかかる。
そのため、貯湯タンク４の胴板１５は、Ｔｉｇ溶接してある上部板１４（図３参照）と胴板１５（図３参照）の接合部１５ａ（図３参照）、下部板１６（図３参照）と胴板１５の接合部１５ｂ（図３参照）を支点として、中央部が膨縮を繰返す。それと共に、上部板１４、下部板１６についても、頂部１４ａが膨縮を繰返す。上部板１４、胴板１５、下部板１６の強度を増しているので、亀裂が生じることがなく、耐久性に優れた貯湯タンク４とすることができる。そのため、減圧弁６の圧力を高く設定することができ、給湯シャワー圧を上げることが可能となり、シャワーの勢いが増すことにより、使用性が大幅に向上し非常に使い勝手が良くなる。

また、減圧弁６が故障した場合には、圧力逃し安全弁９にて設定した圧力で、圧力逃しが行なわれ、その圧力まで貯湯タンク４には内圧がかかる。この設定圧力は、減圧弁６の設定圧力よりも高くなっているが、それに対しても、貯湯タンク４の強度を向上しているため異常は生じない。
減圧弁６や圧力逃し安全弁９を設けている場合は、減圧弁６、圧力逃し安全弁９以上の圧力は貯湯タンク４に加わらない。しかし、それが圧力逃し安全弁９の設定圧以下であれば、静水圧を加えて水漏れ、変形、破損その他の異常のないことが求められているが、減圧弁６、圧力逃し安全弁９の設定圧以上であれば、水漏れ、形、破損その他の異常のないことが必要となる。圧力逃し安全弁９の設定圧を超えて使用するケースもあることを想定しているために、静水圧をかけて水漏れ、変形、破損その他の異常が発生しない強度としている。

また貯湯タンク４には前述した正圧だけでなく、負圧も発生する。給湯端末２２の開閉動作により、給水部に比べ出湯部端末の開閉動作が時間差で遅くなった際に、開閉動作タイミングズレが発生し貯湯タンク４の内圧が減少し貯湯タンク４の外部圧力（外圧）より貯湯タンク４内の圧力が低くなり、貯湯タンク４内にいわゆる負圧が発生する。通常、貯湯タンク４には過度の負圧発生がしないように負圧発生時に貯湯タンク４内の圧力を開放する機能が圧力逃し安全弁９にあるが、圧力逃し安全弁９の故障に備えて、貯湯タンク４には負圧耐力強度が求められている。
貯湯タンク４の負圧耐力強度には、単純に貯湯タンク４の強度を増すことが必要である。貯湯タンク４の耐圧性を上げるためには、貯湯タンク４の材料の変更と板厚アップがあり、概して板厚をアップして対応している場合が多い。しかし、貯湯タンク４の材質は腐食防止をするために高価なステンレス製である場合がほとんどであり、板厚を上げることは、材料費のコストアップにつながってしまう。

給湯装置の貯湯タンク４の構成を図３に示す。図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は側面図である。上部板１４は耐腐食性を有するステンレス鋼鈑を絞り加工して成形し、胴板１５は上部板１４とＴｉｇ溶接で一体化されたステンレス鋼鈑である。胴板１５は、平板をロール加工にて円筒状にし、縦方向にＴｉｇ溶接している。下部板１６は胴板１５の下方に配され胴板１５とＴｉｇ溶接で一体化され、上部板１４と同様にステンレス鋼鈑を絞り加工して成形してある。上部板１４、胴板１５、及び下部板１６で閉塞空間を形成し、閉塞空間に温水を貯留することにより、給湯装置の貯湯タンク４の役割を果たす。また、上部板１４、下部板１６には、給水口や温水取り出し口である、配管接続部１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆが複数設けられている。
脚１７はこの貯湯タンク４を支え、この脚１７を保持するための、脚金具１８は胴板１５にスポット溶接で取り付けられている。胴板１５には貯湯タンク４にかかる負圧による変形を防止する補強リング２３を設置している。

図４は同給湯装置の補強リング２３の詳細拡大図である。図４に示す補強リング２３は、円筒状の胴板１５の外周面に取り付ける。補強リング２３は、帯状の金属板２４を環状に曲げることで、金属板２４の両端部を対向させる。それぞれの端部には、Ｌ型に折り曲げ加工された金属製のＬ字締結部品２５を溶接又は圧着して取付けている。Ｌ字締結部品２５同士を対向させ、締結ネジ（図示せず）により、胴板１５に緩みなく、また過剰な締まりなく、適切なトルクにて締結する。
補強リング２３の長手方向の上下端面部２６には、いわゆるカール形状処理やヘミング処理による折り曲げ処理が施されている。折り曲げ処理によって、上下端面部２６の端面２６ａは、金属板２４の外周面に当接する。ヘミング処理は、金属板２４の上下端面部２６を１８０°折り返した後に平らに押しつぶした処理であり、カール形状処理は、金属板２４の上下端面部２６を丸める処理である。このような折り曲げ処理を施すことで端面２６ａによるエッジ部が外方向に向かない。そのため、真空断熱材を傷付けることなく補強リングを真空断熱材２８で覆うことができる。よって、耐圧強度を有した薄肉軽量の貯湯タンクと保温性能を確保できる貯湯タンクになる。

折り曲げ処理により安全性の確保と補強効果が得られる。ヘミング処理やカール形状処理をすると端面２６ａが金属板２４の内側に折られ、曲げ部分が曲面になる。上下端面部２６が鋭利でなくなるため、安全性が得られる。板厚の薄い金属板２４の場合では、端面２６ａを折り曲げることなくそのままにしておくと怪我をする場合があり、折り曲げ処理をしておけば鋭利な端面２６ａに直接触れずに済むので、怪我の危険性がなくなる。ヘミング曲げやカール形状により、折り曲げた部分の板厚が倍になるので補強効果が得られる。折り曲げ処理は主に板厚の薄い金属板２４に施すが、そのままだと強度の低い金属板２４も、ヘミングやカール形状の折り曲げ処理により厚みが増し強度が増す。金属板２４の端面２６ａは、組み立て時に他部品に触れる機会が多いため、傷や変形の可能性があるが、ヘミング曲げやカール形状によって補強されるので、傷や変形を防ぐことができる。また補強リング２３の平面部には平面ビード２７を施しリブ効果をもたすことで強度を上げている。平面ビード２７により、強度を維持したまま補強リング２３を薄肉で構成することができる。補強リング２３の金属板２４は平面で構成されることが多いが、絞り加工を用いたビード形状の平面ビード２７を施すことにより、断面係数を上げ補強リング２３自体の強度を補強することができる。これにより強度アップした補強リング２３は、従来同厚みであれば強度を高くすることができ、従来同強度であれば薄型化にすることができる。補強リング２３の薄型化は貯湯タンク４の小径化につながる。貯湯タンク４の小径化は給湯装置全体を小型化でき、あるいは同サイズの給湯装置であれば補強リング２３の薄型化によって貯湯タンク４の容量を大きくできる。

本実施例による補強リング２３は、貯湯タンク４に発生する負圧に対しても、強度を確保するようになっている。
補強リング２３を胴板１５に装着することで、貯湯タンク４の負圧耐性が向上する。円筒状の胴板１５の外周面に補強リング２３を固定することにより、貯湯タンク４の負圧発生時には圧力差による胴板１５の凸凹変形を防止でき、耐負圧性能が向上する。

次に貯湯タンクユニット１の断熱構成について説明する。図５は本発明の実施の形態１における貯湯タンクユニットの側断面図である。
貯湯タンク４は、上部板１４は、タンク上部断熱材２９にて覆われ、下部板１６は、タンク下部断熱材３１にて覆われている。
また、貯湯タンク４の胴板１５は、タンク側部断熱材３０が配置された構成となっている。なお、タンク上部断熱材２９、タンク側部断熱材３０、タンク下部断熱材３１は、加工の容易な発泡スチロールまたは発泡ウレタンから形成されている。
貯湯タンク４の径方向（法線方向）には、真空断熱材２８が配置されている。
ここで、真空断熱材２８は、芯材と、芯材の全周を覆う外皮材とから形成されている。そして、真空断熱材２８の外皮材はアルミ箔から形成されている。
真空断熱材２８のアルミ箔は熱伝導率が約２３８［Ｗ／ｍ・Ｋ］である。真空断熱材２８は、アルミ箔が外周面となるように胴板１５に配置されている。
また、真空断熱材２８の上端部は、タンク上部断熱材２９に接している。また、真空断熱材２８の下端部は、タンク下部断熱材３１に接している。
また、真空断熱材２８の周方向の端部も、タンク側部断熱材３０に接している。
貯湯タンク４の胴板１５の外周と真空断熱材２８の内周間には補強リング２３が構成されている。貯湯タンク４には耐圧性能と同時に保温性能が求められている。低熱伝導率部品で覆い断熱することで保温性能が向上する。

以上により、本発明の給湯装置の貯湯タンク４は、略円筒状の胴板１５と、略半球状の上部板１４と、略半球状の下部板１６と、胴板１５の外周に配設される補強リング２３と、補強リング２３の外周に配設されて胴板１５および補強リング２３の少なくとも一部を覆う真空断熱材２８と、を備え、補強リング２３の長手方向の上下端面部２６には、いわゆるカール形状処理やヘミング処理による折り曲げ処理が施されている。このような折り曲げ処理を施すことで端面２６ａによるエッジ部が外方向に向かないため、真空断熱材２８を傷付け、破損させることなく補強リング２３を真空断熱材２８で覆うことができる。これにより耐圧強度を有した薄肉軽量の貯湯タンク４でありながら保温性能を確保できる貯湯タンク４になる。

また、補強リング２３により、貯湯タンク４の胴板１５の薄肉軽量化によるコスト低減を図り、正圧、負圧、繰り返しの圧力に耐え、保温性能に優れ、汎用性の高い、貯湯タンク４を提供できる。また減圧弁６や圧力逃し安全弁９の設定圧力をあげシャワー圧を上げ、シャワーの勢いを強くすることで、３階建て住宅で３階給湯するなど高所での給湯使用が可能となり、使用性が大幅に向上する。また、シャワー圧を上げる方法としては、加圧ポンプを用いる方法がある。これは、給湯の出口側に加圧ポンプを設け、給湯圧を上げることにより、シャワー圧を上げるというものである。ところが、設置時に工事が必要であること、加圧ポンプの価格が上乗せされてしまうことなどの問題もある。それに対して、本発明の補強リング２３によって貯湯タンク４の強度を上げて、減圧弁６、圧力逃し安全弁９の設定圧力を上げることで、シャワー圧も高くなり、ひいては風呂の湯はり時間も大幅に短縮することができる。

以上のように、本発明は、温水を貯めてそれを供給する給湯装置に適用され、例えば家庭用のヒートポンプ給湯装置などに適している。

１ 貯湯タンクユニット
２ ヒートポンプユニット
３、３ａ、３ｂ 水配管
４ 貯湯タンク
５ 給水管
６ 減圧弁
７ 水ポンプ
８ 制御基板
９ 圧力逃し安全弁
１０ 圧縮機
１１ 放熱器
１２ 空気－冷媒熱交換器
１３ 送風ファン
１４ 上部板
１４ａ 頂部
１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ 配管接続部
１５ 胴板
１５ａ、１５ｂ 接合部
１６ 下部板
１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ 配管接続部
１７ 脚
１８ 脚金具
２０ 混合弁
２１ 給湯管
２２ 給湯端末
２３ 補強リング
２４ 金属板
２５ Ｌ字締結部品（締結部）
２６ 上下端面部
２６ａ 端面
２７ 平面ビード
２８ 真空断熱材
２９ タンク上部断熱材
３０ タンク側部断熱材
３１ タンク下部断熱材

Claims (4)

1. 略円筒状の胴板と、
   前記胴板の上方に配設されている、略半球状の上部板と、
   前記胴板の下方に配設されている、略半球状の下部板と、
   前記胴板の外周に配設され、両端に締結部を備えた補強リングと、
   前記補強リングの外周に配設され、前記胴板および前記補強リングの少なくとも一部を覆う真空断熱材と、
   を備えた給湯装置の貯湯タンクであって、
   前記補強リングの長手方向の上下端面部には、折り曲げ処理が施されている、
   給湯装置の貯湯タンク。
2. 前記補強リングの金属板には平面ビードが施されている、
   請求項１に記載の給湯装置の貯湯タンク。
3. 前記補強リングを前記胴板に接触させた、
   請求項１に記載の給湯装置の貯湯タンク。
4. 複数の前記補強リングを前記胴板に配設した、
   請求項１から請求項３のいずれか1項に記載の給湯装置の貯湯タンク。