JP7094136B2 - 貯湯タンクユニットおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、貯湯タンクユニットおよびその製造方法に関し、特に貯湯タンクを覆うように設けられた断熱部を備える貯湯タンクユニットおよびその製造方法に関する。

従来、貯湯タンクと、貯湯タンクの周囲に取り付けられた複数の断熱部材とを備える貯湯タンクユニットが知られている。また、このような貯湯タンクユニットに対して断熱性を向上させるために、貯湯タンクの周囲に一体として成型された断熱部材を備える貯湯タンクユニットが知られている。

特開２０１５－１７８９１２号公報には、貯湯タンクと外箱との間のスペースに充填され、発泡して形成された発泡断熱材を備える貯湯タンクユニットが開示されている。

特開２０１５－１７８９１２号公報

しかしながら、上記貯湯タンクユニットでの発泡断熱材の体積は、貯湯タンクおよび外箱の各寸法によって決定される。そのため、上記貯湯タンクユニットでは、貯湯タンクユニットに要求される断熱性能に基づいての発泡断熱材の体積および重量を制御することは、非常に困難である。その結果、上記貯湯タンクユニットは、一般的に要求される性能を超えた断熱性能を有するものとされており、断熱性能を目標性能に対して最適化すること、すなわち貯湯タンクユニットの小型化および軽量化を図ること、は困難であった。

本発明の主たる目的は、要求される断熱性能を有しながらも、従来の貯湯タンクユニットと比べて小型化および軽量化が実現された貯湯タンクユニットを提供することにある。

本発明に係る貯湯タンクユニットは、貯湯タンクと、貯湯タンクの少なくとも一部を覆う断熱部と、貯湯タンクおよび断熱部を内部に収容するケースとを備える。貯湯タンクは、円筒形状を有する胴部と、胴部の一端に接続されている第１端部と、胴部の他端と接続されている第２端部とを含む。断熱部を構成する材料は発泡断熱材を含む。断熱部は、少なくとも胴部および第１端部の各一部を覆い、かつ一体として形成されている。断熱部の外周面の少なくとも一部は、ケースの内周面と間隔を隔てて配置されている。

本発明に係る貯湯タンクユニットでは、断熱部の外周面の少なくとも一部がケースの内周面と間隔を隔てて配置されている。断熱部は、ケースを用いて成型されたものではなく、ケースとは別体の金型を用いて成型されたものである。金型は、貯湯タンクユニットに要求される断熱性能に最適な断熱部を形成可能なように設計される。そのため、断熱部の体積および重量は、貯湯タンクユニットに要求される断熱性能に基づいて制御され得る。その結果、上記貯湯タンクユニットは、目標性能を有しながらも、従来の貯湯タンクユニットと比べて小型化および軽量化が実現されている。

実施の形態１に係る貯湯タンクユニットの斜視図である。 図１に示される貯湯タンクユニットのケースの内部に収容された貯湯タンクおよび断熱部を示す斜視図である。 図２に示される断熱部の、貯湯タンクの胴部の軸方向に沿った断面図である。 図２に示される断熱部の、貯湯タンクの胴部の軸方向に垂直な断面図である。 図１に示される貯湯タンクユニットを備える貯湯式給湯器の回路図である。 実施の形態１に係る貯湯タンクユニットの製造方法のフローチャートである。 実施の形態１に係る貯湯タンクユニットの製造方法において、断熱部を形成する工程を示す断面図である。 実施の形態４に係る貯湯タンクユニットの断熱部の、貯湯タンクの胴部の軸方向に沿った断面図である。 実施の形態４に係る貯湯タンクユニットの断熱部の、貯湯タンクの胴部の軸方向に垂直な断面図である。 実施の形態５に係る貯湯タンクユニットの断熱部の、貯湯タンクの胴部の軸方向に沿った断面図である。 図１０中の領域ＸＩの部分拡大図である。 実施の形態５に係る貯湯タンクユニットの製造方法において、断熱部を形成する工程を示す断面図である。

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、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

実施の形態１．
＜貯湯タンクユニットの構成＞
図１に示されるように、実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１００は、例えば貯湯式給湯器２００に用いられる。

図２および図３に示されるように、貯湯タンクユニット１００は、例えば、貯湯タンク１、貯湯タンク１の少なくとも一部を覆うように設けられた断熱部２、貯湯タンク１を支持する複数の支持部３と、支持部３に支持された貯湯タンク１および断熱部２を内部に収容するケース４とを主に備える。

貯湯タンク１は、水または湯水を貯める。貯湯タンク１は、円筒形状を有する胴部１０と、椀状形状を有する第１端部１１および第２端部１２とを含む。第１端部１１は、胴部１０の中心軸の延在方向（以下、単に軸方向という）の一方の開口端に接続されている。第２端部１２は、上記軸方向の他方の開口端に接続されている。第１端部１１および第２端部１２は、いわゆる鏡板を成している。第１端部１１および第２端部１２の形状は、例えば椀状である。胴部１０と第１端部１１とは溶接されている。胴部１０と第２端部１２とは溶接されている。

第１端部１１は、第２端部１２よりも上方に配置されている。第１端部１１には、湯水を貯湯タンク１から流出させるための継手１ａと、湯水を貯湯タンク１に流入させるための継手１ｂとが設けられている。第２端部１２には、湯水を貯湯タンク１に流入させるための継手１ｃと、湯水を貯湯タンク１から流出入させるための継手１ｄと、湯水を貯湯タンク１に流入させるための継手１ｅとが設けられている。複数の継手１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、後述する給水管路または給湯管路に接続されている。第２端部１２において継手１ｂ，１ｃ，１ｄが設けられていない領域の一部は、後述する支持部３の土台部材３０に溶接されている。貯湯タンク１は、支持部３によって支持されている。貯湯タンク１は、例えば上記軸方向が鉛直方向に沿うように配置されている。貯湯タンク１に貯留される湯水の温度は、第２端部１２側から第１端部１１側に向けて段階的に高くなる。

断熱部２は、貯湯タンク１の少なくとも胴部１０、第１端部１１および第２端部１２の各一部を覆っている。断熱部２は、貯湯タンク１の上記複数の継手１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、および第２端部１２において土台部材３０と溶接された部分を露出させるように設けられている。好ましくは、断熱部２は、継手１ａ以外の第１端部１１と、胴部１０の全体とを覆っている。図４に示されるように、断熱部２は、例えば上記軸方向に対する周方向において、貯湯タンク１の継手１ａ以外の第１端部１１および胴部１０の全周を覆っている。断熱部２は、例えば第１端部１１よりも上方に配置されている部分と、第２端部１２よりも下方に配置されている部分とを有している。断熱部２は、要求される断熱性能に応じて、貯湯タンク１の外周面の任意の領域を露出していてもよい。図３に示されるように、断熱部２は、例えば第２端部１２の一部を露出するように設けられている。

断熱部２は、一体として形成されている。すなわち、断熱部２は、複数の断熱部材が継ぎ合されたものではない。

断熱部２を構成する材料は、発泡断熱材を含む。発泡断熱材は、特に制限されるものではないが、例えば硬質ポリウレタンフォームである。この場合、断熱部２は、発泡剤、触媒、整泡剤を含むポリオール成分と、硬化剤を含むイソシアネート成分の２つの溶剤を衝突反応させることにより形成される。発泡剤は、例えばハイドロフルオロオレフィン、ヒドロクロロフルオロオレフィン、シクロペンタン、水、および炭酸ガスからなる群から選択される少なくとも１つである。なお、発泡断熱材は、例えばポリウレアフォームまたは発泡スチロール等であってもよい。

断熱部２には、図示しない複数の孔が形成されている。当該複数の孔は、発泡剤が発泡することにより形成されたものである。複数の孔は、いわゆる独立気泡を成しており、断熱部２の外部と区画されている。断熱部２に形成された各孔内には、発泡剤に由来する組成を示すガスが充填されている。断熱部２に形成された各孔内のガスの組成は、例えば上記軸方向および上記周方向におけるその孔の位置によらず一定である。断熱部２の発泡倍率は、例えば上記軸方向および上記周方向において一定である。

断熱部２は、貯湯タンク１に接触している内周面と、当該内周面とは反対側に位置する外周面２ａとを有している。断熱部２の外周面２ａの少なくとも一部は、ケース４の内周面４ａと間隔を隔てて配置されている。貯湯タンク１と断熱部２との一体物の容積は、ケース４の内周面４ａに囲まれた容積よりも小さい。

各支持部３は、上記周方向において互いに間隔を隔てて配置されている。各支持部３は、互いに同等の構成を有している。各支持部３は、土台部材３０、内部脚３１、外部脚３２および下面板３３を有する。土台部材３０は、貯湯タンク１の外周面に溶接されており、かつ例えばネジにより内部脚３１の上方端部に固定されている。内部脚３１の下方端部は、例えばネジにより、下面板３３に固定されている。内部脚３１は、上記内部空間に面している下面板３３の上面に配置されている。外部脚３２の上方端部は、例えばネジにより下面板３３に固定されている。内部脚３１および外部脚３２は、例えば下面板３３を挟むように配置されている。

ケース４は、少なくとも貯湯タンク１および断熱部２を内部に収容する。ケース４には、貯湯タンク１および断熱部２を収容する第１内部空間が設けられている。ケース４は、上記第１内部空間に面している内周面４ａを有する。上述のように、ケース４の内周面４ａは、断熱部２の外周面２ａの少なくとも一部と間隔を隔てて配置されている。ケース４は、貯湯タンク１および断熱部２等を保護し、またはこれらの外観に意匠性を付与する。ケース４を構成する材料は、耐候性および難燃性を有する任意の材料であればよいが、例えば鋼または樹脂である。

ケース４は、例えば貯湯タンク１および断熱部２を囲むように配置された複数の板部を含む。複数の板部は、例えば正面板４１、側面板４２，４３、背面板４４、上面板４５、およびけこみ板４６を含む。正面板４１、側面板４２，４３、背面板４４、上面板４５、およびけこみ板４６の少なくともいずれかが、断熱部２の外周面２ａの少なくとも一部と間隔を隔てて配置された内周面４ａを有している。なお、各板部間は、例えば嵌合またはネジ等によって互いに接続されている。側面板４２，４３、背面板４４、およびけこみ板４６は、例えば支持部３の下面板３３に接続されている。

貯湯タンク１に貯留された湯水の温度分布を検知するため、貯湯タンク１の外周面には、図示しない複数の温度センサが設置されていてもよい。この場合、貯湯タンク１の外周面において複数の温度センサが設置されている部分は、断熱部２から露出していてもよいし、断熱部２にインサートされていてもよい。各温度センサは、例えばサーミスタである。複数の温度センサは、例えば上記軸方向に互いに間隔を隔てて配置されている。複数の温度センサの上記軸方向の間隔は、均等であってもよいし、不均等であってもよい。

＜貯湯式給湯器の構成＞
図５に示されるように、貯湯式給湯器２００は、上記貯湯タンクユニット１００と、ヒートポンプユニット１１０とを備える。ヒートポンプユニット１１０は、比較的低温の水を加熱し、当該水と比べて高温の湯水を作る。貯湯タンクユニット１００は、ヒートポンプユニット１１０で作られた温水を貯留して、外部へ供給する。

貯湯タンクユニット１００は、貯湯タンク１および断熱部２の他に、貯湯タンク１の各継手と接続された給水管路１２０、給湯管路１２２，１２４、出水管路１２６、および入湯管路１２７をさらに備える。給水管路１２０の一端は、貯湯タンク１の継手１ｃに接続されている。給湯管路１２２の一端は、貯湯タンク１の継手１ａに接続されている。給湯管路１２４の一端は、貯湯タンク１の継手１ａに接続されている。出水管路１２６の一端は、貯湯タンク１の継手１ｄに接続されている。入湯管路１２７の一端は、貯湯タンク１の継手１ａに接続されている。

給水管路１２０は、市水である低温水を貯湯タンク１に供給する。給湯管路１２２は、高温水を貯湯タンク１からシャワーまたは蛇口等の給湯端１２３に供給する。給湯管路１２４は、高温水を貯湯タンク１から浴槽内に配置された給湯端１２５に供給する。出水管路１２６は、低温水をヒートポンプユニット１１０に供給する。入湯管路１２７は、高温水をヒートポンプユニット１１０から貯湯タンク１に供給する。

貯湯タンクユニット１００は、減圧弁１３０、逃し弁１３１、混合弁１３２、第１切替弁１３３、第２切替弁１３４、および逆止弁１３５をさらに備える。減圧弁１３０は、給水管路１２０に接続されている。逃し弁１３１は、給湯管路１２２に接続されている。混合弁１３２は、給湯管路１２２および給水管路１２０に接続されている第１混合弁と、給湯管路１２４および給水管路１２０に接続されている第２混合弁とを有している。第１切替弁１３３は、ヒートポンプユニット１１０に供給される低温水の供給元を切り替える。第２切替弁１３４は、貯湯タンク１とヒートポンプユニット１１０との間を流れる湯水の流路を切り替える。

減圧弁１３０、逃し弁１３１、混合弁１３２、第１切替弁１３３、第２切替弁１３４、および逆止弁１３５は、ケース４の内部に収容されている。減圧弁１３０、逃し弁１３１、混合弁１３２、第１切替弁１３３、第２切替弁１３４、および逆止弁１３５は、例えば断熱部２の外周面とケース４の内周面との間に配置されている。ケース４の内部に配置される貯湯式給湯器２００の構成部品とケース４の外部に配置される貯湯式給湯器２００の構成部品とは、例えばケース４のけこみ板４６を介して接続されている。

＜貯湯タンクユニットの製造方法＞
次に、図６および図７を参照して、貯湯タンクユニット１００の製造方法について説明する。

貯湯タンクユニット１００の製造方法では、まず、貯湯タンク１、貯湯タンク１を収容する第１内部空間が設けられたケース４、および貯湯タンク１を収容する第２内部空間が設けられた金型５００が準備される（工程Ｓ１０）。貯湯タンク１は、上述した構成を有している。貯湯タンク１は、例えば支持部３に支持されている。すなわち、支持部３の土台部材３０が貯湯タンク１の外周面に溶接されている。

金型５００の第２内部空間の容積は、貯湯タンク１の外周面に囲まれた容積よりも大きく、かつケース４の第１内部空間の容積よりも小さい。金型５００の第２内部空間の容積および形状は、貯湯タンクユニット１００に要求される断熱性能を満足し、かつ貯湯タンクユニット１００の小型化または軽量化を実現するように、設計されている。好ましくは、金型５００の第２内部空間の容積および形状は、混合弁１３２等の貯湯式給湯器２００の構成部品が断熱部２の外部であってケース４の内部に配置されるように、設計されている。言い換えると、上記第２内部空間の容積は、上記第１内部空間の容積と比べて、混合弁１３２等のケース４の内部に配置される構成部品の体積の総和以上小さい。

次に、図７に示されるように、貯湯タンク１が金型５００の第２内部空間に収容される（工程Ｓ２０）。このとき、支持部３は、第２内部空間の外部に配置される。

次に、金型５００の第２内部空間に発泡断熱材を充填しかつ発泡させて、貯湯タンク１の少なくとも一部を覆う断熱部２が形成される（工程Ｓ３０）。まず、金型５００の第２内部空間に発泡断熱材が充填される。充填後、発泡剤が発泡される。発泡後、金型５００の第２内部空間から、貯湯タンク１および断熱部２が取り出される。

次に、貯湯タンク１および断熱部２がケース４の第１内部空間に収容される（工程Ｓ４０）。具体的には、支持部３の下面板３３に、正面板４１、側面板４２，４３、背面板４４、上面板４５、およびけこみ板４６が接続される。これにより、下面板３３、正面板４１、側面板４２，４３、背面板４４、上面板４５、およびけこみ板４６に囲まれた第１内部空間が形成され、かつ第１内部空間に貯湯タンク１、断熱部２、および支持部３の土台部材３０、内部脚３１が収容される。このようにして、貯湯タンクユニット１００が製造される。

＜作用効果＞
実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１００は、貯湯タンク１と、貯湯タンク１の少なくとも一部を覆う断熱部２と、貯湯タンク１および断熱部２を内部に収容するケース４とを備える。貯湯タンク１は、円筒形状を有する胴部１０と、胴部１０の一端に接続されている第１端部１１と、胴部１０の他端と接続されている第２端部１２とを含む。断熱部２を構成する材料は発泡断熱材を含む。断熱部２は、少なくとも胴部１０、第１端部１１および第２端部１２の各一部を覆い、かつ一体として形成されている。断熱部２の外周面の少なくとも一部は、ケース４の内周面と間隔を隔てて配置されている。

上記貯湯タンクユニット１００では、断熱部２がケース４とは別体の金型５００を用いて成型されていることにより、断熱部２の外周面の少なくとも一部がケース４の内周面と間隔を隔てて配置されている。金型５００は、貯湯タンクユニット１００に求められる断熱性能（目標性能）に最適な断熱部２を形成可能なように設計される。そのため、断熱部２の体積および重量は、目標性能に基づいて制御され得る。その結果、上記貯湯タンクユニット１００は、従来の貯湯タンクユニットと比べて、小型化および軽量化を図ることができる。

さらに、上記貯湯タンクユニット１００では、断熱部２の外周面とケース４の内周面との間に、混合弁１３２等の貯湯式給湯器２００の構成部品を配置することができる。

上記特許文献１に記載の貯湯タンクユニットでは、このような構成部品をケース内に配置するためには、ケース内の予め定められた位置にスペーサを配置した状態で、発泡断熱材をケース内に充填する必要がある。また場合によっては、複数のスペーサが必要となる。そのため、上記特許文献１に記載の貯湯タンクユニットでは、断熱部を形成する工程の作業が比較的煩雑となり、また製造コストが比較的高くなる。

これに対し、上記貯湯タンクユニット１００では、金型５００の第１内部空間に上記のようなスペーサを配置することなく、断熱部２の外周面とケース４の内周面との間に上記構成部品を配置するためのスペースを形成することができる。そのため、貯湯タンクユニット１００は上記特許文献１に記載の貯湯タンクユニットと比べて容易に製造することができ、かつ貯湯タンクユニット１００の製造コストは上記特許文献１に記載の貯湯タンクユニットのそれと比べて低減され得る。

実施の形態２．
実施の形態２に係る貯湯タンクユニットは、実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１００と基本的に同等の構成を備えるが、断熱部２に形成された各孔内のガスの熱伝導率が上記軸方向におけるその孔の位置によって異なっている点で、異なる。

断熱部２は、第１端部１１の少なくとも一部を覆っている第１部分と、該第１部分よりも第２端部１２側に位置する第２部分とに区分され得る。断熱部２の第２部分は、例えば貯湯タンク１の第２端部１２の少なくとも一部を覆っている。断熱部２の上記第１部分と上記第２部分とは一体として形成されている。

断熱部２の上記第１部分に形成された各孔内のガスの熱伝導率は、断熱部２の上記第２部分に形成された各孔内のガスの熱伝導率よりも低い。なお、第１部分と第２部分との境界の上記軸方向における位置は、貯湯タンク１に貯留される湯水の上記軸方向における温度分布に応じて、任意に設定することができる。

実施の形態２に係る貯湯タンクユニットの製造方法は、以下の点で実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１００の製造方法と異なる。

上記工程（Ｓ３０）では、相対的に熱伝導率が低いガスを発生させる第１発泡剤と、相対的に熱伝導率が高いガスを発生させる第２発泡剤とが用いられる。具体的には、まず、相対的に熱伝導率が高いガスを発生させる第２発泡剤を含む第２発泡断熱材が金型５００の第２内部空間の第２端部１２側に充填され、該第２発泡剤が発泡される。これにより、上記第２部分が形成される。次に、相対的に熱伝導率が低いガスを発生させる第１発泡剤を含む第１発泡断熱材が上記第２内部空間の残部に充填され、該第１発泡剤が発泡される。これにより、上記第１部分が形成される。このとき、発泡時に発生する熱（発泡熱）によって、先に形成された上記第２部分と後に形成された上記第１部分とが接着して一体となる。その結果、断熱部２の上記第１部分の各孔内には第１発泡剤に由来するガスが封入され、断熱部２の上記第２部分の各孔内には第２発泡剤に由来するガスが封入される。

実施の形態２に係る貯湯タンクユニットでは、断熱部２の上記第１部分の断熱性能が断熱部２の上記第２部分の断熱性能と比べて高い。そのため、実施の形態２に係る貯湯タンクユニットおよび貯湯式給湯器の年間給湯保温効率等の省エネ性能は、実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１００および貯湯式給湯器２００のそれと同等とされ得る。

一方で、貯湯タンク１の第２端部１２側に貯留される湯水の温度が貯湯タンク１の第１端部１１側に貯留される湯水の温度と比べて低いため、上記第２部分に要求される断熱性能は上記第１部分に要求される断熱性能と比べて低い。そのため、実施の形態２に係る断熱部２の断熱性能は、実施の形態１に係る断熱部２の断熱性能と比べて、目標性能に対してさらに最適化されている。また、一般的に熱伝導率が低いガスを発生させる発泡剤のコストは熱伝導率が高いガスを発生させる発泡剤のコストと比べて高い。そのため、実施の形態２に係る貯湯タンクユニットの製造方法では、要求される断熱性能が比較的高い部分にのみ熱伝導率が低いガスを発生させる発泡剤を使用し、要求される断熱性能が当該部分よりも低い部分には熱伝導率が高いガスを発生させる発泡剤を使用することができるため、実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１００の製造方法と比べて、製造コストが低減されている。

実施の形態３．
実施の形態３に係る貯湯タンクユニットは、実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１００と基本的に同等の構成を備えるが、断熱部２の発泡倍率が上記軸方向におけるその孔の位置によって異なっている点で、異なる。

断熱部２は、第１端部１１の少なくとも一部を覆っている第１部分と、該第１部分よりも第２端部１２側に位置する第２部分とに区分され得る。断熱部２の第２部分は、例えば貯湯タンク１の第２端部１２の少なくとも一部を覆っている。断熱部２の上記第１部分と上記第２部分とは一体として形成されている。

断熱部２の上記第１部分の発泡倍率は、断熱部２の上記第２部分の発泡倍率よりも低い。異なる観点から言えば、断熱部２の上記第１部分の密度は、断熱部２の上記第２部分の密度よりも高い。なお、第１部分と第２部分との境界の上記軸方向における位置は、貯湯タンク１に貯留される湯水の上記軸方向における温度分布に応じて、任意に設定することができる。

実施の形態３に係る貯湯タンクユニットの製造方法は、以下の点で実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１００の製造方法と異なる。

上記工程（Ｓ３０）では、金型５００の第２内部空間内への発泡断熱材の充填が少なくとも２段階で実施される。また、後に充填される発泡断熱材は、先に充填された発泡断熱材が金型５００内で発泡された後に金型５００内に充填される。具体的には、まず、金型５００の第２内部空間において相対的に低密度である上記第１部分が形成されるべき領域、すなわち該第２内部空間の第２端部１２側に、発泡断熱材が充填される。この発泡断熱材は、該第２内部空間内においてフリー状態で発泡される。この第２内部空間内での発泡が完了する間際に、金型５００の第２内部空間において相対的に高密度である上記第２部分が形成されるべき領域、すなわち該第２内部空間の残余の領域に、発泡断熱材が充填される。当該発泡断熱材の充填量は、当該発泡断熱材の密度が先に充填および発泡された上記第１部分となるべき発泡断熱材の密度よりも高くなるように、設定される。第２内部空間の残余の領域内に上記充填量の当該発泡断熱材が充填された後に、当該発泡断熱材が発泡される。第２内部空間内での発泡時に発生する熱（発泡熱）によって、先に充填された上記第２部分と後に充填された上記第１部分とが一体となる。これにより、相対的に低密度である上記第２部分と相対的に高密度である上記第１部分とが一体として形成された断熱部２が形成される。なお、第２内部空間の残余の領域に発泡断熱材の充填を開始するタイミングは、金型５００の第２空間内における上記フリー状態での発泡が完了した後、例えば完了直後であってもよい。

実施の形態３に係る貯湯タンクユニットでは、断熱部２の上記第１部分の断熱性能が断熱部２の上記第２部分の断熱性能と比べて高い。そのため、実施の形態３に係る貯湯タンクユニットおよび貯湯式給湯器の年間給湯保温効率等の省エネ性能は、実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１００および貯湯式給湯器２００のそれと同等とされ得る。

一方で、貯湯タンク１の第２端部１２側に貯留される湯水の温度が貯湯タンク１の第１端部１１側に貯留される湯水の温度と比べて低いため、上記第２部分に要求される断熱性能は上記第１部分に要求される断熱性能と比べて低い。そのため、実施の形態３に係る断熱部２の断熱性能は、実施の形態１に係る断熱部２の断熱性能と比べて、目標性能に対してさらに最適化されている。また、体積が等しく密度が異なる２つの断熱部の重量を比較した場合、高密度の断熱部の重量は低密度の断熱部の重量と比べて多くなるため、高密度の断熱部の製造コストは高密度の断熱部の製造コストと比べて高い。そのため、実施の形態３に係る貯湯タンクユニットの製造方法では、要求される断熱性能が比較的高い部分にのみ熱伝導率が低いガスを発生させる発泡剤を使用し、要求される断熱性能が当該部分よりも低い部分には熱伝導率が高いガスを発生させる発泡剤を使用することができるため、実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１００の製造方法と比べて、製造コストが低減されている。

なお、実施の形態３に係る貯湯タンクユニットは、実施の形態２に係る貯湯タンクユニットと同様の構成を有していてもよい。断熱部２の上記第１部分に形成された各孔内のガスの熱伝導率が断熱部２の上記第２部分に形成された各孔内のガスの熱伝導率よりも低く、かつ断熱部２の上記第１部分の発泡倍率が断熱部２の上記第２部分の発泡倍率よりも低くてもよい。

実施の形態４．
図８および図９に示されるように、実施の形態４に係る貯湯タンクユニットは、実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１００と基本的に同等の構成を備えるが、真空断熱材５をさらに備える点で異なる。

真空断熱材５は、例えば断熱部２の内部にインサートされている。真空断熱材５の周囲は、断熱部２によって覆われている。真空断熱材５は、貯湯タンク１の外周面に沿った形状を有している。真空断熱材５は、貯湯タンク１の中心からの距離に応じた曲率を有している。真空断熱材５の当該中心からの距離は、断熱部２の外周面の当該中心からの距離よりも短く、断熱部２の内周面の当該中心からの距離よりも長い。真空断熱材５は、例えば上記周方向の全周に渡って貯湯タンク１を囲むように配置されている。真空断熱材５は、例えば胴部１０の上方に位置する部分、および断熱部２において比較的薄い部分に覆われており第１端部１１において下方に位置する部分を囲むように配置されている。

なお、真空断熱材５は、例えば上記周方向の一部のみに配置されていてもよい。例えば、断熱部２の厚みが上記周方向において一定に設けられていない場合、真空断熱材５は断熱部２の厚みが相対的に薄い部分にのみ配置されていてもよい。断熱部２の厚みは、上記軸方向に対する径方向における断熱部２の幅である。

実施の形態４に係る貯湯タンクユニットの製造方法は、以下の点で実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１００の製造方法と異なる。

まず、上記工程（Ｓ１０）では、真空断熱材５が準備される。真空断熱材５は公知の方法により製造される。次に、上記工程（Ｓ２０）では、金型５００の上記第２内部空間に、貯湯タンク１とともに真空断熱材５が収容される。次に、上記工程（Ｓ３０）では、発泡断熱材が金型５００の第２内部空間に充填され、発泡される。このとき、発泡断熱材は、貯湯タンク１と真空断熱材５との間および真空断熱材５と金型５００との間に充填される。これにより、真空断熱材５がインサートされた断熱部２が形成される。

実施の形態４に係る貯湯タンクユニットは、真空断熱材５をさらに備えるため、実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１００と比べて断熱性能を向上できる。また、実施の形態４に係る貯湯タンクユニットでは、真空断熱材５が断熱部２に覆われているため、真空断熱材５が露出している場合と比べて真空断熱材５の破損が抑制されている。

なお、実施の形態４に係る貯湯タンクユニットは、実施の形態２または３に係る貯湯タンクユニットが真空断熱材５をさらに備えた構成を有していてもよい。

実施の形態５．
図１０および図１１に示されるように、実施の形態５に係る貯湯タンクユニットは、実施の形態４に係る貯湯タンクユニットと基本的に同等の構成を備えるが、第２断熱部６をさらに備える点で異なる。

第２断熱部６は、貯湯タンクユニット１００において要求される断熱性能が比較的低い部分に配置されている。第２断熱部６は、少なくとも貯湯タンク１の第２端部１２の一部を覆っている。第２断熱部６の外周面６ａの少なくとも一部は、ケース４の内周面４ａと間隔を隔てて配置されている。第２断熱部６は、例えば第２端部１２の上記一部を、上記周方向の全周に渡って覆っている。

第２断熱部６の熱伝導率は、断熱部２の熱伝導率よりも高い。第２断熱部６を構成する材料のコストは、断熱部２を構成する材料のコストと比べて低い。

第２断熱部６は、凹部６ｂを有している。凹部６ｂは、第１端部１１側に開口している。凹部６ｂは、第２断熱部６の第１端部１１側に向いた上面に対して凹んでいる。凹部６ｂは、例えば上記周方向に連なっている。凹部６ｂは、例えば第２断熱部６の内周面に対して凹んでいる。

断熱部２は、第２端部１２側に突出した凸部２ｂを有している。断熱部２の凸部２ｂは、例えば第２断熱部６の凹部６ｂに嵌合されている。第２断熱部６は、例えば断熱部２と別体として構成されている。

実施の形態５に係る貯湯タンクユニットの製造方法は、以下の点で実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１００の製造方法と異なる。

まず、上記工程（Ｓ１０）では、第２断熱部６がさらに準備される。第２断熱部６は公知の方法により製造される。また、貯湯タンク１は、支持部３に支持されていない状態で、準備される。その後、上記工程（Ｓ３０）により形成された断熱部２に、第２断熱部６が嵌め合される。このとき、貯湯タンク１の外周面において支持部３の土台部材３０に溶接されるべき領域は、断熱部２および第２断熱部６から露出している。その後、当該領域に土台部材３０が溶接される。このようにして、第２断熱部６を備える貯湯タンクユニットが形成される。

実施の形態５に係る貯湯タンクユニットにおいて断熱部２および第２断熱部６によって実現される断熱性能は、これらと同等の領域を覆う１つの断熱部２によって実現される断熱性能と比べて、目標性能に対してさらに最適化され得る。また、実施の形態５に係る貯湯タンクユニットの製造コストは、その断熱部２および第２断熱部６と同等の領域を覆う１つの断熱部２を備える貯湯タンクユニット１００の製造コストと比べて、低減され得る。

なお、第２断熱部６は、断熱部２と一体として形成されていてもよい。第２断熱部６の凹部６ｂの少なくとも一部は、断熱部２の凸部２ｂと接着されていてもよい。例えば、図１２に示されるように、上記工程（Ｓ２０）において貯湯タンク１および第２断熱部６が金型５００の上記第２内部空間に収容された後、上記工程（Ｓ２０）において発泡断熱材が第２内部空間に充填され、発泡されることにより、第２断熱部６の凹部６ｂと接着された凸部２ｂを有する断熱部２が形成されてもよい。この場合、金型５００には、第２内部空間内の予め定められた位置に配置された第２断熱部６の凹部６ｂに対し、発泡断熱材を効率的に充填するための充填孔が設けられているのが好ましい。このようにして形成された断熱部２と第２断熱部６との間にも隙間が形成され得るが、当該隙間は予め形成された断熱部２に第２断熱部６を嵌合させた場合の両者の間の隙間と比べて小さくなる。そのため、上記のようにして一体として形成された断熱部２および第２断熱部６は、嵌合された断熱部２および第２断熱部６と比べて、熱漏洩を防ぐことができる。また、上記工程（Ｓ３０）では、第２断熱部６が凹部６ｂ内に充填された発泡断熱材の発泡圧力によって保持されるため、貯湯タンク１に対する第２断熱部６の位置ズレが防止される。

なお、実施の形態５に係る貯湯タンクユニットは、実施の形態１～３に係る貯湯タンクユニットが第２断熱部６をさらに備えた構成を有していてもよい。また、実施の形態５に係る貯湯タンクユニットは、複数の第２断熱部６を備えていてもよい。各第２断熱部６には、複数の凹部６ｂが形成されていてもよい。

＜変形例＞
実施の形態１～５に係る貯湯タンクユニットにおいて、断熱部２は、第２端部１２の全体を露出するように設けられていてもよい。このような断熱部２も、金型５００の第２内部空間が適切に設計されていることにより、容易に成形され得る。

今回開示された各実施の形態は、明細書内で言及されていない組み合わせを含めて、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 貯湯タンク、１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ 継手、２ 断熱部、２ａ，６ａ 外周面、２ｂ 凸部、３ 支持部、４ａ 内周面、４ ケース、５ 真空断熱材、６ 第２断熱部、６ｂ 凹部、１０ 胴部、１１ 第１端部、１２ 第２端部、３０ 土台部材、３１ 内部脚、３２ 外部脚、３３ 下面板、４１ 正面板、４２，４３ 側面板、４４ 背面板、４５ 上面板、４６ けこみ板、１００ 貯湯タンクユニット、１１０ ヒートポンプユニット、１２０ 給水管路、１２２，１２４ 給湯管路、１２３ 給湯端、１２６ 出水管路、１２７ 入湯管路、１３０ 減圧弁、１３１ 逃し弁、１３２ 混合弁、１３３ 第１切替弁、１３４ 第２切替弁、１３５ 逆止弁、２００ 貯湯式給湯器、５００ 金型。

Claims (8)

1. 貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクの少なくとも一部を覆う断熱部と、
   前記貯湯タンクおよび前記断熱部を内部に収容するケースとを備え、
   前記貯湯タンクは、円筒形状を有する胴部と、前記胴部の一端に接続されている第１端部と、前記胴部の他端と接続されている第２端部とを含み、
   前記断熱部を構成する材料は発泡断熱材を含み、
   前記断熱部は、少なくとも前記胴部および前記第１端部の各一部を覆い、かつ一体として形成されており、
   前記断熱部の外周面の少なくとも一部は、前記ケースの内周面と間隔を隔てて配置されており、
   前記断熱部は、前記第１端部の少なくとも一部を覆っている第１部分と、前記第１部分よりも前記第２端部側に位置する第２部分とを有し、
   前記第１部分の発泡倍率は、前記第２部分の発泡倍率よりも低い、貯湯タンクユニット。
2. 貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクの少なくとも一部を覆う断熱部と、
   前記貯湯タンクおよび前記断熱部を内部に収容するケースとを備え、
   前記貯湯タンクは、円筒形状を有する胴部と、前記胴部の一端に接続されている第１端部と、前記胴部の他端と接続されている第２端部とを含み、
   前記断熱部を構成する材料は発泡断熱材を含み、
   前記断熱部は、少なくとも前記胴部および前記第１端部の各一部を覆い、かつ一体として形成されており、
   前記断熱部の外周面の少なくとも一部は、前記ケースの内周面と間隔を隔てて配置されており、
   前記断熱部は、前記第１端部の少なくとも一部を覆っている第１部分と、前記第１部分よりも前記第２端部側に位置する第２部分とを有し、
   前記第１部分および前記第２部分には、外部と区画された複数の孔が形成されており、
   前記第１部分に形成された前記孔に充填されたガスの熱伝導率は、前記第２部分に形成された前記孔に充填されたガスの熱伝導率よりも低い、貯湯タンクユニット。
3. 前記第２端部の少なくとも一部は、前記断熱部から露出している、請求項１又は２に記載の貯湯タンクユニット。
4. 少なくとも前記第２端部の一部を覆う第２断熱部をさらに備え、
   前記第２断熱部の外周面の少なくとも一部は、前記ケースの前記内周面と間隔を隔てて配置されている、請求項３に記載の貯湯タンクユニット。
5. 前記第２断熱部は、前記第１端部側に開口している凹部を有し、
   前記断熱部は、前記凹部に嵌合されており、前記第２端部側に突出した凸部を有している、請求項４に記載の貯湯タンクユニット。
6. 前記第２断熱部の前記凹部の少なくとも一部は、前記断熱部の前記凸部と接着されている、請求項５に記載の貯湯タンクユニット。
7. 前記第１端部は、前記第２端部よりも上方に配置されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の貯湯タンクユニット。
8. 貯湯タンクと、貯湯タンクを収納する第１内部空間が設けられたケースと、前記貯湯タンクを収容する第２内部空間が設けられた金型とを準備する工程と、
   前記貯湯タンクを前記金型の前記第２内部空間内に配置する工程と、
   前記金型の前記第２内部空間に発泡断熱材を充填しかつ発泡させて、前記貯湯タンクの少なくとも一部を覆う断熱部を形成する工程と、
   前記貯湯タンクおよび前記断熱部を前記ケースの前記第１内部空間に配置する工程とを備え、
   前記第２内部空間の容積は、前記第１内部空間の容積よりも小さく、
   前記貯湯タンクは、円筒形状を有する胴部と、前記胴部の一端に接続されている第１端部と、前記胴部の他端と接続されている第２端部とを含み、
   前記第２端部の少なくとも一を覆う第２断熱部を準備する工程をさらに備え、
   前記配置する工程では、前記貯湯タンクおよび前記第２断熱部を前記金型の内部に配置する、貯湯タンクユニットの製造方法。

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