JP7520218B2 - 貯湯タンク - Google Patents

Description

本開示は、断熱材を備えた貯湯タンクに関する。

従来、貯湯タンクにおいて、タンク本体の周囲に所定の形状に成形された複数の断熱材が配置されたものが知られている。複数の断熱材が使用されることで、組み立て性の向上及びコストの低減が図られている。ところで、タンク本体又は断熱材には、寸法のばらつきが発生することがあるため、複数の断熱材を組み立てた際に、複数の断熱材同士に隙間が生じることがある。この場合、複数の断熱材同士の隙間からタンク本体が放熱してしまい、貯湯タンクの断熱性能が低下してしまうことで、給湯システムの省エネルギー性能が低下してしまうことがある。

特許文献１の貯湯タンクは、上部、胴部、及び下部の３部分に分割された真空断熱材を有し、各真空断熱材同士の接続部分において、内方から外方に向かって下るように傾斜面を形成し、真空断熱材の外周を覆う互いの被覆材がこの傾斜面を覆う構成を備えている。特許文献１の貯湯タンクは、この構成によりタンク本体の放熱を抑制し、給湯システムの省エネルギー性能を向上しようとするものである。

特開２０１２－２４７０８０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された貯湯タンクは、例えば、上部の断熱材の横方向の厚み、又は直径に寸法のばらつきがある場合、上部の断熱材が適切な位置からずれて、胴部の断熱材の上に配置されてしまうことがある。この場合、タンク本体の表面が大きく露出してしまい、タンク本体が放熱してしまうことがある。

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、断熱材及びタンク本体の寸法に高さ方向及び横方向のばらつきがある場合でも、タンク本体の放熱を抑制する貯湯タンクを提供するものである。

本開示に係る貯湯タンクは、底面と筒状の側面と天面とからなり、液体を貯留するタンク本体と、タンク本体の底面と側面の中央より下方とを覆う下部断熱材と、タンク本体の天面と側面の中央より上方とを覆う上部断熱材と、を備え、下部断熱材及び上部断熱材に接続し、タンク本体の側面のうち、下部断熱材が覆う部分よりも上方、且つ上部断熱材が覆う部分よりも下方の部分を覆う胴部断熱材と、上部断熱材の下端面及び胴部断熱材の上端面は内方から外方に向かって下って傾斜しており、胴部断熱材の上部断熱材に接続する部分の外径は、上部断熱材の胴部断熱材に接続する部分の外径より大きく、且つ胴部断熱材の下部断熱材に接続する部分の外径は、下部断熱材の胴部断熱材に接続する部分の外径より大きい。

本開示の貯湯タンクの上部断熱材の下端面及び胴部断熱材の上端面は、内方から外方に向かって下っている。また、胴部断熱材の外径が上部断熱材及び下部断熱材の外径より大きい。このため、上部断熱材の下端面は、胴部断熱材の上端面に密接するような位置に配置され、タンク本体の露出が妨げられる。したがって、貯湯タンクは、断熱材及びタンク本体の高さ方向及び横方向の寸法ばらつきがある場合でも、タンク本体の放熱を抑制することができる。

実施の形態１に係る貯湯タンク１を示す模式図である。 実施の形態１の貯湯タンク１及び配管を示す概略構成図である。 実施の形態１に係る貯湯タンク１を示す断面模式図である。 実施の形態２に係る貯湯タンク１Ａを示す断面模式図である。 実施の形態３に係る貯湯タンク１Ｂを示す断面模式図である。 実施の形態４に係る貯湯タンク１Ｃを示す断面模式図である。 実施の形態４に係る筒部６１ａを示す断面模式図である。 実施の形態５に係る貯湯タンク１Ｄを示す断面模式図である。 実施の形態６に係る貯湯タンク１Ｅを示す断面模式図である。 実施の形態６に係る上部断熱材４３及び当接部８０を示す上面図である。 実施の形態６に係る上部断熱材４３及び当接部８０を示す斜視図である。 実施の形態７に係る貯湯タンク１Ｆを示す模式図である。 実施の形態７に係る貯湯タンク１Ｆを示す断面模式図である。 実施の形態１の変形例に係る胴部断熱材４２を示す断面模式図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通している。以下、「上」又は「下」等の向きを示す語を用いた説明については、貯湯タンク１が設置された際の向きを基準にしている。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る貯湯タンク１を示す模式図である。貯湯タンク１は、水又は湯等の液体を貯留する円柱状のタンクである。なお、以下の説明においては、水は加熱されていない状態の水を指し、湯は加熱された状態の水を指すものとする。貯湯タンク１は、タンク本体２、下部断熱材４１、胴部断熱材４２、及び上部断熱材４３を有する。なお、以下では下部断熱材４１、胴部断熱材４２、及び上部断熱材４３を断熱材と総称することがある。タンク本体２は、底面２１、側面２２、及び天面２３からなる。タンク本体２、及び断熱材の説明は、後述する。

図２は、実施の形態１の貯湯タンク１及び配管を示す概略構成図である。図２に示すように、タンク本体２には、水又は湯が流通する、底部配管３２ａ、水供給配管３２ｂ、上部配管３２ｃ、及び給湯配管３２ｄが接続されている。なお、以下では、底部配管３２ａ、水供給配管３２ｂ、上部配管３２ｃ、及び給湯配管３２ｄを配管と総称することがある。

底部配管３２ａの入口は、タンク本体２の下部に設けられた取り出し口３１ａに接続されている。底部配管３２ａの出口は、加熱装置９に接続されている。水供給配管３２ｂの入口は、例えば市水等の供給管（図示せず）に接続されている。水供給配管３２ｂの出口は分岐しており、一方がタンク本体２の下部に設けられた取り出し口３１ｂに接続され、他方が給湯配管３２ｄに接続している。

上部配管３２ｃの入口は、加熱装置９に接続されている。上部配管３２ｃの出口は、タンク本体２の上部に設けられた取り出し口３１ｃに接続されている。給湯配管３２ｄの入口は、タンク本体２の上部に設けられた取り出し口３１ｄに接続されている。給湯配管３２ｄの出口は、利用側の配管（図示せず）等に接続されている。なお、以下では取り出し口３１ａ～３１ｄを取り出し口と総称することがある。

貯湯タンク１は、次のようにして貯湯及び出湯を行う。先ず、タンク本体２内に貯留されている水が底部配管３２ａを通って加熱装置９に送られ、加熱される。加熱された水は、上部配管３２ｃを通って、タンク本体２内の上部に戻される。外部からタンク本体２に水を供給する場合、水供給配管３２ｂからタンク本体２の下部に水を供給する。

タンク本体２の下部に水を供給することにより、タンク本体２内に貯められている湯が押し上げられる。これにより、タンク本体２の上部に接続される給湯配管３２ｄから外部に出湯される。そして、給湯配管３２ｄから供給される湯と、水供給配管３２ｂから供給される水とが混ぜられることにより、利用者が所望する温度の湯が生成されて供給される。

湯を貯めた直後のタンク本体２は一様に高温のお湯で満たされるものの、時間の経過、及び貯湯及び出湯動作によって、タンク本体２内の上部が高温になり、下部が低温になるため、温度境界層が形成される。これは、水の比重が温度によって変化し、高温の水は比重が軽くなるためである。

図３は、実施の形態１に係る貯湯タンク１を示す断面模式図である。図３では、貯湯タンク１の垂直方向の断面、即ち図１におけるＡ－Ａ断面を示している。図３に示すように、貯湯タンク１は、タンク本体２、下部断熱材４１、胴部断熱材４２、及び上部断熱材４３を有する。なお、以下では配管の図示は省略する。

タンク本体２の外観は円柱状であり、内部は空洞である。タンク本体２は、中心軸Ｃを基準に略対称の形状である。タンク本体２は、底面２１、側面２２、及び天面２３からなる。底面２１は、タンク本体２の下部の半球形状の部分に相当する。側面２２は、底面２１に接続され、タンク本体２の円筒状の部分に相当する。天面２３は側面２２に接続され、タンク本体２の上部の半球形状の部分に相当する。

タンク本体２の底面２１には、取り出し口３１ａ及び取り出し口３１ｂが形成されている。取り出し口３１ａには、底部配管３２ａの入口が接続されている。取り出し口３１ｂには、水供給配管３２ｂの出口が接続されている。

タンク本体２の天面２３には、取り出し口３１ｃ及び取り出し口３１ｄが形成されている。取り出し口３１ｃには、上部配管３２ｃの出口が接続されている。取り出し口３１ｄには、給湯配管３２ｄの入口が接続されている。

下部断熱材４１、胴部断熱材４２、及び上部断熱材４３は、例えば、発泡ポリスチレンからなる発泡断熱材である。下部断熱材４１、胴部断熱材４２、及び上部断熱材４３は、タンク本体２と周辺空気との間で断熱する。下部断熱材４１と、胴部断熱材４２とは、接続している。また、胴部断熱材４２と、上部断熱材４３とは接続している。

下部断熱材４１は、中空の略半球形状である。下部断熱材４１は、タンク本体２の底面２１、及び側面２２の中央よりも下の部分を覆う。下部断熱材４１は、タンク本体２の底面２１及び側面２２に当接している。下部断熱材４１には、挿通孔５１ａ及び５１ｂが形成されている。挿通孔５１ａは、取り出し口３１ａに連通し、底部配管３２ａが挿通する孔である。挿通孔５１ｂは、取り出し口３１ｂに連通し、水供給配管３２ｂが挿通する孔である。挿通孔５１ａ及び５１ｂが形成されていることで、下部断熱材４１と、底部配管３２ａ及び水供給配管３２ｂとの干渉を抑制されている。下部断熱材４１の上端面４１２は、全周にわたり、略水平に形成されている。

胴部断熱材４２は、中空の略円筒形状である。胴部断熱材４２は、タンク本体２の側面２２のうち、下部断熱材４１が覆う部分よりも上方、且つ上部断熱材４３が覆う部分よりも下方を覆う。胴部断熱材４２の下端面４２１は、全周にわたり、略水平に形成されている。胴部断熱材４２の下端面４２１と下部断熱材４１の上端面４１２とは、接している。

胴部断熱材４２の上端面４２２は、全周にわたり、内方から外方に向かって下る傾斜面として形成されている。換言すると、胴部断熱材４２の上端面４２２は、タンク本体２の中心軸Ｃを含む垂直方向の何れの断面においても、中心軸Ｃに向かって高くなるように形成されている。

上部断熱材４３は、中空の略半球形状である。上部断熱材４３は、タンク本体２の側面２２のうち中央よりも上の部分、及び天面２３を覆う。上部断熱材４３は、タンク本体２の側面２２及び天面２３に当接している。上部断熱材４３には、挿通孔５１ｃ及び５１ｄが形成されている。挿通孔５１ｃは、取り出し口３１ｃに連通し、上部配管３２ｃが挿通する孔である。挿通孔５１ｄは、取り出し口３１ｄに連通し、給湯配管３２ｄが挿通する孔である。挿通孔５１ｃ及び５１ｄが形成されていることで、上部断熱材４３と、上部配管３２ｃ及び給湯配管３２ｄとの干渉を抑制されている。なお、以下では挿通孔５１ａ～５１ｄを挿通孔と総称することがある。

上部断熱材４３の下端面４３１は、全周にわたり、内方から外方に向かって下る傾斜面として形成されている。換言すると、上部断熱材４３の下端面４３１は、タンク本体２の中心軸Ｃを含む垂直方向の何れの断面においても、中心軸Ｃに向かって高くなるように形成されている。また、胴部断熱材４２の上端面４２２、及び上部断熱材４３の下端面４３１の傾斜の角度は略同一であり、上部断熱材４３の下端面４３１と胴部断熱材４２の上端面４２２とは接している。なお、傾斜の角度は、タンク本体２の垂直方向の断面における、胴部断熱材４２の内周面と上端面４２２とのなす角θ_α、及び上部断熱材４３の外周面と下端面４３１とのなす角θ_βによって定まるものである。

下部断熱材４１、胴部断熱材４２、及び上部断熱材４３の寸法関係について説明する。下部断熱材４１の内径ＤＩ＿ｄと、上部断熱材４３の内径ＤＩ＿ｕと、タンク本体２の外径ＤＯ＿ｔとは、略同一である。胴部断熱材４２の内径ＤＩ＿ｍは、下部断熱材４１の内径ＤＩ＿ｄ、上部断熱材４３の内径ＤＩ＿ｕ、及びタンク本体２の外径ＤＯ＿ｔよりも大きい。つまり、胴部断熱材４２の内周面と、タンク本体２の外周面における胴部断熱材４２の内周面が対向する部分との距離は、下部断熱材４１の内周面の上端と、タンク本体２の外周面における下部断熱材４１の内周面の上端が対向する部分との距離より大きい。また、胴部断熱材４２の内周面と、タンク本体２の外周面における胴部断熱材４２の内周面が対向する部分との距離は、上部断熱材４３の内周面の下端と、タンク本体２の外周面における上部断熱材４３の内周面の下端が対向する部分との距離より大きい。下部断熱材４１の外径ＤＯ＿ｄと、上部断熱材４３の外径ＤＯ＿ｕとは、略同一である。そして、胴部断熱材４２の外径ＤＯ＿ｍは、下部断熱材４１の外径ＤＯ＿ｄ及び上部断熱材４３の外径ＤＯ＿ｕよりも大きい。なお、下部断熱材４１の内径ＤＩ＿ｄ、及び外径ＤＯ＿ｄ、上部断熱材４３の内径ＤＩ＿ｕ、及び外径ＤＯ＿ｕ、並びにタンク本体２の外径ＤＯ＿ｔは、それぞれが最大となる部分を基準としている。

上述のように、胴部断熱材４２の上端面４２２、及び上部断熱材４３の下端面４３１は、内方から外方に向かって下り、胴部断熱材４２の外径ＤＯ＿ｍが下部断熱材４１の外径ＤＯ＿ｄ、及び上部断熱材４３の外径ＤＯ＿ｕよりも大きい。よって、上部断熱材４３の下端面４３１は、断熱材及びタンク本体２の公差範囲内の寸法のばらつきに応じて、胴部断熱材４２の上端面４２２に密接するような位置に配置されるため、タンク本体２の露出が妨げられる。

具体的に、例えば上部断熱材４３の直径が基準よりも大きい場合、又は上部断熱材４３の高さ方向の寸法が基準よりも大きい場合、上部断熱材４３は、胴部断熱材４２における基準よりも外側の位置に配置される。また、上部断熱材４３の直径が基準よりも小さい場合、又は上部断熱材４３の高さ方向の寸法が基準よりも小さい場合、上部断熱材４３は、胴部断熱材４２における基準よりも内側の位置に配置される。上述のように、胴部断熱材４２の外径ＤＯ＿ｍは、下部断熱材４１の外径ＤＯ＿ｄ、及び上部断熱材４３の外径ＤＯ＿ｕよりも大きい。このため、上部断熱材４３を胴部断熱材４２における基準よりも外側の位置に配置した場合でも、胴部断熱材４２と上部断熱材４３とに隙間が生じてタンク本体２が露出することが抑制されている。

更に、上述のように、胴部断熱材４２の内径ＤＩ＿ｍは、下部断熱材４１の内径ＤＩ＿ｄ、上部断熱材４３の内径ＤＩ＿ｕよりも大きい。このため、胴部断熱材４２を取り付ける際には、貯湯タンク１本体の外面と胴部断熱材４２の内面とに隙間が生じているが、タンク本体２の中に湯等が溜まった使用時には、タンク本体２が膨らむため、タンク本体２の側面２２に胴部断熱材４２の内周面が沿う。

貯湯タンク１は、下部断熱材４１、胴部断熱材４２、及び上部断熱材４３の順にタンク本体２に組み付けられて製造される。組み付け前において、胴部断熱材４２の内周面の高さ方向の寸法は、下部断熱材４１の上端面４１２の内周側から上部断熱材４３の下端面４３１の内周側までの寸法と略同一である。上述のように、胴部断熱材４２の内径ＤＩ＿ｍは、下部断熱材４１の内径ＤＩ＿ｄ、上部断熱材４３の内径ＤＩ＿ｕよりも大きい。つまり、組み付け後の胴部断熱材４２の内周面は、上部断熱材４３の内周面及び下部断熱材４１の内周面よりもタンク本体２の外方に位置する。したがって、胴部断熱材４２が上部断熱材４３と下部断熱材４１との間で押し込まれるようにして組付けられるため、組み付け後の胴部断熱材４２は、上部断熱材４３に強く密接している。

実施の形態１によれば、上部断熱材４３の下端面４３１は、断熱材及びタンク本体２の寸法のばらつきに応じて、胴部断熱材４２の上端面４２２に密接するような位置に配置され、タンク本体２の露出が妨げられる。したがって、貯湯タンク１は、断熱材及びタンク本体２の高さ方向及び横方向の寸法ばらつきがある場合でも、タンク本体２の放熱を抑制することができる。

また、実施の形態１によれば、タンク本体２の中に湯等を溜まった使用時には、タンク本体２が膨らむため、タンク本体２の側面２２に胴部断熱材４２の内周面が沿うため、タンク本体２からの放熱を更に抑制できる。

また、実施の形態１によれば、下部断熱材４１とタンク本体２の底面２１とが当接し、上部断熱材４３とタンク本体２の天面２３とが当接している。これにより、タンク本体２の熱で暖められた胴部断熱材４２とタンク本体２との間の空気が、下部断熱材４１とタンク本体２との隙間、及び上部断熱材４３とタンク本体２との隙間に回り込み、断熱材の挿通孔から放熱することを抑制することができる。

実施の形態２．
図４は、実施の形態２に係る貯湯タンク１Ａを示す断面模式図である。図４では、貯湯タンク１Ａの垂直方向の断面、即ち図１におけるＡ－Ａ断面に相当する断面を示している。図４に示すように、実施の形態２は、下部断熱材４１の上端面４１２及び胴部断熱材４２の下端面４２１及びが、内方から外方に向かって上る傾斜面として形成されている点で実施の形態１と相違する。実施の形態２では、実施の形態１と同一の部分は同一の符合を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

胴部断熱材４２の上端面４２２と上部断熱材４３の下端面４３１とが内方から外方に向かって下っていることに加えて、下部断熱材４１の上端面４１２と胴部断熱材４２の下端面４２１とは、全周にわたり、内方から外方に向かって上っている。換言すると、下部断熱材４１の上端面４１２及び胴部断熱材４２の下端面４２１は、タンクの中心軸を含む垂直方向の何れの断面においても、中心軸に向かって低くなるように形成されている。また、胴部断熱材４２の下端面４２１及び下部断熱材４１の上端面４１２の傾斜の角度は略同一である。

このため、実施の形態２によれば、下部断熱材４１の上端面４１２も、断熱材及びタンク本体２の寸法のばらつきに応じて、胴部断熱材４２の下端面４２１に密接するような位置に配置され、タンク本体２の露出が妨げられる。また、寸法ばらつきが大きい場合でも、断熱材全体として配置が調整されるため、タンク本体２の露出を妨げることができる。

実施の形態３．
図５は、実施の形態３に係る貯湯タンク１Ｂを示す断面模式図である。図５では、貯湯タンク１Ｂの垂直方向の断面、即ち図１におけるＡ－Ａ断面に相当する断面を示している。図５に示すように、実施の形態３は、胴部断熱材４２の上端面４２２の傾斜角度θ１が、胴部断熱材４２の下端面４２１の傾斜角度θ２よりも小さい点で実施の形態２と相違する。実施の形態３では、実施の形態２と同一の部分は同一の符合を付して説明を省略し、実施の形態２との相違点を中心に説明する。

胴部断熱材４２の上端面４２２の傾斜角度θ１は、胴部断熱材４２の下端面４２１の傾斜角度θ２よりも小さい。これにより、胴部断熱材４２の上端面４２２と上部断熱材４３の下端面４３１とが接する面積が、下部断熱材４１の上端面４１２と胴部断熱材４２の下端面４２１とが接する面積よりも大きくなる。

上述したように、タンク本体２の上部は、タンク本体２の下部よりも温度が高いため、放熱量が大きい。実施の形態３では、寸法ばらつきが大きい場合でも、胴部断熱材４２の上端面４２２と上部断熱材４３の下端面４３１とを、下部断熱材４１の上端面４１２と胴部断熱材４２の下端面４２１とよりも優先的に密接させることで小さくすることができる。また、胴部断熱材４２の上端面４２２及び上部断熱材４３の下端面４３１が形成する傾斜面の摩擦力が、下部断熱材４１の上端面４１１及び胴部断熱材４２の下端面４２１が形成する傾斜面の摩擦力より大きくなる。したがって、胴部断熱材４２と上部断熱材４３とを強く固定できる。よって、放熱量が大きくなり易いタンク本体２の上部での放熱を重点的に低減できる。

実施の形態４．
図６は、実施の形態４に係る貯湯タンク１Ｃを示す断面模式図である。図６では、貯湯タンク１Ｃの垂直方向の断面、即ち図１におけるＡ－Ａ断面に相当する断面を示している。図６に示すように、実施の形態４は、貯湯タンク１Ｃが筒部６１ａ～６１ｄを有している点で実施の形態４と相違する。実施の形態４では、実施の形態３と同一の部分は同一の符合を付して説明を省略し、実施の形態３との相違点を中心に説明する。

貯湯タンク１Ｃは、４つの筒部６１ａ～６１ｄを有する。なお、以下では筒部６１ａ～６１ｄを筒部と総称することがある。図７は、実施の形態４に係る筒部６１ａを示す断面模式図である。図７に示すように、筒部６１ａは、中央に上下方向に連通する開口が形成された円環形状である。図示は省略するが、筒部６１ｂ～６１ｄも同様の形状である。

筒部６１は、可撓性を有する材料であって、断熱材に用いられる材料よりもヤング率が小さい材料からなる。ヤング率が小さくなることは、より柔らかくなることを意味する。例えば、断熱材に発泡ポリスチレンを用いる場合には、よりヤング率が低い材料として、より化学結合力が低いポリプロピレン、ＰＶ、ポリウレタン、ポリエチレン、ゴム、及びポリマーを用いた発泡体が挙げられる。また、同じ材料でも密度を小さく、即ち空気の割合を大きくしてスポンジ状にすることで、ヤング率が小さくなる。

図６に戻り、筒部６１ａは、取り出し口３１ａを囲んでいる。筒部６１ａは、下部が下部断熱材４１に密着し、上部がタンク本体２の底面２１に密着し、内周面が底部配管３２ａに密着するように取り付けられている。筒部６１ａの開口は、タンク本体２の底面２１に設けられた底部配管３２ａの取り出し口３１ａに対向している。

筒部６１ｂは、取り出し口３１ｂを囲んでいる。筒部６１ｂは、下部が下部断熱材４１に密着し、上部がタンク本体２の底面２１に密着し、内周面が水供給配管３２ｂに密着するように取り付けられている。筒部６１ｂの開口は、タンク本体２の底面２１に設けられた水供給配管３２ｂの取り出し口３１ｂに対向している。

筒部６１ｃは、取り出し口３１ｃを囲んでいる。筒部６１ｃは、下部がタンク本体２の天面２３に密着し、上部が上部断熱材４３に密着し、内周面が上部配管３２ｃに密着するように取り付けられている。筒部６１ｃの開口は、タンク本体２の底面２１に設けられた上部配管３２ｃの取り出し口３１ｃに対向している。

筒部６１ｄは、取り出し口３１ｄを囲んでいる。筒部６１ｄは、下部がタンク本体２の天面２３に密着し、上部が上部断熱材４３に密着し、内周面が給湯配管３２ｄに密着するように取り付けられている。筒部６１ｄの開口は、タンク本体２の底面２１に設けられた給湯配管３２ｄの取り出し口３１ｄに対向している。

実施の形態４の貯湯タンク１Ｃは、取り出し口３１ａ～３１ｄに対応する筒部６１ａ～６１ｄを有している。このため、タンク本体２の熱で暖められた、胴部断熱材４２とタンク本体２との間の空気が下部断熱材４１とタンク本体２との隙間、又は上部断熱材４３とタンク本体２との隙間に回り込み、挿通孔から放熱することを抑制する。また、貯湯タンク１Ｃの外の空気がタンク本体２の下部の挿通孔からタンク表面に回り込むことを抑制することができる。

また、実施の形態４によれば、筒部は、断熱材と異なる材料からなる。つまり、筒部は、断熱材と別体で成形される。このため、下部断熱材４１及び上部断熱材４３を成形するための金型を簡易な構造にすることができ、歩留まりが向上する。

また、実施の形態４によれば、筒部は、可撓性を備える材料からなるため、タンク本体２の取り出し口３１周囲の複雑な構造にも追従して変形する。よって、タンク本体２の底面２１と底部配管３２ａ及び水供給配管３２ｂとの隙間、及び底部配管３２ａ及び水供給配管３２ｂと下部断熱材４１との隙間を小さくする。また、タンク本体２の天面２３と上部配管３２ｃ及び給湯配管３２ｄとの隙間、及び上部配管３２ｃ及び給湯配管３２ｄと上部断熱材４３との隙間を小さくする。その結果、空気がタンク本体２の挿通孔を通過することを更に抑制する。これにより、タンク本体２からの放熱を低減されている。

実施の形態５．
図８は、実施の形態５に係る貯湯タンク１Ｄを示す断面模式図である。図８では、貯湯タンク１Ｄの垂直方向の断面、即ち図１におけるＡ－Ａ断面に相当する断面を示している。図８に示すように、実施の形態５は、貯湯タンク１Ｄは、筐体７０を備える点で実施の形態３と相違する。実施の形態５では、実施の形態３と同一の部分は同一の符合を付して説明を省略し、実施の形態３との相違点を中心に説明する。

貯湯タンク１Ｄは、タンク本体２、下部断熱材４１、胴部断熱材４２、上部断熱材４３、及び筒部５０を格納する筐体７０を備える。筐体７０は、略直方体形状であり、底板７１、側板７２、及び天板７３を有する。底板７１は、略四角形状であり、筐体７０の下部を構成している。筐体７０は４つの側板７２を有する。それぞれの側板７２は、略四角形状であり、底板７１の各辺に接続して上方に立ち上がっており、筐体７０の側部を構成する。天板７３は、それぞれの側板７２に接続し、筐体７０の上部を構成している。天板７３は、上部断熱材４３を下方に付勢している。

実施の形態５では、天板７３が上部断熱材４３を下方に付勢している。よって、上部断熱材４３とタンク本体２の天面２３とが密着している。また、天板７３から下方に加えられた力が伝わることで、下部断熱材４１とタンク本体２の底面２１とが密着している。このため、タンク本体２の熱で暖められた胴部断熱材４２とタンク本体２との間の空気が、下部断熱材４１とタンク本体２との隙間、又は上部断熱材４３とタンク本体２との隙間に回り込み、挿通孔から放熱することを抑制する。

実施の形態６．
図９は、実施の形態６に係る貯湯タンク１Ｅを示す断面模式図である。図１０は、実施の形態６に係る上部断熱材４３及び当接部８０を示す上面図である。図１１は、実施の形態６に係る上部断熱材４３及び当接部８０を示す斜視図である。図９～図１１に示すように、実施の形態６は、上部断熱材４３において、上部断熱材４３と天板７３との間に３つの当接部８０が設けられている点で実施の形態５と相違する。実施の形態６では、実施の形態５と同一の部分は同一の符合を付して説明を省略し、実施の形態５との相違点を中心に説明する。

貯湯タンク１Ｅは、３つの当接部８０を有する。それぞれの当接部８０は、例えば、断熱材と同じ発泡ポリスチレンからなる。貯湯タンク１Ｅの上部断熱材４３と天板７３とは、３つの当接部８０を介して接触している。３つの当接部８０は、何れも円柱形状である。３つの当接部８０は、平面上の三角形Ｔの頂点として位置している。上部配管３２ｃ及び給湯配管３２ｄの取り出し口３１ａ及び３１ｂは、三角形Ｔの内部に形成されている。つまり、天板７３は、三角形Ｔを含む平面で上部断熱材４３を下方に付勢している。よって、上部断熱材４３とタンク本体２の天面２３とが領域Ｐで強く密着している。領域Ｐは、タンク本体２の天面２３における取り出し口３１ａ及び３１ｂが内部に含まれ、三角形Ｔを含む平面で付勢された力が集中している領域である。

実施の形態６によれば、天板７３は、三角形Ｔの頂点を構成する３点の当接部８０を含む平面で上部断熱材４３を下方向に付勢するため、上部断熱材４３とタンク本体２の天面２３とが領域Ｐで強く密着している。このため、タンク本体２の熱で暖められた胴部断熱材４２とタンク本体２との間の空気が、上部断熱材４３とタンク本体２の天面２３との隙間に回り込み、挿通孔から放熱することを更に抑制する。

実施の形態７．
図１２は、実施の形態７に係る貯湯タンク１Ｆを示す模式図である。図１３は、実施の形態７に係る貯湯タンク１Ｆを示す断面模式図である。図１２には、タンク本体２Ｆの底面２１が有する長辺Ｌが示されている。図１３は、長辺Ｌを切断する垂直方向の断面、即ち図１２におけるＣ－Ｃ断面に相当する断面を示している。図１２及び１３に示すように、実施の形態７は、貯湯タンク１Ｆ、及びタンク本体２Ｆが略直方体形状である点で実施の形態１と相違する。実施の形態７では、実施の形態１と同一の部分は同一の符合を付して説明を省略し、実施の形態５との相違点を中心に説明する。

貯湯タンク１Ｆ、及びタンク本体２Ｆは、略直方体形状である。下部断熱材４１は、タンク本体２の底面２１、及びそれぞれの側面２２の中央よりも下の部分を覆う。下部断熱材４１は底面２１のみと接し、底面２１よりも外側の四方に張り出している。下部断熱材４１の上端面４１２は、傾斜面として形成され、それぞれの側面２２に斜めに対向している。

胴部断熱材４２は、四角筒状であり、タンク本体２の側面２２のうち、下部断熱材４１が覆う部分よりも上方、且つ上部断熱材４３が覆う部分よりも下方を覆う。

上部断熱材４３は、タンク本体２のそれぞれの側面２２の中央よりも上の部分、及び天面２３を覆う。上部断熱材４３は、天面２３のみと接し、天面２３よりも外側の四方に張り出している。上部断熱材４３の下端面４３１は、傾斜面として形成され、それぞれの側面２２に斜めに対向している。

胴部断熱材４２は、それぞれの側面２２に対向する下端面４２１が内方から外方に向かって上る傾斜面として形成されている。下部断熱材４１の上端面４１２と胴部断熱材４２の下端面４２１とは、同一の傾斜角度で形成されて接している。また、胴部断熱材４２は、それぞれの側面２２に対向する上端面４２２が内方から外方に向かって下る傾斜面として形成されている。胴部断熱材４２の上端面４２２と上部断熱材４３の下端面４３１とは、同一の傾斜角度で形成されて接している。

概して、貯湯タンク１Ｆが略直方体形状の場合、タンク本体２Ｆに湯を貯留した使用時に、長辺Ｌ側が外側に膨らみ易い。実施の形態７によれば、長辺Ｌに接続する側面２２の胴部断熱材４２と上部断熱材４３との対向面に内方から外方に向かって下る傾斜面を形成することで、胴部断熱材４２がタンクの膨張に追従できる。したがって、タンク本体２Ｆからの放熱を低減することができる。

以上が本開示の実施の形態の説明であるが、上記の実施の形態の構成に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で様々な変形又は組み合わせが可能である。例えば、断熱材の材料には、発泡ポリスチレンを用いた場合を例としているが、発泡ポリプロピレンや発泡ウレタンなどで代用可能である。また、発泡断熱材に発泡ポリウレタンを用いる場合には、よりヤング率が低い材料としてポリエチレン、ゴム、及びポリマー等を用いた発泡体が挙げられる。

また、実施の形態１においては、下部断熱材４１とタンク本体２の底面２１とが当接し、上部断熱材４３とタンク本体２の天面２３とが当接している場合を例に説明していた。しかしながら、下部断熱材４１とタンク本体２の底面２１とは当接していなくてもよい。また、上部断熱材４３とタンク本体２の天面２３とは、当接していなくてもよい。この場合も、下部断熱材４１とタンク本体２の側面２２とが当接していれば、胴部断熱材４２とタンク本体２との間の空気が下部断熱材４１とタンク本体２との隙間に回り込み、断熱材の挿通孔から放熱することを抑制することができる。同様に、上部断熱材４３とタンク本体２の側面２２とが当接していれば、胴部断熱材４２とタンク本体２との間の空気が上部断熱材４３とタンク本体２との隙間に回り込み、断熱材の挿通孔から放熱することを抑制することができる。

図１４は、実施の形態１の変形例に係る胴部断熱材４２を示す断面模式図である。図１４では、貯湯タンク１の水平方向の断面、即ち図１におけるＢ－Ｂ断面に相当する断面から胴部断熱材４２のみ抽出して示している。図１４（ａ）は、図の下方を正面とした場合に、胴部断熱材４２が前後に分割された場合を示している。図１４（ｂ）は、胴部断熱材４２が左右に分割された場合を示している。図１４に示すように、貯湯タンク１の胴部断熱材４２は、上下方向に切断され、前後方向又は左右方向に分割されていてもよい。つまり、胴部断熱材４２は、複数の胴部断熱部４５として水平方向に対向して配置された一方と他方とに区画されている。胴部断熱材４２が複数の胴部断熱部４５として分割されていることで、組み立て性、保管性、及び歩留まりが向上する。

更に、図１４に示すように、胴部断熱材４２を上下方向に切断し、複数の胴部断熱部４５に分割する場合、複数の胴部断熱部４５の側端面を貯湯タンク１の水平面において同一の傾きを有する傾斜面として形成するとよい。これにより、成形金型を流用して胴部断熱部４５の生産に係るコストを下げることができる。

また、実施の形態１においては、下部断熱材４１がタンク本体２の底面２１、及び側面２２の中央よりも下の部分を覆い、上部断熱材４３がタンク本体２の側面２２のうち中央よりも上の部分、及び天面２３を覆う場合を説明した。しかしながら、下部断熱材４１がタンク本体２の底面２１のみを覆い、上部断熱材４３がタンク本体２の天面２３のみを覆い、胴部断熱材４２が側面２２の全体を覆うようにしてもよい。この場合も、胴部断熱材４２の内周面と、タンク本体２の外周面における胴部断熱材４２の内周面が対向する部分との距離は、下部断熱材４１の内周面の上端と、タンク本体２の外周面における下部断熱材４１の内周面の上端が対向する部分との距離より大きい。また、胴部断熱材４２の内周面と、タンク本体２の外周面における胴部断熱材４２の内周面が対向する部分との距離は、上部断熱材４３の内周面の下端と、タンク本体２の外周面における上部断熱材４３の内周面の下端が対向する部分との距離より大きい。したがって、胴部断熱材４２を取り付ける際には、貯湯タンク１本体の外面と胴部断熱材４２の内面とに隙間が生じているが、タンク本体２の中に湯等が溜まった使用時には、タンク本体２が膨らむため、タンク本体２の側面２２に胴部断熱材４２の内周面が沿う。

また、実施の形態４では、筒部に断熱材よりもヤング率の小さい材料を用いた場合を例にしているが、筒部には断熱材と同等以下のヤング率を有する材料を用いてもよい。また、筒部と断熱材とは、同じ材料を使用してもよいし、この場合、筒部と断熱材とが一体的に形成されるようにしてもよい。

また、実施の形態６では、上部配管３２ｃ及び給湯配管３２ｄの取り出し口３１ａ及び３１ｂが３つの当接部８０の内部に形成されているとしたが、取り出し口３１ａ又は３１ｂの何れか一方のみが３つの当接部８０の内部に形成されるようにしてもよい。また、当接部８０の数を４つ以上としてもよい。

また、実施の形態７においては、胴部断熱材４２の上端面４２２、及び上部断熱材４３の下端面４３１は、それぞれの側面２２に対応した傾斜面として形成されている場合を例示していた。しかしながら、胴部断熱材４２の上端面４２２、及び上部断熱材４３の下端面４３１は、少なくとも底面２１の有する長辺Ｌから接続された側面２２に対応していればよい。即ち、底面２１の有する長辺Ｌから接続された側面２２に対向する、胴部断熱材４２の上端面４２２及び上部断熱材４３の下端面４３１が傾斜面として形成されていればよい。この場合も、タンク本体２Ｆに湯を貯留した使用時に、タンク本体２Ｆからの放熱を低減することができる。

また、各実施の形態で説明した構成を適宜組み合わせてもよい。例えば、筒部を実施の形態１の貯湯タンク１に設けるようにしてもよい。また、筐体７０を実施の形態７の貯湯タンク１Ｆに設けるようにしてもよい。

１ 貯湯タンク、１Ａ 貯湯タンク、１Ｂ 貯湯タンク、１Ｃ 貯湯タンク、１Ｄ 貯湯タンク、１Ｅ 貯湯タンク、１Ｆ 貯湯タンク、２ タンク本体、２Ｆ タンク本体、２１ 底面、２２ 側面、２３ 天面、３１ａ 取り出し口、３１ｂ 取り出し口、３１ｃ 取り出し口、３１ｄ 取り出し口、３２ａ 底部配管、３２ｂ 水供給配管、３２ｃ 上部配管、３２ｄ 給湯配管、４１ 下部断熱材、４２ 胴部断熱材、４３ 上部断熱材、４５ 胴部断熱部、５１ｃ 挿通孔、５１ｄ 挿通孔、５１ａ 挿通孔、５１ｂ 挿通孔、６１ａ 筒部、６１ｂ 筒部、６１ｃ 筒部、６１ｄ 筒部、７０ 筐体、７１ 底板、７２ 側板、７３ 天板、８０ 当接部、４１２ 上端面、４２１ 下端面、４２２ 上端面、４３１ 下端面。

Claims (12)

1. 底面と筒状の側面と天面とからなり、液体を貯留するタンク本体と、
   前記タンク本体の前記底面と前記側面の中央より下方とを覆う下部断熱材と、
   前記タンク本体の前記天面と前記側面の中央より上方とを覆う上部断熱材と、を備え、
   前記下部断熱材及び前記上部断熱材に接続し、前記タンク本体の前記側面のうち、前記下部断熱材が覆う部分よりも上方、且つ前記上部断熱材が覆う部分よりも下方の部分を覆う胴部断熱材と、
   前記上部断熱材の下端面及び前記胴部断熱材の上端面は内方から外方に向かって下って傾斜しており、
   前記胴部断熱材の前記上部断熱材に接続する部分の外径は、前記上部断熱材の前記胴部断熱材に接続する部分の外径より大きく、且つ前記胴部断熱材の前記下部断熱材に接続する部分の外径は、前記下部断熱材の前記胴部断熱材に接続する部分の外径より大きい
   貯湯タンク。
2. 前記胴部断熱材の内周面と、前記タンク本体の外周面における前記胴部断熱材が対向する部分との距離は、前記下部断熱材の内周面の上端と、前記タンク本体における前記下部断熱材の前記内周面の前記上端が対向する部分との距離より大きく、且つ前記上部断熱材の内周面の下端と、前記タンク本体における前記上部断熱材の前記内周面の前記下端が対向する部分との距離より大きい
   請求項１に記載の貯湯タンク。
3. 前記下部断熱材の上端面及び前記胴部断熱材の下端面は、内方から外方に向かって上って傾斜している
   請求項１又は２に記載の貯湯タンク。
4. 前記上部断熱材の下端面及び前記胴部断熱材の上端面は、前記胴部断熱材の下端面及び前記下部断熱材の上端面よりも、傾斜の角度が小さい
   請求項１～３の何れか１項に記載の貯湯タンク。
5. 前記上部断熱材は、前記タンク本体の前記天面と当接し、
   前記下部断熱材は、前記タンク本体の前記底面と当接している
   請求項１～４の何れか１項に記載の貯湯タンク。
6. 前記タンク本体と前記下部断熱材又は前記上部断熱材との間に設けられた筒部を更に備え、
   前記タンク本体には、液体が流通する配管が接続される取り出し口が形成され、
   前記筒部は、
   前記取り出し口に対向して上下方向に連通した開口が形成され、前記取り出し口を囲むように配置される
   請求項１～４の何れか１項に記載の貯湯タンク。
7. 前記筒部は、前記下部断熱材及び前記上部断熱材とは別体として形成される
   請求項６に記載の貯湯タンク。
8. 前記筒部は、可撓性を有し、前記下部断熱材、前記胴部断熱材、及び前記上部断熱材よりもヤング率が低い材料からなる
   請求項６又は７に記載の貯湯タンク。
9. 前記タンク本体、前記上部断熱材、前記胴部断熱材、及び前記下部断熱材を格納する筐体を更に備え、
   前記筐体は、
   下部を構成する底板と、
   前記底板に接続し、側部を構成する側板と、
   前記側板に接続し、上部を構成する天板と、を備え、
   前記天板は、
   前記上部断熱材を下方に付勢している
   請求項１～８の何れか１項に記載の貯湯タンク。
10. 前記天板は、前記上部断熱材と３つの当接部で接触し、
    前記上部断熱材は、３つの前記当接部が形成する三角形の内側に前記取り出し口に連通し、前記配管が通る挿通孔を有する
    請求項６に従属する請求項９に記載の貯湯タンク。
11. 前記胴部断熱材は、水平方向に区画された複数の胴部断熱部からなり、
    複数の前記胴部断熱部の側端面は、水平面において同一の傾きで傾斜している
    請求項１～１０の何れか１項に記載の貯湯タンク。
12. 前記タンク本体は、直方体形状であり、
    前記胴部断熱材及び前記上部断熱材は、前記タンク本体の前記底面の長辺に接続する前記側面を覆っている
    請求項１～請求項１１の何れか１項に記載の貯湯タンク。

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