JP2012202660A - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】耐震性能を向上させることのできる貯湯式給湯機を提供する。
【解決手段】外装筐体２に収容されて内部に湯水を貯留する貯湯タンク３と、貯湯タンク３の下部を覆う下部断熱材４４と、貯湯タンク３を支持するタンク脚６と、外装筐体２の一部であって、タンク脚６が固定される底板２５と、を備え、下部断熱材４４の少なくとも一部が、底板２５に当接している。好ましくは、底板２５は略矩形の形状の各辺にそれぞれフランジ部２５ａを備えた構造を有し、下部断熱材４４は、底板２５の各辺のそれぞれに向かって張り出した複数の突起部４４ａを備え、突起部４４ａがフランジ部２５ａに当接している。また、更に好ましくは、下部断熱材４４よりも高い強度を持つ耐震補強部材８を更に備え、耐震補強部材８は、下部断熱材４４と一体に成形されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、貯湯式給湯機に関する。

従来の貯湯式給湯機では、発泡断熱材と真空断熱材とを一体に成形して構成された複数の断熱材が外装筐体と貯湯タンクとの間の全ての隙間を埋めるように組み付けられており、貯湯タンクは板金等で構成された支持部材により設置面に支持固定されている（例えば、特許文献１参照）。また、断熱材の一部を樹脂材料で構成することで、断熱材に貯湯タンクの支持部材としての機能を持たせた例もある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−１３１３２９号公報 特開２００６−２５０３９３号公報

特許文献１に記載された貯湯式給湯機では、外装筐体を構成する薄肉板金等で形成された底板、前板、後板、天板、側板の全ての面に断熱材が接触しており、側板に接触する断熱材と底板に接触する断熱材とが分割されている。このため、地震荷重によって重量が重い貯湯タンクが変位すると、貯湯タンクの側面に配置された断熱材を介して剛性が低い側板が貯湯タンクの変位荷重を受けてしまい、側板が大きく変形して貯湯式給湯機が転倒または破壊される可能性があるという課題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、貯湯式給湯機の耐震性能を向上させることのできる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

この発明に係る貯湯式給湯機は、外装筐体に収容されて内部に湯水を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクの下部を覆う下部断熱材と、貯湯タンクを支持するタンク脚と、外装筐体の一部であって、タンク脚が固定される底板と、を備え、下部断熱材の少なくとも一部が、底板に当接しているものである。

この発明によれば、貯湯式給湯機に地震荷重が付加された場合、貯湯タンクの変位に伴う荷重を、脚部と協調して断熱材を介して剛性の高い底板が受ける構造であるため、耐震性能が向上する。

本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機の分解斜視図である。 本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機の下部断面図である。 本発明の実施の形態２における貯湯式給湯機の下部の分解斜視図である。 本発明の実施の形態２における貯湯式給湯機の下部断面図である。 本発明の実施の形態３における貯湯式給湯機の底板ユニットの断面図である。 本発明の実施の形態３における貯湯式給湯機の下部の下部断面図である。

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。尚、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。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機１の分解斜視図である。また、図２は、本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機１の下部断面図である。以下、図１おおよび図２を参照して、本実施の形態の貯湯式給湯機１の構成について説明する。

図１に示す貯湯式給湯機１は、直方体形状の外装筐体２を構成する板金製の天板２１、前板２２、後板２３、右側面板２４ａ、左側面板２４ｂ、および底板２５を備えている。また、外装筐体２の内部には、温水を貯留する貯湯タンク３が配設されている。図示は省略するが、貯湯タンク３に貯留する温水は、ヒートポンプ式の加熱器や貯湯タンク３内に配置されるヒータなどで作られる。

貯湯タンク３は、内部に貯留された温水の放熱を防ぐため、外郭のほぼ全面を断熱材４で覆われている。断熱材４は、発泡ポリスチレンの成形品で構成され、組立性を考慮して貯湯タンク３の上部を覆う上部断熱材４１、中央部の左右を覆う中央左断熱材４２と中央右断熱材４３、および下部を覆う下部断熱材４４に分割されている。各断熱材４は、貯湯タンク３に密着固定させるため、内側面が貯湯タンク３の外形と同形状になるように成形されており、各断熱材４が隙間なく勘合するように、それぞれの接続部には凹凸などによる勘合構造が設けられている。

図１および図２に示すとおり、貯湯タンク３は、当該貯湯タンク３に溶接固定された脚固定金具５にボルト固定された３本のタンク脚６によって支持されている。タンク脚６は、底板２５を介して貯湯式給湯機１を設置面に固定するための脚部である３本の器体脚７にボルトで固定されている。

貯湯タンク３の下部を覆う下部断熱材４４は、貯湯タンク３を支持する３本のタンク脚６の外側であって、底板２５の各辺に向かって張り出した４つの突起部４４ａを有し、底板２５の淵に形成されたフランジ部２５ａにそれぞれ接触している。

次に、本実施の形態１の貯湯式給湯機１の特徴について説明する。側面板２４やタンク脚６が組み付けられる底板２５は、外装筐体２を構成する板金の中で、相対的に厚肉且つ剛性が高くなるように設計されている。したがって、上述した突起部４４ａを底板２５の各フランジ部２５ａへ接触させることにより、貯湯タンク３の変位荷重をタンク脚６と協調して、下部断熱材４４を介して剛性の高い底板２５が受ける構造となる。これにより、貯湯式給湯機１に地震荷重が付加された場合に、従来の装置のように剛性の低い側面板２４で荷重を受ける場合と比較して、外装筐体２の変形や、製品の転倒、破壊の可能性が低減され、貯湯式給湯機１の耐震性能が向上する。

また、本実施の形態１の貯湯式給湯機１では、３本のタンク脚６が下部断熱材４４を成形する際に事前に金型内に挿入されることにより、発泡ポリスチレンの成形過程で下部断熱材４４と一体に成形される。従来の装置ように、下部断熱材４４に相当する部品とタンク脚６に相当する部品とが別部品で構成されている場合においては、発泡ポリスチレンの成形精度および部品の組立精度の影響で、両部品の間に隙間が発生してしまう。この場合、係る隙間に生じる空気の対流によって貯湯タンク３の熱がタンク脚６を介して周囲空気に放熱されるため、貯湯式給湯機１の保温性能が低下してしまう。この点、本実施の形態１の貯湯式給湯機１の構成によれば、下部断熱材４４とタンク脚６とが一体に成形されているため、両部品の間に隙間はなく空気の対流は生じない。このため、貯湯タンク３からタンク脚６を介して周囲空気に放出される熱量を低減することができるので、貯湯式給湯機１の保温性能を向上させることが可能となる。更に、３本のタンク脚６と下部断熱材４４とが一体化されて１部品になるため、部品点数が削減されて製品の組立性が向上するという効果もある。

ところで、本実施の形態１の貯湯式給湯機１では、下部断熱材４４の突起部４４ａを底板２５の各フランジ部２５ａへ接触させて、底板２５に対する下部断熱材４４の水平方向の相対移動を抑制することとしているが、両部品が接触する部位はこれに限られない。すなわち、下部断熱材４４の何れかの部位が底板２５に接触するのであれば、例えば、下部断熱材４４の底面部と底板２５とが接触する構成のみでもよいし、また、より耐震性能を向上させるために、例えば他の凹凸を利用した嵌合や、両部品の接着、一体成形などを施すこととしてもよい。

また、本実施の形態１の貯湯式給湯機１では、突起部４４ａを有する下部断熱材４４を使用することとしているが、当該突起部４４ａが別部品として構成されていてもよい。この場合、突起部４４ａの成形条件や材料を変更して、下部断熱材４４よりも剛性を上げることができるので、下部断熱材４４全体の成形条件等を変更するよりも効率的に耐震性能を向上させることができる。また、突起部４４ａの形状は、底板２５のフランジ部２５ａに接触する形状であれば、本実施の形態１に示した形状に限定されない。但し、フランジ部２５ａの全体に突起部４４ａが接触するような形状とすると、下部断熱材４４が無駄に大きくなることも想定されるため、これらを総合的に判断して最適な大きさおよび形状に設定することが好ましい。

また、上述した実施の形態１の貯湯式給湯機１では、下部断熱材４４とタンク脚６とを一体に成形することとしているが、下部断熱材４４の何れかの部位が底板２５に接触しているのであれば、これらが別部品で構成されていてもよく、この場合であっても少なくとも耐震性能の向上を図ることができる。

また、上述した実施の形態１の貯湯式給湯機１では、断熱材４を構成する材料として発泡ポリスチレンを挙げているが、下部断熱材４４以外の断熱材４は成形品である必要はなく、グラスウールやウレタンフォームなどを貯湯タンク３に巻きつける構成でも同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
次に、図３および図４を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。図３は、本発明の実施の形態２における貯湯式給湯機１の下部の分解斜視図である。また、図４は、本発明の実施の形態２における貯湯式給湯機１の下部断面図である。以下、図３および図４を参照して、本実施の形態２の貯湯式給湯機１の構成について説明する。

図３および図４に示すとおり、本実施の形態２の貯湯式給湯機１には、耐震性能を向上させるための耐震補強部材８が配設されている。耐震補強部材８は、一枚の板金を所定の角度（例えば４５°程度）に曲げた形状を有し、下部断熱材４４を成形する際に事前に金型内に挿入されて、発泡ポリスチレンの成形過程で下部断熱材４４と一体に成形されている。尚、３本の耐震補強部材８の配置は、貯湯タンク３と底板２５の隙間を埋める位置であって、且つ、貯湯タンク３を上方から見て１２０°間隔で配置された３本のタンク脚６の間を埋める位置に配置されている。

次に、本実施の形態２の貯湯式給湯機１の特徴について説明する。３本のタンク脚６で固定された貯湯式給湯機１において、貯湯タンク３の中心からタンク脚６とタンク脚６との間へ向かう水平な方向は、耐震強度が最も弱い方向となる。本実施の形態２の貯湯式給湯機１では、この方向を埋めるように３本の耐震補強部材が配置されているため、貯湯式給湯機１の耐震性能を効果的に向上させることができる。

また、仮に耐震補強部材８がない場合を考えると、地震荷重に伴う貯湯タンク３の変位荷重を３本のタンク脚６だけで受けることとなる。この場合、耐震強度が最も弱くなる方向に対して所期の耐震性能を得られるように設計するため、タンク脚６には高い剛性が求められ、肉厚を厚くして大きな構造とする必要がある。この点、本実施の形態２の貯湯式給湯機１では、耐震強度が最も弱くなる方向を耐震補強部材８で補強したため、貯湯式給湯機１の耐震強度の荷重方向に対する異方性が低減され、タンク脚６の構造を簡素化することが可能になる。

更に、耐震補強部材８がない場合において、大きな地震荷重が入力された場合、下部断熱材４４が傾いた貯湯タンク３によって圧縮されて永久変形してしまう。このため、揺れがおさまり、タンク脚６の弾性により貯湯タンク３が元の位置に戻ると、貯湯タンク３と下部断熱材４４の間に隙間が形成されてしまい、係る隙間の空気の対流によって貯湯式給湯機１の保温性能が低下してしまう。この点、本実施の形態２の貯湯式給湯機１では、下部断熱材４４と耐震補強部材８とを一体に成形しているため、貯湯タンク３の変位荷重で圧縮変形された下部断熱材４４が、耐震補強部材８の反力によって貯湯タンク３の復元に追従する。このため、下部断熱材４４と貯湯タンク３の間に隙間が形成されにくくなり、保温性能の低下を抑制することができる。

ところで、本実施の形態２の貯湯式給湯機１では、３本のタンク脚６の間に３本の耐震補強部材８を配設することとしているが、当該耐震補強部材８の形状、個数および配置はこれに限られず、所期の耐震性能を得られる形状、個数および配置を適宜設定することとしてもよい。また、図４に示すように３本の耐震補強部材８は、底面を底板２５に当接させ、かつ上側は貯湯タンク３に直接接触しないように位置させ、貯湯タンク３からの放熱パスとなり難いように構成したが、例えば耐震補強部材８を熱伝導性の低い部材とし、貯湯タンク３に当接させ強度を確保するようにしてもよい。

実施の形態３．
次に、図５および図６を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。図５は、本発明の実施の形態３における貯湯式給湯機１の底板ユニット９の断面図である。また、図６は、本発明の実施の形態３における貯湯式給湯機１の下部の下部断面図である。図５および図６に示すとおり、本発明の実施の形態３の貯湯式給湯機１は、底板２５が貯湯タンク３の底部の形状に近似した曲面形状に形成されている点、および底板２５およびタンク脚６が下部断熱材４４と一体に成形された底板ユニット９を構成している点を除き、上述した図１および図２に示す貯湯式給湯機１と同様である。

実施の形態３の貯湯式給湯機１では、図５および図６に示すとおり、底板２５が貯湯タンク３の底部の形状に近似した曲面形状を持つため、地震に伴い貯湯タンク３に負荷される荷重に対し、タンク脚６と協調して剛性の高い底板２５が下部断熱材４４を介して抗力を発揮する。このため、貯湯タンク３の傾きに伴う外装筐体２の変形や、製品の転倒、破壊の可能性が低減され、貯湯式給湯機の耐震性能が向上する。

また、実施の形態３の貯湯式給湯機１では、底板ユニット９は、底板２５、下部断熱材４４、およびタンク脚６で構成されている。具体的には、下部断熱材４４は、発泡ポリスチレンで形成され、底板２５とタンク脚６とがボルト固定された状態で金型内に挿入され、発泡ポリスチレンの成形過程で下部断熱材４４と一体成形される。このような底板ユニット９の構成によれば、貯湯タンク３に貯留された熱量を逃がす放熱パスとなるタンク脚６と下部断熱材４４が密着しており、タンク脚６から周囲空気に放熱される熱量が低減されるため、貯湯式給湯機１の保温性能が向上する。

ところで、本実施の形態３の貯湯式給湯機１では、下部断熱材４４の突起部４４ａを底板２５の曲面部へ接触させる構成としているが、両部品が接触する部位はこれに限られず、例えば、下部断熱材４４の突起部４４ａと底板２５のフランジ部２５ａとが接触する構成としてもよい。また、本実施の形態３の貯湯式給湯機１では、上述した実施の形態２の貯湯式給湯機１のように、耐震性能を向上させるための耐震補強部材８を配設することとしてもよい。

１ 貯湯式給湯機
２ 外装筐体
２５ 底板
２５ａ フランジ部
３ 貯湯タンク
４ 断熱材
４４ 下部断熱材
４４ａ 突起部
６ タンク脚
８ 耐震補強部材
９ 底板ユニット

Claims (8)

1. 外装筐体に収容されて内部に湯水を貯留する貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクの底部を覆う下部断熱材と、
   前記貯湯タンクを支持するタンク脚と、
   前記外装筐体の一部であって、前記タンク脚が固定される底板と、を備え、
   前記下部断熱材の少なくとも一部が、前記底板に当接していることを特徴とする貯湯式給湯機。
2. 前記底板は略矩形の形状の各辺にそれぞれフランジ部を備えた構造を有し、
   前記下部断熱材は、前記底板の各辺のそれぞれに向かって張り出した複数の突起部を備え、前記突起部が前記フランジ部に当接していることを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯機。
3. 前記突起部は、前記下部断熱材と別部品で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の貯湯式給湯機。
4. 前記タンク脚は、前記下部断熱材と一体に成形されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の貯湯式給湯機。
5. 前記下部断熱材よりも高い強度を持つ耐震補強部材を更に備え、
   前記耐震補強部材は、前記下部断熱材と一体に成形されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の貯湯式給湯機。
6. 前記貯湯タンクは複数の前記タンク脚によって支持され、
   前記耐震補強部材は、前記複数のタンク脚の間に配設されていることを特徴とする請求項５記載の貯湯式給湯機。
7. 前記底板は、前記下部断熱材と一体に成形されていることを特徴とする、請求項１乃至６の何れか１項記載の貯湯式給湯機。
8. 前記底板は曲面形状を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の貯湯式給湯機。

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