JP2013170708A - 貯液ユニット、補強部材および給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】局所的な力が支持脚部に作用するのを防止することができ、耐震性を向上する。
【解決手段】貯液ユニット１は、貯液タンク３と、貯液タンク３を支持する複数の支持脚部１０と、を備え、複数の支持脚部１０は、隣接する支持脚部１０，１０同士が補強部材２０によって連結されている構成とした。補強部材２０は、複数の支持脚部１０のうち少なくとも１つの支持脚部１０において、支持脚部１０の延設方向に位置を異ならせて接続されているのがよい。
【選択図】図２

Description

本発明は貯液ユニット、補強部材および給湯装置に関する。

近年、加熱装置としてヒートポンプユニットや電気ヒータを熱源とした貯液ユニットを有する給湯装置の開発が進められている。
貯液ユニットは、液体を貯めるための貯液タンクを備えており、満水時やこれに近い状態では、貯液タンクが重量物となる。

ところで、貯液ユニットの耐震性を向上させる手段として、特許文献１に記載されたものが知られている。
特許文献１には、耐震連結金具を用いて貯液ユニットの外装ケースを固定壁に連結する技術が開示され、また、耐震連結金具と貯液タンクとを給湯管補強金具でさらに連結するようにした技術が開示されている。

特開平１１−３７５５９号公報

ところで、貯液タンクの重量を支える主な手段としては、貯液タンクの胴部の外周面に設けられた複数の支持脚部によるものが知られている。支持脚部は、通常、貯液タンクの周方向に所定間隔を置いて３本以上設けられており、貯液タンクの満水時における重量を支えることのできる強度を備えている。また、耐震性を満足する強度を備えている。

ところが、近年、地震の影響により貯液タンクが振動した際に、局所的な力が支持脚部に作用することが解ってきた。このため、このような局所的な力が支持脚部に作用するのを回避したいという要望がある。

そこで本発明は、局所的な力が支持脚部に作用するのを防止することができ、耐震性を向上することができる貯液ユニット、補強部材および給湯装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の貯液ユニットは、貯液タンクと、前記貯液タンクを支持する複数の支持脚部と、を備え、複数の前記支持脚部は、隣接する前記支持脚部同士が補強部材によって連結されていることを特徴とする。

また、本発明の補強部材は、貯液ユニットの貯液タンクを支持している複数の支持脚部を補強するための補強部材であって、隣接する前記支持脚部に亘ってそれぞれ取り付けられ、前記支持脚部同士を連結していることを特徴とする。

また、本発明の給湯装置は、前記貯液ユニットを備えることを特徴とする。

本発明によれば、局所的な力が支持脚部に作用するのを防止することができ、耐震性を向上することができる貯液ユニット、補強部材および給湯装置が得られる。

本発明の第１実施形態に係る給湯装置に適用される貯液ユニットの内部構造を示した側面図である。 （ａ）は貯液ユニットの下部の側面図、（ｂ）は支持脚部に対する補強部材の配置を示した模式平面図、（ｃ）は連結部分の拡大図である。 （ａ）（ｂ）は変形例の補強部材を示す模式平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は連結部分の変形例を示す拡大斜視図である。 （ａ）（ｂ）は連結部分の変形例を示す拡大斜視図である。 （ａ）（ｂ）は連結部分の変形例を示す拡大斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る給湯装置に適用される貯液ユニットの下部の内部構造を示した側面図である。 本発明の第３実施形態に係る給湯装置に適用される貯液ユニットを示した図であり、（ａ）は貯液ユニットの下部の内部構造を示した側面図、（ｂ）は連結部分の拡大平面図である。

以下、本発明を実施するための形態を適宜図面を参照しながら説明するが、本実施形態は以下の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で任意に変更して実施可能である。なお、各実施形態において、同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
以下の説明において、貯液ユニットを、電気ヒータを用いて温水を作る電気温水器やヒートポンプユニットにより温水を作るヒートポンプ式の給湯装置に用いられるものを示すが、貯液ユニットの形式を限定する趣旨ではない。

（第１実施形態）
図１に示すように、貯液ユニット１は、略直方体形状とされた外装カバー２の内部に高温の湯を貯める貯液タンク３を有している。貯液ユニット１には、加熱装置としての図示しないヒートポンプユニットが接続され、給湯装置を構成する。
外装カバー２は、各面が概略四角形状に形成されており、図示しない断熱材等を介して貯液タンク３を覆っている。外装カバー２は、貯液タンク３の下方に配置された底板４に対して取り付けられている。
なお、外装カバー２の内側には、貯液タンク３との間に図示しない空間部が形成されている。この空間部には、図示しない配管や、各種制御弁、電気部品等が配置されている。
また、外装カバー２の一部には、配管等を接続するための接続スペースが設けられている。

貯液タンク３は、円筒状の胴部３１と、胴部３１の上端に取り付けられた上鏡部３２と、胴部３１の下端に取り付けられた下鏡部３３と、を備えて構成される。胴部３１に対して上鏡部３２および下鏡部３３は、溶接にて接合されている。
貯液タンク３には、図示しない給水配管や給湯配管等が接続され、タンク内の温度を検出する複数の温度センサ等の電気部品が取り付けられている。

貯液タンク３の下部外周面には、取付板１０ａを介して支持脚部１０が設けられている。支持脚部１０は、貯液タンク３の周方向に等間隔を空けて計３本設けられている（図２（ｂ）参照）。各支持脚部１０は、横断面が略Ｖ字形状（図２（ｂ）（ｃ）参照）とされており、本実施形態ではＶ字形の開き角度が約６０度に設定されている。
各支持脚部１０の下端部は、図示しないボルト等の固定手段により、底板４に固定されている。
なお、底板４の下面には、支持脚部１０の固定位置に対応して３本の脚部５が溶接等により固定されている。つまり、各支持脚部１０は、底板４を介して間接的に３本の脚部５にそれぞれ接続されている。脚部５は、横断面略Ｈ形状（不図示）とされており、貯液タンク３（支持脚部１０）のみならず貯液ユニット１全体を支持するのに十分な強度を有しており、耐震性を備えている。
貯液ユニット１は、図１に示すように、アンカーボルト６により脚部５を設置面に固定することで設置される。

複数の支持脚部１０には、板状の補強部材２０が取り付けられている。補強部材２０は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、隣接する支持脚部１０，１０にそれぞれ亘るように取り付けられている。補強部材２０の両端部には、図２（ｃ）に示すように、ボルト孔２１が形成されており、補強部材２０は、このボルト孔２１に挿通されるボルト２２を支持脚部１０に設けられた取付孔１２に挿通してナット２３で締め付けることで支持脚部１０に取り付けられる。
なお、支持脚部１０と補強部材２０との接続は、ボルト２２とナット２３によるものに限定されることはなく、例えば、タッピングねじ等、ナット２３を必要としないねじやボルトを用いてもよい。

ここで、支持脚部１０のＶ字形の開き角度は、６０度であるので、図２（ｂ）に示すように、隣接する支持脚部１０，１０を補強部材２０で繋ぐと、平面視で、各支持脚部１０を頂点とする略正三角形状に補強部材２０が配置されることとなる。
つまり、各支持脚部１０は、貯液タンク３の下部周りにおいて、３つの補強部材２０で略正三角形状に一体的に連結されている。これにより、地震によって貯液タンク３が振動した際に、補強部材２０を通じて各支持脚部１０に力が分散され、例えば１つの支持脚部１０に局所的に力が作用することがない。

また、補強部材２０は、図２（ａ）に示すように、局所的に力が作用しやすい、支持脚部１０の上下方向（延設方向）の中央部に近付けた位置で、支持脚部１０に固定されている。これにより、支持脚部１０の中央部付近に作用しやすい力を好適に分散させることができる。
なお、補強部材２０は、支持脚部１０，１０間に取り付けるための十分な長さを有しており、十分な強度を保つために鉄板（鋼板）等を用いるのが望ましい。

以上説明した本実施形態の貯液ユニット１によれば、各支持脚部１０は、隣接する支持脚部１０，１０同士が補強部材２０によってそれぞれ連結されているので、地震により作用する力を補強部材２０によって好適に分散することができ、各支持脚部１０に局所的な力が作用するのを防止することができる。したがって、耐震性を向上することができる。

なお、補強部材２０は、既設の貯液ユニット１に対して、後付けで取り付けることもできる。この場合には、支持脚部１０に取付孔１２を形成して、ボルト２２とナット２３で固定することで補強部材２０を容易に取り付けることができる。

なお、支持脚部１０は、Ｖ字形の開き角度が略９０度開いたものでもよい。この場合には、補強部材２０の両端部分を、支持脚部１０の開き角度に併せて面接触可能となる角度に折り曲げ加工して支持脚部１０に補強部材２０を連結（固定）すればよい。

図３（ａ）（ｂ）に補強部材２０の変形例を示す。図３（ａ）に示した補強部材２０は、貯液タンク３の下部の外周面３ａに沿うように、補強部材２０の中間部２４を湾曲状に膨らませたものである。
このような中間部２４を設けることにより、貯液タンク３の下鏡部３３の外周面３ａに沿わせるようにして（干渉しないようにして）補強部材２０を配置することができる。したがって、その分、図１で示した位置よりも支持脚部１０の中央部に近付けて補強部材２０を支持脚部１０に連結することができる。これにより、耐震性がより向上する。

また、図３（ｂ）に示した補強部材２０は、貯液タンク３の胴部３１の外周面３ｂと同様の曲率半径となるように、補強部材２０の両端部分を残して湾曲形状としたものである。
このような湾曲形状とすることにより、貯液タンク３の胴部３１や下鏡部３３に接触することなく（干渉することなく）補強部材２０を配置することができる。したがって、局所的に力が作用しやすい支持脚部１０の中央部に、補強部材２０を取り付けることができる。これにより、耐震性がより向上する。

また、図４（ａ）に示すように、高さ方向に補強部材２０Ａを幅広に形成し、支持脚部１０に対して上下方向に並べた２つのボルト２２，２２で補強部材２０Ａを取り付けるようにしてもよい。このような補強部材２０Ａを用いることによって、耐震性がより向上する。

さらに、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、Ｌ字形状の補強部材２０Ｂやコ字形状の補強部材２０Ｃを用いて支持脚部１０に取り付けるようにしてもよい。このような補強部材２０Ｂ，２０Ｃを用いることによって、耐震性がより向上する。

また、図５（ａ）に示すように、Ｌ字形状の板材２５を、支持脚部１０の側面において補強部材２０，２０の両端部に架けわたすようにしてボルト２２，２２で固定してもよい。このような板材２５を用いることによって、連結部分の強度を向上させることができ、耐震性がより向上する。

さらに、図５（ｂ）に示すように、端部に折曲部２６を設けた補強部材２０Ｄを用い、支持脚部１０の２つの面に亘って、補強部材２０Ｄ，２０Ｄの端部が重なりつつ連結されるように構成してもよい。このような構成とすることにより、連結部分の強度をさらに向上させることができ、耐震性がより向上する。

また、図６（ａ）に示すように、支持脚部１０の外側面にＬ字形状の支持部材２７を溶接等により設け、支持脚部１０の外側面と支持部材２７の内側面との間に形成されるポケットＰに、補強部材２０の端部を支持してもよい。この場合にも補強部材２０をボルト２２で固定することができる。
このような構成することにより、ポケットＰに補強部材２０の端部を支持することができるので、補強部材２０の組付作業が簡単になる。

なお、図６（ｂ）に示すように、Ｌ字形状の補強部材２０Ｅを用いて、ポケットＰに支持し、ボルト２２で固定するように構成してもよい。

（第２実施形態）
次に、図７を参照して第２実施形態について説明する。本実施形態では、支持脚部１０に対する補強部材２０の連結位置を、支持脚部１０の延設方向に異ならせている。つまり、支持脚部１０に対して補強部材２０が傾斜した姿勢で（支持脚部１０の延設方向に直交する方向に対して角度をもって）連結されるようになっている。

補強部材２０は、一端部が支持脚部１０の延設方向下側となるＸ１位置に連結されている。また、補強部材２０は、他端部が隣接する支持脚部１０において、Ｘ１位置よりも高い位置となる延設方向上側のＸ２位置に連結されている。

本実施形態によれば、支持脚部１０の延設方向に位置を異ならせて補強部材２０が連結されているので、地震時に支持脚部１０に作用する力を支持脚部１０の延設方向（上下方向）に分散させることができる。したがって、耐震性がより向上する。

なお、各補強部材２０は、各支持脚部１０において、延設方向に位置を異ならせて連結されたものを示したが、これに限られることはなく、少なとも１つの支持脚部１０において、延設方向に位置を異ならせて連結されていてもよい。

本実施形態においても、前記した図４（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）（ｂ）に示したような態様とすることができる。

（第３実施形態）
次に、図８を参照して第３実施形態について説明する。本実施形態では、支持脚部１０の延設方向に直交する方向から支持脚部１０を挟持する補強板５０，５１を備え、この補強板５０に補強部材２０が接続されて隣接する支持脚部１０，１０同士が連結されている構成となっている。

図８（ａ）に示すように、補強板５０は、支持脚部１０の前面側（径方向外側）に装着される板である。補強板５０は、図８（ｂ）に示すように、支持脚部１０のＶ字形状に対応するＶ字形状とされており、端部５０ｂ，５０ｂが支持脚部１０の両側方に大きく延出している。補強板５０の端部５０ｂ，５０ｂには、補強部材２０が連結されるようになっている。
また、補強板５０には、補強板５０，５１同士を連結するためのボルト孔５０ａ，５０ａが形成されている。

補強板５１は、図８（ｂ）に示すように、支持脚部１０の後面側（径方向内側）に装着される板である。この補強板５１も、支持脚部１０のＶ字形状に対応するＶ字形状とされており、補強板５０との間に支持脚部１０を挟持するようになっている。補強板５１の両端部５１ｂ，５１ｂには、ボルト孔５１ａ，５１ａが形成されている。このボルト孔５１ａ，５１ａは、補強板５０のボルト孔５０ａ，５０ａに対応した位置に形成されている。

補強板５０と補強板５１は、補強板５０のボルト孔５０ａを通じて挿入された固定ボルト５２を、補強板５１のボルト孔５１ａに挿通してナット５３で締め付けることにより連結される。この連結により、補強板５０と補強板５１との間に支持脚部１０が挟持される。つまり、支持脚部１０にボルト孔等を加工することなく、補強板５０，５１を介して補強部材２０を支持脚部１０に連結することができる。

本実施形態によれば、支持脚部１０が補強板５０，５１で挟持されているので、支持脚部１０の強度をより高めることができる。したがって、耐震性がより向上する。
また、補強板５０，５１を介して補強部材２０を支持脚部１０に連結することができるので、支持脚部１０にボルト孔等を加工する手間が省け、取付作業が行いやすい。また、既設の貯液ユニット１に対して後付けで補強部材２０を取り付ける場合の施工性が向上する。

本実施形態においても、前記した図４（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）（ｂ）に示したような態様とすることができる。

前記各実施形態において、支持脚部１０は、４本以上設けられていてもよい。
また、前記各実施形態において、貯液タンク３内に貯められるのは、湯としての不凍液やブライン等であっても、いずれの液体でもよい。

１ 貯液ユニット
２ 外装カバー
３ 貯液タンク
１０ 支持脚部
２０ 補強部材
５０，５１ 補強板

Claims (5)

1. 貯液タンクと、前記貯液タンクを支持する複数の支持脚部と、を備え、
   複数の前記支持脚部は、隣接する前記支持脚部同士が補強部材によって連結されていることを特徴とする貯液ユニット。
2. 前記補強部材は、複数の前記支持脚部のうち少なくとも１つの前記支持脚部において、前記支持脚部の延設方向に位置を異ならせて連結されていることを特徴とする請求項１に記載の貯液ユニット。
3. 前記支持脚部の延設方向に直交する方向から前記支持脚部を挟持する補強板を備え、
   前記補強部材は、前記補強板に接続されて隣接する前記支持脚部同士を連結していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の貯液ユニット。
4. 貯液ユニットの貯液タンクを支持している複数の支持脚部を補強するための補強部材であって、
   隣接する前記支持脚部に亘ってそれぞれ取り付けられ、前記支持脚部同士を連結していることを特徴とする補強部材。
5. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の前記貯液ユニットを備えることを特徴とする給湯装置。

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