JP2014231976A - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】給湯機本体を支持する支持脚を低コストで強化することができ、耐震性の向上と低コストとを両立することが可能な貯湯式給湯機を提供すること。
【解決手段】本発明の貯湯式給湯機は、給湯機本体と、給湯機本体を設置面上で支持および固定する支持脚３と、を備える。支持脚３は、脚本体１１と、脚本体１１の下方に設けられ、設置面６０に固定された固定具（アンカーボルト５１）を貫通させる貫通部（貫通穴２４）を有する底面部２１と、底面部２１の二辺からそれぞれ上方に突出し、互いに対向する一対の側面部２５と、底面部２１の上面２３と、固定具に締結される締結具（ナット５２）との間に挟まれるように配置され、固定具を貫通させる貫通部と、側面部２５の内面に接触または近接する両端とを有する補強座金３１と、補強座金３１に設けられた補強リブ３３と、を備える。
【選択図】図１４

Description

本発明は、貯湯式給湯機に関する。

水を加熱する加熱手段（例えばヒートポンプ装置等）により生成した高温の湯を貯湯タンクに貯え、必要に応じて貯湯タンクから外部へ湯を供給する貯湯式給湯機が広く用いられている。一般に、貯湯式給湯機は、底面に複数の支持脚を備え、基礎等の設置面に固定したアンカーボルト等の固定具に、ナット等の締結具で支持脚を締結することにより、設置面に固定される。貯湯タンク内は湯水で常に満水状態に維持されるため、貯湯式給湯機は重量物となる。そのため、地震の揺れが発生した場合には、貯湯式給湯機の支持脚に大きな負担が掛かる。このような貯湯式給湯機には、大地震の際にも、傾斜したり転倒したりしないような耐震性が要求される。

特許文献１には、貯湯式給湯機の支持脚において、給湯機本体と固定される上面板と、上面板の端部から折れ曲がって設けられて上面板を支持し、対向する２枚の側面板と、折り曲げ加工された金属板により側面板および上面板と一体形成され、アンカーボルト等の固定具が貫通する取付穴を有する底面板とを備え、底面板が複数枚重なっているものが開示されている。

特開２０１１−１２８９６号公報

近年、貯湯式給湯機には、耐震性の更なる向上が求められている。貯湯式給湯機の耐震性を向上するためには、アンカーボルト等に固定される支持脚の底面部の強化が重要となる。特許文献１の発明によれば、底面板を複数枚重ねているので、支持脚の材料となる金属板の厚さを厚くしたり、材料強度の高い高価な材料を使用したりすることなく、支持脚の底面部を強化することができる。しかしながら、金属板の折り曲げ加工によって、側面板および上面板と一体に形成する底面板が複数枚重なるように加工することは、複雑な板金加工を要する。このため、製造コストを低減しにくいという問題がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、給湯機本体を支持する支持脚を低コストで強化することができ、耐震性の向上と低コストとを両立することが可能な貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

本発明に係る貯湯式給湯機は、給湯機本体と、給湯機本体を設置面上で支持および固定する支持脚と、を備え、支持脚は、脚本体と、脚本体の下方に設けられ、設置面に固定された固定具を貫通させる貫通部を有する底面部と、底面部の二辺からそれぞれ上方に突出し、互いに対向する一対の側面部と、底面部の上面と、固定具に締結される締結具との間に挟まれるように配置され、固定具を貫通させる貫通部と、側面部の内面に接触または近接する両端とを有する補強座金と、補強座金に設けられた補強リブと、を備えたものである。

本発明によれば、給湯機本体を支持する支持脚を低コストで強化することができ、耐震性の向上と低コストとを両立することが可能となる。

本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の概略を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機が備える支持脚の斜視図である。 図２中のＡ−Ａ断面図である。 図３中のＢ−Ｂ断面図である。 図４の一部を拡大した断面図である。 図３中のＣ−Ｃ断面図の一部を示す断面図である。 本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の支持脚が備える補強座金の斜視図である。 本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の支持脚が備える補強座金の上面図である。 本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の支持脚が備える補強座金の正面図である。 本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の支持脚が備える補強座金の側面図である。 比較例の支持脚がアンカーボルトに固定された状態を示す斜視図である。 比較例の支持脚がアンカーボルトに固定された状態を示す正面図（図１１中の矢視Ｄ）である。 比較例の支持脚がアンカーボルトに固定された状態を示す正面図（地震による荷重が印加された場合）である。 本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の支持脚がアンカーボルトに固定された状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の支持脚がアンカーボルトに固定された状態を示す正面図（図１４中の矢視Ｅ）である。 図１５中のＦ−Ｆ断面図の一部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、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の貯湯式給湯機の概略を示す斜視図である。図１に示すように本実施の形態１の貯湯式給湯機１は、給湯機本体２と、例えばコンクリートの基礎等の設置面６０上で給湯機本体２を支持および固定する複数（例えば３本）の支持脚３とを備える。給湯機本体２は、略直方体形状の筐体の内部に、湯水を貯留する貯湯タンク、配管類、ポンプ類、弁類、熱交換器、制御用機器等が収納された構成となっているが、これらの内部機器の図示は省略する。支持脚３は、給湯機本体２の底部に固定されている。また、給湯機本体２には、水源からの水を供給する給水配管、湯を外部の端末に供給する給湯配管、電源線等が接続されているが、本発明の特徴には直接関連の無い内容であるため、図示を省略する。また、貯湯式給湯機１は、水を加熱して湯を生成する加熱手段（例えば、ヒートポンプ装置、電気ヒータ、太陽熱集熱器等）を備えるが、図示を省略する。加熱手段は、給湯機本体２内に設けられていてもよいし、給湯機本体２と別体になっていてもよい。

図２は、本実施の形態１の貯湯式給湯機１が備える支持脚３の斜視図である。図２に示すように、支持脚３は、脚本体１１と、底面部２１と、一対の側面部２５とを備える。脚本体１１は、図２中の左側面、右側面、後面および上面の４面を金属板で覆うとともに、正面側に補強リブ１２を有し、略箱体状（柱状）をなしている。脚本体１１の各面は、例えばスポット溶接等の手段で、互いに接合されている。本実施の形態１では、脚本体１１の上面の左右の端部からそれぞれ下方に延びた耳部１３と、左右の側面とが重なるように構成し、この重なり部をスポット溶接等の手段で接合している。このような構成により、脚本体１１の剛性を高めることができる。その結果、脚本体１１は、給湯機本体２の重量を確実に支えるだけでなく、地震等の外力が印加された場合であっても容易に変形しないような剛性を有する。また、脚本体１１の上面には、ボルト等を介して給湯機本体２の底面に固定される際に使用するボルト穴１５が複数設けられている。

底面部２１は、脚本体１１の下側に固定されている。底面部２１は、略長方形状の板状をなしている。一対の側面部２５は、底面部２１の二つの長辺からそれぞれ垂直上方に突出し、互いに対向する。底面部２１と側面部２５とは、材料となる金属板を折り曲げ加工することにより、一体的に形成されている。側面部２５の中央部分には、高さが高くなった接合部４が設けられている。脚本体１１の側面と、接合部４とは、例えば溶接等により強固に接合されている。これにより、脚本体１１と、底面部２１とが、側面部２５を介して、連結固定されている。底面部２１の下面は、設置面６０に対する十分な接触面積を有する接地面を構成している。これにより、貯湯式給湯機１の重量や地震による荷重が設置面６０の一部に集中しないよう分散させると共に、貯湯式給湯機１の前後左右あらゆる方向からの地震荷重に対して安定性を得ることができる。本実施の形態１では、底面部２１は、脚本体１１の断面の範囲を超えて、水平方向（図２中の前方および後方）に突出している。これにより、設置面６０に対する底面部２１の接触面積を十分に大きくすることができ、地震時などの安定性を更に向上することができる。また、側面部２５は、底面部２１のほぼ全長に渡って、設けられている。側面部２５は、底面部２１を補強して剛性を高める補強リブとしても機能する。底面部２１の長手方向に沿って設けられた側面部２５が補強リブとして機能することにより、底面部２１の剛性を向上することができる。

本実施の形態１では、底面部２１には、設置面６０に固定された固定具（本実施の形態１では、後述するアンカーボルト５１）を貫通させる貫通部としての貫通穴２４が設けられている。ただし、本発明では、底面部２１の貫通部は、貫通穴２４に代えて、切欠きでもよい。

図３は、図２中のＡ−Ａ断面図である。図３に示すように、本実施の形態１では、貫通穴２４の形状は、略十字状になっている。このため、貫通穴２４は、アンカーボルト５１の位置の、前後方向のバラツキおよび左右方向のバラツキに十分に対応することができる。本発明では、貫通穴２４の形状はこのような形状に限定されるものではないが、一般に、貫通穴２４の大きさは、アンカーボルト５１の位置のバラツキに対応するために、アンカーボルト径に対して、比較的大きくされる。

図４は、図３中のＢ−Ｂ断面図である。図５は、図４の一部を拡大した断面図である。図４および図５に示すように、脚本体１１は、底面部２１の上面２３に接触する第一下端面１６と、底面部２１の上面２３に接触しない第二下端面１７とを有する。第二下端面１７の高さは、第一下端面１６に対し、段差を介して、やや高くなっている。第二下端面１７は、脚本体１１の正面側（補強リブ１２側）に位置している。第二下端面１７の範囲は、第一下端面１６の範囲に比べて、小さくなっている。脚本体１１の第二下端面１７と、底面部２１の上面２３との間には、溝５が形成されている。溝５は、後述する補強座金３１を取り付ける際、補強座金３１と脚本体１１とが互いに干渉しないようにするために設けた空間である。溝５の高さ寸法は、後述する補強座金３１の肉厚と同等以上の寸法とされる。

図６は、図３中のＣ−Ｃ断面図の一部を示す断面図である。図６に示すように、溝５は、脚本体１１の第二下端面１７と、側面部２５の内面と、底面部２１の上面２３とに囲まれて形成されている。

次に、図７乃至図１０を参照して、本実施の形態１の支持脚３が備える補強座金３１の構成について説明する。図７、図８、図９および図１０は、それぞれ、補強座金３１の斜視図、上面図、正面図および側面図である。これらの図に示す補強座金３１は、支持脚３を設置面６０のアンカーボルト５１に締結する際に使用する座金であるとともに、支持脚３の底面部２１を補強する機能を有する部品である。本実施の形態１において、補強座金３１は、上面視で略長方形状をなす。支持脚３をアンカーボルト５１に締結した状態で、補強座金３１の長手方向と、底面部２１の長手方向とは、直交する。補強座金３１には、補強リブ３３が設けられている。本実施の形態１では、補強座金３１と補強リブ３３とは、金属板を略直角に折り曲げ加工することにより、一体的に形成されている。このため、別部材で構成した補強リブ３３を補強座金３１に接合する場合に比べて、コストを低減することができる。補強座金３１の中央部には、アンカーボルト５１を貫通させる貫通部としての貫通穴３４が設けられている。貫通穴３４は、補強リブ３３の長手方向と直交する方向に長い楕円形状の長穴になっている。ただし、本発明では、補強座金３１の貫通部は、貫通穴３４に代えて、切欠きでもよい。補強座金３１の下面（底面）は、底面部２１の上面２３と接触し、地震の際に支持脚３の底面部２１に生じる曲げ力を受圧する受圧面として機能する。支持脚３をアンカーボルト５１に締結した状態で、補強座金３１の両端３１ａ，３１ｂは、それぞれ、一対の側面部２５の内面に接触または近接する。すなわち、補強座金３１の一端３１ａから他端３１ｂまでの長さ（図９中の寸法Ｗ）は、一対の側面部２５の内面間の距離にほぼ等しい。

補強リブ３３は、アンカーボルト５１の固定部を支点として補強座金３１の両端部を引き上げようとするような曲げ荷重に対する剛性を高める機能を有する。補強リブ３３は、補強座金３１の一端３１ａから他端３１ｂまで延びている。また、補強リブ３３の両端の端面は、補強座金３１の底面に対し、直角より小さい角をなすように傾斜した傾斜面３５になっている。本実施の形態１では、このような補強座金３１を支持脚３に備えることで、アンカーボルト５１の固定部の近傍では、底面部２１の幅全体（一方の側面部２５の内面から他方の側面部２５の内面まで）を補強座金３１で補強することが可能となる。このため、地震の際に最も荷重が集中するアンカーボルト５１の固定部の近傍を、低コストで効果的に補強することが可能となる。

補強座金３１の貫通穴３４の開口面積は、底面部２１の貫通穴２４の開口面積に比べて、小さくなっている。このため、アンカーボルト５１に締結するナット５２（締結具）と、補強座金３１との接触面積を十分に確保することができる。

次に、本実施の形態１の支持脚３の作用効果を分かり易くするため、比較例の支持脚４０について説明する。図１１は、比較例の支持脚４０がアンカーボルト５１に固定された状態を示す斜視図である。図１１に示すように、比較例の支持脚４０は、脚本体４４と、底面部４２とを有する。支持脚４０は、底面部４２に設けられた貫通穴４３にアンカーボルト５１を通し、略正方形の角座金４５を底面部４２の上からアンカーボルト５１に通し、ナット５２をアンカーボルト５１に締め付けることで、設置面６０に固定される。なお、図１１を含め、以下の図では、説明の便宜上、給湯機本体２などを省略して図示する。

図１２は、比較例の支持脚４０がアンカーボルト５１に固定された状態を示す正面図（図１１中の矢視Ｄ）である。図１２は、地震の荷重等が加わっていない通常状態を示している。

図１３は、比較例の支持脚４０がアンカーボルト５１に固定された状態を示す正面図である。図１３は、図１２と同様に、図１１中の矢視Ｄを示すが、地震による荷重が図中で右方向に印加されたときの支持脚４０の変形を示した図である。図１３に示すように、地震による荷重が図中で右方向に印加された場合には、底面部４２の図中で左側を設置面６０から引き剥がそうとするような曲げモーメントが支持脚４０に作用する。これにより、支持脚４０の底面部４２は、角座金４５の左端を支点として折れ曲がる。その結果、支持脚４０の脚本体４４の図中で右方向への傾斜が拡大し、給湯機本体２も右方向へ傾斜する。このような支持脚４０の脚本体４４の大きな傾斜が、前後左右に繰り返し生じることで、支持脚４０の何れかの部位の塑性変形が進み、支持脚４０が変形したままになる可能性がある。その結果、地震が収まった後に、給湯機本体２が傾斜したままになるなど、設置面６０に対する給湯機本体２の適正な固定状態が失われるおそれがある。

図１４は、本実施の形態１の支持脚３がアンカーボルト５１に固定された状態を示す斜視図である。図１４に示すように、支持脚３は、底面部２１に設けられた貫通穴２４にアンカーボルト５１を通し、その上から補強座金３１に設けられた貫通穴３４にアンカーボルト５１に通し、アンカーボルト５１にナット５２を取り付けて締め付けることで設置面６０に固定されている。補強座金３１は、底面部２１とナット５２とに挟まれた状態で固定されている。また、補強座金３１の一部は、脚本体１１の第二下端面１７と底面部２１の上面２３との間の溝５に挿入している。

なお、貯湯式給湯機１を設置する手順としては、まず、設置面６０にアンカーボルト５１を設置する。その後、貯湯式給湯機１を持ち上げ、支持脚３の底面部２１の貫通穴２４にアンカーボルト５１を通す。次に、底面部２１の上方から補強座金３１を配置する。この際、補強座金３１の貫通穴３４にアンカーボルト５１を通し、底面部２１の上面２３に補強座金３１の下面（底面）を接触させた後、補強座金３１の一部が溝５に挿入するよう図１４中の矢視Ｅの方向に補強座金３１をスライドさせる。このとき、補強座金３１の貫通穴３４が長穴になっていることにより、補強座金３１がアンカーボルト５１に対して移動可能である。その後、アンカーボルト５１にナット５２を取り付け、締め付ける。このようにして、貯湯式給湯機１は設置面６０に強固に固定される。

図１５は、本実施の形態１の支持脚３がアンカーボルト５１に固定された状態を示す正面図（図１４中の矢視Ｅ）である。図１５に示すように、補強座金３１の両端３１ａ，３１ｂは、側面部２５の内面に接触または近接する。このため、アンカーボルト５１の周囲において、一方の側面部２５の内面から他方の側面部２５の内面までの底面部２１の幅全体に渡って、底面部２１の上面２３に補強座金３１が接触する。この部位では、底面部２１の肉厚が補強座金３１の肉厚の分だけ増加したことと等価な状態となる。更に、補強座金３１は、補強リブ３３によって剛性が高められているため、比較例の支持脚４０に比べて、アンカーボルト５１の周囲の底面部２１の強度を大幅に向上することができる。更に、補強座金３１の一部が溝５に挿入しているため、後述のように、補強座金３１の左右の端部が上方へ持ち上げられようとしても、脚本体１１の第二下端面１７が干渉し、補強座金３１の変形をより確実に抑えることが可能となる。これにより、補強座金３１の変形に対する耐力を更に向上させることが可能となる。

図１５に示すように、支持脚３に対し地震による荷重が図中で右方向に印加された場合には、底面部２１に生じる曲げモーメントの支点は、補強座金３１の一端３１ａの位置、すなわち側面部２５の近傍になる。その結果、底面部２１の曲げ荷重は十分に軽減され、底面部２１が折れ曲がるように変形することを確実に抑制することができる。その結果、底面部２１の変形によって脚本体１１の傾斜が拡大することを確実に抑制することができる。このため、支持脚３に対して地震による荷重が前後左右に繰り返し作用した場合であっても、支持脚３が塑性変形することを確実に抑制することができる。よって、地震時の給湯機本体２の転倒を確実に防止すると共に、設置面６０に対する給湯機本体２の適正な固定状態が失われることを確実に抑制し、地震の後に給湯機本体２が傾斜したままになるようなことを確実に防止することができる。

また、本実施の形態１では、補強リブ３３が、補強座金３１の一端３１ａから他端３１ｂまで延びている。このため、補強座金３１の全体を補強リブ３３によって確実に補強することができる。

また、本実施の形態１では、補強リブ３３の両端の端面を傾斜面３５にしたことにより、以下のような効果が得られる。まず、本実施の形態１と異なり、傾斜面３５が無く、補強リブ３３の端面が垂直である場合について説明する。この場合、地震による荷重が作用しない状態で、側面部２５の内面は、補強リブ３３の端面に接触または近接している。そして、地震による荷重が支持脚３に作用すると、脚本体１１が僅かに傾斜するため、脚本体１１と接合部４で固定された側面部２５も僅かに傾斜する。このようにして側面部２５が内側に傾斜しようとしたとき、側面部２５の内面が補強リブ３３の端面に当たって動きを制限される。その結果、接合部４を脚本体１１から引き剥がそうとする力が作用する。これに対し、本実施の形態１では、地震による荷重が作用しない状態で、側面部２５の内面と、補強リブ３３の傾斜面３５との間には、隙間がある。そして、地震による荷重が作用し、側面部２５が内側に傾斜しようとしたときにも、側面部２５が傾斜面３５によって動きを強く制限されることはない。よって、接合部４を脚本体１１から引き剥がそうとする力が作用することを確実に抑制することができる。このため、地震による荷重が作用した場合であっても、脚本体１１と接合部４との固定箇所に過大な力がかかることを確実に抑制することができ、耐震性を更に向上することができる。

図１６は、図１５中のＦ−Ｆ断面図の一部を示す断面図である。図１６に示すように、補強座金３１の一部は、脚本体１１の第二下端面１７と、底面部２１の上面２３との間に形成される溝５に挿入している。この構成により、補強座金３１の左右の端部を上方へ引き上げようとする荷重が生じても、補強座金３１の上面が脚本体１１の第二下端面１７と干渉することにより、補強座金３１の変形を抑制することが可能となる。これにより、耐震性を更に向上することができる。特に、本実施の形態１では、補強座金３１の溝５に挿入する部分（図１６中で補強座金３１の右端部）と、補強リブ３３とが、アンカーボルト５１を介して、互いに反対側に位置する。このため、溝５と補強リブ３３とによって補強座金３１の変形を全体的により確実に抑制することができる。なお、補強座金３１は、溝５に対しほぼ隙間無く挿入することが好ましい。すなわち、溝５の幅は、補強座金３１の厚さとほぼ同じであることが好ましい。

以上説明したように、本実施の形態１によれば、最小限のコストで、支持脚３の強度を十分に増強することができる。このため、低コストで耐震性の高い貯湯式給湯機１を提供することが可能となる。

１ 貯湯式給湯機、２ 給湯機本体、３ 支持脚、４ 接合部、５ 溝、１１ 脚本体、１２ 補強リブ、１３ 耳部、１５ ボルト穴、１６ 第一下端面、１７ 第二下端面、２１ 底面部、２３ 上面、２４ 貫通穴、２５ 側面部、３１ 補強座金、３１ａ，３１ｂ 端、３３ 補強リブ、３４ 貫通穴、３５ 傾斜面、４０ 支持脚、４２ 底面部、４３ 貫通穴、４４ 脚本体、４５ 角座金、５１ アンカーボルト、５２ ナット、６０ 設置面

Claims (6)

1. 給湯機本体と、
   前記給湯機本体を設置面上で支持および固定する支持脚と、
   を備え、
   前記支持脚は、
   脚本体と、
   前記脚本体の下方に設けられ、前記設置面に固定された固定具を貫通させる貫通部を有する底面部と、
   前記底面部の二辺からそれぞれ上方に突出し、互いに対向する一対の側面部と、
   前記底面部の上面と、前記固定具に締結される締結具との間に挟まれるように配置され、前記固定具を貫通させる貫通部と、前記側面部の内面に接触または近接する両端とを有する補強座金と、
   前記補強座金に設けられた補強リブと、
   を備える貯湯式給湯機。
2. 前記底面部の上面と、前記脚本体の下端面との間に、前記補強座金の一部が挿入する溝が設けられている請求項１記載の貯湯式給湯機。
3. 前記補強座金の前記溝に挿入する部分と、前記補強リブとが、前記固定具を介して、反対側に位置する請求項２記載の貯湯式給湯機。
4. 前記補強リブは、前記補強座金の両端まで延びている請求項１乃至３の何れか１項記載の貯湯式給湯機。
5. 前記補強リブの両端の端面は、前記補強座金の底面に対し、直角より小さい角をなすように傾斜した傾斜面になっている請求項１乃至４の何れか１項記載の貯湯式給湯機。
6. 前記補強座金の前記貫通部の開口面積は、前記底面部の前記貫通部の開口面積より小さい請求項１乃至５の何れか１項記載の貯湯式給湯機。

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