JP6450566B2 - タンクユニット - Google Patents

Description

本明細書で開示する技術は、タンクユニットに関する。

特許文献１には、円筒状の胴板と、胴板の下部の開口を覆う下部鏡板と、胴板の上部の開口を覆う上部鏡板を備えるタンクと、タンクを収容するケーシングを備えるタンクユニットが開示されている。このタンクユニットでは、タンクの上部鏡板に給湯用配管が接続されている。このタンクユニットでは、給湯用配管と溶接した支持部材を介して、タンクの上部鏡板とケーシングが連結されている。このタンクユニットによれば、タンクの上部がケーシングと連結されていない場合に比べて、タンクの耐震性を向上することができる。

特開平８−３２７１５７号公報

特許文献１の技術では、支持部材が給湯用配管に当接しているため、例えばタンクユニットを搬送する際にケーシングに衝撃が印加されると、支持部材を介して給湯用配管に衝撃荷重が作用し、給湯用配管が損傷してしまうおそれがある。本明細書では、ケーシングに収容されたタンクの上部鏡板に給湯用配管が接続されているタンクユニットにおいて、タンクの耐震性を向上しつつ、給湯用配管の損傷を抑制することが可能な技術を提供する。

本明細書が開示するタンクユニットは、円筒状の胴板と、胴板の下部の開口を覆う下部鏡板と、胴板の上部の開口を覆う上部鏡板を備えるタンクと、タンクを収容するケーシングを備えている。そのタンクユニットでは、タンクの上部鏡板に給湯用配管が接続されている。そのタンクユニットでは、給湯用配管から間隔を隔てて配置された支持部材を介して、タンクの上部鏡板とケーシングが連結されている。上記のタンクユニットは、支持部材が、タンクの上部鏡板に溶接される第１部材と、第１部材と締結具によって締結され、ケーシングと締結具によって締結される第２部材を備えている。上記のタンクユニットでは、第２部材が、ケーシングの天面板に締結具によって固定されており、かつケーシングの後面板に締結具によって固定されている。

上記のタンクユニットによれば、支持部材を介してタンクの上部鏡板とケーシングが連結されているため、タンクの耐震性を向上することができる。また、上記のタンクユニットによれば、支持部材が給湯用配管から間隔を隔てて配置されているので、例えばタンクユニットを搬送する際にケーシングに衝撃が印加されても、支持部材を介して給湯用配管に衝撃荷重が作用することがない。上記のタンクユニットによれば、タンクの耐震性を向上しつつ、給湯用配管の損傷を抑制することができる。また、上記のタンクユニットによれば、タンクユニットを組み立てる際に、タンクの上部と、支持部材と、ケーシングの上部との位置合わせをより容易に行うことができる。

上記のタンクユニットは、支持部材が、給湯用配管から見てケーシングの後方側に配置されているように構成することができる。

一般的に、タンクユニットの内部のメンテナンスを行う際には、作業者はケーシングの前方側から作業を行う。上記のタンクユニットによれば、支持部材がケーシングの後方側に配置されているので、メンテナンス作業の邪魔になることがない。メンテナンスの作業性を向上することができる。

上記のタンクユニットは、タンクの上部鏡板が、半球形よりも扁平な形状に形成されており、支持部材が、ケーシングの天面板に連結されているように構成することができる。

上記のタンクユニットによれば、タンクの上部鏡板が扁平な形状に形成されているので、上部鏡板の頂部から離れた位置であっても、ケーシングの天面板から上部鏡板の表面までの距離を小さくすることができる。従って、支持部材を小型化することができる。また、支持部材として上下方向に短いものを使用することができるので、支持部材の剛性を高めて、タンクの耐震性をより向上することができる。

実施例のタンクユニット２の全体の構成を示す斜視図である。 実施例のタンクユニット２の図１のＩＩ−ＩＩ断面で見た縦断面図である。 実施例のタンクユニット２の上部の構成を示す斜視図である。 実施例のタンクユニット２の上部の構成を示す別の斜視図である。 実施例のタンクユニット２の上部の図３のＶ−Ｖ断面で見た縦断面図である。 実施例のタンクユニット２の上部の連結用金具３４とスペーサ３６を取り除いた斜視図である。

（実施例）
図１、図２に示すように、本実施例のタンクユニット２は、タンク４と、ケーシング６を備えている。タンクユニット２は、例えばヒートポンプや太陽熱パネル、発電装置等の熱源によって加熱された水をタンク４に貯えておいて、タンク４の高温の水を利用して給湯箇所への給湯を行う貯湯式の給湯装置の一部として使用される。なお、図示を明瞭化するために、図面ではケーシング６の内部を透過的に示している。また、図示を明瞭化するために、図面ではタンク４を覆う断熱材を省略している。

ケーシング６は、略直方体の箱型形状に形成されている。ケーシング６の内部の後方側（図１の右下側、図２の右側）には、タンク４が収容されている。ケーシング６の内部の前方側（図１の左上側、図２の左側）には、タンク４とともに使用される各種の配管や、弁や、ポンプや、制御基板等が収容されている。

ケーシング６は、架台８と、底面板１０と、フレーム１２と、上前面板１４と、下前面板１６と、右側面板１８と、左側面板２０と、後面板２２と、天面板２４を備えている。架台８は、タンクユニット２が設置される地面や床等に固定される。底面板１０は、略水平方向に沿うように、架台８の上部に固定されている。フレーム１２は、ケーシング６の前方側において略鉛直方向に沿って上下に伸びるように、架台８の上部に固定されている。右側面板１８と左側面板２０は、略鉛直方向に沿って上下に伸びるように、架台８の上部とフレーム１２に固定されている。後面板２２は、略鉛直方向に沿って上下に伸びるように、架台８の上部と右側面板１８と左側面板２０に固定されている。天面板２４は、略水平方向に沿うように、右側面板１８と左側面板２０と後面板２２に固定されている。

ケーシング６の上前面板１４は、フレーム１２と右側面板１８と左側面板２０と天面板２４に着脱可能に取り付けられている。下前面板１６は、架台８とフレーム１２と右側面板１８と左側面板２０に着脱可能に取り付けられている。上前面板１４や下前面板１６を取り外すことで、作業者はケーシング６の内部に収容された各種の構成要素についてのメンテナンスを行うことができる。

タンク４は、略鉛直方向に沿って上下方向に伸びる円筒状の胴板４ａと、胴板４ａの下部の開口を覆う下部鏡板４ｂと、胴板４ａの上部の開口を覆う上部鏡板４ｃを備えている。胴板４ａ、下部鏡板４ｂ、上部鏡板４ｃは、何れもステンレス製である。タンク４は全体として、略鉛直方向に沿って上下方向に伸びる細長い形状に形成されている。下部鏡板４ｂと上部鏡板４ｃは、何れもさら形に形成されており、半球形の鏡板に比べて扁平な形状に形成されている。下部鏡板４ｂと上部鏡板４ｃは、いずれも胴板４ａに溶接されている。タンク４の容量は、例えば１００Ｌである。

タンク４の下部の胴板４ａの外周面には、３つの締結用金具２６が溶接されている。１つの締結用金具２６は、タンク４から見てケーシング６の後方側に配置されており、他の２つの締結用金具２６は後方側の締結用金具２６から周方向に１２０°の間隔を置いて配置されている。言い換えると、３つの締結用金具２６は、周方向に略等間隔（略１２０°間隔）で配置されている。締結用金具２６には、上下方向に伸びるタンク支持脚２８が締結具によりそれぞれ固定されている。タンク支持脚２８は、ケーシング６の底面板１０に対して締結具によりそれぞれ固定されている。なお、以下では締結用金具２６とタンク支持脚２８を総称して、下側支持部材４０ともいう。すなわち、タンク４は、胴板４ａの下部の外周面に連結された下側支持部材４０を介して、ケーシング６の底面板１０に支持されている。

図３−図５に示すように、タンク４の上部鏡板４ｃの頂部には開口４ｄが形成されており、開口４ｄには給湯用配管３０が挿通されている。タンクユニット２において、タンク４からの水を利用して給湯を行う際には、タンク４の上部の水が給湯用配管３０を介して送り出される。

タンク４の上部鏡板４ｃの表面には、締結用金具３２が溶接されている。締結用金具３２は、上部鏡板４ｃの頂部の開口４ｄから見てケーシング６の後方側であって、上部鏡板４ｃの中間部分に配置されている。締結用金具３２には、連結用金具３４が締結具によって固定されている。連結用金具３４は、ケーシング６の天面板２４と後面板２２に締結具によって固定されている。なお、以下では締結用金具３２と連結用金具３４を総称して、上側支持部材４２ともいう。すなわち、タンク４は、上部鏡板４ｃの表面に連結された上側支持部材４２を介して、ケーシング６の天面板２４および後面板２２に支持されている。

図６に示すように、締結用金具３２は、上部鏡板４ｃに溶接される一対の溶接片３２ａと、連結用金具３４に締結具によって固定される締結片３２ｂと、一対の溶接片３２ａと締結片３２ｂをそれぞれ連結する一対の連結片３２ｃを備えている。一対の溶接片３２ａは、タンクユニット２を上方から平面視したときに、開口４ｄからケーシング６の後方側に上部鏡板４ｃの径方向に沿って伸びる直線を挟んで対称となる位置に配置されている。一対の溶接片３２ａは、それぞれ上部鏡板４ｃの表面に沿う形状に形成されている。一対の連結片３２ｃは、締結用金具３２が上部鏡板４ｃに取り付けられたときに、略鉛直方向に沿う形状に形成されている。締結片３２ｂは、締結用金具３２が上部鏡板４ｃに取り付けられたときに、略水平方向に沿って一対の連結片３２ｃを接続する形状に形成されている。締結用金具３２は、ステンレス製である。

図３−図５に示すように、連結用金具３４は、下側締結片３４ａと、下側締結片３４ａの後方側の端部から上方に屈曲した連結片３４ｂと、連結片３４ｂの上方側の端部から後方に屈曲した上側締結片３４ｃと、上側締結片３４ｃの後方側の端部から下方に屈曲した後側締結片３４ｄを備えている。下側締結片３４ａは、締結用金具３２の締結片３２ｂと締結具によって固定される。上側締結片３４ｃは、スペーサ３６を介してケーシング６の天面板２４と締結具によって固定される。後側締結片３４ｄは、ケーシング６の後面板２２と締結具によって固定される。連結用金具３４は鋼材製である。なお、上側締結片３４ｃは、スペーサ３６を介さずにケーシング６の天面板２４と締結具によって固定されてもよい。

本実施例のタンクユニット２では、タンク４の下部が下側支持部材４０を介してケーシング６の底面板１０に支持されているとともに、タンク４の上部が上側支持部材４２を介してケーシング６の天面板２４および後面板２２に支持されている。このような構成とすることによって、タンク４の上部が上側支持部材４２を介して支持されていない場合に比べて、タンク４の共振周波数をより高めることができる。この結果、地震の発生時にタンク４が地震波に共振することを抑制し、タンク４の耐震性を顕著に向上することができる。

本実施例のタンクユニット２では、上側支持部材４２が給湯用配管３０から間隔を隔てて配置されている。このような構成とすることによって、タンクユニット２の搬送時などケーシング６に衝撃が印加されたときに、給湯用配管３０が上側支持部材４２と接触して給湯用配管３０に衝撃荷重が印加されることを防ぐことができる。給湯用配管３０の損傷を抑制することができる。

上部鏡板４ｃに取り付ける上側支持部材４２の位置は、ケーシング６に衝撃が印加されても給湯用配管３０と接触するおそれがない程度に給湯用配管３０から間隔をあけてあれば、どのような位置であってもよい。例えば、タンクユニット２を上方から平面視したときの締結用金具３２の位置を、上部鏡板４ｃの最外径の１０％−１００％の半径の位置としてもよいし、３０％−８０％の半径の位置としてもよいし、５０％−６０％の半径の位置としてもよい。締結用金具３２の位置を上部鏡板４ｃの頂部に近づけるほど、タンク４の耐震性を向上することができるものの、締結用金具３２を上部鏡板４ｃに溶接しにくくなるとともに、締結用金具３２と連結用金具３４を介したタンク４からの放熱が大きくなる。逆に、締結用金具３２の位置を上部鏡板４ｃの頂部から遠ざけるほど、締結用金具３２を上部鏡板４ｃに溶接しやすく、かつ締結用金具３２と連結用金具３４を介したタンク４からの放熱は小さくなるものの、タンク４の耐震性は向上しにくくなる。

本実施例のタンクユニット２では、上部鏡板４ｃが半球形よりも扁平なさら形に形成されている。このため、上部鏡板４ｃの頂部から離れた位置であっても、天面板２４から上部鏡板４ｃの表面までの距離を小さくすることができる。従って、連結用金具３４を小型化することができる。また、連結用金具３４として連結片３４ｂが短いものを使用することができるので、連結用金具３４の剛性を高めて、タンク４の耐震性をより高めることができる。なお、これとは異なり、上部鏡板４ｃが半球形に形成されていてもよい。

本実施例のタンクユニット２では、上側支持部材４２が上部鏡板４ｃの頂部の開口４ｄから見て、すなわち給湯用配管３０から見て、ケーシング６の後方側に配置されている。このため、上前面板１４や下前面板１６を取り外してケーシング６の内部に収容された各種の構成要素についてのメンテナンスを行う場合に、上側支持部材４２が作業の邪魔になることがない。本実施例のタンクユニット２によれば、メンテナンスの作業性を向上することができる。なお、これとは異なり、上側支持部材４２が、上部鏡板４ｃの頂部の開口４ｄから見て、すなわち給湯用配管３０から見て、ケーシング６の右側方側または左側方側に配置されていてもよいし、ケーシング６の前方側に配置されていてもよい。

本実施例のタンクユニット２では、上側支持部材４２が、別個の部品である締結用金具３２と連結用金具３４を備えている。このような構成とすることによって、タンクユニット２を組み立てる際に、タンク４の上部と、上側支持部材４２と、ケーシング６の上部との位置合わせをより容易に行うことができる。なお、これとは異なり、上側支持部材４２が、締結用金具３２と連結用金具３４を一体化して形成されていてもよい。

上記の実施例では、タンクユニット２が、下側支持部材４０として、３つの締結用金具２６と３つのタンク支持脚２８を備える構成について説明したが、締結用金具２６とタンク支持脚２８の個数は３つに限定されない。例えば、タンクユニット２は、下側支持部材４０として、２つの締結用金具２６と２つのタンク支持脚２８を備えていてもよいし、４つ以上の締結用金具２６と４つ以上のタンク支持脚２８を備えていてもよい。

上記の実施例では、タンクユニット２が、上側支持部材４２として、１つの締結用金具３２と１つの連結用金具３４を備える構成について説明したが、締結用金具３２と連結用金具３４の個数は１つに限定されない。例えば、タンクユニット２は、上側支持部材４２として、２つ以上の締結用金具３２と２つ以上の連結用金具３４を備えていてもよい。

上記の実施例では、下側支持部材４０と上側支持部材４２がいずれも金属製の部材からなる構成について説明したが、これらの部材の一部または全部が例えばＦＲＰ等の非金属製の部材からなってもよい。

上記の実施例では、上側支持部材４２の連結用金具３４が、ケーシング６の天面板２４と後面板２２に締結具によって固定される構成について説明した。これとは異なり、上側支持部材４２の連結用金具３４は、天面板２４のみに締結具によって固定されてもよいし、後面板２２のみに締結具によって固定されてもよい。また、上側支持部材４２の連結用金具３４は、天面板２４および／または後面板２２の代わりに、または加えて、右側面板１８および／または左側面板２０に締結具によって固定されてもよい。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２ ：タンクユニット
４ ：タンク
４ａ ：胴板
４ｂ ：下部鏡板
４ｃ ：上部鏡板
４ｄ ：開口
６ ：ケーシング
８ ：架台
１０ ：底面板
１２ ：フレーム
１４ ：上前面板
１６ ：下前面板
１８ ：右側面板
２０ ：左側面板
２２ ：後面板
２４ ：天面板
２６ ：締結用金具
２８ ：タンク支持脚
３０ ：給湯用配管
３２ ：締結用金具
３２ａ ：溶接片
３２ｂ ：締結片
３２ｃ ：連結片
３４ ：連結用金具
３４ａ ：下側締結片
３４ｂ ：連結片
３４ｃ ：上側締結片
３４ｄ ：後側締結片
３６ ：スペーサ
４０ ：下側支持部材
４２ ：上側支持部材

Claims (3)

1. 円筒状の胴板と、胴板の下部の開口を覆う下部鏡板と、胴板の上部の開口を覆う上部鏡板を備えるタンクと、
   タンクを収容するケーシングを備えており、
   タンクの上部鏡板に給湯用配管が接続されており、
   給湯用配管から間隔を隔てて配置された支持部材を介して、タンクの上部鏡板とケーシングが連結されており、
   支持部材が、
   タンクの上部鏡板に溶接される第１部材と、
   第１部材と締結具によって締結され、ケーシングと締結具によって締結される第２部材を備えており、
   第２部材が、ケーシングの天面板に締結具によって固定されており、かつケーシングの後面板に締結具によって固定されている、タンクユニット。
2. 支持部材が、給湯用配管から見てケーシングの後方側に配置されている、請求項１のタンクユニット。
3. タンクの上部鏡板が、半球形よりも扁平な形状に形成されており、
   支持部材が、ケーシングの天面板に連結されている、請求項１または２のタンクユニット。

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