JP2016080334A - Legs, installation unit and hot water storage tank unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、重心の変化の少ない装置又はタンク等を支える据付器具に関するものである。 The present invention relates to an installation tool that supports a device or a tank with little change in the center of gravity.
近年、貯湯タンク式給湯機が広く用いられている。貯湯タンク式給湯機は、ヒートポンプサイクル等の加熱装置を用いて沸かした湯を貯湯タンクに貯える。貯湯タンクに蓄えられた湯は、風呂、台所又は洗面所などの給湯装置に供給される。貯湯タンクは、通常、他の構成機器とともに、貯湯タンクユニットとして組み立てられる。貯湯タンクユニットは据付場所の設置面に設置される。貯湯タンクに接続される給湯配管は、例えば、貯湯タンクユニットの筺体の下をくぐらせて設置施工される。このため、貯湯タンクユニットは１５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度の高さの脚部を備えることが多い。 In recent years, hot water storage tank type water heaters have been widely used. A hot water storage tank type hot water supply device stores hot water boiled using a heating device such as a heat pump cycle in a hot water storage tank. Hot water stored in the hot water storage tank is supplied to a hot water supply device such as a bath, a kitchen or a washroom. A hot water storage tank is usually assembled as a hot water storage tank unit together with other components. The hot water tank unit is installed on the installation surface of the installation site. The hot water supply pipe connected to the hot water storage tank is installed and constructed, for example, by passing under the housing of the hot water storage tank unit. For this reason, the hot water storage tank unit often includes a leg portion having a height of about 150 mm to 200 mm.
一方、貯湯タンクユニットは、満水状態で４００ｋｇを超える重量物となる。このため、大きな地震等の際に転倒しないように、貯湯タンクユニットは設置面に対して強固に固定される必要がある。そのため、従来の貯湯タンクユニットの脚部は、設置面から突出させたアンカーボルトにナットで固定されている。「アンカーボルト」とは、構造部材又は設備機器などを固定するために、コンクリートに埋め込んで使用するボルトのことである。また、脚部はその重さに耐え、地震等の際の横方向からの外力にも耐えられるように、複数の部材を組み合わせた構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、脚部は、構成を簡単にするために、１部品を折り曲げた構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。 On the other hand, a hot water storage tank unit becomes a heavy article exceeding 400 kg in a full water state. For this reason, the hot water tank unit needs to be firmly fixed to the installation surface so as not to fall down in the event of a large earthquake or the like. Therefore, the leg part of the conventional hot water storage tank unit is fixed with the nut to the anchor bolt protruded from the installation surface. An “anchor bolt” is a bolt that is used by being embedded in concrete in order to fix a structural member or equipment. Moreover, the structure which combined the several member is proposed so that a leg part can endure the weight and can also resist the external force from the horizontal direction at the time of an earthquake etc. (for example, refer patent document 1). Moreover, in order to simplify a structure, the leg part has proposed the structure which bent one component (for example, refer patent document 2).
特許文献１の脚部の構成の場合には、複数の部材を組み合わることで組立性の低下を招くという課題があった。また、特許文献２は、一枚の板状部材を曲げ加工して中央に長方形の空間を持つ脚部を用いている。長方形形状の脚部は、強い地震による横方向からの外力に対して、平行四辺形の形状に変形しやすい。その結果、貯湯タンクユニットが大きく傾き、さらには転倒に至るという課題があった。
In the case of the structure of the leg part of
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、簡単な構成で、変形しにくい脚構造を有する据付器具を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an installation device having a leg structure that is not easily deformed with a simple configuration.
この発明に係る脚は、設置面に据付けられる被支持部材を支持するものであって、前記被支持部材に接続される天面と、前記設置面に接続される底面と、前記天面と前記底面とをつなぐ第１の側面と、前記天面と前記底面とをつなぐ第２の側面とを備え、前記第１の側面及び前記第２の側面を各々延長して交わる交線は、前記第１の側面及び前記第２の側面の前記天面側に有り、前記設置面から前記被支持部材の重心までの高さは、前記設置面から前記交線までの高さに等しいことを特徴とするものである。 The leg according to the present invention supports a supported member installed on an installation surface, the top surface connected to the supported member, the bottom surface connected to the installation surface, the top surface, and the top surface A first side surface connecting the bottom surface and a second side surface connecting the top surface and the bottom surface, and an intersection line extending and intersecting each of the first side surface and the second side surface is the first side surface The height from the installation surface to the center of gravity of the supported member is equal to the height from the installation surface to the intersection line. To do.
この発明は、脚部の形状を台形状として、台形状の脚の交線を被支持部材の重心位置とすることで、横方向の外力に対する強度を向上させた据付器具を得ることができる。 This invention, the shape of the leg as trapezoidal, the intersection line of the legs of the trapezoidal With the center of gravity of the supported member, it is possible to obtain a mounting device with an improved strength against lateral external force.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る貯湯タンクユニット１０（据付器具１００及び脚１２を含む）を正面から見た構成図である。なお、以下の説明では、被支持部材をタンク１として説明する。ただし、被支持部材をタンクに限るものではない。
FIG. 1 is a configuration diagram of a hot water storage tank unit 10 (including an
図の説明を容易にするためにＸＹＺ座標を用いる。Ｘ軸は、設置面を下側にして貯湯タンクユニットを正面から見て左右方向である。Ｘ軸は、設置面に平行である。＋Ｘ軸方向は、貯湯タンクユニットを正面から見て右側である。−Ｘ軸方向は、貯湯タンクユニットを正面から見て左側である。Ｙ軸は、設置面を下側にして貯湯タンクユニットを正面から見て前後方向である。Ｙ軸は、設置面に平行である。＋Ｙ軸方向は貯湯タンクユニットを正面からみて奥の方向である。−Ｙ軸方向は貯湯タンクユニットを正面から見て手前方向である。Ｚ軸は上下方向であり、＋Ｚ軸方向は上方（空の方向）で、−Ｚ軸方向は下方（設置面の方向）である。 XYZ coordinates are used for ease of illustration. The X axis is the left-right direction when the hot water storage tank unit is viewed from the front with the installation surface facing downward. The X axis is parallel to the installation surface. The + X axis direction is the right side when the hot water storage tank unit is viewed from the front. The -X-axis direction is the left side when the hot water storage tank unit is viewed from the front. The Y axis is the front-rear direction when the hot water tank unit is viewed from the front with the installation surface facing downward. The Y axis is parallel to the installation surface. The + Y-axis direction is the back direction when the hot water storage tank unit is viewed from the front. The -Y-axis direction is the front direction when the hot water storage tank unit is viewed from the front. The Z-axis is the vertical direction, the + Z-axis direction is upward (the direction of the sky), and the −Z-axis direction is downward (the direction of the installation surface).
＜貯湯タンクユニット１０の構成＞
貯湯タンクユニット１０は、タンク１、脚１２を備える。貯湯タンクユニット１０は、外装ケース２、脚取り付け部材１１又は配管６を備えることができる。タンク１は湯を蓄えるもので、通常円筒形状をしている。外装ケース２は、タンク１を覆う直方体状のケースである。外装ケース２は、例えば直方体状をしている。外装ケース２の内部は、図１では、タンク１及び脚取り付け部材１１が納められている。
<Configuration of hot water
The hot water
脚取り付け部材１１は、タンク１の底部に溶接等で固定される。脚取り付け部材１１は、円筒状のタンク１を安定して配置するための部材である。この脚取り付け部材１１は、タンク１の３か所に取り付けられる。脚取り付け部材１１の取り付け箇所は、前方に１か所、後方に２か所である。
The
脚１２は、各々の脚取り付け部材１１の下に取り付けられる。つまり、Ｘ−Ｙ平面上で、脚取り付け部材１１に対応する位置に取り付けられる。脚１２の底面は、床面５に固定される。ここでは、例えば、設置面を床面５として説明している。ただし、設置面は、屋外の場合もあり、床面に限るものではない。
The
据付器具１００は、３つの脚１２を有する。据付器具１００は、貯湯タンクユニット１０を床面５に固定する。配管６は、タンク１の給水又は給湯のための管である。貯湯タンクユニット１０は、配管６を介して室内の給湯装置又はヒートポンプユニットへつながれる。通常、配管６は貯湯タンクユニット１０の下を通る。
The
ヒートポンプ式の貯湯給湯機の場合には、例えば、貯湯タンクユニット１０とヒートポンプユニット（図示せず）とを組み合わせて使用する。ヒートポンプユニットは、湯を沸きあげるヒートポンプ回路を内蔵している。また、貯湯タンクユニット１０の内部にヒーターを備えたヒーター式の貯湯式給湯機の場合には、ヒートポンプユニットを必要としない。例えば、貯湯タンクユニット１０が単体で貯湯式給湯機を構成する。
In the case of a heat pump type hot water storage hot water supply apparatus, for example, a hot water
＜脚１２の構成＞
本実施の形態１では、据付器具１００は３つの脚１２を備えている。また、各々の脚１２は、同一の形状をしている。なお、脚１２の数又は配置は、図１に示す例に限定されるものではない。
<Composition of
In the first embodiment, the
図２は脚１２の斜視図である。図３は設置された状態における脚部の拡大図である。図２に基づき脚１２の形状について詳細に説明する。
FIG. 2 is a perspective view of the
脚１２は、板部材を曲げて作製されている。図２では、脚１２は、座標Ｙ軸方向から見て台形形状をしている。つまり、脚１２は、板部材を曲げて台形形状にしている。板部材は、例えば、強度を考慮して、金属板である。
The
脚１２は、天面１２ａ，１２ｅ、第一側面１２ｂ、第二側面１２ｄ及び底面１２ｃを有している。天面１２ａは、Ｘ−Ｙ平面に平行に配置された面である。第一側面１２ｂは、天面１２ａの一端から下方（−Ｚ軸方向）に屈曲して形成されている。つまり、第一側面１２ｂの＋Ｚ軸方向の端部は、天面１２ａの一端に接続している。図２では、第一側面１２ｂの＋Ｚ軸方向の端部は、天面１２ａの−Ｘ軸方向の端部に接続している。第一側面１２ｂは、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜した面である。図２では、第一側面１２ｂは、Ｙ−Ｚ平面に対して、Ｙ軸を中心として＋Ｘ軸側に傾いている
The
底面１２ｃは、第一側面１２ｂの下端（−Ｚ軸方向）で＋Ｘ軸方向に屈曲して形成されている。つまり、第一側面１２ｂの−Ｚ軸方向の端部は、底面１２ｃの一端に接続している。図２では、第一側面１２ｂの−Ｚ軸方向の端部は、底面１２ｃの−Ｘ軸方向の端部に接続している。底面１２ｃは、Ｘ−Ｙ平面に平行に設置された面である。
The
第二側面１２ｄは、底面１２ｃの他端から上方（＋Ｚ軸方向）に屈曲して形成されている。つまり、第二側面１２ｄの−Ｚ軸方向の端部は、底面１２ｃの一端に接続している。図２では、第二側面１２ｄの−Ｚ軸方向の端部は、底面１２ｃの＋Ｘ軸方向の端部に接続している。第二側面１２ｄは、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜した面である。図２では、第二側面１２ｄは、Ｙ−Ｚ平面に対して、Ｙ軸を中心として−Ｘ軸側に傾いている。第二側面１２ｄの＋Ｚ軸方向の端部は、天面１２ｅの一端で接続している。図２では、第二側面１２ｄの＋Ｚ軸方向の端部は、天面１２ｅの＋Ｘ軸方向の端部に接続している。天面１２ａと天面１２ｅとは重ねあわされて、天面を形成している。なお、天面１２ｅを設けず、第二側面１２ｄの＋Ｚ軸方向の端部を天面１２ａの＋Ｘ軸方向の端部に接続してもよい。第二側面１２ｄと天面１２ａとの接続には溶接等が用いられる。
The
ここで、天面１２ａ，１２ｅのＸ軸方向の幅を寸法Ａとする。また、底面１２ｃのＸ軸方向の幅を寸法Ｂとする。寸法Ａは、寸法Ｂより小さい（寸法Ａ＜寸法Ｂ）。寸法Ａは、天面１２ａに繋がる第一側面１２ｂの上端と第二側面１２ｄの上端との間隔である。寸法Ｂは、底面１２ｃ繋がる第一側面１２ｂの下端と第二側面１２ｄの下端との間隔である。Ｙ軸方向から見て、天面１２ａ，１２ｅは台形の上底に相当する。また、底面１２ｃは台形の下底に相当する。また、第一側面１２ｂ及び第二側面１２ｄは台形の脚に相当する。
Here, the width in the X-axis direction of the
天面１２ａ、１２ｅは、脚取り付け部材１１から伸びるボルト５３を通す貫通穴１２ｆを有する。図２では、貫通穴１２ｆは、天面１２ａ，１２ｅの中央に設けられている。底面１２ｃは、床面５に埋設されているアンカーボルト５１を通すための貫通穴１２ｇを有する。図２では、貫通穴１２ｇは、底面１２ｃの中央に設けられている。「埋設」とは、地中に埋めて取り付けることである。ここでは、アンカーボルト５１は、床面５に埋められるように取り付けられている。
The top surfaces 12a and 12e have through
図３に示すように、脚１２が床面５に設置された状態では、＋Ｚ軸方向から天面１２ａ，１２ｅを貫通したボルト５３を、−Ｚ軸方向からナット５４で締結している。ボルト５３をナット５４で締結することで、タンク１は、脚１２に固定される。また、−Ｚ軸方向から底面１２ｃの貫通穴１２ｇにアンカーボルト５１を通して、＋Ｚ軸方向からナット５２で締結している。アンカーボルト５１をナット５２で締結することで、脚１２は床面５に固定される。以上より、貯湯タンクユニット１０は、床面５に固定される。
As shown in FIG. 3, in a state where the
なお、外装ケース２の底板２ａは、脚取り付け部材１１と脚１２との間に挟まれて取り付けられてもよい。タンク１又は外装ケース２内の配管等（図示せず）から万一水漏れを生じた場合には、この底板２ａが漏れた水で受けて排水をすることができる。
The
設置作業時に、貯湯タンクユニット１０の正面方向（Ｙ軸方向）からナット５２の締結作業ができるように、脚１２はＹ軸方向に開口を有している。ここで「開口」とは、天面１２ａ，１２ｅ、第一側面１２ｂ、底面１２ｃ及び第二側面１２ｄで囲まれて、＋Ｙ軸方向又は−Ｙ軸方向に開いている開口である。つまり、貯湯タンクユニット１０の固定作業は一方向から行うことができる。なお、Ｚ軸を中心として脚１２を１２０度ずつ回転させて配置することもできる。この場合には、貯湯タンクユニットにかかる横方向からの外力に対して、より強固な据付器具１００となる。ただし、貯湯ランクユニット１０の固定作業は、一方向から行うことができない。
The
＜貯湯タンクユニット１０に外力が加わった際の脚１２に作用する力＞
図４は外装ケース２と脚１２との関係を説明する説明図である。上述のように、外装ケース２は、内部にタンク１及び脚取り付け部材１１を納めている。重心３１は貯湯タンクユニット１０から脚１２及び配管６を除いた部分の重心位置を示す。つまり、図１では、重心３１はタンク１、外装ケース２及び脚取り付け部材１１を合わせた部分の重心である。重心３１の床面５（設置面）からの高さ（Ｚ軸方向寸法）を高さＬとする。
<Force acting on
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the
ヒートポンプ式貯湯給湯機は、室内の給湯設備へ湯を供給すると同時に水道から水が供給される。室内の給湯設備は、例えば、風呂、洗面所又は台所の蛇口などの設備のことである。そのため、貯湯タンクユニット１０内のタンク１は、常に満水状態に保たれている。従って、重心３１の高さ方向（Ｚ軸方向）の位置が変化することがない。
A heat pump hot water storage hot water supply machine supplies hot water to an indoor hot water supply facility and at the same time is supplied with water from a water supply. The indoor hot water supply equipment is equipment such as a bath, a washroom, or a kitchen faucet, for example. Therefore, the
脚１２の第一側面１２ｂを＋Ｚ軸方向に延長した延長面１４１と、第二側面１２ｄを＋Ｚ軸方向に延長した延長面１４２の交線を１４３とする。この交線１４３の床面５からの高さＬが重心３１の高さと同じになるように、寸法Ａ及び寸法Ｂを設定する。上述のように、寸法Ａは、第一側面１２ｂ上端と第二側面１２ｄ上端との間隔である。また、寸法Ｂは、第一側面１２ｂ下端と第二側面１２ｄ下端との間隔である。３つの脚１２いずれにおいても、交線１４３の床面５からの高さ（Ｚ軸方向寸法）は高さＬとなる。
An intersection line of an
次に地震のように強い横方向からの外力が加わった場合の脚１２が受ける力について説明する。貯湯タンクユニット１０に横方向（＋Ｘ軸方向）からの外力が加わった場合には、力学的には重心位置に集中的に力が加わったのと等価に考えることができる。実際には、床面５がＸ−Ｙ平面上の方向に移動することで、脚１２の底面１２ｃがＸ−Ｙ平面上の方向に移動する。これにより貯湯タンクユニット１０には慣性力が加わる。この慣性力が重心３１に加わると考えられる。
Next, the force received by the
図５Ａ及び図５Ｂは、１つの脚１２に作用する力を説明した図である。図５Ａは脚１２の天面１２ａの上に、タンク１を模擬したブロック４０を配置した図である。図５Ｂは、外力により脚１２が変形した場合を示した図である。図５Ａのブロック４０は変形しない剛体と仮定する。ブロック４０は直方体形状をしている。ブロック４０のＸ軸方向の長さは長さＡである。ブロック４０のＺ軸方向の長さは高さＬｂである。交線１４３はブロック４０の＋Ｚ軸方向の端面上に位置している。なお、実際には交線１４３はタンク１の重心位置にあるので、交線１４３の上側（＋Ｚ軸方向）にもブロック４０が存在する。しかし、説明を容易にするために、交線１４３より上側（＋Ｚ軸方向）のブロック４０部分は削除して説明する。
FIG. 5A and FIG. 5B are diagrams illustrating the force acting on one
図５Ａにおいて、ブロック４０の上端部に、力Ｆが−Ｘ軸方向に加わった状態を考える。図５Ｂを用いて、この状態の脚１２に作用する力を説明する。脚１２の天面１２ａには、ブロック４０に加わる力Ｆが間接的に作用し、−Ｘ軸方向へ力Ｆが作用する。
In FIG. 5A, a state in which a force F is applied to the upper end portion of the
この場合には、第一側面１２ｂは、−Ｚ軸方向の端部を中心として、−Ｙ方向から見てＹ軸を中心軸として反時計回りに傾くように変形しようとする。また、第二側面１２ｄも、−Ｚ軸方向の端部を中心として、−Ｙ軸方向から見てＹ軸を中心軸として反時計回りの方向に傾くように変形しようとする。そのため、天面１２ａの−Ｘ軸方向の端部は、＋Ｚ軸方向に移動しようとする。天面１２ａの−Ｘ軸方向の端部は、第一側面１２ｂに接続している部分である。一方、天面１２ａの＋Ｘ軸方向の端部は、−Ｚ軸方向に移動しようとする。天面１２ａの＋Ｘ軸方向の端部は、第二側面１２ｄに接続している部分である。
In this case, the
これにより、脚１２の天面１２ａは、−Ｙ軸方向から見て、天面１２ａのＸ軸方向の中心を通り、Ｙ軸に平行な軸を中心軸として時計回りの方向に回転しようとする。つまり、天面１２ａは、−Ｙ軸方向から見て右下がりに傾斜するように回転しようとする。
As a result, the
一方、ブロック４０は、天面１２ａと同様に−Ｙ軸方向から見て、ブロック４０の下端部を通り、Ｙ軸に平行な軸を中心軸として反時計回りの方向に回転しようとする。ブロック４０の下端部は、天面１２ａに接続されている部分である。
On the other hand, the
以上により、天面１２ａは、脚１２の変形により時計方向に回転しようとする。また、天面１２ａは、ブロック４０からの回転力により反時計回りの方向に回転しようとする。これらの回転力は相反する方向にかかるので、脚１２の変形は低減される。そして、力Ｆの位置が交線１４３の位置と一致したときに、この相反する回転力は同程度となり、脚１２の変形は最も低減される。これにより、ブロックの４０の上端（タンク１の重心３１）は移動せず、安定している。
As described above, the
図６Ａ及び図６Ｂは従来の脚１２に作用する力を説明した図である。図６Ａは脚１２の天面１２ａの上に、タンク１を模擬したブロック４０を配置した図である。図５Ａと同様に、ブロック４０の上側（＋Ｚ軸方向）の部分は削除して説明する。図６Ｂは、脚１２が変形した場合を示した図である。図６Ａの脚１２は、Ｚ−Ｘ平面上で長方形の形状をしている。図６Ａのブロック４０は変形しない剛体と仮定する。ブロック４０は直方体形状をしている。ブロック４０のＸ軸方向の長さは長さＢである。ブロック４０のＺ軸方向の長さは高さＬｂである。図６Ａ及び図６Ｂにおいて、第一側面１２ｂと第二側面１２ｄとは平行である。つまり、天面幅Ａ（Ｘ軸方向の長さ）と底面幅Ｂ（Ｘ軸方向の長さ）とが等しい場合である（天面幅Ａ＝底面幅Ｂ）。
6A and 6B are views for explaining the force acting on the
天面１２ａから高さＬｂの位置に、＋Ｚ軸方向から力Ｆが加わった状態を考える。つまり、天面１２ａから＋Ｚ軸方向の位置に、＋Ｚ軸方向から力Ｆが加わった状態を考える。つまり、ブロック４０の上端部に−Ｘ軸方向に力Ｆが加わった状態を考える。図６Ｂを用いて、この状態で脚１２に作用する力について説明する。
Consider a state in which a force F is applied from the + Z-axis direction to a position at a height Lb from the
脚１２の天面１２ａには、ブロック４０への力Ｆが間接的に作用し、−Ｘ軸方向へ力が作用する。第一側面１２ｂと第二側面１２ｄとは平行に配置されている。このため、力Ｆによって、脚１２は天面１２ａを水平に保ったまま長方形の形状から平行四辺形の形状に変形する。つまり、天面１２ａは、Ｙ軸を中心軸として回転せずに、−Ｘ軸方向へ移動する。これにより、ブロックの４０の上端（重心３１）は、−Ｘ軸方向へ移動する。そのため、重心３１が移動することによる更なる脚１２の変形が発生する。
A force F to the
さらに、天面１２ａのＸ軸方向の寸法Ａが底面１２ｃのＸ軸方向の寸法Ｂよりも大きい場合について説明する（寸法Ａ＞寸法Ｂ）。つまり、第一側面１２ｂと第二側面１２ｄとは平行でない。第一側面１２ｂと第二側面１２ｄとの間隔は、＋Ｚ軸方向に向かって広がっている。
Further, the case where the dimension A in the X-axis direction of the
図７Ａ及び図７Ｂは、脚１２に作用する力を説明した図である。図７Ａは脚１２の天面１２ａの上に、タンク１を模擬したブロック４０を配置した図である。図５Ａ及び図６Ａと同様に、ブロック４０の上側（＋Ｚ軸方向）の部分は削除して説明する。図７Ａのブロック４０は変形しない剛体と仮定する。ブロック４０は直方体形状をしている。ブロック４０のＸ軸方向の長さは長さＡである。ブロック４０のＺ軸方向の長さは高さＬｂである。
7A and 7B are diagrams illustrating the force acting on the
図７Ａにおいて、ブロック４０の上端部に−Ｘ軸方向に外力Ｆが加わった状態を考える。つまり、天面１２ａから高さＬｂの位置に、力Ｆが加わった状態を考える。つまり、天面１２ａから＋Ｚ軸方向の位置に力Ｆが加わった状態を考える。図７Ｂを用いて、この状態で脚１２に作用する力を説明する。脚１２の天面１２ａには、ブロック４０への力Ｆが間接的に作用し、−Ｘ軸方向へ力が作用する。
In FIG. 7A, a state is considered in which an external force F is applied to the upper end portion of the
力Ｆによって、脚１２の天面１２ａは、−Ｙ軸方向から見て、天面１２ａのＸ軸方向の中心を通り、Ｙ軸に平行な軸を中心軸として反時計回りに回転しようとする。つまり、天面１２ａは−Ｙ軸方向から見て左下がりに傾斜するように回転しようとする。
Due to the force F, the
一方、ブロック４０は、天面１２ａと同様に−Ｙ軸方向から見て、ブロック４０の下端部を通り、Ｙ軸に平行な軸を中心軸として反時計回りの方向に回転しようとする。ブロック４０の下端部は、天面１２ａに接続されている部分である。
On the other hand, the
以上により、天面１２ａは、脚１２の変形により反時計回りの方向に回転しようとする。また、天面１２ａは、ブロック４０からの回転力により反時計回りの方向に回転しようとする。これらの回転力は同一の方向にかかるので、脚１２は変形する。これにより、ブロックの４０の上端（重心３１）は、−Ｘ軸方向へ移動する。そのため、重心３１が移動することによる更なる脚１２の変形が発生する。
Thus, the
以上のように、２つの側面１２ｂ，１２ｄが平行な場合又は上方向（＋Ｚ軸方向）に向かって広がっている場合には、脚１２は変形しやすくなる。このため、重心３１が移動しやすくなる。２つの側面１２ｂ，１２ｄが上方向（＋Ｚ軸方向）に向かって狭くなっている場合には、脚１２は変形しにくくなる。そして、重心３１が移動しにくい。特に、交線１４３の高さと重心３１の高さが同じであれば、重心３１は移動せずに、脚１２は変形しにくくなる。
As described above, when the two
図５Ａ及び図５Ｂにおいて、第一側面１２ｂと床面５とのなす角度と、第二側面１２ｄと床面５とのなす角度は同じ角度で描かれている。ここで「角度」とは、図５Ａに示された台形形状の内角のことである。しかし、必ずしもこれらの角度は同じ角度である必要はない。床面５に対する２つの側面１２ｂ，１２ｄの角度が同じでなくても、２つの側面１２ｂ，１２ｄが上方向に向かって狭くなっていれば、重心３１が移動し難くなる。そして、脚１２は変形しにくくなる。
5A and 5B, the angle formed between the
ヒートポンプ式貯湯給湯機の場合には、タンク１が常にほぼ満水状態に保たれている。このため、重心３１の高さは変化しない。タンク１内の水量が変動し、そのため重心３１の高さが変化する場合には、交線１４３の高さを重心３１の取り得る高さ範囲内に設定する。これにより、変形しにくい脚１２を実現できる。設定する交線１４３の高さは、重心３１の高さの分布を考慮して、最も頻度の高い高さに設定してもよい。また、設定する交線１４３の高さを、取り得る重心３１の高さの中間点に設定してもよい。
In the case of a heat pump hot water storage hot water supply machine, the
また、タンク１内の水量の変動だけでなく、貯湯タンクユニット１０への付属品の追加又は別の貯湯量のタンク１と交換等を想定して、重心３１の取り得る高さ範囲内で交線１４３の高さを決めてもよい。さらに、複数の種類の貯湯タンクユニット１０に対して、それぞれ個別の脚１２を用意することが困難な場合には、複数の種類の貯湯タンクユニット１０の重心３１を算出し、算出された複数の重心３１の取り得る高さ範囲内で交線１４３の高さを決定する。そして、決定した交線１４３の高さとなるように、脚１２の形状を決定する。例えば、第一側面１２ｂと底面１２ｃとのなす角度と、第二側面１２ｄと底面１２ｃとのなす角度を決定する。
In addition to the fluctuation of the amount of water in the
以上のように、２つの側面１２ｂ，１２ｄを上方向（＋Ｚ軸方向）に延長した交線１４３の高さが、据付対象機器（被支持部材）が取り得る重心の高さの範囲内となるように、脚１２の形状を決める。例えば、側面１２ｂ，１２ｄと底面１２ｃとのなす角度を設定する。これにより、据付対象機器（被支持部材）の横方向（Ｘ軸方向）の揺れに対して強度を増した脚１２を得ることができる。
As described above, the height of the
＜変形例１＞
上述の例では、天面１２ａと底面１２ｃとが平行に構成された脚１２を示した。しかし、変形例１では天面１２ａと底面１２ｃとが平行でない場合を説明する。この脚１２は、例えば、底面が平面でない被支持部材を支持する場合のものである。
<
In the above-described example, the
図８はこのような場合の脚１２に作用する力を説明した図である。図８は１つの脚１２に作用する力を説明した図である。脚１２を構成する天面１２ａと底面１２ｃとは平行でない。図８では、底面１２ｃから天面１２ａの−Ｘ軸方向の端部までの高さは、底面１２ｃから天面１２ａの＋Ｘ軸方向の端部までの高さよりも低い。そのため、第一側面１２ｂの形と第二側面１２ｄの形とは異なる。第一側面１２ｂの形及び第二側面１２ｄの形は、共に矩形形状である。しかし、第一側面１２ｂのＺ軸方向の辺の長さは、第二側面１２ｄのＺ方向の辺の長さよりも短い。
FIG. 8 is a diagram illustrating the force acting on the
第一側面１２ｂを＋Ｚ軸方向に延長した延長面１４１と、第二側面１２ｄを＋Ｚ軸方向に延長した延長面１４２との交線を交線１４３とする。交線１４３に向かって−Ｘ軸方向に外力Ｆが加わった状態を考える。交線１４３の高さは、貯湯ユニットシステム１０から脚１２及び配管６を除いた部分の重心の高さと同じ高さＬである。
A line of intersection between an
図５の説明と同じように、図１０の天面１２ａには、交線１４３への力Ｆが間接的に作用し、−Ｘ軸方向へ力が作用する。天面１２ａは、力Ｆにより−Ｙ軸方向から見て、天面１２ａのＸ軸方向の中心を通り、Ｙ軸に平行な軸を中心軸として時計回りに回転しようとする。つまり、天面１２ａは−Ｙ軸方向から見て右下がりに傾斜するように回転しようとする。
Similar to the description of FIG. 5, the force F to the
一方、ブロック４０は、天面１２ａと同様に−Ｙ軸方向から見て、ブロック４０の下端部を通り、Ｙ軸に平行な軸を中心軸として反時計回りの方向に回転しようとする。ブロック４０の下端部は、天面１２ａに接続されている部分である。そして、ブロック４０の下端部は、天面１２ａと同様に、−Ｘ軸方向に移動する。
On the other hand, the
以上より、天面１２ａは、脚１２の変形により時計回り方向に回転しようとする。また、天面１２ａは、ブロック４０からの回転力により反時計回りの方向に回転しようとする。これらの回転力は、相反する方向にかかるので、脚１２の変形は低減される。そして、力Ｆの位置が交線１４３の位置と一致したときに、この相反する回転力は同程度となり、脚１２の変形は最も低減される。これにより、ブロック４０の上端（タンク１の重心３１）は移動せず、安定している。
From the above, the
＜変形例２＞
上述の脚１２は、一枚の板材を曲げ加工していた。しかし、変形例２では、例えば材質をアルミ合金としてＹ軸方向に均一断面を有する押し出し成型したものについて説明する。
<
The above-mentioned
図９は脚１２の斜視図である。図１０は、脚１２の構造を機構モデルで示した図である。天面１２ａのＸ軸方向の両端の屈曲部４１，４４には、溝１２ｈ、１２ｋが形成されている。溝１２ｈは、天面１２ａの−Ｘ軸方向の端部（屈曲部４１）に形成されている。溝１２ｋは、天面１２ａの＋Ｘ軸方向の端部（屈曲部４４）に形成されている。底面１２ｃのＸ軸方向の両端の屈曲部４２，４３には、溝１２ｉ、１２ｊが形成されている。溝１２ｉは、底面１２ｃの−Ｘ軸方向の端部（屈曲部４２）に形成されている。溝１２ｊは、底面１２ｃの＋Ｘ軸方向の端部（屈曲部４３）に形成されている。これら溝１２ｈ，１２ｉ，１２ｊ，１２ｋを設けたことで、屈曲部４１，４２，４３，４４の板厚は薄くなる。例えば、溝１２ｈ，１２ｉ，１２ｊ，１２ｋの部分の厚さは、第一側面１２ｂ又は第二側面１２ｄの板厚よりも薄くなる。
FIG. 9 is a perspective view of the
上記溝１２ｈ，１２ｉ，１２ｊ，１２ｋによって、屈曲部４１，４２，４３，４４の剛性は天面１２ａ、第一側面１２ｂ、底面１２ｃ及び第二側面１２ｄの剛性よりも低くなる。これにより、脚１２はより変形しにくくすることができる。
Due to the
図１０は、天面１２ａ、第一側面１２ｂ、底面１２ｃ及び第二側面１２ｄを回転自由に連結した４リンクモデルである。
FIG. 10 shows a four-link model in which the
このモデルに基づいて変形例２の効果について説明する。図１１は脚１２に作用する力を説明した図である。図１１では、脚１２の天面１２ａの上に、タンク１を模擬したブロック４０を固定している。ブロック４０は変形しない剛体と仮定する。ブロック４０は、直方体形状をしている。ブロック４０のＸ軸方向の長さは、天面１２ａのＸ軸方向の長さと同じである。床面５からブロック４０の上側の端部までの長さは高さＬである。
The effect of the
脚１２の屈曲部４１，４２，４３，４４の剛性が必要以上に高い場合を考える。ブロック４０の上端部に＋Ｘ軸方向から力Ｆが加わったとする。
Consider a case in which the rigidity of the
このとき、屈曲部４１，４２，４３，４４の剛性が高すぎると、図１１に示すように、屈曲部４１，４２，４３，４４が初期の角度を維持したまま、第一側面１２ｂ又は第二側面１２ｄが変形する。図１１では、第一側面１２ｂには、圧縮方向の力（圧縮荷重）が作用する。第二側面１２ｄには、引張方向の力（引張荷重）が作用する。特に第一側面１２ｂのように、波打つように面が変形した状態で圧縮方向に力がかかると、座屈しやすくなる。そのため、屈曲部４１，４２，４３，４４の剛性が必要以上に高い場合には、地震などの強い横方向の力に対して、脚１２は十分な強度を発揮できない。
At this time, if the bending
屈曲部４１，４２，４３，４４の板厚を少なくとも第一側面１２ｂまたは第二側面１２ｄの板厚よりも薄くなるようにする。これにより、屈曲部４１，４２，４３，４４の剛性が低くなり、外部からの力を受けた場合に屈曲部４１，４２，４３，４４の初期の角度を維持できなくなる。そして屈曲部４１の角度は大きくなるように変形する。また屈曲部４４の角度は小さくなるように変形する。これにより、第一側面１２ｂ又は第二側面１２ｄが波打つように変形することを防げる。さらに、波打つような変形がないことで、圧縮荷重のかかっている第一側面１２ｂは座屈しにくくなる。以上のように、屈曲部４１，４２，４３，４４の厚さを側面１２ｂ，１２ｄの板の厚さより薄くしたので、側面１２ｂ，１２ｄが座屈しにくい脚１２を得ることができる。
The thickness of the
床面５に据付けられる被支持部材を支持する脚１２は、前記被支持部材に接続される天面１２ａと、床面５に接続される底面１２ｃと、天面１２ａと底面１２ｃとをつなぐ第１の側面１２ｂと、天面１２ａと底面１２ｃとをつなぐ第２の側面１２ｄとを備える。第１の側面１２ｂ及び第２の側面１２ｄを上方向（＋Ｚ軸方向）に延長して交わる交線１４３は、第１の側面１２ｂ及び第２の側面１２ｄの天面１２ａ側に有る。床面５から前記被支持部材の重心までの高さ（Ｚ軸方向）は、床面５から交線１４３までの高さに等しい。
The
天面１２ａ、底面１２ｃ、第１の側面１２ｂ及び第２の側面１２ｄは、矩形状の板で形成される。第１の側面１２ｂの第１の辺は、天面１２ａの第１の辺に接続される。第１の側面１２ｂの第１の辺に対向する第２の辺は、底面１２ｃの第１の辺に接続される。第２の側面１２ｄの第１の辺は、天面１２ａの第１の辺に対向する第２の辺に接続される。第２の側面１２ｄの第１の辺に対向する第２の辺は、底面１２ｃの第１の辺に対向する第２の辺に接続される。
The
天面１２ａと側面１２ｂ，１２ｄとの接続部（変形例２中の屈曲部４１，４４）の厚さが、側面１２ｂ，１２ｄの板厚よりも薄い。また、底面１２ｃと側面１２ｂ，１２ｄとの接続部（変形例２中の屈曲部４２，４３）の厚さは、側面１２ｂ，１２ｄの板厚よりも薄い。
The thickness of the connection portion (bending
据付器具１００は脚１２を複数備え、複数の脚１２で被支持部材を支持する。
The
据付器具１００に備えるけられる複数の脚１２は、同じ方向を向いている。
The plurality of
貯湯タンクユニット１０は、湯を貯留するタンク１と、床面５に据付けられるタンク１を支持する据付器具１００とを備える。
The hot water
なお、上述の実施の形態においては、「平行」や「垂直」などの部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す用語を用いている場合がある。これらは製造上の交差や組立上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。このため、請求の範囲に部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す記載をした場合には、製造上の公差又は組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含むことを示している。 In the above-described embodiments, there are cases where terms such as “parallel” and “vertical” are used to indicate the positional relationship between components or the shape of the components. These indicate that the range including the manufacturing intersection and assembly variation is included. For this reason, when the description showing the positional relationship between the parts or the shape of the part is included in the claims, it indicates that the range including a manufacturing tolerance or an assembly variation is taken into consideration.
なお、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。 In addition, although embodiment of this invention was described as mentioned above, this invention is not limited to these embodiment.
１ タンク、２ 外装ケース、２ａ 底板、５ 床面、６ 配管、１０ 貯湯タンクユニット、１１ 脚取り付け部材、１２ 脚、１２ａ 天面、１２ｂ 第一側面、１２ｃ 底面、１２ｄ 第二側面、１２ｅ 天面、１２ｆ １２ｇ 貫通穴、１２ｈ １２ｉ １２ｊ １２ｋ 溝、３１ 重心、４０ ブロック、４１ ４２ ４３ ４４ 屈曲部、５１ アンカーボルト、５２ ナット、５３ ボルト、５４ ナット、１００ 据付器具、１４１ １４２ 延長面、１４３ 交線。
1 tank, 2 exterior case, 2a bottom plate, 5 floor, 6 piping, 10 hot water storage tank unit, 11 leg mounting member, 12 legs, 12a top surface, 12b first side surface, 12c bottom surface, 12d second side surface,
Claims (6)
前記被支持部材に接続される天面と、
前記設置面に接続される底面と、
前記天面と前記底面とをつなぐ第１の側面と、
前記天面と前記底面とをつなぐ第２の側面と
を備え、
前記第１の側面及び前記第２の側面を各々延長して交わる交線は、前記第１の側面及び前記第２の側面の前記天面側に有り、
前記設置面から前記被支持部材の重心までの高さは、前記設置面から前記交線までの高さに等しい脚。 In the leg that supports the supported member installed on the installation surface,
A top surface connected to the supported member;
A bottom surface connected to the installation surface;
A first side surface connecting the top surface and the bottom surface;
A second side surface connecting the top surface and the bottom surface;
An intersection line extending and intersecting each of the first side surface and the second side surface is on the top surface side of the first side surface and the second side surface,
The height from the installation surface to the center of gravity of the supported member is a leg equal to the height from the installation surface to the intersection line.
前記第１の側面の第１の辺は、前記天面の第１の辺に接続され、
前記第１の側面の第１の辺に対向する第２の辺は、前記底面の第１の辺に接続され、
前記第２の側面の第１の辺は、前記天面の第１の辺に対向する第２の辺に接続され、
前記第２の側面の第１の辺に対向する第２の辺は、前記底面の第１の辺に対向する第２の辺に接続されることを特徴とする請求項１記載の脚。 The top surface, the bottom surface, the first side surface and the second side surface are formed of rectangular plates,
The first side of the first side surface is connected to the first side of the top surface,
A second side facing the first side of the first side surface is connected to the first side of the bottom surface;
A first side of the second side surface is connected to a second side opposite to the first side of the top surface;
The leg according to claim 1, wherein a second side facing the first side of the second side surface is connected to a second side facing the first side of the bottom surface.
前記複数の脚で前記被支持部材を支持することを特徴とする据付器具。 A plurality of the legs according to any one of claims 1 to 3,
An installation tool, wherein the supported member is supported by the plurality of legs.
前記設置面に据付けられる前記貯湯タンクを支持する請求項４又は５に記載の据付器具とを備えることを特徴とする貯湯タンクユニット。 A hot water storage tank for storing hot water;
A hot water storage tank unit comprising: the installation device according to claim 4 or 5 that supports the hot water storage tank installed on the installation surface.
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2014
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