JP2016001073A - 貯湯式給湯機 - Google Patents

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Abstract

【課題】本実施形態は、貯湯タンクの支持脚の強度の増大化を図るとともに、構造の簡素化を得て、コストの抑制に寄与する貯湯式給湯機を提供する。【解決手段】温水を貯溜する貯湯タンクと、貯湯タンクを収容する前面パネルと左右側面パネルと背面パネルと上面パネルと底板との6面体からなる筐体とを具備し、筐体を構成する底板に設けられる孔部と、貯湯タンクに設けられ筐体の底板に設けられる孔部を貫通して筐体の外部に延出する支持脚とを備えた。【選択図】 図2

Description

本発明の実施形態は、加熱手段で加熱された高温水を貯湯タンクに貯溜し、タンク内の高温水と給水源の水を混合し設定温度の温水として給湯する貯湯式給湯機に関する。
貯湯式給湯機は、夜間の廉価な深夜電力料金が適用される時間帯に、たとえばヒートポンプユニットである加熱手段を作動させて高温度の温水を作り、貯湯タンクに貯溜する。日中等に、貯湯タンクから高温水を取出すとともに給水管から導かれる水と混合し、設定温度の温水にした状態で、浴槽、厨房、浴室、洗面所へ給湯する。
ここで用いられる貯湯タンクは、筒体の上下端部に椀状の鏡体を溶接等の手段で一体化しており、前後左右および上下6面体の筐体で覆われている。貯湯タンクは、特に、直径と比較して上下軸方向寸法が長いので、地震による振動や揺れがあっても倒壊しないよう、万全の対策を立てなければならない。
筒体に取付けた脚部を、筐体を構成する底板を境にして2分割していたが、強度の低下や部品増加に伴うコスト高の問題があった。そこで、たとえば[特許文献1]は、ベース板に切り欠き部を設け、貯湯タンクの椀状底部を載置する載置部を形成した支持脚を貯湯タンクに取付け、この支持脚をベース板の切り欠き部に貫通させてなる。
特開2011−88011号公報
前述の技術では、支持脚が一体型となり、従来のように途中で分割されないので強度の向上を得られ、部品点数が少なくなり安価である、と記載されている。
しかしながら、支持脚は、1枚の板体から所定長さで略コ字状に折曲するよう絞り加工し、一端部に貯湯タンクの椀状底部の形状に完全に合致する載置部を形成する必要があり、図では、さらに支持脚の両側縁に沿って折曲部が設けられている。ベース板には、支持脚に嵌合する切欠き部を設ける必要があり、この端縁にも折曲部が設けられている。
支持脚に設けられる載置部形状は、正しく貯湯タンクの椀状鏡体からなる底部の形状に合致しないと目的を満足しない。このような支持脚を1枚の板体から絞り加工により成形することは極めて面倒で手間がかかる。
本実施形態は、貯湯タンクの支持脚の強度の増大化を図るとともに、構造の簡素化を得て、コストの抑制に寄与する貯湯式給湯機を提供しようとするものである。
本実施形態の貯湯式給湯機は、温水を貯溜する貯湯タンクと、貯湯タンクを収容する、前面パネルと、左右側面パネルと、背面パネルと、上面パネルと、底板との6面体からなる筐体とを具備し、筐体を構成する底板に設けられる孔部と、貯湯タンクに設けられ筐体の底板に設けられる孔部を貫通して筐体の外部に延出する支持脚とを備えた。
本実施形態に係る、貯湯式給湯機の概略の構成図。 同実施形態に係る、貯湯式給湯機を構成する貯湯タンクを分解した概略の斜視図。 同実施形態に係る、貯湯タンクの支持構造を説明する全体の斜視図と、一部を拡大した斜視図。 同実施形態に係る、底板の全体斜視図と、一部を拡大した斜視図。 同実施形態に係る、図4に示す底板に支持脚を貫通して取付けた斜視図。 同実施形態の変形例に係る、底板の全体斜視図と、一部を拡大した斜視図。 同実施形態の変形例に係る、図6に示す底板に支持脚を貫通して取付けた斜視図。 同実施形態の変形例に係る、シール材を取付けた支持脚の斜視図。 同実施形態の変形例に係る、シール材の平面図。
以下、図面を参照しながら、本実施形態について詳細に説明する。
図1は、貯湯式給湯機の概略の構成図である。
図中1は、温水を貯溜する貯湯タンク2を備えた貯湯タンクユニットである。図中3は、上記貯湯タンクユニット1と2本の連通管4a,4bを介して連通され、貯湯タンク2内の温水を加熱する加熱手段である、たとえばヒートポンプユニットである。
上記ヒートポンプユニット3には、圧縮機と、凝縮器である冷媒−水熱交換器と、減圧手段である電子膨張弁と、送風機による強制空冷式の蒸発器とが備えられ、これらは冷媒管を介してヒートポンプ式冷凍サイクル回路を構成するよう連通される。
さらにヒートポンプユニット3は、たとえば厨房に設置されるリモコン(遠隔操作盤)からの操作信号を受けて、上記圧縮機や電子膨張弁を制御するヒートポンプユニット3用の制御部を備えている。(全て図示しない)
一方の連通管4aは、貯湯タンクユニット1に収容される貯湯タンク2の底部とヒートポンプユニット3とを連通していて、この中途部には循環ポンプが設けられる。他方の連通管4bは、貯湯タンク2の上部とヒートポンプユニット3とを連通しており、戻り用連通管4bを構成する。
貯湯タンク2底部には、図示しない給水源(たとえば水道管)と連通する給水管5が接続される。この給水管5の中途部に給水停止弁6が設けられていて、開閉制御することにより給水源から貯湯タンク2への給水と給水停止が可能である。
貯湯タンク2上部に出湯管7が接続されていて、この出湯管7は貯湯タンクユニット1から延出され、浴室の浴槽Sに対向して設けられる給湯栓8に接続される。出湯管7の端末部は分岐されていて、この分岐出湯管は、たとえば厨房室、洗面所、浴室等にそれぞれ設けられる給湯栓9に接続される。
上記出湯管7の中途部には、混合弁10と、流量センサ11と、混合湯温センサ12が順次、設けられている。さらに上記混合弁10には、上記給水管5における給水停止弁6と貯湯タンク2との間から分岐し、貯湯タンク2をバイパスして給水する給水バイパス管13が接続される。
すなわち、混合弁10は、それぞれの開度が制御可能な高温水接続口aおよび給水接続口bとを備えている。上記出湯管7は高温水接続口aに接続され、上記給水バイパス管13は給水接続口bに接続される。
上記混合弁10において、貯湯タンク2から出湯管7へ導かれる高温度の温水と、給水源から給水管5と給水バイパス管13を介して導かれる水とが混合する。高温水接続口aと給水接続口bに対する絞り制御により、設定温度の温水として導出できるようになっている。
これら連通管4a、4b、給水管5、出湯管7、および給水バイパス管13を、配管部品Hと呼ぶ。
貯湯タンク2には、複数のタンク温度センサ15が、貯湯タンク2の上下方向に所定の間隔を存して設けられている。それぞれのタンク温度センサ15のオン−オフ信号により、貯湯タンク2内における貯溜量が分る。
この貯湯タンクユニット1には、制御部16が設けられる。制御部16は、タンク温度センサ15等から検知信号を受けて演算をなし、上記給水停止弁6および混合弁10へ制御信号を送るようになっている。
上記リモコン(図示しない)は、貯湯タンクユニット1の制御部16とも接続されていて、貯湯式給湯機全体の制御を行う。具体的には、貯湯式給湯機の運転停止、給湯温度の設定、浴槽の湯はり量の設定、浴槽への湯はり開始を指示する湯はりスイッチおよび、各種運転モードの設定ができ、時刻や湯温などを表示する表示部を備えている。
このようにして構成される貯湯式給湯機であって、廉価な深夜料金時間帯になると、リモコンに設定された情報にもとづいて貯湯タンクユニット1用の制御部16が翌日に必要な貯溜量を演算する。この情報が制御部16からヒートポンプユニット3用の制御部へ送られ、圧縮機および循環ポンプの駆動が開始される。
循環ポンプの駆動により、貯湯タンク2の底部から取り出された温水が往き用連通管4aを介してヒートポンプユニット3へ導かれる。ここで、ヒートポンプ式冷凍サイクル回路を構成する冷媒−水熱交換器に導かれて加熱される。高温となった温水は、戻り用連通管4bを介して貯湯タンク2上部に戻される。
貯湯タンク2とヒートポンプユニット3を温水が循環し、運転時間の経過とともに貯湯タンク2内に高温水が充満する。貯湯タンク2に設けられた貯湯温度センサもしくは、循環ポンプと水−冷媒熱交換器とを連通する往き用連通管4aに設けられた熱交入口温度センサ(いずれも図示しない)が設定温度以上を検知する。
この検知信号が貯湯タンクユニット1用の制御部16へ送られ、制御部16はヒートポンプユニット3用の制御部へ加熱停止信号を送り、制御部は圧縮機と循環ポンプの駆動停止を制御する。貯湯タンク2には設定温度の高温水が満量状態で収容されて貯溜が終了し、日中等の給湯操作を待機する。
日中等に、たとえば厨房の給湯栓9を開放すると、このことを流量センサ11が感知し給水停止弁6が開放されて給水源から水が給水管5を介して貯湯タンク2底部へ導かれる。給水管5からの給水圧により貯湯タンク2上部の高温水が出湯管7に押し上げられ、混合弁10へ供給される。
一方、給水管5に導かれる水は給水バイパス管13へ分流され、混合弁10に導かれて貯湯タンク2から供給される高温水と混合する。温度低下した温水は流量センサ11に導かれて流量が計測され、混合湯温センサ12により温水の温度が検知される。
混合湯温センサ12の検知信号が貯湯タンクユニット1制御用の制御部16へ送られ、制御部16は演算して制御信号を混合弁10へ送る。混合弁10における高温水接続口aと給水接続口b(もしくは、高温水接続口aのみ)の開度量が制御され、設定温度の温水となって給湯栓9へ導かれ、給湯される。
図2は、貯湯タンクユニット1を分解した斜視図であり、ここでは一部の構成部品を省略している。
貯湯タンクユニット1は、貯湯タンク2と、貯湯タンク2を収納する筐体20と、電気部品箱21と、配管部品取付け板22および、ここでは図示しない配管部品と、保温材から構成される。
貯湯タンク2は、円筒状のタンク胴体2aの上下端部に半球状(椀状)の鏡板2bを溶接してなり、この下端部には後述する支持脚23が設けられる。タンク胴体2aは、直径と比較して上下軸方向寸法が極めて長く、立位状態をなす。
このような貯湯タンク2の全周面を、保温材が被包する。特に、貯湯タンク2の前面と左右側面および背面に相当する位置に取付けられる保温材部分は、その裏面を貯湯タンク2の周面形状に合わせて形成されるが、保温材表面における上下中心軸に沿う部分は平坦状をなし、残り表面部分はタンク胴体2aに対して同じ厚さの湾曲状をなす。
貯湯タンク2の上面に取付けられる保温材部分も、その裏面を貯湯タンク2の上端部である半球状の鏡板2b形状に合わせて形成されるが、表面における中心部分は平坦状をなし、残り表面部分は半球状の鏡板2bに対して同じ厚さに形成される。
貯湯タンク2の下部に取付けられる保温材部分は、貯湯タンク2の下端部である半球状の鏡板2b形状に対して同じ厚さに形成される。
筐体20は、前面パネル20Aと、左右側面パネル20Bと、背面パネル20Cと、上面パネル20Dと、底板20Eとの6面からなる直方体である。底板20Eを除いて、周囲4面パネル20A〜20Cおよび上面パネル20Dは互いに平板状のものである。
特に、左右側面パネル20Bと背面パネル20Cおよび上面パネル20Dは、保温材の先に説明した平坦状部分に密着して組み立てられる。換言すれば、貯湯タンク2のタンク胴体2a外周面と左右側面パネル20Bおよび背面パネル20Cとの間および、貯湯タンク2の上部半球状鏡板2b表面と上面パネル20Dとの間には、保温材が密に介在する状態となる。
また、前面パネル20Aと保温材の平坦部分とは間隙を有しているが、この間隙部分には上述した電気部品箱21と、配管部品取付け板22および配管部品が介在される。したがって、底板20Eを除く貯湯タンク2全周面には介在物が存在し、たとえ地震が発生し揺れが生じても、筐体20に対して貯湯タンク2のみが単独で揺れることはない。
底板20Eは、貯湯タンク2から滴下するドレン水を集溜し、かつ排出し易いように、全周端部から中央部に向かって傾斜面となり、漏斗状に絞られる。なお、底板20Eについての詳細は後述する。
図3(A)は、貯湯タンク2の支持構造を説明する貯湯タンク2の斜視図であり、図3(B)は、その一部を拡大した斜視図である。
貯湯タンク2の下部周面には、等間隔に複数(3か所)の取付け座25が設けられる。なお説明すると、取付け座25は、両側端が貯湯タンク2周面に上下軸方向に沿って、たとえば溶接手段により取付けられていて、両側端から互いに直角状に形成するよう、貯湯タンク2周面から突出する。
そして、取付け座25の直角状突出面には上下に複数(2こ)ずつの取付け用孔が設けられていて、それぞれの取付け座25に支持脚23が取付け具(ボルト)dを介して取付けられる。
支持脚23は、断面が略L字状の鋼材である、たとえば等辺山形鋼(もしくは、不等辺山形鋼)が用いられていて、この上端部の角部外面が、貯湯タンク2周面から突出する取付け座25の内面に当設されている。
すなわち、支持脚23の角部内面が貯湯タンク2の外周面に向かいあって配設されている。支持脚23の上端部各面には複数のねじ孔が設けられていて、取付け具dが取付け座25の取付け用孔を介して支持脚23のねじ孔に螺挿されることにより取付けられる。
各支持脚23は、貯湯タンク2の上下軸方向に沿って立位状態をなし、底板20Eに設けられる孔部である切起し孔26を貫通して、筐体20の外部へ延出されている。この切起し孔26は、支持脚23の断面形状と略同一形状か、一回り大きな形状に形成されている。これにより、切起し孔26と支持脚23との間に形成される隙間は小さく、ネズミ等の小動物の侵入を防止することができる。
なお、底板20Eの切起し加工にともなって、切起し孔26とともに切起し片部27が形成される。切起し片部27には取付け用孔が設けられ、支持脚23にはねじ孔が設けられる。切起し片部27の外面側から、取付け用孔とねじ孔に取付け具(ボルト)dを螺挿することで、支持脚23と底板20Eの切起し片部27との機械的な取付けをなす。
支持脚23の下端部には据付け座28が、たとえば溶接手段により取付けられる。据付け座28には、ここでは図示しない据付け地面に設けられるアンカーボルトが挿通する取付け用孔が設けられる。
貯湯タンク2の各取付け座25に取付けられる支持脚23は、全て底板20Eの切起し孔26を介して据付け面まで一体に形成されるものである。従来のような、底板で分割されていた支持脚と比較して強度的に優れているうえに、部品点数が少なく、構造が簡素化する。
例えば、支持脚23として用いられる、等辺山形鋼(もしくは、不等辺山形鋼)は、建築用部材等で用いられ剛性が高く強度的に優れているうえに、廉価でありコスト的に極めて有利である。板金を絞り加工して形成するものと比較し、購入品をほとんどそのまま利用すればよく、複雑な加工は不要である。
つぎに、底板20Eについて詳述する。
図4(A)は、底板20E全体の斜視図。図4(B)は、底板20E一部を拡大した斜視図である。
底板20Eは、平面視で正方形状をなし、その周端部は上方に一体に折曲形成された立ち上り片部30を有する。それぞれの立ち上り片部30に、先に説明した前面パネル20Aと、左右側面パネル20Bおよび背面パネル20Cの下端部が取付け具を介して取付けられることになる。
前述したように底板20Eは、周端部から中心部に向かって、立ち上り片部30よりも低位になるように傾斜して絞り加工された傾斜面Kを有し、この中心部には排出孔31が設けられる。この排出孔31には、排出パイプ(図示しない)が取付けられる。
すなわち、貯湯タンク2の表面に付着し、保温材を介して滴下するドレン水および、何らかの理由で配管部材Hから水漏れ事故が生じた場合は、これらを底板20Eが受けて傾斜面Kに沿って流下させ中心部に集溜する。そして、中心部に設けられる排出孔31から排出パイプを介して外部に排出する、いわゆるドレンパン機能を有する。
上記支持脚23が挿通する切起し孔26の周囲部分は、受け用凸部32となっている。この受け用凸部32は、底板20E周端部である立ち上り片部30に沿って設けられていて、立ち上り片部30の下端部と同一高さの水平面に形成される。
このことから、ドレンパン機能を有する底板20Eにおいて、たとえば配管部品Hからの水漏れがあり底板20E上に溜まった場合においても、受け用凸部32が高い位置にあるので、切起し孔26からの水漏れを防止する。
なお、切起し孔26の加工にともなって形成される切起し片部27は、底板20E上面側に立ち上り形成されるものとする。さらに、加工手段によっては、切起し片部27を底板20Eの下面側に切起し形成することも可能である。
図5は、図4に示す底板20Eの切起し孔26に支持脚23を貫通し、ここでは図示しない切起し片部27に支持脚23を取付けた状態を示す斜視図である。
切起し孔26から立ち上り形成される切起し片部27とは、わずかな間隔を有して立ち上り片部30が設けられることになる。切起し片部27に取付け用孔を設け、支持脚23にねじ孔を設けて、切起し片部27外面側から取付け具を取付けようとしても、立ち上り片部30が邪魔になって取付け用工具を水平姿勢に保持できず、取付けは困難である。
逆に、支持脚23に取付け用孔を設け、切起し片部27にねじ孔を設けて、図5に示すように、支持脚23の内面側から取付け具eを挿入して取付ける。このとき、立ち上り片部30は何らの支障とならず、取付け用工具を水平姿勢にして円滑に作業できる。
なお、切起し孔26の加工にともなって形成される切起し片部27は、必ずしも底板20Eの上面側に得ることに限定されず、後述するようにしてもよい。
図6(A)は、本実施形態の変形例に係る、底板20E1全体の斜視図であり、図6(B)は、底板20E1一部を拡大した斜視図である。
底板20E1の全体形状は、先に説明したものと何ら変わりがない。受け用凸部32に先に説明したものと同じ形状面積の切起し孔26加工が施され、同じ形状面積の切起し片部27が設けられることも変わりがない。ただし、ここでは切起し片部27が底板20E1の下面側に突出して切起こされた状態を示している。
切起し孔26に支持脚23が挿通することも同様であるが、切起し片部27が底板20E1の下面側に突出するよう切起し加工されているので、取付け具eを用いての取付け作業は底板20E1の下面で行うことになる。
図7は、図6に示す底板20E1に支持脚23を貫通して取付けた状態を示す斜視図である。
底板20E1の下面側に突出する切起し片部27に取付け用孔を設け、支持脚23にねじ孔を設けて、切起し片部27外面側から取付け具を挿入し、取付け作業を行う。底板20E1の下面側には何らの突出物(障害物)も無いので、円滑に、速やかに取付け作業が行えることとなる。
なお、切起し孔26に支持脚23を挿通する構成であるが、底板20E、20E1は加工誤差を考慮して製作される。したがって、製作された底板20E,20E1によっては、支持脚23に対して切起し孔26が大きめに設けられてしまい、支持脚23全周面と切起し孔26全周端とは間隙を有することも有り得る。
このような場合は、たとえば配管部品Hから水漏れがあって、支持脚23に沿って流下すると、支持脚23と切起し孔26との間隙から漏れ出てしまう。さらに、上記間隙から昆虫等の小動物が出入りすることも考えられる。
図8は、実施形態の変形例に係る、シール材35を取付けた支持脚23の斜視図であり、図9は、シール材35の平面図である。
シール材35は、たとえばスポンジ材等、柔軟で弾性を有する素材を用いることと、ある程度肉厚とする必要がある。そして、図9に示すように、外形は矩形状をなし、支持脚23が挿通する挿通用孔部36を設ける。挿通用孔部36は、支持脚23の断面形状をなすとともに、全体的に支持脚23断面形状よりも若干、小さい寸法とする。
下端部に据付け座28を取付けた支持脚23を底板20Eの切起し孔26に挿通し、支持脚23の上端部からシール材35の挿通用孔部36を嵌合する。シール材35は弾性材からなるので、無理なく弾性変形する。
この状態で、支持脚23の上端部を貯湯タンク2の取付け座25に取付ける。そして、図8に示すように、シール材35を押し込んで、底板20Eの受け用凸部32上面に密着させる。
シール材35の挿通用孔部36は支持脚23の外面と内面である全周面に対して隙間なく密着し、支持脚23と切起し孔26との隙間が埋められる。さらに、シール材35の下面が底板20Eの受け用凸部32面に隙間なく密着する。
したがって、たとえば配管部品Hに水漏れ事故が発生し、支持脚23に沿って流下してきても、シール材35が受け止める。シール材35と底板20Eの受け用凸部32面との間に隙間が存在しないから、流下した水は確実に底板20E上に導かれる。
上述したように、底板20Eには排出孔31が設けられ、排出パイプが接続されているので、底板20E上に流下した水は円滑に外部に排出処理される。
また、昆虫他の小動物が据付け座28から支持脚23に沿って底板20Eまで上がってきても、シール材35で侵入を阻止される。底板20E上および貯湯タンク2下端部に小動物が巣を作ることはなく、衛生面においても極めて有利である。
なお、上述の実施形態は例として提示したものであり、実施形態の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
2…貯湯タンク、3…ヒートポンプユニット(加熱手段)、H…配管部品、20A…前面パネル、20B…(左右)側面パネル、20C…背面パネル、20D…上面パネル、20E…底板、20…筐体、26…切起し孔(孔部)、27…切起し片部、30…立ち上り片部、e…取付けボルト(取付け具)、K…(底板の)傾斜面、32…受け用凸部、35…シール材

Claims (6)

  1. 温水を貯溜する貯湯タンクと、
    前記貯湯タンクを収容する、前面パネルと、左右側面パネルと、背面パネルと、上面パネルと、底板との6面体からなる筐体と、を具備し、
    前記筐体を構成する前記底板に設けられる孔部と、
    前記貯湯タンクに設けられ、前記筐体の前記底板に設けられる前記孔部を貫通して前記筐体の外部に延出する支持脚と、を備えた
    ことを特徴とする貯湯式給湯機。
  2. 前記底板に設けられる前記孔部は、切起し加工によって切起し片部とともに形成される切起し孔であり、
    前記切起し片部と、前記支持脚とを機械的に固定した
    ことを特徴とする請求項1記載の貯湯式給湯機。
  3. 前記底板は、周縁部に沿って立ち上り片部が設けられ、
    前記支持脚は、断面略L字状をなす鋼材であり、この角部が前記貯湯タンクから突出して取付けられ、
    前記切起し片部は、前記底板の上面に突出して形成され、
    前記支持脚の角部外面に前記切起し片部を合わせたうえで、前記支持脚と前記切起し片部とを取付ける取付け具は、その頭部を前記支持脚の角部内面に向ける
    ことを特徴とする請求項2記載の貯湯式給湯機。
  4. 前記底板は、周縁部に沿って立ち上り片部が設けられ、
    前記支持脚は、断面略L字状をなす鋼材であり、この角部が前記貯湯タンクから突出して取付けられ、
    前記切起し片部は、前記底板の下面に突出して形成され、
    前記支持脚の角部外面に前記切起し片部を合わせたうえで、前記支持脚と前記切起し片部とを取付ける取付け具は、その頭部を前記切起し片部の外面に向ける
    ことを特徴とする請求項2記載の貯湯式給湯機。
  5. 前記底板は、周縁部から中心部に向かって下方に傾斜する傾斜面を有するとともに、前記支持脚が挿通する前記孔部の周辺のみ、周端部と同一高さの水平面に形成される受け用凸部が設けられる
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか記載の貯湯式給湯機。
  6. 前記貯湯タンクに設けた前記支持脚に、前記支持脚と前記孔部との隙間を埋めるシール材が嵌め込まれる
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか記載の貯湯式給湯機。
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