(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋外に設置される貯水タンクを収容する貯水タンク用外装体において、
対向する面が互いに略平行とされるとともに隣り合う面同士のなす角が略９０°である４つの周壁面と、
隣り合う上記周壁面の端部間に介装され、上記周壁面に対して傾斜して配置される傾斜面とを備え、
上記傾斜面は、隣り合う上記周壁面の間に形成される合計４箇所の隅部のうち、１〜４箇所において設けられ、
上記傾斜面が設けられていない隅部には、隣り合う上記周壁面が延長されて互いに連結されてなり、
更に対向する周壁面の間隔のうち小さい方の値をＬｓとし、上記傾斜面の幅をＤｗとしたとき
Ｄｗ＝√２×α１×Ｌｓ・・・・・・・・（１）、ここでα１≦０．２９３
であることを特徴とする貯水タンク用外装体。
【請求項２】
屋外に設置される貯水タンクを収容する貯水タンク用外装体において、
対向する面が互いに略平行とされるとともに隣り合う面同士のなす角が略９０°である４つの周壁面と、
隣り合う上記周壁面の端部間に介装され、上記周壁面に対して傾斜して配置される傾斜面とを備え、
上記傾斜面は、隣り合う上記周壁面の間に形成される合計４箇所の隅部のうち、少なくとも２〜４箇所において設けられ、かつ傾斜面が２箇所に設けられる場合には、１の周壁面の両端にこれが設けられ、
上記傾斜面が設けられていない隅部には、隣り合う上記周壁面が延長されて互いに連結されてなり、
上記傾斜面の幅Ｄｗは、以下の（２）式で表されること
Ｄｗ＝√２×α２×Ｌｓ・・・・・・・・（２）
但し、０．０５≦α２≦１／２−｛（６Ｍ／σｃｒ）１．５｝／（２４Ｋ）であり、かつα２≦０．２９３であることを特徴とする貯水タンク用外装体。
ここで、Ｍ＝（ｗ×Ｌｓ２）／８、Ｋ＝（５×ｗ×Ｌｓ４）／（３８４×Ｅ×δ）
σｃｒ：上記周壁面を構成する材料の疲労限強度（Ｎ／ｍｍ２）
ｗ：周壁面高さ方向中央部の１ｍｍの幅に作用する等分布荷重（Ｎ／ｍｍ）
Ｌｓ：対向する周壁面の間隔のうち小さい方の値（ｍｍ）
Ｅ：周壁面のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）
δ：周壁面高さ方向中央部で許容される面外変形量（ｍｍ）
【請求項３】
屋外に設置される貯水タンクを収容する貯水タンク用外装体において、
対向する面が互いに略平行とされるとともに隣り合う面同士のなす角が略９０°である４つの周壁面と、
隣り合う上記周壁面の端部間に介装され、上記周壁面に対して傾斜して配置される傾斜面とを備え、
上記傾斜面は、隣り合う上記周壁面の間に形成される合計４箇所の隅部のうち、少なくとも１箇所において設けられ、又は互いに対角となるように２箇所に設けられ、
上記傾斜面が設けられていない隅部には、隣り合う上記周壁面が延長されて互いに連結されてなり、
上記傾斜面の幅Ｄｗは、下式で表されること
Ｄｗ＝√２×α３×Ｌｓ・・・・・・・・（  ）
但し、０．０５≦α３≦１−｛（６Ｍ／σｃｒ）１．５｝／（１２Ｋ）であり、かつα３≦０．２９３であることを特徴とする貯水タンク用外装体。
ここで、Ｍ＝（ｗ×Ｌｓ２）／８、Ｋ＝（５×ｗ×Ｌｓ４）／（３８４×Ｅ×δ）
σｃｒ：上記周壁面を構成する材料の疲労限強度（Ｎ／ｍｍ２）
ｗ：周壁面高さ方向中央部の１ｍｍの幅に作用する等分布荷重（Ｎ／ｍｍ）
Ｌｓ：対向する周壁面の間隔のうち小さい方の値（ｍｍ）
Ｅ：周壁面のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）
δ：周壁面高さ方向中央部で許容される面外変形量（ｍｍ）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外に設置される貯水タンクを収容する貯水タンク用外装体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年において、ヒートポンプユニットにおける熱交換器を介して大気中の熱を取り込み、取り込んだ熱を貯水タンクへ伝熱させて水をお湯にする自然冷媒ヒートポンプ式電気給湯器が提案されている。自然冷媒ヒートポンプ式電気給湯器における貯水タンクは、通常屋外に設置されるが、これらに実装される制御装置を雨水や風等の外力から守るために、かかる貯水タンクを貯水タンク用外装体に収容する場合が多い（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、従来における貯水タンク用外装体７の例を示している。貯水タンク用外装体７は、断面矩形状からなり、厚さ１ｍｍ以下の周壁面７１が４面に亘って設けられている。ちなみに、一の周壁面７１に着目したときに、高さＨ、幅Ｌのサイズからなるものとする。
【０００４】
このような周壁面７１に対して、例えば図９(a)に示すように、点荷重Ｐが内側へ作用した場合、図中点線で示すようにたわみδ１に亘り内側へ曲げ変形することになる。また、このような周壁面に対してＷ（Ｐａ＝Ｎ／ｍ２）の正の風圧が作用した場合、幅Ｌからなる周壁面７１は、例えば図９(b)の図中点線で示すように内側へたわみδ２に亘り曲げ変形することになる。これとは逆に、負の風圧が作用した場合には、図９(c)の図中点線で示すように外側へたわみδ３に亘り曲げ変形することになる。
【０００５】
特にこの貯水タンク用外装体７は作業員の手で搬送する場合も多いことから、図９(a)に示すように、点荷重が周壁面７１に対して負荷される場合が多く、また上述したように屋外に設置される性質のものであることから、図９(b),(c)に示すように、正および負の風圧が作用する場合も多い。このとき、上述したような曲げ変形が生じ、内側および外側へたわみδ１、δ２又はδ３がその都度作用することになり、しかもこのたわみδ１、δ２又はδ３は、特に周壁面７１の中央部分において最大となる。周壁面７１が大きくたわむことになれば、貯水タンク用外装体７を安定した状態で搬送することができなくなる。また屋外においてこれを載置しても正負の風圧を受ける度に周壁面７１が大きく変形し、外装体としては不安定なものとなってしまう。
【０００６】
また、このような風圧や人の手による点荷重に対抗すべく、面外曲げ剛性を向上させるために、周壁面７１の板厚を増加させる方法も考えられる。しかしながら、周壁面７１の板厚を増加することにより、貯水タンク用外装体７全体の重量が増加し、これを搬送する上で支障を来たすという問題点もあり、さらに材料コストが増加してしまうという問題点もあった。
【特許文献１】特開２００７−２２５１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、周壁面の板厚を増加させることなく面外曲げ剛性を向上させることが可能な、すなわち従来と比較して、より軽量な貯水タンク用外装体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明を適用した貯水タンク用外装体は、上述した課題を解決するために、屋外に設置される貯水タンクを収容する貯水タンク用外装体において、対向する面が互いに略平行とされるとともに隣り合う面同士のなす角が略９０°である４つの周壁面と、隣り合う上記周壁面の端部間に介装され、上記周壁面に対して傾斜して配置される傾斜面とを備え、上記傾斜面は、隣り合う上記周壁面の間に形成される合計４箇所の隅部のうち、少なくとも１箇所以上において設けられ、上記傾斜面が設けられていない隅部には、隣り合う上記周壁面が延長されて互いに連結されてなり、更に対向する周壁面の間隔のうち小さい方の値をＬｓとし、上記傾斜面の幅Ｄｗ／√２をＤとしたときに、Ｄ＝α１×Ｌｓ・・・・・・・・（１）、ここでα１≦０．２９３であることを特徴とする貯水タンク用外装体。
【０００９】
本発明を適用した貯水タンク用外装体は、上述した課題を解決するために、屋外に設置される貯水タンクを収容する貯水タンク用外装体において、対向する面が互いに略平行とされるとともに隣り合う面同士のなす角が略９０°である４つの周壁面と、隣り合う上記周壁面の端部間に介装され、上記周壁面に対して傾斜して配置される傾斜面とを備え、上記傾斜面は、隣り合う上記周壁面の間に形成される合計４箇所の隅部のうち、少なくとも２〜４箇所において設けられ、かつ傾斜面が２箇所に設けられる場合には、１の周壁面の両端にこれが設けられ、上記傾斜面が設けられていない隅部には、隣り合う上記周壁面が延長されて互いに連結されてなり、更に対向する周壁面の間隔のうち小さい方の値をＬｓとし、上記傾斜面の幅Ｄｗ／√２をＤとしたときに、Ｄ＝α２×Ｌｓ・・・・・・・・（２）、但し、０．０５≦α２≦１／２−｛（６Ｍ／σｃｒ）１．５｝／（２４Ｋ）であり、かつα２≦０．２９３であることを特徴とする貯水タンク用外装体。
【００１０】
本発明を適用した貯水タンク用外装体は、上述した課題を解決するために、屋外に設置される貯水タンクを収容する貯水タンク用外装体において、対向する面が互いに略平行とされるとともに隣り合う面同士のなす角が略９０°である４つの周壁面と、隣り合う上記周壁面の端部間に介装され、上記周壁面に対して傾斜して配置される傾斜面とを備え、上記傾斜面は、隣り合う上記周壁面の間に形成される合計４箇所の隅部のうち、１箇所において設けられ、又は互いに対角となるように２箇所に設けられ、上記傾斜面が設けられていない隅部には、隣り合う上記周壁面が延長されて互いに連結されてなり、更に対向する周壁面の間隔のうち小さい方の値をＬｓとし、上記傾斜面の幅Ｄｗ／√２をＤとしたときに、Ｄ＝α３×Ｌｓ・・・・・・・・（２）、但し、０．０５≦α３≦１−｛（６Ｍ／σｃｒ）１．５｝／（１２Ｋ）であり、かつα２≦０．２９３であることを特徴とする貯水タンク用外装体。
【００１１】
ここで、Ｍ＝（ｗ×Ｌｓ２）／８、Ｋ＝（５×ｗ×Ｌｓ４）／（３８４×Ｅ×δ）
σｃｒ：上記周壁面を構成する材料の疲労限強度（Ｎ／ｍｍ２）
ｗ：周壁面高さ方向中央部の１ｍｍの幅に作用する等分布荷重（Ｎ／ｍｍ）
Ｌｓ：対向する周壁面の間隔のうち小さい方の値（ｍｍ）
Ｅ：周壁面のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）
δ：周壁面高さ方向中央部で許容される面外変形量（ｍｍ）              
【発明の効果】
【００１２】
上述した構成からなる本発明では、作業員の手を介した点荷重が周壁面に対して負荷された場合においても、これにより周壁面が大きくたわむことが無くなる。このため、本発明を適用した貯水タンク用外装体は、搬送性に優れた構成として実現可能となる。
【００１３】
また本発明を適用した貯水タンク用外装体は、風圧が作用した場合においても、周壁面が大きく変形することが無くなることから、より安定な外装体を構成することが可能となる。しかも本発明を適用した貯水タンク用外装体は、周壁面の板厚を厚くすること無く面外曲げ剛性を向上させることが可能となる。このため、軽量化を図る上で好適な構成とすることができるところ、組立て作業性を向上させることができ、しかも経済性にも優れた構成とすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、屋外に設置される貯水タンクを収容する貯水タンク用外装体について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明を適用した貯水タンク用外装体１の分解斜視図を示しており、図２は、本発明を適用した貯水タンク用外装体１の水平断面図を示している。
【００１６】
この貯水タンク用外装体１は、断面略八角形状に構成されており、対向する面が互いに略平行とされるとともに隣り合う面同士のなす角が略９０°である４つの周壁面１１ａ〜１１ｄと、周壁面１１ａ〜１１ｄの端部間に介装される傾斜面１２ａ〜１２ｄと、底部１３と蓋１４とを備えている。底部１３や蓋１４は、この貯水タンク用外装体１の構成から省略されていてもよい。
【００１７】
周壁面１１は、鋼板で構成され、高さがＨであり、幅がｌである。周壁面１１ａは、周壁面１１ｃと対向する面であり、これらは互いに略平行とされている。また周壁面１１ｂは、周壁面１１ｄと対向する面であり、これらは互いに略平行とされている。なお、これら対向する周壁面の間隔をＬｓとする。
【００１８】
また、傾斜面１２は、鋼板で構成され、高さがＨであり、幅がＤｗとされている。
【００１９】
傾斜面１２ａは、隣り合う周壁面１１ｄと、周壁面１１ａとの端部間に介装され、この隣接する周壁面１１ｄ、周壁面１１ａに対して略４５°に傾斜して配置される。傾斜面１２ｂは、隣り合う周壁面１１ａと、周壁面１１ｂとの端部間に介装され、この隣接する周壁面１１ａ、周壁面１１ｂに対して略４５°に傾斜して配置される。傾斜面１２ｃは、隣り合う周壁面１１ｂと、周壁面１１ｃとの端部間に介装され、この隣接する周壁面１１ｂ、周壁面１１ｃに対して略４５°に傾斜して配置される。傾斜面１２ｄは、隣り合う周壁面１１ｃと、周壁面１１ｄとの端部間に介装され、この隣接する周壁面１１ｃ、周壁面１１ｄに対して略４５°に傾斜して配置される。また、これら傾斜面１２における周壁面１１と同一平面上への投影長さをＤとしたとき、傾斜面１２は、周壁面１１に対して略４５°傾斜されてなることから、このＤは、Ｄｗ／√２で表されることになる。また図２に示すように、周壁面の間隔Ｌｓは、Ｌｓ＝２×Ｄ＋ｌで表されることになる。
【００２０】
なお，本願発明の目的とするところの貯水タンク用外装体の軽量化を、周壁面の断面展開長さを短くするというひとつの観点から、より効率的に実現するためには、周壁面と傾斜面とがなす角度を略４５°で構成することが最も望ましい。その理由について図３を用いて、周壁面１１ａ、１１ｂ並びにこれらにより狭設された傾斜面１２ｂを例にとり説明をする。
【００２１】
図３(a)におけるＤ１は、一の傾斜面１２ｂから一方の周壁面１１ａへの投影長さであり，Ｄ２は傾斜面１２ｂから他方の周壁面１１ｂへの投影長さである。図３(b)は、これら投影長さの合計値（Ｄ１＋Ｄ２）に対する傾斜面の幅Ｄｗの比率（１の隅部における断面展開長さの低減率に相当する）を縦軸とし、周壁面１１ａ、１１ｂと傾斜面１２ｂのなす角度θを横軸として、両者の関係を示したものである。
【００２２】
この図３(b)の傾向から、Ｄｗ／（Ｄ１＋Ｄ２）の値をより小さく設定するにつれて、貯水タンク外装体１の断面展開長さをより効果的に削減できることが分かる。このため、周壁面と傾斜面のなす角度θは４５°が最も効率的であるといえる。また角度θが２８°以上６２°以下であれば、低減効果は４５°の場合における低減効果と殆ど変わらない（４５°における低減率の９５％以上の低減率に及ぶ）。更に，角度θが３５°以上５５°以下であれば，低減効果は４５°の場合と殆ど同じ値になる。角度θを３５°以上５５°以下に設定することにより、４５°における低減率の９８．５％以上の低減率に及ぶことがこの図３(b)に示される曲線の傾向からも分かる。
【００２３】
また貯水タンク用外装体１は、図２に示すように、点線で表される断面円形状の貯水タンク２を収容可能な容積、形状からなることを前提としている。この貯水タンク２は、例えば、ヒートポンプユニットにおける熱交換器を介して大気中の熱を取り込み、取り込んだ熱をタンクへ伝熱させて水をお湯にする自然冷媒ヒートポンプ式電気給湯器等を想定しているが、屋外に載置可能ないかなる用途の貯水タンクを含む趣旨である。この貯水タンク２は、円筒形のタンク外周において発泡スチロール等の断熱材が被覆されていてもよい。
【００２４】
ここでＤは、以下の（１）式に基づくものであってもよい。
Ｄ＝α１×Ｌｓ・・・・・・・・（１）、
ここでα１≦{１−ｔａｎ（π／８）}／２＝０．２９３
この式（１）を変形すると、Ｄｗについては以下の（１）’で表されることになる。
Ｄｗ＝√２×α１×Ｌｓ・・・・・・・・（１）’
【００２５】
この（１）’式は、図７(a),(b)に示すように、隣り合う周壁面１１の間に形成される合計４箇所の隅部のうち、２〜３箇所において設けられ、かつ傾斜面が２箇所に設けられる場合には、図７(b)に示すように１の周壁面１１の両端にこれが設けられる場合も同様に表すことが可能となる。
【００２６】
また、このＤは、以下の（２）式に基づくものであってもよい。
Ｄ＝α２×Ｌｓ・・・・・・・・（２）
但し、０．０５≦α２≦１／２−｛（６Ｍ／σｃｒ）１．５｝／（２４Ｋ）であり、かつα２≦０．２９３である。
【００２７】
更に、このＤは、特に図７(c)に示すような傾斜面１２が１箇所の場合，および図７(d)に示すような傾斜面１２が２箇所あり，かつ前記２箇所の傾斜面１２が向かい合うように対角に配置される場合では，下式に基づくものであってもよい。
Ｄ＝α３×Ｌｓ・・・・・・・・（２−１）
【００２８】
但し、０．０５≦α２≦１−｛（６Ｍ／σｃｒ）１．５｝／（１２Ｋ）であり、かつα２≦０．２９３である。
ここで、Ｍ＝（ｗ×Ｌｓ２）／８、Ｋ＝（５×ｗ×Ｌｓ４）／（３８４×Ｅ×δ）
σｃｒ：上記周壁面を構成する材料の疲労限強度（Ｎ／ｍｍ２）
ｗ：周壁面高さ方向中央部の１ｍｍの幅に作用する等分布荷重（Ｎ／ｍｍ）
Ｌｓ：対向する周壁面の間隔のうち小さい方の値（ｍｍ）
Ｅ：周壁面のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）
δ：周壁面高さ方向中央部で許容される面外変形量（ｍｍ）
【００２９】
図４(a)に、周壁面高さ方向中央部で許容される面外変形量（ｍｍ）としてのδを、また、図４(b)に、点荷重Ｐが負荷された場合を、更に図４(c)に周壁面高さ方向中央部の１ｍｍの幅に作用する等分布荷重（Ｎ／ｍｍ）ｗが負荷された場合の例を示す。以下、等分布荷重（Ｎ／ｍｍ）ｗが負荷された場合を例にとり説明をするが、点荷重Ｐが負荷された場合も同様のメカニズムにより所期の効果を奏することになる。
【００３０】
先ず式（２）を変形すると、Ｄｗについては以下の（２）’で表されることになる。
【００３１】
Ｄｗ＝√２×α１×Ｌｓ・・・・・・・・（２）’
【００３２】
以下、本発明を適用した貯水タンク用外装体１において数値限定の理由について詳細に説明をする。
【００３３】
先ず最上位概念として、幾何学的に、Ｄはα１よりも大きくすることができない。これは上述した式（１）において定義した通りである。
【００３４】
次に、本発明所期の効果が見出せるＤの最小値と、疲労強度により決定付けられるＤの最大値について説明をする。
【００３５】
Ｄの最小値の設定については、十分な軽量化効果を享受するためには、（２）式におけるα２を０．０５以上にする必要がある。仮にα２＝０．０５とした場合には、図７に示すような断面矩形状で構成した従来における貯水タンク用外装体７と比較して、Ｌｓの寸法や板厚には無関係に板厚を０．８７倍に薄肉化しても、同一荷重が加わったときに変形量をほぼ同一に維持することができる。具体的には、仮にα２＝０．０５とすることにより、従来の貯水タンク用外装体７の板厚が１．０ｍｍの場合に、本発明を適用した貯水タンク用外装体１では、板厚を０．９ｍｍとすることでほぼ同一の変形量で抑えることが可能となる。また仮にα２＝０．０５とすることにより、従来の貯水タンク用外装体７の板厚が０．９ｍｍの場合に、本発明を適用した貯水タンク用外装体１では、板厚を０．８ｍｍとすることでほぼ同一の変形量で抑えることが可能となる。このように、本発明を適用した貯水タンク用外装体１は、従来の貯水タンク用外装体７と比較して、鋼材の厚さをワンサイズずつ（ほぼ０．１ｍｍずつ）ダウンさせても、同一荷重が加わったときの変形量をほぼ同程度に抑えることが可能となる。
【００３６】
Ｄの最大値の設定については、Ｄをα１、α２に至るまで大きくすれにつれて、周壁面１１や傾斜面１２の板厚を薄くして軽量化を図ることができる。しかしながら、Ｄを大きくし、周壁面１１や傾斜面１２の板厚を薄くした場合には、これら周壁面１１や傾斜面１２に負荷される曲げ応力が大きくなる。特に周壁面１１や傾斜面１２に対して風圧が負荷される場合には、繰返荷重が作用することとなるところ、疲労の問題を考慮する必要がある。ここでは、疲労限の強度をσｃｒ（Ｎ／ｍｍ２）とした場合のＤの値を最大値に定めた。その理由として、Ｄの値がかかる疲労限の強度を超える場合には、周壁面１１、傾斜面１２が疲労破壊する可能性が生じるためである。なお、疲労限強度σｃｒは、文献「鋼構造物の疲労設計指針・同解説／社団法人日本鋼構造協会編」に基づき、十分安全な値としてσｃｒ＝１９０Ｎ／ｍｍ２を基本とする。この値は、２×１０６回以上の繰り返し数に至った場合でも疲労により破壊しないことを前提に工学的に定められた値であり、この値を用いることで十分安全であると考えられる。
【００３７】
主たる荷重条件と変形については、風による負曲げ、即ち、外側へのたわみに着目する。ここで変形の理論式（近似式）を（３）式に示す。
δ＝（５ｗ×ｌ４）／（３８４×Ｅ×Ｉ）・・・・・（３）
【００３８】
ここでｌは曲げ変形の基準になるスパンである。なお、風荷重は外装材の任意の面に均等に或いは任意に分布して作用することとなるため、δの厳密な計算は，「板の面外曲げの理論式」に基づく必要がある。しかし、本発明を適用した貯水タンク用外装体１における周壁面１１の中央部の変形量δは、図示するような高さ方向中央部の「梁」に近似することで、その値をほぼ正確に求めることができる。
【００３９】
以後は、幅１ｍｍに設定した「梁モデル」に基づき計算を進める。
【００４０】
必要剛性、必要板厚として、ｌ＝Ｌｓ（１−２α２）という条件の下で、（３）式をIについて整理すると、梁モデルの必要剛性を与える下式が得られる。
【００４１】
ここで、必要剛性とは、梁モデルに等分布荷重ｗが作用したときに、梁中央での変形をδ以下に抑えるために必要な断面二次モーメントＩ（ｍｍ４）のことである。
Ｉ＝Ｋ（１−２α２）４・・・・・・・・・・（４）
ここで、Ｋ＝（５ｗ×Ｌ４）／（３８４×Ｅ×δ）、またα２は、Ｌｓに対するＤの比率（α２＝Ｄ／Ｌｓ）である。
【００４２】
一方、周壁面１１の板厚をｔとしたとき、梁モデルの保有剛性（梁モデルが保有する単位幅あたりの曲げ剛性）は下記（５）式で与えられる。
Ｉ＝ｔ３／１２・・・・・・・・・（５）
【００４３】
（４）式と（５）式から必要板厚（（４）式で示した必要剛性を発揮するために必要となる周壁面１１の板厚ｔ）は下記（６）式で与えられる．
ｔ＝｛１２Ｋ（１−２α２）４｝１／３・・・・・・・・・（６）
【００４４】
次に、梁モデルへ作用する曲げ応力の計算について説明をする。
【００４５】
梁モデルへの作用力σaは以下の式で与えられる。ここでいう「作用力」とは、（４）式に示した必要剛性の限界点まで変形した際に、梁に作用する曲げ応力のことを示す。
σａ＝Ｍ（１−２α２）２×（６／ｔ２）・・・・・・・・・（７）
ここでＭ＝ｗ×Ｌ２／８
【００４６】
（６）式を（７）式に代入して下記（８）式が得られる。
σａ＝６Ｍ（１２Ｋ）-２／３×（１−２α２）-２／３・・・・・・・・・（８）
【００４７】
次に疲労限強度との比較について説明をする。（６）式のσａは、梁モデルにｗの等分布荷重が作用したときに生じる最大曲げ応力に等しい。疲労による板の破損を考慮するためには、（８）式におけるσａが、疲労限強度σｃｒよりも小さくならなければならない。すなわち下記（９）式を満たす必要がある。
６Ｍ（１２Ｋ）-２／３×（１−２α２）-２／３≦σｃｒ・・・・・・・・・（９）
【００４８】
これをα２について整理して下式を得る。
α２≦１／２−{（６Ｍ／σｃｒ）１．５}／（２４Ｋ）・・・・・・・・・（１０）
（１０）式により、α２の最大値の根拠とする。
【００４９】
また，特に，図７(c)に示すような傾斜面が１箇所の場合，および図７(d)に示すような傾斜面が２箇所あり，かつ前記２箇所の傾斜面が向かい合うように配置される場合では，上述のｌとＬｓの関係が，ｌ＝Ｌｓ（１−α３）となるため，式展開は省略するが，（１０）式は，下式のように係数が各々書き換えられる．
α２≦１−{（６Ｍ／σｃｒ）１．５}／（１２Ｋ）・・・・・・・・・（１０）’
（１０）’式により、α３の最大値の根拠とする。
【００５０】
上述した構成からなる本発明を適用した貯水タンク用外装体１は、作業員の手を介した点荷重が周壁面１１に対して負荷された場合においても、これにより周壁面１１が大きくたわむことが無くなる。このため、本発明を適用した貯水タンク用外装体１は、搬送性に優れた構成として実現可能となる。
【００５１】
また本発明を適用した貯水タンク用外装体１は、風圧が作用した場合においても、周壁面１１が大きく変形することが無くなることから、より安定な外装体を構成することが可能となる。しかも本発明を適用した貯水タンク用外装体１は、周壁面１１の板厚を厚くすること無く面外曲げ剛性を向上させることが可能となる。このため、軽量化を図る上で好適な構成とすることができるところ、組立て作業性を向上させることができ、しかも経済性にも優れた構成とすることが可能となる。
【００５２】
図５は、Ｄを最大まで長くした場合の例を示している。かかる図４に示す形態においても同様に上述した所期の効果を奏することになる。
【００５３】
次に、本発明を適用した貯水タンク用外装体１における他の実施形態について説明をする。図６に示すように、４つの周壁面１１の間に合計４箇所の隅部１５が仮想的に形成されるものと考える。具体的には、４つの周壁面１１ａ〜１１ｄのうち、周壁面１１ａと周壁面１１ｂの間に、また周壁面１１ｂと周壁面１１ｃの間に、周壁面１１ｃと周壁面１１ｄの間に、周壁面１１ｄと周壁面１１ａの間に、それぞれ隅部１５が仮想的に形成されるものとする。
【００５４】
この仮想的に形成された隅部１５において傾斜面１２が設けられる。上述した図２の形態では、合計４箇所の隅部１５のうち、全４箇所に傾斜面１２を設けた例を示している。但し、この傾斜面１２は、合計４箇所の隅部１５のうち、少なくとも１箇所以上において設けられていればよい。
【００５５】
図７(a)は、合計４箇所の隅部１５のうち、傾斜面１２を３箇所に設けた例を示している。図７(b),(d)は、合計４箇所の隅部１５のうち、傾斜面１２を２箇所に設けた例を示している。図７(c)は、合計４箇所の隅部１５のうち、傾斜面１２を１箇所に設けた例を示している。
【００５６】
なお、傾斜面１２が設けられていない隅部１５には、隣り合う周壁面１２が延長されて互いに連結された構成とされている。
【００５７】
このように、全ての隅部１５において傾斜面１５が設けられている必要はなく、少なくとも１箇所以上において設けられていれば、上述した本発明所期の作用効果を得ることができることは勿論である。
【００５８】
また、周壁面１１ａ〜１１ｄを延長することにより描かれる矩形は、正方形で構成されていてもよいし、長方形で構成されていてもよいことは勿論である。
【実施例１】
【００５９】
給水タンクの基本外形寸法が７００×７５０ｍｍ、即ち、Ｌｓ＝７００（ｍｍ）の場合であり、風圧による荷重がＷ＝１５００（Ｐａ）、梁モデルに換算してｗ＝０．００１５（Ｎ／ｍｍ）の場合であり、許容できる変形量がδ＝３０（ｍｍ）の場合であり、鋼材で構成される周壁面１１のヤング係数は、Ｅ＝２０５０００（ＭＰａ）であり、鋼材で構成される周壁面１１の疲労限強度は、σｃｒ＝１９０（ＭＰａ）である場合を考える。
【００６０】
このケースでは、Ｄの最小値：０．０５×７００＝３５（ｍｍ）
Ｄの最大値：以下のいずれか小さい値となる。
（１０）式に基づき計算：０．２３×７００＝１６１（ｍｍ）
（１）式に基づき計算：０．２９３×７００＝２０５．１（ｍｍ）
このケースでは、Ｄを３５ｍｍから１６１ｍｍの範囲に設定するのが好ましい。
【実施例２】
【００６１】
給水タンクの基本外形寸法が７３０×６３０ｍｍ、即ち、Ｌｓ＝６３０（ｍｍ）の場合であり、風圧による荷重がＷ＝１０００（Ｐａ）、梁モデルに換算してｗ＝０．００１５（Ｎ／ｍｍ）の場合であり、許容できる変形量がδ＝１５（ｍｍ）の場合であり、鋼材で構成される周壁面１１のヤング係数は、Ｅ＝２０５０００（ＭＰａ）であり、鋼材で構成される周壁面１１の疲労限強度は、σｃｒ＝１９０（ＭＰａ）である場合を考える。
【００６２】
このケースでは、Ｄの最小値：０．０５×６３０＝３１．５（ｍｍ）
Ｄの最大値：以下のいずれか小さい値となる。
（１０）式に基づき計算：０．３７８×６３０＝２３８．１（ｍｍ）
（１）式に基づき計算：０．２９３×６３０＝１８４．６（ｍｍ）
このケースでは、Ｄを３１．５ｍｍから１８４．６ｍｍの範囲に設定するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明を適用した貯水タンク用外装体の分解斜視図である。
【図２】本発明を適用した貯水タンク用外装体の水平断面図である。
【図３】周壁面と傾斜面とがなす角度を略４５°で構成することが最も望ましい理由について説明するための図である。
【図４】曲げ変形の基準になるスパンについて示す図である。
【図５】本発明を適用した貯水タンク用外装体においてＤを最大まで長くした場合の例を示す図である。
【図６】本発明を適用した貯水タンク用外装体における他の実施形態について説明するための図である。
【図７】合計４箇所の隅部のうち、傾斜面を１〜３箇所に設けた例を示す図である。
【図８】従来における貯水タンク用外装体の斜視図である。
【図９】従来における貯水タンク用外装体に対して荷重が負荷された場合の挙動について説明するための図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  貯水タンク用外装体
２  貯水タンク
１１  周壁面
１２  傾斜面
１３  底部
１４  蓋
１５  隅部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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