JPH10288348A - 密閉式膨張タンクおよび密閉式膨張タンクの配管接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉式膨張タンク内に水が滞留しないように
すること。 【解決手段】 密閉式膨張タンク１０に、流入用の配管
接続口４０ａと排出用の配管接続口４０ｂとを別個に設
ける。配管３０の上流側に配管接続口４０ａを連結管５
０を介して配管接続する。配管３０の下流側に配管接続
口４０ｂを連結管５０を介して配管接続する。このよう
にして、密閉式膨張タンク１０内を配管内の水が常に滞
留せずに流れるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配管途中に設ける
密閉式膨張タンクおよびその配管接続技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、給湯装置の配管系統内には、
安全装置の１つとして膨張タンクが設けられている。給
湯装置内の水の体積が水温変化により膨張したり、ある
いは収縮したりするが、かかる水の膨張や収縮を膨張タ
ンクで調節して配管系統の損傷を防止している。

【０００３】かかる膨張タンクには、開放式膨張タンク
と密閉式膨張タンクの２種がある。

【０００４】開放式膨張タンクは、給湯装置などの装置
の最高位置より高めに設置され、通気管により外部と連
通され、タンク内が大気中に開放される形式のものであ
る。

【０００５】一方、密閉式膨張タンクは、給湯装置内或
いは給湯配管途中に設けられ、タンク内が大気と遮断さ
れている。開放式膨張タンクの場合には、装置の最高位
置より高い位置に設ける必要があるが、密閉式膨張タン
クの場合には、設置位置の高さに制限がない。

【０００６】従来の密閉式膨張タンク、およびその配管
接続状況を図７に示した。従来は、図７に示すように、
配管接続口１が１箇所しか設けられておらず、給湯装置
からの配管２と密閉式膨張タンク３とは１箇所でタンク
内と連通できるように接続されていた。

【０００７】密閉式膨張タンク１は、そのタンク内部が
ダイヤフラム４で上下に仕切られ、そのダイヤフラム４
の下側に加圧液体が満たされ、ダイヤフラム４より上の
空間は空気溜めとして何もない空間に形成されていた。
かかる空気溜めと呼ばれる空間内は、配管接続口１を介
して給湯装置の配管２と連通させられている。

【０００８】例えば、水温が急上昇して水の体積が膨張
すると、膨張タンク内に逃げた水が、加圧液体で支持さ
れているダイヤフラム４を押し下げて配管内の急激な圧
力上昇を防いでいる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の密閉式
膨張タンクでは、タンク内と配管内とが１箇所の配管接
続口で連通されているため、配管内の水の体積変動に伴
う配管内圧力の調節を行なうことはできるが、配管内圧
力が正常に戻っても一旦タンク内に入った水を配管内に
全部戻すことはできない。そのままタンク内に滞留し
て、近年度々問題となるレジオネラ菌などの細菌増殖の
温床となる虞があった。

【００１０】本発明の目的は、配管内の圧力調節時に密
閉式膨張タンク内に一旦流入した水などの配管内流体の
滞留を解消することができる技術を提供することにあ
る。

【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１３】本発明では、密閉式膨張タンクに配管接続
口を複数設けた。

【００１４】そこで、かかる密閉式膨張タンクを使用し
て、複数の配管接続口の一方を配管の上流側に連通接続
させ、他方を下流側に連通接続させておくと、常に密閉
式膨張タンク内を経由して配管内の水などの流体が流れ
ているので、流体の体積変動に伴う配管内圧力調節が必
要なときには、密閉式膨張タンク内を通過する流体が密
閉式膨張タンク内のダイヤフラムを押し下げるなどして
調節が行われる。

【００１５】一方、流体は密閉式膨張タンク内を通過し
て流れるので、従来とは異なり密閉式膨張タンク内に流
体が滞留する心配がない。特に、流体として水を使用す
る給湯装置などに本発明を適用すれば、給湯装置の配管
途中に設けた密閉式膨張タンク内に水の滞留が発生しな
い。併せて、水の滞留に基づく細菌繁殖の問題も解消さ
せることができる。

【００１６】また、上記のように配管内を流れる流体が
常に密閉式膨張タンク内を経由するように密閉式膨張タ
ンクを配管途中に設ける配管接続構造としては、以下の
ように幾つか考えられる。

【００１７】例えば、配管経路内の上流側と下流側とに
分岐配管を設けておき、上流側の分岐配管部分と下流側
の分岐配管部分とを密閉式膨張タンク内にそれぞれ別個
に連通接続させておく構成が考えられる。かかる構成で
は、配管内の流体の一部は、上流側の分岐配管部分から
密閉式膨張タンク内に入り、さらに密閉式膨張タンク内
を経由して下流側の分岐配管部分で元の配管内の流れに
合流する。

【００１８】このようにして、配管内の流体には、配管
内をそのまま流れる流れと、途中で密閉式膨張タンク内
を一旦経由して流れる流れとの２つがあり、密閉式膨張
タンク内を経由する流れで流体の体積変動に伴う圧力変
化の調節を行なうことができる。さらに、流体は、密閉
式膨張タンク内を常に通過しているので、密閉式膨張タ
ンク内への流体の滞留は発生しない。

【００１９】他の配管接続構造としては、配管経路を分
岐させずにそのまま配管経路の途中に密閉式膨張タンク
を介在させて、配管内の流体の全量が密閉式膨張タンク
内を通過するように構成しても構わない。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００２１】（実施の形態１）本実施の形態では、本発
明に係わる密閉式膨張タンク１０およびそれの配管接続
構造について、給湯配管を例にとり説明する。本実施の
形態の密閉式膨張タンク１０は、図１に示すように、タ
ンク内部が薄い隔膜のダイヤフラム２０で上下に仕切ら
れて、タンク外側にはタンク設置用の支持脚１０ａが設
けられている。なお、図１では、密閉式膨張タンク１０
内のダイヤフラム２０が点線で示されている。

【００２２】また、ダイヤフラム２０で仕切られた密閉
式膨張タンク１０内の下の空間には加圧液体が充填され
ており、ダイヤフラム２０を支持している。一方、ダイ
ヤフラム２０で仕切られた密閉式膨張タンク１０内の上
の空間は、そのまま空気溜めの空間として残されて、後
記するように配管３０と連通接続させた際には配管内の
温水がこの空間内に流れ込めるようになっている。

【００２３】さらに、密閉式膨張タンク１０の天板１１
側には、同一構成の配管接続口４０（以下、両配管接続
口４０を区別して説明する必要があるときは、それぞれ
４０ａ、４０ｂとする。）が２個上下方向に短管状に突
設させられている。このようにして短管状に形成された
配管接続口４０の下端側は、図１に示すように、そのま
ま密閉式膨張タンク１０内の空気溜めの空間内に連通さ
れている。２個の配管接続口４０の一方は、後記するよ
うに給湯用の配管３０からの温水の流入用に、他方が温
水の排出用に使用されることとなる。

【００２４】一方、密閉式膨張タンク１０の上方を走る
給湯用の配管３０は、ちょうど密閉式膨張タンク１０の
２個の配管接続口４０ａ（４０）、４０ｂ（４０）に合
わせるようにして分岐箇所が２箇所形成されている。配
管３０の２箇所の分岐部分には、同一構成の分岐管３１
（以下、両分岐管３１を区別して説明する必要があると
きには、それぞれ３１ａ、３１ｂとする。）がそれぞれ
設けられ、分岐管３１の分岐口が前記短管状の配管接続
口４０ａ（４０）、４０ｂ（４０）に連結管５０を介し
て管接続されている。

【００２５】即ち、配管３０内と密閉式膨張タンク１０
内とは、密閉式膨張タンク１０に設けた２個の配管接続
口４０（４０ａ、４０ｂ）と、配管３０の２箇所の分岐
箇所に設けた分岐管３１（３１ａ、３１ｂ）とを連結管
５０で連結することにより、連通させられている。

【００２６】なお、本実施の形態では、配管３０より連
結管５０の管口径は小口径に設定され、配管３０内の流
れの一部が密閉式膨張タンク１０内を経由して流れるよ
うになっている。

【００２７】このようにして配管３０内と密閉式膨張タ
ンク１０内の空気溜め空間とが連通させられているの
で、配管３０内を流れる温水の一部が配管経路途中の分
岐箇所で分流させられる。

【００２８】分流されない方の流れは、そのまま配管３
０内を流れるが、他方分流された方の流れは、上流側の
分岐管３１ａ（３１）から温水の流入口として使用され
る配管接続口４０ａ（４０）を通って密閉式膨張タンク
１０内の空気溜め空間内に入る。密閉式膨張タンク１０
内に入った温水は、さらに温水の排出口として使用され
る配管接続口４０ｂから出て分岐管３１ｂ（３１）を経
由して配管３０内に戻り、分流されずにそのまま配管３
０内を流れてきた温水と合流する。配管内の温水の流れ
を図１では、破線の矢印で示した。

【００２９】配管内圧力が正常圧の場合には、給湯装置
より送られてきた温水は配管３０内を流れる。途中、分
岐管３１ａで二手に分かれ、一部が密閉式膨張タンク１
０内を経由するように一旦分流されるが、再び配管３０
内に合流させられる。分流された温水は、密閉式膨張タ
ンク１０内を常に通過して行くため、密閉式膨張タンク
１０内に滞留することがない。また、水温が急激に上昇
して温水体積が膨張した場合には、密閉式膨張タンク１
０内を流れる分流がダイヤフラム２０を、図１に示すよ
うに押し下げて配管内圧力の異常上昇を防止する。ダイ
ヤフラム２０の押し下げ度合いは、図１に示すように、
配管内圧力に応じて変化する。

【００３０】また、図１では配管３０から垂直に連結管
５０を下ろし密閉式膨張タンク１０の配管接続口４０ａ
（４０）、４０ｂ（４０）に配管接続を行なったが、図
２に示すように、配管３０と配管接続口４０とを斜めに
接続しても構わない。

【００３１】さらに、上記説明では、図１に示すように
配管勾配が小さく設定されているが、配管勾配を大きく
とった場合についても本実施の形態の配管接続構造が適
用できる。例えば、図３には、配管勾配を大きくとった
場合の密閉式膨張タンク１０の配管接続の様子を示し
た。図３に示す配管３０の勾配は、図１の配管勾配より
大きく設定され、上流側の分岐管３１ａは、密閉式膨張
タンク１０の上肩部から斜め上方に開口させられた配管
接続口４０ａに、連結管５０を介して配管接続されてい
る。

【００３２】また、排出口に相当する配管接続口４０ｂ
は、密閉式膨張タンク１０のもう一方の上肩部からやや
斜め下に向けて開口させられている。この配管接続口４
０ｂが下流側の分岐管３１ｂに斜めに接続され、全体と
して上流側の配管３０から分流された温水が密閉式膨張
タンク１０内を経由して流れ易くなっており、水圧が小
さい場合でも密閉式膨張タンク内に温水が滞留しないよ
うになっている。

【００３３】さらには、配管３０内の密閉式膨張タンク
１０内への流れをより効果的に形成できるように、例え
ば、上流側の分岐管３１ａ内に図４に示すようにガイド
Ｇを設けるようにして、温水の一部を強制的に密閉式膨
張タンク１０内に導くようにしても構わない。

【００３４】また、密閉式膨張タンク１０内に入った温
水がダイヤフラム２０の復帰により加圧された場合に、
逆流しないように配管接続口４０ａ側に逆止弁を設ける
ようにしても構わない。

【００３５】なお、かかる密閉式膨張タンク１０の大き
さは、従来の密閉式膨張タンク１０と同様にして設定す
ればよい。例えば、密閉式膨張タンクの容量（ｌ）をＶ
とすれば、保有水の膨張量（ｌ）をＶ_e 、水を入れる前
の圧力をＰ_a 、密閉式膨張タンクの最小必要圧力をＰ
_min 、密閉式膨張タンクの最大運転圧力をＰ_max とし
て、次式から算出すればよい。

【００３６】 Ｖ＝Ｖ_e （Ｐ_a ／Ｐ_min −Ｐ_a ／Ｐ_max ）^-1 なお、算出容量の１０〜２０％程度の余裕を持たせてお
けばよい。

【００３７】（実施の形態２）本発明の実施の形態で
は、図５に示すように、小容量の温水を流す配管６０の
途中経路に、前記実施の形態で説明した密閉式膨張タン
ク１０を介在させる配管接続構造について説明する。

【００３８】前記実施の形態で述べた配管接続構造と本
実施の形態で説明する配管接続構造とを比較すると、前
者が配管３０に対して密閉式膨張タンク１０を並列に配
管接続するのに対して、後者の本実施の形態の配管接続
構造は直列に配管接続するものである。

【００３９】本実施の形態で説明する配管接続構造で
は、配管内の流体が全て密閉式膨張タンク１０内を通過
するように構成されているため、小容量の液体を流す配
管系統に採用するのが好ましい。

【００４０】本実施の形態で使用する密閉式膨張タンク
１０は、前記実施の形態で説明したと同じ構成のものを
使用すればよい。

【００４１】一方、この密閉式膨張タンク１０を介在さ
せる配管６０は、図１に示す配管３０より小口径の配管
６０が使用されている。配管６０は図３に示すように途
中で分断され、分断された配管６０の上流側と下流側と
が、継手７０を介して密閉式膨張タンク１０の２箇所の
配管接続口４０に連通接続されている。

【００４２】分断された配管６０の上流側の分断口６０
ａは、継手７０ａ（７０）を介して、温水の流入口に相
当する密閉式膨張タンク１０の配管接続口４０ａに接続
されている。一方、分断された配管６０の下流側の分断
口６０ｂには、温水の排出口に相当する密閉式膨張タン
ク１０の配管接続口４０ｂが連通接続されている。

【００４３】このようにして、上流側から配管６０内を
流れてきた温水は、分断口６０ａで密閉式膨張タンク１
０内に流れ込む。流れ込んだ温水は、密閉式膨張タンク
１０内を経由して配管接続口４０ｂから、これに継手７
０ｂを介して連通させられている下流側の分断口６０ｂ
へと通過して行く。配管内の圧力調節は、密閉式膨張タ
ンク１０内を通過する際に、ダイヤフラム２０を押し下
げるなどして行なわれる。

【００４４】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の
形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００４５】例えば、上記説明では給湯配管を例にと
り、その途中に密閉式膨張タンク１０を設ける場合につ
いて説明したが、密閉式膨張タンクの使用は、かかる給
湯配管に限る必要はない。配管内圧力の調節を必要とす
る配管には本発明の密閉式膨張タンクの使用が可能であ
り、配管内を流す流体としては温水以外の液体でもよ
く、さらには、暖房用のスチームでも一向に構わない。
何れにしても使用流体用に構成された密閉式膨張タンク
に配管接続口を複数設け、上記説明の配管接続構造を適
用すれば、密閉式膨張タンク内における滞留は防止され
る。

【００４６】また、上記実施の形態では、密閉式膨張タ
ンク１０に２個の配管接続口４０を設けた場合について
説明したが、３個以上の配管接続口４０を設けるように
しても構わない。３個以上の配管接続口４０を、流入量
と排出量とのバランスがとれるように流入用と排出用と
に適当に分けて、前記実施の形態の要領で流入用の配管
接続口を配管３０の上流側に、排出用の配管接続口を配
管３０の下流側に接続する方法も考えられる。

【００４７】さらには、前記実施の形態の密閉式膨張タ
ンク１０では、配管接続口４０が２個設けられた構成で
あったが、現場の配管接続作業をより簡単にできるよう
に、予め密閉式膨張タンク１０の配管接続口４０に配管
接続を行なっておいても構わない。例えば、図６に示す
ように、配管接続口４０ａ、４０ｂにそれぞれ連結管５
０を介して、配管８０に予め設けた分岐管３１ａ、３１
ｂを配管接続してユニットに形成しておけばよい。かか
る場合には、配管８０の端部８０ａを流入側として現場
配管の上流側に、端部８０ｂを排出側として現場配管の
下流側に連通させるだけで簡単に密閉式膨張タンク１０
の配管接続が行なえる。

【００４８】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００４９】（１）．本発明の構成では、密閉式膨張タ
ンクに複数の配管接続口を設けているので、配管の上流
側と、下流側とにそれぞれの配管接続口を連通接続させ
ることができる。そのため、常に配管内の流体を密閉式
膨張タンク内を通過させることができ、密閉式膨張タン
ク内に流体を滞留させることなく、配管内圧力の調節が
行なえる。

【００５０】（２）．本発明では、配管内の流体を密閉
式膨張タンク内に通過させるに際して、配管を分岐させ
て密閉式膨張タンク内を並列的に配管接続するため、大
容量の流体を流す場合でも、全量を密閉式膨張タンク内
に流さずに済む。そのため、密閉式膨張タンクの容量を
大きくせずに対処できる。

【００５１】（３）．本発明では、配管内の流体を密閉
式膨張タンク内に通過させるに際して、配管経路を分岐
させずに、配管経路の途中に密閉式膨張タンクを直列的
に配管接続できるので、分流を形成する場合に比べて施
工が容易で、小容量の流体を流す場合には全量をそのま
ま密閉式膨張タンク内に流すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の密閉式膨張タンクとその
配管接続状況を示す正面図である。

【図２】本発明の実施の形態の密閉式膨張タンクとその
配管接続状況を示す正面図である。

【図３】配管勾配を大きくした場合の本発明の実施の形
態の密閉式膨張タンクとその配管接続状況を示す正面図
である。

【図４】分岐管内に分流用のガイドを設けた場合の密閉
式膨張タンクの配管接続の様子を示した部分正面図であ
る。

【図５】密閉式膨張タンクの他の実施の形態の配管接続
構造を示す正面図である。

【図６】配管接続を予め設けてユニット化した密閉式膨
張タンクを示す正面図である。

【図７】従来の密閉式膨張タンクとその配管接続の状況
を示す正面図である。

【符号の説明】

１０ 密閉式膨張タンク １０ａ 脚部 １１ 天板 ２０ ダイヤフラム ３０ 配管 ３１ 分岐管 ３１ａ 分岐管 ３１ｂ 分岐管 ４０ 配管接続口 ４０ａ 配管接続口 ４０ｂ 配管接続口 ５０ 連結管 ６０ 配管 ６０ａ 分断口 ６０ｂ 分断口 ７０ 継手 ７０ａ 継手 ７０ｂ 継手 ８０ 配管 ８０ａ 端部 ８０ｂ 端部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配管途中に設ける密閉式膨張タンクであ
   って、 複数の配管接続口を有することを特徴とする密閉式膨張
   タンク。
2. 【請求項２】 密閉式膨張タンクを配管経路内へ設ける
   密閉式膨張タンクの配管接続構造であって、 前記密閉式膨張タンクの複数の配管接続口の一方の配管
   接続口を配管の上流側に連通させ、前記密閉式膨張タン
   クの他方の配管接続口を配管の下流側に連通させた密閉
   式膨張タンクの配管接続構造。
3. 【請求項３】 請求項２記載の密閉式膨張タンクの配管
   接続構造において、 配管経路の途中に複数の分岐箇所を設け、上流側の分岐
   箇所の分岐口を前記密閉式膨張タンクの複数の配管接続
   口の一方の配管接続口に連通させ、 下流側の分岐箇所の分岐口を前記密閉式膨張タンクの他
   方の配管接続口に連通させたことを特徴とする密閉式膨
   張タンクの配管接続構造。
4. 【請求項４】 請求項２記載の密閉式膨張タンクの配管
   接続構造において、 配管経路の途中に分断箇所を設け、前記配管経路におけ
   る前記分断箇所の上流側を前記密閉式膨張タンクの複数
   の配管接続口の一方の配管接続口に、下流側を前記密閉
   式膨張タンクの他方の配管接続口に連通させたことを特
   徴とする密閉式膨張タンクの配管接続構造。