JPH0334609Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、太陽熱システム等の熱媒体循環回路
を循環する熱媒体の熱膨張分を吸収する膨張タン
クに関するものである。

従来の技術 従来の太陽熱システムは第３図に示すように蓄
熱槽１１、集熱器１２、膨張タンク１３、往管１
４、復管１５、循環ポンプ１６、熱交換器１７等
により構成されている。

以下その動作を説明する。蓄熱槽１１と集熱器
１２が往管１４及び復管１５の循環パイプで接続
されており、循環パイプの回路途中にある循環ポ
ンプ１６で熱媒体を循環させている。熱媒体は集
熱器１２で加熱され、蓄熱槽１１内に設けられた
熱交換器１７で水と熱交換され温水として蓄熱槽
１１に貯湯されるものである。膨張タンク１３は
集熱器１２の出口側に設けられており、熱媒体の
熱膨張量を吸収する働きを行なつている。この膨
張タンク１３は第４図に示すように膨張タンク本
体２Ａ、フロートスイツチ２２、蓋１等で構成さ
れている。

以下その働きを説明する。膨張タンク本体２は
熱媒体の熱膨張を吸収する容器であり、上部には
熱媒体の補給ならびに点検を行なう注入口が設け
られている。この注水口から熱媒体が蒸発等によ
つて減少しないように蓋１がはめ込まれている。
また、熱媒体が異常に減少した場合、フロートス
イツチ２２によつて熱媒体の液面を検知して熱媒
体切れ警報ブザーが鳴ると共に、システムを停止
させる働きがある。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら上記構成において、膨張タンク本
体２の蓋１が経年劣化や熱膨張・熱収縮等によつ
て破線のごとくソリが発生し、膨張タンク２上部
の注入口とのはめ合いが不確実なものとなり、大
きなすき間が生じた。このため、熱媒体の蒸発量
が増大して熱媒体の減少が起り、フロートスイツ
チ２２が作動して熱媒体切れ警報ブザーが鳴ると
共にシステムが停止するという問題が多く発生し
ていた。また、蓋１の内面に付着した熱媒体が蓋
１とタンク２の嵌合部へ流れ落ち、小さなすき間
から毛細管現象で膨張タンク２の外へ洩れるため
前記同様熱媒体の減少が増大された。更に、蓋１
のソリによつて、膨張タンク本体２との嵌合が甘
くなり、夏季のように温度が高くなつたり、停電
等が起ると膨張タンク本体２内の内圧が上昇し
て、蓋１がはずれ易くなる。蓋１がはずれると熱
媒体の減少は著しく増大する。このように熱媒体
の減少が起り、熱媒体不足になるたびに太陽熱シ
ステムの機能を発揮しないばかりでなく、高価な
熱媒体を多量に補給するメンテナンス費用が非常
に高くつくという問題点を有していた。また、熱
媒体の補給時には必ず蓋１をはずす必要があり、
屋根の上から蓋１を落したり、紛失することも多
く発生していた。

本考案は、かかる従来の問題を解消するもの
で、熱媒体の減少を大巾に低減することや、施工
時やメンテナンス時の紛失を防止することを目的
とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本考案の膨張タ
ンクは、蓋上面を凸状の形状に成形し、蓋の内面
に凝縮した熱媒体を膨脹タンクに環元する突起リ
ブを環状に形成し、更に、蓋の一部に一体成形に
よる固定片を形成して膨張タンクに保持する構成
としたものである。

作 用 本考案は上記した構成によつて、蓋の上面の凸
状の形状が長期にわたつて、ソリを防止できる。
また、蓋の内面に付着した熱媒体は、膨張タンク
と蓋の嵌合部のすき間から毛細管現象で逃げない
ように突起リブで、熱媒体を集合させ、その集合
した熱媒体の自重で自然落下させる方式としてい
る。そのため、熱媒体は膨張タンク内へ回収さ
れ、その減少を大巾に低減できる。

実施例 以下、本考案の一実施例を添付図面に基づいて
説明する。第１図において、１は蓋、２は膨張タ
ンク本体である。蓋１には上面に凸状の形状１
ａ、蓋の内面に環状の突起リブ１ｂ、十字となつ
た複数の下方への突起１ｃがあり、蓋１の一部に
固定片１ｄが一体に成形されている。膨張タンク
本体２は上部に熱媒体を補給する注入口２ａがあ
り、膨張タンク本体２の一部に蓋１を保持する突
起２ｂが備えられた樹脂成形品である。

上記構造とすることにより、蓋１は上面の凸状
の形状１ａによつて、蓋１の中央部が凹状にへこ
みにくくし、更に、複数の下方への突起１ｃによ
つて、その強度を強めている。そのため、熱収縮
や経年劣化等による変形も発生しにくくなつてい
る。また熱媒体注入時やメンテナンス時等の外的
要因によつて蓋１が強制的に変形を起こしても、
元の状態に復帰しやすい形状となつている。従つ
て、蓋１と膨張タンク本体２の注入口２ａとの嵌
合が確実なものとなり、初期の性能を長期間維持
することができるものである。更に、蓋１の内面
にある突起リブ１ｂは、熱媒体が蒸発し水滴状に
蓋１の内面に付着する。この付着した熱媒体が傾
斜にそつて蓋１の内面を流れ、この突起リブ１ｂ
に集められ大きな液粒となる。この液粒がさらに
大きくなるに従い、その自重で下方へ自然落下す
る。この時、この突起リブ１ｂは膨張タンク本体
２の注入口２ａの内側にあるため自然落下した熱
媒体は膨張タンク本体２内へ回収される。このた
め、従来の方法で蓋１と膨張タンク本体２の嵌合
部のすき間から毛細管現象で逃げていた熱媒体が
膨張タンク本体２内へ回収できる。従つて、熱媒
体の減少が大巾に低減できる大きな効果が得られ
るものである。また、蓋１の一部に設けている固
定片１ｄは膨張タンク２の突起２ｂにはめ込む構
成となつており、蓋１をはずしたりした場合（例
えば熱媒体注入時やメンテナンス時等）、一般に
屋根上での作業の多いことから、落したり紛失し
ないように細心の注意が必要であつた。しかし本
実施例では、蓋１と膨張タンク本体２を固定片１
ｄで保持することによつて、その問題は全て解消
されるものである。

第２図は熱媒体の自然蒸発量と蓋とタンクの嵌
合部に発生するすき間面積の関係を示す実験で測
定した一例のグラフである。実験条件は外気温30
℃、湿度45％、熱媒体温度85℃である。縦軸は熱
媒体の自然蒸発量（ｇ／時間）、横軸は蓋と膨張
タンクの嵌合部に発生するすき間面積（×10³mm
^２）を示す。このグラフからわかるようにすき間
面積が小さいと熱媒体の自然蒸発量はほとんど発
生していない。しかし、すき間面積が増大すると
熱媒体の自然蒸発量は極端に大きくなつている。
故に、長期間にわたり熱媒体の自然蒸発量を小さ
くするためには蓋と膨張タンクの嵌合部に発生す
るすき間を小さく維持することが大切である。即
ち、蓋１と膨脹タンク２の注入口２ａに生じるす
き間面積を長期に渡り小さく維持させることが熱
媒体の減少量を抑えるのに重要な要素である。

従来例の場合蓋１の上面、内面共に平たんであ
るため蓋１が熱収縮すると蓋１と膨脹タンク２と
の嵌合部に引張り応力が加わり蓋１が熱膨張する
と半径方向に伸びる。熱収縮やがくり返されると
蓋１の復元力がなくなり蓋１の中央部が下方へく
ぼみそりが短期間に大きくなり蓋１と膨脹タンク
の嵌合が甘くなりすき間が増大する。

本考案の場合蓋１と膨張タンク２の注入口２ａ
に生じるすき間面積を長期に渡り小さく維持する
ため蓋１の上面を凸状にし、内面に複数の突起リ
ブ1bや複数の下方への突起１ｃを設ける構成と
している。つまり蓋１に熱収縮が加わると蓋１の
上面が凸であるため凸状部の頂点が平たんになる
迄ゆとりとなり引張り応力を緩和させる。

蓋１が熱膨張した場合蓋１の材料の弾性力と蓋
１の凸状の形状が変形して応力が緩和される。

従つて、熱収縮や熱膨張による蓋１の変形が防
止され安定した嵌合を維持できる。つまり熱媒体
の減少を少なく抑えることができるものであり本
考案の有効性がある。

なお、上記実施例は太陽熱システムで説明した
が、温水暖房システム等、熱媒体の熱膨張を吸収
する膨張タンクにおいても同様である。また、実
施例において蓋１の凸状の形状は球状、円錐状及
び皿状等、各種変形を全て含むものである。さら
に蓋１そのものは円形に限らない、従つて、その
内側で突起する突起リブの形状もそれに合わせて
円形に限らず、環状であれば良い。

考案の効果 以上のように本考案の膨張タンクによれば、次
のような効果が得られる。

(1) 蓋のソリが発生しないために蓋とタンクの嵌
合部に発生するすき間がほとんどない。そのた
め熱媒体の自然蒸発による減少がほとんどなく
なる。

(2) 蓋の下方への突起リブにより、蓋とタンクの
嵌合部より毛細管現象で逃げる熱媒体量がほと
んどなくなる。

(3) 熱媒体が減少しないことにより、熱媒体を補
給する手間やメンテナンスが不要となる。

(4) 高価な熱媒体の補給が不要となるため、メン
テナンス等にかかる費用が大巾に低減できる。

(5) 蓋の上面が凸状の形状のため、雨水等の水流
れが良くなり、蓋上面に水がたまらないので蓋
の劣化が少なく寿命が伸びる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本考案の一実施例を示す膨張タ
ンクの蓋部を示す正面断面図と底面図である。第
２図は熱媒体の自然蒸発量と蓋と膨張タンクの嵌
合部に発生するすき間面積の関係を示すグラフで
ある。第３図は太陽熱システムを示す回路図であ
る。第４図は従来例の膨張タンクの一部断面図で
ある。 １……蓋、１ａ……凸状の形状、１ｂ……突起
リブ、１ｃ……複数の下方への突起、１ｄ……固
定片、２……膨張タンク本体、２ａ……注入口。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 太陽熱集熱システムや温水暖房システムの熱
   媒体循環回路に膨張タンクを設け、熱媒体の熱
   膨張吸収を行なう膨張タンク本体の上部に、熱
   媒体の補給を行なう注入口を設け、この注入口
   に熱媒体の蒸発を防止する蓋を着脱自在に装着
   すると共に、この蓋の上面を凸状の形状に成形
   し、蓋の内面に凝縮した熱媒体を膨張タンクに
   還元する突起リブを環状に形成してなる膨張タ
   ンク。 (2) 蓋には一体成形による固定片を形成し、この
   固定片を膨張タンクに着脱自在に保持させる構
   成とした実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   膨張タンク。