JPH1096558A - 温水タンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水を効率よく均等に加熱することができ、し
かもタンク破損やヒーター断線等の事故の危険性もな
い、新しい温水タンクを提供する。 【解決手段】 ヒーター（６）を内蔵し、給水管（４）
および排水管（５）を同一タンク面（７）に連結した水
加熱部（１）と、その上部に配置された膨張水収納部
（２）とが中仕切板（３）により分画されている温水タ
ンクにおいて、中仕切板（３）は、給水管および排水管
の連結面（７）から対向面（８）に向けて２°〜１０°
の角度で上昇傾斜され、傾斜の最も高い位置もしくはそ
の近傍に並列して直径１０ｍｍ以下の通気孔（９）が備
えられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、温水タンクに関
するものである。さらに詳しくは、この発明は、温水床
暖房設備等における温水供給用のタンクであって、循環
水を効率よく加熱し、しかもタンク自体の破損等の事故
の危険性もない温水タンクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、温水床暖房設備等において
は、一定温度の温水を供給するための装置として、ヒー
ター内蔵型の温水タンクが用いられている。図８および
図９は、各々、従来の温水タンクを例示した分解斜視図
および側断面図であるが、温水タンクは、通常、タンク
下部の水加熱部（１）と、タンク上部の膨張水収納部
（２）とを有しており、これら水加熱部（１）と膨張水
収納部（２）は中仕切板（３）によって分離されてい
る。

【０００３】水加熱部（１）は、その一側面に給水管
（４）および排水管（５）を連結しており、給水管
（４）から供給された水がヒーター（６）で加熱され、
排水管（５）から外部配管へと排出されるようになって
いる。一方、膨張水収納部（２）には冷水が貯えられて
おり、水加熱部（１）における温水の膨張を吸収するよ
うになっている。また、中仕切板（３）には複数の通気
孔が設けられており、水加熱部（１）において発生した
気泡を膨張水収納部（２）に逃がすようにもしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
温水タンクの場合には、ヒーター（６）により加熱され
た温水は自然対流を生じ、高温水が中仕切板（３）の下
に集中するため、タンク内温度が部分的に高くなり、タ
ンク材料が変形、破損してしまうという危険性があっ
た。

【０００５】また、通気孔の位置や大きさによっては、
高温水が膨張水収納部（２）に逃げてしまい、加熱効率
が低下してしまうという問題もあった。さらには、温水
タンク（１）の設置条件（傾き、方向等）と、通気孔の
位置によっては、水加熱時に発生する気泡が膨張水収納
部（２）へ抜けずに中仕切板（３）の下に空気溜まりが
でき、ヒーター（６）の空焚きによる異常発熱やヒータ
ーの断線等の危険性も存在した。

【０００６】この発明は、以上のとおりの事情に鑑みて
なされたものであって、従来の問題点を解消し、水を効
率よく、均等に加熱することができ、しかもタンク破損
やヒーター断線等の事故の危険性もない、新しい温水タ
ンクを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、ヒーターを内蔵し、給水管およ
び排水管を同一面に連結した水加熱部と、その上部に配
置された膨張水収納部が中仕切板により分画されている
温水タンクにおいて、中仕切板は、給水管および排水管
の連結面からその対向面に向けて上昇傾斜されており、
中仕切板の傾斜の最も高い位置もしくはその近傍には並
列して通気孔が設けられていることを特徴とする温水タ
ンクを提供する。

【０００８】また、この発明の温水タンクにおいては、
中仕切板の傾斜角度が２〜１０°であること、および通
気孔の直径が１０ｍｍ以下であることを好ましい態様と
してもいる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面に沿って実施
例を示し、この発明の温水タンクについてさらに詳しく
説明する。

【００１０】

【実施例】図１（Ａ）（Ｂ）は、各々、この発明の温水
タンクの一実施例を示した側断面図と、温水タンクの中
仕切の透視平面図である。たとえばこの図１（Ａ）
（Ｂ）に例示したように、この発明の温水タンクでは、
ヒーター（６）を内蔵した水加熱部（１）とその上部の
膨張水収納部（２）とが中仕切板（３）によって分画さ
れており、中仕切板（４）は、給水管（４）および排水
管（５）の連結面（７）からその対向面（８）に向けて
上昇傾斜されている。そして、この傾斜された中仕切板
（３）には、その最も高い位置の近傍に、並列して通気
孔（９）が設けられている。

【００１１】中仕切板（３）が傾斜していることによ
り、温水がスムースに対流し、中仕切板（３）直下の温
水最高領域の温度を従来の場合よりも低下させることが
できる。また、上昇傾斜された中仕切板（３）の最も高
い位置近傍に、並列して通気孔（９）を有しているた
め、水加熱部（１）で発生した気泡を確実に膨張水収納
部（２）へ逃がすことができる。

【００１２】中仕切板（４）への通気孔（９）の配置に
ついては、通常、２ケ所で、図１のように並列して配置
する。たとえば以上の構成による温水タンクによって、
これまでにない性能が得られることになる。たとえば、
図２は、傾斜角度６°で設置された中仕切板（３）を備
えたこの発明の温水タンク（１０）における温水の温度
分布をシミュレーションした結果を示したものである。
中仕切板（３）が水平に設置されている従来の温水タン
ク（２０）での結果を示した図３との比較から明らかな
ように、この発明の温水タンク（１０）の場合には、図
２のように水加熱部（１）における最高温度（６８℃）
は、図３の従来タンク（２０）の最高温度（７８℃）よ
りも低く、最高温度（６８℃）の領域も小さいことがわ
かる。なお、排水管から排出される温水の温度は、いず
れのタンクの場合にも約５９℃と同一であった。このよ
うに、この発明の温水タンク（１０）では、中仕切板
（３）の下に滞留する高温水の温度を低くすることがで
きるため、部材の破損、変形等の危険性が大幅に低減す
る。

【００１３】なお、この発明においては、中仕切板
（３）の傾斜角度は、２°以上、１０°以下が好まし
い。２°より小さい場合には傾斜の効果が少なく、１０
°より大きい場合には排水管（５）の連結部付近との温
度差が大きくなりすぎて好適な温水を得ることが難しく
なる。図４は、図５に示したように、中仕切板（３）の
前方と後方の位置に通気孔（９）が配置された場合の温
水タンク（３０）の温度分布シミュレーション結果を示
したものである。通気孔（９）が高い位置と低い位置に
別れて配設されていることにより、この発明の温水タン
ク（１０）のシミュレーション結果を示した図２に比
べ、温水最高温度（６４〜６８℃）の範囲が広くなって
いることが確認される。このことからも、この発明の温
水タンクの構成がより有利なものであることがわかる。

【００１４】図６は、水加熱部（１）および膨張水収納
部（２）におけるタンク高さに対する温度変化を示した
図である。図中の実線は、図１に例示したこの発明の温
水タンク（１０）の温度変化を示し、点線は、図４およ
び図５に示した対照の温水タンク（３０）の温度変化を
示している。この発明の温水タンク（１０）に比べ、対
照の温水タンク（３０）では膨張水収納部（２）での水
温が高く、熱損失が大きいことが確認される。

【００１５】また、図７は、図１に示した温水タンク
（１０）について、通気孔（９）の直径を、５ｍｍ（実
線）、１０ｍｍ（点線）、２０ｍｍ（一点鎖線）とした
場合のタンク内の温度変化をタンク高さとの関係で示し
た図である。この図７から明らかなように、通気孔
（９）の直径が２０ｍｍの場合には、膨張水収納部
（２）での水温が上昇し、熱損失が大きくなることがわ
かる。一方、直径が１０ｍｍ以下の場合には膨張水収納
部（２）での水温上昇は観察されず、効率的な加熱が行
われている。従って、このことからも、この発明の温水
タンクにおいては、通気孔（９）の直径は１０ｍｍ以下
とすることが好ましい。

【００１６】もちろん、この発明は以上の例によって限
定されるものではなく、細部については様々な態様が可
能であることは言うまでもない。

【００１７】

【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この発明に
よって、水を効率よく均等に加熱することができ、しか
もタンク破損やヒーター断線等の事故の危険性もない、
新しい温水タンクが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、この発明の温水タンクの一実施例を
示した側断面図であり、（Ｂ）は、この温水タンクの中
仕切の透視平面図である。

【図２】傾斜角度６°で設置された中仕切板を備えたこ
の発明の温水タンクにおける温水分布のシミュレーショ
ン結果を示した図である。

【図３】中仕切板を水平設置した従来の温水タンクにお
ける温水分布のシミュレーション結果を示した図であ
る。

【図４】図５に示した通気孔位置で、傾斜角度６°で設
置された中仕切板を備えた対照タンクにおける温水分布
のシミュレーション結果を示した図である。

【図５】対照タンクの中仕切板を示した平面透視図であ
る。

【図６】この発明の温水タンク（実線）と、対照タンク
（点線）の水温変化をタンク高さとの関係として示した
図である。

【図７】通気孔の大きさの違いによるタンク内水温変化
をタンク高さとの関係として示した図である。

【図８】従来の温水タンクの構成を例示した分解斜視図
である。

【図９】従来の温水タンクを例示した側断面図である。

【符号の説明】

１ 水加熱部 ２ 膨張水収納部 ３ 中仕切板 ４ 給水管 ５ 排水管 ６ ヒーター ７、８ タンク面 ９ 通気孔 １０ 温水タンク ２０ 従来タンク ３０ 対照タンク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒーターを内蔵し、給水管および排水管
   を同一面に連結した水加熱部と、その上部に配置された
   膨張水収納部が中仕切板により分画されている温水タン
   クにおいて、中仕切板は、給水管および排水管の連結面
   からその対向面に向けて上昇傾斜されており、中仕切板
   の傾斜の最も高い位置もしくはその近傍には並列して通
   気孔が設けられていることを特徴とする温水タンク。
2. 【請求項２】 中仕切板の傾斜角度が、２〜１０°であ
   る請求項１の温水タンク。
3. 【請求項３】 通気孔の直径が１０ｍｍ以下である請求
   項１または２の温水タンク。