JPH0443508Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、例えばセントラルヒーテイングシス
テムに代表される冷暖房装置等の冷温水を利用し
た配管系に介設する膨張タンク、蓄熱水槽の如き
貯水槽装置に関するものである。

＜従来の技術＞ 上記冷温水利用配管系（以下本明細書では単に
「配管系」ともいう）においては、冷温水の温度
変化に伴なう体積変動（膨張・収縮）を調整する
為に、いわゆる膨張タンクが利用されている。

第５図及び第６図に、従来利用されている膨張
タンクの二方式を例示している。

第５図の膨張タンクET₁は、密閉型と称されて
いるもので、中空タンク本体１の内部をゴム系の
ダイヤフラム２で二室に仕切り、一室側は配管系
の接続口３を設けて貯水室４とし、他室側は空気
圧調整弁５を設けて空気室６としている。これに
より、貯水室４には配管系の流通水の一部を貯溜
して、空気室６の気圧調整と共にダイヤフラム２
の変位で配管系内水の膨張・収縮に対応してその
流通状態を調整するようにしている。

第６図の膨張タンクET₂は、開放型と称されて
いるもので、タンク本体１０は底部近傍に配管系
への接続口（管）１１を設けると共に、電動止水
栓１２を設けた補給水管１３を上部に設けてい
る。電動止水栓１２は、タンク本体１０内の貯水
量を検出する水位検知器Ｓで貯水量に応じて開閉
制御される。

また、配管系と連通した膨張管１４と、タンク
本体１０内の貯水量が規定量より超過した場合に
安全上から外部に排出するオーバーフロー管１５
とがそれぞれタンク本体１０に設けられている。
１６はドレン管であり、タンク本体１０内部の清
掃等メンテナンス時等に貯溜水を排出するもので
ある。

この膨張タンクET₂は、その上部に外気と連通
する通気口（図示せず）を設けたり、或はオーバ
ーフロー管１５等の付設部材を利用したりして、
タンク内部を外気圧と同じに保つようにしてい
る。これにより、配管系内水の膨張・収縮に対応
すると共に、配管系内水とかタンク本体１０内の
貯水量が減少した場合に補給水管１３から規定量
まで補給するようにしている。

尚、図示していないが、上記両タンクET₁，
ET₂とも本体の外周或は内周には断熱処理が施し
てある。

＜考案が解決しようとする課題＞ 上記従来の膨張タンクでは、実用上から解決を
要望されている下記のような問題がある。

まず前者の密閉型膨張タンクET₁では、開放型
に比べてタンク製造の面からコスト的に高くなり
やすい。また、機能的には、空気室６で配管系内
の流通水圧力を制御するので、循環ポンプ等によ
る配管系内水循環の発停等により圧力変動が生じ
るが、この圧力変動による配管系の各付設機器に
対する圧力負荷の調整が困難といつた問題を有し
ている。

また、後者の開放型膨張タンクET₂では、貯溜
水が常に外気と接しているので、空気中の酸素が
溶解し、これにより配管等が腐食しやすくなると
いつた問題を有している。そしてまた、この開放
型においては、上記の通り貯溜水、即ち配管系内
水と外気が接しているから貯溜水の保有熱が放散
しやすいといつた問題もある。タンクでの蓄熱機
能が低ければ、冷暖房装置のような循環水の場合
には熱源機器の熱負荷が大きくなりやすい。

本考案は、上記の如き従来の問題を解決する為
に提供するものである。

本考案の目的は、コスト的に有利で、配管系に
付設した機器等に対する圧力負荷のバランスもと
りやすい開放型の膨張タンクを改良することによ
り、空気中の酸素の溶解を防止すると共に熱放散
も可及的防ぎ得て蓄熱槽としての機能を充分奏す
る、密閉型の利点も備えた貯水槽装置を提供する
ところにある。

＜課題を解決するための手段＞ 上記の目的を達成する為に本考案は、冷温水利
用配管系に設けて配管系内水の流通状態を調整す
る空気遮断型の貯水槽装置であつて、貯水槽本体
に、貯水量を検出する水位検知器により制御され
る電動止水栓を設けた補給水管と、一端が貯水槽
本体の底部近傍に開口して配管系内水の体積膨張
を吸収する膨張管と、一端が貯水槽本体の底部近
傍に開口して貯水量の超過分を排出するオーバー
フロー管と、を備えると共に、貯水槽本体内を外
気に連通させたものにおいて、補給水管はその給
水口を貯水槽本体の底部近傍に開口させると共に
電動止水栓の閉成動作水位とオーバーフロー水位
との間で閉成する常開の非常用止水栓を設けてな
り、貯溜水上面に空気遮断液体を成層形成したも
のである。

＜作用＞ 空気遮断液体の成層により貯溜水は外気から遮
断されるので、外気の酸素が貯溜水中に溶解する
ことがない。また、補給水管からの補給水も外気
に接触しないで補給でき、膨張管から入出する調
整水も外気に接触することがない。即ち配管系へ
の酸素による悪影響を防ぐことができる。

また、空気遮断液体の成層により貯溜水の蒸発
による減少及び外気中への熱放散を可及的防ぎ、
冷暖房装置等における熱源機器の熱負荷を小さく
することが可能となる。更にまた、電動止水栓に
不測の故障が生じても、補給水管の非常用止水栓
により二重安全装置として止水でき、開放型貯水
槽として一層実用性を発揮させることができる。

＜実施例＞ 以下本考案の好適な実施例を図面に基づいて説
明する。

第１図は本考案の貯水槽装置を示すもので、第
２図乃至第４図はその機能説明図である。

第１図において、空気遮断型貯水槽装置２０
は、貯水槽本体２１（以下「本体」という）の底
部近傍に図示しない配管系への接続管２２を設
け、電動止水栓２３を設けた補給水管２４を上部
に設けている。電動止水栓２３は、本体２１内の
貯溜水Ｗの貯水量を検出する水位検知器Ｓ（S₁〜
S₃）により、貯水量に応じて開閉制御される。例
えば水位検知器S₁を本体２１内の最低貯溜水位に
位置させ、水位検知器S₂は補給量上限水位に、水
位検知器S₃はオーバーフロー水位にそれぞれ位置
させて、電動止水栓２３を水位検知器S₁で開成
し、水位検知器S₂で閉成するように制御する。そ
して、水位検知器S₃は本体２１外の図示しないオ
ーバーフロー報知ランプ、警音装置等を作動させ
る為に利用する。

補給水管２４の給水口２４ａは、ガイド管２４
ｂにより本体２１内の底部近傍、具体的には水位
検知器S₁より下位に開口させている。

２５は非常用止水栓であり、補給水管２４に電
動止水栓２３と直列的に設けている。図例では、
非常用止水栓として具体的構成を示していない
が、図のようなボールタツプ式止水栓、或はフロ
ート弁等の既知のものを利用する。そして、この
非常用止水栓２５は、電動止水栓２３の閉成動作
水位、即ち水位検知器S₂と、オーバーフロー水
位、即ち水位検知器₃との間の貯溜水位で閉成動
作するように設けているもので、貯溜水位が水位
検知器S₂よりも下位のときは常に開成している構
成としている。この構成は上記フロート弁等で既
知である。

２６は膨張管であり、一端側２６ａは本体２１
内の底部近傍に開口させ、他端側は配管系への接
続管２２に接続開口したり、或は配管系側へ直接
接続開口したりしている。

２７はオーバーフロー管であり、本体２１内の
貯溜水Ｗがオーバーフロー水位（水位検知器S₃レ
ベル）を超えたときに本体２１の外へ超過分を排
出する。このオーバーフロー管２７の本体２１内
に臨む開口端２７ａは本体２１内の底部近傍に臨
ませている。

２８は通気管であり、本体２１内と外気を連通
して、本体２１内の空気圧を外気圧と同等に形成
する。

２９はドレン管であり、本体２１内部の清掃等
メンテナンス時等に貯溜水Ｗ及び次に説明する空
気遮断液体３０を排出するものである。このドレ
ン管２９は、オーバーフロー管２７の排出先と同
一にすべく末端部で合流接続してもよい。

３０は空気遮断液体であり、本体２１内で貯溜
水Ｗの上面に成層として形成している。この空気
遮断液体３０は、貯溜水Ｗより比重が軽く分離形
成が容易で、揮発性のない物質、例えば流動パラ
フイン、鉱物油、植物油或は高分子芳香族化合物
（例えば液晶）等が利用できる。

以上のような構成において、この貯水槽装置２
０を冷暖房装置の如き冷温水利用配管系に接続管
２２を介して接続し、また補給水管２４を水道源
に接続する。

そして、予め補給水管２４により本体２１内に
水を注入し、或は配管系の流通水を接続管２２を
介して本体２１内に導入する。本体２１内の貯溜
水位は、限度的には水位検知器S₁より上位で水位
検知器S₂のレベルより下位となる。上記注入後に
空気遮断液体３０を注ぎ、所要の厚さ（好ましく
は５cm程度）の成層を形成する。この実施例の場
合、例えば水位検知器S₁近傍の低レベル位置のオ
ーバーフロー管２７壁に小さな開口を形成するこ
とにより、オーバーフロー管２７内にも空気遮断
液体３０の層を形成している。

尚、この作用の説明において、水位検知器S₁〜
S₃は正確には空気遮断液体３０の液レベルで動作
するが、説明の便宜上貯溜水Ｗとして説明する。

以上により、通常の使用状態においては、第２
図に示すように、例えば暖房の為に配管系内水が
加熱されて体積が膨張したときには、その膨張量
に応じた配管系内水（温水）が膨張管２６を介し
て本体２１に戻り、貯溜水位を上昇させる。また
逆に、配管系内水が減少した場合等には、本体２
１の貯溜水Ｗの一部が接続管２２から配管系内に
供給される。膨張管２６は本体２１の底部、水位
検知器S₁より下位に開口している。従つて膨張管
２６から本体２１内に戻る膨張水は、本体２１内
の空気Ａと接触して余分な酸素を混入させること
はない。この通常の動作により貯溜水Ｗが上下降
する範囲は、水位検知器S₂の近傍からS₁までであ
る。

貯溜水Ｗの水位が水位検知器S₁より下がつた場
合には、電動止水栓２３が開成して、水位検知器
S₂で検出されて閉成するまで補給水管２４からガ
イド管２４ｂを介して補給を行なう。自動的な水
位調整作動である。この場合、ガイド管２４ｂの
給水口２４ａは水位検知器S₁より下位に開口して
いるので、補給水が本体２１内の空気Ａと接触し
て余分な酸素を混入させることはない。

この補給において、電動止水栓２３又は水位検
知器S₂等の補給制御系が故障し、電動止水栓２３
が開成のままとなつた場合は、貯溜水位が水位検
知器S₂の水位レベル、即ち補給量上限水位を超え
ることになる。しかしながら、非常用止水栓２５
を設けているので、第３図に示すように、水位検
知器S₂とS₃の間の設定された水位で閉成作動して
補給水の流出を停止させる。

更に、上記補給において、電動止水栓２３のほ
か非常用止水栓２５も故障し、開成状態のままと
なつた場合は、貯溜水位が上記より更に上昇する
ことになる。

そして第４図に示すように、貯溜水Ｗがオーバ
ーフロー水位まで上昇した場合には、水位検知器
S₃が検出作動して警報装置を作動させ、オーバー
フロー水はオーバーフロー管２７から本体２１外
に排出される。

尚、このオーバーフロー作用では、オーバーフ
ロー管２７内の空気遮断液体３０も流出するが、
量的にはオーバーフロー管内分のみであるから、
極く少量であり、貯溜水に対する後述のような熱
放散防止、空気接触防止等の機能を損なうことは
ない。

空気遮断液体３０は上記した貯溜水Ｗの上下降
と共に上下降する。そして、その成層により貯溜
水Ｗと本体２１内の空気Ａの接触を防いでいる。
これにより、貯溜水Ｗ内に空気Ａ中の酸素が溶解
し、酸素濃度を上げて配管系の腐食等を進行させ
ることを防止する。また、貯溜水Ｗの蒸発を防止
すると共に、その成層により断熱作用を呈し、貯
溜水Ｗの保有熱の放散を防ぐ機能も奏する。従つ
て、冷暖房装置等における配管系内水による熱源
機器の熱負荷を小さくすることができる。

＜考案の効果＞ 以上詳細に述べてきたように、本考案によれ
ば、開放型膨張タンクの利点であるコスト、配管
系の付設機器への負荷圧力バランスをよりよく発
揮させ得る。また、非常用止水栓で補給水管の電
動止水栓による補給機能を補償して安全性を一層
高めることができる。

更に、空気遮断液体を貯溜水の上面に成層形成
することにより、貯溜水の空気接触を防いで、空
気中の酸素溶解混入による配管系の腐食進行を防
止することができる。更にまた、空気遮断液体は
貯溜水の熱放散作用を防ぐ機能も奏するので、貯
水槽装置を性能的に優れた蓄熱槽とすることがで
きる。即ち冷暖房装置の熱源機器の熱負荷を軽減
することが可能である等、実用性に優れた貯水槽
装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る空気遮断型貯水槽装置
の一実施例を示す断面構成図、第２図乃至第４図
は、第１図に示す貯水槽装置の機能説明図、第５
図は、従来における密閉型膨張タンクの構成を説
明する一部断面側面図、第６図は、従来における
開放型膨張タンクの構成を説明する断面側面図で
ある。 ２０……空気遮断型貯水槽装置、２１……貯水
槽本体、２２……接続管、２３……電動止水栓、
２４……補給水管、２４ａ……給水口、２５……
非常用止水栓、２６……膨張管、２７……オーバ
ーフロー管、２８……通気管、２９……ドレン
管、３０……空気遮断液体、Ａ……貯水槽内の空
気、Ｓ（S₁〜S₃）……水位検知器、Ｗ……貯溜水。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 冷温水利用配管系に設けて配管系内水の流通状
   態を調整する空気遮断型の貯水槽装置であつて、
   貯水槽本体に、貯水量を検出する水位検知器によ
   り制御される電動止水栓を設けた補給水管と、一
   端が貯水槽本体の底部近傍に開口して配管系内水
   の体積膨張を吸収する膨張管と、一端が貯水槽本
   体の底部近傍に開口して貯水量の超過分を排出す
   るオーバーフロー管と、を備えると共に、貯水槽
   本体内を外気に連通させたものにおいて、 補給水管はその給水口を貯水槽本体の底部近傍
   に開口させると共に電動止水栓の閉成動作水位と
   オーバーフロー水位との間で閉成する常開の非常
   用止水栓を設けてなり、 貯溜水上面に空気遮断液体を成層形成したこと
   を特徴とする空気遮断型貯水槽装置。