JPH07198208A - 貯湯タンク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐久性に優れた貯湯タンクを提供すること。 【構成】 第１及び第２の閉塞部１ｂ，１ｃを外部の配
管に接続するよう複数の連通部６，８，１０，１３と、
タンク胴部１ａ及び前記第１及び第２の閉塞部１ｂ，１
ｃとの外周面に第１の補強材２を有している。前記タン
ク胴部１ａ及び前記第１及び第２の閉塞部１ｂ，１ｃと
の外周面に第１の補強材２を設けるとともに、前記第１
及び第２の閉塞部１ｂ，１ｃの外周面を補強板３３で覆
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブロー成形によって成
形される貯湯タンク及びその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の貯湯タンクは、図１１に示すよう
な電気温水器に組み込まれている。電気温水器に使用さ
れている外装ケース５０は、図１２に示すように、筒体
を２つ割れにした状態の一対の外胴部５１ａ，５１ｂ
と、一対の外胴部５１ａ，５１ｂの上下のそれぞれに設
けられる上蓋部５２及び底蓋部５３と、前カバー部５４
とを有している。

【０００３】一対の外胴部５１ａ，５１ｂ、上蓋部５
２、底蓋部５３及び前カバー部５４はそれぞれが、塩化
ビニル鋼板を所定形状に切断した後に、プレス成形を施
すことにより半筒状に作られている。また、前カバー部
５４の内部には、図示しない電気ヒータの端子部、温度
調節器等の電装部品等が収容される。

【０００４】外装ケース５０の内部には、図１１に示す
ような、タンク（貯湯タンク）６１が保温材（図示せ
ず）を介して収容される。タンク６１は、ステンレス板
を筒状に加工して作られたタンク胴部６２と、このタン
ク胴部６２の上下開口縁に皿状の上タンク部６３及び下
タンク部６４とを有している。タンク胴部６２、上タン
ク部６３、及び下タンク部６４は相互に溶接によって一
体に接続される。

【０００５】また、タンク胴部６２には２か所にフラン
ジスカート６５ａ，６５ｂが溶接によって接続されてい
る。フランジスカート６５ａ，６５ｂには、図示しない
フランジ部を備えた２つの電気ヒータの発熱部分がタン
ク胴部６２の内部に一対一に挿入される。フランジスカ
ート６５ａ，６５ｂには各電気ヒータのフランジ部が固
定される。

【０００６】また、タンク胴部６２の下部には、脚板６
７が溶接により接続されている。脚板６７は外装ケース
５０の底蓋部５３に固定される。上タンク部５３の中央
部分には給湯管に接続される給湯継手６８が溶接により
接続される。また、下タンク部６４には、給水管に接続
される給水継手６９及びドレン管に接続されるドレン継
手７０が溶接により接続される。

【０００７】タンク５１を外装ケース５０内に収容して
組み立てられた電気温水器は、給水継手６９からタンク
６１の内部に給水が行なわれ、タンク６１の内部の水が
電気ヒータにより所定温度（８５℃近くまで）加温さ
れ、給水を行うことにより温水が上方に押上げられて、
給湯継手から温水が給湯管に導かれ給湯が行われる。

【０００８】上述した電気温水器のタンク５１では、外
装ケース５０及びタンク５１は、切断、プレス、溶接等
の各工程があり、金型等の設備、個々の材料や工程数が
多くなってしまうため、タンク５１を実公昭６０−１５
０５７号公報に開示されているように樹脂製のタンクと
することが提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、樹脂製
のタンクは、大型になるほど強度が弱くなり、膨脹、収
縮等の経時変化に耐えることができず、信頼性に劣ると
いう問題がある。

【００１０】また、タンクは肉薄の樹脂で形成されるた
め、大型になるほど強度が弱くなってしまい、所望する
形状が得られないという問題がある。

【００１１】それ故に、本発明の課題は、タンクの横断
面形状が偏平、多角形など自由な形状を選択でき、タン
クの強度を十分に保持し耐久性に優れた貯湯タンク及び
その製造方法を提供することにある。

【００１２】また、タンクを補強する補強材から発生す
る有害ガスを遮断する貯湯タンク及びその製造方法を提
供することにある。

【００１３】さらに、本発明の他の課題は、金型等の設
備、個々の材料や工程数が少なくてすみ、軽量で組み立
てが容易であり、自動化に適する貯湯タンク及びその製
造方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、空洞状
のタンク胴部と、該タンク胴部の一端開口縁に接続する
第１の閉塞部と、該タンク胴部の他端開口縁に接続する
第２の閉塞部とをブロー成形により一体に成形して作ら
れた貯湯タンクにおいて、前記第１及び第２の閉塞部
は、外部の配管に接続するよう前記ブロー成形と同時に
形成した複数の連通部を有し、前記タンク胴部及び前記
第１及び第２の閉塞部との外周面には第１の補強材が設
けられていることを特徴とする貯湯タンクが得られる。

【００１５】また、本発明によれば、前記第１の補強材
は、糸と、該糸に含浸した樹脂材であることを特徴とす
る貯湯タンクが得られる。

【００１６】また、本発明によれば、前記糸は、前記タ
ンク胴部、前記第１及び第２のの閉塞部の周面に相互に
交叉する向きに巻き付けられていることを特徴とする貯
湯タンクが得られる。

【００１７】また、本発明によれば、前記第１及び第２
の閉塞部を覆う補強板を有していることを特徴とする貯
湯タンクが得られる。

【００１８】また、本発明によれば、前記タンク胴部内
に電気ヒータを挿入するとともに該電気ヒータを前記タ
ンク胴部の壁面に保持するヒータ取付穴を有し、該ヒー
タ取付穴の周面に、かつ前記第１の補強材の内側に第２
の補強材を有していることを特徴とする貯湯タンクが得
られる。

【００１９】また、本発明によれば、前記タンク胴部及
び前記第１及び第２の閉塞部の外周囲にガスバリア性を
有するフィルムが設けられていることを特徴とする貯湯
タンクが得られる。

【００２０】また、本発明によれば、空洞状のタンク胴
部と、該タンク胴部の両端開口縁に接続する第１及び第
２の閉塞部とをブロー成形により一体に成形して作られ
る貯湯タンクの製造方法において、前記第１及び第２の
閉塞部のそれぞれに外部の配管に接続するための複数の
連通部を前記ブロー成形と同時に形成する工程と、前記
タンク胴部及び前記第１及び第２の閉塞部との外周面に
第１の補強材を設ける工程と、該第１の補強材の外周部
の一部を含み前記タンク胴部、前記第１及び第２の閉塞
部の外面を補強板で覆う工程と、を含むことを特徴とす
る貯湯タンクの製造方法が得られる。

【００２１】また、本発明によれば、前記タンク胴部内
に電気ヒータを挿入するために前記タンク胴部の所定部
分に第２の補強材を設ける工程と、該第２の補強材から
前記タンク胴部の前記壁面にヒータ取付穴を形成する工
程と、を含むことを特徴とする貯湯タンクの製造方法が
得られる。

【００２２】

【実施例】図１及び図２は、本発明の貯湯タンクを備え
た電気温水器の一実施例を示している。

【００２３】図１及び図２を参照して、電気温水器は、
ブロー成形（ｂｌｏｗ ｍｏｌｄｉｎｇ）によって作ら
れたタンク（貯湯タンク）１と、このタンク１の外周面
に設けられている第１の補強材２と、タンク１を保温材
３を介して収容した外装ケース４とを有している。

【００２４】外装ケース４は、タンク１と同様にブロー
成形によって作られている。一例として、ブロー成形に
より形成されるタンク１は、ポリブデン樹脂材であり、
外装ケース４は、ポリエチレン樹脂材によって形成され
ている。また、第１の補強材２は、ガラス糸と、このガ
ラス糸にエポキシ樹脂材を含浸したものが用いられてい
る。保温材３は硬質ウレタン樹脂材を用いている。

【００２５】ブロー成形は、管状または袋状の素材（パ
リソン）を金型内に閉じ込め、圧搾空気を吹き込み、膨
脹・冷却させることによって金型空胴に形状を写す成形
方法であり、機械的強度、耐薬品性等に優れた成形品が
得られることが知られている。

【００２６】タンク１には、成形と同時に外装ケース４
の上面から突出すように形成した３つの連通部（連通
管）のうちの１つの導水接続管６を外ケース４の外面上
に突き出して逆止弁７を介して導水管（図示せず）に接
続し、外装ケース４の外面上に突き出したもう１つの圧
力接続管８に外装ケース４の外面上で温度・圧力弁９を
接続し、さらに、もう１つの給湯接続管１０を外装ケー
ス４の外面上に突き出して給湯管（図示せず）に接続し
ている。なお、導水接続管６からタンク１の内部には導
水内管１１が挿入され、その上端部が導水接続管６に保
持されている。また、タンク１の下面には成形と同時に
外装ケース４の下部から突出して形成したドレーン接続
管１３にドレンバルブ１４が接続されている。

【００２７】外装ケース４には、ブロー成形時に、電装
部品を取り付けるために外装ケース４の上下方向（長手
方向）に、この外装ケース４の外周面よりも窪んでいる
部品取付部１６が形成されている。部品取付部１６に
は、外装ケース４の一部を削除することによりタンク１
の外面の一部を露出させている。タンク１の上下部のそ
れぞれには第１及び第２のヒータ取付穴１７ａ，１７ｂ
が穿設されている。２つの第１及び第２のヒータ取付穴
１７ａ，１７ｂには、それぞれ第１及び第２の電気ヒー
タ（例えば、シーズヒータ）１８ａ，１８ｂが一対一に
挿入される。第１及び第２のヒータ取付穴１７ａ，１７
ｂには、図９及び図１０で詳細に説明するヒータ固定金
具１９ａ，１９ｂが固定されている。第１の電気ヒータ
１８ａは、第１のフランジ部２０ａを有し、第２の電気
ヒータ１８ｂは、第２のフランジ部２０ｂを有してい
る。第１及び第２のフランジ部２０ａ，２０ｂには外周
面にネジが形成されている。第１及び第２のフランジ部
２０ａ，２０ｂは、それぞれヒータ固定金具１９ａ，１
９ｂにスリーブ部材４２を嵌合固定し、そのスリーブ部
材４２の内ネジに螺合することによって第１及び第２の
電気ヒータ１８ａ、１８ｂがタンク１に固定される。

【００２８】また、第１の電気ヒータ１８ａの近傍に
は、タンク１の外面に近接して温度リミッター２１が取
り付けられている。第１のフランジ部２０ａ及び温度リ
ミッター２１は、第１のプロテクター２２ａを介して第
１の電装カバー２３ａによって覆われている。第１の電
装カバー２３ａは、ビスによって外装ケース４の部品取
付部１６に取り付けられる。第２の電気ヒータ１８ｂの
近傍には、タンク１の外面に近接して温度調節器２３が
取り付けられている。タンク１の外面に位置している第
２のフランジ部２０ｂ及び温度調節器２３は、第２のプ
ロテクター２２ｂを介して第２の電装カバー２３ｂによ
って覆われている。第２の電装カバー２３ｂは、ビスに
よって外装ケース４の部品取付部１６に取り付けられ
る。部品取付部１６の上部には、電源引き込み部分２６
が形成されており、電源引き込み部分２６が電源カバー
２４をビスにより部品取付部１６に固定される。部品取
付部１６にはその全体を覆うようにフロントパネル２５
が着脱可能に嵌め合わされている。

【００２９】各部品の材質としては、例えば、フロント
パネル２５がポリエチレン樹脂材、電装カバー２３ａ，
２３ｂが塩化ビニル樹脂材、プロテクター２２ａ２２ｂ
がポリプロピレン樹脂材によって形成されている。

【００３０】次に、上述した電気温水器の動作について
説明すると、タンク１には、導水接続管６から逆止弁７
を介して導水内管１１に水を導き、導水内管１１の下部
から水をタンク１の内部に順次溜める。タンク１の内部
が満水になると貯水動作を停止する。この状態で、タン
ク１の内部に貯留されている水は第１の電気ヒータ１８
ａによって加温され、約８５℃になると温度リミッター
２１によって所定温度以上に温水が温度上昇するのを防
止する。また、温度調節器２３は、温水温度が所定温度
を保つように第２の電気ヒータ１８ｂをコントロールす
る。

【００３１】さらに、温水は、タンク１の内部において
上部から下方に温水となりタンク１の内部の水を温水と
することができることが自明であり、タンク１内で温水
と水との比重差によって混合することもない。この温水
は、給湯管に設けられている給湯栓を開放することによ
り、温水が供給される。この際、水が導水内管１１から
タンク１の底部に供給されることから、温水がタンク１
の底部に位置している水のよって押し上げられて順次供
給される。万一、タンク内の圧力又は温度（９５℃）に
なった場合には温度・圧力弁９によって外部に圧力を逃
がすことにより安全が確保される。

【００３２】タンク１は、上述した電気温水器の部品と
して利用すると組み立て等に最も適したものとなる。こ
のタンク１について、図３乃至図１０をも参照して以下
に説明する。なお、図３乃至図８における実施例の説明
では、タンク１の下面に成形したドレーン接続管１３の
他にも他の連通管を形成した例を示している。

【００３３】タンク１は、図２に示したように、空洞状
のタンク胴部１ａと、このタンク胴部１ａの一端開口縁
に接続するドーム形状の第１の閉塞部１ｂと、及びタン
ク胴部１ａの他端開口縁に接続する第２の閉塞部１ｃと
をブロー成形により一体に成形して作られている。

【００３４】第１及び第２の閉塞部１ｂ，１ｃには、前
述したように、連通部として導水接続管６、圧力接続管
８、給湯接続管１０、及びドレーン接続管１３、その他
の連通部が形成されている。連通部は、ブロー成形と同
時に形成されている。この際、タンク胴部１ａの横断面
形状は、ブロー成形の金型を選択することにより偏平も
しくは多角形など自由な形状に設計し形成される。

【００３５】タンク胴部１ａ，第１及び第２の閉塞部１
ｂ，１ｃとの外周面には、ガスバリア性を有するフィル
ム３１、後述する第２の補強材３４ａを介して第１の補
強材２が形成されている。第１の補強材２は、エポキシ
樹脂を含浸した布、もしくは樹脂材を含浸した糸３０を
用いている。布の場合は、タンク胴部１ａ，第１及び第
２の閉塞部１ｂ，１ｃとの外周面に張り付けられてい
る。糸の場合には、図３に示すように、タンク胴部１ａ
の周面に相互に交叉する向きに巻き付けられている。フ
ィルム３１は、臭気や有害物質がタンク１内に侵入する
のを防ぐ役目を果たす。即ち、有機溶剤が反応して放散
し臭う恐れがあるため、フィルム３１を介在するこによ
りタンク１内への有機物質の浸透を防ぐ。

【００３６】次に、上記タンク１の製造方法を説明する
と、まず、ブロー成形によりタンク形状を形成した後、
タンク胴部１ａ，第１及び第２の閉塞部１ｂ，１ｃとの
外周面にフィルム３１を設ける。さらに、図３乃至図５
に示すように、第１の補強材２として樹脂材を含浸させ
た糸３０を用意し、タンク胴部１ａの軸方向を軸芯とし
てタンク胴部１ａ及び第１及び第２の閉塞部１ｂ，１ｃ
を回転させながら、タンク胴部１ａ及び第１及び第２の
閉塞部１ｂ，１ｃとの外周面に糸を巻き付けてタンク１
の全体構成を形成する。

【００３７】なお、図６に示すように、第１及び第２の
閉塞部１ｂ，１ｃがタンク胴部１ａよりも肉厚に形成さ
れれば問題はない。しかし、ブロー成形による成形の場
合、図７（ａ）に示すように、第１及び第２の閉塞部１
ｂ，１ｃとタンク胴部１ａとの肉厚が均一になることが
多く、タンク胴部１ａ及び第１及び第２の閉塞部１ｂ，
１ｃの外周面を、図７（ｂ）にも示す補強板３３で覆
う。補強板３３は、フィルム３１をタンク１に設ける前
にタンク１に取り付ける。また、第１の補強材２を、後
述する第２の補強材３４ａ，３４ｂを介して覆う。補強
板３３は、金属板、樹脂板等を選択して用いる。

【００３８】このタンク１には、タンク胴部１ａ内に、
図１に示した第１及び第２の電気ヒータ１８ａ，１８ｂ
を挿入するためにタンク胴部１ａの所定部分に、図８乃
至図１０に示す第２の補強材３４ａ，３４ｂをそれぞれ
設ける。第２の補強材３４ａ，３４ｂは、例えば、エポ
キシ樹脂を含浸したガラス布を用いる。第２の補強材３
４ａ，３４ｂとタンク胴部１ａとには、図９に示すよう
に、第１及び第２の電気ヒータ１８ａ，１８ｂを挿入す
るヒータ取付穴１７ａ、１７ｂを形成するものである。
なお、図９では、一方のヒータ取付穴１７ａのみを示し
ている。この際、第２の補強材３４ａは、第１の補強材
２を補強する役目を果たす。

【００３９】ヒータ固定金具１９ａは、ブロー成形時に
おいてプリモールド部材４０に保持されており、プリモ
ールド部材４０がタンク１の成形時にタンク胴部１ａの
外壁部と一体に成形される。このとき、略リング形状の
ヒータ固定金具１９ａの内筒部分には、ヒータ固定金具
１９ａの筒部分を封止するキャップ４１が嵌め込まれて
おり、キャップ４１のピン部４１ａが金型に嵌め込まれ
ている。そして、成形後に、フィルム３１、第２の補強
材３４ａ、及び第１の補強材２を設ける。その後、図１
０に示すように、キャップ４１を取り外し、ヒータ取付
穴１７ａを穿設してヒータ固定金具１９ａの筒部分にス
リーブ部材４２を貫通保持する。スリーブ部材４２は、
ヒータ固定金具１９ａの筒部分の向きに押圧することに
よって形成される突部４６によりヒータ固定金具１９ａ
に固定される。そして、スリーブ部材４２に第１の電気
ヒータ１８ａを挿通し、第１の電気ヒータ１８ａのフラ
ンジ部２０ａをスリーブ部材４２の内ネジと螺合して保
持する。また、第２の電気ヒータ１８ｂの取り付けにつ
いても同様な方法で行う。

【００４０】なお、代表例として、タンク１を電気温水
器に用いる例を示したが、これに限らず液体を貯留し、
その液体を外部に供給するタンクを備える機器に広く応
用できるものである。

【００４１】

【発明の効果】以上、実施例により説明したように、本
発明の貯湯タンク及び貯湯タンクの製造方法によると、
樹脂製のタンクが各種の補強材により補強されているた
め、膨脹、収縮等の経時変化に耐えることができ、信頼
性に優れた貯湯タンクが得られる。

【００４２】また、タンクの上下部が肉薄の樹脂で形成
されているものにあっても、それらを補強板で補強する
構成となっているため、タンクを所望する形状に成形し
たものを採用することができ、タンクの横断面形状が偏
平、多角形など自由な形状を選択でき、かつタンクの強
度を十分に保持し耐久性に優れた貯湯タンクが得られ
る。

【００４３】また、タンクを補強する補強材から発生す
る有害ガスをガスバリアを遮断するフィルムによってタ
ンク内に侵入する有害物質の臭いを防止できる。

【００４４】さらに、金型等の設備、個々の材料や工程
数が少なくてすみ、軽量で組み立てが容易であり、自動
化に適する貯湯タンク及びその製造方法を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の貯湯タンクの代表的な一実施例として
電気温水器の一部断面及び分解した状態を示した斜視図
である。

【図２】図１のタンクを示す斜視図である。

【図３】図１のタンクに第１の補強材を巻き付ける状態
を示す正面図である。

【図４】図３のタンクに第１の補強材を巻き付けた状態
の拡大側面図である。

【図５】図４のタンクに第１の補強材を巻き付けた状態
の側面図である。

【図６】図２に示したタンクの断面図である。

【図７】（ａ）は図６のタンクに補強板を設けた状態を
示す断面図、（ｂ）は補強板を示す断面図である。

【図８】図７のタンクに第２の補強材を設けた状態を示
す断面図である。

【図９】図８のタンクに取り付け穴を形成する状態を示
す断面図である。

【図１０】図９のタンクに電気ヒータを取り付けた状態
を示す断面図である。

【図１１】従来の電気温水器の外装ケースを示す分解斜
視図である。

【図１２】図１２の外装ケースに収容されるタンクを示
す分解斜視図である。

【符号の説明】

１，６１ タンク ２ 補強材 ３ 保温材 ４、５０ 外装ケース ６ 導水接続管 ７ 逆止弁 ８ 圧力接続管 ９ 圧力弁 １０ 給湯接続管 １１ 導水内管 １３ ドレーン接続管 １６ 部品取付部 １８ａ 第１の電気ヒータ １８ｂ 第２の電気ヒータ １９ａ，１９ｂ ヒータ固定金具 ２１ 温度リミッター ２３ 温度調節器 ２５ フロントパネル ４２ スリーブ部材 ５１ａ，５１ｂ 外胴部 ５２ 上蓋部 ５３ 底蓋部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝沢 元 東京都大田区大森西１丁目１番１号 日本 電熱株式会社内 (72)発明者 矢口 博文 東京都大田区大森西１丁目１番１号 日本 電熱株式会社内 (72)発明者 折井 和子 東京都大田区大森西１丁目１番１号 日本 電熱株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空洞状のタンク胴部と、該タンク胴部の
   一端開口縁に接続する第１の閉塞部と、該タンク胴部の
   他端開口縁に接続する第２の閉塞部とをブロー成形によ
   り一体に成形して作られた貯湯タンクにおいて、 前記第１及び第２の閉塞部は、外部の配管に接続するよ
   う前記ブロー成形と同時に形成した複数の連通部を有
   し、前記タンク胴部及び前記第１及び第２の閉塞部との
   外周面には第１の補強材が設けられていることを特徴と
   する貯湯タンク。
2. 【請求項２】 請求項１記載の貯湯タンクにおいて、前
   記第１の補強材は、糸と、該糸に含浸した樹脂材である
   ことを特徴とする貯湯タンク。
3. 【請求項３】 前記糸は、前記タンク胴部、前記第１及
   び第２のの閉塞部の周面に相互に交叉する向きに巻き付
   けられていることを特徴とする貯湯タンク。
4. 【請求項４】 請求項１記載の貯湯タンクにおいて、前
   記第１及び第２の閉塞部を覆う補強板を有していること
   を特徴とする貯湯タンク。
5. 【請求項５】 請求項１記載の貯湯タンクにおいて、前
   記タンク胴部内に電気ヒータを挿入するとともに該電気
   ヒータを前記タンク胴部の壁面に保持するヒータ取付穴
   を有し、該ヒータ取付穴の周面に、かつ前記第１の補強
   材の内側に第２の補強材を有していることを特徴とする
   貯湯タンク。
6. 【請求項６】 請求項１記載の貯湯タンクにおいて、 前記タンク胴部及び前記第１及び第２の閉塞部の外周囲
   にガスバリア性を有するフィルムが設けられていること
   を特徴とする貯湯タンク。
7. 【請求項７】 空洞状のタンク胴部と、該タンク胴部の
   両端開口縁に接続する第１及び第２の閉塞部とをブロー
   成形により一体に成形して作られる貯湯タンクの製造方
   法において、 前記第１及び第２の閉塞部のそれぞれに外部の配管に接
   続するための複数の連通部を前記ブロー成形と同時に形
   成する工程と、前記タンク胴部及び前記第１及び第２の
   閉塞部との外周面に第１の補強材を設ける工程と、該第
   １の補強材の外周部の一部を含み前記タンク胴部、前記
   第１及び第２の閉塞部の外面を補強板で覆う工程と、を
   含むことを特徴とする貯湯タンクの製造方法。
8. 【請求項８】 請求項７記載の貯湯タンクの製造方法に
   おいて、前記タンク胴部内に電気ヒータを挿入するため
   に前記タンク胴部の所定部分に第２の補強材を設ける工
   程と、該第２の補強材から前記タンク胴部の前記壁面に
   ヒータ取付穴を形成する工程と、を含むことを特徴とす
   る貯湯タンクの製造方法。