(57)【要約】【課題】  必要とされるタンク容量が種々バラバラであっても、要求されるタンク容量のものを容易にかつ確実に製造し得る貯留タンクを提供する。【解決手段】  所定数のタンクユニット２，２，…を積み重ねて連通状態にすることで貯留タンクを形成し、ブラケット３で支持枠部４に固定する。下位置のタンクユニット２の上側連通接続口２１に対し、上位置のタンクユニット２の下側連通接続口２２を水密に外嵌させて連結する。下位置のタンクユニット２の頂壁部２３に対し、上位置のタンクユニット２の底壁部２５が密着するように、互いに平行な傾斜壁面にする。内部に発生した気泡が頂壁部の内下面に沿って排出されるようにする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上のタンクユニットを互いに連通状態に連結して構成された貯留タンクであって、
上記各タンクユニットは、上向きの頂壁部と、下向きの底壁部と、これら頂壁部及び底壁部の外周側を連結する外周壁部とから円筒形状に形成され、かつ、上記頂壁部に対し上側に開口するよう形成された上側の連通接続口と、上記底壁部に対し下側に開口するよう形成された下側の連通接続口とを備えており、
上記頂壁部と底壁部とは、一のタンクユニットを他のタンクユニットに対し上から下に被せた際に、一のタンクユニットの底壁部が他のタンクユニットの頂壁部に対し密着して当接し得るように、互いに平行な傾斜壁面となるように形成され、上記頂壁部の内下面には上側の連通接続口に向けて昇り勾配となる傾斜面が形成され、
上記上側及び下側の各連通接続口は、一のタンクユニットの上側の連通接続口に対し他のタンクユニットの下側の連通接続口が互いに嵌合することにより水密可能に連通するように構成されている
ことを特徴とする貯留タンク。
【請求項２】
請求項１に記載の貯留タンクであって、
各タンクユニットは、高さ寸法に比して直径が大きくなるように設定された扁平な円筒形状を有するように形成されている、貯留タンク。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の貯留タンクであって、
各タンクユニットは、支持対象物に対し取付けるためのブラケットが一体に形成されている、貯留タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排熱を回収して蓄熱するための貯湯タンクや、水を貯留する貯水タンク等の流体を貯留するために用いられる貯留タンクに関し、特に複数のタンクユニットを組み付けることにより所望の容量を有する密閉式の貯留タンクを容易に形成し得るようにした貯留タンクに係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、貯留タンクとしては、貯湯式電気温水器において用いる貯湯タンクが知られ、このような貯湯タンクとして扁平形状にしたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。このものは、扁平な板状に形成することにより住宅の建材として兼用し得るようにしている。例えば、バルコニーの手摺りにより支持されるバルコニー壁として用いることにより、貯湯タンクとしても壁用の建材としても利用可能にしている。
【０００３】
又、給湯用蓄熱槽（貯湯タンク）として、まず、直径よりも高さ方向に長い円筒形の缶体ユニットを複数個形成し、次に、これら複数個の缶体ユニットを高さ方向に直列に接続することにより１つの蓄熱槽（貯湯タンク）を形成することも提案されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４７２０７号公報
【特許文献２】特開２００５−２１４５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、貯湯タンク等は、耐熱性や防食性の観点から採択されたステンレス鋼の板材料を用いて、円筒形状のタンクに形成されるのが一般的である。ところが、このような貯湯タンクが用いられるシステムや装置においては、必要とされる貯湯量が一定ではなく、種々の貯湯容量を有するものが必要とされる。この場合、貯湯タンクの配置スペースやレイアウトの関係上、直径は同じにして高さ方向に長く延ばすことにより、必要とされる貯湯容量が確保されることになる。この結果、材料費の高騰の他に、貯湯容量ごとに個別に貯湯タンクを形成する必要があるため、製造コストの増大や、部品の取扱いの煩雑さを招くという不都合を生じることになる。又、貯湯タンクの場合には、保温のための断熱材を必要とすることにもなる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、必要とされるタンク容量が種々バラバラであっても、要求されるタンク容量のものを容易にかつ確実に製造し得る貯留タンクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、２以上のタンクユニットを互いに連通状態に連結して構成された貯留タンクを対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記各タンクユニットとして、上向きの頂壁部と、下向きの底壁部と、これら頂壁部及び底壁部の外周側を連結する外周壁部とから円筒形状に形成し、かつ、上記頂壁部に対し上側に開口するよう形成された上側の連通接続口と、上記底壁部に対し下側に開口するよう形成された下側の連通接続口とを備えるものとした。加えて、上記頂壁部及び底壁部として、一のタンクユニットを他のタンクユニットに対し上から下に被せた際に、一のタンクユニットの底壁部が他のタンクユニットの頂壁部に対し密着して当接し得るように、互いに平行な傾斜壁面となるように形成し、上記頂壁部の内下面に、上側の連通接続口に向けて昇り勾配となる傾斜面を形成する。そして、上記上側及び下側の各連通接続口として、一のタンクユニットの上側の連通接続口に対し他のタンクユニットの下側の連通接続口を互いに嵌合させることにより水密可能に連通する構成とした（請求項１）。
【０００８】
この発明の場合、一のタンクユニットの上側の連通接続口に対し他のタンクユニットの下側の連通接続口を互いに嵌合させることにより、両連通接続口が水密可能に連通した状態に連結され、順次、これを繰り返して所定数のタンクユニットを互いに連通状態に一体に連結させて貯留タンクを形成し得ることになる。このため、貯留タンクとして要求される容量が種々に変化したとしても、積み重ねるタンクユニットの数を変更調整するだけで、その要求される容量の貯留タンクを容易かつ確実に形成し得るようになる。しかも、内部に貯留される湯又は水などから気泡が発生したとしても、頂壁部の内下面が傾斜面により形成されているため、その気泡を内下面に沿って上側の連通接続口まで自動的に導き確実に排出させることが可能になる。又、２以上のタンクユニットを積み重ねて貯留タンクを形成する場合に、上側のタンクユニットの底壁部と、下側のタンクユニットの頂壁部とが互いに密着させることが可能となり、ある容量の貯留タンクを形成する上で、タンク全体の体積・サイズを効率よくコンパクト化させ得ることになる。
【０００９】
又、上記発明の貯留タンクを構成する各タンクユニットとして、高さ寸法に比して直径が大きくなるように設定された扁平な円筒形状を有するように形成することができる（請求項２）。このようにすることにより、２以上のタンクユニットを組み合わせて形成する貯留タンクのサイズを効率よくコンパクト化させ得る上に、貯留タンクとして要求される容量を実現させるために組み合わせるタンクユニットの数をより細かく調整することが可能となって要求される容量をより正確に具現化させることが可能となる。
【００１０】
さらに、上記発明の貯留タンクの各タンクユニットに、支持対象物に対し取付けるためのブラケットを一体に形成することができる（請求項３）。このようにすることにより、適用するシステムの支持対象物に対し、貯留タンクを容易かつ確実に取付けて固定させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
以上、説明したように、請求項１〜請求項３のいずれかの貯留タンクによれば、一のタンクユニットの上側の連通接続口に対し他のタンクユニットの下側の連通接続口を互いに嵌合させることにより、両連通接続口を水密可能に連通した状態に連結することができ、順次、これを繰り返して所定数のタンクユニットを互いに連通状態に一体に連結して貯留タンクを形成することができることになる。このため、貯留タンクとして要求される容量が種々に変化したとしても、積み重ねるタンクユニットの数を変更調整するだけで、その要求される容量の貯留タンクを容易かつ確実に形成することができるようになる。しかも、内部に貯留される湯又は水などから気泡が発生したとしても、頂壁部の内下面を傾斜面により形成しているため、その気泡を内下面に沿って上側の連通接続口まで自動的に導き確実に排出させることができるようになる。さらに、２以上のタンクユニットを積み重ねて貯留タンクを形成する場合に、上側のタンクユニットの底壁部と、下側のタンクユニットの頂壁部とを互いに密着させることができ、ある容量の貯留タンクを形成する上で、タンク全体の体積・サイズを効率よくコンパクト化することができることになる。
【００１２】
特に、請求項２によれば、各タンクユニットを扁平な円筒形状に形成することにより、２以上のタンクユニットを組み合わせて形成する貯留タンクのサイズを効率よくコンパクト化することができる上に、貯留タンクとして要求される容量を実現させるために組み合わせるタンクユニットの数をより細かく調整することができ、要求される容量をより正確に具現化させることができるようになる。
【００１３】
又、請求項３によれば、各タンクユニットに取付け用のブラケットを一体に形成することにより、適用するシステムの支持対象物に対し、貯留タンクを容易かつ確実に取付けて固定させることができることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態を示す断面説明図である。
【図２】図１の貯留タンクを構成する１つのタンクユニットを示し、図２（ａ）は斜視図であり、図２（ｂ）は断面説明図である。
【図３】貯湯タンクが組み込まれたシステムの例を示す模式図である。
【図４】タンクユニットについて他の形態の例を示し、図４（ａ）は多角形状に構成したものであり、図４（ｂ）は底壁部を平坦面で構成したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る密閉式の貯留タンク１を示す。この貯留タンク１は、所定数のタンクユニット２，２，…を積み重ねた状態で一体に連結されて形成されたものである。図１では、各タンクユニット２に形成された取付け用のブラケット３，３によって支持対象物である支持枠部４，４に対し例えばボルト・ナットを用いて取付けられた例を示している。
【００１７】
各タンクユニット２は、図２にも示すように、扁平な円盤状に形成された中空タンクであり、上下方向に延びる中心軸Ｘに沿って上側に雄側の接続部と連通部とを兼ねる連通接続口２１と、下側に同様に雌側の接続部と連通部とを兼ねる連通接続口２２とを備えている。雄側の連通接続口２１は上側に突出して上向きに開口する筒壁部２１１を備える一方、雌側の連通接続口２２は上側に突出して下向きに開口する筒壁部２２１を備えている。そして、両筒壁部２１１，２２１は、筒壁部２１１の外周面が他のタンクユニット２の筒壁部２２１の内周面に対し密に嵌合し得るように、筒壁部２１１の外径及び筒壁部２２１内径が設定されている。
【００１８】
そして、各タンクユニット２は、雄側の連通接続口２１の筒壁部２１１の基端側の周囲から頂壁部２３が外周側でかつ斜め下方に向けて略円錐状に拡がり、この上側壁部２３の外周側から外周壁部２４が下側に向けて高さ相当分だけ垂下し、外周壁部２４の下端側から底壁部２５が内周側でかつ斜め上方に向けて雌側の連通接続口２２の筒壁部２２１の基端側までを覆うように、それぞれ形成されている。上記の頂壁部２３及び底壁部２５は、一のタンクユニット２を他のタンクユニット２に対し上から下に被せた際に、一のタンクユニット２の底壁部２５が他のタンクユニット２の頂壁部２３に対し密着して当接し得るように、互いに平行な傾斜壁面として形成されている。加えて、頂壁部２３の特に内下面を連通接続口２１に向けて昇り勾配となる傾斜面としていることにより、内部に湯又は水を満杯状態に貯留した際に、それら湯又は水に溶存している空気等のガスが頂壁部２３の内下面に沿って上昇し連通接続口２１から自然に排出されるようにしている。
【００１９】
各タンクユニット２における上記の扁平な円盤形状とは、図２（ｂ）に示すように、その直径Ｄがその高さＨに比して大きいということである。これは扁平度合が大きい、つまり高さＨに比して直径Ｄが大きくなるほど、所望数のタンクユニット２，２，…を積み重ねて必要容量を確保する上で、より細かな容量調整が可能となって、必要とされる容量に対しより正確なタンク容量を有する貯留タンク１を構成し得ることになる。その一方、必要容量の規模が大きくなれば、扁平な円盤形状ではなくて直径Ｄが高さＨと同等程度の円筒形状にしてもよい。従って、上記の細かな容量調整が可能であるという観点からは扁平な円筒形状である円盤形状が好ましいものの、扁平に限らず、少なくとも円筒形状であればよい。
【００２０】
ブラケット３は、支持枠４に対し貯留タンク１を固定するためのものであり、各タンクユニット２の外周壁２４から例えば放射方向に突出するように形成すればよい。ブラケット３の数は取付け用の支持枠４の状況に応じて形成すればよく、例えば図２（ａ）に符号３ａとして示すブラケットを追加形成するようにしてもよい。
【００２１】
以上のタンクユニット２は、貯留タンク１全体を小さく分割したようなサイズにすることができるため、合成樹脂を用いた成形法により製造することができるようになる。その場合には、合成樹脂を用いた例えばブロー成形により一体に形成することができる。もちろん薄板金属により形成することも可能であるものの、断熱性の観点からも製造コストの観点からも合成樹脂製が優れている。
【００２２】
貯留タンク１の組み付けは次のようにして行う。まず、貯留タンク１として要求される必要容量に応じて、それに見合う所定数のタンクユニット２，２，…を準備する。次に、その内に一のタンクユニット２の上から他のタンクユニット２を被せるようにして積み上げ、一のタンクユニット２の連通接続口２１に対し他のタンクユニット２の連通接続口２２を外嵌させて水密状態にシールして上下のタンクユニット２，２を一体に連結する。このシールは、連通接続口２１の外周面に装着したシールリング（例えばＯリング）５を挟んで上記の連通接続口２１の外周面と連通接続口２２の内周面とを互いに密着させたり、互いに密着状態の連通接続口２１の外周面と、連通接続口２２の内周面とを接着材により接着したり、あるいは、上記のシールリング５と接着手段とを併用したり、して行えばよい。最下段となるタンクユニット２の連通接続口２２には底蓋６を密に内嵌させ、上記と同様のシールを施して取り付けておく。そして、上記の積み重ね及びシール等からなる連結作業を上記の所定数のタンクユニット２，２，…の分だけ行う。最後に最上段となるタンクユニット２の連通接続口２１に対し上蓋７を密に内嵌又は外嵌（図例では外嵌）させ、上記と同様のシールを施して取り付ける。以上で貯留タンク１の組み付けが完了する。完成した貯留タンク１を支持枠４，４に対し各ブラケット３により取り付けるようにすればよい。
【００２３】
次に、本実施形態の貯留タンク１を適用したシステムの例を簡単に説明する。図３は、本実施形態の貯留タンク１を密閉式の貯湯タンクとして用いて蓄熱する貯湯式給湯システムの例を示している。この貯湯式給湯システムは、ガスエンジン、燃料電池又は太陽熱集熱器等の外部熱源１１からの排熱や自然エネルギーを熱回収して貯湯として貯湯タンク１に蓄熱し、この貯湯タンク１内の湯を給湯や図示省略の暖房用熱源等に利用するものである。
【００２４】
図３の符号１２は貯湯タンク１内の湯水を底部から取り出して頂部に戻す間に外部熱源１１の排熱（例えばガスエンジンであればエンジン冷却水の排熱）を熱回収し貯湯として蓄熱するための循環回路、１３は外部から水道水等を給水する給水回路、１４は貯湯タンク３の貯湯を用いて給湯栓１５に給湯する給湯回路である。
【００２５】
循環回路１２は、液−液熱交換器１２１と、ポンプ１２２と、補助熱源機１２３とを備え、外部熱源機１１から熱橋循環路１１１を通して液−液熱交換器１２１に循環供給される排熱媒体との液−液熱交換によって貯湯タンク１の底部から取り出した湯水を加熱し、加熱後の湯を貯湯タンク１の頂部に戻すようになっている。貯湯タンク１の底部から湯水を取り出すための取り出し配管１２４と、加熱後の湯を貯湯タンク１の頂部に戻すための戻し配管１２５とが配管されている。
【００２６】
給水回路１３は、給水配管１３１の上流端が外部の水道管等に接続され、下流端が貯湯タンク１の底部に接続されて、貯湯タンク１の底部に対し給水することができるようになっている。又、給水配管１３１の上流側から分岐した混水用給水配管１３２が給湯回路１４の後述の混合弁１４２に対し給水可能に接続されている。
【００２７】
給湯回路１４は、給湯配管１４１の上流端が貯湯タンク１の頂部に接続され、混合弁１４２を介して下流端が給湯栓１５に接続されている。給湯栓１５が開かれれば給水配管１３１からの給水が貯湯タンク１に導入され、この導入圧に押し出された湯が給湯配管１４１を通して給湯栓１５に給湯されるようになっている。その際に混合弁１５での混水調整制御により所定の給湯温度に温調されるようになっている。
【００２８】
そして、上記の取り出し配管１２４及び給水配管１３１が底蓋６に貫通状態で配設される一方、戻し配管１２５及び給湯配管１４１が上蓋７に貫通状態で配設される（図１の一点鎖線参照）。
【００２９】
以上のような貯湯式給湯システムに適用する場合、外部熱源１１の種類によって回収し得る蓄熱容量、回収タイミングや熱源側の運転状況の変動等に起因して、貯湯タンク１に要求される容量が種々に異なり、従来は、その都度、要求される容量に応じたタンク製造を余儀なくされていたところ、本実施形態の貯留タンク１を貯湯タンク１として適用することにより、その要求される容量に相当する貯湯タンク１を容易にかつ確実に形成することができるようになる。すなわち、要求される容量に応じた数のタンクユニット２，２，…を一体に組み付けるだけで形成することができる。しかも、貯湯タンク１内の湯水の温度変動や内圧変動に伴い内部に気泡が発生したとしても、その気泡は各タンクユニット２の頂壁部２３の内下面に沿って自動的にかつ確実に最上段のタンクユニット２まで排出させることができ、図示省略の空気抜きから外部に排出させることができる。しかも、合成樹脂製であるため、金属製の貯湯タンクに比して放熱抑制度合が低く、放熱防止のための断熱材の設置量を低減したり省略したりすることができる。
【００３０】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、各タンクユニット２として平面視で円形の円盤形状に形成したものを例示したが、これに限らず、図４（ａ）に示すタンクユニット２ａのように平面視で多角形状となるような円盤形状に形成してもよい。なお、図４（ｂ）に示すタンクユニット２ｂのように、平坦な底壁部２５ａを有する構成も考えられる。
【００３１】
上記実施形態では、連通接続口２１を小径に、連通接続口２２を大径にして、連通接続口２１が連通接続口２２に対し内嵌した状態で隣接する両タンクユニット２，２が互いに連通状態に接続されるようにした例を示したが、これに限らず、逆にしてもよい。例えば、上側の連通接続口を大径にしかつその筒壁部を下側（タンクの内側）に突出させるようにする一方、下側の連通接続口を小径にして実施形態と同様に下側に突出させ、上位置のタンクユニットの下側の連通接続口を下位置のタンクユニットの上側の連通接続口に内嵌させるようにしてもよい。
【００３２】
さらに、上記実施形態では底蓋６や上蓋７を用いた例を示したが、これに限らず、例えば、最下段用と最上段用とを通常のタンクユニット２とは別に形成しておいてもよい。すなわち、最下段用として底蓋６を一体成形又は接着手段により予め一体に形成したり、最上段用として上蓋７を一体成形又は接着手段により予め一体に形成したり、するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１                貯留タンク
２，２ａ          タンクユニット
３                ブラケット
４                支持枠部（支持対象物）
５                シールリング
２１              上側の連通接続口
２２              下側の連通接続口
２３              頂壁部
２４              外周壁部
２５              底壁部
Ｄ                直径
Ｈ                高さ
【図１】
2010281530.tif 000003
【図２】
2010281530.tif 000004
【図３】
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【図４】
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