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膨張タンクまたは膨張容器は、密閉式給湯システムや家庭用温水システムを過剰な圧力から保護するために使用される小型タンクです。タンクには空気が部分的に充填されており、その圧縮性によって熱膨張による過剰な水圧を吸収し[ 1 ] 、ウォーターハンマーによる衝撃を緩和します[ 2 ]。
現代の容器は、ゴム製のダイヤフラムで二つに仕切られた小さな容器またはタンクです。片側は暖房システムの配管に接続されており、水が入っています。もう一方の乾燥側には加圧された空気が入っており、通常は圧力を確認したり、必要に応じて空気を追加したりするためのシュレーダーバルブ（自動車のタイヤタイプのバルブステム）が付いています。暖房システムが空の場合、または通常の作動圧力範囲の下限にある場合、ダイヤフラムは水の入口に押し付けられます。水圧が上昇すると、ダイヤフラムが動き、反対側の空気を圧縮します。[ 3 ]
旧式の膨張タンクは、より大型で水平に配置されており、水と空気のポケットを隔てるゴム製のダイヤフラムがありませんでした。この現在では廃止されたタイプの膨張タンクは、空気が水に溶け込み、システム内の他の場所で溶け出すため、タンクからシステム内の最高点に徐々に空気を移動させていました。そのため、膨張タンクの定期的な排水[ 4 ]と、システムの他の部分からの不要な空気の定期的な排出が必要となり、膨張タンクの有効性を維持する必要がありました。
現代の膨張タンクに使用されているゴム製ダイヤフラムは、このような望ましくない空気の移動を防ぎ、配管内の溶存酸素濃度を低く保つことで、システム内の腐食を軽減します。
家庭用温水（DHW）システムに膨張タンクを使用する場合、タンクとダイヤフラムは飲料水規制に適合し、必要な水量を収容できるものでなければなりません。新規システムや改修システムでは、以前よりも膨張タンクの設計・設置が頻繁に行われるようになっています。
英国では、密閉式膨張タンクが普及する以前は、水の膨張に対応するため屋根裏に「開放型」タンクが設置されていました。しかし、このタンクは屋根裏の冷気にさらされるという欠点がありました。効果的な屋根裏断熱材がない場合、冷気は氷点下まで下がり、タンクに水を供給する配管が凍結する可能性がありました。ただし、配管とタンクの断熱がしっかりしていれば、実際にはこのような事態はごくまれでした。このようなシステムは驚くほどトラブルが少なかったものの、汚染の可能性から、屋根裏タンクからの水の飲用性について懸念がありました。もう一つの大きな欠点は、屋根裏タンクからの水圧が水道本管の水圧よりもかなり低いため、混合栓の使用が不安定になる場合があることです。
家庭用温水暖房・冷房システムには、一般的に、熱伝達に使用される水の膨張・収縮による圧力変化を緩和するための膨張タンクが備えられています。
密閉型温水システムの上部における最低圧力は28～34 kPa、0.28～0.34 bar (4～5 psi)が推奨される。 [ 5 ]
ヨーロッパでは、膨張タンクの設計と建設は、圧力機器指令（PED）97/23/ECに基づき、EN 13831によって規制されています。
膨張タンク（オーバーフローボトルとも呼ばれる）は、ほとんどの内燃機関の冷却システムで使用され、不凍液などの冷却液とシステム内の空気が温度と圧力の上昇に伴って膨張できるようにする役割を果たします。このタンクは、エンジンが冷える際に冷却液を冷却システムに吸い戻すことで、冷却液の漏出や永久的な損失を防ぐため、「冷却液回収タンク」とも呼ばれます。
同様の装置は大規模なポンプ場で使用され、膨張室[ 6 ]またはハイドロフォアと呼ばれ、均一な圧力を維持し、ウォーターハンマーの影響を軽減します。
圧力タンクは、井戸水供給システムにおいて、蛇口から適量の水が汲み上げられ、圧力タンクからも水が汲み上げられる際に、井戸ポンプの過剰なオンオフサイクルを抑制するために使用されます。これにより、井戸ポンプがわずか数秒間だけオンオフを繰り返すことによる過度の摩耗を防ぐことができます。