タンク容積計算機

当サイトのタンク容量計算機（体積計算ツール）は、あらゆる形状のタンクの総容量や、満水ではない状態（任意の液面高）における液体充填量を高精度に算出できる無料のオンラインツールです。現在、以下の多様なタンク形状に対応しています。

• 横型円柱タンク
• 縦型円柱タンク
• 長方形タンク（直方体）
• 横型楕円タンク（スタジアム型）
• 縦型楕円タンク（スタジアム型）
• 横型カプセルタンク
• 縦型カプセルタンク
• 2:1 半楕円体鏡板付き横型タンク
• 皿型鏡板（ディッシュヘッド）付き横型タンク

計算結果は、リットル（L）、立方メートル（立米・m³）、米国ガロン、英ガロン、立方フィートなど、用途に合わせて複数の単位で即座に表示されます。

使用方法

当計算ツールの使い方は非常にシンプルです。まず、ドロップダウンメニューから対象となるタンクの形状を選択します。次に、各寸法の入力フィールドに正確な数値を入力してください。選択したタンク形状に応じて、必要な入力項目が自動的に表示されます。タンクが満水でない場合の液体体積を算出したい場合は、「充填深さ（液面の高さ）」を入力します。充填深さは任意項目ですが、それ以外の寸法はすべて入力必須となります。数値をすべて入力したら「計算」ボタンをクリックしてください。

ボタンを押すと、システムがタンクの総容量と現在の液体充填量（実容量）を即座に算出します。本計算ツールは、整数や小数だけでなく、分数や指数表記（E表記）での数値入力にも幅広く対応しています。なお、各寸法には必ず 0 より大きい数値を入力してください。充填深さ（液面高）については、0 以上の数値が入力可能です。

タンクの容量・体積の計算方法

ここでは、さまざまな形状のタンク総容量を算出するための計算式（公式）について詳しく解説します。計算式内で使用している各寸法の記号は、それぞれのタンク形状を表す画像に対応しています。

横型円柱タンク

横置きにされた円柱型タンクの体積を求めるには、円形の底面積にタンクの長さ（奥行き）を掛けます。底面が半径 r の円である場合、その面積は πr² となります。これに長さ l を掛けることで、タンクの総容量を算出できます。

V = π × r² × l

半径 r は直径 d の半分（r = d/2）であるため、上記の公式は次のように書き換えることができます。

V = π × r² × l = π × (d/2)² × l

縦型円柱タンク

縦置きの円柱型タンクの総容量を求める公式は、横型円柱タンクの公式における長さ l を、高さ h に置き換えたものになります。

V = π × r² × h = π × (d/2)² × h

長方形タンク（直方体）

このタイプのタンクは一般的に「長方形タンク」や「角型タンク」と呼ばれますが、厳密な幾何学用語では直方体（Rectangular Prism）に該当します。直方体の体積を求めるには、タンクの幅(w)、長さ(l)、高さ(h)の3つの寸法をすべて掛け合わせます。

V = w × l × h

横型楕円タンク（スタジアム型）

本ツールでは、横型楕円タンクを「スタジアム型の底面を持つ円柱状のタンク」として定義しています。スタジアム型とは、長方形の両端に半円を組み合わせた形状を指します。タンクの総容量は、このスタジアム型の底面積に長さ（奥行き）を掛けることで算出できます。

まず、底面積の計算方法を解説します。以下の図に示す通り、底面はスタジアム形状をしています。この面積は、中央の長方形の面積と、両端にある2つの半円の面積を足し合わせることで求められます。2つの半円を組み合わせると半径 r の完全な円になるため、その合計面積は πr² となります。中央の長方形部分は、各辺の長さが a と 2r となります。したがって、長方形の面積は 2ar となります。

これにより、スタジアム型の総面積（底面積）は πr² + 2ar となります。

底面がスタジアム型で長さが l の横型楕円タンクの体積は、以下の公式で求められます。

V = (πr² + 2ar) × l

当計算ツールではタンクの高さ h を用います。h = 2r という条件で計算を行うため、上記の公式は次のように変換できます。

r = h/2

V = (π(h/2)² + 2a(h/2)) × l = ((πh²)/4 + ah) × l

縦型楕円タンク

縦型楕円タンクにおける部分的な液体充填量の計算方法は、横置きの場合と異なりますが、総容量を求める公式自体は同一です。

V = (πr² + 2ar) × l

ただし縦型の場合、幅 w が 2r（すなわち r = w/2）に相当するため、公式は次のように書き換えることができます。

V = (π(w/2)² + 2a(w/2)) × l = ((πw²)/4 + aw) × l

横型カプセルタンク

横置きのカプセル型タンクは、中央の円柱部分と、両端にある2つの半球体（エンドキャップ）を組み合わせた形状をしています。この総容量を算出するには、円柱部分の体積と2つの半球体の体積を足し合わせる必要があります。

• 円柱部分の体積: カプセルの中央部分は完全な円柱です。円柱の半径を r、側面部分の長さ（円柱部分の長さ）を L とした場合、その体積は以下の公式で求められます。

$$V_{cylinder} = \pi r^2 L$$

• 半球形エンドキャップの体積: 両端の半球体はそれぞれ半径 r を持ちます。1つの半球体の体積は以下の通りです。

$$\frac{2}{3}\pi r^3$$

半球体は両端に2つあるため、それらを合わせた合計体積は完全な球体の体積と等しくなり、次のようになります。

$$2 \times \frac{2}{3}\pi r^3 = \frac{4}{3}\pi r^3$$

したがって、横型カプセルタンクの総容量 V は、円柱部分と2つの半球体の体積の合計値となります。

$$V = V_{cylinder} + V_{hemispheres} = \pi r^2 L + \frac{4}{3}\pi r^3$$

半径 r は直径 d の半分であるため、

$$r = \frac{d}{2}$$

これを当てはめると、直径を用いた公式に書き換えることができます。

$$V = \pi \left( \frac{d}{2} \right)^2 L + \frac{4}{3}\pi \left( \frac{d}{2} \right)^3$$

この公式を用いることで、タンクの直径と円柱部分の長さをベースに、横型カプセルタンクの正確な容積を導き出すことができます。

縦型カプセルタンク

縦置きのカプセル型タンクにおける液体充填量の計算方法は横置きの場合とは異なりますが、総容量を求める公式の構造は同じです（変数 a を円柱部分の長さとします）。

V = πr² × ((4/3)r + a) = π × (d/2)² × ((4d/6) + a)

2:1 半楕円体鏡板付き横型タンク

このタイプのタンクは、幅が深さの2倍の比率（2:1）となる半楕円体の鏡板（ヘッド）を両端に備えています。円柱の直線部分の長さを a、鏡板の深さを H とした場合、両端の鏡板部分の合計容量は次のように計算できます。

Vₕ = πHd²/3

また、中央の円柱部分の体積は次のように求められます。

V꜀ = (π × d² × a)/4

したがって、タンク全体の総容量はこれらの合計となります。

V = Vₕ + V꜀

皿型鏡板（ディッシュヘッド）付き横型タンク

当サイトの計算ツールを使用すれば、皿型鏡板（ディッシュヘッド）を備えた横型タンクの総容量および現在の液体充填量も簡単に算出できます。ただし、その計算式は非常に複雑なため、ここでの詳細な数式の解説は割愛させていただきます。

計算例

実際の計算例を見てみましょう。あるオイルタンクが「横型楕円タンク」の形状をしており、寸法が高さ3メートル、幅4メートル、長さ6メートルだとします。安全マニュアルには「総容量の90%を超えて液体を充填してはならない」と記載されています。このタンクの総容量は一体どれくらいでしょうか？また、充填深さ（液面の高さ）を2.5メートルにした場合、安全基準の範囲内に収まるでしょうか？

当サイトの計算ツールを使って答えを算出してみましょう。まず、ドロップダウンメニューから「横型楕円タンク（スタジアム型）」を選択します。次に、把握している以下の数値を入力します。

• h = 3
• w = 4
• l = 6
• f = 2.5

「計算」ボタンをクリックすると、タンクの総容量は約 60.4115 立方メートル（15,959.03 米ガロン）であることが即座に分かります。さらに、タンクを2.5メートルの深さまで満たした場合の実容量と、その充填率が 87.3% になることも確認できます。この結果から、充填率は90%の上限を超えておらず、安全な範囲内に収まっていると明確に判断できます。