JP2002276956A

JP2002276956A - 暖房装置

Info

Publication number: JP2002276956A
Application number: JP2001071993A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Tanaka; 章裕田中; Masashi Kawamura; 将史河村
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2002-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】循環路への空気侵入による水崩れ等の不都合
を回避した暖房装置を提供する。【解決手段】所定の加圧状態に保持して暖房端末
（２、４）に熱媒（温水６）を循環させる密閉循環路
（２４）、加圧手段（ポンプ４７）、循環手段（循環ポ
ンプ２６）及び制御手段（制御部９４）等を備えて、密
閉循環路が熱媒の減衰によって低圧状態になったとき、
熱媒循環の後、熱媒補給を行うことで加圧状態を維持す
るとともに、水崩れ防止を図ったものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温水等の熱媒を用
いたセントラルヒーティングシステムにおける暖房装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の暖房装置では、例えば、
図５に示すように、階上に設置された床暖房用の暖房端
末１０４と、階下に設置されたシスターン１０６とが循
環路１００を以て連結され、熱媒である温水１０８を階
下から階上の暖房端末１０４に循環させる場合がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、循環路１０
０に樹脂管が使用されている場合、この樹脂管は空気透
過性が高く、その循環路１００内に外気を取り込むおそ
れがある。１０２は、循環路１００内の空気である。暖
房端末１０４とシスターン１０６との間の高低差が大き
い程、循環路１００の内圧が下がるため、外気を吸い込
み易くなる。一旦、空気を吸い込み、循環路１００内に
空気１０２が侵入して空気１０２と循環路１００の内壁
面とが接触すると、空気１０２の侵入を助長することと
なる。

【０００４】従来、空気侵入によるいわゆる水崩れ対策
として、７００時間程度の時間間隔を以て熱媒としての
温水１０８を強制的に循環させる処理が行われてきた。
このような温水循環を行えば、循環路１００内に侵入し
ている空気１０２をシスターン１０６側に排出させるこ
とができ、シスターン１０６側からの温水１０８の溢水
を防止できる。しかしながら、このような処理は、循環
路１００に空気侵入の有無に関係なく行われるので、空
気１０２が侵入していない場合には無駄な処理となる。

【０００５】そこで、本発明は、循環路への空気侵入に
よる水崩れ等の不都合を回避した暖房装置を提供するこ
とを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の暖房装置は、所
定の加圧状態に保持して暖房端末（２、４）に熱媒（温
水６）を循環させる密閉循環路（２４）、加圧手段（補
給管４５、ポンプ４７、逆止弁４９）、循環手段（循環
ポンプ２６）及び制御手段（制御部９４）等を備えて、
密閉循環路が熱媒の減衰によって低圧状態になったと
き、熱媒循環の後、熱媒補給を行うことで加圧状態を維
持するとともに、水崩れ防止を図ったものである。

【０００７】本発明の暖房装置は、熱媒（温水６）を暖
房端末（２、４）に循環させる密閉循環路（２４）と、
この密閉循環路を前記熱媒を以て所定の加圧状態に保持
する加圧手段（補給管４５、ポンプ４７、逆止弁４９）
と、前記密閉循環路の前記加圧状態が低圧状態に移行し
たことを検出する圧力検出手段（圧力センサ８８）と、
前記密閉循環路に前記熱媒を循環させる循環手段（循環
ポンプ２６）と、前記熱媒の減衰により前記密閉循環路
の前記加圧状態が前記低圧状態に移行したとき、前記循
環路に前記循環手段によって前記熱媒を循環させた後、
前記加圧手段により前記熱媒を補給して加圧する制御手
段（制御部９４）とを備えたことを特徴とする。即ち、
密閉循環路が所定の加圧状態から低圧状態になったと
き、熱媒循環の後、熱媒補給を行うことで、低圧状態を
解消でき、循環路内圧の低下、即ち、空気侵入防止とと
もに、水崩れ防止を図ることができる。したがって、密
閉循環路に空気透過性の高い樹脂管を用いても何ら不都
合を生じることはなく、軽量で加工性が良い等、樹脂管
の特性を活かすことができる。

【０００８】また、本発明の暖房装置において、前記加
圧手段をポンプ（４７）で構成し、このポンプを用いて
前記熱媒を前記密閉循環路又は前記密閉循環路に設けら
れた熱媒タンク（プレッシャータンク２８）に補給する
ことを特徴とする。即ち、加圧手段にポンプを用いれ
ば、そのポンプによって密閉循環路内を加圧することが
できる。

【０００９】また、本発明の暖房装置において、前記圧
力検出手段は、高所側にある前記密閉循環路に設置した
ことを特徴とする。即ち、高所側の密閉循環路では、最
も低圧状態となるので、その検出精度を高め、より効果
的に低圧状態を解消でき、循環路内圧の低下、即ち、空
気侵入防止とともに、水崩れ防止を図ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明及びその実施の形態
を図面に示した実施例を参照して詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明の暖房装置の実施例を示し
ている。この暖房装置には、暖房端末２、４に熱媒とし
ての温水６を供給する熱源として例えば、ガス温水器８
が用いられている。熱媒には、温水６の他、不凍液、油
等の液体、流体を用いてもよい。また、これら温水６等
の熱媒を加熱する熱源には、燃料ガスの燃焼熱の他、灯
油の燃焼熱、電熱、ヒートポンプ、太陽熱等を用いるこ
とができる。

【００１２】このガス温水器８には、燃焼手段としてバ
ーナ１０が燃焼室１２に設置され、このバーナ１０には
ガス調整手段や切換手段としてのバルブ１４、１６、又
はバルブ１８を介して燃料ガスＧが供給される。バーナ
１０の下側にはガス燃焼に必要な空気を供給する給気手
段としてのファン２０が設置されている。

【００１３】また、このガス温水器８には、バーナ１０
の燃焼熱を温水６に加える加熱手段としての熱交換器２
２が燃焼室１２に設置されている。この熱交換器２２に
は、暖房端末２、４に温水６を循環させる手段として密
閉循環路２４（以下単に「循環路２４」と称する。）が
接続されている。この実施例では、循環路２４は、暖房
端末２側の循環路２４Ａ、暖房端末４側の循環路２４Ｂ
の２系統で構成されている。これら２系統の循環路２４
Ａ、２４Ｂには、共通の熱媒圧送手段であるとともに、
循環路２４の加圧手段としての循環ポンプ２６が設けら
れている。この循環ポンプ２６の駆動源にはＡＣモータ
やＤＣモータが用いられ、例えば、ＤＣモータが用いら
れた場合、ポンプ回転数を幅広く制御することができ
る。

【００１４】また、循環路２４には、温水６を溜める手
段であるとともに、循環路２４の一部を成すプレッシャ
ータンク２８が設置されている。このプレッシャータン
ク２８には、温水６を出入させる往き管３０及び戻り管
３２が設けられ、温水６は、プレッシャータンク２８か
ら往き管３０側に流れ、戻り管３２からプレッシャータ
ンク２８に流れ込む。このプレッシャータンク２８に
は、例えば、図２に示すように、戻り管３２に取り付け
られたＵ字管３４が設けられ、その先端部側が温水６に
没するように、基準水位Ｌｒ面より下方に設定されてい
る。この基準水位Ｌｒに温水６があるか否かを検出する
レベル検出手段として水位センサ３６が設けられ、この
水位センサ３６が温水６を検出していないとき、暖房運
転が禁止される。また、プレッシャータンク２８の天井
部側に取り付けられたプレッシャーキャップ３８には調
圧パイプ４０が取り付けられ、この調圧パイプ４０はリ
ザーブタンク４２に導入されている。リザーブタンク４
２は、プレッシャータンク２８から溢水した温水６を溜
めるとともに、その温水６をプレッシャータンク２８に
補給する熱媒補給手段である。

【００１５】プレッシャータンク２８には、リザーブタ
ンク４２側のドレインパイプ４３を介してリザーブタン
ク４２から温水６を補給して循環路２４及びプレッシャ
ータンク２８を加圧する手段として補給管４５、ポンプ
４７及び逆止弁４９が設けられている。即ち、リザーブ
タンク４２の温水６がポンプ４７によってプレッシャー
タンク２８側に圧送されることにより、循環路２４及び
プレッシャータンク２８が所定の加圧状態に維持され
る。

【００１６】そして、プレッシャータンク２８に取り付
けられたプレッシャーキャップ３８は、例えば、図３に
示すような構成である。即ち、筐体４４内に逃し弁４６
及び負圧弁４８が備えられ、逃し弁４６はスプリング５
０によって弁座５２側に圧接して支持されるとともに、
負圧弁４８はスプリング５４によって弁座５６側に引き
付けられて支持されている。図３は原理構成を示したも
のであり、プレッシャーキャップ３８の構成は、このよ
うな構造に限定されるものではないが、かかる構成とす
れば、暖房運転時、膨張した温水圧力Ｐがスプリング５
０による応力を越えると、逃し弁４６のみが破線で示す
ように開き、その圧力Ｐ又は温水６が調圧パイプ４０を
通してリザーブタンク４２側に流れ、また、運転停止
時、温水６の冷却によりプレッシャータンク２８側に負
圧Ｑが作用すると、その負圧Ｑがスプリング５４の応力
を越えたとき、負圧弁４８のみが破線で示すように開
き、リザーブタンク４２側の温水６が調圧パイプ４０を
通してプレッシャータンク２８側に吸引される。ここ
で、負圧Ｑは、加圧状態にある循環路２４又はプレッシ
ャータンク２８の加圧状態より減圧又は低圧状態を表す
ものであり、大気圧を基準とした減圧状態や負圧状態を
意味するものではない。循環路２４に加えられる所定の
加圧状態とは、例えば、５〜６ｍ程度の高所で１気圧、
地上で２気圧程度の高圧となるように設定される。

【００１７】ドレインパイプ４３には、温水６の廃棄
時、開放されるドレインバルブ６６が設けられ、このド
レインバルブ６６は、プレッシャータンク２８側への温
水６の補給時、閉止される。また、リザーブタンク４２
には、温水６が補給レベルにあるか否かを検出するレベ
ル検出手段として水位センサ６８が設けられているとと
もに、外部から熱媒である水Ｗを補給する補給手段とし
て給水管７０が設けられ、この給水管７０にはその補給
を制御する開閉弁としてバルブ７２が設けられている。
即ち、補給用の温水６のレベルが低下したとき、給水管
７０を通して熱媒となる水Ｗが補給される。また、リザ
ーブタンク４２の補給用の温水６がオーバーフローレベ
ルに到達したとき、オーバーフローパイプ７４を通して
廃棄される。

【００１８】循環路２４には、戻り管３２、高温側往き
管７６及び低温側往き管７８とともに、床暖房パネル等
からなる暖房端末２側の配管８０、ファンコンベクタ等
からなる暖房端末４側の配管８２が設けられている。高
温側往き管７６と戻り管３２との間にはバイパス管８４
が設けられている。ＨＷは高温水、ＬＷは低温水を示し
ており、高温水ＨＷがバイパス管８４を介して戻り管３
２側に流れる。循環路２４の一部を構成する配管８０、
８２のそれぞれには例えば、樹脂管が用いられており、
連結部８６を介してガス温水器８側の金属管からなる高
温側往き管７６、低温側往き管７８又は戻り管３２と連
結されている。

【００１９】また、戻り管３２には循環路２４内の圧力
を検出する手段として圧力センサ８８が設けられてい
る。配管８０の往き側にはバルブ９０、配管８２の往き
側にはバルブ９２が設けられ、バルブ９２は暖房端末４
側に内蔵される。

【００２０】そして、暖房制御等を行う制御手段として
制御部９４が設けられ、この制御部９４はマイクロコン
ピュータ等で構成される。この制御部９４には圧力セン
サ８８、水位センサ３６、６８等の検出出力が制御情報
として入力され、各種の制御出力が得られる。循環ポン
プ２６、ポンプ４７、バルブ７２、９０、９２等に制御
出力が加えられるとともに、バルブ６６等、他のアクチ
ュエータに対して制御出力Ｖｎが加えられている。

【００２１】このような構成において、熱媒制御を図４
に示すフローチャートを参照して説明する。

【００２２】運転スイッチの投入等、運転開始指令が発
せられると、ステップＳ１に移行し、圧力センサ８８の
検出出力から循環路２４、即ち、戻り管３２が所定の加
圧状態より低圧状態にあるか否かを判定する。この場
合、圧力センサ８８の検出圧力は、循環路２４に空気が
侵入し、プレッシャータンク２８側の温水６のレベルが
異常な高レベルＬｅに移行する等、水崩れ状態であるか
否かを示している。ステップＳ１で低圧状態であると判
定されると、ステップＳ２に移行し、ポンプ運転が行わ
れる。即ち、制御部９４から加えられる駆動出力により
循環ポンプ２６が運転状態となり、温水６が循環路２４
に圧送され、循環路２４内の空気が搬送されることにな
る。

【００２３】次に、ステップＳ３に移行し、ポンプ４７
を駆動してリザーブタンク４２側から温水６を補給して
循環路２４及びプレッシャータンク２８を加圧した後、
ステップＳ１に戻り、低圧状態が解消されたか否か、即
ち、所定の加圧状態に復帰したか否かが判定される。

【００２４】そして、ステップＳ１で低圧状態にはない
と判定されると、ステップＳ４に移行し、暖房運転が可
能となる。

【００２５】暖房運転では、循環ポンプ２６を駆動する
とともに、バルブ１４、１６が開かれてバーナ１０に燃
料ガスＧが供給されて温水６が循環路２４に循環するこ
ととなる。即ち、熱交換器２２で加熱された温水６は高
温側往き管７６を通して配管８２側に高温水ＨＷとして
高温要求側の暖房端末４側に流れるとともに、バイパス
管８４を通じて戻り管３２側に流れて暖房端末４側を通
過した温水６と合流し、プレッシャータンク２８に至
る。プレッシャータンク２８を出た温水６は循環ポンプ
２６に流れ、矢印Ａ、Ｂの方向に分岐し、バルブ９０が
開かれているとき、低温水ＬＷが暖房端末２側の配管８
０に流れ、暖房端末２を循環した後、戻り管３２に戻
る。低温水ＬＷの循環により、暖房端末２を通じて低温
水ＬＷの放熱が行われる。

【００２６】このように、暖房運転前の前置運転により
循環路２４内の低圧状態により水崩れの有無を判定して
加圧処理を行うので、循環路２４に空気透過性の高い樹
脂管を用いても、何ら不都合を生じることなく、暖房を
行うことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
密閉循環路内の低圧状態の判定に基づき、熱媒循環の
後、熱媒補給を行うので、密閉循環路の空気侵入を防止
でき、信頼性の高い制御を実現できるとともに、循環路
に空気透過性が高い樹脂管を用いた場合にも、その欠点
を補って何らの不都合を生じることなく、軽量で加工性
の良い樹脂管の特性を活かすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の暖房装置の実施例を示す図である。

【図２】プレッシャータンク及びリザーブタンクを示す
部分断面図である。

【図３】プレッシャーキャップを示す部分断面図であ
る。

【図４】熱媒制御を示すフローチャートである。

【図５】配管内の空気侵入を示す図である。

【符号の説明】

２、４暖房端末６温水（熱媒）２４密閉循環路２６循環ポンプ（循環手段）２８プレッシャータンク（熱媒タンク）４２リザーブタンク４５補給管（加圧手段）４７ポンプ（加圧手段）４９逆止弁（加圧手段）８８圧力センサ（圧力検出手段）９４制御部（制御手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱媒を暖房端末に循環させる密閉循環路
と、この密閉循環路を前記熱媒を以て所定の加圧状態に保持
する加圧手段と、前記密閉循環路の前記加圧状態が低圧状態に移行したこ
とを検出する圧力検出手段と、前記密閉循環路に前記熱媒を循環させる循環手段と、前記熱媒の減衰により前記密閉循環路の前記加圧状態が
前記低圧状態に移行したとき、前記循環路に前記循環手
段によって前記熱媒を循環させた後、前記加圧手段によ
り前記熱媒を補給して加圧する制御手段と、を備えたことを特徴とする暖房装置。
【請求項２】前記加圧手段をポンプで構成し、このポ
ンプを用いて前記熱媒を前記密閉循環路又は前記密閉循
環路に設けられた熱媒タンクに補給することを特徴とす
る請求項１記載の暖房装置。
【請求項３】前記圧力検出手段は、高所側にある前記
密閉循環路に設置したことを特徴とする請求項１記載の
暖房装置。