JP2002530624A - 液体ベースの熱伝達システムの自動平衡化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暖房システムの液体ベースの熱伝達システムを平衡化するための装置を提供すること。 【解決手段】 本発明は、第一目盛付きまたは可調整開口部（３４）と、前記第一開口部（３４）の下流に配置された第二開口部（３６）とを備えた装置に関する。第二開口部（３６）の開口は、弁（３８）によって調整される。弁の位置は、第一開口部の上流と下流の間において優勢な圧力差（Ｐ２−Ｐ１）に応じて弁を移動するための手段（４６、５６）と、装置が配置されている部屋の室温に応じて変位を生じる手段（４８）によって制御される。該装置は、相互に接続した個別の二つの本体（８８、９０）内に取付けられており、第一本体（９０）は第一開口部（３４）に対応し、第二本体（８８）は第二開口部（３６）に対応している。この装置は、自動水力平衡化とサーモスタット制御の両方を動作することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の属する技術分野） 本発明は、暖房システムの液体ベースの熱伝達システムを平衡化するための装
置に関するものである。このようなシステムは、ポンプ手段によって、液体パイ
プのネットワークを介し、ラジエータのような熱発生器へ送られた液体を加熱す
るためのボイラー等を装備している。さらに、本発明による該装置は、熱発生器
のサーモスタット制御を提供する。

【０００２】 本発明はさらに、ファン対流放熱器を用いた液体ベースの回路に関するもので
ある。本装置は、加熱回路と同様に、室内の空調で使用する冷水巡回路にも適し
ている。以下に述べる説明は、本質的に熱巡回路を参照したものであるが、冷水
巡回路やその他の液体を用いた巡回路を使用した冷却技術にも適用できる。

【０００３】 （従来の技術） 暖房システムでは、ボイラー、ラジエータ、パイプに加えて、伝熱流体を発熱
装置（heat emitter）に正確に分配し、これを介して十分な流体が送られるよう
にするために働く制御手段が設けられている。システムを正常に作動するために
、熱巡回路が平衡化される。この平衡化動作には、様々な制御手段を、スイッチ
が永久的にオンに保持されるシステムの種々の部品に適合するべく選択した基本
状態のために、事前に設定された流量を得る方法での制御を含む。動作中に流量
が変化するようにされている場合、これは設計段階において可能にされていなけ
ればならず、また、必要であれば、連続または平行に接続した複数の圧力差制御
装置を設けなければならないため、システムが永久的にオン状態に保たれること
はほぼ絶対になく、また、巡回路を平衡化する値よりも低くなることも決してな
い。しかしこれは、システムの平衡化よりもむしろ制御に関係する。

【０００４】 暖房システムを平衡化することが可能な、平衡化手段としても公知の平衡化装
置が数種類存在する。これらの手段は、分配巡回路の様々な分岐への流体の分配
を制御するように設計されている。

【０００５】 まず、調整不可能な平衡化手段が知られている。これらは、孔、つまり固定さ
れた較正開口部（calibrated orifice）であり、各々孔の直径が、流量と損失水
頭との間の所望の関係から決定されている。このタイプの手段を用いるには、各
孔の特徴を正確に決定するために、システム内の全ての巡回路について完璧な計
算を行わなければならないので非常に手間がかかる。計算に一つでも間違いがあ
ると、その孔を変更しなければならない。この解決方法は比較的安価に思えるが
、使用されることは滅多にない。

【０００６】 計算エラーが発生した場合、平衡化手段を変更しなければならないことを避け
るために、例えばロックシールド弁またはサーモスタットラジエータ弁として知
られる可調整平衡化手段がある。これらの手段は、巡回路を通る流量を制御する
ことができ、これにより、従来の、流量と損失水頭間の所望の関係の知識に基づ
いて平衡化を行うことが可能になる。これには、熱巡回路全体の完全な水力計算
が必要である。これらの可調整平衡化手段により、エラーがあった場合に、容易
に制御の修正を行うことが可能である。

【０００７】 このような平衡化装置は安価であるため、設備業者によって非常に幅広く使用
されている。しかし、このような装置は、計算が不十分、または全く行われない
ために正確な調整ができない。従って、不正確に調整された手段を備えたシステ
ムで正確な平衡化を行うことは不可能である。

【０００８】 また、流量を測定する装置を装備した可調整平衡化手段が知られている。この
ような平衡化手段は、一般に、圧力差測定を行うべく設計された圧力テークオフ
を備えている。この測定は、平衡化手段を通る流体の量を求めるために用いるこ
とができる。マイクロプロセッサを備えた電子示差圧計を用いることにより、差
圧と流量の測定を迅速且つ容易に行うことが可能である。

【０００９】 このタイプの平衡化手段は、設備業者にとって非常に都合の良い利点を備えて
いる。この平衡化手段の整定は、上述の可調整平衡化手段と同様に計算によって
決定することができるが、さらに、所望の流量の知識のみに基づいて、その場で
直接行うことも可能である。

【００１０】 実際に、所望の流量を得るためには、それぞれの平衡化手段を連続して制御す
るだけでは十分でない場合がほとんどである。これは、分配ネットワークが水力
的に干渉する傾向が大きいためである。この現象により、例えば連続した概算方
法を用いて、または、事前に作業プランを作成してあり、これを厳密に実行した
場合にのみ、正確に行うことが可能である綿密な平衡化工程を実行し、各平衡化
手段について数種類の調整を行う必要性が生じる。

【００１１】 そのため、平衡化工程を厳密に遵守すれば、このような流量測定装置を備えた
可調整平衡化手段により、システムを正確に平衡化することが可能である。この
方法は実行が多少複雑であるため、設備業者にとって、これよりもずっと単純な
方法が好ましい。

【００１２】 最後に、流体制御装置も存在する。このような制御装置は分岐回路の頭部に取
付けられ、別の分岐回路が操作する発振器の端子制御の動作によるいかなる圧力
の変動が主巡回路内で生じたとしても、流量を一定に維持する。これにより、同
システムの別の分岐回路の動作によって生じる干渉が取り除かれる。

【００１３】 しかしながら、これらの流量制御装置を平衡化手段として使用する上での重大
な欠点がある。流量制御装置を備えた巡回路が操作する発振器の弁が、より大き
な、またはより小さな度合いで部分的に閉鎖しようと決定して、必要な流量の減
少を行った場合、制御装置が弁を開口することでこの減量に対処しようとする。
そのため、制御装置の下流で、制御装置が水力的な妨害の敵対役として働く。従
って、これらの流量制御装置の使用は、例えば現在広く普及しているサーモスタ
ットラジエータ弁には適していない。

【００１４】 実際には、このタイプの装置は上述したようなシステムの平衡化には何の関与
もしない。こうした流量制御装置の使用は、上述の方法の一つを用いて主要な制
御動作を純粋に回避するために、比較的単純な不変の平衡化手段に代わって不十
分な計算を一時的に抑える手段として考慮される。これらの流量制御装置は、一
方で、サーモスタットラジエータ弁との不適合性により利用分野が制限され、ま
た他方で、従来の解決方法よりもコスト高になるという理由からその使用が限定
されてしまう。

【００１５】 図１、図２は、平衡化手段を装備した暖房システムから分岐した巡回路をそれ
ぞれ示す。両図面において、ラジエータ２は、パイプ４を介して伝熱流体を供給
している。図１は従来の弁を装備したラジエータ２を示し、図２は弁を組み込ん
で設けたラジエータ２を示している。両図共、主流パイプ６と主戻りパイプ８を
示している。分岐回路は、分岐点１０において主流パイプと、分岐点１２におい
て主戻りパイプ８と接続している。分岐回路に供給を行うため、分岐点１０の上
流に平衡化弁１４が設けられている。この分岐点１０の下流には、一般に、巡回
路の平衡化には特に貢献しない分離弁１６が設けられている。各分岐回路の終端
部には別の平衡化弁２１が設けられている。この弁は調整可能であり、分岐回路
の損失水頭を調整するために使用される。

【００１６】 図１では、各ラジエータには、その供給の上流において、サーモスタットラジ
エータ弁１８と、ロックシールド弁２０を備えた上流（原文のまま）とが設けら
れている。サーモスタットラジエータ弁１８は、ラジエータ２が設置された室内
の温度をサーモスタット制御するためのものであり、ロックシールド弁２０はシ
ステムを平衡化するためのものである。

【００１７】 図２では、弁が一体に設けられたラジエータ２の場合で、水力モジュール２２
がラジエータ２に供給を行い、各ラジエータ２にサーモスタットラジエータ弁２
４が取付けられている。通常、サーモスタットラジエータ弁２４のハウジングは
ロックシールド弁も備えている。従って、それらは伝熱流体をラジエータ２に供
給することが可能な水力モジュール２２、サーモスタット制御を行うサーモスタ
ットラジエータ弁、システムを平衡化するべく、サーモスタットラジエータ弁と
並置したロックシールド弁（参照符号なし）を有している。

【００１８】 これらの巡回路（図１、図２）を平衡化する場合、上述したような問題が生じ
る。

【００１９】 明細書EP-0 677 708号は、少なくとも一本のラインによって相互接続している
複数のラジエータを備えた温水暖房システムの概念を開示している。これらのラ
ジエータの各々は、ラジエータを通る流体の流れを制御するための弁を一つ設け
ている。好ましい巡回状態を確実に得るために、ラジエータと接続した弁は、好
ましくは設定点の値の調整装置を装備した差動圧力制御弁である。上述の明細書
では、このような装置の具体的な装置は開示されていない。

【００２０】 （発明が解決しようとする課題） 従って、本発明の目的は、既存の平衡化手段が直面している、平衡化に伴う問
題を解決するための自動平衡化装置を提供することである。 （課題を解決する手段）

【００２１】 この目的のため、提案された本装置は、加熱システム、空調システム、または
類似のシステム用の、液体ベースの熱伝達システム-平衡化装置であり、第一較
正または可調整開口部と、前記第一開口部の下流に配置された第二開口部とを有
し、前記第二開口部の開口が、ポペット弁によって制御され、前記ポペット弁の
位置が、前記ポペット弁を、前記第一開口部の上流側と下流側の間において、圧
力差を関数として移動するための手段によって制御される。 （発明の実施の形態）

【００２２】 本発明によれば、該装置は、互いに接続した二つの個別の本体内に配置されて
おり、第一本体が前記第一開口部に対応し、第二本体が第二開口部に対応してい
ることを特徴とするシステム-平衡化装置である。

【００２３】 第一実施形態では、ポペット弁を第一開口部にかけての圧力差を関数として移
動するための手段が、ハウジングを二つのチャンバに分離するための仕切板（ダ
イヤフラム）を有し、その一方のチャンバが前記第一開口部の上流側と連絡し、
他方のチャンバが前記第一開口部の下流側と連絡している。この形態において、
仕切板に作用する補償バネが有利に設けられる。

【００２４】 本発明による平衡化装置は、装置が配置されている室内の温度を関数として変
位を生じさせる手段を、さらに備えていることが好ましく、これらの手段は、第
一または第二開口部の開閉に作用する。

【００２５】 温度を関数として変位を生じさせる手段は、サーモスタットラジエータ弁で使
用するタイプのサーモスタットヘッドを備えている。

【００２６】 本発明の有益な一実施形態によれば、前記装置が配置されている室内の前記温
度を関数として変位を生じさせる前記手段が、前記第一開口部に配置された第二
ポペット弁に作用する。

【００２７】 好ましい一実施形態によれば、前記第一本体が、前記第一開口部、前記開口部
の開閉を制御するポペット弁、前記ポペット弁に作用するサーモスタットヘッド
を有し、前記第二本体が、必要であればバネで較正され、前記に本体内に設けら
れた前記第二開口部に作用するポペット弁と一体形成された仕切板を備えている
。

【００２８】 この好ましい実施例では、前記仕切板の一方の側が、パイプ全体等を介して前
記第一本体と接続しており、また、前記仕切板の他方の面が、ラジエータによっ
て前記第一本体と有益に接続している。

【００２９】 集中分配を備えた熱巡回路の場合、前記仕切板の一方の面が、例えば、ライン
等を介して前記第一本体と接続しており、前記仕切板の他方の面が、例えば、ラ
ジエータおよびラインによって前記第一本体と接続している。

【００３０】 本発明はさらに、伝熱流体をラジエータのような発熱装置に供給し、前記流体
が前記発熱装置から流出する際に、前記流体を制御するための水力モジュールで
あって、上述の平衡化装置本体の一つを備えることを特徴とする。このようなモ
ジュールは特に、弁を一体に設けたラジエータ用のものとして設計されている。
このモジュールは、伝熱流体の流れおよび戻りパイプの形態をとり、また、一般
にハーネスとして知られている装置を形成する柔軟なホースを介して、ラジエー
タ入口に伝熱流体を送り、ラジエータから排出された伝熱流体を回収する。

【００３１】 本発明による水力モジュールでは、平衡化装置を発熱装置の上流または下流に
配置することができる。

【００３２】 本発明はさらに、本発明による平衡化装置、または上述した水力モジュールを
装備したラジエータに関するものである。

【００３３】 このようなラジエータにおいて、装備されている自動平衡化装置は、ラジエー
タの上流か下流のいずれかに水力学的に配置されている。

【００３４】 （実施例） しかし、本発明は、本発明による液体ベースの熱伝達システムを自動的に平衡
化する装置の多くの実施例を限定のない例証の方法で示す、添付の略図的な図面
を参照した以下の説明によって確実に理解することができる。

【００３５】 図１、図２は、本願明細書の序文にて既に説明した。図３は、図１、図２の分
岐回路二つを示しており、両巡回路とも主流パイプ６と主戻りパイプ８を備えて
いる。さらに、各分岐回路は平行に接続した二つのラジエータ２を備えている。
これらのラジエータは集中弁を設けている。しかし、本発明は従来の弁を備えた
ラジエータにも適用できる。これらのラジエータ２には、パイプ４を介して伝熱
流体が供給される。水力モジュール２６を設けることにより、伝熱流体をラジエ
ータ２に供給することが可能になる。水力モジュール２６は、本発明の中央熱平
衡化装置を具現化する。

【００３６】 さらに各分岐回路は、その開始部分と終端部分に分離弁１６を備えている。そ
のため、分岐回路を、熱巡回路のその他の部分から水力的に完全に分離すること
が可能になる。これは、例えば一つのラジエータで作業を行うような場合に必要
である。

【００３７】 図４は、本発明による中央熱平衡手段の第一実施例を、略図的および断面的に
示す図である。この手段は、流体パイプ８４に対応した流体入口３０と、戻りパ
イプ８６に対応した流体出口３２とを備えている。

【００３８】 入口３０と出口３２の間には、第一可調整開口部３４と、開口を規制するため
のポペット弁３８を備えた第二可調整開口部３６が設けられている。

【００３９】 ポペット弁３８は頭部４０と心棒４２を備えている。頭部４０は、第二可調整
開口部３６を開閉するべく設計されている。頭部の形状は、第二可調整開口部３
６に形成されたシート部の形状に合わせて設計されている。ポペット弁４２の心
棒は、仕切板４６で閉鎖された平衡化装置の第一本体８８内のチャンバ４４を横
断している。

【００４０】 第一本体８８は流体制御シート３６、対応するポペット弁３８、仕切板４６、
補償バネ５６を備えている。仕切板の片側、つまりチャンバ４４に面していない
側には、流体パイプ８４内の圧力が付加される。一方、流体規制シート３６は、
ラジエータ２からの流体の戻りと、戻りパイプ８６の間に形成されている。

【００４１】 伝熱流体が本発明の中央加平衡化装置を通過する際に、第一開口部において圧
力が低下し、損失水頭が生じる。従って、開口部３４の前に流体圧力Ｐ１が、こ
の第一開口部３４の後に流体圧力Ｐ２が存在することになる。不等式は、Ｐ１＞
Ｐ２となる。仕切板４６の一方の側は圧力Ｐ１に晒される。図４では、仕切板４
６の右側が圧力Ｐ１に晒される。この右側は、弁頭部４０とは反対の方向である
。仕切板４６の他方の面は圧力Ｐ２に晒される。チャンバ４４は、ポペット弁心
棒４２の通路５４を介して、可調整開口部３４の下流に位置する範囲、つまりラ
ジエータ２の内部と連絡している。そのため、仕切板４６の片面は圧力Ｐ１の勢
力下にあり、他面は圧力２の勢力下にある。仕切板４６が圧力の低い方に向かっ
て常に変形してしまうことを防ぐために、低圧力側に補償バネ５６が設けられて
いる。このバネ５６はポペット弁心棒４２を取り囲んでいる。バネ５６は１端で
仕切板４６を押圧し、もう１端で本体８８の通路５４周辺を押圧する。この押圧
によって、仕切板４６が、所与の圧力差Ｐ１−Ｐ２の分だけ中心位置へと移動さ
れ、この位置が、圧力差Ｐ１−Ｐ２の変化に従って変化する。

【００４２】 第二開口部３６の下流には圧力Ｐ３が存在する。圧力Ｐ３は、第二開口部３６
と、対応するポペット弁３８によって生じる圧力降下（損失水頭）のために圧力
Ｐ２よりも低い。

【００４３】 ラジエータ２とパイプ全体９２によって生じた損失水頭は、第一開口部３４の
上流側と下流側間の損失水頭と比べると無視できる程に小さい。

【００４４】 第一開口部３４に対応した第二ポペット弁６２は、該開口部の開口を制御する
。このポペット弁６２は、サーモスタットヘッド４８によって制御される。サー
モスタットヘッド４８、ポペット弁６２、第一開口部３４は、パイプ８４から続
くパイプ全体９２を介して本体８８と接続している第二本体９０に取付けられて
いる。ポペット弁６２は、このパイプ全体から排出されてラジエータ２へ流入す
る流体の通過を制御する。

【００４５】 次に、本装置の動作に関して説明する。伝熱流体が、例えばポンプ（図示せず
）により入口３０へ送られると仮定する。

【００４６】 室温が一定で、サーモスタットヘッド４８に設定された設定点が変更されない
場合、本発明による装置は流体制御装置のように機能する。従って、圧力Ｐ１が
上昇すると、装置を通る流体が増加する。しかし、この圧力Ｐ１は仕切板４６の
右側へ伝達される。その結果、より大きな圧力Ｐ１のために、仕切板が左側へ移
動する（図４、図５参照）。仕切板がこのように移動することで、第二開口部３
６がポペット弁３８の手段によって閉鎖される。その結果、本発明の装置内を流
れる流体が減少する。圧力Ｐ１の上昇により増加した流体が、今度は、ポペット
弁３８の閉鎖により生じた流体の減少によって減少する。

【００４７】 次に、圧力が実質的に一定に保持され、室内の温度、または設定点に設定した
温度が変更される場合には、サーモスタットヘッド４８がポペット弁６２に作用
する。これにより、第一開口部３４の開口が変更する。温度が上昇するとポペッ
ト弁６２が第一開口部３４を閉鎖し、伝熱流体の流量が減少する。一方で、温度
が低下すると、サーモスタットヘッドがポペット弁６２に作用して、開口部３４
が開く。すると、平衡化装置を通る伝熱流体の流量が増加する。増量した伝熱流
体がラジエータ２を通過することにより、室内の温度が、サーモスタットヘッド
４８に設定した設定点温度に戻される。

【００４８】 温度が変化すると、または温度設定点が変更されて、第二ポペット弁６２の動
作によって開口部３４における圧力降下が変化し、これが第一ポペット弁３８上
に作用する。

【００４９】 従って、温度と設定点が不変である場合には、Ｐ１が上昇すると流量が増加す
るが、Ｐ１の変化が仕切板４６およびポペット弁３８にも作用し、ポペット弁３
８を閉鎖させる。流体の流れはこのように制御される。

【００５０】 圧力は一定であるが、温度または設定点温度が変更する場合には、サーモスタ
ットヘッド４８が第二ポペット弁に作用する。温度が上昇すると、ポペット弁６
２が開口し、圧力Ｐ２が上昇しても圧力Ｐ１は不変のまま保たれる。これにより
第一ポペット弁３８が開き、流量が増加する。一方で温度が低下した場合には、
ポペット弁６２が閉鎖し、圧力Ｐ１が一定に保たれ、圧力Ｐ２が低下し、やはり
ポペット弁３８が閉鎖する。このように、本装置を通過する流体の量が減少する
。

【００５１】 流体を、図４、図５の左側から、図中の矢印の方向とは反対の方向に向かって
流動させることも可能である。この場合には、補償バネ５６を、仕切板４６の図
４、図５に示す側と反対の側に配置して、このバネ５６が薄膜の圧力の低い方に
晒される側にくるようにする。この場合、第一開口部３４をサーモスタットシー
ト、第二開口部３６を流体制御シートにすることが好ましい。

【００５２】 図４と図５では、平衡化装置は同一であるが、ある場合には、本体８８が、ラ
ジエータ２とは別に水力モジュール２６内に配置され（図４）、別の場合には、
本体８８が、ラジエータ２と一体形成されたモジュール２６内に配置される（図
５）。

【００５３】 図６は、ラジエータとは分離しているが、それに取付けるように設計された本
体８８の実施例を示す。

【００５４】 ここでは、本体８８の形状は本質的に三角形である。この三角形の中心部には
、仕切板４６と、対応するポペット弁３８が設けられている。この図では、この
ポペット弁は閉鎖位置にある。

【００５５】 本体８８は、図４の流体入口３０に相当する第一入口１０２、パイプ全体９２
への出口に相当する第一流体出口１０４、ラジエータ２から本体８８への戻りに
相当する第二入口１０６、出口３２に相当する第二出口１０８を設けている。入
口１０２と出口１０４は通路１１０によって直結されている。仕切板４６の一方
の面はこの通路１１０に面している。仕切板４６の外縁は肩部１１２上に配置さ
れている。この外縁は、プラグ１１６によって本体内に保持されているリング１
１４により固定されている。本体８８には、ポペット弁３８と仕切４６を挿入で
き、プラグ１１６による閉鎖が可能な孔が仕切板４６と整列して設けられている
。このプラグ１１６は、口部１２０を備えたベアリングディスク１１８であるた
め、仕切板４６の通路１１０に近接した側にはこの通路１１０を通る流体の圧力
が付加される。

【００５６】 ポペット弁３８は、弁３８用の案内部分１２４と共にハウジング１２２内に配
置されている。ポペット弁３８は、仕切板４６に例えば付着されている。その形
状は管状であり、断面はＴ字型である。Ｔの底部は第二入口１０６の方向を向い
ているため、ポペット弁３８内には、ラジエータ２内と同様の圧力Ｐ２が存在す
る。この圧力Ｐ２が仕切板４６の反対側、つまり、通路１１０と近接していない
面にも発せられるようにするために、ポペット弁の仕切板４６と隣り合っている
部分には、ポペット弁３８の内部と外部を接続するための孔が設けられている。
ポペット弁３８は、第二入口１０６から第二出口１０８へ移動する流体を制御す
る。

【００５７】 図７は、図５に示したモジュールに相当する水力モジュールの一実施例を示す
。ここでは、本体８８の形状はＨ字型である。Ｈの中心棒部分は、仕切板４６と
ポペット弁３８を備えている。図６の実施例と同様に、この形態は第一入口１０
２、第一出口１０４、第二入口１０６、第二出口１０８を備えている。やはりこ
の場合も、ポペット弁３８は仕切板４６付近に孔を設けた管状の弁である。さら
に、案内部分１２４内で案内される点も同様である。本体８８の全体形状は異な
るが、図６を参照して説明した形態が持つ特徴と本質的に同じ特徴が、図７でも
示されている。

【００５８】 ここでの相違点は、本体が相互に対して回動可能な二つの部品から構成されて
いることである。片方には参照符号８８、もう片方には参照符号８９を付してい
る。部品８９は、第一入口１０２と第二出口１０８を備え、中央加熱システムと
接続している。一方、部品８８は第一入口１０４と第二入口１０６によってラジ
エータ２と接続している。部品８９は基本的に水平な管状部分であり、第一入口
１０２と第二出口１０８を備えた二本の管状脚がのびている。基本的に水平な管
状部分は、第二部品８９上の本体８８の旋回軸を形成している。本体８８は、二
つの部品８８、８９を結合可能にするために二つの部品から構成されている。こ
の二つの部品の接合部分には仕切板が設けられている。従って、この仕切板は本
体８８の二つの部品によって挟まれている。二つの部品を結合するために固定フ
ランジとネジが設けられている。この固定フランジとネジは図示していない。仕
切板４６は、本体８８の二つの構成部品間のガスケットとして機能する。第二本
体８９と本体８８間のシールとしてＯ-リング１２８が設けられている。

【００５９】 モジュール２６を複数の部品から構成することで、ほとんど全ての組立て状態
に適合する順応性が得られる。モジュール２６は、水流入パイプとラジエータ分
岐パイプの相対配置に関係なくその状態に適合する。

【００６０】 図８は、本発明による装置の応用形を示す。図４、図５に示す実施例は、二本
の管に沿って流体の分配が生じて（二管分配）、二本の管の間で並置したラジエ
ータが接続している熱巡回路、または、一本の管に沿って分配が生じて（一管分
配）、ラジエータがこの管と連続接続している熱巡回路で使用される。一方、図
８に示す実施例は、集中した分配または蛸足状分配で使用される。

【００６１】 図８は、四つのラジエータ２を装備した巡回路の略図を示す。伝熱流体は二つ
のマニホルドによって分配される。一方のマニホルド９４は、ボイラまたは他の
源から流出した伝熱流体を受け、これをラジエータ２へ分配する。第二マニホル
ド９６は、ラジエータ２を通過した伝熱流体を回収する。四本のライン９８は第
一マニホルド９４からのび、それぞれ対応するラジエータ２と接続している。一
方で、別の四本のライン１００は、それぞれのラジエータ２を第二マニホルド９
６と接続している。

【００６２】 図８からわかるように、マニホルド９４、９６の付近にモジュール８８′が配
置されている。これらのモジュールは、図４、図５の本体と同一である。そのた
め、モジュール８８′内に設けられているポペット弁、仕切板、バネの図示は省
略する。これらの配置は本体８８のモジュール内部の配置と全く同じである。各
ラジエータ２は、図４、図５の本体９０と同様のボックス９０′である。ボック
ス９０′の内部も同様の理由から図示を省略する。

【００６３】 モジュール８８′と本体９０′間の損失水頭は、本体８８と９０間のものより
も大きい。しかし、この損失水頭はほぼ一定であるため、流体制御および熱制御
を妨げることはない。図４、図４に関連した形態における所与の流体を制御する
べく調整された本体８８を図８のレイアウトに用いた場合、損失水頭のために流
体の制御機能が低下する。

【００６４】 また、別個の集中する熱巡回路に、図６、図７に示したモジュール２６を採用
することもできる。このタイプの熱巡回路内には一次ループが存在しており、そ
の二本の管部分１５０を図９に示す。この一次ループには二次ループ１５２が接
続しており、この例では、並置した二つのラジエータ２に供給を行う。二次ルー
プと一次ループの間にはモジュール２６が接続している。水力モジュール２６の
下流の、第二ループ１５２（secondary module 152）上には、第二ループに供給
またはカットオフするための制御弁１６′が設けられている。弁１６′の付近に
はサーモスタットヘッド４８が配置されている。そのため、弁１６′とサーモス
タットヘッド４８に対応した水力モジュール２６が本発明による平衡化装置とし
て機能する。

【００６５】 システムの各発熱装置に本発明によるシステム平衡化装置を取付けた状態の加
熱システムでは、システムの平衡化とサーモスタット制御が自動的に行われる。
システムの平衡化に関して言えば、本発明による装置は、選択された流量を所与
の設定点の値に維持する。より正確には、本発明による装置の各々は、流量をそ
の比例帯によって画定された上限と下限の間に維持する。

【００６６】 設置が済んだら、後は本発明による装置が機能するよう内部温度設定点を制御
するだけである。従って、この装置は従来のサーモスタットラジエータ弁の代わ
りに、中央加熱システムを平衡化する機能を追加した弁を使用するものである。

【００６７】 従来の平衡手段を用いてラジエータを調整するためには、発熱装置の入口と出
口の間の伝熱流体に温度降下を課する。この温度降下は、発熱装置を通過する伝
熱流体に必要な流量を計算するために使用される。

【００６８】 本発明によるシステム平衡化装置を用いれば、ラジエータの調整を別の方法で
行うことができる。詳細には、発熱装置を通過する流量が制御され、その結果、
ラジエータの入口と出口の間における可変の温度降下が得られる。当然のことな
がら、例えば5〜20℃の間といった許容範囲内の温度降下を生じるための注意が
必要である。

【００６９】 本発明による装置は、既存の装置では不可能な、互いに適合し合う流量制御と
温度制御を行う。従来技術で流量制御がサーモスタットラジエータ弁を備えた加
熱システムと適合しない理由については、本願明細書の序文で述べた。これら二
つの要素、つまり流量制御装置とサーモスタットラジエータ弁を新規の方法で組
み合わせることにより、本発明は、中央加熱システムとサーモスタット制御の自
動平衡化を同時に提供することができる。

【００７０】 本発明が図面に略図的に示した実施例に限定されないことは言うまでもないが
、これに対し、本発明は請求の範囲内に含まれる全ての応用形を包括する。

【００７１】 例えば、単数または複数のポペット弁の変位は、仕切板および/またはサーモ
スタットヘッドによって制御される。電子制御された電気モータによって、ポペ
ット弁（単数または複数）に影響を与えることが完全に可能である。本発明によ
る第一開口部の両側に付加されている圧力の差を測定し、室温を測定するための
温度プローブを設けることが考えられる。次に、これらの測定が電気信号に変換
され、これが電子ユニットで処理されると、制御信号が、対応するポペット弁の
位置を制御する電気モータに送信され、弁の開口が決定される。

【００７２】 中央加熱システム平衡化装置を、ラジエータ内に設けられた水力モジュール内
に設置することができる。または、内部に弁を備えていないラジエータ上に配置
することもできる。この装置を、例えば、従来のラジエータ上のサーモスタット
ラジエータ弁が配置されている位置に取付けることも可能である。

【００７３】 熱巡回路部分を示す図３の線図は、単なる案内として提示されている。これ以
外のあらゆる形態の熱巡回路に、本発明による中央巡回路システム-平衡化装置
を設けることができる。

【００７４】 これ以外にも、サーモスタットラジエータ弁を使用しない装置とすることが可
能である。この場合は、損失水頭が生じる開口部を一つ設ければ十分である。こ
れは例えば、所定の開口部、可調整開口部、弁、または様々なパラメータに反応
して電気的に制御された開口部であってよい。

【００７５】 サーモスタットヘッドや、または温度に反応して変位を生じることができる手
段を使用する場合には、これらの手段を圧力差に反応して作動する手段と連続し
て接続することができる。次に、温度に反応して変位を生じる手段を、例えば、
上述した例証的実施例における仕切板上に作用させることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来技術による平衡手段を装備した暖房システムの分岐回路。

【図２】 従来技術による平衡手段を装備した暖房システムの分岐回路。

【図３】 本発明による平衡手段を取付けた二つの分岐回路。

【図４】 第一実施例による独立型の流体制御モジュールと平衡化装置を備えたラジエー
タ。

【図５】 図４の平衡化装置を備えた流体制御モジュールと一体に設けられたラジエータ
。

【図６】 図４に示したラジエータ上で使用できる分配装置の拡大断面図。

【図７】 図５に示したラジエータ上で使用できるモジュールの拡大断面図。

【図８】 本発明による平衡化装置を装備した集中分配を備えた熱巡回路。

【図９】 本発明による平衡化装置を備えた独立型の集中熱巡回路の一部分を示す図

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年１月９日（２００１．１．９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3H057 AA05 BB32 CC05 DD03 FB05 HH18 3L060 AA06 CC02 DD08 EE33 3L070 BC01 BC13 DD02 DE03 DF01 DF06 DF07 DG06 3L073 CC07 DD02 DE01 DE05 DF03 5H316 AA11 BB08 CC08 DD08 EE02 EE10 EE12 FF02 FF23 GG15 LL10

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱システム、空調システム、または類似のシステム用の、
   液体ベースの熱伝達システム-平衡化装置であり、第一目盛付きまたは可調整開
   口部（３４）と、前記第一開口部（３４）の下流に配置された第二開口部（３６
   ）とを有し、前記第二開口部（３６）の開口が、ポペット弁（３８）によって制
   御され、前記ポペット弁（３８）の位置が、前記ポペット弁を、前記第一開口部
   （３４）の上流側と下流側の間において、圧力差（Ｐ２−Ｐ１）を関数として移
   動するための手段（４６、５６）によって制御され、 前記装置が、互いに接続した二つの個別の本体（８８、９０：８８′、９０′）
   内に配置されており、第一本体（９０、９０′）が前記第一開口部（３４）に対
   応し、第二本体（８８、８８′）が第二開口部（３６）に対応していることを特
   徴とするシステム-平衡化装置。
2. 【請求項２】 前記ポペット弁を、前記第一開口部（３４）における前記圧
   力差の関数として移動する前記手段が、ハウジング（４４）を二つのチャンバに
   分離するための仕切板（４６）を有し、一方のチャンバが前記第一開口部（３４
   ）の上流側と連絡し、他方のチャンバが前記第一開口部（３４）の下流側と連絡
   していることを特徴とする請求項１に記載のシステム-平衡化装置。
3. 【請求項３】 補償バネ（５６）が前記仕切板（４６）上に作用することを
   特徴とする請求項２に記載のシステム-平衡化装置。
4. 【請求項４】 前記装置が配置されている室内の温度を関数として変位を生
   じさせるための手段をさらに有し、前記手段が、前記第一または第二開口部のい
   ずれかの開口と閉鎖に作用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に
   記載のシステム-平衡化装置。
5. 【請求項５】 温度を関数として変位を生じさせる手段が、サーモスタット
   ラジエータ弁で使用するタイプのサーモスタットヘッド（４８）を有することを
   特徴とする請求項４に記載のシステム-平衡化装置。
6. 【請求項６】 前記装置が配置されている室内の前記温度を関数として変位
   を生じさせる前記手段（４８）が、前記第一開口部（３４）に配置された第二ポ
   ペット弁（６２）に作用することを特徴とする請求項４または５のいずれか一項
   に記載のシステム-平衡化装置。
7. 【請求項７】 前記第一本体（９０、９０′）が、前記第一開口部、前記開
   口部の開閉を制御するポペット弁（６２）、前記ポペット弁（６２）に作用する
   サーモスタットヘッド（４８）を有し、前記第二本体（８８、８８′）が、必要
   であればバネ（５６）で較正され且つ、前記に本体（８８、８８′）内に設けら
   れた前記第二開口部に作用するポペット弁（３８）と一体形成された仕切板（４
   ６）を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム-平衡化装置。
8. 【請求項８】 前記仕切板（４６）の一方の側が、パイプ全体（９２）等を
   介して前記第一本体と接続しており、また、前記仕切板（４６）の他方の面が、
   ラジエータ（２）によって前記第一本体（９０）と接続していることを特徴とす
   る請求項７に記載のシステム-平衡化装置。
9. 【請求項９】 前記仕切板（４６）の一方の面が、ライン（９８）等を介し
   て前記第一本体と接続しており、前記仕切板（４６）の他方の面が、ラジエータ
   （２）およびライン（１００）によって前記第一本体（９０′）と接続している
   ことを特徴とする請求項８に記載のシステム-平衡化装置。
10. 【請求項１０】 伝熱流体をラジエータ（２）のような発熱装置に供給し、
    前記流体が前記発熱装置から流出する際に前記流体を制御するための水力モジュ
    ール（２６）であって、請求項１〜９のいずれか一項によるシステム-平衡化装
    置本体を有することを特徴とする水力モジュール。
11. 【請求項１１】 請求項１〜９のいずれか一項によるシステム-平衡化装置
    を備えることを特徴とするラジエータ（２）。
12. 【請求項１２】 請求項１０のいずれか一項による水力モジュール（２６）
    を備えることを特徴とするラジエータ（２）。
13. 【請求項１３】 前記水力モジュールが前記ラジエータ内に設けられている
    ことを特徴とする請求項１２に記載のラジエータ（２）。