JP2004353970A - 温水端末器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】温水入口3から流入した温水が内部の管内の流路を通って温水出口4から出るように温水が循環することにより放熱する温水端末器である。上記管を外管5内に内管6を挿通した二重管構造にすると共に外管5と内管6との間を密閉した流路にする。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、温水を循環させて暖房したり、乾燥したりする温水端末器の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、温水端末器Aの一例としての放熱器A1は図8に示すように構成されていた。放熱器A1は左右の両側の縦管1と両側の縦管1間に水平に架設した複数本の横管2とで構成されており、横管2の両端を両側の縦管1に連結して連通させてある(例えば、特許文献1参照)。一方の縦管1の下端には温水入口3を設けてあり、他方の縦管1の下端には温水出口4を設けてある。
【0003】
この温水端末器Aとしての放熱器A1に温水を供給する熱源機Bは屋外等に設置され、熱源機Bは熱交換器7、貯水タンク8、循環ポンプ9等で構成されている。貯水タンク8には給水管10を連結してあり、給水管10には給水バルブ11や補給水電磁弁12を配置してある。貯水タンク8には水位センサーのような水位検出手段を設けてあり、水位に応じて補給水電磁弁12を開閉して貯水タンク8内を一定の水位に保つことができるようになっている。貯水タンク8は、温水往路管14を通して放熱器A1の温水入口3に連通させてあり、放熱器A1の温水出口4が温水復路管15を通して、貯水タンク8に連通させてある。温水往路管14には循環ポンプ9と熱交換器7と熱動弁16を順に配置してある。
【0004】
温水端末器Aとしての放熱器A1を使用したときは図9に示すように給水タンク8内の水が循環ポンプ9により熱交換器7に入り、熱交換器7で加熱された温水が熱動弁16を通り、放熱器A1の温水入口3に入り、放熱器A1内の温水の流路を通り、温水出口4から貯水タンク8に戻るようなサイクルで温水が循環し、放熱器A1からの放熱にて暖房される。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−162050号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような温水端末器Aとしての放熱器A1は十分な放熱量を得るためには縦管1や横管2には比較的外径の大きい管が用いられ、大きな放熱面積を得るようになっている。しかしながら、縦管1や横管2の外径が大きくなると、内部の流路の容積が大きくなり、放熱器A1の保有水量が多くなる。このように放熱器A1の保有水量が多くなると、温水を加熱したときに熱膨張する体積が大きくなり、温水の温度が上がったとき貯水タンク8の大気開放口13から温水がオーバーフローするという弊害があり、またオーバーフローした後に温水の温度が下がったときに貯水タンク8に給水する必要がある。このため、熱源機Bの貯水タンク8に許容水量に応じた保有水量の放熱器A1を選定しなければならなく、放熱器A1の選定に制限を受けるという問題がある。つまり、放熱量の大きい放熱器A1を設置したくても保有水量が多くなるために設置できないという問題がある。
【0007】
また放熱面積を同等にするために管材を細管化して本数を増やすことも考えられるが、細管化すると管の本数が増えて組み立てが複雑になると共にコストアップになるという問題があり、また流路の抵抗が大きくなって温水の流れが悪くなるという問題があり、さらに従来のものと外観が大きく変わり、デザイン上好ましくないという問題がある。
【0008】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、放熱面積を小さくすることなく保有水量の低減を図ることができて使用の制限を受けない温水端末器を提供することを課題とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の温水端末器Aは、温水入口3から流入した温水が内部の管内の流路を通って温水出口4から出るように温水が循環することにより放熱する温水端末器において、上記管を外管5内に内管6を挿通した二重管構造にすると共に外管5と内管6との間を密閉した流路にしたことを特徴とする。
【0010】
上記のように外管5と内管6との二重管構造とすると共に外管5と内管6との間を密閉した流路にしたことにより外面側の放熱面積を小さくすることなく、内部の流路の容積を小さくすることができ、保有水量の低減を図ることができて温水端末器Aの設置に制限を受けないと共に1つの温水暖房システムの中に温水端末器Aを数多く組み込むことができる。また保有水量を低減しても外観が変わらなく、デザイン的に好ましい。
【0011】
また垂直方向を向く複数本の縦管1と上下の横管2とで構成すると共に縦管1を二重管構造とし、縦管1内の流路と横管2内の流路を連通させたこと特徴とすることも好ましい。縦管1の内管6内に上下方向に通気することで内管6の内面でも放熱できて一層放熱量を多くできる。
【0012】
また縦管1の内管6の上下の端部を開放したことを特徴することも好ましい。この場合、縦管1の内管6内に一層スムーズに通気して内管6内面でより放熱でき、放熱効率を向上できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本例の場合も、温水端末器Aは暖房用の放熱器A1である。図1に示すように垂直方向を向く複数本の縦管1と上下の水平方向を向く横管2とで構成されており、複数本の縦管1の上下方向の端部を上下の横管2に連結して連通させてある。本発明では縦管1は外管5と外管5内に挿通した内管6とで二重管状に形成されている。外管5は上下全長に亙って同径であるが、内管6は上端部と下端部が端部に行く程径の大きくなるテーパー筒6aとなっている。そして外管5の内部に内管6を挿通すると共に外管5の上下の端部と内管6のテーパー筒6aの端部とを溶接等で固定することにより上下が密閉された流路が外管5と内管6との間に形成してある。縦管1の内管6の上下の端部は図示せるように開放していることが好ましい。
【0014】
本例の場合、上下の横管2は縦管1の上下の背面側に配置して縦管1に連結してあり、縦管1の外管5と内管6との間の流路と横管2内の流路とが連通口23を介して連通している。下の横管2には温水入口3と温水出口4とを設けてあり、この温水入口3と温水出口4との間で横管2は仕切り板24で仕切ってある。複数本の縦管1のうち下端が下の横管2を介して温水入口3に連通する縦管1が往路用縦管1aとなっており、下端が下の横管2を介して温水出口4に連通する縦管1が復路用縦管1bとなっている。
【0015】
上の横管2から下の横管2の温水出口4に至るまでの間にエアー抜き管20を配管してある。このエアー抜き管20は上の横管2と下の横管2との間では放熱器A1の外部を通すように配管してある。エアー抜き管20の上端は横管2内の上部の内面との間に僅かに間隔を隔ててある。このエアー抜き管20の上部を横管2に接続するとき、例えば、横管2の下部に設けた貫通孔からエアー抜き管20の上部を挿通してエアー抜き管20の上端を横管2内の上部の内面に当接し、この状態からエアー抜き管20を僅かに引いて図4(a)に示すようにエアー抜き管20の上端を横管2の上部の内面から僅かに離し、この状態で貫通孔の部分でエアー抜き管20を溶接で横管2に固定することができる。またエアー抜き管20の上端を横管2内の上部の内面に当接した状態からエアー抜き管20を僅かに引く代わりに、図4(c)に示すようにエアー抜き管20の先端に斜めにカットした部分20aを設けることで隙間を設けるようにしてもよい。このようにすることでエアー抜き管20を所定の位置に正確に取り付けることができる。本例の場合、エアー抜き管20の上部は一側端に位置する復路用縦管1bの上端に対応する位置で上に位置する横管2に挿通してあり、エアー抜き管20の上の横管2に挿通した部分より下方の部分は復路用縦管1bの外部の背面に沿わせてあり、この復路用縦管1bの下端部分でエアー抜き管20は直角に曲げられて下の横管2と平行に沿わせられ、温水出口4に対応する部分で下の横管2にエアー抜き管20の下部が挿通されている。
【0016】
温水出口4の部分には管路を絞るオリフィス22を設けてあり、オリフィス22の下流側には減圧部21を形成してある。上記エアー抜き管20の下端部はオリフィス22に貫通しており、エアー抜き管20の下端は減圧部21に開放されている。
【0017】
この温水端末器Aとしての放熱器A1に温水を供給する熱源機Bは屋外等に設置され、熱源機Bは従来例と同様に熱交換器7、貯水タンク8、循環ポンプ9等で構成されている。貯水タンク8には給水管10を連結してあり、給水管10には給水バルブ11や補給水電磁弁12を配置してある。貯水タンク8には水位センサーのような水位検出手段を設けてあり、水位に応じて補給水電磁弁12を開閉して貯水タンク8内を一定の水位に保つことができるようになっている。貯水タンク8の上部は大気開放口13で大気に開放してある。放熱器A1の温水入口3と貯水タンク8とは温水往路管14にて連通させてあり、放熱器A1の温水出口4と貯水タンク8とは温水復路管15にて連通させてある。温水往路管14には循環ポンプ9と熱交換器7と熱動弁16を順に配置してある。上記熱交換器7は例えばガスの燃焼熱と熱交換するようになっているが、電気的に得られる熱と熱交換するものであってもよい。また熱交換器7でなく、電気的に加熱されるヒータをタンクに内装した加熱器であってもよい。上記熱源機Bは図の例では放熱器A1だけを接続してあるように図示してあるが、床暖房装置、タオル乾燥器等の温水端末器Aにも同時に接続してある。
【0018】
図5に示すように温水端末器Aとしての放熱器A1が施工された後、自動試運転される。自動試運転時には給水バルブ11が開になり、水が給水管10から貯水タンク8に供給される。貯水タンク8の水は循環ポンプ9により熱交換器7に入り、熱交換器7で加熱された温水が熱動弁16を通り、放熱器A1の温水入口3に入り、放熱器A1の下の横管2から往路用縦管1aを通り、往路用縦管1aから上の横管2を通り、上の横管2から復路用縦管1bを通り、復路用縦管1bから下の横管2を通り、温水出口4から貯水タンク8に戻る。このようなサイクルで自動試運転するが、放熱器A1内にあったエアーは抜けないので放熱器A1の上部にエアーが溜まると、このエアーは次のように抜かれる。
【0019】
温水が循環するとき、オリフィス22を通って温水が温水出口4から出て行くが、オリフィス22を通過するとき温水が絞られて流れ、オリフィス22の上流側が高圧となると共にオリフィス22の下流側が低圧となり、オリフィス22の下流側に減圧部21が形成される。一方、放熱器A1内のエアーは圧縮されて高圧になり、減圧部21との差圧にてエアー抜き管20をエアーが流れる。つまり、図7に示すように減圧部21からエアー抜き管20を介してエアーを吸い込むようにエアーが減圧部21に導かれる。減圧部21に導かれたエアーが温水出口4から出る温水の流れにて温水出口4から出て行き、温水復路管15、熱交換器7、貯水タンク8を通り、大気開放口13から外部に排出される。このようにしてエアー溜まりができないようにエアーが抜かれた後、貯水タンク8の水位変動がなければ図6に示すように水張りを完了し、熱交換器7による加熱により温水端末器Aとしての放熱器A1に温度上昇があれば自動試運転は完了する。
【0020】
自動試運転を終了して通常の使用状態にしたときは、給水タンク8の水が循環ポンプ9により熱交換器7に入り、熱交換器7で加熱された温水が熱動弁16を通り、放熱器A1の温水入口3に入り、放熱器A1の下の横管2から往路用縦管1aを通り、往路用縦管1aから上の横管2を通り、上の横管2から復路用縦管1bを通り、復路用縦管1bから下の横管2を介して温水出口4を通り、温水出口4から貯水タンク8に戻るようなサイクルで温水が循環し、放熱器A1からの放熱にて室内が暖房される。このとき、縦管1が外管5と内管6からなる二重管構造とし、外管5と内管6との間を流路として温水が流れるようになっているため、放熱器A1の保有水量が少なくなるが、放熱面積が従来例と変わらず、十分な放熱量を得ることができる。このとき、放熱器A1の保有水量が少ないため温水の温度が高くなって体積膨張しても貯水タンク8の大気開放口13からオーバーフローするような弊害を生じない。また上記のように放熱器A1から放熱するとき、縦管1の内管6内に下から上に通気され、内管6からも放熱されて放熱量を多くできる。
【0021】
なお、上記例では温水端末器Aとして放熱器A1の例について述べたが、その他、タオル乾燥器等の温水端末器Aでも同様に実施できる。
【0022】
【発明の効果】
本発明の請求項1の発明は、外管と内管との二重管構造とすると共に外管と内管との間を密閉した流路にしたことにより外面側の放熱面積を小さくすることなく、内部の流路の容積を小さくすることができるものであって、保有水量の低減を図ることができて温水端末器の設置に制限を受けないと共に1つの温水暖房システムの中に温水端末器を数多く組み込むことができるものであり、また保有水量を低減しても外観が変わらなく、デザイン的に好ましいものである。
【0023】
また本発明の請求項2の発明は、縦管の内管内に上下方向に通気することで内管の内面でも放熱できて一層放熱量を多くできるものである。
【0024】
また本発明の請求項3の発明は、縦管の内管内に一層スムーズに通気して内管内面でより放熱でき、放熱効率を向上できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例の温水端末器を示し、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図である。
【図2】(a)は図1(a)のX−X′線断面図、(b)は図1(a)のY−Y′線で切断した一部省略断面図である。
【図3】縦管の分解斜視図である。
【図4】(a)は図1(b)のZ部を拡大せる断面図、(b)は図1(a)のW部を拡大せる断面図、(c)は図4(a)の部分の他の例の断面図である。
【図5】同上の温水端末器を施工した状態の断面図である。
【図6】同上の運転した状態の断面図である。
【図7】同上のオリフィスでエアーを導出している状態を説明する断面図である。
【図8】従来例の施工した状態の断面図である。
【図9】同上の運転した状態の断面図である。
【符号の説明】
A 温水端末器
A1 放熱器
1 縦管
2 横管
3 温水入口
4 温水出口
5 外管
6 内管
Claims (3)
- 温水入口から流入した温水が内部の管内の流路を通って温水出口から出るように温水が循環することにより放熱する温水端末器において、上記管を外管内に内管を挿通した二重管構造にすると共に外管と内管との間を密閉した流路にしたことを特徴とする温水端末器。
- 垂直方向を向く複数本の縦管と上下の横管とで構成すると共に縦管を二重管構造とし、縦管内の流路と横管内の流路を連通させたこと特徴とする請求項1記載の温水端末器。
- 前記縦管の内管の上下の端部を開放したことを特徴する請求項2記載の温水端末器。
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