JP2008292067A - 貯湯式暖房装置 - Google Patents

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【課題】小型でコンパクトな自動空気抜き手段を備えた貯湯式暖房装置を提供する。
【解決手段】貯湯タンク２内の湯水を高温に加熱する加熱手段３と、前記貯湯タンク２上部の出湯口７からの高温水を暖房熱交換器４に供給する高温水供給管８と、前記暖房熱交換器４で熱交換後の温度低下した温水を戻り管１１を介して、前記貯湯タンク２下部の戻り口９より該貯湯タンク２に戻す一次側循環ポンプ１０を備えた一次循環回路１２を備えた貯湯式暖房装置で、前記貯湯タンク２の最上部には超撥水性多孔質媒体２４から成る自動空気抜き手段２３を備えたことにより、この自動空気抜き弁は超撥水性多孔質媒体２４から成り、空気は通すが水（温水）は通さない樹脂で可動部がないことから、小型化、コンパクト化が可能で場所を取らずに省スペスで取り付けられるものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、貯湯タンク内の温水を熱源とする貯湯式暖房装置で、特に自動空気抜き手段の小型化、省スペース化を図ったものである。
従来この種のものに於いては、貯湯タンクの最上部に空気抜き弁を備え、該貯湯タンク内に溜まる空気を機具外に排気するものであり、又施工時には、貯湯タンク内に水を溜めてゆく関係で、空気抜き弁を手動で強制的に開成しておくものであった。（例えば、特許文献１参照。）
特開平５−１５７３５１号公報
ところでこの従来のものは、空気抜き弁自体、可動部分がありどうしても大型化するものであり、設置スペースもその分必要となるものであった。
又特に貯湯タンク内の温水を利用する貯湯式暖房では、一次側循環ポンプを駆動して暖房熱交換器に温水を循環させるので、温水と共に空気も循環されて、これが一次側循環ポンプにエアー噛みして空運転の原因になるものであった。
この発明は上記課題を解決するために、特にその構成を、貯湯タンク内の湯水を高温に加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク上部の出湯口からの高温水を暖房熱交換器に供給する高温水供給管と、前記暖房熱交換器で熱交換後の温度低下した温水を戻り管を介して、前記貯湯タンク下部の戻り口より該貯湯タンクに戻す一次側循環ポンプを備えた一次循環回路を備えた貯湯式暖房装置に於いて、前記貯湯タンクの最上部には超撥水性多孔質媒体から成る自動空気抜き手段を備えたものである。
以上のようにこの発明によれば、貯湯タンク内に流入する空気及び貯湯タンク内で発生した空気は、該貯湯タンクの最上部の自動空気抜き手段から空気が抜けるものであるが、この自動空気抜き弁は超撥水性多孔質媒体から成り、空気は通すが水（温水）は通さない樹脂で可動部がないことから、小型化、コンパクト化が可能で場所を取らずに省スペスで取り付けられるものである。
しかも超撥水性多孔質樹脂の上下を、互いに開口中心をずらした金属板で補強して形成したことで、樹脂の補強にもなり薄型化も可能で安価に済むと共に、更に省スペースとすることが出来るものである。
次にこの発明の一実施形態の貯湯式暖房装置を図１に基づき説明する。
この貯湯式暖房装置は、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に湯水を沸き上げて貯湯し、この貯湯した湯水を暖房に用いるものである。
１は湯水を貯湯する貯湯タンク２を備えた貯湯タンクユニット、３は貯湯タンク２内の温水を加熱する加熱手段を構成するヒートポンプユニット、４は貯湯タンク２の温水と熱媒が熱交換する暖房熱交換器、５は適宜室内に設置された暖房用放熱器である。
前記貯湯タンクユニット１の貯湯タンク２は、下端に給水管６を接続し、上端に出湯口７を設けこの出湯口７と暖房熱交換器４入口とは高温水供給管８で連通されており、該暖房熱交換器４下部の出口と貯湯タンク２側面下部の戻り口９とは一次側循環ポンプ１０を備えた戻り管１１で連通しており、この高温水供給管８と暖房熱交換器４及び一次側循環ポンプ１０を備えた戻り管１１とで一次循環回路１２を構成するものである。
１３はヒーポン循環回路で、貯湯タンク２底部とヒートポンプユニット３とを結び該貯湯タンク２内の湯水をヒートポンプユニット３に供給するヒーポン往き管１４と、ヒートポンプユニット３と貯湯タンク２上端とを連通し、該ヒートポンプユニット３で沸き上げられた温水を貯湯タンク２上部に戻すヒーポン戻り管１５と、前記ヒーポン往き管１４途中に備えられたヒーポン循環ポンプ１６とから構成されている。
１７は暖房を行う二次循環回路で、暖房熱交換器４で加熱された熱媒を、二次側循環ポンプ１８の駆動により暖房用放熱器５に循環させて、ここで放熱させることで室内の暖房を行い温度低下した熱媒を、再び暖房熱交換器４に循環して加熱する循環を順次繰り返すものであり、１９は前記二次循環回路１７途中に設けた補水用タンクである。
２０は前記暖房熱交換器４で熱媒と熱交換し温度降下して貯湯タンク２に戻された４０℃〜６０℃の中温水を取り出す取り出し口で、出湯口７と戻り口９のほぼ中間の貯湯タンク２側面に形成されており、この取り出し口２０には取り出し管２１が接続され、該取り出し管２１の他端は高温水供給管８に接続されるが、この接続部分には暖房熱交換器４へ供給する温水を、高温水供給管８からの高温水と取り出し管２１からの中温水のどちらかを選択する切替手段としての切替弁２２が備えられている。
２３は貯湯タンク２の最上部に取り付けられた自動空気抜き手段で、サブミクロン級の微細孔処理が施された多孔質のフルオロエチレン樹脂等を層状とした超撥水性多孔質樹脂２４からなり、微細孔であるため空気は通すが、水（温水）は通さないものであり、又この超撥水性多孔質樹脂２４の上下には、互いに開口２５、２６の中心をずらした金属板２７、２８を貼り付けて補強されたものであり、この金属板２７、２８が上下に付いた状態の超撥水性多孔質樹脂２４をパッキン２９を介して、上下開放した樹脂製の箱体３０内に固着して貯湯タンク２の最上部に取り付けたものである。
３１はマイコンから成る制御回路で、貯湯タンク２内の上下方向各層での温度を検知する上部の温度検知用としての第１貯湯温度センサ３２、中間部の温度検知用としての第２貯湯温度センサ３３、下部の温度検知用としての第３貯湯温度センサ３４、一次循環回路１２の温度を検知するように暖房熱交換器４に入り口に備えられた暖房温度センサ３５、二次循環回路１７を循環する熱媒の温度を検出する熱媒温度検出手段３６、がそれぞれ入力側に接続されており、出力側には切替弁２２、一次側循環ポンプ１０、二次側循環ポンプ１８、更に適宜沸き増しを指示するためにヒートポンプユニット３が接続されている。
次にこの一実施形態の作動について説明すれば、貯湯タンク２内には深夜時間帯中にヒートポンプユニット３の駆動で高温の温水を貯湯するものであり、そしてこの温水を暖房用に使用するものであるが、当初中温水はないために、切替弁２２は高温水供給管８側と連通状態であって、この高温水が一次側循環ポンプ１０の駆動で暖房熱交換器４を流通し、ここで二次側循環ポンプ１８の駆動で循環する二次側の熱媒、ここでは水道水と熱交換して昇温させ、この温度上昇した熱媒を暖房用放熱器５、ここでは床暖房パネルで放熱させることで、良好な室内暖房を行うものである。
一方この暖房で二次側の熱媒と熱交換して温度降下した温水は、戻り管１１を介して貯湯タンク２に戻されて中温水となり、この中温水を暖房で使用できる温度であれば切替弁２２を取り出し管２１側を連通状態にして優先的に暖房に使用するものである。
更にこの暖房時、一次循環回路１２側の貯湯タンク２内には、高温水の循環により配管内の残留空気等が流入して最上部に貯留するが、ここには自動空気抜き手段２３が備えられているので、貯留した空気は超撥水性多孔質樹脂２４から自動的に抜けて行くが、温水は抜けることなくそのままの状態を維持するものであり、又超撥水性多孔質樹脂２４の上下には金属板２７、２８が備えられているので、貯湯タンク２内の貯湯圧力が上昇したとしても、破損する心配がなく強固であり、しかも開口２５、２６の中心をずらしたことにより、超撥水性多孔質樹脂２４内には空気が流通する蛇行路が形成され、よけいに温水の放出を防止出来るものであり、耐久的にも強く長期に渡って使用出来るものである。
又この自動空気抜き手段２３では、超撥水性多孔質樹脂２４からなり可動部がないことから、小型化、コンパクト化が可能で場所を取らずに省スペスで取り付けられるものである。
この発明の一実施形態の概略構成図。 同自動空気抜き手段の断面図。 同超撥水性多孔質樹脂の斜視図。 同電気回路のブロック図。
符号の説明
２ 貯湯タンク
３ 加熱手段（ヒートポンプユニット）
４ 暖房熱交換器
５ 暖房用放熱器
７ 出湯口
８ 高温水供給管
９ 戻り口
１０ 一次側循環ポンプ
１１ 戻り管
１２ 一次循環回路
２３ 自動空気抜き手段
２４ 超撥水性多孔質樹脂
２５、２６ 開口
２７、２８ 金属板

Claims (2)

  1. 貯湯タンク内の湯水を高温に加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク上部の出湯口からの高温水を暖房熱交換器に供給する高温水供給管と、前記暖房熱交換器で熱交換後の温度低下した温水を戻り管を介して、前記貯湯タンク下部の戻り口より該貯湯タンクに戻す一次側循環ポンプを備えた一次循環回路を備えた貯湯式暖房装置に於いて、前記貯湯タンクの最上部には超撥水性多孔質媒体から成る自動空気抜き手段を備えたことを特徴とする貯湯式暖房装置。
  2. 前記自動空気抜き手段は、超撥水性多孔質樹脂の上下を、互いに開口中心をずらした金属板で補強して形成されたことを特徴とする請求項１記載の貯湯式暖房装置。
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