JP2603553Y2 - 床暖房装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ホテル等の床に敷設し
た温水パイプ又は温水配管に熱媒体を循環させて暖房を
行う床暖房装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホテル等の床に温水配管を敷設し、ボイ
ラにより加熱した熱媒体（熱湯等）を循環させて暖房を
行う床暖房装置は知られている。この種の床暖房装置の
公知構成においては、床暖房配管又は温水配管は、床暖
房装置を配設すべき各室又は各建築部分の床面全域に亘
って直列に配管される。温水往流本管から分流した高温
の温水は、各床部分に埋設された温水配管の最上流端か
ら温水配管に流入し、温水配管を流通した後、該温水配
管の最下流端から温水還流本管に流出する。

【０００３】この形式の床暖房配管では、各床暖房領域
における小径の温水配管の管路全長を極めて長く設計せ
ざるを得ないことから、温水の給送圧力を極めて高く設
定しなければならない。これに対し、本願発明者は、各
室又は各建築部分の床暖房配管を複数の並列配管に分割
し、これにより、床暖房配管の管路抵抗を低減すること
ができる床暖房装置を提案している。 本願発明者の提案
に係る床暖房装置は、床暖房配管（温水配管）を接続可
能な温水供給ヘッダー管及び温水還流ヘッダー管を内蔵
したヘッダーユニットを備える。かかるヘッダーユニッ
トの全体構成が、図３に示されている。同図に示す床暖
房装置５０において、５１は、例えば、ホテルの客室等
に付設したヘッダーユニットであり、このヘッダーユニ
ット５１は供給ライン５２及び戻りライン５３を介して
ボイラ５４及びポンプ５５を含む熱媒体供給源５６に接
続する。なお、ホテル等の大規模な建物の場合は、通
常、客室に対応した複数のヘッダーユニット５１…を設
置するため、各ヘッダーユニット５１…に引込む供給ラ
イン５２及び戻りライン５３は分岐管とし、それそれ本
管に接続される。

【０００４】また、ヘッダーユニット５１の内部におい
て、供給ライン５２は開閉バルブ５７を介して三方切換
弁５８の入力ポートに接続するとともに、三方切換弁５
８の一方の出力ポートは供給パイプ（温水供給ヘッダー
管）５９に接続する。他方、戻りライン５３は開閉バル
ブ６０及び逆止弁６１を介して戻りパイプ（温水還流ヘ
ッダー管）６２に接続するとともに、開閉バルブ６０と
逆止弁６１間は三方切換弁５８の他方の出力ポートに接
続する。この場合、戻りパイプ６２は１８０゜折曲した
リバース管６２ｒを有する。そして、リバース管６２ｒ
と供給パイプ５９間には床に敷設した複数の温水配管６
３…を接続する。

【０００５】よって、三方切換弁５８を切換えて供給ラ
イン５２と供給パイプ５９を接続すれば、熱媒体はポン
プ５５→開閉バルブ５７→三方切換弁５８→供給パイプ
５９→温水配管６３…→リバース管６２ｒ→戻りパイプ
６２→逆止弁６１→開閉バルブ６０→ボイラ５４の経路
で循環し、温水配管６３…による床面の加熱が行われる
とともに、他方、三方切換弁５８を切換えて供給ライン
５２と戻りライン５３を接続すれば、熱媒体は開閉バル
ブ５７→三方切換弁５８→開閉バルブ６０→ボイラ５４
によるバイパス経路に流れ、温水配管６３による加熱が
停止する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の床暖房装置５０は、ホテル等のように客室に対応して
複数のヘッダーユニット５１…を設置する場合、供給ラ
イン５２及び戻りライン５３の管内圧力が１０ｋｇ／ｃ
ｍ^２以上に達することも少なくない。このため、温水配
管６３…に、耐圧が２〜４ｋｇ／ｃｍ^２程度のゴムパイ
プを使用した場合、長期の使用によって温水配管６３…
が破裂する虞れがある。特に、破裂した場合には液漏れ
は勿論のこと、セルフレベリング材等で埋設した温水配
管６３…の修理が困難となるなど、致命的故障を招く問
題点があった。

【０００７】本考案は、このような従来の技術に存在す
る課題を解決すべくなされたものであり、多数の室又は
建築部分に床暖房装置を夫々配設し、各室又は各建築部
分の床暖房装置を任意の運転形態にて運転可能にする簡
易な床暖房ユニットを提供することを目的としており、
殊に、比較的高圧に設定された一次側熱媒体回路の管内
圧力が床暖房配管に作用する結果として、比較的耐圧性
が低いゴム管又は樹脂管等の低圧配管に生じ得る破断又
は亀裂を防止するとともに、一次側の熱媒体回路と二次
側の床暖房配管との間の流体連通を完全に隔絶し、一次
側回路の熱媒体および二次側回路の熱媒体の種類及び性
質を任意に設定することができ、例えば、一次側熱媒体
回路が給湯配管等を含む場合、不凍液等の任意の床暖房
用熱媒体液を室内側温水配管の熱媒体液として使用し得
る床暖房装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は、上記目的を達
成すべく、温水循環方式の床暖房装置(1)において、各
室の床に配管される温水配管(9) と、一次熱媒体供給源
を含む一次熱媒体循環回路(4,5,6,5m,6m,14,15) と、前
記温水配管及び一次熱媒体循環回路が連結されたヘッダ
ーユニット(2) とを有し、前記ヘッダーユニットは、各
室に付設され、各ヘッダーユニット内には、熱交換器
(3) 、ポンプ(8) 、温水供給ヘッダー管(20)、温水還流
ヘッダー管(23)及び温水補充回路(10)が配設され、前記
熱交換器は、前記一次熱媒体循環回路に接続された一次
側熱交換部(3f)と、前記温水供給ヘッダー管及び温水還
流ヘッダー管を介して前記温水配管に接続された二次側
熱交換部(3s)とを有し、複数の前記温水配管が、前記温
水供給ヘッダー管及び温水還流ヘッダー管の間に並列に
接続され、前記一次熱媒体循環回路の一次熱媒体は、前
記一次側熱交換部を循環し、前記温水配管の二次熱媒体
液は、前記ポンプの給送圧力下に前記二次側熱交換部を
循環し、該熱交換部における熱交換作用により前記一次
熱媒体から受熱した後、前記温水配管を循環し、室内の
床にて放熱し、前記温水配管及びヘッダー管を含む二次
熱媒体循環回路(7) の管内圧力は、前記一次熱媒体循環
回路の管内圧力よりも低圧に設定され、前記二次熱媒体
循環回路における二次熱媒体液の循環は、ポンプ作動制
御部による前記ポンプの作動制御によって制御され、前
記温水補充回路は、前記二次熱媒体循環回路に熱媒体液
を補充するように該二次熱媒体循環回路に接続され、前
記二次熱媒体循環回路の熱媒体液は、該熱媒体液の減少
時に前記温水補充回路により補給されることを特徴とす
る床暖房装置を提供する。

【０００９】

【作用】本考案に係る上記床暖房装置１によれば、熱交
換器３では、一次側熱交換部（一次ユニット３ｆ）の一
次熱媒体と、二次側熱交換部（二次ユニット３ｓ）の二
次熱媒体との間で熱交換が行われ、二次側熱交換部（二
次ユニット３ｓ）の二次熱媒体が加熱される。そして、
加熱された二次熱媒体はポンプ８の作用により、温水配
管９…を有する二次熱媒体循環回路（床暖房回路７）を
循環し、温水配管９…によって床面が加熱される。熱交
換器３における一次側熱交換部（一次ユニット３ｆ）の
回路と、二次側熱交換部（二次ユニット３ｓ）の回路と
は、完全に独立した回路となり、一次熱媒体と二次熱媒
体とは、全く干渉しない。このため、二次ユニット３ｓ
側における温水配管９…の管内圧力は、一次ユニット３
ｆ側における供給ライン５の管内圧力よりも、十分低く
することができるとともに、一次熱媒体と二次熱媒体の
種類を異ならせることができる。従って、建築物全体の
暖房用（又は暖房・給湯用）熱媒体回路（一次熱媒体循
環回路）と、室内床の温水配管（床暖房配管）を含む二
次熱媒体循環回路とは、熱交換器により、流体連通を隔
絶され、比較的高圧に設定される暖房用（又は暖房・給
湯用）熱媒体回路の管内圧力は、室内側の温水配管に作
用しない。従って、ゴム管又は樹脂管等の低圧配管の破
断又は亀裂等を確実に防止することができる。しかも、
床暖房配管は、対をなすヘッダー管により複数の並列管
路に分割され、各管路の全長は、直列に床暖房領域全域
に亘って配管された管路の全長に比べ、大幅に低減す
る。従って、二次熱媒体循環回路の管内圧力を全体的に
低減するとともに、床部分の温水配管の管内圧力を低減
し、床暖房配管としてゴム管又は樹脂管等の低圧配管を
採用することが可能となる。

【００１０】また、このように一次側回路と二次側回路
とを独立回路として構成したことにより、一次側熱媒体
及び二次側熱媒体の種類又は性質を任意に選定すること
が可能となり、例えば、一次側熱媒体回路が屋内給湯系
を含む場合においても、不凍液等の床暖房用熱媒体液を
床暖房用温水配管に充填することができる。更に、本発
明の上記構成によれば、二次熱媒体循環回路の床暖房配
管を循環する熱媒体液の流量、圧力及び温度は、二次熱
媒体循環回路を構成するポンプの作動制御により、制御
され、調節される。従って、一次熱媒体循環回路の高圧
・高温熱媒体の循環量及び循環圧力は、床暖房負荷の変
化により変動せず、一次側回路を構成するポンプ等の過
負荷運転等は、確実に回避し得る。また、本発明によれ
ば、二次熱媒体循環回路の熱媒体液は、熱媒体液の減少
時に温水補充回路により補給される。リザーブタンク
（４１）を備えた温水補充回路、或いは、減圧弁（２
８）を介して一次熱媒体循環回路に接続された温水補充
回路は、二次熱媒体循環回路の閉鎖回路構成を保持しつ
つ、二次熱媒体循環回路の熱媒体液を適宜補給し、二次
側回路（床暖房回路）の温水ポンプの焼付き又は破損を
確実に防止することができる。

【００１１】好ましくは、上記ポンプ作動制御部は、上
記ポンプの作動により、上記二次熱媒体液を二次熱媒体
循環回路に循環せしめ、室内の床を加熱するとともに、
上記ポンプの停止により、上記二次熱媒体循環回路にお
ける二次熱媒体液の循環を停止し、室内の床の加熱を停
止する。更に好適には、ポンプ作動制御部は、室内側に
配置された温度センサを有し、該温度センサの検出結果
に基づいて、室内温度を設定温度条件に維持するように
上記ポンプの作動を制御する。 本発明の好適な実施形態
において、上記温水配管は、ゴム及び／又は樹脂の管材
からなる。

【００１２】

【実施例】次に、本考案に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。

【００１３】まず、本考案に係る床暖房装置１の構成に
ついて、図１を参照して具体的に説明する。

【００１４】２はホテルの客室等に付設したヘッダーユ
ニットであり、このヘッダーユニット２には、例えば、
プレート式熱交換器等を用いた熱交換器３を内蔵する。
熱交換器３における一次ユニット３ｆの一端接続部には
開閉バルブ１１を介して供給ライン５を接続するととも
に、一次ユニット３ｆの他端接続部には開閉バルブ１２
を介して戻りライン６を接続する。供給ライン５及び戻
りライン６はヘッダーユニット２から外部に導出し、そ
れぞれ供給ライン本管５ｍ及び戻りライン本管６ｍに接
続する。なお、供給ライン本管５ｍ及び戻りライン本管
６ｍはポンプ１４及びボイラ１５を備える熱媒体供給源
４に接続する。これにより、熱媒体供給源４からは熱湯
等の一次熱媒体が供給される。

【００１５】一方、熱交換器３における二次ユニット３
ｓには床暖房回路７を接続する。即ち、二次ユニット３
ｓの一端接続部は開閉バルブ１８、ポンプ８を介して供
給パイプ（温水供給ヘッダー管）２０に接続するととも
に、二次ユニット３ｓの他端接続部は開閉バルブ２１、
逆止弁２２を介して戻りパイプ２３に接続する。この戻
りパイプ２３（温水還流ヘッダー管）は１８０゜折曲し
たリバース管２３ｒを有する。なお、２４は戻りパイプ
２３に接続した空気抜部である。また、リバース管２３
ｒと供給パイプ２１間には床に敷設した複数の温水配管
９…を並列に接続する。温水配管９はゴム、金属、合成
樹脂等により形成したパイプ材であり、床構成材の上に
敷設した温水配管９…はセルフレベリング材により覆わ
れるとともに、この上にジュータン等を敷いて床面を構
成する。なお、床暖房回路（二次熱媒体循環回路）７に
は水等の二次熱媒体が収容されている。

【００１６】また、開閉バルブ１８とポンプ８間は、逆
止弁２６、開開バルブ２７及び減圧バルブ２８を備える
補充回路１０を介して、開閉バルブ１１と一次ユニット
３ｆ間に接続する。なお、この場合の補充回路１０は減
圧弁方式である。その他、２９はヘッダーユニット２の
内部に配設した電源ユニットである。

【００１７】次に、本考案に係る床暖房装置１の全体動
作及び機能について、図１を参照して説明する。

【００１８】まず、ポンプ８を作動させれば、床暖房回
路７には第二熱媒体が流通循環する。この際、熱交換器
３の一次ユニット３ｆには供給ライン５から加熱された
一次熱媒体（熱湯等）が供給されているため、熱交換器
３により二次ユニット３ｓに流れる二次熱媒体が加熱さ
れ、この加熱された二次熱媒体が開閉バルブ１８→ポン
プ８→供給パイプ２０→温水配管９…→リバース管２３
ｒ→戻りパイプ２３→逆止弁２２→開閉バルブ２１→熱
交換器３の二次ユニット３ｓの経路で循環し、温水配管
９…による熱交換作用によって床面が加熱される。

【００１９】他方、ポンプ８の作動を停止させれば、床
暖房回路７における二次熱媒体の循環が停止し、温水配
管９…による床面の加熱も停止する。

【００２０】ポンプ作動制御部（図示せず）が、室温セ
ンサ（及び床温センサ）から得る温度データに基づい
て、ポンプ８の作動を制御し、設定した温度条件に室内
温度を維持するフィードバック制御を行う。

【００２１】そして、ホテル等のように、客室に対応し
て複数のヘッダーユニット２…を設置する場合にも、熱
交換器３における一次ユニット（一次側熱交換部）３ｆ
側の回路と二次ユニット（二次側熱交換部）３ｓ側の回
路はそれぞれ独立回路になり、一次熱媒体と二次熱媒体
は干渉しないため、供給ライン５の管内圧力が高い場合
であっても、温水配管９…の管内圧力は十分低くするこ
とができ、温水配管９…の破裂を確実に防止できる。

【００２２】なお、床暖房回路７における二次熱媒体が
蒸発等により減少した場合には、減圧バルブ２８により
一次熱媒体が床暖房回路７に自動的に補充（圧力検出に
より自動供給）される。したがって、本実施例の場合に
は一次熱媒体と二次熱媒体は同一となる。

【００２３】次に、本考案に係る床暖房装置１の変更実
施例について、図２を参照して説明する。

【００２４】図２に示す変更実施例は補充回路１０とし
て、シスターン方式を用いた場合を示す。即ち、空気技
部４２及び不図示の減水報知用アラームを有するリザー
ブタンク４１を、開閉バルブ４３を介して開閉バルブ１
８と二次ユニット３ｓ間に接続したものであり、床暖房
回路７における二次熱媒体が減少した際には、熱媒体が
リザーブタンク４１から自動的に床暖房回路７に補充さ
れる。したがって、変更実施例の場合には一次熱媒体と
二次熱媒体の種類を異ならせることができ、例えば、一
次熱媒体に熱湯やガスを用いた場合であっても、二次熱
媒体として不凍液等の他の熱媒体を使用できる利点があ
る。なお、図２において、図１と同一部分には同一符号
を付して、その構成を明確にするとともに、詳細な説明
は省略する。

【００２５】以上、実施例について詳細に説明したが、
本考案はこのような実施例に限定されるものではなく、
細部の構成、形状、数量等において、本考案の要旨を逸
脱しない範囲で任意に変更できる。例えば、並列に配管
された温水配管９は、望ましくは、室内の床部分におい
て、隣合う温水配管９の二次熱媒体液同士が相互に逆方
向に流通するように配置される。

【００２６】

【考案の効果】このように、本考案に係る床暖房装置
は、「熱交換器（３）、ポンプ（８）、温水供給ヘッダ
ー管（２０）、温水還流ヘッダー管（２３）及び温水補
充回路（ １０）」を備えた上記ヘッダーユニットを建築
物の各室又は各床暖房領域に夫々配置することにより、
各室又は各床暖房領域毎に設定された任意の運転形態に
従って、各室又は各床暖房領域毎に任意に作動又は作動
停止し得るように構成したものであり、しかも、建築物
の一次熱源系が、高温・高圧温水の循環回路を構成する
とき、かかる熱源系から低圧且つ低温の温水を得ること
ができるばかりでなく、一次側熱源系が、飲用給湯水の
供給系を含む場合であっても、或いは、一次側熱媒体が
蒸気であっても、不凍液又は熱伝導性液等の任意の液体
を二次熱媒体として使用することができるように構成さ
れている。かくして、本発明の床暖房装置によれば、上
記ヘッダーユニットを各室又は各床暖房領域に配置する
ことにより、建築物全体の暖房・給湯設備の方式又は使
用形態にかかわらず、これを一次熱源とした床暖房設備
を各室又は各床暖房領域に簡易且つ確実に施工すること
ができ、しかも、一次熱源系の流量変動又は圧力変動を
生起することなく、各室又は各床暖房領域の床暖房設備
を任意の運転形態にて個別制御下に運転することができ
る。

【００２７】かくして、本発明によれば、多数の室又は
建築部分に床暖房装置を夫々配設し、各室又は各建築部
分の床暖房装置を任意の運転形態にて運転可能にする簡
易な床暖房ユニットを提供することができ、殊に、比較
的高圧に設定された一次側熱媒体回路の管内圧力が床暖
房配管に作用する結果として、比較的耐圧性が低いゴム
管又は樹脂管等の低圧配管に生じ得る破断又は亀裂を防
止するとともに、一次側の熱媒体回路と二次側の床暖房
配管との間の流体連通を実質的に完全に隔絶し、一次側
回路の熱媒体および二次側回路の熱媒体の種類及び性質
を任意に設定することができ、例えば、一次側熱媒体回
路が給湯配管等を含む場合、不凍液等の任意の床暖房用
熱媒体液を室内側温水配管の熱媒体液として使用し得る
床暖房装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る床暖房装置の回路構成図、

【図２】本考案の変更実施例に係る床暖房装置の回路構
成図、

【図３】従来の技術に係る床暖房装置の回路構成図、

【符号の説明】

１ 床暖房装置 ２ ヘッダーユニット ３ 熱交換器 ３ｆ 一次ユニット ３ｓ 二次ユニット ４ 熱媒体供給源 ５ 供給ライン ６ 戻りライン ７ 床暖房回路 ８ ポンプ ９ 温水配管 １０ 補充回路

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 温水循環方式の床暖房装置(1)におい
   て、各室の 床に配管される温水配管(9) と、一次熱媒体供給
   源を含む一次熱媒体循環回路(4,5,6,5m,6m,14,15) と、
   前記温水配管及び一次熱媒体循環回路が連結されたヘッ
   ダーユニット(2) とを有し、前記ヘッダーユニットは、各室に付設され、各 ヘッダー
   ユニット内には、熱交換器(3) 、ポンプ(8) 、温水供給
   ヘッダー管(20)、温水還流ヘッダー管(23)及び温水補充
   回路(10)が配設され、前記熱交換器は、前記一次熱媒体
   循環回路に接続された一次側熱交換部(3f)と、前記温水
   供給ヘッダー管及び温水還流ヘッダー管を介して前記温
   水配管に接続された二次側熱交換部(3s)とを有し、複数
   の前記温水配管が、前記温水供給ヘッダー管及び温水還
   流ヘッダー管の間に並列に接続され、 前記一次熱媒体循環回路の一次熱媒体は、前記一次側熱
   交換部を循環し、 前記温水配管の二次熱媒体液は、前記ポンプの給送圧力
   下に前記二次側熱交換部を循環し、該熱交換部における
   熱交換作用により前記一次熱媒体から受熱した後、前記
   温水配管を循環し、室内の床にて放熱し、 前記温水配管及びヘッダー管を含む二次熱媒体循環回路
   (7) の管内圧力は、前記一次熱媒体循環回路の管内圧力
   よりも低圧に設定され、前記二次熱媒体循環回路におけ
   る二次熱媒体液の循環は、ポンプ作動制御部による前記
   ポンプの作動制御によって制御され、 前記温水補充回路は、前記二次熱媒体循環回路に熱媒体
   液を補充するように該二次熱媒体循環回路に接続され、
   前記二次熱媒体循環回路の熱媒体液は、該熱媒体液の減
   少時に前記温水補充回路により補給されることを特徴と
   する床暖房装置。
2. 【請求項２】 前記ポンプ作動制御部は、前記ポンプの
   作動により、前記二次熱媒体液を前記二次熱媒体循環回
   路に循環せしめ、室内の床を加熱するとともに、前記ポ
   ンプの停止により、前記二次熱媒体循環回路における前
   記二次熱媒体液の循環を停止し、室内の床の加熱を停止
   することを特徴とする請求項１に記載の床暖房装置。
3. 【請求項３】 前記ポンプ作動制御部は、室内側に配置
   された温度センサを有し、該温度センサの検出結果に基
   づいて、室内温度を設定温度条件に維持するように前記
   ポンプの作動を制御することを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の床暖房装置。
4. 【請求項４】 前記温水配管は、ゴム及び／又は樹脂の
   管材からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   か１項に記載の床暖房装置。