JP2923486B2 - 床暖房装置の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温水配管方式の床暖房
装置の制御方法に関するものであり、より詳細には、建
築物の床に敷設した温水パイプ等の熱媒体液循環パイプ
に熱媒体液（温水）を循環せしめ、各室を所望の温度に
暖房する床暖房装置の制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建築物の居室の床に熱媒体液循環パイプ
を敷設し、 ボイラにより加熱された熱媒体液（不凍液
等) を循環して、各室ないし各床暖房領域を暖房する温
水配管方式の床暖房装置が、知られている。 従来の床暖房装置の構成を図６に示す。 同図に示す床暖
房装置５０において、一台ないし数台のヘッダー５１が
室数に関係なく、機械室等の建築物の中央集中管理設備
に配置され、 熱媒体液（温水）を供給するためのボイラ
５２及びポンプ５３を含む熱媒体液供給源５４が、ヘッ
ダー５１に接続される。各室Ｒｘ、 Ｒｙには、各室系統
の各熱媒体液循環パイプ５５ｘ、 ５５ｙが、ヘッダー５
１から夫々配管される。各室Ｒｘ、 Ｒｙは夫々、室Ｒ
ｘ、 Ｒｙの各熱媒体液循環回路を構成する熱媒体液循環
パイプ５５ｘ、 ５５ｙに対して熱媒体液を夫々循環させ
ることにより、暖房される。各室Ｒｘ、 Ｒｙの暖房温度
の温度制御は、熱媒体液供給源５４側の温水温度制御に
より、熱媒体液循環回路全体の温水温度を制御したり、
或いは、各熱媒体液循環パイプ５５ｘ、 ５５ｙに夫々介
装した開閉弁５６ｘ、５６ｙの開閉制御により、各熱媒
体液循環パイプ５５ｘ、 ５５ｙに対する熱媒体液の供給
又は循環を規制することにより、なされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、 従来の
床暖房装置５０において各室毎の温度制御を行う場合、
開閉弁５６ｘ、 ５６ｙを夫々開閉制御し、 各熱媒体液循
環パイプ５５ｘ、 ５５ｙに対する熱媒体液の供給又は供
給停止を制御しており、従って、特定の室の温度に関し
ては適切に制御し得る反面、 熱媒体液全体の供給ライ
ン、或いは、建築物全体の主管系統の熱媒体液循環回路
に液圧変動が生起してしまい、ボイラ５２又はポンプ５
３に過負荷が生じたり、 或いは、他の室の温度又は熱媒
体液循環量が変動し、暖房運転が不安定化するなどの問
題があった。 また、一般に各室又は各床暖房領域の床面全域を加熱す
る輻射式暖房装置を構成する床暖房装置にあっては、温
水配管等の熱媒体液配管を床の全域に亘って敷設しなけ
ればならないことから、従来は、図６に示す如く、単一
系統の連続的な熱媒体液循環配管を各室の床全域に敷設
しており、従って、各々の室の熱媒体液循環回路を極め
て長い管路長のものに設計せざるを得なかった。ここ
に、熱媒体液（温水）は、各室の熱負荷対象との熱交換
により、各室の熱媒体液循環回路を通過する間に冷却す
る。従って、各室の熱媒体液循環回路において、比較的
大きな熱媒体液の温度降下が生起する結果、熱媒体液入
口部分における液体温度と、熱媒体液出口部分における
液体温度との温度差が、かなり拡大してしまう。かく
て、従来構造の床暖房装置では、比較的大きな床面温度
差又は不均一な床面温度分布が、各室の床面の生起して
いた。しかも、床暖房装置特有の構造として、各室の熱
媒体液循環パイプは、細く且つ長く設計され、従って、
熱媒体液循環パイプの通水抵抗又は圧力損失は、極めて
高い。

【０００４】本願発明者は、上記主管系統の圧力変動お
よび暖房運転の不安定化を防止するとともに、各室の熱
媒体液循環回路における流体入口／流体出口間の熱媒体
液温度差および高い通水抵抗の問題を解消すべく、各室
の熱媒体液循環回路を多数の回路に分割し、比較的短い
管路長を有する多数の熱媒体液循環回路を各室に配設す
るとともに、各室の多数の熱媒体液循環回路に関し、ヘ
ッダーユニットを各室毎に配置し、熱媒体液入口同士及
び熱媒体液出口同士を相互連通させる熱媒体液供給ヘッ
ダー及び熱媒体液還流ヘッダーを各室のヘッダーユニッ
ト内に内蔵することを検討した。かかるヘッダーユニッ
トの配設により、各室における各熱媒体液循環回路の管
路長を比較的短く設計し得る。従って、上記熱媒体液の
温度降下による入口／出口間の熱媒体液温度差の問題お
よび熱媒体液循環パイプの高い通水抵抗の問題は、実質
的に解消することが判明した。しかも、かかるヘッダー
ユニットを設けた床暖房装置では、各ヘッダーの流量調
整機能及び循環圧力調整機能により、該ヘッダーに接続
された多数の熱媒体液循環回路の入口圧力及び出口圧力
が、実質的に均一に調整され、従って、熱媒体液は、比
較的均等な圧力及び流量にて各室の各熱媒体液循環回路
を循環することが確認された。しかしながら、このよう
な構成を採用したとき、各室の使用形態又は使用時間帯
は実際の使用において異なることから、各室のヘッダー
ユニットは、熱媒体液循環の開始、熱媒体液循環量の規
制及び熱媒体液循環の停止を適宜選択的に実施する。他
方、各室のヘッダーユニットに接続された熱媒体液供給
主管及び熱媒体液還流主管の流体圧力は、所定圧力に制
御されるので、熱媒体液の循環を要する室のヘッダーユ
ニットに対して、熱媒体液の要求量を超えた多量の熱媒
体液が給送されてしまう結果が生じ得る。

【０００５】本願発明者は、このような課題を解消すべ
く、熱媒体液供給ヘッダーの入口部分と、熱媒体液還流
ヘッダーの出口部分とを相互連通するバイパス管路を各
ヘッダーユニットに配設することを検討したが、この場
合、床暖房装置の作動を要しない室のヘッダーユニット
において、不要に多量の熱媒体液が、相対的に低い通水
抵抗を要するバイパス管路に流れてしまい、逆に、熱媒
体液の循環を要する他室のヘッダーユニットに対して
は、相対的に高い熱媒体液循環パイプの通水抵抗の影響
により、熱媒体液の要求量に満たない少量の熱媒体液し
か循環し得ないという問題が生じた。

【０００６】また、温水配管方式の床暖房装置における
特有の課題として、各室の床暖房配管の漏水の可能性が
長年に亘って指摘されている。しかるに、中高層ビルに
配置される近年の床暖房装置においては、上記の如く、
建築物全体の熱媒体液（温水）配管設備の主供給管及び
主還流管に対して各室の床暖房配管を接続し、各室の床
暖房配管を建築物全体の熱媒体液配管系統に組み込む形
式の建築設備設計が、広く普及しつつある。かかる構成
は、建築設備全体として熱源系統の共通化を図り、建築
設備の工事費及び維持管理費を低減し得ることから、実
務的に有利である反面、不凍液（不凍液成分を含有する
温水）を収容すべき床暖房配管に対して加熱水道水を循
環せざるを得ないという或る種の不利益を生じさせるば
かりでなく、比較的高圧に設定される熱媒体液の主供給
管の流体圧力が各室の床暖房配管に直接的に作用してし
まうという新たな問題を生じさせている。しかも、かか
る形式の熱媒体液（温水）配管系統においては、熱媒体
液循環設備の運転停止時、例えば、夏期又は中間期、或
いは、冬季の不使用時間帯に、上層階の水頭静圧が下層
階の各室の床暖房配管に作用する。このため、下層階の
室の床暖房配管が不意に破損又は損傷し、或いは、配管
接続部の脱落等が下層階の室の床暖房配管に不意に生じ
た結果、下層階の室の床暖房配管が一旦漏水し始める
と、かかる漏水は、上層階の熱媒体液配管系に収容され
た熱媒体液が下層階の床暖房配管を介して室内に完全に
漏出し尽くすまで継続する事態を生じさせてしまう。

【０００７】かかる事態は、漏水を生じた室の床暖房配
管の元栓又は止水弁を遮断することにより、解消し得る
ことはいうまでもない。しかしながら、この種の漏水
は、予期せぬ時期又は作業員等が不在の時期に生じる場
合があり得ることから、仮に手動操作式の緊急遮断弁又
は止水弁等を各室に配設し且つ厳重な監視体制を継続し
得たとしても、確実且つ迅速に漏水を遮断することは、
現実的には極めて困難である。また、漏水検知器又は漏
水監視装置等を各室に配設し、自動制御下に作動する緊
急遮断弁を各室の床暖房配管に介装することも理論的に
は想定し得るが、かかる設計は、明らかに工事費及び維
持管理費を高額化するので、実務的には到底採用し得な
い。

【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、各室の熱媒体液循
環回路を分割し、多数の熱媒体液循環回路を各室に配設
するとともに、各熱媒体液循環回路を集合する熱媒体液
供給ヘッダー及び熱媒体液還流ヘッダーを内蔵したヘッ
ダーユニットを各室毎に夫々配置する構成の床暖房装置
の制御方法において、自動制御下の緊急遮断装置や、漏
水検出装置等を設けることなく、各室の床暖房配管に作
用する主管系統の熱媒体液圧を遮断し、殊に下層階の床
暖房配管の漏水を防止し、或いは、自動的に停止させる
ことができる床暖房装置の制御方法を提供することにあ
る。本発明は更に、上記方式の制御方法において、各室
に配置された多数の熱媒体液循環回路を制御する各ヘッ
ダーユニットの基本機能を損なわずに、各室の床暖房設
備の作動／非作動により生じ得る各室ヘッダーユニット
の熱媒体液循環量の変動を回避することができる床暖房
装置の制御方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、床暖房設備を要する複数の室を備えた建
築物の床暖房装置の制御方法において、熱媒体液供給ヘ
ッダー(5s)及び熱媒体液還流ヘッダー(6r)を内部に備え
たヘッダーユニット(1) を各室に配置し、熱媒体液の供
給ライン(3) から分岐した供給側分岐パイプ(5) を前記
熱媒体液供給ヘッダー(5s)に接続するとともに、戻りラ
イン(4) から分岐した戻り側分岐パイプ(6) を前記熱媒
体液還流ヘッダー(6r)に接続し、床に敷設した複数の熱
媒体液循環パイプ(7) の各入口端部及び各出口端部を夫
々、前記熱媒体液供給ヘッダー(5s)及び熱媒体液還流ヘ
ッダー(6r)に対して並列に接続するとともに、前記熱媒
体液供給ヘッダー(5s)の入口部分と前記熱媒体液還流ヘ
ッダー(6r)の出口部分とを相互連通可能なバイパス管路
(9) を前記ヘッダーユニット(1) に配設し、熱媒体液バ
イパス回路を前記供給側分岐パイプ(5) 及び戻り側分岐
パイプ(6) の間に形成し、前記バイパス管路(9) を介し
て前記供給側分岐パイプ(5) の熱媒体液を前記戻り側分
岐パイプ(6) に選択的にバイパスする方向制御弁(10)を
前記バイパス管路(9) と前記供給側分岐パイプ(5) との
接続部に配設するとともに、前記ヘッダーユニットを配
置した室の温度に応じて前記方向制御弁(10)を制御する
制御部(11)を設け、前記バイパス管路(9) 及び前記戻り
側分岐パイプ(6) の接続部と、前記熱媒体液還流ヘッダ
ー(6r)との間において、逆止弁(28)を前記戻り側分岐パ
イプ(6) に介装するとともに、前記戻りライン(4) から
の熱媒体液の逆流を禁止する方向に前記逆止弁(28)を配
向し、前記供給ライン(3) 及び前記戻りライン(4) を含
む主管系統の管内圧力が熱媒体液循環パイプ(7) の循環
停止時に前記熱媒体液還流ヘッダー(6r)に伝播するのを
阻止することを特徴とする床暖房装置の制御方法を提供
する。

【００１０】本発明は又、床暖房設備を要する複数の室
を備えた建築物の床暖房装置の制御方法において、熱媒
体液供給ヘッダー(5s)及び熱媒体液還流ヘッダー(6r)を
内部に備えたヘッダーユニット(1) を各室に配置し、熱
媒体液の供給ライン(3) から分岐した供給側分岐パイプ
(5) を前記熱媒体液供給ヘッダー(5s)に接続するととも
に、戻りライン(4) から分岐した戻り側分岐パイプ(6)
を前記熱媒体液還流ヘッダー(6r)に接続し、床に敷設し
た複数の熱媒体液循環パイプ(7) の各入口端部及び各出
口端部を夫々、前記熱媒体液供給ヘッダー(5s)及び熱媒
体液還流ヘッダー(6r)に対して並列に接続するととも
に、前記熱媒体液供給ヘッダー(5s)の入口部分と前記熱
媒体液還流ヘッダー(6r)の出口部分とを相互連通可能な
バイパス管路(9) を前記ヘッダーユニット(1) に配設
し、熱媒体液バイパス回路を前記供給側分岐パイプ(5)
及び戻り側分岐パイプ(6) の間に形成し、前記バイパス
管路(9) を介して前記供給側分岐パイプ(5) の熱媒体液
を前記戻り側分岐パイプ(6) に選択的にバイパスする方
向制御弁(10)を前記バイパス管路(9) と前記供給側分岐
パイプ(5) との接続部に配設するとともに、前記ヘッダ
ーユニットを配置した室の温度に応じて前記方向制御弁
(10)を制御する制御部(11)を設け、前記熱媒体液循環パ
イプ(7) の熱媒体液圧を基準に調整される圧力制御弁(1
2)を前記バイパス管路(9) に介装し、前記供給側分岐パ
イプ(5) 及び戻り側分岐パイプ(6) における熱媒体液圧
の変動を防止することを特徴とする床暖房装置の制御方
法を提供する。

【００１１】好ましくは、上記方向制御弁(10)は、上記
制御部(11)によって制御される電動式三方切換弁からな
り、上記供給側分岐パイプ(5) と前記バイパス回路(9)
との接続部に配置され、また、上記圧力制御弁(12)は、
可変調節可能な絞り弁からなる。

【００１２】

【作用】本発明による上記構成の床暖房装置によれば、
各室の熱媒体液循環回路は、複数の熱媒体液循環パイプ
(7) に分割されるとともに、各々の熱媒体液循環パイプ
の入口端部及び出口端部は、各室を基本単位として各室
に配置されたヘッダーユニット(1) の熱媒体液供給ヘッ
ダー(5s)及び熱媒体液還流ヘッダー(6r)に夫々、並列接
続される。これにより、各室の床暖房設備を構成する各
熱媒体液循環回路の管路長を比較的短く設計し得るの
で、該熱媒体液循環回路を循環する間に生じる熱媒体液
の温度降下作用を軽減し、床面温度分布を室内全域に亘
って均一化することができ、しかも、各管路の通水抵抗
を低減することができる。また、上記構成の床暖房装置
によれば、熱媒体液供給ヘッダー及び熱媒体液還流ヘッ
ダーの流量調整機能及び循環圧力調整機能により、複数
の熱媒体液循環回路の各入口圧力及び各出口圧力を調整
し、これにより、熱媒体液を比較的均等な圧力及び流量
にて各熱媒体液循環回路に循環し得るばかりでなく、上
記熱媒体液供給ヘッダーの入口部分と上記熱媒体液還流
ヘッダーの出口部分とを相互連通可能なバイパス回路
(9) 及び方向制御弁(10)により、上記供給側分岐パイプ
及び戻り側分岐パイプの間に熱媒体液バイパス回路を形
成し、これにより、上記各ヘッダー間の各熱媒体液循環
回路の熱媒体液循環量を制御し、床面温度を適当な温度
に調整することができる。かくして、上記構成の床暖房
装置によれば、各室の床面温度分布を均一化し、各室の
暖房効率又は熱効率を向上し得るとともに、各室の暖房
条件又は運転条件の相違を補償し、各室の暖房運転効率
の適正化及び各室の暖房温度の最適化を実現することが
できる。

【００１３】また、本発明の上記構成によれば、戻りラ
イン(4) の熱媒体液が熱媒体液還流ヘッダー(6r)に逆流
し得るとき、逆止弁(28)は、熱媒体液の逆流を阻止す
る。従って、熱媒体液循環パイプ(7) に漏水が生じたと
しても、漏水し得る流体は、各室の室内配管系(5,6,7)
に収容された実質的に微量な熱媒体液に制限され、漏水
は、迅速且つ自動的に停止する。また、供給ライン(3)
及び戻りライン(4) の熱媒体液循環圧力（動圧）が比較
的長期に解放される期間、供給ライン(3) 及び戻りライ
ン(4) に作用する水頭静圧は、逆止弁(28)の逆流防止作
用又は圧力伝達遮断作用により、熱媒体液還流ヘッダー
(6r)及び熱媒体液循環パイプ(7) に直に作用しない。従
って、建築物の熱媒体液循環系全体の比較的過大な水頭
静圧が下層階の室の熱媒体液循環パイプ(7) に常時作用
することなく、熱媒体液循環パイプ(7) の破損又は損傷
の可能性を大幅に低減し得るとともに、熱媒体液循環パ
イプ(7) の経年劣化又は老朽化を防止することができ
る。

【００１４】更に、上記構成の床暖房装置において、各
室、 例えば、室Ｒａ（図２）の温度制御に関し、上記制
御部は、室Ｒａの温度が所定の設定温度以下である場
合、 上記方向制御弁(10)を通常の暖房運転位置に切換
え、供給ライン(3) から供給される熱媒体液を熱媒体液
供給ヘッダー(5s)、各熱媒体液循環回路(7) 及び熱媒体
液還流ヘッダー(6r)に循環し、他方、上記制御部は、室
Ｒａの温度が上記設定温度を越えた場合、 上記方向制御
弁をバイパス回路側に切換え、これにより、 熱媒体液供
給ヘッダー、各熱媒体液循環回路及び熱媒体液還流ヘッ
ダーに対する熱媒体液の供給ないし循環を停止し、方向
制御弁を介して熱媒体液をバイパス回路に迂回（バイパ
ス）させる。従って、本発明の上記構成によれば、熱媒
体液がバイパス回路を通過する際に生じる熱媒体流体の
圧力損失（圧力降下）は、上記圧力制御弁にて調圧され
る。ここに、圧力制御弁の調圧機能は、上記熱媒体液循
環パイプ(7) の熱媒体液圧を基準に調節され、上記供給
側分岐パイプの熱媒体液圧の変動を防止するように設定
されるので、上記バイパス回路に対する熱媒体液のバイ
パス時に生じ得る供給ライン(3) 及び供給側分岐パイプ
(5) の熱媒体液圧の圧力降下、或いは、該バイパス回路
における過剰なバイパス流量に伴って生じ得る他室Ｒｂ
の熱媒体液供給不足等の問題は、確実に回避される。

【００１５】

【実施例】次に、 本発明の好適な実施例に係る床暖房装
置の制御方法について、添付図面を参照して詳細に説明
する。まず、 本発明の制御方法を適用可能な床暖房装置
１の全体構成について、 図２を参照して説明する。 図２
は、床暖房装置１の流体循環回路の全体構成を示す概略
フロー図である。熱媒体液供給源２１は、 ボイラ２２及
びポンプ２３を備える。 熱媒体液の供給ライン３には、
熱媒体液供給源２１にて加熱された熱媒体液（例えば、
不凍液）が供給される。 各熱媒体液循環パイプ７の熱交
換作用により冷却した熱媒体液が、熱媒体液の戻りライ
ン４を介して熱媒体液供給源２１に還流する。仮想線で
示すＲａ、 Ｒｂは夫々、建築物の各室を概略的に指示し
ており、各室Ｒａ、 Ｒｂには、ヘッダーユニット２が夫
々設置される。

【００１６】図１は、室Ｒａ、 Ｒｂに夫々配置された各
ヘッダーユニット２の全体構成を示す概略フロー図であ
る。ヘッダーユニット２の各部構成について、 図１を参
照して説明する。 室Ｒａ、Ｒｂの各室に配置された各ヘッダーユニット２
の内部には、供給ライン３から分岐した供給側分岐パイ
プ５と、戻りライン４から分岐した戻り側分岐パイプ６
とが配設される。供給側分岐パイプ５には、三方切換弁
１０の入力ポート及び第１出力ポートが接続される。三
方切換弁１０の上流側に位置する供給側分岐パイプ５の
部分には、手動操作式の開閉弁２５およびストレーナ２
６が、供給ライン３側から順次、管路に介装される。ス
トレーナ２６は、供給側分岐パイプ５を介して流入し得
る主管系統（供給ライン３）のゴミを除去するように配
設され、良好な三方切換弁１０の作動及び作用を継続的
に維持するように機能する。他方、 戻り側分岐パイプ６
には、手動操作式の開閉弁２７および逆止弁２８が、戻
りライン４側から順次、管路に介装される。

【００１７】三方切換弁１０の下流側に位置する供給側
分岐パイプ５には、熱媒体液供給ヘッダー５ｓが配設さ
れ、他方、逆止弁２８の上流側に位置する戻り側分岐パ
イプ６の部分には、熱媒体液還流ヘッダー６ｒが配設さ
れる。図１に示す如く、床に敷設した複数の温水パイプ
７・・・は、各温水パイプ７の温水入口端部及び温水出
口端部が夫々、供給ヘッダー５ｓ及び還流ヘッダー６ｒ
に並列に接続される。戻り側分岐パイプ６の逆止弁２８
は、熱媒体液還流ヘッダー６ｒから戻りライン４への温
水流の流通を許可する一方、戻りライン４から熱媒体液
還流ヘッダー６ｒへの熱媒体液（温水）の逆流を阻止す
る方向に配向される。なお、 温水パイプ７は、ゴム、 金
属、 合成樹脂等により形成したパイプ材であり、 熱媒体
液（温水）の通水により、室内の熱負荷対象と熱交換
し、温度降下する。かくして、上記構成の温水循環配管
系によれば、熱媒体液が循環する各ヘッダーユニット２
の基本的な熱媒体液循環回路８と、床面に敷設され且つ
比較的短い管長を有する多数の熱媒体液循環回路７と
が、各室に配設される。

【００１８】三方切換弁１０の第２出力ポートと、逆止
弁２８の下流側に位置する戻り側分岐パイプ６の部分と
の間には、バイパス管路（バイパス回路）９が接続され
る。バイパス管路９は、三方切換弁１０の第２出力ポー
トから流出した熱媒体液（温水）を戻り側分岐パイプ６
に送出し、分岐パイプ６を介して熱媒体液（温水）を戻
りライン４に還流させる。圧力を可変調節可能な絞り弁
等を用いた圧力制御弁１２が、バイパス管路９の直管部
分に介装される。 本例において、 圧力制御弁１２の圧力
設定値（圧力降下値）は、熱媒体液循環回路７、８の圧
力降下又は圧力損失を基準として設定され、 望ましく
は、 熱媒体液循環回路７、８の圧力降下又は圧力損失と
実質的に同一の降圧値に設定される。 三方切換弁１０
は、電動式制御弁であり、 制御部１１により切換制御さ
れる。 制御部１１は、制御部本体３１、 室温センサ３２、 床温
センサ３３を備える。 なお、 図において、参照符号３５、 ３６は夫々、供給側
分岐パイプ５（供給ヘッダー５ｒ）及び戻り側分岐パイ
プ６（還流ヘッダー６ｒ）に夫々配設された空気抜部を
示す。 また、図２に示す各室Ｒａ、 Ｒｂの各ヘッダーユ
ニット２は、実質的に同一の構成を備える。

【００１９】次に、 上記床暖房装置１に対して適用され
る本発明の制御方法について、図１及び図２を参照して
説明する。 ボイラ２２（図２）により加熱された熱媒体液（温水）
は、ポンプ２３の給送圧力下に供給ライン３に供給さ
れ、供給ライン３の管路を流通し、各室のＲａ、Ｒｂの
温水戻り流は、戻りライン４を介してボイラ２２に還流
する。任意の室、 例えば、室Ｒａにおいて、 室温及び床
温が室温センサ３２及び床温センサ３３により温度検出
され、 該検出温度が設定温度以下の温度である場合に
は、 制御部本体３１は、三方切換弁１０を暖房位置に切
換制御し、 温水パイプ７側の第１出力ポートを開放し且
つバイパス管路９側の第２出力ポートを閉塞する。 この
結果、供給ライン３から供給側分岐パイプ５に給送され
る熱媒体液は、三方切換弁１０を介して温水パイプ７・
・・に供給され、戻り側分岐パイプ６を介して戻りライ
ン４に送出される。かくして、室Ｒａの床暖房設備は、
暖房運転モードにて作動する。温水バイパス７・・・
は、図１に示す如く、隣接する室内床配管の温水が互い
に逆の通水方向に流通するように交互、或いは、対をな
して、室内床領域に配設される。従って、比較的高温度
を保有する温水パイプ７の上流側部分の温水と、放熱作
用によって温度が低下した温水の還流水とが、隣接した
領域を流通するので、室内の床面温度は、均一化ないし
平準化される。

【００２０】他方、 上記室温センサ３２及び床温センサ
３３の検出温度が設定温度を越えた場合、 制御部本体３
１は三方切換弁１０をバイパス位置に切換制御し、 温水
パイプ７側の第１出力ポートを閉鎖し、バイパス管路９
側の第２出力ポートを開放する。 これにより、温水パイ
プ７・・・に対する熱媒体液の供給が停止され、供給側
分岐パイプ５の熱媒体液（温水）は、三方切換弁１０を
介してバイパス管路９にバイパス（迂回）し、戻り側分
岐パイプ６を介して戻りライン４に送出される。かくし
て、室Ｒａの床暖房設備は、バイパス運転モードにて作
動する。好適には、制御部本体３１は、床温センサ３３
の検出値を室温センサ３２の検出値よりも優先し、実質
的に床温センサ３３の検出値に基づいて上記制御を実行
する。

【００２１】図３は、上記床暖房装置１の運転形態を示
す概略全体フロー図であり、図４及び図５は、各室のヘ
ッダーユニット２の運転形態を示す概略フロー図であ
る。図３に示す熱媒体液循環系において、室Ｒａ：Ｒ
ｂ：Ｒｃ：Ｒｄ：Ｒｅ：Ｒｆの各ヘッダーユニット２
が、供給ライン３及び戻りライン４に連結される。室Ｒ
ａ：Ｒｃ：Ｒｅの各ヘッダーユニット２は、バイパス運
転モードに保持され、室Ｒｂ：Ｒｄ：Ｒｆの各ヘッダー
ユニット２は、暖房運転モードに保持されている。室Ｒ
ａ：Ｒｃ：Ｒｅの各ヘッダーユニット２を循環する温水
流は、圧力制御弁１２の通水抵抗により圧力降下し、室
Ｒｂ：Ｒｄ：Ｒｆの各ヘッダーユニット２を循環する温
水流は、熱媒体液循環回路７、８の通水抵抗により圧力
降下する。室Ｒａ：Ｒｃ：Ｒｅの各ヘッダーユニット２
が暖房運転モードに切替えられ且つ室Ｒｂ：Ｒｄ：Ｒｆ
の各ヘッダーユニット２がバイパス運転モードに切替え
られたとき、室Ｒａ：Ｒｃ：Ｒｅの各ヘッダーユニット
２を循環する温水流は、熱媒体液循環回路７、８の通水
抵抗により圧力降下し、室Ｒｂ：Ｒｄ：Ｒｆの各ヘッダ
ーユニット２を循環する温水流は、圧力制御弁１２の通
水抵抗により圧力降下する。

【００２２】熱媒体液循環回路７、８における圧力降下
と、圧力制御弁１２における圧力降下とは、実質的に同
等に設定されているので、上記切替制御に伴う圧力変動
は、熱媒体液循環系に生起しない。従って、加熱装置２
２及び圧送装置２３の運転負荷及び作動環境は、変動せ
ず、実質的に同一の条件下に維持・管理される。暖房運
転モード及びバイパス運転モードのヘッダーユニット２
の作動形態が、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に夫々、概略
的に図示されている。暖房運転モード（図４（Ａ））に
おいて、主管系統３、４の循環圧力は、全圧（静圧及び
動圧）ＴＰ１、ＴＰ２として分岐パイプ５、６に作用
し、全圧ＴＰ１、ＴＰ２の差圧は、熱媒体液循環回路
７、８の循環圧力として温水パイプ７、供給ヘッダー５
ｓ及び還流ヘッダー６ｒに作用する。他方、バイパス運
転モード（図４（Ｂ））において、熱媒体液（温水流）
は、バイパス管路９を介してバイパス（迂回）し、熱媒
体液循環回路（温水パイプ）７を循環しない。主管系統
３、４の循環圧力は、全圧（静圧及び動圧）ＴＰ１、Ｔ
Ｐ２として分岐パイプ５、６に作用し、全圧ＴＰ１、Ｔ
Ｐ２の差圧は、圧力制御弁１２及びバイパス管路９に作
用する。しかしながら、全圧ＴＰ１、ＴＰ２の作用は、
三方切換弁１０及び逆止弁２８により隔絶され、図４
（Ｂ）に破線で示す如く、温水パイプ７、供給ヘッダー
５ｓ及び還流ヘッダー６ｒに伝播しない。

【００２３】図５には、主管系統３、４の流体循環圧力
が解放された使用状態が概略的に図示されている。ポン
プ２３が夏期等に停止され、主管系統３、４の流体循環
圧力が解放されたとき、主管系統３、４の管内保有水
は、静止する。この結果、主管系統３、４の管内には、
建築物の全温水系配管及びアキュムレータ等の保有水の
水頭静圧が、一般に作用し、静圧ＳＰ１、ＳＰ２が、分
岐パイプ５、６に作用する。静圧ＳＰ１、ＳＰ２の作用
は、三方切換弁１０及び逆止弁２８により隔絶され、図
５に破線で示す如く、温水パイプ７、供給ヘッダー５ｓ
及び還流ヘッダー６ｒに伝播しない。以上説明した如
く、本実施例に係る制御方法によれば、バイパス管路９
を流通する熱媒体液（温水）の液圧降下又は圧力損失
は、温水パイプ７・・・側の熱媒体液循環回路を流通す
る熱媒体液（温水）の液圧降下又は圧力損失と実質的に
同一に設定されており、 従って、供給ライン３及び戻り
ライン４における主管系統全体の液圧は、熱媒体液循環
停止時（バイパス運転モード）に変動せず、 この結果、
ボイラ２２及びポンプ２３の運転負荷及び作動環境は、
実質的に一定の条件に維持される。従って、ボイラ２２
及びポンプ２３の作動制御は、各室Ｒａ、 Ｒｂのヘッダ
ーユニット２の作動モード切替による影響を受けず、安
定する。

【００２４】しかも、室Ｒａ（図２）のヘッダーユニッ
ト２のみが暖房運転モードからバイパス運転モードに切
替られ、或いは、バイパス運転モードから暖房運転モー
ドに切替られたとき、これに伴う液圧変動は、暖房運転
モードを継続的に維持している室Ｒｂ（図２）のヘッダ
ーユニット２に生起しない。従って、室Ｒａのヘッダー
ユニット２の運転モード切替に伴って過渡的に生じ得る
室Ｒｂのヘッダーユニット２の液圧変動又は液圧不足、
或いは、流量変動又は流量不足等の問題は、確実に回避
される。また、床温センサ３３及び室温センサ３２は、
ボイラ２２及びポンプ２３が運転を停止する時間帯又は
期間、例えば、中間期又は夏期において、比較的高い温
度を一般に検出し、この結果、制御部本体３１は、ヘッ
ダーユニット２をバイパス運転モードに維持する。主管
系統３、４の管内流体は、中間期又は夏期におけるポン
プ２３の運転停止に伴って、流体動圧を解放され、この
結果、配管系全体の水頭静圧が、各ヘッダーユニット２
に作用する。かかる水頭静圧は、建築物の下層階におい
て、かなり高圧の圧力値を示す。

【００２５】しかしながら、供給ライン３の流体静圧
は、三方切換弁１０によつて遮断され、供給ヘッダー５
ｓ及び温水パイプ７に伝播せず、他方、戻りライン４の
流体静圧は、逆止弁２８によって遮断され、還流ヘッダ
ー６ｒ及び温水パイプ７に伝播しない。従って、温水パ
イプ７、供給ヘッダー５ｓ及び還流ヘッダー６ｒの管内
圧力は、低圧に保持され、熱媒体液循環回路７、８にお
ける漏水の危険性は、確実に軽減する。また、万一、温
水パイプ７、供給ヘッダー５ｓ又は還流ヘッダー６ｒに
亀裂、損傷又は継手類の係脱等の事態が生じたとき、供
給ライン３の流体の漏出は、三方切換弁１０によって禁
止され、戻りライン４の流体の漏出は、逆止弁２８によ
って阻止される。従って、温水パイプ７、供給ヘッダー
５ｓ又は還流ヘッダー６ｒを介して主管系統の流体が室
内側に多量に漏出する事故は、確実に回避される。好ま
しくは、三方切換弁１０として、バイパス位置に常時
（非通電時）保持される形式の電動三方弁が使用され
る。

【００２６】以上、 本発明の好適な実施例について詳細
に説明したが、 本発明は、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、 素材等にお
いて、 本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に
変更し得るものである。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した如く、請求項１に記載され
た本発明の制御方法によれば、各室の熱媒体液循環回路
を分割し、多数の熱媒体液循環回路を各室に配設すると
ともに、各熱媒体液循環回路を集合する熱媒体液供給ヘ
ッダー及び熱媒体液還流ヘッダーを内蔵したヘッダーユ
ニットを各室毎に夫々配置する構成の床暖房装置の制御
方法において、自動制御下の緊急遮断装置や、漏水検出
装置等を設けることなく、各室の床暖房配管に作用する
主管系統の熱媒体液圧を遮断し、殊に下層階の床暖房配
管の漏水を防止し、或いは、これを自動的に停止するこ
とが可能となる。また、請求項２に記載された本発明の
制御方法によれば、上記方式の制御方法において、各室
に配置された多数の熱媒体液循環回路を制御する各ヘッ
ダーユニットの基本機能を損なわずに、各室の床暖房設
備の作動／非作動により生じ得る各室ヘッダーユニット
の熱媒体液循環量の変動を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】各室の床暖房装置を構成するヘッダーユニット
の内部構成を示す概略フロー図である。

【図２】図１に示す床暖房装置の流体循環回路を全体的
に示す概略フロー図である。

【図３】図１に示す床暖房装置の運転形態を示す概略全
体フロー図である。

【図４】各室のヘッダーユニットの運転形態を示す概略
フロー図である。

【図５】熱媒体液循環運転の停止時期の状態を示すヘッ
ダーユニットの概略フロー図である。

【図６】従来技術に係る床暖房装置の回路構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 床暖房装置 ２ ヘッダーユニット ３ 供給ライン ４ 戻りライン ５ 供給側分岐パイプ ５ｓ 熱媒体液供給ヘッダー ６ 戻り側分岐パイプ ６ｒ 熱媒体液還流ヘッダー ７ 温水パイプ ８ 熱媒体液循環回路 ９ バイパス管路 １０ 三方切換弁 １１ 制御部 １２ 圧力制御弁 Ｒａ 室 Ｒｂ 室

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 床暖房設備を要する複数の室を備えた建
   築物の床暖房装置の制御方法において、 熱媒体液供給ヘッダー（５ｓ）及び熱媒体液還流ヘッダ
   ー（６ｒ）を内部に備えたヘッダーユニット（１）を各
   室に配置し、熱媒体液の供給ライン（３）から分岐した
   供給側分岐パイプ（５）を前記熱媒体液供給ヘッダー
   （５ｓ）に接続するとともに、戻りライン（４）から分
   岐した戻り側分岐パイプ（６）を前記熱媒体液還流ヘッ
   ダー（６ｒ）に接続し、 床に敷設した複数の熱媒体液循環パイプ（７）の各入口
   端部及び各出口端部を夫々、前記熱媒体液供給ヘッダー
   （５ｓ）及び熱媒体液還流ヘッダー（６ｒ）に対して並
   列に接続するとともに、前記熱媒体液供給ヘッダー（５
   ｓ）の入口部分と前記熱媒体液還流ヘッダー（６ｒ）の
   出口部分とを相互連通可能なバイパス管路（９）を前記
   ヘッダーユニット（１）に配設し、熱媒体液バイパス回
   路を前記供給側分岐パイプ（５）及び戻り側分岐パイプ
   （６）の間に形成し、 前記バイパス管路（９）を介して前記供給側分岐パイプ
   （５）の熱媒体液を前記戻り側分岐パイプ（６）に選択
   的にバイパスする方向制御弁（１０）を前記バイパス管
   路（９）と前記供給側分岐パイプ（５）との接続部に配
   設するとともに、前記ヘッダーユニットを配置した室の
   温度に応じて前記方向制御弁（１０）を制御する制御部
   （１１）を設け、 前記バイパス管路（９）及び前記戻り側分岐パイプ
   （６）の接続部と、前記熱媒体液還流ヘッダー（６ｒ）
   との間において、逆止弁（２８）を前記戻り側分岐パイ
   プ（６）に介装するとともに、前記戻りライン（４）か
   らの熱媒体液の逆流を禁止する方向に前記逆止弁（２
   ８）を配向し、前記供給ライン（３）及び前記戻りライ
   ン（４）を含む主管系統の管内圧力が熱媒体液循環パイ
   プ（７）の循環停止時に前記熱媒体液還流ヘッダー（６
   ｒ）に伝播するのを阻止することを特徴とする床暖房装
   置の制御方法。
2. 【請求項２】 床暖房設備を要する複数の室を備えた建
   築物の床暖房装置の制御方法において、 熱媒体液供給ヘッダー（５ｓ）及び熱媒体液還流ヘッダ
   ー（６ｒ）を内部に備えたヘッダーユニット（１）を各
   室に配置し、熱媒体液の供給ライン（３）から分岐した
   供給側分岐パイプ（５）を前記熱媒体液供給ヘッダー
   （５ｓ）に接続するとともに、戻りライン（４）から分
   岐した戻り側分岐パイプ（６）を前記熱媒体液還流ヘッ
   ダー（６ｒ）に接続し、 床に敷設した複数の熱媒体液循環パイプ（７）の各入口
   端部及び各出口端部を夫々、前記熱媒体液供給ヘッダー
   （５ｓ）及び熱媒体液還流ヘッダー（６ｒ）に対して並
   列に接続するとともに、前記熱媒体液供給ヘッダー（５
   ｓ）の入口部分と前記熱媒体液還流ヘッダー（６ｒ）の
   出口部分とを相互連通可能なバイパス管路（９）を前記
   ヘッダーユニット（１）に配設し、熱媒体液バイパス回
   路を前記供給側分岐パイプ（５）及び戻り側分岐パイプ
   （６）の間に形成し、 前記バイパス管路（９）を介して前記供給側分岐パイプ
   （５）の熱媒体液を前記戻り側分岐パイプ（６）に選択
   的にバイパスする方向制御弁（１０）を前記バイパス管
   路（９）と前記供給側分岐パイプ（５）との接続部に配
   設するとともに、前記ヘッダーユニットを配置した室の
   温度に応じて前記方向制御弁（１０）を制御する制御部
   （１１）を設け、 前記熱媒体液循環パイプ（７）の熱媒体液圧を基準に調
   整される圧力制御弁（１２）を前記バイパス管路（９）
   に介装し、前記供給側分岐パイプ（５）及び戻り側分岐
   パイプ（６）における熱媒体液圧の変動を防止すること
   を特徴とする床暖房装置の制御方法。
3. 【請求項３】 ストレーナ（２６）を前記供給側分岐パ
   イプ（５）に介装し、前記供給ライン（３）から流入す
   る熱媒体液のゴミを前記方向制御弁（１０）の上流側に
   おいて捕捉し、除去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の制御方法。