JP3465587B2 - 温水暖房システム - Google Patents
温水暖房システムInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数台の熱源器を
備えた大能力用の温水暖房システムに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の温水暖房システム１の構成を図１
に示す。床暖房パネル２の配管３に接続された往き管４
及び戻り管５の間には複数本の分岐管６が設けられてお
り、各分岐管６はそれぞれ加熱用の熱源器（ガス温水機
器）７ａ，７ｂ，…を通過している。加熱用の熱源器７
ａ，７ｂ，…は、分岐管６の途中に設けられた熱交換器
８をガスバーナー９で加熱することにより、熱交換器８
を通過する湯を加熱する。また、往き管４と戻り管５と
の間には、熱源器７ａ，７ｂ，…をバイパスするように
してバイパス管１０が配設されており、バイパス管１０
には一定流量の湯を通過させるためのバイパス定流量弁
１１が設けられている。 【０００３】しかして、戻り管５に設けられた循環ポン
プ１２を運転すると、温水暖房システム１の熱源器７
ａ，７ｂ，…から出湯された高温の湯は往き管４を通っ
て床暖房パネル２に供給され、床暖房パネル２を循環し
ながら放熱して室内を暖房する。床暖房パネル２で放熱
して温度が低下した湯は戻り管５を通って温水暖房シス
テム１に戻る。戻り管５を通って温水暖房システム１に
戻った湯の一部は、分岐管６を通って熱源器７ａ，７
ｂ，…で加熱された後に往き管４へ出湯され、残りの湯
はバイパス管１０を通って直ちに往き管４へ入って熱源
器７ａ，７ｂで加熱された高温の湯とミキシングされ、
ミキシングされた湯は往き管４を通って再び温水暖房シ
ステム１から床暖房パネル２へ供給される。 【０００４】各熱源器７ａ，７ｂ，…の缶体出湯温度
は、各熱源器７ａ，７ｂ，…内に設けられた本体コント
ローラ１４によって制御されており、各熱源器７ａ，７
ｂ，…はシステム出湯温度センサ１５によって検出され
ている湯温（システム出湯温度）が設定温度となるよう
に制御される。また、システムコントローラ１３は、各
本体コントローラ１４を通じて開閉弁１６を制御し、各
熱源器７ａ，７ｂ，…の運転／停止等を制御している。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上記のような大能力の
温水暖房システムを施工するにあたっては、予め温水暖
房システム及び床暖房パネルの設置現場ごとに、床暖房
パネルの大きさや使用枚数、配管部材の長さや配管径等
を決定し、その圧力損失等の計算に基づいて、各現場に
適した流量のバイパス定流量弁や循環ポンプを選定して
いる。 【０００６】しかし、このようにして設置現場に応じて
温水暖房システムを設計しても、実際には、設計時に計
算したとおりにはならない場合がしばしばある。例え
ば、床暖房パネルと温水暖房システムの設置後に試運転
すると、床暖房パネルの温度が設定温度まで上がらず、
その温水暖房システムでは所期の加熱能力が得られない
と分かることがある。このような場合、従来の温水暖房
システムでは、現場でシステム調整を行うことができ
ず、再度設計し直すか、循環ポンプやバイパス定流量弁
等の取り替えを検討する必要があった。 【０００７】また、温水暖房システムが設計通りの加熱
能力を発揮しない場合、その原因としては、一般には、
循環ポンプの能力不足やバイパス定流量弁の規定流量が
大き過ぎることが考えられる。すなわち、循環ポンプの
能力が不足していると、圧力損失の大きな熱源器に湯が
あまり流れにくくなり、温水暖房システムから出湯され
る湯の温度が上がらなくなる。あるいは、バイパス定流
量弁の規定流量が大き過ぎると、熱源器を流通する湯の
流量が少なくなるので、バイパス管を通過した水と熱源
器で加熱された高温湯とが混合された湯の温度が上がら
なくなる。しかしながら、その原因が、循環ポンプの能
力不足によるものであるのか、バイパス定流量弁の規定
流量が過大であるためであるのかは、容易に判別でき
ず、これを判別するためにはシステム全体の流量を測定
する大流量用の流量計が必要となり、また各熱源器の流
量を測定する手間も掛かっていた。 【０００８】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、設置後に所
期の加熱能力が得られなかった場合でも、その加熱能力
を容易に調整することができる温水暖房システムを提供
することにある。また、その原因を容易に特定すること
ができる温水暖房システムを提供することにある。 【０００９】 【発明の開示】請求項１に記載の温水暖房システムは、
往き管と戻り管との間に複数台の熱源器を並列に配置
し、前記往き管と戻り管の間に前記各熱源器をバイパス
するようにしてバイパス管を設けた温水暖房システムに
おいて、各熱源器の燃焼量を制御する手段と、熱源器へ
の入水温度を検知する手段と、各熱源器からの出湯温度
を検知する手段と、前記入水温度検知手段及び前記出湯
温度検知手段により求めた入水温度及び出湯温度と、燃
焼量制御手段の制御値から求めた燃焼量に基づいて各熱
源器に流れる湯量を演算する手段と、システム出湯温度
を検知する手段と、前記入水温度検知手段及び前記シス
テム出湯温度検知手段により求めた入水温度及びシステ
ム出湯温度と、燃焼量制御手段の制御値から求めた各熱
源器の燃焼量に基づいて全流量を演算する手段と、前記
バイパス管に設けられた、前記バイパス管に流れる湯の
流量を調整する手段とを備えたことを特徴としている。
ここで、システム出湯温度とは、各熱源器から出湯され
た湯が混合された後の湯温をいう。 【００１０】請求項１に記載の温水暖房システムにあっ
ては、熱源器をバイパスするように配管されたバイパス
管に流量調整手段を設けているので、温水暖房システム
が設計通りの加熱能力を発揮しない場合には、バイパス
の流量を調整することによってバイパス流量と熱源器に
流れる湯量との比率を変化させ、温水暖房システムのシ
ステム出湯温度を調整することができる。従って、試運
転時や保守点検時などにおいて、従来のように循環ポン
プやバイパス管を交換したりすることなく、簡単に出湯
温度調整することができる。 【００１１】 【００１２】例えば、入水温度検知手段及び出湯温度検
知手段により求めた入水温度及び出湯温度と、燃焼量制
御手段の制御値から求めた燃焼量に基づいて各熱源器に
流れる缶体流量を求めれば、規定流量の過大なバイパス
管が用いられているような場合には、それを知ることが
でき、調整の必要なバイパス流量調整弁を特定すること
ができ、試運転やメンテナンスを容易にすることができ
る。なお、本発明によれば、流量センサや流量計を用い
ることなく、各熱源器に流れる缶体流量を求めることが
できので、温水暖房システムのコストを安価にすること
ができ、流量センサ等によって熱源器の圧力損失を大き
くすることもない。 【００１３】 【００１４】あるいは、入水温度検知手段及びシステム
出湯温度検知手段により求めた入水温度及びシステム出
湯温度と、燃焼量制御手段の制御値から求めた各熱源器
の燃焼量に基づいて全流量を求めれば、循環ポンプの能
力が不足しているか否かを判定することができ、循環ポ
ンプの能力が不足している場合でも、各バイパス流量調
整弁を絞ることによって温水暖房システムから出湯され
る湯の温度（システム出湯温度）を高くすることがで
き、試運転やメンテナンスを容易にすることができる。
なお、本発明によれば、流量センサや流量計を用いるこ
となく、温水暖房システムの全流量を求めることができ
ので、大流量用の流量センサ等が必要なく、温水暖房シ
ステムのコストを安価にすることができる。 【００１５】 【発明の実施の形態】図２は本発明の一実施形態による
温水暖房システム２１を示す概略構成図である。床暖房
パネル２２の配管２３に接続された往き管２４及び戻り
管２５の間には複数本の分岐管２６が設けられており、
各分岐管２６にはそれぞれ定流量弁２７と熱源器２８
ａ，２８ｂ，…が設けられている。熱源器２８ａ，２８
ｂ，…の缶体内においては、水流スイッチ２９、入水温
度センサ３０、熱交換器３１、缶体出湯温度センサ３
２、水量サーボ弁３３が分岐管２６に設けられている。
往き管２４と戻り管２５との間には、各熱源器２８ａ，
２８ｂ，…をバイパスするようにしてバイパス管３４が
配設されており、バイパス管３４には流量調整可能なバ
イパス流量調整弁３５が設けられている。このバイパス
流量調整弁３５としては、圧力損失の小さなゲートバル
ブを用いるのが好ましい。往き管２４には、温水暖房シ
ステム２１から出湯される湯の温度を検知するためのシ
ステム出湯温度センサ３６を設けてあり、戻り管２５に
は２台の循環ポンプ３７を並列に設置している。各熱源
器２８ａ，２８ｂ，…内には、熱交換器３１下方にガス
バーナー３８が配置されており、また、熱源器２８ａ，
２８ｂ，…の燃焼量を制御するための本体コントローラ
３９が設けられている。 【００１６】システムコントローラ４０はメンテナンス
情報等をモニターするための表示部４２を備えており、
信号線４１によって各熱源器２８ａ，２８ｂ，…の本体
コントローラ３９やリモートコントローラ（図示せず）
と接続されている。システムコントローラ４０は、各熱
源器２８ａ，２８ｂ，…を統合制御したり監視したりす
るものであって、室内に設置されたリモートコントロー
ラにより設定された温水暖房システム２１の出湯温度
（設定温度）、システム出湯温度センサ３６の検出値
（システム出湯温度）、温水暖房システム２１の全流
量、各熱源器２８ａ，２８ｂ，…内を流れる缶体流量等
が表示部４２に表示される。 【００１７】しかして、この温水暖房システム２１にあ
っては、戻り管２５に設けられた循環ポンプ３７を運転
すると、温水暖房システム２１の熱源器２８ａ，２８
ｂ，…から出湯された高温の湯は往き管２４を通って床
暖房パネル２２に供給され、床暖房パネル２２を循環し
ながら放熱して室内を暖房する。床暖房パネル２２で放
熱して温度が低下した湯は戻り管２５を通って温水暖房
システム２１に戻る。戻り管２５を通って温水暖房シス
テム２１に戻った湯の一部は、分岐管２６を通って熱源
器２８ａ，２８ｂ，…で加熱された後に往き管２４へ出
湯され、残りの湯はバイパス管３４を通って直ちに往き
管２４へ入って熱源器２８ａ，２８ｂ，…で加熱された
高温の湯とミキシングされ、ミキシングされた湯は往き
管２４を通って再び温水暖房システム２１から床暖房パ
ネル２２へ供給される。 【００１８】なお、この実施形態では、２台の循環ポン
プ３７を並列に設置しているが、これは２台の循環ポン
プ３７を同時に運転するという訳ではない。この種の暖
房用大能力システムでは、冬季に循環ポンプ３７の故障
や保守点検をする場合には、保守点検中でもシステムを
稼働させなければならないから、予備の循環ポンプ３７
を必要とする。また、循環ポンプ３７の寿命を長くした
り、保守点検の周期を長くするためにも、２台の循環ポ
ンプ３７を交互にローテーションで使用するのが望まし
い。 【００１９】このような温水暖房システム２１は、現場
に設置した後、上記のように正常に運転動作することを
確認するため試運転される。例えばリモートコントロー
ラによって設定温度を最大設定温度にして試運転したと
き、システムコントローラ４０の表示部４２に表示され
ているシステム出湯温度が設定温度よりも低かったとす
る。この場合には、温水暖房システム２１の加熱能力が
所期の加熱能力を下回っていると判断し、バイパス流量
調整弁３５を閉じてシステム出湯温度の調整を行う。熱
源器２８ａ，２８ｂ，…に比較してバイパス管３４の方
が圧力損失が小さいので、戻り管２５から戻ってきた湯
は、バイパス管３４を通り易いが、温水暖房システム２
１のバイパス流量調整弁３５を閉じていくと、バイパス
流量だけが絞られので、相対的に熱源器２８ａ，２８
ｂ，…で加熱される湯量が増加する。よって、温水暖房
システム２１から出湯される湯のシステム出湯温度が高
くなる。逆に、バイパス流量調整弁３５を開いていく
と、バイパス流量が増加し、システム出湯温度は低くな
る。なお、試運転時に、バイパス流量調整弁３５を全閉
にすれば、熱源器２８ａ，２８ｂ，…内のエアパージを
容易に行うこともできる。 【００２０】このように各バイパス流量調整弁３５を調
整すれば、システム出湯温度を調整することができる
が、最適な調整を行うためには、原因に応じてバイパス
流量調整弁３５を調整する必要がある。システムコント
ローラ４０の表示器に表示されている全流量がデータと
比較して少ない場合には、循環ポンプ３７の能力（揚
程）が小さいと考えられるから、この場合には、すべて
のバイパス流量調整弁３５を同じように絞るのが望まし
い。これに対し、システムコントローラ４０に表示され
ている各熱源器２８ａ，２８ｂ，…の缶体流量のうち、
いずれかの缶体流量だけが少ない場合には、機器のばら
つき等によって当該熱源器２８ａ，２８ｂ，…の圧力損
失が他の熱源器２８ａ，２８ｂ，…よりも大きいか、バ
イパス管３４の規定流量が過大であるためであると考え
られる。その場合には、表示されている缶体流量の小さ
な熱源器２８ａ，２８ｂ，…に対応するバイパス流量調
整弁３５だけを絞ればよい。 【００２１】よって、このような構造の温水暖房システ
ム２１によれば、循環ポンプ３７の能力が小さかった場
合やバイパス管３４の選定が適切でなかったような場合
にも、循環ポンプ３７やバイパス管３４等を取り替える
ことなく、最適な運転状態となるようにシステムを調整
することができる。 【００２２】ところで、温水暖房システム２１の全流量
や各熱源器２８ａ，２８ｂ，…の缶体流量をシステムコ
ントローラ４０に表示させ、温水暖房システム２１の加
熱能力が不足している原因が分かるようにするために
は、往き管２４や各熱源器２８ａ，２８ｂ，…内の分岐
管２６に流量センサを設ければよい。しかし、流量セン
サでシステムの全流量を計測するためには、大流量用の
流量計が必要となり、各熱源器２８ａ，２８ｂ，…を流
れる流量を計測するためには、各熱源器２８ａ，２８
ｂ，…毎に流量計が必要となり、コストが高くつく。ま
た、熱源器２８ａ，２８ｂ，…に流量センサを取り付け
ると、熱源器２８ａ，２８ｂ，…の圧力損失がより大き
くなる。さらには、高温の湯が循環しているので、耐熱
性のある流量計が必要となり、一層コスト高となる。そ
こで、この温水暖房システム２１では、以下のようにし
て流量センサを用いることなく、流量を計測している。 【００２３】まず、流量センサを用いることなく、各熱
源器２８ａ，２８ｂ，…に流れる流量を演算により求め
る方法を説明する。ｊ（＝１，２，…）番目の熱源器２
８ａ，２８ｂ，…の燃焼量（ガス比例弁電流から求め
る）をＷj、入水温度センサ３０により計測された入水
温度をｔ0、各熱源器２８ａ，２８ｂ，…内の缶体出湯
温度センサ３２で計測された缶体出湯温度をｔjとすれ
ば、当該熱源器２８ａ，２８ｂ，…内を流れる缶体流量
Ｑjは次式から求めることができる。 Ｑj＝Ｗj／（ｔj−ｔ0） 【００２４】つぎに、流量センサを用いることなく温水
暖房システム２１の往き管２４に流れる全流量を演算に
より求める方法を説明する。入水温度センサ３０により
計測された入水温度をｔ0、各熱源器２８ａ，２８ｂ，
…内の缶体出湯温度センサ３２で計測された缶体出湯温
度をｔ1、ｔ2，…（＝ｔj）、システム出湯温度センサ
３６により計測されたシステム出湯温度をｔS、上記の
ようにして燃焼量から演算された各熱源器２８ａ，２８
ｂ，…内の缶体流量をＱ1，Ｑ2，…、システムの全流量
をＱSとすると、これらの間には、次式のような熱量保
存の法則が成立つ。 （ｔS−ｔ0）ＱS＝（ｔ1−
ｔ0）Ｑ1＋（ｔ2−ｔ0）Ｑ2＋…よって、これより全流
量ＱSは、次の式から演算により求めることができる。 ＱS＝［（ｔ1−ｔ0）Ｑ1＋（ｔ2−ｔ0）Ｑ2＋…］／（ｔS−ｔ0） ＝［Σ（ｔj−ｔ0）Ｑj］／（ｔS−ｔ0）
備えた大能力用の温水暖房システムに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の温水暖房システム１の構成を図１
に示す。床暖房パネル２の配管３に接続された往き管４
及び戻り管５の間には複数本の分岐管６が設けられてお
り、各分岐管６はそれぞれ加熱用の熱源器（ガス温水機
器）７ａ，７ｂ，…を通過している。加熱用の熱源器７
ａ，７ｂ，…は、分岐管６の途中に設けられた熱交換器
８をガスバーナー９で加熱することにより、熱交換器８
を通過する湯を加熱する。また、往き管４と戻り管５と
の間には、熱源器７ａ，７ｂ，…をバイパスするように
してバイパス管１０が配設されており、バイパス管１０
には一定流量の湯を通過させるためのバイパス定流量弁
１１が設けられている。 【０００３】しかして、戻り管５に設けられた循環ポン
プ１２を運転すると、温水暖房システム１の熱源器７
ａ，７ｂ，…から出湯された高温の湯は往き管４を通っ
て床暖房パネル２に供給され、床暖房パネル２を循環し
ながら放熱して室内を暖房する。床暖房パネル２で放熱
して温度が低下した湯は戻り管５を通って温水暖房シス
テム１に戻る。戻り管５を通って温水暖房システム１に
戻った湯の一部は、分岐管６を通って熱源器７ａ，７
ｂ，…で加熱された後に往き管４へ出湯され、残りの湯
はバイパス管１０を通って直ちに往き管４へ入って熱源
器７ａ，７ｂで加熱された高温の湯とミキシングされ、
ミキシングされた湯は往き管４を通って再び温水暖房シ
ステム１から床暖房パネル２へ供給される。 【０００４】各熱源器７ａ，７ｂ，…の缶体出湯温度
は、各熱源器７ａ，７ｂ，…内に設けられた本体コント
ローラ１４によって制御されており、各熱源器７ａ，７
ｂ，…はシステム出湯温度センサ１５によって検出され
ている湯温（システム出湯温度）が設定温度となるよう
に制御される。また、システムコントローラ１３は、各
本体コントローラ１４を通じて開閉弁１６を制御し、各
熱源器７ａ，７ｂ，…の運転／停止等を制御している。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上記のような大能力の
温水暖房システムを施工するにあたっては、予め温水暖
房システム及び床暖房パネルの設置現場ごとに、床暖房
パネルの大きさや使用枚数、配管部材の長さや配管径等
を決定し、その圧力損失等の計算に基づいて、各現場に
適した流量のバイパス定流量弁や循環ポンプを選定して
いる。 【０００６】しかし、このようにして設置現場に応じて
温水暖房システムを設計しても、実際には、設計時に計
算したとおりにはならない場合がしばしばある。例え
ば、床暖房パネルと温水暖房システムの設置後に試運転
すると、床暖房パネルの温度が設定温度まで上がらず、
その温水暖房システムでは所期の加熱能力が得られない
と分かることがある。このような場合、従来の温水暖房
システムでは、現場でシステム調整を行うことができ
ず、再度設計し直すか、循環ポンプやバイパス定流量弁
等の取り替えを検討する必要があった。 【０００７】また、温水暖房システムが設計通りの加熱
能力を発揮しない場合、その原因としては、一般には、
循環ポンプの能力不足やバイパス定流量弁の規定流量が
大き過ぎることが考えられる。すなわち、循環ポンプの
能力が不足していると、圧力損失の大きな熱源器に湯が
あまり流れにくくなり、温水暖房システムから出湯され
る湯の温度が上がらなくなる。あるいは、バイパス定流
量弁の規定流量が大き過ぎると、熱源器を流通する湯の
流量が少なくなるので、バイパス管を通過した水と熱源
器で加熱された高温湯とが混合された湯の温度が上がら
なくなる。しかしながら、その原因が、循環ポンプの能
力不足によるものであるのか、バイパス定流量弁の規定
流量が過大であるためであるのかは、容易に判別でき
ず、これを判別するためにはシステム全体の流量を測定
する大流量用の流量計が必要となり、また各熱源器の流
量を測定する手間も掛かっていた。 【０００８】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、設置後に所
期の加熱能力が得られなかった場合でも、その加熱能力
を容易に調整することができる温水暖房システムを提供
することにある。また、その原因を容易に特定すること
ができる温水暖房システムを提供することにある。 【０００９】 【発明の開示】請求項１に記載の温水暖房システムは、
往き管と戻り管との間に複数台の熱源器を並列に配置
し、前記往き管と戻り管の間に前記各熱源器をバイパス
するようにしてバイパス管を設けた温水暖房システムに
おいて、各熱源器の燃焼量を制御する手段と、熱源器へ
の入水温度を検知する手段と、各熱源器からの出湯温度
を検知する手段と、前記入水温度検知手段及び前記出湯
温度検知手段により求めた入水温度及び出湯温度と、燃
焼量制御手段の制御値から求めた燃焼量に基づいて各熱
源器に流れる湯量を演算する手段と、システム出湯温度
を検知する手段と、前記入水温度検知手段及び前記シス
テム出湯温度検知手段により求めた入水温度及びシステ
ム出湯温度と、燃焼量制御手段の制御値から求めた各熱
源器の燃焼量に基づいて全流量を演算する手段と、前記
バイパス管に設けられた、前記バイパス管に流れる湯の
流量を調整する手段とを備えたことを特徴としている。
ここで、システム出湯温度とは、各熱源器から出湯され
た湯が混合された後の湯温をいう。 【００１０】請求項１に記載の温水暖房システムにあっ
ては、熱源器をバイパスするように配管されたバイパス
管に流量調整手段を設けているので、温水暖房システム
が設計通りの加熱能力を発揮しない場合には、バイパス
の流量を調整することによってバイパス流量と熱源器に
流れる湯量との比率を変化させ、温水暖房システムのシ
ステム出湯温度を調整することができる。従って、試運
転時や保守点検時などにおいて、従来のように循環ポン
プやバイパス管を交換したりすることなく、簡単に出湯
温度調整することができる。 【００１１】 【００１２】例えば、入水温度検知手段及び出湯温度検
知手段により求めた入水温度及び出湯温度と、燃焼量制
御手段の制御値から求めた燃焼量に基づいて各熱源器に
流れる缶体流量を求めれば、規定流量の過大なバイパス
管が用いられているような場合には、それを知ることが
でき、調整の必要なバイパス流量調整弁を特定すること
ができ、試運転やメンテナンスを容易にすることができ
る。なお、本発明によれば、流量センサや流量計を用い
ることなく、各熱源器に流れる缶体流量を求めることが
できので、温水暖房システムのコストを安価にすること
ができ、流量センサ等によって熱源器の圧力損失を大き
くすることもない。 【００１３】 【００１４】あるいは、入水温度検知手段及びシステム
出湯温度検知手段により求めた入水温度及びシステム出
湯温度と、燃焼量制御手段の制御値から求めた各熱源器
の燃焼量に基づいて全流量を求めれば、循環ポンプの能
力が不足しているか否かを判定することができ、循環ポ
ンプの能力が不足している場合でも、各バイパス流量調
整弁を絞ることによって温水暖房システムから出湯され
る湯の温度（システム出湯温度）を高くすることがで
き、試運転やメンテナンスを容易にすることができる。
なお、本発明によれば、流量センサや流量計を用いるこ
となく、温水暖房システムの全流量を求めることができ
ので、大流量用の流量センサ等が必要なく、温水暖房シ
ステムのコストを安価にすることができる。 【００１５】 【発明の実施の形態】図２は本発明の一実施形態による
温水暖房システム２１を示す概略構成図である。床暖房
パネル２２の配管２３に接続された往き管２４及び戻り
管２５の間には複数本の分岐管２６が設けられており、
各分岐管２６にはそれぞれ定流量弁２７と熱源器２８
ａ，２８ｂ，…が設けられている。熱源器２８ａ，２８
ｂ，…の缶体内においては、水流スイッチ２９、入水温
度センサ３０、熱交換器３１、缶体出湯温度センサ３
２、水量サーボ弁３３が分岐管２６に設けられている。
往き管２４と戻り管２５との間には、各熱源器２８ａ，
２８ｂ，…をバイパスするようにしてバイパス管３４が
配設されており、バイパス管３４には流量調整可能なバ
イパス流量調整弁３５が設けられている。このバイパス
流量調整弁３５としては、圧力損失の小さなゲートバル
ブを用いるのが好ましい。往き管２４には、温水暖房シ
ステム２１から出湯される湯の温度を検知するためのシ
ステム出湯温度センサ３６を設けてあり、戻り管２５に
は２台の循環ポンプ３７を並列に設置している。各熱源
器２８ａ，２８ｂ，…内には、熱交換器３１下方にガス
バーナー３８が配置されており、また、熱源器２８ａ，
２８ｂ，…の燃焼量を制御するための本体コントローラ
３９が設けられている。 【００１６】システムコントローラ４０はメンテナンス
情報等をモニターするための表示部４２を備えており、
信号線４１によって各熱源器２８ａ，２８ｂ，…の本体
コントローラ３９やリモートコントローラ（図示せず）
と接続されている。システムコントローラ４０は、各熱
源器２８ａ，２８ｂ，…を統合制御したり監視したりす
るものであって、室内に設置されたリモートコントロー
ラにより設定された温水暖房システム２１の出湯温度
（設定温度）、システム出湯温度センサ３６の検出値
（システム出湯温度）、温水暖房システム２１の全流
量、各熱源器２８ａ，２８ｂ，…内を流れる缶体流量等
が表示部４２に表示される。 【００１７】しかして、この温水暖房システム２１にあ
っては、戻り管２５に設けられた循環ポンプ３７を運転
すると、温水暖房システム２１の熱源器２８ａ，２８
ｂ，…から出湯された高温の湯は往き管２４を通って床
暖房パネル２２に供給され、床暖房パネル２２を循環し
ながら放熱して室内を暖房する。床暖房パネル２２で放
熱して温度が低下した湯は戻り管２５を通って温水暖房
システム２１に戻る。戻り管２５を通って温水暖房シス
テム２１に戻った湯の一部は、分岐管２６を通って熱源
器２８ａ，２８ｂ，…で加熱された後に往き管２４へ出
湯され、残りの湯はバイパス管３４を通って直ちに往き
管２４へ入って熱源器２８ａ，２８ｂ，…で加熱された
高温の湯とミキシングされ、ミキシングされた湯は往き
管２４を通って再び温水暖房システム２１から床暖房パ
ネル２２へ供給される。 【００１８】なお、この実施形態では、２台の循環ポン
プ３７を並列に設置しているが、これは２台の循環ポン
プ３７を同時に運転するという訳ではない。この種の暖
房用大能力システムでは、冬季に循環ポンプ３７の故障
や保守点検をする場合には、保守点検中でもシステムを
稼働させなければならないから、予備の循環ポンプ３７
を必要とする。また、循環ポンプ３７の寿命を長くした
り、保守点検の周期を長くするためにも、２台の循環ポ
ンプ３７を交互にローテーションで使用するのが望まし
い。 【００１９】このような温水暖房システム２１は、現場
に設置した後、上記のように正常に運転動作することを
確認するため試運転される。例えばリモートコントロー
ラによって設定温度を最大設定温度にして試運転したと
き、システムコントローラ４０の表示部４２に表示され
ているシステム出湯温度が設定温度よりも低かったとす
る。この場合には、温水暖房システム２１の加熱能力が
所期の加熱能力を下回っていると判断し、バイパス流量
調整弁３５を閉じてシステム出湯温度の調整を行う。熱
源器２８ａ，２８ｂ，…に比較してバイパス管３４の方
が圧力損失が小さいので、戻り管２５から戻ってきた湯
は、バイパス管３４を通り易いが、温水暖房システム２
１のバイパス流量調整弁３５を閉じていくと、バイパス
流量だけが絞られので、相対的に熱源器２８ａ，２８
ｂ，…で加熱される湯量が増加する。よって、温水暖房
システム２１から出湯される湯のシステム出湯温度が高
くなる。逆に、バイパス流量調整弁３５を開いていく
と、バイパス流量が増加し、システム出湯温度は低くな
る。なお、試運転時に、バイパス流量調整弁３５を全閉
にすれば、熱源器２８ａ，２８ｂ，…内のエアパージを
容易に行うこともできる。 【００２０】このように各バイパス流量調整弁３５を調
整すれば、システム出湯温度を調整することができる
が、最適な調整を行うためには、原因に応じてバイパス
流量調整弁３５を調整する必要がある。システムコント
ローラ４０の表示器に表示されている全流量がデータと
比較して少ない場合には、循環ポンプ３７の能力（揚
程）が小さいと考えられるから、この場合には、すべて
のバイパス流量調整弁３５を同じように絞るのが望まし
い。これに対し、システムコントローラ４０に表示され
ている各熱源器２８ａ，２８ｂ，…の缶体流量のうち、
いずれかの缶体流量だけが少ない場合には、機器のばら
つき等によって当該熱源器２８ａ，２８ｂ，…の圧力損
失が他の熱源器２８ａ，２８ｂ，…よりも大きいか、バ
イパス管３４の規定流量が過大であるためであると考え
られる。その場合には、表示されている缶体流量の小さ
な熱源器２８ａ，２８ｂ，…に対応するバイパス流量調
整弁３５だけを絞ればよい。 【００２１】よって、このような構造の温水暖房システ
ム２１によれば、循環ポンプ３７の能力が小さかった場
合やバイパス管３４の選定が適切でなかったような場合
にも、循環ポンプ３７やバイパス管３４等を取り替える
ことなく、最適な運転状態となるようにシステムを調整
することができる。 【００２２】ところで、温水暖房システム２１の全流量
や各熱源器２８ａ，２８ｂ，…の缶体流量をシステムコ
ントローラ４０に表示させ、温水暖房システム２１の加
熱能力が不足している原因が分かるようにするために
は、往き管２４や各熱源器２８ａ，２８ｂ，…内の分岐
管２６に流量センサを設ければよい。しかし、流量セン
サでシステムの全流量を計測するためには、大流量用の
流量計が必要となり、各熱源器２８ａ，２８ｂ，…を流
れる流量を計測するためには、各熱源器２８ａ，２８
ｂ，…毎に流量計が必要となり、コストが高くつく。ま
た、熱源器２８ａ，２８ｂ，…に流量センサを取り付け
ると、熱源器２８ａ，２８ｂ，…の圧力損失がより大き
くなる。さらには、高温の湯が循環しているので、耐熱
性のある流量計が必要となり、一層コスト高となる。そ
こで、この温水暖房システム２１では、以下のようにし
て流量センサを用いることなく、流量を計測している。 【００２３】まず、流量センサを用いることなく、各熱
源器２８ａ，２８ｂ，…に流れる流量を演算により求め
る方法を説明する。ｊ（＝１，２，…）番目の熱源器２
８ａ，２８ｂ，…の燃焼量（ガス比例弁電流から求め
る）をＷj、入水温度センサ３０により計測された入水
温度をｔ0、各熱源器２８ａ，２８ｂ，…内の缶体出湯
温度センサ３２で計測された缶体出湯温度をｔjとすれ
ば、当該熱源器２８ａ，２８ｂ，…内を流れる缶体流量
Ｑjは次式から求めることができる。 Ｑj＝Ｗj／（ｔj−ｔ0） 【００２４】つぎに、流量センサを用いることなく温水
暖房システム２１の往き管２４に流れる全流量を演算に
より求める方法を説明する。入水温度センサ３０により
計測された入水温度をｔ0、各熱源器２８ａ，２８ｂ，
…内の缶体出湯温度センサ３２で計測された缶体出湯温
度をｔ1、ｔ2，…（＝ｔj）、システム出湯温度センサ
３６により計測されたシステム出湯温度をｔS、上記の
ようにして燃焼量から演算された各熱源器２８ａ，２８
ｂ，…内の缶体流量をＱ1，Ｑ2，…、システムの全流量
をＱSとすると、これらの間には、次式のような熱量保
存の法則が成立つ。 （ｔS−ｔ0）ＱS＝（ｔ1−
ｔ0）Ｑ1＋（ｔ2−ｔ0）Ｑ2＋…よって、これより全流
量ＱSは、次の式から演算により求めることができる。 ＱS＝［（ｔ1−ｔ0）Ｑ1＋（ｔ2−ｔ0）Ｑ2＋…］／（ｔS−ｔ0） ＝［Σ（ｔj−ｔ0）Ｑj］／（ｔS−ｔ0）
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の温水暖房システムを示す概略構成図であ
る。 【図２】本発明の一実施形態による温水暖房システムを
示す概略構成図である。 【符号の説明】 ２２ 床暖房パネル ２４ 往き管 ２５ 戻り管 ２６ 分岐管 ２８ａ，２８ｂ，… 熱源器 ３０ 入水温度センサ ３２ 缶体出湯温度センサ ３４ バイパス管 ３５ バイパス流量調整弁 ３６ システム出湯温度センサ ３７ 循環ポンプ
る。 【図２】本発明の一実施形態による温水暖房システムを
示す概略構成図である。 【符号の説明】 ２２ 床暖房パネル ２４ 往き管 ２５ 戻り管 ２６ 分岐管 ２８ａ，２８ｂ，… 熱源器 ３０ 入水温度センサ ３２ 缶体出湯温度センサ ３４ バイパス管 ３５ バイパス流量調整弁 ３６ システム出湯温度センサ ３７ 循環ポンプ
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フロントページの続き
(72)発明者 片岡 寿人
兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式
会社 ノーリツ内
(56)参考文献 特開 平９−126483（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−123487（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−14678（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−265831（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−219940（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−55015（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F24D 3/00
F24H 1/10
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 往き管と戻り管との間に複数台の熱源器
を並列に配置し、前記往き管と戻り管の間に前記各熱源
器をバイパスするようにしてバイパス管を設けた温水暖
房システムにおいて、各熱源器の燃焼量を制御する手段と、 熱源器への入水温度を検知する手段と、 各熱源器からの出湯温度を検知する手段と、 前記入水温度検知手段及び前記出湯温度検知手段により
求めた入水温度及び出湯温度と、燃焼量制御手段の制御
値から求めた燃焼量に基づいて各熱源器に流れる湯量を
演算する手段と、 システム出湯温度を検知する手段と、 前記入水温度検知手段及び前記システム出湯温度検知手
段により求めた入水温度及びシステム出湯温度と、燃焼
量制御手段の制御値から求めた各熱源器の燃焼量に基づ
いて全流量を演算する手段と、 前記バイパス管に設けられた、前記バイパス管に流れる
湯の流量を調整する手段と、を備えた 温水暖房システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13134898A JP3465587B2 (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 温水暖房システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13134898A JP3465587B2 (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 温水暖房システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11304167A JPH11304167A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3465587B2 true JP3465587B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=15055843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13134898A Expired - Fee Related JP3465587B2 (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 温水暖房システム |
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| JP (1) | JP3465587B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1998
- 1998-04-24 JP JP13134898A patent/JP3465587B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11304167A (ja) | 1999-11-05 |
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