JP3488674B2

JP3488674B2 - 床面熱輻射型空調装置

Info

Publication number: JP3488674B2
Application number: JP2000178108A
Authority: JP
Inventors: 清男小林
Original assignee: 株式会社ユウキ
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2004-01-19
Anticipated expiration: 2020-06-14
Also published as: JP2001355881A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の床面熱輻
射型空調装置に関するものであり、より詳細には、床暖
房装置又は床冷房装置を構成する床埋設配管に高温又は
低温の熱媒体液を循環して床面を加熱し又は冷却する床
面熱輻射型空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】温水配管を床に敷設してなる温水循環方
式の床暖房装置が知られている。室内床面を加熱する床
暖房装置は、快適且つ理想的な熱輻射型空調設備として
一般に高い評価を得ている。ボイラー等の加熱源におい
て加熱された加熱流体（温水）は、温水圧送配管を介し
て各室の床埋設配管に給送され、床埋設配管を循環す
る。床埋設配管の温水は、各室の床材と熱交換し、各室
の床面を加熱する。床材と熱交換して降温した温水は、
温水還流配管を介して加熱源に還流し、再熱される。こ
のような配管系は、加熱源、温水圧送配管、床埋設配管
及び温水還流配管を含む温水の循環回路を構成する。

【０００３】本出願人は、このような床埋設配管に温水
等の熱媒体液を循環する装置として、各室又は各空調領
域毎に配置可能なヘッダーユニットを提案している（例
えば、実用新案登録第２６０３５５３号公報、特許第２
８９３８２０号公報等参照）。ヘッダーユニット内に
は、床暖房配管に接続された供給ヘッダー及び還流ヘッ
ダーが収容される。所望により、空調熱源機器から供給
される高温水等の一次側熱媒体流体を循環可能な熱交換
器と、二次側熱媒体液を床埋設配管に循環する循環ポン
プとが、ヘッダーユニット内に配置される。熱交換器、
ヘッダー及び床暖房配管は、二次側の熱媒体液循環回路
を形成する。

【０００４】二次側の熱媒体液循環回路には、不凍液等
により調整された二次側熱媒体液が充填され、二次側熱
媒体液は、循環ポンプの循環圧力下に循環回路を循環す
る。二次側熱媒体液は、熱交換器において一次熱媒体流
体と熱交換して加熱され、床埋設配管を循環して放熱
し、冷却した後、再び熱交換器に還流し、一次側熱媒流
体と熱交換して再熱される。二次側の循環回路は、一次
側熱媒体流体から独立した密閉配管系を構成する。

【０００５】また、近年において、一次側熱媒体流体と
して冷媒ガス又は冷水を使用し、熱交換器において冷却
した低温の二次側熱媒体液を床埋設配管に循環し、これ
により、床暖房装置を冷熱輻射型空調設備としても夏期
等に利用する技術が検討されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】床埋設配管を含む密閉
配管系においては、二次側熱媒体液の気液分離により、
微細な気泡が熱媒体液に発生し、所謂管内エアーが循環
流に混入する。このため、管内エアーを適切に処理し又
は管外に排除する必要が生じる。従来の床暖房装置にお
いては、エアー抜き手段として、エアー抜き弁、或い
は、開放型又は半密閉型エアー抜きタンク等のエアー抜
き手段が配管の適所に配置され、管内エアーは、二次熱
媒体液の循環流から除去される。

【０００７】ここに、この種の循環流体からエアーを効
果的に除去するには、最も上位に位置する配管部分、或
いは、最もエアー溜りが生じやすい配管部分等に適切に
エアー抜き手段を配置しなければならない。しかしなが
ら、エアー抜きに適した位置は、実際には非常に特定し
難く、現状では、経験則に従ってエアー抜き手段の配設
位置を決定せざるを得ず、このため、比較的過剰なエア
ー抜き手段を配設したり、或いは、エアー抜き手段を設
けるために配管位置を変更するなどの不都合が生じてい
る。

【０００８】また、この種のエアー抜き手段では、管内
の熱媒体液がエアーと一緒に漏出し易いことから、常時
排水可能なドレイン配管等の排水設備をエアー抜き器具
に付加的に配設する必要が生じる。

【０００９】これに対し、床埋設配管に関連して各室又
は各空調領域に配置される上記ヘッダーユニットにあっ
ては、ユニット全体を比較的小型に設計し且つ規格化せ
ざるを得ない事情があり、このため、配管の経路等を大
きく変更したり、或いは、上方に延びるエアー抜き管等
を設けることなく、限られたユニット内部領域にエアー
抜き手段を適切に配設すべき必要がある。

【００１０】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、床埋設配管を含む
熱媒体液循環回路の密閉配管系から確実にエアーを排除
することができ、しかも、エアー抜き手段の構造及び位
置に関し、設計自由度を大幅に向上することができる床
面熱輻射型空調装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成すべく、鋭意研究を重ねた結果、床埋設配
管に熱媒体液を循環する循環ポンプの循環圧力を適切に
利用することにより、熱媒体液の循環流に混入したエア
ーを確実に循環流から分離し得ることを見い出し、かか
る知見に基づいて本発明を達成したものである。

【００１２】即ち、本発明は、密閉配管方式の床埋設配
管と、該配管に熱媒体液を循環する循環ポンプとを備え
た熱媒体液循環回路を有する建築物の床面熱輻射型空調
装置において、前記配管内に発生したエアーを捕捉する
密閉タンクと、該密閉タンクの下部に末端部を接続した
第１小径管と、前記密閉タンクの上部に末端部を接続し
た第２小径管とを有し、前記循環ポンプは、前記床埋設
配管の上流側において前記循環回路に介装され、前記第
１小径管の基端部は、前記循環ポンプの吸引圧力が作用
する前記循環回路の配管部分に接続され、前記第２小径
管の基端部は、前記床埋設配管の下流側において前記循
環回路の配管部分に接続されることを特徴とする床面熱
輻射型空調装置を提供する。

【００１３】本発明の上記構成によれば、循環ポンプの
吸引側に接続された第１小径管には、循環ポンプの吸引
圧力が作用し、循環ポンプの吸引圧力（負圧）は、第１
小径管を介して上記密閉タンク内の熱媒体液に作用す
る。密閉タンク内の流体（熱媒体液）は、第１小径管を
介して循環ポンプに僅かに誘引され、この結果、密閉タ
ンクを介して第２小径管から第１小径管に向かう微小の
循環流が形成される。床埋設配管内の熱媒体液に混入し
たエアーは、熱媒体液と一緒に第２小径管に流入し、微
小循環流に連行されて密閉タンクの上部に流入する。第
１小径管は、密閉タンクの下部に接続されているので、
密閉タンク内のエアーは、第１小径管に流出することな
く、密閉タンクの上部に捕捉される。

【００１４】他の観点より、本発明は、密閉配管方式の
床埋設配管に接続された供給ヘッダー及び還流ヘッダー
と、該配管に熱媒体液を循環する循環ポンプと、熱源機
器から供給される一次側熱媒体流体を循環可能な熱交換
器とを収容した床面熱輻射型空調装置のヘッダーユニッ
トにおいて、前記配管内に発生したエアーを捕捉する密
閉タンクと、該密閉タンクの下部に末端部を接続した第
１小径管と、前記密閉タンクの上部に末端部を接続した
第２小径管とが前記ヘッダーユニット内に配置され、前
記循環ポンプは、前記床埋設配管の上流側において前記
循環回路に介装され、前記第１小径管の基端部は、前記
循環ポンプの吸引圧力が作用する前記循環回路の配管部
分に接続され、前記第２小径管の基端部は、前記床埋設
配管の下流側において前記循環回路の配管部分に接続さ
れることを特徴とする床面熱輻射型空調装置のヘッダー
ユニットを提供する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態によれ
ば、上記密閉タンク及び循環ポンプは、供給ヘッダー及
び還流ヘッダーを収容したヘッダーユニット内に配置さ
れる。供給ヘッダーには、床埋設配管の上流端が接続さ
れ、還流ヘッダーには、床埋設配管の下流端が接続され
る。循環ポンプの吐出口は、供給ヘッダーと連通し、上
記第１小径管の基端部は、循環ポンプの吸引口に隣接し
て熱媒体液循環配管に接続され、上記第２小径管の基端
部は、還流ヘッダーに隣接して熱体液循環配管に接続さ
れる。

【００１６】本発明の更に好適な実施形態によれば、ヘ
ッダーユニット内には、一次側熱媒体流体及び二次側熱
媒体液を循環可能な熱交換器が配置される。熱交換器
は、上記熱媒体液循環配管に接続され、二次側の熱媒体
液循環回路を構成する。空調機械室等の熱源機器から熱
交換器に供給された一次側熱媒体流体は、熱交換器にお
いて二次側熱媒体液と熱交換し、二次側熱媒体液を加熱
又は冷却する。

【００１７】例えば、二次側の熱媒体液は、暖房運転時
に、熱交換器において一次熱媒体流体から受熱し、循環
ポンプの循環圧力下に床埋設配管を循環する。熱媒体液
は、床埋設配管において放熱し、床面を加熱し、しかる
後、熱交換器に還流し、一次熱媒体流体から再び受熱
し、昇温する。他方、熱媒体液は、冷房運転時に、熱交
換器において一次熱媒体流体に放熱した後、冷熱媒体と
して床埋設配管を循環する。熱媒体液は、床埋設配管を
循環する間に吸熱し、床面を除熱し、しかる後、熱交換
器に還流して一次熱媒体流体に再び放熱し、降温する。

【００１８】本発明の好ましい実施形態において、上記
密閉タンクは、円筒形の金属製又は樹脂製容器からな
る。好ましくは、上記第１小径管は、密閉タンクの底壁
から僅かに上方に位置する円筒壁部分に接続され、上記
第２小径管は、密閉タンクの頂壁から僅かに下方に位置
する円筒壁部分に接続される。好ましくは、上記第１及
び第２小径管の管路直径は、これらの小径管を接続すべ
き配管の管路直径の約１／２以下に設定される。更に好
ましくは、上記密閉タンクは、熱媒体液を密閉タンク内
に初期的に導入する熱媒体液導入手段を備えるととも
に、密閉タンク内の液位を表示する液位計を備える。

【００１９】好適には、上記小径管の流動抵抗を可変設
定可能な圧力調整弁が各小径管に介装される。圧力調整
弁の調節により、小径管を流通する微小流の流量を任意
に調節することが可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の好適な
実施例について詳細に説明する。図１は、本発明の第１
実施例に係る床面熱輻射型空調装置の全体構成を概略的
に示す建築物の部分縦断面図（図１（Ａ））及び床部分
拡大図（図１（Ｂ））である。

【００２１】建築物の居室Ｔは、床冷暖房装置１を備え
た床構造体Ｆ１、上階の床構造体（又は屋根構造体）Ｆ
２に懸吊された天井構造体Ｃ、外装窓Ｗ２を備えた外壁
構造体Ｗ１、更には、ドア等を備えた内壁構造体（図示
せず）により画成される。図１（Ａ）に指示する “Ｂ"
部分の拡大図が、図１（Ｂ）に図示されている。床造
体Ｆ１は、コンクリート床スラブ又は木製床下地等の床
基盤８と、床基盤８上に延在する床下地材６と、床下地
材６上に敷設された床仕上材７とから構成される。

【００２２】冷温水循環方式の床冷暖房装置１は、床埋
設配管を構成する管路集合体１０と、管路集合体１０に
熱媒体液（冷水又は温水）を循環するヘッダーユニット
２とを備える。複数の管路集合体１０が床基盤８上に敷
設され、接続管１５、１６を介してヘッダーユニット２
に連結される。ヘッダーユニット２は、外壁構造体Ｗ１
の室内側壁面に隣接して、外装窓Ｗ２の下方域に配置さ
れる。

【００２３】管路集合体１０は、幅員方向に所定の間隔
を隔てて配置された複数の管路１２と、管路１２同士を
相互連結する基板１４とから構成され、各管路１２は、
流体を圧送可能な円形断面の流体通路１３を形成する。
管路集合体１０は、合成ゴム等のゴム素材、合成樹脂、
或いは、合成ゴム及び合成樹脂の混合材料を基材とした
一体成形品からなり、床下地材６を形成するセメント系
又はセラミック系セルフレベリング材によって被覆され
る。床下地材６の上面には、一般的な施工方法に従っ
て、Ｐタイル、塩ビシート又は絨毯等の床仕上材７が敷
設され、かくして、図１に示す床冷暖房装置１が床面全
域に施工される。

【００２４】図２及び図３は、図１に示すヘッダーユニ
ット２の内部構造を示す概略フロー図及び正面図であ
る。ヘッダーユニット２のケーシング２９内には、プレ
ート型熱交換器２０、二次熱媒体液循環ポンプ２１、比
例制御式電動３方弁２４、ヘッダーユニット制御装置３
０及び補給タンク４０が配置される。熱交換器２０の一
次側には、冷温水供給管５０及び冷温水還流管５１が接
続される。供給管５０及び還流管５１は、空調機械室等
の熱源設備（ボイラー、チラー等）に接続され、熱源設
備から供給された一次側熱媒体流体（冷水又は温水）
は、供給管５０を介してヘッダーユニット２に供給され
る。一次側熱媒体流体は、熱交換器２０を循環した後、
還流管５１に流出し、熱源設備に還流する。還流管５１
には、一次熱媒体流体の温度を検出する温度検出器５５
と、一次熱媒体流体の圧力を検出する圧力検出器５６と
が取付けられる。温度検出器５５及び圧力検出器５６
は、制御信号線５７、５８を介して、ヘッダーユニット
制御装置３０に接続される。

【００２５】３方弁２４は、供給管５０に介装される。
３方弁２４のバイパスポートが、バイパス管Ｂの上流端
に接続され、バイパス管Ｂの下流端が、還流管５１に接
続される。ヘッダーユニット制御装置３０は、居室Ｔの
熱負荷に応じて３方弁２４の開度を比例制御又は切換制
御する。３方弁２４は、供給管５０の一次側熱媒体流体
をバイパスポートの開度に相応して分流し、バイパス管
Ｂのバイパス流は、還流管５１の熱媒体流体に合流す
る。

【００２６】熱交換器２０の二次側には、二次側熱媒体
液の供給管Ｓ１：Ｓ２を介して冷温水供給ヘッダーｈｓ
が連結されるとともに、二次側熱媒体液の還流管Ｒ１：
Ｒ２を介して冷温水還流ヘッダーｈｒが連結される。供
給ヘッダーｈｓは、多数の冷温水供給ノズルｎｓを有
し、各ノズルｎｓには、接続管１５が夫々接続される。
各接続管１５は、管路集合体１０の各管路１２に連続す
る。各々の管路１２に連続する接続管１６が、冷温水還
流ヘッダーｈｒの各冷温水還流ノズルｎｒに連結され
る。なお、図２には、単一の接続管１５、１６及び管路
集合体１０のみが図示されているが、全管路集合体１０
の各管路１２が、各接続管１５、１６を介してヘッダー
ｈｓ、ｈｒの各ノズルｎｓ、ｎｒに夫々連結される。

【００２７】冷温水循環ポンプ２１の吸引ポートが、供
給管Ｓ１の下流端に接続され、ポンプ２１の吐出ポート
が、供給管Ｓ２の上流端に接続される。熱交換器２０、
供給管Ｓ１：Ｓ２、供給ヘッダーｈｓ、管路集合体１
０、還流ヘッダーｈｒ、還流管Ｒ１：Ｒ２から構成され
る二次側熱媒体液の循環回路には、不凍液等により調製
された熱媒体液が充填され、熱媒体液は、冷暖房用の冷
水又は温水として機能する。熱媒体液は、ポンプ２１の
循環圧力下に循環回路を循環し、熱交換器２０において
一次側熱媒体流体と熱交換する。供給ヘッダーｈｓに供
給された熱媒体液は、供給ヘッダーｈｓにより各管路集
合体１０の管路１２に分配され、各管路集合体１０を循
環した後、還流ヘッダーｈｒにて合流し、温水還流管Ｒ
２：Ｒ１を介して熱交換器２０に再導入される。

【００２８】二次側熱媒体液の温度を検出する温度検出
器２５が、還流管Ｒ２に取付けられ、二次側熱媒体液の
圧力を検出する圧力検出器２６が、還流管Ｒ１に取付け
られる。温度検出器２５及び圧力検出器２６は、制御信
号線２７、２８を介して、ヘッダーユニット制御装置３
０に接続される。

【００２９】供給管Ｓ１には、Ｔ型継手２２が介装さ
れ、Ｔ型分岐管２２の分岐ポートには、圧力調整弁４５
及びエルボ管を介して、第１小径管Ｓ３の基端部が接続
される。圧力調整弁４５の調節により、第１小径管Ｓ３
の管路抵抗を任意にマニュアル設定することができる。

【００３０】還流管Ｒ１：Ｒ２の間には、Ｔ型継手２３
が介装され、Ｔ型分岐管４６が、Ｔ型継手２２の分岐ポ
ートに接続される。Ｔ型継手２３及びＴ型分岐管４６
は、還流管Ｒ２から上向きに分岐する。Ｔ型分岐管４６
の上端ポートには、運転開始前に熱媒体液充填手段を接
続可能なコック型開閉弁４７が接続される。開閉弁４７
は、常時は閉鎖され、二次熱媒体液循環回路に熱媒体液
を初期導入又は補給する際に補給ポンプ等に接続され、
過渡的に開放される。他方、Ｔ型分岐管４６の側部ポー
トには、第２小径管Ｒ３の基端部が接続される。

【００３１】本実施例では、第１及び第２小径管Ｓ３：
Ｒ３の管路直径は、供給管Ｓ１：Ｓ２及び還流管Ｒ１：
Ｒ２の管路直径の１／３以下に設計されている。より詳
細には、供給管Ｓ１：Ｓ２及び還流管Ｒ１：Ｒ２は、直
径２５mmの金属管からなり、第１及び第２小径管Ｓ３：
Ｒ３は、直径６〜８mmの金属管からなる。

【００３２】補給タンク４０は、中空且つ密閉構造の金
属製容器からなり、二次側熱媒体液を内部に収容する。
補給タンク４０は、二次熱媒体液の液位を表示する液位
計４１を側面に備える。補給タンク４０は、膨張・収縮
等に伴う二次熱媒体液の容積変化を補償する容積補償用
の補助タンクとして機能する。所望により、メンテナン
ス用ドレインコックを補給タンク４０の底壁４８に設
け、或いは、極端なタンク内液位の低下を検出し且つ電
気信号系を介して外部に警報を発するフロート式液面計
等を補給タンク４０内に配設しても良い。

【００３３】補給タンク４０は又、底壁４８に隣接した
位置に流出ポート４２を備えるとともに、頂壁４９に隣
接した位置に流入ポート４３を備える。流出ポート４２
は、第１小径管Ｓ３の末端部に連結され、流入ポート４
３は、圧力調整弁４４を介して、第２小径管Ｒ３の末端
部に連結される。なお、圧力調整弁４４の調節により、
第３小径管Ｒ３の管路抵抗を任意にマニュアル設定する
ことができる。

【００３４】ヘッダーユニット制御装置３０は、外部電
源Ｅに接続されるとともに、制御信号線（一点鎖線で示
す）を介して、室温センサ１７、床面温度センサ１８及
び結露センサ１９に接続される。室温センサ１７は、居
室Ｔの室内温度を検出し、床面温度センサ１８は、室内
床面温度を検出する。また、結露センサ１９は、床面の
水分を検出可能な結露検出子を備え、床面の結露発生を
検出する。制御装置３０の制御部は、室温センサ１７及
び床面温度センサ１８の温度検出値に基づいて床冷暖房
装置１の暖房負荷又は除熱負荷（冷房負荷）を検出し、
熱交換器２０の熱交換熱量を演算する。制御装置３０
は、床冷暖房装置１の定常運転時又は低負荷運転時に床
冷暖房装置１の熱負荷に応じて３方弁２４の開度を調整
し、バイパス管Ｂの流量を可変制御する。

【００３５】ヘッダーユニット制御装置３０は又、循環
ポンプ２１の停止中においても、二次熱媒体液循環回路
に定期的に熱媒体流を形成するリサーチタイマー３１を
備える。リサーチタイマー３１は、循環ポンプ２１が完
全に停止したとき、所定の時間間隔毎（例えば、２０〜
３０分以下に設定された時間間隔毎）に循環ポンプ２１
を所定時間（例えば、２〜３分間）だけ強制作動し、二
次熱媒体液の滞留を防止するとともに、温度検出器２５
による継続的な液温検出を可能にする。

【００３６】次に、上記ヘッダーユニットの作動につい
て説明する。冬季等の暖房運転時には、高温の一次熱媒
体流体（温水）が熱源設備から熱交換器２０に供給さ
れ、夏期等の冷房運転時には、低温の一次側熱媒体流体
（冷水）が熱源設備から熱交換器２０に供給される。

【００３７】循環ポンプ２１の作動により、二次熱媒体
液は流動し、二次側循環回路を循環する。暖房運転時に
高温の一次熱媒体液（温水）と熱交換して昇温した熱媒
体液は、管路集合体１０において放熱し、床面を加熱し
た後、熱交換器２０に還流し、一次側熱媒体流体と再び
熱交換して再熱される。他方、冷房運転時に低温の一次
側熱媒体流体（冷水）と熱交換して冷却した熱媒体液
は、管路集合体１０において受熱し、床面を冷却した
後、熱交換器２０に還流し、一次側熱媒体流体と再び熱
交換して降温する。

【００３８】ヘッダーユニット制御装置３０の制御部
は、室温センサ１７及び床面温度センサ１８の検出結果
に基づき、熱交換器２０の熱交換熱量を演算するととも
に、温度検出器２５、５５及び圧力検出器２６、５６の
検出結果に基づき、熱交換器２０の熱媒体循環流量を演
算し、３方弁２４の開度を可変設定する。熱交換器２０
を循環する一次熱媒体流体の流量は、３方弁の開度制御
に従って可変制御される。制御装置３０の制御部は、室
内温度及び床面温度の変動により、暖房負荷又は除熱
（冷房）負荷の消失を判定すると、３方弁２４の全量バ
イパス位置に切換え、バイパス管Ｂのバイパス流量を最
大値に設定するとともに、循環ポンプ２１の作動を停止
する。この結果、一次側及び二次側熱媒体の熱交換器循
環は、完全に停止する。制御装置３０の制御部は又、結
露センサ１９が冷房運転時（除熱運転時）に床面の結露
発生を検出したとき、循環ポンプ２１の作動を強制停止
する。

【００３９】このような密閉方式の二次熱媒体液循環回
路によれば、管内の熱媒体液の気液分離により、熱媒体
液に気泡が発生し、気泡は、熱媒体液に連行され、循環
回路内を循環する。気泡が配管の一部に局所的に滞留し
た場合、所謂エアー溜りが形成されるが、この種のエア
ー溜りは、円滑な熱媒体液の循環を阻害することから、
望ましくない。

【００４０】しかしながら、上記構成の循環回路におい
ては、循環ポンプ２１の吸引側に接続された第１小径管
Ｓ３には、循環ポンプの吸引圧力が作用し、補給タンク
４０内の熱媒体液には、第１小径管Ｓ３を介して循環ポ
ンプ２１の吸引圧力（負圧）が作用する。このため、補
給タンク４０内の熱媒体液は、第１小径管を介して循環
ポンプ２１に誘引され、これにより、微小流量の補助的
循環回路（還流管Ｒ２−第２小径管Ｒ３−補給タンク４
０−第１小径管Ｓ３−供給管Ｓ１）が形成され、熱媒体
液の一部が、Ｔ型継手２３及びＴ型分岐管４６を介し
て、還流管Ｒ２から第２小径管Ｒ３に流入し、更に、第
２小径管Ｒ３の末端部から補給タンク４０の上部に流入
する。

【００４１】二次側熱媒体液に混入したエアーは、熱媒
体液と一緒に補給タンク４０内に連行され、補給タンク
４０の上部に捕捉される。第１小径管Ｓ３は、補給タン
ク４０の下部に接続されているので、補給タンク４０内
に捕捉されたエアーは、第１小径管Ｓ３に流出せず、エ
アーを分離・除去した熱媒体液のみが第１小径管Ｓ３に
流出し、供給管Ｓ１の熱媒体液に合流する。

【００４２】なお、補給タンク４０が、比較的多量のエ
アーを捕捉した場合、コック型開閉弁４７がマニュアル
操作により過渡的に開放され、補給タンク４０内に滞留
したエアーは、循環回路の系外に排除される。

【００４３】図４及び図５は、本発明の第２及び第３実
施例に係るヘッダーユニット２の内部構造を示す正面図
である。各図において、上記第１実施例の各構成要素と
実質的に同一の構成要素については、同一の参照符号が
付されている。

【００４４】図４に示す第２実施例において、３方弁２
４は、二次側の循環回路に配置される。３方弁２４は、
還流管Ｒ１に介装され、３方弁２４のバイパスポート
が、バイパス管Ｂを介して、供給管Ｓ１に接続される。
ヘッダーユニット制御装置３０の制御部は、室温センサ
１７及び床面温度センサ１８の温度検出値に基づいて床
冷暖房装置１の暖房負荷又は除熱負荷（冷房負荷）を検
出し、熱交換器２０の熱交換熱量を演算する。制御部は
更に、床冷暖房装置１の熱負荷に応じて３方弁２４の開
度を調整し、バイパス管Ｂを流通する二次側熱媒体液の
流量を可変制御する。

【００４５】二次側の熱媒体循環回路には、循環回路内
に発生したエアーを捕捉する補給タンク４０が、上記第
１実施例と同様に接続される。循環ポンプ２１の吸引圧
力が作用する供給管Ｓ１には、補給タンク４０の下部に
接続した第１小径管Ｓ３が連結され、還流ヘッダーｈｒ
の下流側に位置する還流管Ｒ２には、補給タンク４０の
上部に接続した第２小径管Ｒ３が連結される。

【００４６】本例におけるヘッダーユニット２の全体構
成及び作動態様は、上記第１実施例と実質的に同一であ
るので、更なる詳細な説明は、省略する。図５に示す第
３実施例では、ヘッダーユニット２は、上記各実施例の
ようなバイパス回路を備えておらず、熱負荷と関連した
床冷暖房装置１の制御は、主として、循環ポンプ２１の
ＯＮ／ＯＦＦ作動制御又は流量制御によって実行され
る。ヘッダーユニット制御装置３０の制御部は、室温セ
ンサ１７及び床面温度センサ１８の温度検出値に基づい
て床冷暖房装置１の暖房負荷又は除熱負荷（冷房負荷）
を検出し、熱交換器２０の熱交換熱量を演算し、床冷暖
房装置１の熱負荷に応じて、循環ポンプ２１の作動時間
を制御し、或いは、循環ポンプ２１の流量を可変制御す
る。

【００４７】上記各実施例と同様、補給タンク４０の下
部に接続した第１小径管Ｓ３が供給管Ｓ１に連結され、
補給タンク４０の上部に接続した第２小径管Ｒ３が還流
管Ｒ２に連結される。かくして熱媒体液循環回路に接続
された補給タンク４０は、循環回路内に発生したエアー
を捕捉する。

【００４８】その他のヘッダーユニット２の構成及び作
動態様は、上記第１及び第２実施例と実質的に同一であ
るので、更なる詳細な説明は、省略する。以上、本発明
の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に
記載された本発明の範囲内で種々の変形又は変更が可能
であり、該変形例又は変更例も又、本発明の範囲内に含
まれるものであることは、いうまでもない。

【００４９】例えば、本発明の上記構成は、一次側の熱
媒体流体を床埋設配管に循環する形式の床冷暖房装置に
も又、同様に適用し得るものである。また、本発明の上
記構成は、熱交換器及び循環ポンプを収容した第１ケー
シングと、供給ヘッダー及び還流ヘッダーを収容した第
２ケーシングとにヘッダーユニットを分割した分離型ヘ
ッダーユニットにおいても、極めて有利に使用し得る。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の上記構成
によれば、床埋設配管を含む熱媒体液循環回路の特定位
置に上記小径管及び密閉タンクを接続することにより、
熱媒体液中のエアーは、密閉タンク内に捕捉される。従
って、本発明に係る床面熱輻射型空調装置によれば、床
埋設配管を含む熱媒体液循環回路の密閉配管系から確実
にエアーを排除することができ、しかも、エアー抜き手
段の構造及び位置に関し、設計自由度を大幅に向上する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る床面熱輻射型空調装
置の全体構成を概略的に示す建築物の部分縦断面図（図
１（Ａ））及び床部分拡大図（図１（Ｂ））である。

【図２】図１に示すヘッダーユニットの内部構造を示す
概略フロー図である。

【図３】図１に示すヘッダーユニットの内部構造を示す
正面図である。

【図４】本発明の第２実施例に係るヘッダーユニットの
内部構造を示す正面図である。

【図５】本発明の第３実施例に係るヘッダーユニットの
内部構造を示す正面図である。

【符号の説明】

１床暖房装置２ヘッダーユニット１０管路集合体１２管路２０プレート型熱交換器２１二次熱媒体液循環ポンプ２４比例制御式電動３方弁３０ヘッダーユニット制御装置４０補給タンク４２流出ポート４３流入ポート４４：４５圧力調整弁５０冷温水供給管５１冷温水還流管Ｓ１：Ｓ２供給管Ｒ１：Ｒ２還流管ｈｓ供給ヘッダーｈｒ還流ヘッダーＳ３第１小径管Ｒ３第２小径管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 5/00 101 F24D 3/00 F24D 3/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉配管方式の床埋設配管と、該配管に
熱媒体液を循環する循環ポンプとを備えた熱媒体液循環
回路を有する建築物の床面熱輻射型空調装置において、前記配管内に発生したエアーを捕捉する密閉タンクと、
該密閉タンクの下部に末端部を接続した第１小径管と、
前記密閉タンクの上部に末端部を接続した第２小径管と
を有し、前記循環ポンプは、前記床埋設配管の上流側において前
記循環回路に介装され、前記第１小径管の基端部は、前
記循環ポンプの吸引圧力が作用する前記循環回路の配管
部分に接続され、前記第２小径管の基端部は、前記床埋
設配管の下流側において前記循環回路の配管部分に接続
されることを特徴とする床面熱輻射型空調装置。
【請求項２】前記密閉タンク及び循環ポンプは、供給
ヘッダー及び還流ヘッダーを収容したヘッダーユニット
内に配置され、該供給ヘッダーには、前記床埋設配管の
上流端が接続され、前記還流ヘッダーには、前記床埋設
配管の下流端が接続され、前記循環ポンプの吐出口は、前記供給ヘッダーと連通
し、前記第１小径管の基端部は、循環ポンプの吸引口に
隣接して前記循環回路の配管部分に接続され、前記第２
小径管の基端部は、前記還流ヘッダーに隣接して前記循
環配管の配管部分に接続されることを特徴とする請求項
１に記載の床面熱輻射型空調装置。
【請求項３】前記ヘッダーユニット内には、熱源機器
から供給される一次側熱媒体流体を循環可能な熱交換器
が配置され、該熱交換器は、前記熱媒体液循環回路に介
装され、前記一次側熱媒体流体と前記熱媒体液とを熱交
換することを特徴とする請求項２に記載の床面熱輻射型
空調装置。
【請求項４】前記密閉タンクは、円筒形の金属製又は
樹脂製容器からなり、前記第１小径管は、前記密閉タン
クの底壁から僅かに上方に位置する円筒壁部分に接続さ
れ、前記第２小径管は、前記密閉タンクの頂壁から僅か
に下方に位置する円筒壁部分に接続されることを特徴と
する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の床面熱輻射
型空調装置。
【請求項５】前記第１及び第２小径管の管路直径は、
該小径管を接続すべき前記配管部分の管路直径の１／２
以下に設定されることを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれか１項に記載の床面熱輻射型空調装置。
【請求項６】前記密閉タンクは、前記熱媒体液を該密
閉タンク内に初期的に導入する熱媒体液導入手段を備え
るとともに、密閉タンク内の液位を表示する液位計を備
えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に
記載の床面熱輻射型空調装置。
【請求項７】密閉配管方式の床埋設配管に接続された
供給ヘッダー及び還流ヘッダーと、該配管に熱媒体液を
循環する循環ポンプと、熱源機器から供給される一次側
熱媒体流体を循環可能な熱交換器とを収容した床面熱輻
射型空調装置のヘッダーユニットにおいて、前記配管内に発生したエアーを捕捉する密閉タンクと、
該密閉タンクの下部に末端部を接続した第１小径管と、
前記密閉タンクの上部に末端部を接続した第２小径管と
が前記ヘッダーユニット内に配置され、前記循環ポンプは、前記床埋設配管の上流側において前
記循環回路に介装され、前記第１小径管の基端部は、前
記循環ポンプの吸引圧力が作用する前記循環回路の配管
部分に接続され、前記第２小径管の基端部は、前記床埋
設配管の下流側において前記循環回路の配管部分に接続
されることを特徴とする床面熱輻射型空調装置のヘッダ
ーユニット。