JP3588190B2 - 温水循環装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床暖房パネル等の低温側放熱器に適温水を循環供給する温水循環装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、温水供給源から供給される高温水を、床暖房パネル等の低温側放熱器に適した温度に低下させて循環させる温水循環装置は、例えば、実公平７−３１０４５号公報に開示されている。
【０００３】
上述した従来構成のものは、図４に示すように、温水供給源としての貯湯缶１と、この貯湯缶１とファンコンベクタ等の高温側放熱器２との間に接続された第１温水往き管３及び第１温水戻り管４と、第１温水往き管３に介装された第１循環ポンプ５と、貯湯缶１と床暖房パネル等の低温側放熱器６との間に接続された第２温水往き管７及び第２温水戻り管８と、第２温水往き管７と第２温水戻り管８とを連絡する連絡管９と、第２温水往き管７と連絡管９との接続部に設けられたミキシングバルブ等の温水混合装置１０と、第２温水往き管７に介装された第２循環ポンプ１１とを、暖房用ボイラの外装ケース１２内に収容していた。そして、貯湯缶１からの高温水（約８０℃）を、第１循環ポンプ５によって高温水側放熱器２に循環供給させる一方、貯湯缶１からの高温水と低温側放熱器６で放熱された放熱水（約３０℃）とを温水混合装置１０で混合して低温水（約６０℃）とし、この低温水を第２循環ポンプ１１によって低温側放熱器６に循環供給させることにより、高温側放熱器２と低温側放熱器６にそれぞれ適した２温度の温水を循環可能としていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来構成のものでは、低温側放熱器６に低温水（約６０℃）を循環供給させるための連絡管９、温水混合装置１０、並びに第２循環ポンプ１１等の２温水機能付与部品が、貯湯缶１や第１循環ポンプ５を収容した暖房用ボイラの外装ケース１２内に収容されているため、ファンコンベクタ等の高温側放熱器２のみを設置して、床暖房パネル等の低温側放熱器６を設置しない場合には、２温水機能付与部品としての連絡管９や温水混合装置１０、並びに第２循環ポンプ１１等が、無駄になってしまうものである。
【０００５】
また、２温水機能付与部品としての連絡管９や温水混合装置１０、並びに第２循環ポンプ１１等を内蔵していない暖房用ボイラでは、循環供給する温水の温度を高温側放熱器に合わせて、あらかじめ高温水（約８０℃）に設定しておくか、若しくは、低温側放熱器に合わせて、あらかじめ低温水（約６０℃）に設定しておかなければならない。このように供給温水温度を高温側放熱器に合わせて高温（約８０℃）に設定した暖房用ボイラでは、低温側放熱器が能力過剰となって、快適性がそこなわれる難点があり、一方、供給温水温度を低温側放熱器に合わせて低温（約６０℃）に設定した暖房用ボイラでは、高温側放熱器が能力不足となって、やはり、快適性がそこなわれる難点があった。
【０００６】
本発明は上述の実情に鑑みてなされたものであり、２温水機能を持たない高温水供給型の暖房用ボイラに、２温水機能を容易に付与し得るようにしつつ、工事・施工性に優れた温水循環装置を提供できるようにすることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、暖房用ボイラからの高温水を高温側放熱器に循環させる第１温水往き管及び第１温水戻り管に繋がれ、低温側放熱器に暖房用の温水を循環供給する温水循環装置であって、前記第１温水往き管と低温側放熱器との間に繋がれる第２温水往き管と、低温側放熱器と第１温水戻り管との間に繋がれる第２温水戻り管と、第２温水往き管または第２温水戻り管に設けられ、低温側放熱器に温水を送り込む循環ポンプと、第２温水往き管と第２温水戻り管とを連絡する連絡管と、第２温水往き管と連絡管との接続部に設けられ、低温側放熱器で放熱された温水を第１温水往き管からの高温水に混合して低温側放熱器に流すサーモミキシングバルブとを、一つの箱体状の本体ケースに内蔵してユニット化してなり、かつ、前記本体ケースに内蔵された第２温水往き管及び第２温水戻り管には、それぞれ本体ケース内において複数口ヘッダーが付設されるとともに、これら各複数口ヘッダーの各接続口部は、第２温水往き管の入口接続部及び第２温水戻り管の出口接続部を臨ませた面とは異なる本体ケースの周側板における他の面から外部に臨ませた構成としている。
【００１０】
本発明の温水循環装置においては、第２温水往き管の入口を暖房用ボイラからの高温水が流れる第１温水往き管に繋ぎ、第２温水戻り管の出口を放熱後の温水を暖房用ボイラに戻す第１温水戻り管に繋ぐことにより、２温水機能を持たない高温水供給型の暖房用ボイラに、２温水機能を付与し得るので、顧客の必要に応じて、選択的に２温水機能を得ることが可能となるばかりでなく、２温水機能付与部品としての第２温水往き管、第２温水戻り管、連絡管、サーモミキシングバルブ、並びに循環ポンプ等を一つの箱体状の本体ケースに内蔵してユニット化してなるので、設置工事・配管工事等の施工が簡便に行える。
【００１１】
また、低温側放熱器で放熱された温水は、サーモミキシングバルブによって第１温水往き管からの高温水と混合して低温側放熱器へ流れるので、低温側放熱器に向かって流れる温水の温度に応じて、暖房用ボイラから送られる高温水と低温側放熱器での放熱後の温水の混合比率を自動的に変えることができ、低温側放熱器の負荷の増減に係わらず、低温側放熱器に向かって流れる温水の温度を、高精度で略一定に保つことが可能となる。
【００１２】
さらにまた、本体ケースに内蔵された第２温水往き管及び第２温水戻り管には、それぞれ本体ケース内において複数口ヘッダーが付設されるとともに、これら各複数口ヘッダーの各接続口部は、第２温水往き管の入口接続部及び第２温水戻り管の出口接続部を臨ませた面とは異なる本体ケースの周側板における他の面から外部に臨ませた構成としているから、複数の低温側放熱器に対応可能となるばかりでなく、配管工事性に優れており、しかも、配管長さを極力短くできて、放熱ロスが抑制される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態例について図１ないし図３に基づき説明する。図１は本発明による温水循環装置を使用した状態の温水暖房システムの全体構成図であり、この温水暖房システム２０は、屋外等に設置される高温水供給型の暖房用ボイラ２１と、室内に設置されて温風暖房を行うファンコンベクタ（高温側放熱器）２２と、室内の壁の前方に設置されて輻射暖房を行うパネルラジエータ（高温側放熱器）２３と、複数の室内の床上にそれぞれ敷設されて輻射暖房を行う複数組の床暖房パネル（低温側放熱器）２４、２５、２６と、温水循環装置２７にて構成されている。前記暖房用ボイラ２１は、石油燃料を燃焼させるバーナ２８、このバーナ２８の燃焼熱にて高温水（約８０℃）を生成する貯湯缶２９、及び貯湯缶２９で生成された高温水を循環供給する第１循環ポンプ３０等を有し、これらは外装ケース３１内に組み込まれている。
【００１４】
前記暖房用ボイラ２１の貯湯缶２９には、複数口の第１往きヘッダー３２を有する第１温水往き管３３、及び複数口の第１戻りヘッダー３４を有する第１温水戻り管３５がそれぞれ接続されている。また、前記第１往きヘッダー３２及び第１戻りヘッダー３４には、第１往き配管３６、３７、３８及び第１戻り配管３９、４０、４１を介して前記ファンコンベクタ２２、パネルラジエータ２３及び温水循環装置２７がそれぞれ並列接続されている。４２は前記第１往きヘッダー３２の近くの第１往き配管３８に設けた手動開閉弁である。
【００１５】
次に、本発明の温水循環装置２７について詳述する。この温水循環装置２７は、図２及び図３に示すように、底板４３、周側板４４、天板４５及び一側開放面を覆う着脱可能な前板４６にて箱体状に形成された本体ケース４７を有している。そして、この温水循環装置２７は、前記第１往き配管３８及び第１往きヘッダー３２を介して前記第１温水往き管３３に接続される第２温水往き管４８と、第１戻り配管４１及び第１戻りヘッダー３４を介して前記第１温水戻り管３５に接続される第２温水戻り管４９と、前記第２温水往き管４８に介設された第２循環ポンプ５０と、前記第２温水往き管４８と第２温水戻り管４９とを連絡する連絡管５１と、第２温水往き管４８と連絡管５１との接続部に設けられ、床暖房パネル２４、２５、２６で放熱された後の約３０℃の低温水を第１温水往き管３３から送られた約８０℃の高温水に混合して床暖房パネル２４、２５、２６に流すワックス弁等のサーモミキシングバルブ（温水混合装置）５２とを、前記本体ケース４７に内蔵してユニット化してなるものである。
【００１６】
また、前記第２温水往き管４８の下流側端部には、本体ケース４７内において複数口の第２往きヘッダー５３が付設されており、一方、前記第２温水戻り管４９の上流側端部には、やはり本体ケース４７内において流量調整弁付きの複数口の第２戻りヘッダー５４が付設されている。そして、これら第２往きヘッダー５３と第２戻りヘッダー５４は、図２に示すように、それぞれの一端部が、本体ケース４７の周側板４４の内面に装着された断面略Ｌ字状の固定金具５５にて支持され、かつ、他端部が本体ケース４７の周側板４４で支持されている。また、前記第２往きヘッダー５３及び第２戻りヘッダー５４の各接続口部５６、５６、５７、５７は、図３に示すように、本体ケース４７の周側板４４の一面から外部に臨ませている。４８Ａは第２温水往き管４８の入口接続部、４９Ａは第２温水戻り管４９の出口接続部であり、これら入口接続部４８Ａ及び出口接続部４９Ａは、前記第２往きヘッダー５３及び第２戻りヘッダー５４の各接続口部５６、５６、５７、５７を臨ませた一面とは異なる前記周側板４４の他の面から外部に臨ませている。
【００１７】
前記サーモミキシングバルブ５２は、第１流入口５２Ａと第２流入口５２Ｂと流出口５２Ｃとを有し、前記第１流入口５２Ａには入口接続部４８Ａ側の第２温水往き管４８が接続され、前記第２流入口５２Ｂには連絡管５１が接続され、また、前記流出口５２Ｃに第２循環ポンプ５０側の第２温水往き管４８が接続されている。そして、このサーモミキシングバルブ５２は、温度に応じて膨張・収縮するワックスの働きにより、流出口５２Ｃを流れる温水温度に応じて第１流入口５２Ａと第２流入口５２Ｂの弁開度を変え、第１流入口５２Ａから入る約８０℃の高温水と第２流入口５２Ｂから入る約３０℃の放熱後の温水の混合比率を自動的に調整して、流出口５２Ｃから流れ出る温水温度を約６０℃のに保つものである。
【００１８】
また、６１、６２、６３は前記第２往きヘッダー５３と床暖房パネル２４、２５、２６との間に接続した第２往き配管、６４、６５、６６は前記床暖房パネル２４、２５、２６と第２戻りヘッダー５４との間に接続した第２戻り配管、６７、６８は第２往きヘッダー５３と第２戻りヘッダー５４にそれぞれ設けられた水抜き栓である。
【００１９】
本発明による温水循環装置２７は以上のように構成されており、以下、この温水循環装置２７の設置工事について述べる。この温水循環装置２７は、通常、暖房用ボイラ２１の近くに設置される。そして、温水循環装置２７を暖房用ボイラ２１の近くに設置したら、第１往きヘッダー３２の接続口の一つと第２温水往き管４８の入口接続部４８Ａとを、第１往き配管３８で繋ぎ、第１戻りヘッダー３４の接続口の一つと第２温水戻り管４９の出口接続部４９Ａとを第１戻り配管４１で繋ぎ、第２往きヘッダー５３及び第２戻りヘッダー５４の各接続口部５６、５６、５７、５７と、複数の室内にそれぞれ敷設された床暖房パネル２４、２５、２６とを、第２往き配管６１、６２、６３及び第２戻り配管６４、６５、６６で繋げることにより、配管工事が完了する。
【００２０】
次に、前記した温水暖房システム２０の全体の運転について説明する。温水暖房システム２０の全体の運転時には、手動開閉弁４２を開弁しておき、その状態で暖房用ボイラ２１の第１循環ポンプ３０が運転を開始すると、バーナ２８の燃焼により貯湯缶２９で生成された略８０℃の高温水がファンコンベクタ２２とパネルラジエータ２３に供給され、対流または輻射による暖房が行われる。また、温水循環装置２７の第２循環ポンプ５０が運転を開始すると、第１温水往き管３３及び第１往き配管３８を経て第２温水往き管４８に流れてきた高温水は、床暖房パネル２４、２５、２６で放熱されて第２温水戻り管４９及び連絡管５１を流れてきた放熱後の温水（例えば、約３０℃の温水）とサーモミキシングバルブ（温水混合装置）５２で混合され、約６０℃の温水が、第２循環ポンプ５０、第２往きヘッダー５３、及び第２往き配管６１、６２、６３を経て床暖房パネル２４、２５、２６に供給され、床暖房が行われる。
【００２１】
本実施形態例によれば、暖房用ボイラ２１からの約８０℃の高温水をファンコンベクタ２２とパネルラジエータ２３（共に高温側放熱器）に循環させる第１温水往き管３６及び第１温水戻り管３３に、第１往き配管３８及び第１戻り配管４１を介して接続され、床暖房パネル２４、２５、２６（低温側放熱器）に暖房用の温水を循環供給する温水循環装置２７であり、この温水循環装置２７は、第１温水往き管３６と床暖房パネル２４、２５、２６との間に繋がれる第２温水往き管４８と、床暖房パネル２４、２５、２６と第１温水戻り管３５との間に繋がれる第２温水戻り管４９と、第２温水往き管４８に介設され、床暖房パネル２４、２５、２６に温水を送り込む第２循環ポンプ５０と、第２温水往き管４８と第２温水戻り管４９とを連絡する連絡管５１と、第２温水往き管４８と連絡管５１との接続部に設けられ、床暖房パネル２４、２５、２６で放熱された後の温水（例えば、約３０℃）を第１温水往き管３３から第１往き配管３８を経て第２温水往き管の上流側に流れてきた約８０℃の高温水に混合させて約６０℃の低温水として床暖房パネル２４、２５、２６に流すサーモミキシングバルブ５２とを、一つの箱体状の本体ケース４７内に組み込んでユニット化してなる構成である。そのため、温水循環装置２７を暖房用ボイラ２１の近くに設置した後、第２温水往き管４８の入口接続部４８Ａを、第１往きヘッダー３２の接続口の一つに第１往き配管３８を介して繋ぎ、第２温水戻り管４９の出口接続部４９Ａを、第１戻りヘッダー３４の接続口の一つに第１往き配管４１を介して繋ぐことにより、２温水機能を持たない高温水供給型の暖房用ボイラ２１に、前記温水循環装置２７を接続することにより、容易に２温水機能を付与し得ることになり、顧客の必要に応じて、選択的に２温水機能を得ることが可能となる。
【００２２】
また、２温水機能付与部品としての第２温水往き管４８、第２温水戻り管４９、連絡管５１、サーモミキシングバルブ５２、並びに第２循環ポンプ５０を互いに接続して一つの箱体状の本体ケース４７内に組み込み、ユニット化してなるので、設置工事・配管工事等の施工が簡便に行える。
【００２３】
また、温水混合装置としてサーモミキシングバルブ５２を使用しているので、床暖房パネル２４、２５、２６に向かって流出口５２Ｃを流れる温水の温度に応じて、暖房用ボイラ２１から送られる高温水と床暖房パネル２４、２５、２６での放熱後の温水との混合比率を自動的に変えることができ、床暖房パネル２４、２５、２６の負荷の増減に係わらず、床暖房パネル２４、２５、２６に向かって流れる温水の温度を、高精度で約６０℃の適温に保つことが可能となる。
【００２４】
また、本体ケース４７に内蔵された第２温水往き管４８の下流側端部には、本体ケース４７内において複数口の第２往きヘッダー５３が付設されており、一方、第２温水戻り管４９の上流側端部には、やはり本体ケース４７内において流量調整弁付きの複数口の第２戻りヘッダー５４が付設され、これら第２往きヘッダー５３及び第２往きヘッダー５３の各接続口部５６、５６、５７、５７は、前記第２温水往き管４８の入口接続部４８Ａ及び第２温水戻り管４９の出口接続部４９Ａを臨ませた面とは異なる本体ケース４７の周側板４４の他の面から外部に臨ませた構成としているので、複数の室内に敷設される複数組（例えば、３〜４組）の床暖房パネル２４、２５、２６に簡単に対応できるばかりでなく、配管工事性にも優れる上、配管長さを極力短くできて、放熱ロスを抑制できる。
【００２５】
尚、上述の実施形態例では、第２循環ポンプ５０を第２温水往き管４８に介設したが、第２温水戻り管４９と連絡管４９との接続部分の上流側の第２温水戻り管４９に第２循環ポンプ５０を介設してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の温水循環装置によれば、暖房用ボイラからの高温水を高温側放熱器に循環させる第１温水往き管及び第１温水戻り管に繋がれ、低温側放熱器に暖房用の温水を循環供給する温水循環装置であって、前記第１温水往き管と低温側放熱器との間に繋がれる第２温水往き管と、低温側放熱器と第１温水戻り管との間に繋がれる第２温水戻り管と、第２温水往き管または第２温水戻り管に設けられ、低温側放熱器に温水を送り込む循環ポンプと、第２温水往き管と第２温水戻り管とを連絡する連絡管と、第２温水往き管と連絡管との接続部に設けられ、低温側放熱器で放熱された温水を第１温水往き管からの高温水に混合して低温側放熱器に流すサーモミキシングバルブとを、一つの箱体状の本体ケースに内蔵してユニット化してなる構成であるから、２温水機能を持たない高温水供給型の暖房用ボイラに、２温水機能を簡単に付与でき、顧客の必要に応じて、選択的に２温水機能を得ることが可能となるばかりでなく、設置工事・配管工事等の施工を簡便化でき、後付けが可能で、かつ、取扱に優れた２温水機能用の温水循環装置を提供できる。また、サーモミキシングバルブにより、低温側放熱器に向かって流れる温水の温度に応じて、暖房用ボイラから送られる高温水と低温側放熱器での放熱後の温水の混合比率を自動的に変えることができ、低温側放熱器の負荷の増減に係わらず、低温側放熱器に向かって流れる温水の温度を、高精度で略一定に保つことができる。また、本体ケースに内蔵された第２温水往き管及び第２温水戻り管には、それぞれ本体ケース内において複数口ヘッダーが付設されるとともに、これら各複数口ヘッダーの各接続口部は、第２温水往き管の入口接続部及び第２温水戻り管の出口接続部を臨ませた面とは異なる本体ケースの周側板における他の面から外部に臨ませた構成であるから、複数の低温側放熱器に対応可能な上、配管工事性に優れ、しかも、配管長さを極力短くできて、放熱ロスを抑制できる。
【００２７】
請求項２の温水循環装置によれば、温水混合装置には、サーモミキシングバルブが使用されているので、低温側放熱器に向かって流れる温水の温度に応じて、暖房用ボイラから送られる高温水と低温側放熱器での放熱後の温水の混合比率を自動的に変えることができ、低温側放熱器の負荷の増減に係わらず、低温側放熱器に向かって流れる温水の温度を、高精度で略一定に保つことができる。
【００２８】
請求項３の温水循環装置によれば、ケーシングに内蔵された第２温水往き管及び第２温水戻り管には、それぞれ複数口ヘッダーが付設されている構成であるから、複数の低温側放熱器に簡単に対応可能となるばかりでなく、配管工事性にも優れる上、配管長さを極力短くできて、放熱ロスを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による温水循環装置を使用した状態の温水暖房システムの全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態例を示す温水循環装置の縦断面図である。
【図３】同じく温水循環装置の外観斜視図である。
【図４】従来例を示す図である。
【符号の説明】
２１ 暖房用ボイラ
２２ ファンコンベクタ（高温側放熱器）
２３ パネルラジエータ（高温側放熱器）
２４ 床暖房パネル（低温側放熱器）
２５ 床暖房パネル（低温側放熱器）
２６ 床暖房パネル（低温側放熱器）
２７ 温水循環装置
３３ 第１温水往き管
３５ 第１温水戻り管
４４ 本体ケースの周側板
４７ 本体ケース
４８ 第２温水往き管
４８Ａ 入口接続部
４９ 第２温水戻り管
４９Ａ 出口接続部
５０ 第２循環ポンプ（循環ポンプ）
５１ 連絡管
５２ サーモミキシングバルブ
５３ 第２往きヘッダー（複数口ヘッダー）
５４ 第２戻りヘッダー（複数口ヘッダー）
５６ 第２往きヘッダーの接続口部
５７ 第２戻りヘッダーの接続口部

Claims (1)

1. 暖房用ボイラからの高温水を高温側放熱器に循環させる第１温水往き管及び第１温水戻り管に繋がれ、低温側放熱器に暖房用の温水を循環供給する温水循環装置であって、前記第１温水往き管と低温側放熱器との間に繋がれる第２温水往き管と、低温側放熱器と第１温水戻り管との間に繋がれる第２温水戻り管と、第２温水往き管または第２温水戻り管に設けられ、低温側放熱器に温水を送り込む循環ポンプと、第２温水往き管と第２温水戻り管とを連絡する連絡管と、第２温水往き管と連絡管との接続部に設けられ、低温側放熱器で放熱された温水を第１温水往き管からの高温水に混合して低温側放熱器に流すサーモミキシングバルブとを、一つの箱体状の本体ケースに内蔵してユニット化してなり、かつ、前記本体ケースに内蔵された第２温水往き管及び第２温水戻り管には、それぞれ本体ケース内において複数口ヘッダーが付設されるとともに、これら各複数口ヘッダーの各接続口部は、第２温水往き管の入口接続部及び第２温水戻り管の出口接続部を臨ませた面とは異なる本体ケースの周側板における他の面から外部に臨ませた構成としていることを特徴する温水循環装置。

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