JP3762142B2 - 床暖房用ヘッダーユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床暖房用ヘッダーユニットに関する。さらに詳しくは、床暖房用の配管敷設時に使用されるヘッダーユニットであって、ヘッダー、電動三方弁付のバイパス回路、その他付属品をあらかじめ工場で一体化して構成し、施工現場での作業を能率的に行うことができる床暖房用ヘッダーユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般住宅、集合住宅、商業ビルまたはホテルなどの居住性を向上させるために、温水製造装置から供給された高温熱媒を床暖房用ヘッダーによって分岐させて、床暖房用の放熱板に埋設した熱媒流通管などに供給している。この床暖房用ヘッダーは、熱媒流通管の本数などに応じて、要すれば複数個組み合わせられ、その他付属品が装着された後に、床面、壁面、天井などに設置され、その後、温水製造装置および熱媒流通管が接続される。温水製造装置から熱媒往き用のヘッダーを経由して熱媒流通管に供給された高温熱媒は、放熱板内を循環する間に温度が低下するため、熱媒流通管、熱媒還り用のヘッダーを順次経由して、温水製造装置に戻され、再度、加温されて使用される。
【０００３】
しかし、床暖房用ヘッダーの組み立てや、床暖房用ヘッダーへの付属品の装着を一つずつ施工現場で行うことは、複数の部品について、工場での保管時、輸送時、施工時などで厳密な管理が必要であることに加えて、施工現場での組み立て作業に多大の時間、労力を要するという欠点があった。また、上記床暖房用ヘッダーの現場での施工作業は、通常、狭いスペースで行われるため、その組み立て作業が困難であり、床暖房用ヘッダーと部品との接続、部品同士の接続などを十分に行えないことがあり、シール不足などが原因となった熱媒漏れが発生することがあり、このような熱媒漏れの検査も困難であるという欠点があった。さらに、床暖房用ヘッダーを組み立てた後の全体の大きさが不確かであるので、施工場所を設計する際に寸法を明確にすることができないという問題もあった。
【０００４】
これら欠点を解消するために、特開平９−２１０３８０号公報に記載の床暖房用ヘッダー装置が提案されている。この床暖房用ヘッダー装置は、あらかじめ工場で、ヘッダーに開閉弁およびその他付属品を装着してユニット化し、ユニット化したものを施工現場に搬入して、施工現場での組み付け作業の簡易化を図ったものである。しかし、この床暖房用ヘッダー装置においては、熱媒還り用のヘッダーに返送された熱媒は、全て、屋外などに配置した温水製造装置に戻されて加温され、その後あらためて熱媒往き用のヘッダーに供給されており、温水製造装置のポンプやボイラーに余分な負荷がかかり、その結果、温水製造装置の寿命が短くなるという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとした課題】
本発明者らはかかる状況に鑑み、上記課題を一挙に解決する床暖房用ヘッダーユニットを提供すべく鋭意検討の結果、本発明を完成するに至ったものである。本発明の目的は、次のとおりである。
１．温水製造装置に余分な負荷をかけることのない、床暖房用ヘッダーユニットを提供すること。
２．現場での施工作業を能率的に行うことができる、床暖房用ヘッダーユニットを提供すること。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、温水製造装置から供給された高温熱媒を、熱媒往き用のヘッダーを経由させて複数の往き用の熱媒流通管へと導き、複数の還り用の熱媒流通管を経由して返送された低温熱媒を、熱媒還り用のヘッダーを経由させて温水製造装置へと導く床暖房用ヘッダーユニットにおいて、前記両ヘッダーは長尺筒状とされ、複数個の開閉弁付の枝管を、各ヘッダーの長さ方向に沿って、外側面に直角にかつ一定間隔で、ヘッダーと複数個の枝管とでほぼ平面を形成するように配置し、熱媒往き用のヘッダーの温水製造装置側端部には、エルボー、電動三方弁、開閉弁が順次接続され、熱媒還り用のヘッダーの温水製造装置側面部には、Ｔ字型分岐継手、開閉弁が順次接続され、Ｔ字型分岐継手と電動三方弁とエルボーとから形成されるバイパス回路を介して両ヘッダー同士が連通され、架台にヘッダー同士が相互に平行に固定されてなり、 前記電動三方弁は、流入した熱媒の温度によって内部の弁が開閉するようにされており、流入する熱媒が比較的高温である場合は、前記電動三方弁により、前記熱媒が前記電動三方弁を経由して、前記熱媒還り用のヘッダーから、直接、前記熱媒往き用のヘッダーに供給するようにされてなることを特徴とする床暖房用ヘッダーユニットを提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットは、熱媒往き用および還り用のヘッダー、開閉弁付の枝管、Ｔ字型分岐継手、エルボー、電動三方弁、架台、および、その他付属品から構成されてなる。この床暖房用ヘッダーユニットは、床面、壁面、天井などの適所に配置され、屋外などに配置した温水製造装置および熱媒流通管が接続されて、温水製造装置から供給された高温熱媒を複数の往き用の熱媒流通管へと導き、複数の還り用の熱媒流通管を経由して返送された低温熱媒を温水製造装置へと導くという機能を果たす。この床暖房用ヘッダーユニットは全体が平面的に構成され、その大きさは、配置される場所の大きさに応じて適宜決めることができるが、例えば、５５cm×５５cm×２０cmの範囲に収納可能な程度とすることができる。
【０００８】
本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットを構成する熱媒往き用のヘッダーは、温水製造装置から供給された高温熱媒を複数に分岐させて、複数の往き用の熱媒流通管へ導くという機能を果たす。また、熱媒還り用のヘッダーは、複数の還り用の熱媒流通管を経由して返送された低温熱媒を一つに集中させて、温水製造装置へ導くという機能を果たす。これらヘッダーの外観は、長尺筒状とされる。また、ヘッダーを長さ方向に対して直角に切断した際の断面形状は適宜決めることができ、例えば、円形、四角形、六角形などとすることができ、中でも円形が好適である。ヘッダーの大きさは、循環させる熱媒の量、接続する熱媒流通管の個数、床暖房用ヘッダーユニットの配置場所の大きさ、装着する付属品の大きさ、などに応じて適宜決めることができる。例えば、断面形状が円形のヘッダーの場合、直径は２cm〜７cmの範囲から、長さは２０cm〜５０cmの範囲から、それぞれ選ぶことができる。
【０００９】
上記各ヘッダーの外側面上には、複数個の開閉弁付の枝管が、各ヘッダーの長さ方向に沿って、外側面に直角にかつ一定間隔で、ヘッダーと複数個の枝管とでほぼ平面を形成するように配置される。ここで、「平面を形成するように」とはヘッダー１０１（１０２）の長さ方向に沿って一定間隔で配置された複数の枝管１０３が、ヘッダー１０１（１０２）の外側面から一方向に延在しており、側面から見た状態でヘッダー１０１（１０２）と枝管１０３とが平面を形成していることをいう（後記する図１、図２参照）。
【００１０】
枝管は、熱媒流通管を接続するためのものである。これら枝管の根元側には開閉弁が装着され、この開閉弁により、ヘッダーから熱媒流通管へ供給される熱媒の流量を調節することができる。枝管の大きさは、床暖房用ヘッダーユニットの配置場所の大きさ、接続するヘッダーの長さおよび直径、接続する熱媒流通管の直径、などに応じて適宜決めることができ、例えば、長さは３cm〜５cmの範囲から、直径は１cm〜２cmの範囲から、それぞれ選ぶことができる。隣接する枝管同士の間隔は、ヘッダーの長さ、接続する熱媒流通管の数に応じて適宜決めることができ、例えば、４cm〜６cmの範囲から選ぶことができる。設ける枝管の数は、接続する熱媒流通管の個数に応じて、適宜決めることができる。
【００１１】
熱媒往き用のヘッダーの温水製造装置側端部には、エルボー、電動三方弁、開閉弁がこの順で接続され、熱媒往き用のヘッダーから開閉弁までが連通されて熱媒往き流路が形成される。エルボーは、電動三方弁とヘッダーとの間に配置・接続され、この電動三方弁を経由して供給される高温の熱媒をヘッダーに導くという機能を果たす。
【００１２】
エルボーの熱媒往き流路上流側には、電動三方弁が接続される。この電動三方弁は、流入した熱媒の温度をセンサーが検出し、このセンサーからの信号によって内部の弁が開閉されるものである。後記するバイパス回路を経由して流入する熱媒が比較的高温、例えば６０℃以上である場合には、この熱媒は、この電動三方弁を経由して、直接、熱媒往き用ヘッダーに供給される。電動三方弁としては、上記のような機能を発揮する市販のものが制限なく使用できる。開閉弁は、電動三方弁と外部の温水製造装置との間に配置・接続され、屋外などに配置した温水製造装置から電動三方弁へ供給される熱媒の流量を調節するという機能を果たす。
【００１３】
熱媒還り用のヘッダーの温水製造装置側端部には、Ｔ字型分岐継手、開閉弁がこの順で接続され、熱媒還り用のヘッダーから開閉弁までが連通されて熱媒還り流路が形成される。Ｔ字型分岐継手は、熱媒還り用のヘッダーの温水製造装置側端部に接続され、熱媒還り用のヘッダーを経由して返送された熱媒を、温水製造装置側と電動三方弁側との二方向に分岐させるという機能を果たす。開閉弁は、Ｔ字型分岐継手と外部の温水製造装置との間に配置・接続され、Ｔ字型分岐継手を経由して温水製造装置に戻される熱媒の流量を調節するという機能を果たす。
【００１４】
Ｔ字型分岐継手の、熱媒還り流路と直角方向に位置する端部からは、両ヘッダーに対して直角なバイパス回路が形成される。このバイパス回路は、Ｔ字型分岐継手、電動三方弁、エルボーがこの順でユニオン接続されて構成され、比較的高温の状態で熱媒還り用のヘッダーに返送された熱媒を、温水製造装置に戻すことなく、直接、熱媒往き用のヘッダーに供給するという機能を果たす。電動三方弁に流入した熱媒が比較的高温の場合には、この高温熱媒は、この電動三方弁を経由して熱媒往き用ヘッダーに供給され、この結果、この高温熱媒を温水製造装置で加温することなく、再度、往き用の熱媒流通管に供給される。なお、ユニオン接続とは、ユニオン継手を介して二つの管を接続させるものであり、バイパス回路の補修の際に活用することができる。
【００１５】
バイパス回路およびその他付属品が装着された両ヘッダーは、相互に平行にされた状態で、架台に固定される。ここで「相互に平行に」とは、ヘッダー１０１および枝管１０３から形成される平面と、ヘッダー１０２および枝管１０３から形成される平面とが、一定の間隔で平行に隔てられていることをいう（後記する図２参照）。この架台は、外観がコの字型状に組み立てられた二つのヘッダーを同時に固定して、一個のヘッダーユニットとするものである。架台によって固定されたヘッダーユニットは一つの部品として取り扱われ、工場での保管、工場から現場への輸送、床面、壁面、天井などへの取り付け作業などを容易にする。
【００１６】
架台の構造の一例としては、長尺狭幅の金属薄板を折り曲げて二つのヘッダーを固定する固定箇所を他の部分より凸状に突き出させた構造とするのがよい。例えば一個はやや低めの凸部とし、他の一個を高めの凸部として、一つのヘッダーをＵ字型バンドまたはコの字型金具で低めの凸部に固定し、他のヘッダーを高めの凸部にＵ字型バンドまたはコの字型金具で固定することによって、ヘッダーと複数の枝管とから形成される平面を、一定の間隔で平行に隔てることが可能となる（後記する図２参照）。
【００１７】
二つのヘッダーの、温水製造装置と反対側の端部には、ヘッダープラグを装着し、各ヘッダーに流入した熱媒がこの端部から流出しないようにする。また、熱媒還り用のヘッダーには、ヘッダー内およびそれに連通する各管内の空気抜きのためのエア抜き弁を設けることができ、熱媒往き用のヘッダーには、このヘッダー内を流れる熱媒の圧力を測定するための圧力計を装着することができる。また、注水、水抜き、圧力テストなどの際に機能するテストバルブを、各枝管と並列に設けることもできる。ヘッダー、架台、Ｔ字型分岐継手、開閉弁、枝管などは、鋼鉄、ステンレス、銅などの金属材料で調製することができる。熱媒流通管は、架橋ポリエチレン、ポリブテンなどの熱可塑性合成樹脂や、鋼鉄、銅などの金属などから調製することができる。
【００１８】
本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットを施工するには、次のようにする。まず、工場で、ヘッダー、電動三方弁、エルボー、Ｔ字型分岐継手、架台およびその他付属品を組み立て、一体化して架台に固定し、バイパス回路付の床暖房用ヘッダーユニットを構成する。次いで、この床暖房用ヘッダーユニットを現場に搬入し、現場の床面または壁面または天井などの所定の場所に固定する。最後に、この床暖房用ヘッダーユニットに、外部の温水製造装置および熱媒流通管を接続し、施工を終了する。
【００１９】
本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットを使用する際には、屋外などに配置した温水製造装置から高温熱媒を流入させ、この高温熱媒を、開閉弁、電動三方弁、エルボー、熱媒往き用のヘッダー、複数の往き用の熱媒流通管の順に経由させて、所定の箇所に供給する。所定の箇所から還り用の熱媒流通管に返送された低温熱媒は、熱媒還り用のヘッダー、Ｔ字型分岐継手、開閉弁の順に経由して、屋外などに配置した温水製造装置に戻される。前記の返送された熱媒が比較的高温である場合には、この熱媒は、熱媒還り用のヘッダーから、Ｔ字型分岐継手、電動三方弁、エルボーからなるバイパス回路を経由して、熱媒往き用のヘッダーに導かれ、再び、往き用の熱媒流通管に供給される。
【００２０】
以下、本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットを図面に従って説明するが、本発明はその趣旨を越えない限り、以下の記載例に限定されるものではない。
【００２１】
図１は、本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットの一例の正面図であり、図２は、図１に示した床暖房用ヘッダーユニットの右側面図であり、図３は、本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットの他の例の正面図である。図４は、従来の床暖房用ヘッダー装置の一例の正面図である。
【００２２】
図１および図２に示されている床暖房用ヘッダーユニット１００は、熱媒還り用ヘッダー１０１、熱媒往き用ヘッダー１０２、枝管１０３、電動三方弁１０４、Ｔ字型分岐継手１０５、開閉弁（熱媒還り用）１０６、エルボー１０７、開閉弁（熱媒往き用）１０８、架台１０９、エア抜き弁１１０、圧力計１１１、テストバルブ１１２、ヘッダープラグ１１３から構成されている。バイパス回路１２０は、Ｔ字型分岐継手１０５と電動三方弁１０４とエルボー１０７とにより構成されている。Ｔ字型分岐継手１０５と電動三方弁１０４、および、電動三方弁１０４とエルボー１０７は、ユニオン継手１１４によりユニオン接続されている。
【００２３】
図２に示されているように、熱媒還り用ヘッダー１０１とこれに連接された複数の枝管１０３が、側面から見た状態で平面を形成しており、熱媒往き用ヘッダー１０２とこれに連接された複数の枝管１０３もまた、側面から見た状態で平面を形成している。この図２から明らかなように、架台１０９は金属薄板１０９ａを折り曲げてやや低めの凸部１０９ｂと高めの凸部１０９ｃを設けたものとされている。熱媒還り用ヘッダー１０１はやや低めの凸部１０９ｂに、熱媒往き用ヘッダー１０２は高めの凸部１０９ｃに、それぞれコの字型金具１０９ｄで固定されている。
【００２４】
図３に示されている床暖房用ヘッダーユニット３００は、図１および図２に示されている床暖房用ヘッダーユニット１００とほぼ同じ構成とされるが、二つのヘッダーに、開閉弁付の枝管３０３が多く配置されており、多くの熱媒流通管を接続することができる。図４は、従来の床暖房用ヘッダー装置４００の例である。この床暖房用ヘッダー装置４００は、熱媒還り用ヘッダー４０１、熱媒往き用ヘッダー４０２、枝管４０３、架台４０９、およびエア抜き弁４１０から構成されている。この床暖房用ヘッダー装置４００の枝管４０３には、熱媒流通管が接続されるが、エルボー、電動三方弁、Ｔ字型分岐継手からなるバイパス回路は装着されていない。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明した通りであり、次のような極めて有利な効果を奏し、その産業上の利用価値は極めて大である。
１．本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットは、二つのヘッダーの間に電動三方弁付のバイパス回路を一体的に設けているので、熱媒還り用のヘッダーに返送された比較的高温の熱媒を、直接、熱媒往き用のヘッダーに供給することができ、温水製造装置のポンプやボイラーに余分な負担をかけることがなく、温水製造装置の寿命を長くすることができる。
２．本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットは、あらかじめ、工場で、各部品同士を一体的に装着させて一つの部品として取り扱うことができるので、保管、輸送などが簡単で、施工作業を能率的に行うことができる。
３．本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットは、コンパクトな平面的構造とされているので、保管、輸送などが容易であり、かつ、狭い施工現場においても容易に所定の場所へ固定することができる。
４．本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットは、あらかじめ、工場で、各部品同士を一体的に装着し、漏出試験も容易にできるので、現場で施工した際に施工不良が生じることが少なく、熱媒漏れを未然に防止できる。
５．本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットは、バイパス回路がユニオン継手によって接続されているので、補修、整備が容易である。
６．本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットは、あらかじめ、工場で、各部品同士を一体的に装着させて構成されるので、全体のサイズが明確であり、あらかじめ現場の配置場所の設計を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットの一例の正面図である。
【図２】 図１に示した床暖房用ヘッダーユニットの右側面図である。
【図３】 本発明に係る床暖房用ヘッダーユニットの他の例の正面図である。
【図４】 従来の床暖房用ヘッダー装置の一例の正面図である。
【符号の説明】
１００、３００：床暖房用ヘッダーユニット
１０１、４０１：熱媒還り用ヘッダー
１０２、４０２：熱媒往き用ヘッダー
１０３、３０３、４０３：枝管
１０４：電動三方弁
１０５：Ｔ字型分岐継手
１０６：開閉弁（熱媒還り用）
１０７：エルボー
１０８：開閉弁（熱媒往き用）
１０９、４０９：架台
１０９ａ：金属薄板
１０９ｂ：やや低めの凸部
１０９ｃ：高めの凸部
１０９ｄ：コの字型金具
１１０、４１０：エア抜き弁
１１１：圧力計
１１２：テストバルブ
１１３：ヘッダープラグ
１１４：ユニオン継手
１２０：バイパス回路
１３０：熱媒流通管
４００：床暖房用ヘッダー装置

Claims (1)

1. 温水製造装置から供給された高温熱媒を、熱媒往き用のヘッダーを経由させて複数の往き用の熱媒流通管へと導き、複数の還り用の熱媒流通管を経由して返送された低温熱媒を、熱媒還り用のヘッダーを経由させて温水製造装置へと導く床暖房用ヘッダーユニットにおいて、前記両ヘッダーは長尺筒状とされ、複数個の開閉弁付の枝管を、各ヘッダーの長さ方向に沿って、外側面に直角にかつ一定間隔で、ヘッダーと複数個の枝管とでほぼ平面を形成するように配置し、熱媒往き用のヘッダーの温水製造装置側端部には、エルボー、電動三方弁、開閉弁が順次接続され、熱媒還り用のヘッダーの温水製造装置側面部には、Ｔ字型分岐継手、開閉弁が順次接続され、Ｔ字型分岐継手と電動三方弁とエルボーとから形成されるバイパス回路を介して両ヘッダー同士が連通され、架台にヘッダー同士が相互に平行に固定されてなり、 前記電動三方弁は、流入した熱媒の温度によって内部の弁が開閉するようにされており、流入する熱媒が比較的高温である場合は、前記電動三方弁により、前記熱媒が前記電動三方弁を経由して、前記熱媒還り用のヘッダーから、直接、前記熱媒往き用のヘッダーに供給するようにされてなることを特徴とする床暖房用ヘッダーユニット。

Images