JP3818810B2 - 複数台設置した温水ボイラによる温水循環装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は複数台設置した温水ボイラと熱負荷との間に温水循環路を形成し、熱負荷の状況に応じて温水ボイラの運転台数を制御して加熱した熱媒体を循環させる温水循環装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種のものに於いては、ビル、マンション、アパート等の大型の建物では、温水ボイラにて加熱された熱媒体を建物内の各部屋に設置した放熱器や床暖房装置等の熱負荷に循環させて暖房を行うものがあった。
【０００３】
そしてこの場合、大型の温水ボイラを１台設置するのではなく、小型の温水ボイラを複数台設置して熱負荷の要求熱量に応じて温水ボイラの運転台数を制御するものがあり、大型の温水ボイラを１台設置するのに比べて各小型の温水ボイラを高効率で運転することができるので省エネルギー効果があり、又熱負荷が小さくとも対応でき、熱負荷の変動に対する応答が優れているものであり、更に熱負荷の大きさに合わせて設置する温水ボイラの台数を増減して設置すればよいので、既存の温水ボイラをそのまま設置できるものであった。
【０００４】
そして実際の設置としては例えば図３に示すように、熱媒体と熱交換する熱交換器１０１と、該熱交換器１０１を加熱するバーナ１０２と、熱交換されて加熱された熱媒体を循環させる循環ポンプ１０３とを内蔵した密閉式温水ボイラ１０４を複数台設置し、各温水ボイラ１０４の往き管１０５を往きヘッダ１０６に接続して、温水ボイラ１０４から熱負荷（図示せず）に向かう熱媒体を合流させてから総往き管１０７にて熱負荷へと送られ、又各温水ボイラ１０４の戻り管１０８を戻りヘッダ１０９に接続して、熱負荷から総戻り管１１０内を流れて戻りヘッダ１０９に戻ってきた熱媒体を各温水ボイラ１０４に分流させて戻すものである。
【０００５】
又、各温水ボイラ１０４の往き口１１１と往きヘッダ１０６との間を連通している往き管１０５及び各温水ボイラ１０４の戻り口１１２と戻りヘッダ１０９との間を連通している戻り管１０８には、集中制御装置（図示せず）の制御信号により開閉する開閉弁１１３が設けられ、更に各温水ボイラ１０４の往き口１１１と開閉弁１１３との間には熱媒体の膨張により温水循環路内が所定圧力以上の異常圧力になったとき、熱媒体を温水循環路外に排出して圧力を下げる安全弁１１４が設けられ、又各温水ボイラ１０４の戻り口１１２と開閉弁１１３との間には循環路内の空気を温水循環路外に排出してエアがみ等の発生を防止する自動空気抜き弁１１５が設けられているものである。
【０００６】
また、総戻り管１１０には、熱媒体の温度上昇による体積膨張や温度下降による体積収縮による温水循環路内を流れる全熱媒体量の増減を吸収するための膨張タンク１１６が設けられているものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの従来のものでは、使用する温水ボイラは密閉式の温水ボイラで、半密閉式の温水ボイラは使用できなかった。
それは半密閉式温水ボイラは、戻り口から戻ってきた熱媒体をシスターンタンクに一旦貯めて、それを循環ポンプにより熱交換器に送って熱交換させた後往き口から送り出すもので、このシスターンタンクはタンク内の圧力が所定値より高くなった場合及び所定値より低い負圧になったときに開放する圧力調整弁により密閉されている。
【０００８】
そしてこの圧力調整弁は大気開放されたリザーブタンクにオバーフローパイプにより連通され、更に該リザーブタンクは排水パイプにより温水ボイラ本体外と通気しており、シスターンタンク内の圧力が正圧の所定値より高くなった場合、圧力調整弁は閉塞状態から開放状態に動作し、シスターンタンク内の熱媒体をオバーフローパイプを介してリザーブタンクに排水してシスターンタンク内の圧力を低下させ、それによりシスターンタンク内の圧力が正圧の所定値より低くなったら開放状態から再び閉塞状態へと動作するものである。
【０００９】
そしてリザーブタンク内の熱媒体が所定量以上になると、排水パイプによりリザーブタンク内の熱媒体が温水ボイラ本体外へ排水されて、リザーブタンク内の熱媒体が所定量以上にならないようになっている。
【００１０】
又この圧力調整弁はシスターンタンク内の圧力が負圧の所定値より低い負圧になった場合も閉塞状態から開放状態に動作し、リザーブタンク内の熱媒体をオバーフローパイプを介してシスターンタンクに補給し、それにより圧力を負圧から正圧に上昇させ、シスターンタンク内の圧力が正圧になったら開放状態から再び閉塞状態へと動作するものである。
【００１１】
ところでこの温水ボイラを複数台設置して熱負荷の要求熱量に応じて温水ボイラの運転台数を制御するものに半密閉式温水ボイラを使用すると、各温水ボイラの圧力調整弁の動作圧力値に個体差があるため、各温水ボイラの圧力調整弁が全部一斉に開放・閉塞しない。
【００１２】
そのため、例えば設置した全温水ボイラにより運転開始して熱媒体が急激に膨張して温水循環路内の圧力が上昇し、その結果全温水ボイラのシスターンタンク内の圧力が上昇していった場合、全温水ボイラの圧力調整弁の中で正圧での動作圧力値の一番小さい圧力調整弁が閉塞状態から開放状態に動作し、温水循環路内で膨張した熱媒体はこの開放状態になった圧力調整弁からオバーフローパイプを介してリザーブタンクに排水される。
【００１３】
ここでリザーブタンクの容量はあくまで温水ボイラ単体の温水循環路での熱媒体の膨張量に対応した大きさであるので、温水ボイラを複数台設置するような大きな温水循環路を流れる全熱媒体の膨張量に対応できず、すぐ所定量に達しその後は排水パイプを介して温水ボイラ本体外へ熱媒体がどんどん排水されてしまうという問題があった。
【００１４】
又逆に温水ボイラの運転を停止して熱媒体の温度が低くなると、それにより熱媒体が収縮して温水循環路内の圧力が下降し、その結果全温水ボイラのシスターンタンク内の圧力が下降して負圧になった場合、全温水ボイラの圧力調整弁の中で負圧での動作圧力値の一番小さい圧力調整弁が閉塞状態から開放状態に動作し、この開放状態になった圧力調整弁からオバーフローパイプを介してリザーブタンク内の熱媒体がシスターンタンクにどんどん補給され、そのシスターンタンク内の熱媒体が温水循環路へと流れていく。
【００１５】
ここでリザーブタンクの容量は温水ボイラ単体の温水循環路での熱媒体の収縮量に対応した大きさでもあるので、温水ボイラを複数台設置するような大きな温水循環路を流れる全熱媒体の収縮量に対応できず、すぐにリザーブタンク内は空になり、その後はシスターンタンクには空気が供給され、シスターンタンク内も空になると温水循環路に空気が流入して循環ポンプのエアがみ等不具合が生ずるという問題があった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明はこの点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、熱負荷から戻ってきた熱媒体を貯めるシスターンタンクと、該シスターンタンク内の熱媒体を熱負荷へ送り出す循環ポンプと、該循環ポンプから送り出された熱媒体と熱交換する熱交換器と、該熱交換器を加熱するバーナ部と、前記シスターンタンクの注入口に取り付けられて該シスターンタンクを密閉すると共に、シスターンタンク内の圧力が上限所定値以上及び下限所定値以下の時開放しそれ以外の時は閉塞する圧力調整弁と、前記シスターンタンク内の圧力が上限所定値以上で圧力調整弁が開放した時シスターンタンクからの熱媒体の排水を貯め、シスターンタンク内の圧力が下限所定値以下で圧力調整弁が開放した時シスターンタンクへ熱媒体と給水する大気開放されたリザーブタンクと、一端が該リザーブタンクに設けられ他端がボイラ本体外に突出している排水パイプと、一端が圧力調整弁に設けられ他端がリザーブタンク内に設けられ、圧力調整弁が開放した時熱媒体が通るオーバーフローパイプとを備えた温水ボイラを複数台設置し、該複数台設置された温水ボイラと熱負荷との間に温水循環路を形成して熱負荷の状態に対応して温水ボイラの運転台数を制御する温水循環装置において、前記各温水ボイラの排水パイプを排水パイプ接続管にて接続したものである。
【００１７】
また、上記排水パイプはリザーブタンクの下方に設けると共に、該リザーブタンクの底部に凹部を形成し、オーバーフローパイプの一端が該凹部まで達しているようにすれば、圧力調整弁が急激に開放してリザーブタンク内の熱媒体が一気にシスターンタンクに給水される場合でも、リザーブタンク内の熱媒体が全て給水でき、しかもリザーブタンク内の全熱媒体が給水される前に素早く排水パイプ接続管を介して他の温水ボイラのリザーブタンクから熱媒体が給水されるので、その圧力調整弁が開放した温水ボイラのリザーブタンクが空になることがなく、温水循環路に空気が吸入されて循環ポンプのエアがみ等の不具合が発生するのを防止できるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
各半密閉式温水ボイラ１が暖房運転を開始すると共に、運転開始された各温水ボイラの往き側開閉弁２３及び戻り側開閉弁２４が閉塞状態から開放状態に切り替えられることにより熱負荷との間に形成した温水循環路内を循環する熱媒体の温度が上昇して体積膨張し、それに伴って運転している半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５内の圧力が上昇する。
【００１９】
そしてシスターンタンク５内の圧力が上限所定値に近づいてくると、各シスターンタンク５に取り付けられている圧力調整弁７の中で、一番正圧での動作圧力値の小さい圧力調整弁７が閉塞状態から開放状態に動作し、温水循環路内で膨張した熱媒体はこの開放状態になった圧力調整弁７からオーバーフローパイプ１３を介して大気開放されているリザーブタンク１１に排水される。
【００２０】
この時、各リザーブタンク１１に設けられている排水パイプ１５は排水パイプ接続管１６にて接続されて各リザーブタンク１１内の熱媒体量が同じになるようになっているので、開放状態になった圧力調整弁７からオーバーフローパイプ１３を介してシスターンタンク５からリザーブタンク１１へ排水された熱媒体は、そのリザーブタンク１１の排水パイプ１５から排水パイプ接続管１６を通って圧力調整弁７が未動作である他の温水ボイラの各リザーブタンク１１へと流出する。
【００２１】
それにより温水循環路内を循環する全熱媒体が温度上昇により体積膨張してもその膨張分が各温水ボイラのリザーブタンク１１に分散するので、温度上昇により体積膨張した熱媒体が一つのリザーブタンク１１では間に合わなくてボイラ本体２外にどんどん排水されて全熱媒体量が大幅に減少してしまうのを防止できるものである。
【００２２】
又逆に、温水ボイラの運転停止等により熱媒体の温度が下降して体積収縮し、それに伴って運転されていた各半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５内の圧力が下降し、ついにはシスターンタンク５内の圧力が正圧から負圧状態へと変化する。
【００２３】
そしてシスターンタンク５内の圧力が下限所定値の負圧に近づいてくると、各シスターンタンク５に取り付けられている圧力調整弁７の中で、一番負圧での動作圧力値の小さい圧力調整弁７が閉塞状態から開放状態に動作し、リザーブタンク１１内の熱媒体がオーバーフローパイプ１３を介してシスターンタンク５に給水され、又このシスターンタンク５に給水しているリザーブタンク１１には、圧力調整弁７が未動作である他の温水ボイラの各リザーブタンク１１から熱媒体が排水パイプ接続管１６を通って流入してくる。
【００２４】
それにより温水循環路を循環する全熱媒体が温度下降により体積収縮しても、その収縮分を各温水ボイラのリザーブタンク１１内の熱媒体にて給水するので、温度下降により熱媒体が体積収縮したことにより、１つのリザーブタンク１１及びシスターンタンク５内の熱媒体だけでは足りなくてタンクが空にってしまうことがなく、タンクが空になってついには温水循環路に空気が吸入されて循環ポンプ１０のエアがみ等の不具合が発生するのを防止できるものである。
【００２５】
【実施例】
次にこの発明に係る触媒燃焼装置を図面に示された一実施例で説明する。
１は複数台設置された半密閉式温水ボイラで、ボイラ本体２に設けた戻り口３から戻ってきた熱媒体を加熱して、ボイラ本体２に設けた往き口４から送り出すもので、リモコン（図示せず）の暖房運転の開始又は停止操作により集中制御装置（図示せず）から制御信号が出力され、それにより始動停止及び運転状態を制御されるものである。
【００２６】
５はボイラ本体２内に設けられたシスターンタンクで、該シスターンタンク５上方の注入口６に圧力調整弁７を取り付けることにより密閉され、戻り口３から戻ってきた熱媒体を貯めるものである。
【００２７】
８はボイラ本体２内に設けられた熱交換器で、ボイラ本体２内に設けられたバーナ部９の燃焼ガスにより加熱され、通過する熱媒体を熱交換により加熱するものである。
【００２８】
１０はボイラ本体２内に設けられた循環ポンプで、シスターンタンク５内の熱媒体を熱交換器８に送り出し、該熱交換器８にて所定温度に加熱された熱媒体をボイラ本体２の往き口４から送り出すものでる。
【００２９】
１１はボイラ本体２内に設けられたリザーブタンクで、タンク上面に形成した通気孔１２により大気開放され、一端を圧力調整弁７に取り付けてあるオーバーフローパイプ１３の他端が該リザーブタンク１１内の底部中央に形成された凹部１４に達しており、又該リザーブタンク１１の底部付近の側面に一端が該リザーブタンク１１内の底部付近に設けられ、他端がボイラ本体２外に突出している排水パイプ１５が設けられている。
【００３０】
１６は排水パイプ接続管で、各半密閉式温水ボイラ１の排水パイプ１５が接続され、それにより各半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１内の熱媒体量が全て同じになるようになっているものである。
【００３１】
１７は往きヘッダで、往き管１８により各半密閉式温水ボイラ１の往き口４と接続され、各半密閉式温水ボイラ１から加熱された熱媒体が往き管１８を通って往きヘッダ１７で合流された後、総往き管１９から放熱器などの熱負荷（図示せず）に送られるものである。
【００３２】
２０は戻りヘッダで、戻り管２１により各半密閉式温水ボイラ１の戻り口３と接続され、熱負荷で放熱して温度の低くなった熱媒体が総戻り管２２から戻りヘッダ２０に戻ってきた後、該戻りヘッダ２０により各戻り管２１に分流されて各半密閉式温水ボイラ１へ熱媒体が戻されるものであり、熱媒体が半密閉式温水ボイラ１から往きヘッダ１７を介して熱負荷を通過し、戻りヘッダ２０を介して半密閉式温水ボイラ１へと戻る温水循環路を構成しているものである。
【００３３】
２３は往き側開閉弁で、各半密閉式温水ボイラ１の往き口４と往き管１８との間に設けられ、集中制御装置から出力される制御信号により開閉するものである。
【００３４】
２４は戻り側開閉弁で、各半密閉式温水ボイラ１の戻り口３と戻り管２１との間に設けられ、集中制御装置から出力される制御信号により開閉するものである。
【００３５】
２５は空気抜き弁で、各半密閉式温水ボイラ１の戻り口３とシスターンタンク５との間に設けられ、戻り口３を通って戻ってきた熱媒体内の空気をここで分離して排気し、シスターンタンク５内に空気が入らないようにしているものである。
【００３６】
前記圧力調整弁７は、図２に示すようにキャップ状でシスターンタンク５に取り付けられており、半密閉式温水ボイラ１の運転が開始されて温水循環路内の熱媒体温度が上昇して膨張し、それによりシスターンタンク５内の圧力が上昇して所定値例えば０．０８８２ＭＰａ（０．９Ｋｇｆ／ｃｍ２）以上になると、注入口６を閉塞している排水用弁体２６が排水用バネ２７を圧縮して上方に押し上げられることにより閉塞していた流出路２８が開放され、シスターンタンク５内の熱媒体が接続部２９からオーバーフローパイプ１３を通ってリザーブタンク１１内へ排水されるもので、排水によりシスターンタンク５内の圧力が下降すると排水用バネ２７により排水用弁体２６が押し下げられて流出路２８が再び閉塞されるものである。
【００３７】
また、逆に半密閉式温水ボイラ１の運転が停止されて温水循環路内の熱媒体温度が下降して収縮し、それによりシスターンタンク５内の圧力が下降して所定値例えば−０．００２９４ＭＰａ（−０．０３Ｋｇｆ／ｃｍ２）以下の負圧になると、排水用弁体２６の底部中央に設けられている給水用弁体３０が引っ張られて給水用バネ３１を圧縮して下方に押し下げられることにより、閉塞していた流入路３２が開放され、リザーブタンク１１内の熱媒体がオーバーフローパイプ１３から接続部２９そして流入孔３３を通ってシスターンタンク５内に給水されるもので、給水によりシスターンタンク５内の圧力が上昇すると給水用バネ３１により給水用弁体３０が押し上げられて流入路３２が再び閉塞されるものである。
【００３８】
次にこの一実施例の作動について説明する。
今、リモコン等により暖房運転の開始操作を行うと、要求される熱負荷の大きさに対応して集中制御装置から各半密閉式温水ボイラ１に運転開始信号が出力され、該信号を入力した半密閉式温水ボイラ１はその信号に基づいて暖房運転を開始する。
【００３９】
この時、要求される熱負荷がボイラ１台で間に合うくらい小さければ、半密閉式温水ボイラ１を１台だけ運転し、要求される熱負荷が最大熱負荷のように大きければ、設置されている全ての半密閉式温水ボイラ１を運転するものである。
【００４０】
又それと同時に、集中制御装置は運転される全ての半密閉式温水ボイラ１の往き側開閉弁２３と戻り側開閉弁２４とを閉鎖状態から開放状態に動作させるものである。
【００４１】
ここで図１のように３台の半密閉式温水ボイラ１が設置されて３台とも暖房運転を開始した場合を例に説明すると、暖房運転が開始され各半密閉式温水ボイラ１にて所定温度まで加熱された熱媒体が各往き管１８を通って往きヘッダ１７で合流して総往き管２２から熱負荷へと流れ、熱負荷で放熱した熱媒体が総戻り管２２から戻りヘッダ２０に戻ってきた後各戻り管２１に分流されて各半密閉式温水ボイラ１へ熱媒体が戻されるというように熱媒体が循環し、温水循環路を流れる熱媒体の温度が上昇していき、それに伴って熱媒体の体積も膨張する。
【００４２】
温水循環路を流れる熱媒体の体積が膨張することにより、各半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５内の熱媒体量が増加し、それに伴ってシスターンタンク５内の圧力が上昇する。
【００４３】
ここで暖房運転を行っている各半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５に取り付けた圧力調整弁７の中で、正圧での動作圧力値の一番小さい圧力調整弁７、つまり排水用バネ２７のバネ力が一番弱い圧力調整弁７の排水用弁体２６が押し上げられて閉塞していた流出路２８が開放される。
【００４４】
それにより運転している各半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５の中で、その圧力調整弁７の流出路２８が開放されたシスターンタンク５だけが他の半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５より内部の圧力が低くなるため、膨張した熱媒体はその内部の圧力が低くなったシスターンタンク５に流れ込む。
【００４５】
圧力調整弁７の流出路２８が開放されたシスターンタンク５に熱媒体が流れ込んでシスターンタンク５が満杯になると、熱媒体はオーバーフローパイプ１３を通ってリザーブタンク１１内へ排水されていく。
【００４６】
全ての半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１は、その底部側面に設けた排水パイプ１５が排水パイプ接続管１６にて各半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１内の熱媒体量が全て同量になるように接続されているので、シスターンタンク５が満杯になってリザーブタンク１１内へ排水されてきた熱媒体は、排水パイプ接続管１６を通って圧力調整弁７が動作していない各半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１内へと流れていく。
【００４７】
この場合は全ての半密閉式温水ボイラ１が運転している場合を例に説明したがこれに限らず、例えば１台だけ運転している場合でもその運転している半密閉式温水ボイラ１の圧力調整弁７の流出路２８が開放され、そのボイラのシスターンタンク５が満杯になってリザーブタンク１１内へ熱媒体が排水された時、各リザーブタンク１１は大気開放されているので、運転しているボイラのリザーブタンク１１内へ排水されてきた熱媒体は、排水パイプ接続管１６を通って運転していない各半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１内へと流れていくものである。
【００４８】
このように温水ボイラを複数台設置して熱負荷の要求熱量に応じて温水ボイラの運転台数を制御するものに半密閉式温水ボイラを使用しても、各ボイラのリザーブタンク１１が排水パイプ接続管１６により接続されて各リザーブタンク１１内の熱媒体量が全て同量になるようになっているので、各温水ボイラの圧力調整弁７が全部一斉に開放・閉塞動作しなくとも温水循環路を流れる全熱媒体の膨張量に対応でき、膨張した熱媒体を各リザーブタンク１１に流すのでボイラ本体２外へ熱媒体をどんどん排水してしまうことがなく、既存の半密閉式温水ボイラをそのまま使用して複数台設置できるものである。
【００４９】
又逆にリモコン等により暖房運転の停止操作を行うと、今まで暖房運転していたボイラが運転を停止し、熱媒体の温度が低下していき、それに伴って熱媒体の体積も収縮する。
【００５０】
温水循環路を流れる熱媒体の体積が収縮することにより、各半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５内の熱媒体量が減少し、それに伴ってシスターンタンク５内の圧力が下降して正圧から負圧へと変化する。
【００５１】
ここで暖房運転を行っていた各半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５に取り付けた圧力調整弁７の中で、負圧での動作圧力値の一番小さい圧力調整弁７、つまり給水用バネ３１のバネ力が一番弱い圧力調整弁７の給水用弁体３０が引っ張り下げられて閉塞していた流入路３２が開放される。
【００５２】
それによりその流入路３２が開放されたシスターンタンク５の内圧より大気開放されているリザーブタンク１１の内圧の方が圧力が高いため、リザーブタンク１１内の熱媒体がオーバーフローパイプ１３を通ってシスターンタンク５内へ給水されていく。
【００５３】
全ての半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１は、その底部側面に設けた排水パイプ１５が排水パイプ接続管１６にて各半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１内の熱媒体量が全て同量になるように接続されているので、流入路３２が開放されたシスターンタンク５に熱媒体を給水しているリザーブタンク１１には、圧力調整弁７が動作していない各半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１内の熱媒体が排水パイプ接続管１６を通って流れ込んでいく。
【００５４】
この場合も全ての半密閉式温水ボイラ１が運転していて全停止した場合を例に説明したがこれに限らず、例えば運転している台数が減少したり、１台だけ運転していたのが停止して熱媒体の温度が下がって体積収縮した場合でもよく、運転していたいずれかの半密閉式温水ボイラ１の圧力調整弁７の流入路３２が開放されてそのボイラのリザーブタンク１１内の熱媒体がシスターンタンク５に給水された時、各リザーブタンク１１は大気開放されており且つ各リザーブタンク１１内の熱媒体量が全て同量になるように排水パイプ接続管１６により接続されているので、流入路３２が開放されてシスターンタンク５に熱媒体を給水しているリザーブタンク１１に他のボイラのリザーブタンク１１から熱媒体が流入し、各温水ボイラの圧力調整弁７が全部一斉に開放・閉塞動作しなくとも温水循環路を流れる全熱媒体の収縮量に対応でき、シスターンタンク５に熱媒体を給水しているリザーブタンク１１が空になって温水循環路に空気が流入することがなく、既存の半密閉式温水ボイラをそのまま使用して複数台設置できるものである。
【００５５】
またリザーブタンク１１は該リザーブタンク１１内の底部中央に凹部１４を形成すると共に、一端を圧力調整弁７に取り付けてあるオーバーフローパイプ１３の他端が該凹部１４に達しているので、リザーブタンク１１内の熱媒体を全部給水することができ、急激にリザーブタンク１１内の熱媒体がシスターンタンク５に給水されてもリザーブタンク１１内の熱媒体が残っているにもかかわらず空気を吸入してしまうことがなく、温水循環路に空気が流入するのを防止できるものである。
【００５６】
更に排水パイプ１５がリザーブタンク１１の底部付近の側面に設けられているので、リザーブタンク１１内の熱媒体が減少するとすぐ他のリザーブタンク１１から熱媒体が流入し、急激にリザーブタンク１１内の熱媒体がシスターンタンク５に給水されてもリザーブタンク１１内の熱媒体がなくなることがなく、したがって温水循環路に空気が流入するのを防止できるものである。
【００５７】
尚、本実施例では排水パイプ１５がリザーブタンク１１の底部付近の側面に設けられていたがこれに限定されず、リザーブタンク１１の下方例えばリザーブタンク１１の底部に設けても底部中央の凹部１４に設けてもよいものである。
【００５８】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、各半密閉式温水ボイラの大気開放されたリザーブタンクを排水パイプ接続管にて接続しているので、暖房運転の開始、停止、又運転中の運転台数の増減に伴って熱媒体が膨張・収縮し、運転していた各半密閉式温水ボイラのシスターンタンク内の圧力が上昇したり下降したとき、各半密閉式温水ボイラのシスターンタンクに取り付けてある圧力調整弁の中のどれか一つが動作しても、圧力調整弁が動作した半密閉式温水ボイラのリザーブタンク内の熱媒体が増加すればそのリザーブタンクから他の各半密閉式温水ボイラのリザーブタンクへ熱媒体が流出し、逆に圧力調整弁が動作した半密閉式温水ボイラのリザーブタンク内の熱媒体が減少すれば他の各半密閉式温水ボイラのリザーブタンクからそのリザーブタンクへ熱媒体が流入するものである。
【００５９】
それにより温水ボイラを複数台設置して熱負荷の要求熱量に応じて温水ボイラの運転台数を制御する温水循環装置に半密閉式温水ボイラを使用しても１台の半密閉式温水ボイラのリザーブタンクだけが満杯になったり空になったりすることがなく、全熱媒体の膨張量に対応できずにボイラ本体外へ熱媒体がどんどん排水されて全熱媒体量が著しく減少したり、逆に全熱媒体の収縮量に対応できずに温水循環路に空気が吸気されたりすることがなく、既存の半密閉式温水ボイラをそのまま複数台設置して熱負荷の要求熱量に応じて温水ボイラの運転台数を制御する温水循環装置を構成できるものである。
【００６０】
更にリザーブタンク内の底部に凹部を形成し、一端をシスターンタンクの圧力調整弁に取り付けてあるオーバーフローパイプの他端が該凹部に達していると共に、排水パイプが該リザーブタンクの下部に設けられているので、リザーブタンク内の熱媒体をシスターンタンクに全部給水することができ、またリザーブタンク内の熱媒体が減少するとすぐ他のリザーブタンクから熱媒体が流入ので、リザーブタンク内の熱媒体が残っているにもかかわらず空気を吸入することがなく、又急激にリザーブタンク内の熱媒体がシスターンタンクに給水されてもリザーブタンク内の熱媒体がなくなることがないので、温水循環路に空気が流入せず、循環ポンプのエアがみ等不具合が生ずるのを防止できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明一実施例を付した温水循環装置の概略図。
【図２】この発明一実施例を付した温水循環装置の圧力調整弁の断面図。
【図３】従来の温水循環装置の概略図。
【符号の説明】
５ シスターンタンク
６ 注入口
７ 圧力調整弁
８ 熱交換器
９ バーナ部
１０ 循環ポンプ
１１ リザーブタンク
１３ オーバーフローパイプ
１５ 排水パイプ
１６ 排水パイプ接続管
【発明の属する技術分野】
この発明は複数台設置した温水ボイラと熱負荷との間に温水循環路を形成し、熱負荷の状況に応じて温水ボイラの運転台数を制御して加熱した熱媒体を循環させる温水循環装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種のものに於いては、ビル、マンション、アパート等の大型の建物では、温水ボイラにて加熱された熱媒体を建物内の各部屋に設置した放熱器や床暖房装置等の熱負荷に循環させて暖房を行うものがあった。
【０００３】
そしてこの場合、大型の温水ボイラを１台設置するのではなく、小型の温水ボイラを複数台設置して熱負荷の要求熱量に応じて温水ボイラの運転台数を制御するものがあり、大型の温水ボイラを１台設置するのに比べて各小型の温水ボイラを高効率で運転することができるので省エネルギー効果があり、又熱負荷が小さくとも対応でき、熱負荷の変動に対する応答が優れているものであり、更に熱負荷の大きさに合わせて設置する温水ボイラの台数を増減して設置すればよいので、既存の温水ボイラをそのまま設置できるものであった。
【０００４】
そして実際の設置としては例えば図３に示すように、熱媒体と熱交換する熱交換器１０１と、該熱交換器１０１を加熱するバーナ１０２と、熱交換されて加熱された熱媒体を循環させる循環ポンプ１０３とを内蔵した密閉式温水ボイラ１０４を複数台設置し、各温水ボイラ１０４の往き管１０５を往きヘッダ１０６に接続して、温水ボイラ１０４から熱負荷（図示せず）に向かう熱媒体を合流させてから総往き管１０７にて熱負荷へと送られ、又各温水ボイラ１０４の戻り管１０８を戻りヘッダ１０９に接続して、熱負荷から総戻り管１１０内を流れて戻りヘッダ１０９に戻ってきた熱媒体を各温水ボイラ１０４に分流させて戻すものである。
【０００５】
又、各温水ボイラ１０４の往き口１１１と往きヘッダ１０６との間を連通している往き管１０５及び各温水ボイラ１０４の戻り口１１２と戻りヘッダ１０９との間を連通している戻り管１０８には、集中制御装置（図示せず）の制御信号により開閉する開閉弁１１３が設けられ、更に各温水ボイラ１０４の往き口１１１と開閉弁１１３との間には熱媒体の膨張により温水循環路内が所定圧力以上の異常圧力になったとき、熱媒体を温水循環路外に排出して圧力を下げる安全弁１１４が設けられ、又各温水ボイラ１０４の戻り口１１２と開閉弁１１３との間には循環路内の空気を温水循環路外に排出してエアがみ等の発生を防止する自動空気抜き弁１１５が設けられているものである。
【０００６】
また、総戻り管１１０には、熱媒体の温度上昇による体積膨張や温度下降による体積収縮による温水循環路内を流れる全熱媒体量の増減を吸収するための膨張タンク１１６が設けられているものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの従来のものでは、使用する温水ボイラは密閉式の温水ボイラで、半密閉式の温水ボイラは使用できなかった。
それは半密閉式温水ボイラは、戻り口から戻ってきた熱媒体をシスターンタンクに一旦貯めて、それを循環ポンプにより熱交換器に送って熱交換させた後往き口から送り出すもので、このシスターンタンクはタンク内の圧力が所定値より高くなった場合及び所定値より低い負圧になったときに開放する圧力調整弁により密閉されている。
【０００８】
そしてこの圧力調整弁は大気開放されたリザーブタンクにオバーフローパイプにより連通され、更に該リザーブタンクは排水パイプにより温水ボイラ本体外と通気しており、シスターンタンク内の圧力が正圧の所定値より高くなった場合、圧力調整弁は閉塞状態から開放状態に動作し、シスターンタンク内の熱媒体をオバーフローパイプを介してリザーブタンクに排水してシスターンタンク内の圧力を低下させ、それによりシスターンタンク内の圧力が正圧の所定値より低くなったら開放状態から再び閉塞状態へと動作するものである。
【０００９】
そしてリザーブタンク内の熱媒体が所定量以上になると、排水パイプによりリザーブタンク内の熱媒体が温水ボイラ本体外へ排水されて、リザーブタンク内の熱媒体が所定量以上にならないようになっている。
【００１０】
又この圧力調整弁はシスターンタンク内の圧力が負圧の所定値より低い負圧になった場合も閉塞状態から開放状態に動作し、リザーブタンク内の熱媒体をオバーフローパイプを介してシスターンタンクに補給し、それにより圧力を負圧から正圧に上昇させ、シスターンタンク内の圧力が正圧になったら開放状態から再び閉塞状態へと動作するものである。
【００１１】
ところでこの温水ボイラを複数台設置して熱負荷の要求熱量に応じて温水ボイラの運転台数を制御するものに半密閉式温水ボイラを使用すると、各温水ボイラの圧力調整弁の動作圧力値に個体差があるため、各温水ボイラの圧力調整弁が全部一斉に開放・閉塞しない。
【００１２】
そのため、例えば設置した全温水ボイラにより運転開始して熱媒体が急激に膨張して温水循環路内の圧力が上昇し、その結果全温水ボイラのシスターンタンク内の圧力が上昇していった場合、全温水ボイラの圧力調整弁の中で正圧での動作圧力値の一番小さい圧力調整弁が閉塞状態から開放状態に動作し、温水循環路内で膨張した熱媒体はこの開放状態になった圧力調整弁からオバーフローパイプを介してリザーブタンクに排水される。
【００１３】
ここでリザーブタンクの容量はあくまで温水ボイラ単体の温水循環路での熱媒体の膨張量に対応した大きさであるので、温水ボイラを複数台設置するような大きな温水循環路を流れる全熱媒体の膨張量に対応できず、すぐ所定量に達しその後は排水パイプを介して温水ボイラ本体外へ熱媒体がどんどん排水されてしまうという問題があった。
【００１４】
又逆に温水ボイラの運転を停止して熱媒体の温度が低くなると、それにより熱媒体が収縮して温水循環路内の圧力が下降し、その結果全温水ボイラのシスターンタンク内の圧力が下降して負圧になった場合、全温水ボイラの圧力調整弁の中で負圧での動作圧力値の一番小さい圧力調整弁が閉塞状態から開放状態に動作し、この開放状態になった圧力調整弁からオバーフローパイプを介してリザーブタンク内の熱媒体がシスターンタンクにどんどん補給され、そのシスターンタンク内の熱媒体が温水循環路へと流れていく。
【００１５】
ここでリザーブタンクの容量は温水ボイラ単体の温水循環路での熱媒体の収縮量に対応した大きさでもあるので、温水ボイラを複数台設置するような大きな温水循環路を流れる全熱媒体の収縮量に対応できず、すぐにリザーブタンク内は空になり、その後はシスターンタンクには空気が供給され、シスターンタンク内も空になると温水循環路に空気が流入して循環ポンプのエアがみ等不具合が生ずるという問題があった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明はこの点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、熱負荷から戻ってきた熱媒体を貯めるシスターンタンクと、該シスターンタンク内の熱媒体を熱負荷へ送り出す循環ポンプと、該循環ポンプから送り出された熱媒体と熱交換する熱交換器と、該熱交換器を加熱するバーナ部と、前記シスターンタンクの注入口に取り付けられて該シスターンタンクを密閉すると共に、シスターンタンク内の圧力が上限所定値以上及び下限所定値以下の時開放しそれ以外の時は閉塞する圧力調整弁と、前記シスターンタンク内の圧力が上限所定値以上で圧力調整弁が開放した時シスターンタンクからの熱媒体の排水を貯め、シスターンタンク内の圧力が下限所定値以下で圧力調整弁が開放した時シスターンタンクへ熱媒体と給水する大気開放されたリザーブタンクと、一端が該リザーブタンクに設けられ他端がボイラ本体外に突出している排水パイプと、一端が圧力調整弁に設けられ他端がリザーブタンク内に設けられ、圧力調整弁が開放した時熱媒体が通るオーバーフローパイプとを備えた温水ボイラを複数台設置し、該複数台設置された温水ボイラと熱負荷との間に温水循環路を形成して熱負荷の状態に対応して温水ボイラの運転台数を制御する温水循環装置において、前記各温水ボイラの排水パイプを排水パイプ接続管にて接続したものである。
【００１７】
また、上記排水パイプはリザーブタンクの下方に設けると共に、該リザーブタンクの底部に凹部を形成し、オーバーフローパイプの一端が該凹部まで達しているようにすれば、圧力調整弁が急激に開放してリザーブタンク内の熱媒体が一気にシスターンタンクに給水される場合でも、リザーブタンク内の熱媒体が全て給水でき、しかもリザーブタンク内の全熱媒体が給水される前に素早く排水パイプ接続管を介して他の温水ボイラのリザーブタンクから熱媒体が給水されるので、その圧力調整弁が開放した温水ボイラのリザーブタンクが空になることがなく、温水循環路に空気が吸入されて循環ポンプのエアがみ等の不具合が発生するのを防止できるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
各半密閉式温水ボイラ１が暖房運転を開始すると共に、運転開始された各温水ボイラの往き側開閉弁２３及び戻り側開閉弁２４が閉塞状態から開放状態に切り替えられることにより熱負荷との間に形成した温水循環路内を循環する熱媒体の温度が上昇して体積膨張し、それに伴って運転している半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５内の圧力が上昇する。
【００１９】
そしてシスターンタンク５内の圧力が上限所定値に近づいてくると、各シスターンタンク５に取り付けられている圧力調整弁７の中で、一番正圧での動作圧力値の小さい圧力調整弁７が閉塞状態から開放状態に動作し、温水循環路内で膨張した熱媒体はこの開放状態になった圧力調整弁７からオーバーフローパイプ１３を介して大気開放されているリザーブタンク１１に排水される。
【００２０】
この時、各リザーブタンク１１に設けられている排水パイプ１５は排水パイプ接続管１６にて接続されて各リザーブタンク１１内の熱媒体量が同じになるようになっているので、開放状態になった圧力調整弁７からオーバーフローパイプ１３を介してシスターンタンク５からリザーブタンク１１へ排水された熱媒体は、そのリザーブタンク１１の排水パイプ１５から排水パイプ接続管１６を通って圧力調整弁７が未動作である他の温水ボイラの各リザーブタンク１１へと流出する。
【００２１】
それにより温水循環路内を循環する全熱媒体が温度上昇により体積膨張してもその膨張分が各温水ボイラのリザーブタンク１１に分散するので、温度上昇により体積膨張した熱媒体が一つのリザーブタンク１１では間に合わなくてボイラ本体２外にどんどん排水されて全熱媒体量が大幅に減少してしまうのを防止できるものである。
【００２２】
又逆に、温水ボイラの運転停止等により熱媒体の温度が下降して体積収縮し、それに伴って運転されていた各半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５内の圧力が下降し、ついにはシスターンタンク５内の圧力が正圧から負圧状態へと変化する。
【００２３】
そしてシスターンタンク５内の圧力が下限所定値の負圧に近づいてくると、各シスターンタンク５に取り付けられている圧力調整弁７の中で、一番負圧での動作圧力値の小さい圧力調整弁７が閉塞状態から開放状態に動作し、リザーブタンク１１内の熱媒体がオーバーフローパイプ１３を介してシスターンタンク５に給水され、又このシスターンタンク５に給水しているリザーブタンク１１には、圧力調整弁７が未動作である他の温水ボイラの各リザーブタンク１１から熱媒体が排水パイプ接続管１６を通って流入してくる。
【００２４】
それにより温水循環路を循環する全熱媒体が温度下降により体積収縮しても、その収縮分を各温水ボイラのリザーブタンク１１内の熱媒体にて給水するので、温度下降により熱媒体が体積収縮したことにより、１つのリザーブタンク１１及びシスターンタンク５内の熱媒体だけでは足りなくてタンクが空にってしまうことがなく、タンクが空になってついには温水循環路に空気が吸入されて循環ポンプ１０のエアがみ等の不具合が発生するのを防止できるものである。
【００２５】
【実施例】
次にこの発明に係る触媒燃焼装置を図面に示された一実施例で説明する。
１は複数台設置された半密閉式温水ボイラで、ボイラ本体２に設けた戻り口３から戻ってきた熱媒体を加熱して、ボイラ本体２に設けた往き口４から送り出すもので、リモコン（図示せず）の暖房運転の開始又は停止操作により集中制御装置（図示せず）から制御信号が出力され、それにより始動停止及び運転状態を制御されるものである。
【００２６】
５はボイラ本体２内に設けられたシスターンタンクで、該シスターンタンク５上方の注入口６に圧力調整弁７を取り付けることにより密閉され、戻り口３から戻ってきた熱媒体を貯めるものである。
【００２７】
８はボイラ本体２内に設けられた熱交換器で、ボイラ本体２内に設けられたバーナ部９の燃焼ガスにより加熱され、通過する熱媒体を熱交換により加熱するものである。
【００２８】
１０はボイラ本体２内に設けられた循環ポンプで、シスターンタンク５内の熱媒体を熱交換器８に送り出し、該熱交換器８にて所定温度に加熱された熱媒体をボイラ本体２の往き口４から送り出すものでる。
【００２９】
１１はボイラ本体２内に設けられたリザーブタンクで、タンク上面に形成した通気孔１２により大気開放され、一端を圧力調整弁７に取り付けてあるオーバーフローパイプ１３の他端が該リザーブタンク１１内の底部中央に形成された凹部１４に達しており、又該リザーブタンク１１の底部付近の側面に一端が該リザーブタンク１１内の底部付近に設けられ、他端がボイラ本体２外に突出している排水パイプ１５が設けられている。
【００３０】
１６は排水パイプ接続管で、各半密閉式温水ボイラ１の排水パイプ１５が接続され、それにより各半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１内の熱媒体量が全て同じになるようになっているものである。
【００３１】
１７は往きヘッダで、往き管１８により各半密閉式温水ボイラ１の往き口４と接続され、各半密閉式温水ボイラ１から加熱された熱媒体が往き管１８を通って往きヘッダ１７で合流された後、総往き管１９から放熱器などの熱負荷（図示せず）に送られるものである。
【００３２】
２０は戻りヘッダで、戻り管２１により各半密閉式温水ボイラ１の戻り口３と接続され、熱負荷で放熱して温度の低くなった熱媒体が総戻り管２２から戻りヘッダ２０に戻ってきた後、該戻りヘッダ２０により各戻り管２１に分流されて各半密閉式温水ボイラ１へ熱媒体が戻されるものであり、熱媒体が半密閉式温水ボイラ１から往きヘッダ１７を介して熱負荷を通過し、戻りヘッダ２０を介して半密閉式温水ボイラ１へと戻る温水循環路を構成しているものである。
【００３３】
２３は往き側開閉弁で、各半密閉式温水ボイラ１の往き口４と往き管１８との間に設けられ、集中制御装置から出力される制御信号により開閉するものである。
【００３４】
２４は戻り側開閉弁で、各半密閉式温水ボイラ１の戻り口３と戻り管２１との間に設けられ、集中制御装置から出力される制御信号により開閉するものである。
【００３５】
２５は空気抜き弁で、各半密閉式温水ボイラ１の戻り口３とシスターンタンク５との間に設けられ、戻り口３を通って戻ってきた熱媒体内の空気をここで分離して排気し、シスターンタンク５内に空気が入らないようにしているものである。
【００３６】
前記圧力調整弁７は、図２に示すようにキャップ状でシスターンタンク５に取り付けられており、半密閉式温水ボイラ１の運転が開始されて温水循環路内の熱媒体温度が上昇して膨張し、それによりシスターンタンク５内の圧力が上昇して所定値例えば０．０８８２ＭＰａ（０．９Ｋｇｆ／ｃｍ２）以上になると、注入口６を閉塞している排水用弁体２６が排水用バネ２７を圧縮して上方に押し上げられることにより閉塞していた流出路２８が開放され、シスターンタンク５内の熱媒体が接続部２９からオーバーフローパイプ１３を通ってリザーブタンク１１内へ排水されるもので、排水によりシスターンタンク５内の圧力が下降すると排水用バネ２７により排水用弁体２６が押し下げられて流出路２８が再び閉塞されるものである。
【００３７】
また、逆に半密閉式温水ボイラ１の運転が停止されて温水循環路内の熱媒体温度が下降して収縮し、それによりシスターンタンク５内の圧力が下降して所定値例えば−０．００２９４ＭＰａ（−０．０３Ｋｇｆ／ｃｍ２）以下の負圧になると、排水用弁体２６の底部中央に設けられている給水用弁体３０が引っ張られて給水用バネ３１を圧縮して下方に押し下げられることにより、閉塞していた流入路３２が開放され、リザーブタンク１１内の熱媒体がオーバーフローパイプ１３から接続部２９そして流入孔３３を通ってシスターンタンク５内に給水されるもので、給水によりシスターンタンク５内の圧力が上昇すると給水用バネ３１により給水用弁体３０が押し上げられて流入路３２が再び閉塞されるものである。
【００３８】
次にこの一実施例の作動について説明する。
今、リモコン等により暖房運転の開始操作を行うと、要求される熱負荷の大きさに対応して集中制御装置から各半密閉式温水ボイラ１に運転開始信号が出力され、該信号を入力した半密閉式温水ボイラ１はその信号に基づいて暖房運転を開始する。
【００３９】
この時、要求される熱負荷がボイラ１台で間に合うくらい小さければ、半密閉式温水ボイラ１を１台だけ運転し、要求される熱負荷が最大熱負荷のように大きければ、設置されている全ての半密閉式温水ボイラ１を運転するものである。
【００４０】
又それと同時に、集中制御装置は運転される全ての半密閉式温水ボイラ１の往き側開閉弁２３と戻り側開閉弁２４とを閉鎖状態から開放状態に動作させるものである。
【００４１】
ここで図１のように３台の半密閉式温水ボイラ１が設置されて３台とも暖房運転を開始した場合を例に説明すると、暖房運転が開始され各半密閉式温水ボイラ１にて所定温度まで加熱された熱媒体が各往き管１８を通って往きヘッダ１７で合流して総往き管２２から熱負荷へと流れ、熱負荷で放熱した熱媒体が総戻り管２２から戻りヘッダ２０に戻ってきた後各戻り管２１に分流されて各半密閉式温水ボイラ１へ熱媒体が戻されるというように熱媒体が循環し、温水循環路を流れる熱媒体の温度が上昇していき、それに伴って熱媒体の体積も膨張する。
【００４２】
温水循環路を流れる熱媒体の体積が膨張することにより、各半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５内の熱媒体量が増加し、それに伴ってシスターンタンク５内の圧力が上昇する。
【００４３】
ここで暖房運転を行っている各半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５に取り付けた圧力調整弁７の中で、正圧での動作圧力値の一番小さい圧力調整弁７、つまり排水用バネ２７のバネ力が一番弱い圧力調整弁７の排水用弁体２６が押し上げられて閉塞していた流出路２８が開放される。
【００４４】
それにより運転している各半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５の中で、その圧力調整弁７の流出路２８が開放されたシスターンタンク５だけが他の半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５より内部の圧力が低くなるため、膨張した熱媒体はその内部の圧力が低くなったシスターンタンク５に流れ込む。
【００４５】
圧力調整弁７の流出路２８が開放されたシスターンタンク５に熱媒体が流れ込んでシスターンタンク５が満杯になると、熱媒体はオーバーフローパイプ１３を通ってリザーブタンク１１内へ排水されていく。
【００４６】
全ての半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１は、その底部側面に設けた排水パイプ１５が排水パイプ接続管１６にて各半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１内の熱媒体量が全て同量になるように接続されているので、シスターンタンク５が満杯になってリザーブタンク１１内へ排水されてきた熱媒体は、排水パイプ接続管１６を通って圧力調整弁７が動作していない各半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１内へと流れていく。
【００４７】
この場合は全ての半密閉式温水ボイラ１が運転している場合を例に説明したがこれに限らず、例えば１台だけ運転している場合でもその運転している半密閉式温水ボイラ１の圧力調整弁７の流出路２８が開放され、そのボイラのシスターンタンク５が満杯になってリザーブタンク１１内へ熱媒体が排水された時、各リザーブタンク１１は大気開放されているので、運転しているボイラのリザーブタンク１１内へ排水されてきた熱媒体は、排水パイプ接続管１６を通って運転していない各半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１内へと流れていくものである。
【００４８】
このように温水ボイラを複数台設置して熱負荷の要求熱量に応じて温水ボイラの運転台数を制御するものに半密閉式温水ボイラを使用しても、各ボイラのリザーブタンク１１が排水パイプ接続管１６により接続されて各リザーブタンク１１内の熱媒体量が全て同量になるようになっているので、各温水ボイラの圧力調整弁７が全部一斉に開放・閉塞動作しなくとも温水循環路を流れる全熱媒体の膨張量に対応でき、膨張した熱媒体を各リザーブタンク１１に流すのでボイラ本体２外へ熱媒体をどんどん排水してしまうことがなく、既存の半密閉式温水ボイラをそのまま使用して複数台設置できるものである。
【００４９】
又逆にリモコン等により暖房運転の停止操作を行うと、今まで暖房運転していたボイラが運転を停止し、熱媒体の温度が低下していき、それに伴って熱媒体の体積も収縮する。
【００５０】
温水循環路を流れる熱媒体の体積が収縮することにより、各半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５内の熱媒体量が減少し、それに伴ってシスターンタンク５内の圧力が下降して正圧から負圧へと変化する。
【００５１】
ここで暖房運転を行っていた各半密閉式温水ボイラ１のシスターンタンク５に取り付けた圧力調整弁７の中で、負圧での動作圧力値の一番小さい圧力調整弁７、つまり給水用バネ３１のバネ力が一番弱い圧力調整弁７の給水用弁体３０が引っ張り下げられて閉塞していた流入路３２が開放される。
【００５２】
それによりその流入路３２が開放されたシスターンタンク５の内圧より大気開放されているリザーブタンク１１の内圧の方が圧力が高いため、リザーブタンク１１内の熱媒体がオーバーフローパイプ１３を通ってシスターンタンク５内へ給水されていく。
【００５３】
全ての半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１は、その底部側面に設けた排水パイプ１５が排水パイプ接続管１６にて各半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１内の熱媒体量が全て同量になるように接続されているので、流入路３２が開放されたシスターンタンク５に熱媒体を給水しているリザーブタンク１１には、圧力調整弁７が動作していない各半密閉式温水ボイラ１のリザーブタンク１１内の熱媒体が排水パイプ接続管１６を通って流れ込んでいく。
【００５４】
この場合も全ての半密閉式温水ボイラ１が運転していて全停止した場合を例に説明したがこれに限らず、例えば運転している台数が減少したり、１台だけ運転していたのが停止して熱媒体の温度が下がって体積収縮した場合でもよく、運転していたいずれかの半密閉式温水ボイラ１の圧力調整弁７の流入路３２が開放されてそのボイラのリザーブタンク１１内の熱媒体がシスターンタンク５に給水された時、各リザーブタンク１１は大気開放されており且つ各リザーブタンク１１内の熱媒体量が全て同量になるように排水パイプ接続管１６により接続されているので、流入路３２が開放されてシスターンタンク５に熱媒体を給水しているリザーブタンク１１に他のボイラのリザーブタンク１１から熱媒体が流入し、各温水ボイラの圧力調整弁７が全部一斉に開放・閉塞動作しなくとも温水循環路を流れる全熱媒体の収縮量に対応でき、シスターンタンク５に熱媒体を給水しているリザーブタンク１１が空になって温水循環路に空気が流入することがなく、既存の半密閉式温水ボイラをそのまま使用して複数台設置できるものである。
【００５５】
またリザーブタンク１１は該リザーブタンク１１内の底部中央に凹部１４を形成すると共に、一端を圧力調整弁７に取り付けてあるオーバーフローパイプ１３の他端が該凹部１４に達しているので、リザーブタンク１１内の熱媒体を全部給水することができ、急激にリザーブタンク１１内の熱媒体がシスターンタンク５に給水されてもリザーブタンク１１内の熱媒体が残っているにもかかわらず空気を吸入してしまうことがなく、温水循環路に空気が流入するのを防止できるものである。
【００５６】
更に排水パイプ１５がリザーブタンク１１の底部付近の側面に設けられているので、リザーブタンク１１内の熱媒体が減少するとすぐ他のリザーブタンク１１から熱媒体が流入し、急激にリザーブタンク１１内の熱媒体がシスターンタンク５に給水されてもリザーブタンク１１内の熱媒体がなくなることがなく、したがって温水循環路に空気が流入するのを防止できるものである。
【００５７】
尚、本実施例では排水パイプ１５がリザーブタンク１１の底部付近の側面に設けられていたがこれに限定されず、リザーブタンク１１の下方例えばリザーブタンク１１の底部に設けても底部中央の凹部１４に設けてもよいものである。
【００５８】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、各半密閉式温水ボイラの大気開放されたリザーブタンクを排水パイプ接続管にて接続しているので、暖房運転の開始、停止、又運転中の運転台数の増減に伴って熱媒体が膨張・収縮し、運転していた各半密閉式温水ボイラのシスターンタンク内の圧力が上昇したり下降したとき、各半密閉式温水ボイラのシスターンタンクに取り付けてある圧力調整弁の中のどれか一つが動作しても、圧力調整弁が動作した半密閉式温水ボイラのリザーブタンク内の熱媒体が増加すればそのリザーブタンクから他の各半密閉式温水ボイラのリザーブタンクへ熱媒体が流出し、逆に圧力調整弁が動作した半密閉式温水ボイラのリザーブタンク内の熱媒体が減少すれば他の各半密閉式温水ボイラのリザーブタンクからそのリザーブタンクへ熱媒体が流入するものである。
【００５９】
それにより温水ボイラを複数台設置して熱負荷の要求熱量に応じて温水ボイラの運転台数を制御する温水循環装置に半密閉式温水ボイラを使用しても１台の半密閉式温水ボイラのリザーブタンクだけが満杯になったり空になったりすることがなく、全熱媒体の膨張量に対応できずにボイラ本体外へ熱媒体がどんどん排水されて全熱媒体量が著しく減少したり、逆に全熱媒体の収縮量に対応できずに温水循環路に空気が吸気されたりすることがなく、既存の半密閉式温水ボイラをそのまま複数台設置して熱負荷の要求熱量に応じて温水ボイラの運転台数を制御する温水循環装置を構成できるものである。
【００６０】
更にリザーブタンク内の底部に凹部を形成し、一端をシスターンタンクの圧力調整弁に取り付けてあるオーバーフローパイプの他端が該凹部に達していると共に、排水パイプが該リザーブタンクの下部に設けられているので、リザーブタンク内の熱媒体をシスターンタンクに全部給水することができ、またリザーブタンク内の熱媒体が減少するとすぐ他のリザーブタンクから熱媒体が流入ので、リザーブタンク内の熱媒体が残っているにもかかわらず空気を吸入することがなく、又急激にリザーブタンク内の熱媒体がシスターンタンクに給水されてもリザーブタンク内の熱媒体がなくなることがないので、温水循環路に空気が流入せず、循環ポンプのエアがみ等不具合が生ずるのを防止できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明一実施例を付した温水循環装置の概略図。
【図２】この発明一実施例を付した温水循環装置の圧力調整弁の断面図。
【図３】従来の温水循環装置の概略図。
【符号の説明】
５ シスターンタンク
６ 注入口
７ 圧力調整弁
８ 熱交換器
９ バーナ部
１０ 循環ポンプ
１１ リザーブタンク
１３ オーバーフローパイプ
１５ 排水パイプ
１６ 排水パイプ接続管
Claims (2)
- 熱負荷から戻ってきた熱媒体を貯めるシスターンタンクと、該シスターンタンク内の熱媒体を熱負荷へ送り出す循環ポンプと、該循環ポンプから送り出された熱媒体と熱交換する熱交換器と、該熱交換器を加熱するバーナ部と、前記シスターンタンクの注入口に取り付けられて該シスターンタンクを密閉すると共に、シスターンタンク内の圧力が上限所定値以上及び下限所定値以下の時開放しそれ以外の時は閉塞する圧力調整弁と、前記シスターンタンク内の圧力が上限所定値以上で圧力調整弁が開放した時シスターンタンクからの熱媒体の排水を貯め、シスターンタンク内の圧力が下限所定値以下で圧力調整弁が開放した時シスターンタンクへ熱媒体と給水する大気開放されたリザーブタンクと、一端が該リザーブタンクに設けられ他端がボイラ本体外に突出している排水パイプと、一端が圧力調整弁に設けられ他端がリザーブタンク内に設けられ、圧力調整弁が開放した時熱媒体が通るオーバーフローパイプとを備えた温水ボイラを複数台設置し、該複数台設置された温水ボイラと熱負荷との間に温水循環路を形成して熱負荷の状態に対応して温水ボイラの運転台数を制御する温水循環装置において、前記各温水ボイラの排水パイプを排水パイプ接続管にて接続したことを特徴とする温水循環装置。
- 上記排水パイプはリザーブタンクの下方に設けると共に、該リザーブタンクの底部に凹部を形成し、オーバーフローパイプの一端が該凹部まで達していることを特徴とする請求項１記載の温水循環装置。
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