JP4281009B2

JP4281009B2 - 温水熱源機

Info

Publication number: JP4281009B2
Application number: JP2005043617A
Authority: JP
Inventors: 則幸高須; 愛一郎加藤; 清渡邊
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2025-02-21
Also published as: JP2006226648A

Description

本発明は、温水を生成してそれを利用端末に供給する温水熱源機に関するものである。

暖房用等の温水を生成する温水熱源機には、循環液を加熱する熱交換器、循環液を端末放熱器に搬送するためのポンプ、循環液を貯留するタンクが組み込まれている。タンクと配管の接続構造としては、ゴム等の屈曲自在な材料で製造された配管をタンクの円筒形状に突起した配管接続部に挿入し、バンドで固定する方法や金属製の配管をタンクに溶接あるいはネジで固定する方法等がある。
タンクには、温水回路中の異物を捕獲し、熱交換器やポンプへ異物が侵入することを防止するための濾過器が備えられており（例えば、特許文献１参照）、また循環液の漏れや蒸発等による水位低下を検知するための水位センサが備えられている。水位センサは通常タンク上面から挿入され固定される（例えば、特許文献２参照）。
濾過器は、円筒状の形状でタンクに備えられた循環液給水口より挿入され、清掃の際は、循環液給水口より引き出し清掃される。
特開平０８−２８５２９５号公報特開平０３−１８２９９４号公報

上記した従来の暖房用等の温水熱源機におけるタンクと配管の接続構造においては、接続部に加わる熱ストレスにより接続部が緩み、循環液が漏れるおそれがある。また、温水熱源機筐体内に配管接続作業のための空間が必要であり、このため装置が大型化する。また、配管接続に手数も掛かる。

本発明は、上述のごとき従来の問題点を解決するためになされえたものであって、省スペースで容易にタンクと配管接続が可能で、タンクと配管の接続部から循環液漏れ等のおそれのないタンクと配管の構造による温水熱源機を得ることを目的とする。

本発明は、循環液を加熱する熱交換器、循環液を温水利用側端末に搬送するためのポンプ、循環液を貯留するタンクを備えた温水熱源機であって、前記タンクをタンク本体とタンク蓋から構成し、温水利用側端末からタンク本体への戻り配管を該配管の頂部を∩型の形状とし、一端に温水利用側端末との接続口を備え、且つ前記∩型の曲部を上面が開放されたタンク本体の上端に備えたＵ型形状の開口部に引掛け嵌合により接続し、タンク本体とタンク蓋で挟み込み固定していることを特徴とする。
また、循環液を加熱する熱交換器、循環液を温水利用側端末に搬送するためのポンプ、循環液を貯留するタンクを備えた温水熱源機であって、前記タンクをタンク本体とタンク蓋から構成し、熱交換器から温水利用側端末への温水供給配管から分岐されて前記タンクに接続されるバイパス配管を備え、該バイパス配管の頂部を∩型の形状とし、且つ前記∩型の曲部を上面が開放されたタンク本体の上端に備えたＵ型形状の開口部に引掛け嵌合により接続し、タンク本体とタンク蓋で挟み込み固定していることを特徴とする。

本発明によれば、省スペースで容易にタンクと配管接続が可能であり、しかもタンクと配管の接続部からの循環液漏れのないタンク配管構造を得ることができる。

以下、図を参照しながら本発明を詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態１における温水熱源機の構成を示す模式図、図２は本実施の形態１におけるタンク部分の斜視外観図、図３は図２の外観図からタンク蓋を除いた状態を示す斜視外観図、図４は図３から配管および濾過器を除いた状態を示す斜視外観図、図５は図４のタンクの平面図である。

本発明の実施形態に係る温水熱源機は、図１に示すように、循環液を貯留し循環液内の気体と液体を分離するためのタンク２と、循環液を加熱する熱交換器４と、循環液を熱交換器４を介して温水利用端末８に搬送するためのポンプ７とを配管で接続して、それらを温水熱源機筐体１に収めたものである。また、９は熱交換器４の出口から温水を温水利用端末８へ供給する温水供給配管、５は温水利用端末８からのタンク２への戻り側配管、６は温水供給配管９の途中からタンク２内へのバイパス配管を表している。
温水利用端末８から戻った温水は一旦タンク２に貯留され、ポンプ７により熱交換器４に搬送され、そこで加熱された後、温水供給配管９から温水利用端末８へ送られる。

図２に示すように、タンク２は上面が開口したタンク本体２１と、タンク本体２１の上部に容易に脱着可能なタンク蓋３１から構成される。また、タンク蓋３１には循環液をタンク本体２１内へ給水するための給水口３２が設けられ、循環液の漏れや蒸発による水位低下を検知するための水位センサ３８が取り付けられる。
また、図３に示すように、タンク本体２１の内部には循環液中の異物を捕獲するための濾過器３５が備えられている。なお、万が一タンク本体２１内の流路で循環液中の気体が分離できなかった場合、濾過器３５にて循環液中の気体は分離される。

さらに、図４、図５に示すように、タンク本体２１には往き側配管接続口２２と、戻り側配管接続口２３およびバイパス配管接続口２４の接続口が設けられている。往き側配管接続口２２はタンク本体２１の下面または底面に設けられ、円筒形の突起形状を有し、循環ポンプ７の吸込側に配管接続される。戻り側配管接続口２３は上面が開放されたタンク本体２１の側壁面上部に設けられたＵ字型の開口形状であり、温水を利用する温水利用端末８からの戻り側配管が接続される。バイパス配管接続口２４は戻り側配管接続口２３と同様に上面が開放されたタンク本体２１の側壁面上部に設けられたＵ字型の開口形状であり、温水供給配管９から分岐したバイパス配管６が接続される。これら戻り側配管接続口２３とバイパス配管接続口２４は、それらと戻り配管５又はバイパス配管６との嵌合部が、タンク本体２１内に給水された循環液の水面より上部に位置するように、タンク本体２１の上部に設けられている。

実施の形態１
図６は本発明の実施の形態１で採用した戻り配管５の説明図である。図６に示されているように、戻り配管５はその頂部が∩型形状となっており、一端にタンク本体２１内部に配置される吐出口を備え、他端に温水利用側端末との接続口５１を備える。戻り配管５は、その∩型曲部５２をタンク本体２１上部の戻り側配管接続口２３のＵ字型開口に引掛けて嵌合接続するとともに、タンク本体２１とタンク蓋３１により挟み込まれて固定されている。

また、タンク本体２１内部は往き側配管接続口２２と戻り配管５の吐出口の間が流路仕切り壁２５にて仕切られており、循環液中の気体と液体を分離するのに必要な流路距離が確保されている。上面から見た場合、戻り配管５の吐出口と往き側配管接続口２２は流路仕切り壁２５を中心に略対称となるように配置されている。

実施の形態１によれば、タンク本体２１と戻り配管５との接続が容易に可能となる。また、戻り配管５がタンク本体２１とタンク蓋３１により挟み込まれているため、タンク本体２１と戻り配管５の接続部からの循環液漏れも防止される。

実施の形態２
図７は本発明の実施の形態２で採用したバイパス配管６の説明図である。図７に示されているように、バイパス配管６も戻り配管５と同様にその頂部を∩型の形状としている。バイパス配管６の一端はタンク本体２１内部に配置される吐出口となっており、その他端は接続口６１を介して温水供給配管９と接続されている。バイパス配管６は、その∩型曲部６２をタンク本体２１の上部のバイパス配管接続口２４に引掛けて嵌合接続するとともに、タンク本体２１とタンク蓋３１により挟み込まれて固定されている。

実施の形態２によれば、省スペースで容易にタンクとバイパス配管６との接続が可能となり、またタンクと配管の接続部からの循環液漏れの恐れのないメンテナンス性に富む効率的な配管構造を有する温水熱源機を得ることができる。

なお、タンク本体２１内部に挿入された戻り配管５とバイパス配管６の吐出口位置は吐出流れの妨げとならいように、タンク本体２１の底面からの距離と循環液水面からの距離が十分に確保されているものとする。

実施の形態３
濾過器３５は、図３〜図５に示されているように、タンク本体２１に形成されたガイド溝２６に沿って着脱できるようになっている。濾過器３５は、図９に示されるように板状の形状で、樹脂製の濾過器枠３６にメッシュ状の樹脂製の濾過器メッシュ３７部分が一体成形されたものや、金属製の濾過器枠３６に金網製の濾過器メッシュ３７が溶接された構造からなる。従って、濾過器３５は、着脱可能なタンク蓋３１を取り外した後、タンク本体２１のガイド２６溝から容易に引き出して取り外すことができる。この濾過器３５の取り外しの際には、濾過器３５の枠３６がタンク本体２１のガイドに接触する構造となっており、メッシュ部３７はタンク本体２１とは直接接触しないため、濾過器３５により捕獲した異物がタンク本体２１内に落下することはない。

また、図８に示されているように、タンク蓋３１に備えられた給水口３２は、給水口３２から給水された循環液が濾過器３５を通過するような位置に設けられている。これにより給水時に循環液に混入した異物の熱交換器４やポンプ７への侵入を防止できる。
これにより濾過器３５のタンク本体２１への着脱は容易となり、またこの濾過器３５により循環液中の異物を捕獲し、熱交換器４やポンプ７への異物の侵入を防止することができる。

実施の形態４
図５に示されているように、タンク本体２１には、循環液が流れる流路と水位センサ３８により水位検知が行われる水位検知部２８との間を仕切る流路仕切り壁２７を設けるのが好ましい。なお、流路仕切り壁２７は実際に水位が検知される位置から離れた位置に切欠き２７ａが設けられている。このような流路仕切り壁２７を採用したことで、循環液流れにより水位検知部２８において循環液が波打つことが防止され、水位検知部２８の循環液水位は安定する。

また、図８に示すように、水位センサ３８を固定しておく水位センサ固定部３３はタンク蓋３１上面より一段下がった面に設けるとともに、この一段下がった面からタンク蓋３１の外縁まで排水溝３４を設けている。これにより、万が一雨水等の侵入した場合も水位センサ固定部３３には水が溜まらず、適正な水位検知が可能となる。

戻り配管５およびバイパス配管６とタンク本体２１との接続は上述のような構造となっており、その∩型曲部をタンク本体２１に引掛けるとともに、その上からタンク蓋３１を利用して挟み込み固定するため配管作業が容易となる。しかも、接続に必要なスペースが少なくて済み、温水熱源機が大型化することはない。なお、タンク本体２１と配管５，６の嵌合部は、タンク本体２１に給水された循環液の開放端より上部に位置させている。
これにより、熱ストレス等による配管接続部緩みから生じる配管接続部からの循環液漏れの発生を防止することができる。

実施の形態５
ところで、戻り配管５およびバイパス配管６をタンク本体２１とタンク蓋３１との間に固定するに際しては、∩型の曲部５２、６２、特にその頂部に伸縮自在な材料で製造されたシール材５３を挿入した状態で、戻り配管５やバイパス配管６をタンク本体２１とタンク蓋３１間に接続するのが好ましい。このようにすると、各配管５，６が密着安定して固定されるので、振動等に対しての配管の安全性を向上できるばかりでなく、接続部の密閉性も高まり、無用な循環液の蒸発を抑制できるからである。なお、シール材５３としては、比較的耐熱性のよい反発弾性に優れた材料、例えば合成ゴム等で構成することが好ましい。

上記本発明の実施の形態においては、暖房用等の温水熱源機を想定して記述されているが、例えば広域に対する空調用、温水プール用等の大型温水熱源機に対しても適用可能である。また、上記各実施の形態は適宜に組み合わせて採用しても良い。

本発明の実施の形態１における温水熱源機の構成を示す模式図である。図１の温水熱源機を構成するタンク部分の斜視外観図である。図２のタンクからタンク蓋を除いた状態を示す斜視外観図である。図３のタンクから配管および濾過器を除いた状態を示す斜視外観図である。図４の平面視外観図である。本発明の実施の形態１における戻り側配管を示す説明図である。本発明の実施の形態２におけるバイパス配管を示す説明図である。本発明の実施の形態１〜３におけるタンク蓋の斜視外観図である。本発明の実施の形態３における濾過器の構造を示す説明図である。

符号の説明

１：温水熱源機筐体、２：タンク、４：熱交換器、５：戻り配管、６：バイパス配管、７：ポンプ、８：温水利用端末、９：温水供給配管、２１：タンク本体、２２：往き側配管接続口、２３：戻り側配管接続口、２４：バイパス配管接続口、２５：流路仕切り壁、２６：ガイド溝、２７：水位センサ仕切り壁、２８：水位検知部、３１：タンク蓋、３２：給水口、３３：水位センサ取付け部、３４：排水溝、３５：濾過器、３６：濾過器枠、３７：濾過器メッシュ、３８：水位センサ、５１：温水利用側端末との接続口、５２：戻り配管の頂部、５３：シール材、６１：熱交換器出口配管の接続口、６２：バイパス配管の頂部。

Claims

循環液を加熱する熱交換器、循環液を温水利用側端末に搬送するためのポンプ、循環液を貯留するタンクを備えた温水熱源機であって、
前記タンクをタンク本体とタンク蓋から構成し、
温水利用側端末からタンク本体への戻り配管を該配管の頂部を∩型の形状とし、一端に温水利用側端末との接続口を備え、且つ前記∩型の曲部を上面が開放されたタンク本体の上端に備えたＵ型形状の開口部に引掛け嵌合により接続し、タンク本体とタンク蓋で挟み込み固定していることを特徴とする温水熱源機。
循環液を加熱する熱交換器、循環液を温水利用側端末に搬送するためのポンプ、循環液を貯留するタンクを備えた温水熱源機であって、
前記タンクをタンク本体とタンク蓋から構成し、
熱交換器から温水利用側端末への温水供給配管から分岐されて前記タンクに接続されるバイパス配管を備え、該バイパス配管の頂部を∩型の形状とし、且つ前記∩型の曲部を上面が開放されたタンク本体の上端に備えたＵ型形状の開口部に引掛け嵌合により接続し、タンク本体とタンク蓋で挟み込み固定していることを特徴とする温水熱源機。
タンク本体とタンク蓋の間の配管挟み部にシール材を配設したことを特徴とする請求項１または２に記載の温水熱源機。