JP7344432B2 - 温水暖房用ヘッダ - Google Patents

Description

本発明は、温水暖房装置と複数の暖房端末との間で暖房用の温水を流通させるための温水暖房用ヘッダに関する。

従来から、温水暖房装置から供給される高温水を利用して建物内の暖房を行う暖房端末が広く利用されている。暖房端末は、床暖房装置や温風暖房装置等であり、建物内に複数の暖房端末が設置されている。温水暖房装置は、これら暖房端末に高温水を供給すると同時に、複数の暖房端末から戻ってくる低温水を導入し、複数の暖房端末と温水暖房装置の間で暖房用の温水を加熱しながら循環させる。

通常、温水暖房装置には、複数の暖房端末に高温水を分配する温水往きヘッダと、複数の暖房端末から戻ってくる低温水を合流させる温水戻りヘッダが、装備されている。複数の暖房端末から延びる複数の温水暖房配管は、例えば建物の基礎に設けられた円形の基礎貫通孔に通されて、対応する温水往きヘッダと温水戻りヘッダに接続される。

基礎貫通孔は、例えば特許文献１のように、基礎を構成するコンクリートの打設時に形成され、複数のコードや配管に対応できる大きさである。また、温水往きヘッダと温水戻りヘッダは、例えば特許文献２のように、高温水吐出口を直線状に整列させた温水往きヘッダと、低温水導入口を直線状に整列させた温水戻りヘッダが知られている。

特開２０１０－４７９５２号公報 特開２０１９－９５１０５号公報

温水暖房装置の施工時には、基礎貫通孔に通された複数の温水暖房配管が温水往きヘッダと温水戻りヘッダに接続される。温水暖房装置は、基礎貫通孔が設けられた建物の外壁に寄せて設置され、美観を損なわないように複数の温水暖房配管の基礎貫通孔から外部に延びる部分を短くしてなるべく見えないようにしている。しかし、短い温水暖房配管を曲げて接続するので、また、温水暖房装置の狭い接続用スペースで複数の温水暖房配管を接続するので、配管の接続作業の負担が大きい。一方、外観上も複数の温水暖房配管が交差していると乱雑な印象を与えがちで、美観を損なう場合があった。

本発明の目的は、美観を損なわないように温水暖房配管を接続すると共に、接続作業の負担を軽減することができる温水暖房用ヘッダを提供することである。

請求項１の発明の温水暖房用ヘッダは、温水暖房装置から供給される高温水を複数の暖房端末に分配する温水往きヘッダと、前記複数の暖房端末で放熱されて前記温水暖房装置に戻る低温水を集合させる温水戻りヘッダとが、ヘッダ本体に一体化された温水暖房用ヘッダにおいて、前記ヘッダ本体から同じ方向に延びる高温水導入口と低温水吐出口と、前記ヘッダ本体から前記高温水導入口及び前記低温水吐出口と反対側に延びる複数の高温水吐出口と複数の低温水導入口と、前記高温水導入口から複数の前記高温水吐出口に高温水を分配する分配通路と、複数の前記低温水導入口から前記低温水吐出口に低温水を集合させる集合通路を有し、複数の前記高温水吐出口と複数の前記低温水導入口のうちの一方が前記ヘッダ本体の中央近傍部に配置され、他方が前記中央近傍部よりも外側に前記一方に対して同心状に配置されたことを特徴としている。

上記構成によれば、複数の暖房端末から延びる複数の温水暖房配管を温水暖房用ヘッダの複数の高温水吐出口及び複数の低温水導入口に接続し、この温水暖房用ヘッダの高温水導入口及び低温水吐出口と温水暖房装置とを、往きと戻りの２本の配管で接続できる。従って、温水暖房装置に配管を曲げて接続する作業の負担が軽減される。また、複数の高温水吐出口又は複数の低温水導入口が、ヘッダ本体の中央近傍部にまとめられているので、暖房端末側の複数の温水暖房配管を接続する際に、高温水吐出口と低温水導入口を間違え難くなり、配管を接続する作業の負担が軽減される。

請求項２の発明の温水暖房用ヘッダは、請求項１の発明において、前記高温水吐出口と前記低温水導入口が前記ヘッダ本体の中心から半径方向に整列されて吐出導入ペアが形成されたことを特徴としている。
上記構成によれば、１つの暖房端末から延びる温水暖房配管のペアを１つの吐出導入ペアに容易に接続することができるので、接続を間違え難くなり、配管を接続する作業の負担が軽減される。

請求項３の発明の温水暖房用ヘッダは、請求項１又は２の発明において、前記ヘッダ本体が円板状又は円柱状に形成され、建物の円形の基礎貫通孔を閉塞するように取り付けられることを特徴としている。
上記構成によれば、基礎貫通孔がヘッダ本体によって閉塞されるので、複数の暖房端末から延びる複数の温水暖房配管は基礎の内側に隠れて見えず、２本の配管が見えるだけなので乱雑な印象を与え難く、美観を損なわないようにすることができる。また、基礎貫通孔がヘッダ本体によって閉塞されるので、建物の床下空間に害虫等の異物が侵入することを防止できる。

請求項４の発明の温水暖房用ヘッダは、請求項１～３の何れか１項の発明において、複数の前記高温水吐出口又は複数の前記低温水導入口の少なくとも一部に熱動弁が取り付けられたことを特徴としている。
上記構成によれば、熱動弁が装備された高温水吐出口又は低温水導入口に接続されている暖房端末における温水の流通を、温水暖房用ヘッダにおいて制御することができる。

本発明の温水暖房用ヘッダによれば、美観を損なわないように温水暖房配管を接続すると共に、接続作業の負担を軽減することができる。

本発明の実施例に係る温水暖房用ヘッダ使用して温水暖房システムを施工した図である。 本発明の実施例に係る温水暖房用ヘッダの温水暖房装置側を示す斜視図である。 本発明の実施例に係る温水暖房用ヘッダの暖房端末側を示す斜視図である。 本発明の実施例に係る温水暖房用ヘッダの暖房端末側の正面図である。 本発明の実施例に係る温水暖房用ヘッダの低温水導入口に熱動弁を装備させた場合の要部断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。

図１に示すように、建物の基礎Ｂには、コードや配管等を通すために、基礎Ｂの内側の床下空間と建物の外を連通させる複数の基礎貫通孔Ｔ１，Ｔ２が設けられている。基礎貫通孔Ｔ１には温水暖房用ヘッダ１が取り付けられ、その近くに温水暖房装置２が設置されている。建物内には、複数の暖房端末Ｈ１，Ｈ２が設置されている。尚、基礎貫通孔Ｔ２には給湯装置の給湯配管等が通され、基礎貫通孔Ｔ２が使用されない場合には閉塞用の蓋が取り付けられる。

温水暖房装置２から温水暖房用ヘッダ１に温水往き配管３と温水戻り配管４が接続されている。温水往き配管３は、温水暖房装置２から温水暖房用ヘッダ１を介して建物内の複数の暖房端末Ｈ１，Ｈ２に暖房用の高温水を供給する。温水戻り配管４は、複数の暖房端末Ｈ１，Ｈ２で放熱した低温水を、温水暖房用ヘッダ１を介して回収して温水暖房装置２に戻す。また、暖房端末Ｈ１，Ｈ２から延びる温水暖房配管ペア５，６が、温水暖房用ヘッダ１に接続されている。尚、温水暖房用ヘッダ１と配管の接続には、クイックファスナやカップリングクランプ等が使用される。

温水暖房配管ペア５は、一方が暖房端末Ｈ１に高温水を供給する温水暖房配管５ａであり、他方が暖房端末Ｈ１で放熱した低温水を回収する温水暖房配管５ｂである。温水暖房配管ペア６も同様に、高温水用の温水暖房配管６ａと低温水用の温水暖房配管６ｂを有する。上記のように、温水暖房装置２と複数の暖房端末Ｈ１，Ｈ２とを、温水暖房用ヘッダ１を介して接続して温水暖房システムが構成されている。図示を省略するが、基礎貫通孔Ｔ１，Ｔ２又は建物の壁部の開口を介して各暖房端末Ｈ１，Ｈ２と温水暖房装置２の通信用の配線も接続されている。

温水暖房装置２は、図示を省略するが、熱源機とポンプを有する。そしてポンプを駆動して温水暖房用ヘッダ１を介して、熱源機で加熱した高温水を暖房端末Ｈ１，Ｈ２に供給すると共に暖房端末Ｈ１，Ｈ２から低温水を回収する。熱源機には、燃焼式のものやヒートポンプ式のもの、発電等の排熱を利用するもの等が使用できる。説明を省略するが、暖房端末Ｈ１，Ｈ２は、温水を利用する床暖房装置や温風ヒータ、コンベクタヒータ等である。

図２～図４に示すように、温水暖房用ヘッダ１は、円板状のヘッダ本体７と第１ヘッダ８と第２ヘッダ９を有し、ヘッダ本体７に第１ヘッダ８と第２ヘッダ９が一体化されて形成されている。ヘッダ本体７は、基礎貫通孔Ｔ１の内径（例えば１００ｍｍ）よりも若干小さい直径の円板状であるが、これよりも厚みがある円柱状に形成されていてもよい。

第１，第２ヘッダ８，９は、温水の流通方向によって、高温水を分配する温水往きヘッダの役割と、低温水を集合させる温水戻りヘッダの役割を入れ替えることができる。以下では、第１ヘッダ８を温水往きヘッダ１１、第２ヘッダ９を温水戻りヘッダ１２として説明し、温水の流通方向を反対にして役割を入れ替えた場合の説明を省略する。

温水往きヘッダ１１は、１つの高温水導入口１１ａと複数の高温水吐出口１１ｂ～１１ｅと、高温水導入口１１ａから複数の高温水吐出口１１ｂ～１１ｅに高温水を分配する分配通路１１ｆを有する。温水戻りヘッダ１２は、１つの低温水吐出口１２ａと複数の低温水導入口１２ｂ～１２ｅと、複数の低温水導入口１２ｂ～１２ｅから低温水吐出口１２ａに低温水を集合させる集合通路１２ｆを有する。複数の高温水吐出口１１ｂ～１１ｅは複数の低温水導入口１２ｂ～１２ｅと同数であり、ここでは夫々４つであるが、夫々３つでもよく、夫々５つ以上でもよい。

高温水導入口１１ａはヘッダ本体７の中央に配置され、この高温水導入口１１ａと低温水吐出口１２ａがヘッダ本体７から同じ方向に夫々延びている。複数の高温水吐出口１１ｂ～１１ｅと複数の低温水導入口１２ｂ～１２ｅは、ヘッダ本体７から高温水導入口１１ａ及び低温水吐出口１２ａと反対側に夫々延びている。以下、ヘッダ本体７の高温水導入口１１ａと低温水吐出口１２ａがある側を温水暖房装置側、複数の高温水吐出口１１ｂ～１１ｅと複数の低温水導入口１２ｂ～１２ｅがある側を暖房端末側と呼ぶことにする。

複数の高温水吐出口１１ｂ～１１ｅと複数の低温水導入口１２ｂ～１２ｅのうち、複数の高温水吐出口１１ｂ～１１ｅ（一方）がヘッダ本体７の中央近傍部に、ヘッダ本体７の中心から半径方向に夫々同じ距離だけ離隔させて且つ周方向均等位置となるように配置されている。そして複数の低温水導入口１２ｂ～１２ｅ（他方）がその中央近傍部よりも外側に、複数の高温水吐出口１１ｂ～１１ｅに対して同心状に並ぶように配置されている。

分配通路１１ｆは、ヘッダ本体７の暖房端末側で、高温水導入口１１ａに連通するヘッダ本体７の中央から複数の高温水吐出口１１ｂ～１１ｅまで放射状に延びている。集合通路１２ｆは、ヘッダ本体７の温水暖房装置側で複数の低温水導入口１２ｂ～１２ｅに対応する位置を通るように延びて低温水吐出口１２ａに連通している。ここでは低温水吐出口１２ａが低温水導入口１２ｃに対応する位置に設けられているが、低温水吐出口１２ａは集合通路１２ｆの任意の位置に配置してもよい。また、集合通路１２ｆが折れ線状に設けられているが、集合通路１２ｆはヘッダ本体７の外縁部に沿うように円弧状に設けてられてもよい。

高温水導入口１１ａと低温水吐出口１２ａと集合通路１２ｆは、ヘッダ本体７を構成する温水暖房装置側部材７ａに形成されている。複数の高温水吐出口１１ｂ～１１ｅと複数の低温水導入口１２ｂ～１２ｅと分配通路１１ｆは、ヘッダ本体７を構成する暖房端末側部材７ｂに形成されている。これらを貼り合わせ一体化させて温水暖房用ヘッダ１が形成されている。

例えば暖房端末Ｈ１から延びる温水暖房配管ペア５は、基礎貫通口Ｔ１から外に引き出された状態で温水暖房用ヘッダ１に接続される。このとき、暖房端末Ｈ１の温水の流通方向に従って、温水暖房用配管５ａが高温水吐出口１１ｂ～１１ｅのうちの１つに接続され、温水暖房用配管５ｂが低温水導入口１２ｂ～１２ｅのうちの１つに接続される。どの高温水吐出口と低温水導入口に接続されても、流通方向が正しければ基本的に問題はない。しかし、複数の暖房端末の温水暖房配管ペアを接続する場合には、接続を間違えたり接続し忘れたりする虞がある。

そのため、確実に接続できると共にその確認を容易に行うことができるように、例えば高温水吐出口１１ｂと対応する低温水導入口１２ｂによる吐出導入ペア１３ｂが形成されている。この吐出導入ペア１３ｂは、高温水吐出口１１ｂと対応する低温水導入口１２ｂが、ヘッダ本体７の中心から半径方向に整列されて形成されている。他の高温水吐出口１１ｃ～１１ｅと対応する低温水導入口１２ｃ～１２ｅについても同様に、吐出導入ペア１３ｃ～１３ｅが形成されている。

例えば、温水暖房配管ペア５，６が吐出導入ペア１３ｂ，１３ｄに夫々接続されて、全ての温水暖房配管ペアが吐出導入ペアに夫々接続された温水暖房用ヘッダ１において、未接続の吐出導入ペア１３ｃ，１３ｅに温水の流出を防ぐ図示外の閉止栓が夫々装着される。温水暖房用ヘッダ１の高温水導入口１１ａには、温水暖房装置２の高温水供給口に接続される温水往き配管３が接続される。また、温水暖房用ヘッダ１の低温水吐出口１２ａには、温水暖房装置２の低温水回収口に接続される温水戻り配管４が接続される。

全ての配管を接続し終わった温水暖房用ヘッダ１は、温水暖房配管ペア５，６を基礎Ｂの内側に押し戻して基礎貫通孔Ｔ１に収容される。そして、ヘッダ本体７の外縁部が基礎貫通孔Ｔ１の内周壁部に例えばコーキング剤によって固定されて、この基礎貫通孔Ｔ１が閉塞される。温水往き配管３と温水戻り配管４は、例えば上方に夫々曲げられて温水暖房装置２に接続される。

ヘッダ本体７が厚く形成されて円柱状である場合には、温水暖房用ヘッダ１の姿勢を基礎貫通孔Ｔ１内で安定させ易いので、接続作業が容易になる。また、温水暖房用ヘッダ１が基礎貫通孔Ｔ１に挿入できない場合には、基礎貫通孔Ｔ１の温水暖房装置側でコーキング剤によって基礎Ｂに固定されて、この基礎貫通孔Ｔ１を塞ぐようにしてもよい。

複数の暖房端末Ｈ１，Ｈ２から延びる複数の温水暖房配管ペア５，６は基礎Ｂの内側に隠れて見えず、温水暖房用ヘッダ１に接続された温水往き配管３と温水戻り配管４の２本の配管が見えるだけである。それ故、これらの配管が乱雑な印象を与える虞は殆どなく、美観が損なわれない。また、温水暖房装置２には、温水往き配管３と温水戻り配管４の２本の配管を接続するので、温水暖房装置２の狭い接続スペースにおいて配管の接続作業が容易になり、その負担が軽減される。

そして、基礎貫通孔Ｔ１が温水暖房用ヘッダ１のヘッダ本体７によって閉塞されるので、基礎貫通孔Ｔ１から建物の床下空間に害虫等の異物が侵入することを防止できる。このとき、温水暖房用ヘッダ１を使用しない従来の接続態様と比べて、複数の配管の間の隙間や複数の配管と基礎貫通孔の内壁との間の隙間をコーキング剤等で埋める必要がないので、容易に且つ確実に基礎貫通孔を閉塞することができる。

暖房端末は、暖房用の温水を流通させないように閉止する閉止機構を備えていない場合がある。温水暖房用ヘッダ１においてこのような暖房端末への高温水の供給の開始と停止の制御ができるように、複数の低温水導入口の少なくとも一部の低温水導入口に熱動弁を取り付けることができる。例えば図５のように、低温水導入口１２ｂに熱動弁１４を装備させる。

熱動弁１４は、通電により加熱されたサーモエレメントの膨張を利用してロッド１４ａを進出させ、ロッド１４ａの先端の弁体１４ｂを弁座１４ｃから離隔させて流体を流通させる。通電が停止されるとサーモエレメントが収縮し、リターンスプリング１４ｄによってロッド１４ａが後退して弁体１４ｂが弁座１４ｃに密着し、流体の流通を停止させる。

こうして、熱動弁１４を備えた低温水導入口１２ｂに接続された暖房端末Ｈ１における暖房用の温水の流通を制御することができる。尚、低温水吐出口１２ａが集合通路１２ｆのどの低温水導入口１２ｂ～１２ｅにも対応しない位置に配置されている場合には、全ての低温水導入口１２ｂ～１２ｅに熱動弁１４を夫々装備させることができる。

本発明の温水暖房用ヘッダ１の作用、効果について説明する。
温水暖房用ヘッダ１は、温水往きヘッダ１１と温水戻りヘッダ１２とがヘッダ本体７に一体化されて形成されている。この温水暖房用ヘッダ１に、複数の暖房端末Ｈ１，Ｈ２から延びる複数の暖房用配管５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂを接続し、この温水暖房用ヘッダ１と温水暖房装置２を温水往き配管３と温水戻り配管４の２本の配管で接続できる。従って、温水暖房装置２に配管を曲げて接続する作業の負担を軽減することができる。

また、複数の高温水吐出口１１ｂ～１１ｅが、ヘッダ本体７の中央近傍部にまとめられているので、暖房端末Ｈ１，Ｈ２の複数の温水暖房配管５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂを接続する際に、高温水吐出口と低温水導入口を間違え難くなり、配管を接続する作業の負担が軽減される。

温水暖房用ヘッダ１には、高温水吐出口１１ｂ～１１ｅと低温水導入口１２ｂ～１２ｅがヘッダ本体７の中心から半径方向に夫々整列されて吐出導入ペア１３ｂ～１３ｅが形成されている。従って、暖房端末Ｈ１の温水暖房配管ペア５を例えば吐出導入ペア１３ｂに接続し、暖房端末Ｈ２の温水暖房配管ペア５を例えば吐出導入ペア１３ｄに接続することによって、接続を間違え難くなり、配管を接続する作業の負担を軽減することができる。これよりも暖房端末の台数が増えても、同様に配管を接続する作業の負担を軽減することができる。

温水暖房用ヘッダ１は、ヘッダ本体７が円板状又は円柱状に形成され、建物の円形の基礎貫通孔Ｔ１を閉塞するように取り付けられる。従って、暖房端末Ｈ１，Ｈ２から延びる複数の配管５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂは、基礎Ｂの内側に隠れて見えず、温水往き配管３と温水戻り配管４の２本の配管が見えるだけなので乱雑な印象を与え難く、美観を損なわないようにすることができる。

また、基礎貫通孔Ｔ１がヘッダ本体７によって閉塞されるので、この基礎貫通孔Ｔ１から建物の床下空間に害虫等の異物が侵入することを防止できる。さらに、複数の配管の間の隙間や複数の配管と基礎貫通孔の内壁との間の隙間をコーキング剤等で埋める必要がないので、容易に且つ確実に基礎貫通孔Ｔ１を閉塞することができる。

温水暖房用ヘッダ１は、複数の高温水吐出口１１ｂ～１１ｅ又は複数の低温水導入口１２ｂ～１２ｅの少なくとも一部に熱動弁１４が取り付けられる。従って、例えば熱動弁１４が装備された低温水導入口１２ｂに接続されている暖房端末Ｈ１における温水の流通を、温水暖房用ヘッダ１において制御することができる。

温水暖房用ヘッダ１の温水の流通方向が上記と反対になるように配管を接続して、第１，第２ヘッダ８，９の役割を入れ替えても、上記と同様に機能させることができる。また、ヘッダ本体７の外縁部の一部を切り欠いて配線挿通部が形成され、例えば暖房端末Ｈ１，Ｈ２と温水暖房装置２の通信用の配線をこの配線挿通部に通すことにより、配線を接続する作業の負担も軽減し、且つ美観を損なわないようにすることができる。その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、上記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。

１ ：温水暖房用ヘッダ
２ ：温水暖房装置
３ ：温水往き配管
４ ：温水戻り配管
５，６ ：温水暖房配管ペア
５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ：温水暖房配管
７ ：ヘッダ本体
７ａ ：温水暖房装置側部材
７ｂ ：暖房端末側部材
８ ：第１ヘッダ
９ ：第２ヘッダ
１１ ：温水往きヘッダ
１１ａ ：高温水導入口
１１ｂ～１１ｅ：高温水吐出口
１１ｆ ：分配通路
１２ ：温水戻りヘッダ
１２ａ ：低温水吐出口
１２ｂ～１２ｅ：低温水導入口
１２ｆ ：集合通路
１３ｂ～１３ｅ：吐出導入ペア
１４ ：熱動弁
１４ａ ：ロッド
１４ｂ ：弁体
１４ｃ ：弁座
１４ｄ ：リターンスプリング
Ｂ ：基礎
Ｈ１，Ｈ２：暖房端末
Ｔ１，Ｔ２：基礎貫通孔

Claims (4)

1. 温水暖房装置から供給される高温水を複数の暖房端末に分配する温水往きヘッダと、前記複数の暖房端末で放熱されて前記温水暖房装置に戻る低温水を集合させる温水戻りヘッダとが、ヘッダ本体に一体化された温水暖房用ヘッダにおいて、
   前記ヘッダ本体から同じ方向に延びる高温水導入口と低温水吐出口と、
   前記ヘッダ本体から前記高温水導入口及び前記低温水吐出口と反対側に延びる複数の高温水吐出口と複数の低温水導入口と、
   前記高温水導入口から複数の前記高温水吐出口に高温水を分配する分配通路と、
   複数の前記低温水導入口から前記低温水吐出口に低温水を集合させる集合通路を有し、
   複数の前記高温水吐出口と複数の前記低温水導入口のうちの一方が前記ヘッダ本体の中央近傍部に配置され、他方が前記中央近傍部よりも外側に前記一方に対して同心状に配置されたことを特徴とする温水暖房用ヘッダ。
2. 前記高温水吐出口と前記低温水導入口が前記ヘッダ本体の中心から半径方向に整列されて吐出導入ペアが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の温水暖房用ヘッダ。
3. 前記ヘッダ本体が円板状又は円柱状に形成され、建物の円形の基礎貫通孔を閉塞するように取り付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の温水暖房用ヘッダ。
4. 複数の前記高温水吐出口又は複数の前記低温水導入口の少なくとも一部に熱動弁が取り付けられたことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の温水暖房用ヘッダ。