JPH06331159A - 温水循環式暖房システムの水張り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温水循環式暖房システムの水張り装置に関
し、給水タンクからのオーバーフローを防止しながら、
水張時間を短縮することを目的とする。 【構成】 大気開放型タンク１に水を補給する給水管８
と、該給水菅８の途中に設けられた給水弁９と、大気開
放型タンク１内の水が所定の高水位に達したことを検出
する高水位検出手段１０と、大気開放型タンク１内の水
が所定の低水位になったことを検出する低水位検出手段
１０と、給水弁９の開閉制御および循環ポンプ２の駆動
制御を行なう制御手段１２とを備え、制御手段１２は、
高水位検出手段１０が高水位を検知したときに循環ポン
プ２を駆動開始するとともに、該高水位が所定の遅延時
間以上にわたって継続したときにのみ給水弁９を閉じる
ように制御し、かつ、低水位検出手段１１が低水位を検
出したときに循環ポンプ２を停止するとともに、注水弁
９を開くように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温水循環式暖房システ
ムの水張り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】温水循環式暖房システムは、暖房用の一
定量の水を溜めておくための大気開放型タンク、水を強
制循環させるための循環ポンプ、循環する水を温水にす
るための熱交換器、熱交換器で温められた温水の熱を室
内などに放熱して暖房を行なうための放熱器およびこれ
らの間を結ぶ配管から構成されているが、暖房システム
の設置時は暖房用の水は未だ供給されておらず、大気開
放型タンクを初めとしてすべての構成機器は空の状態と
なっている。したがって、暖房システムを設置した後に
試運転を行なう際などにおいて、大気開放型タンクおよ
びこれに連なる循環ポンプ，熱交換器，放熱器，配管な
どに対して所定量の水を供給するいわゆる水張りという
作業を行なう必要がある。このため、この種の温水循環
式暖房システムには前記水張り作業を自動的に行なうた
めの水張り装置が備えられている。

【０００３】従来の水張り装置は、前記大気開放型タン
クに水を供給するための水道に直結された給水管と、こ
の給水管の途中に設けられた給水弁と、大気開放型タン
ク内の水の水位を検出する水位センサと、該水位センサ
の水位信号に従って前記給水弁の開閉と前記循環ポンプ
の駆動制御を行なう制御回路とから構成されており、水
張り運転に際しては、まず給水弁を開いて給水管から大
気開放型タンクへ水を供給開始し、水が所定の水位まで
達した時点で給水弁を閉じるとともに、循環ポンプを駆
動開始して大気開放型タンク内に溜まった水を熱交換
器、放熱器、配管に向けて送給する。そして、この送給
によって大気開放型タンク内の水位が所定水位まで下が
ると、循環ポンプを止め、再び給水弁を開いて給水を開
始し、大気開放型タンク１に所定水位の水が溜まった時
点で再び前記動作を繰り返すことにより、循環ポンプ，
熱交換器，放熱器，配管に水を満たすとともに、大気開
放型タンクに所定水位の水を張るようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近時、この
種の温水循環式暖房システムは市場拡大などの目的から
その施工条件の範囲を広げ、ベランダや洗面所あるいは
浴室などに背した屋外などの専用スペースに設置する据
置式の他に、集合住宅などにおいてパイプシャフトと呼
ばれる配管スペースにシステム本体を設置するパイプシ
ャフト設置式のものも実用されている。

【０００５】しかしながら、前記パイプシャフト設置式
の場合、設置場所である配管スペースには不用な水を漏
洩させないことが原則となっている。このため、従来の
水張り装置を用いた温水循環式暖房システムの場合、大
気開放型タンクからオーバーフローしないように補給す
る水を早めに止める必要があり、タンクへの給水回数が
増え、水張りに要する時間が長くなってしまうという問
題があった。

【０００６】また、据置式の場合においても、従来の水
張り装置は、大気開放型タンク内に一定量の水が溜まっ
た時点で一旦給水を止め、タンク内の水を循環ポンプで
熱交換器、放熱器および配管へ送給し、タンク内の水が
所定レベルまで下がったら再び給水するようにしている
ため、タンクへの給水回数が増え、水張りに要する時間
がそれだけ長くなるという問題があった。

【０００７】本発明は、前記問題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、大気開放型タン
クからのオーバーフローを防止しながら、水張りに要す
る時間を従来よりも短縮することのできる水張り装置を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の水張り装置は、大気開放型タンクに水を補
給する給水管と、該給水菅の途中に設けられた給水弁
と、前記大気開放型タンク内の水が所定の高水位に達し
たことを検出する高水位検出手段と、前記大気開放型タ
ンク内の水が所定の低水位になったことを検出する低水
位検出手段と、前記給水弁の開閉制御および循環ポンプ
の駆動制御を行なう制御手段とを備え、前記制御手段
は、前記高水位検出手段が高水位を検知したときに前記
循環ポンプを駆動開始するとともに、該高水位が所定の
遅延時間以上にわたって継続したときにのみ前記給水弁
を閉じるように制御し、かつ、前記低水位検出手段が低
水位を検出したときに前記循環ポンプを停止するととも
に、前記注水弁を開くように制御することを特徴とする
ものである。

【０００９】

【作用】大気開放タンク内の水位が所定の低水位以下で
あることを低水位検出手段が検出すると、制御手段は給
水弁を開いて給水管から大気開放型タンクへ水の補給を
開始する。大気開放型タンク内の水位が所定の高水位に
達すると、高水位検出手段がこれを検出する。制御手段
は、この検出信号により循環ポンプを回転開始するとと
もに、該検知信号が所定の遅延時間以上にわたって継続
するか否かを監視し、所定の遅延時間以上にわたって継
続した場合にのみ前記給水弁を閉じ、大気開放型タンク
への水の補給を停止させる。

【００１０】前記循環ポンプによる水の送給によって大
気開放型タンク内の水位が所定の低水位まで降下する
と、低水位検出手段がこれを検出する。そして、制御手
段は、この検出信号により循環ポンプの回転を停止する
とともに、給水弁が開いている場合にはそのまま開状態
を継続し、また給水弁が閉じている場合には開いて、大
気開放型タンクへの水の補給を行なう。このような動作
を繰り返すことにより、大気開放型タンク、循環ポン
プ、熱交換器、放熱器およびこれらの間を結ぶ配管に対
する水張りが行われ、大気開放型タンク内に所定量の水
が貯溜された段階で水張りを終了する。

【００１１】前記動作から明らかなように、本発明の場
合、大気開放型タンク内の水位がオーバーフローする方
向に変化しない限り、給水管から大気開放型タンクへの
水の補給は継続され、これと並行して循環ポンプによる
熱交換器、放熱器およびこれらの間を結ぶ配管に対する
水の送給が行なわれるので、それだけ水張りに要する時
間が短縮される。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。図１は、本発明の水張り装置を備えた温水循
環式暖房システムの一実施例を示す。同図において、１
は暖房のための一定量の水を貯留する大気開放型タン
ク、２は温水を循環させるための循環ポンプ、３は水を
温水にするための熱交換器、４は温水の熱を放熱して暖
房を行なう放熱器、５はファン、６は暖房水往き管、７
は暖房水戻り管であり、これら符号１〜７からなる回路
は周知の温水循環式暖房システムを構成している。

【００１３】この温水循環式暖房システムは、暖房運転
時、大気開放型タンク１内の水を循環ポンプ２によって
強制循環し、この強制循環される水を熱交換器３で温水
にした後、暖房水往き管６を通じて放熱器４に導き、放
熱器４内のファン５によって温水の熱を室内などに吹き
出させた後、暖房水戻り管７を通じて再び大気開放型タ
ンク１へ戻すように動作するものである。

【００１４】一方、図１中、８は前記大気開放型タンク
１に水を補給するための水道に直結された給水管、９は
この給水管８の途中に設けられた給水弁、１０は大気開
放型タンク１内の水が所定の高水位レベルＨｉに達した
ことを検出する高水位センサ、１１は大気開放型タンク
１内の水が所定の低水位レベルＬｏ以下に下がったこと
を検出する低水位センサ、１２は暖房運転時あるいは水
張り運転時に前記循環ポンプ２と給水弁９を制御するた
めのＣＰＵなどから構成されたコントローラである。こ
れら符号８〜１２からなる回路は本発明の水張り装置を
構成しており、暖房装置本体１３内に一体に組み込まれ
ているものである。なお、１４は大気開放型タンク１か
ら溢れた水を逃がすためのオーバーフロー管である。

【００１５】上記構成の実施例において、暖房システム
設置後の試運転時に行なう水張り動作を、図２の動作シ
ーケンスを参照して説明する。なお、暖房システム設置
後の試運転時には大気開放型タンク１を初めとして各構
成機器には水が補給されておらず、空の状態である。

【００１６】いま、図２の位置において、コントロー
ラ１２の水張り運転スイッチ（図示なし）をオンする
と、コントローラ１２はまず最初に水道に直結した給水
弁９を開き、給水管８を通じて大気開放型タンク１へ注
水を開始する。大気開放型タンク１に徐々に水が溜まっ
ていき、図２の位置で予め設定しておいた高水位レベ
ルＨｉに達すると、高水位センサ１０がこれを検出して
コントローラ１２に知らせる。

【００１７】コントローラ１２は、高水位センサ１０か
らＨｉレベル検出信号を受けると、大気開放型タンク１
に所定量の水が溜まったと判断し、水張りを開始するた
めに循環ポンプ２を駆動開始する。これと同時に、コン
トローラ１２は、高水位センサ１０からのＨｉレベル検
出信号が予め定めた所定の遅延時間Ｔ秒（例えば６秒）
にわたって継続するか否かを監視する。もし、この遅延
時間Ｔ秒を越えてＨｉレベル検出信号が発生し続ける場
合には、大気開放型タンク１内の水がオーバーフローす
る方向に増水していると判断し、遅延時間Ｔ秒の後、注
水弁９を閉じる。一方、遅延時間Ｔ秒後にＨｉレベル検
出信号がなくなっている場合には、大気開放型タンク１
内の水は減っていると判断し、給水弁９をそのまま開い
た状態に維持し、大気開放型タンク１への注水を継続す
るように制御する。

【００１８】そこで、予め、前記給水管８から大気開放
型タンク１へ注水する水の流量を前記循環ポンプ２の送
給流量よりも小さな適当な値に設定しておけば、前記循
環ポンプ２の駆動開始によって大気開放型タンク１内の
水が図２の〜位置に示すように徐々に減っていくよ
うにすることができるので、前記遅延時間Ｔ秒の経過後
には高水位センサ１０からＨｉレベル検出信号が出なく
なるようにすることができる。したがって、給水弁９は
開かれたままに維持され、給水管８から注水を継続しな
がら、これと並行して大気開放型タンク１内の水を循環
ポンプ２によって熱交換器３、暖房水往き管６、放熱器
４、暖房水戻り管７に送給することが可能となる。

【００１９】すなわち、本発明の場合、給水管８からの
注水流量を適量に設定しておくことにより、遅延時間Ｔ
秒の経過後も給水弁９が閉じられることがなくなり、そ
のまま注水を継続することができる。ちなみに、従来の
水張り装置の場合、前記高水位センサ１０からＨｉレベ
ル検出信号を受けた時点でコントローラ１２は給水弁９
を直ちに閉じ、水位が一定レベルに達した時点で大気開
放型タンク１への注水を停止するようにしていた。

【００２０】前記循環ポンプ２による水の送給が進むに
つれ、大気開放型タンク１内に溜まった水は熱交換器
３、暖房水往き管６、放熱器４、暖房水戻り管７に送り
出され、各部材の内部は徐々に水張りされていく。この
水張りが進むにつれて大気開放型タンク１内の水位は徐
々に低下し、図２の位置で予め設定しておいた低水位
レベルＬｏまで低下すると、低水位センサ１１がこれを
検出してコントローラ１２に知らせる。

【００２１】コントローラ１２は、低水位センサ１１か
らＬｏレベル検出信号を受けると、直ちに循環ポンプ２
を停止するとともに、注水弁９が閉じられているときは
これを開き、また、注水弁が開かれているときはそのま
ま開いた状態を維持し、大気開放型タンク１への注水を
行なう。これによって、大気開放型タンク１内の水位が
再び上昇していき、高水位レベルＨｉに達すると高水位
センサ１０からＨｉレベル検出信号が出力され、再び循
環ポンプ２が作動される。

【００２２】以後、前述した動作を何回か繰り返しなが
ら水張りが進んでいくが、大気開放型タンク１への注水
が何回か繰り返され、水張りも最終段階に達すると、循
環ポンプ２、熱交換器３、暖房水往き管６、放熱器４お
よび暖房水戻り管７に水が行き渡っているので、循環ポ
ンプ２が回転しても大気開放型タンク１の水位はそれ以
上低下することがなくなり、逆に水位は上昇する。

【００２３】このため、水張りが終了すると、図２の
〜位置に示すように、遅延時間Ｔ秒を経過した後も高
水位センサ１０はＨｉレベル検出信号を出力し続けるの
で、コントローラ１２はこれによって暖房システムの水
張りが終了したものと判断し、図２の位置で給水弁９
を閉じて大気開放型タンク１への注水を停止する。この
後、図２の位置でコントローラ１２の水張り運転スイ
ッチ（図示なし）をオフし、すべての水張り動作を完了
する。

【００２４】前記実施例において、遅延時間Ｔとして、
当初経験から３秒に設定して実験したところ、給水弁９
の開閉回数は従来の水張り装置の１５回から９回に減っ
た。そこで、さらに給水管８から水圧５Ｋｇ／ｃｍ² で
注水した場合でも大気開放型タンク１から水が溢れない
ように給水弁９の弁開度を調整したところ、前記遅延時
間Ｔを６秒に設定することができ、給水弁９の開閉回数
はさらに低下して３回となった。本発明の場合、この給
水弁９の開閉回数の低下が直接水張り時間の短縮につな
がるもので、前記のように遅延時間Ｔを６秒に設定した
場合、従来の水張り装置に比べて水張り時間を１２分か
ら８分へ約３０％も短縮することができた。

【００２５】なお、前記遅延時間Ｔの値は、暖房システ
ムの仕様と規模によってそれぞれ異なることは当然であ
る。

【００２６】また、前記図１の実施例は、暖房専用シス
テムを例にとって説明したが、大気開放型タンクを用い
た温水循環式暖房機構を備えている限り、暖房とともに
給湯も可能な温水循環式給湯暖房システムなどに対して
も同様に適用できることは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の水張り装置
によるときは、大気開放型タンクの水位が所定の高水位
に達しても直ちに給水弁を閉じず、該高水位状態が一定
の遅延時間を越えて継続した場合に初めて給水弁を閉じ
るようにしたので、大気開放型タンクへの注水を継続し
ながらこれと並行して循環ポンプによる水の送給を行な
うことができ、大気開放型タンクからのオーバーフロー
を防止しながら、水張りに要する時間を短縮することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水張り装置を備えた温水循環式暖房シ
ステムの一実施例を示すブロック図である。

【図２】前記実施例における水張り動作のシーケンス図
である。

【符号の説明】

１ 大気開放型タンク ２ 循環ポンプ ３ 熱交換器 ４ 放熱器 ５ 暖房水往き管 ７ 暖房水戻り管 ８ 給水管 ９ 給水弁 １０ 高水位センサ １１ 低水位センサ １２ コントローラ １３ 暖房装置本体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 暖房用の一定量の水を貯溜する大気開放
   型タンクを有し、該大気開放型タンク内の水を循環ポン
   プにより強制循環させながら熱交換器で温めた温水の熱
   を放熱器から放熱するようにした温水循環式暖房システ
   ムにおいて、 前記大気開放型タンクに水を補給する給水管と、 該給水菅の途中に設けられた給水弁と、 前記大気開放型タンク内の水が所定の高水位に達したこ
   とを検出する高水位検出手段と、 前記大気開放型タンク内の水が所定の低水位になったこ
   とを検出する低水位検出手段と、 前記給水弁の開閉制御および前記循環ポンプの駆動制御
   を行なう制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記高水位検出手段が高水位を検知し
   たときに前記循環ポンプを駆動開始するとともに、該高
   水位が所定の遅延時間以上にわたって継続したときにの
   み前記給水弁を閉じるように制御し、かつ、前記低水位
   検出手段が低水位を検出したときに前記循環ポンプを停
   止するとともに、前記注水弁を開くように制御すること
   を特徴とする温水循環式暖房システムの水張り装置。