JPH03233231A - 温水暖房装置における循環水の初期注入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、温水暖房装置に備えられている密閉系の暖房
循環水回路の中へ初期循環水を注入する方法に係り、特
に、初期循環水の注入が完了したことを的確に判断し得
るように改良した暖房循環水の初期注入方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第３図は密閉系の暖房循環水回路を備えた温水暖房装置
の配管を模式的に描いた説明図である。

燃料ガスは元電磁弁１．電磁弁２．比例弁３を経てバー
ナー４に供給される。

一方、燃焼用空気は排気ファン５に吸引されて吸気口６
から流入し、バーナー４に供給されて燃焼が行われる。

高温の燃焼生成ガスは熱交換器７の周囲を流通し、排気
ファン５に吸入、吐出されて排気口８から大気中に放出
される。

暖房循環水はシスターン９から循環ポンプ１０に吸入さ
れ、送出されて熱交換器７を流通する。

熱交換器７を流通する間に加熱されて昇温した暖房循環
水は往き管１２を経て放熱器１４に供給され、暖房機能
を果たす。

放熱器１４を流通した暖房循環水は戻り管１６を経てシ
スターン９に還流する。

上記シスターン付近を模式的に描いた断面図を第４図に
示す。

１８は膨張弁であって、温水暖房装置を運転したとき暖
房循環水の昇温による膨脹を逃がすために設けられてい
る。昇温しで膨脹した暖房循環水の一部は該膨張弁１８
を押し開いて流出し、リザーブタンク１９内に貯えられ
る。２ｏはドレン口である。密閉回路内の暖房循環水が
降温しで収縮したときは、リザーブタンク１９内の暖房
循環水が膨張弁１８から吸い戻される。

２１はシスターン９内の水位を検出する水位センサであ
る。

第３図に示した２２は制御部であって、水位センサその
他当該温水暖房装置に設けられた各種のセンサ類（図示
省略）の信号出方を六方されるとともに放熱器１４に併
設されたリモートコントローラ２３によって暖房運転の
指示を与えられ、元電磁弁１．電磁弁２．比例弁３．そ
の他の電気機器類を自動的に制御する。

上述のような構成よりなる温水暖房装置を新たに設置し
た場合、又は、大規模な整備、修理を行って暖房循環水
を抜き出した場合は、暖房循環水の初期注入が行われる
。

上記の初期注入は、放熱器１４を運転するりモートコン
トローラ２３から運転信号が出され、放熱器１４内に設
けられている電磁弁（図示省略）を開き、暖房循環水運
搬用の容器２９から前記の初期注入管１７を介して注入
ポンプ２５により、シスターン９内に暖房循環水を圧送
し、循環ポンプ１０を運転して行われる。

密閉系の暖房循環水回路内の空気は注入された暖房循環
水と置換され、該暖房循環水の一部と共に膨張弁１８か
ら押し出されてドレン口２０から大気中に放出される。

暖房循環水回路内の空気が排出されて暖房循環水で満た
された後、さらに暖房循環水をシスターン９内へ注入す
ると、余った暖房循環水は膨張弁１８、リザーブタンク
１９を経てドレン口２０からオーバーフローする。

注入ポンプ２５によって暖房循環水の初期注入を施工し
ていた作業員は、ドレン口から暖房循環水がオーバーフ
ローしたことを目視で確認すると。

初期注入が完了したものと判断して、シスターン９内へ
の暖房循環水の圧入を停止する。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来技術によって暖房循環水を密閉系の暖房循
環水回路内に注入した際、該暖房循環水回路は相当の長
さを有し、かつ屈曲しているので、初期注入管１７から
シスターン９内へ暖房循環水を注入しても、該暖房循環
水は直ちには暖房循環水回路の末端まで行き渡らない。

このようにして暖房循環水回路の一部に空気が残留して
いる状態においても、初期注入管１７からシスターン９
内へ注入した暖房循環水が該シスターン９内に充満した
後に注入を続けると、暖房循環水は膨張弁１８を押し開
いてリザーブタンク１９内へ流入し、ドレン口２０から
オーバーフローする。

このような場合、オーバーフローの目視により初期注入
が完了したものと誤認して暖房循環水の注入を停止する
と、暖房循環水回路中に空気が残留する。

暖房循環水回路中に空気が残留したままで温水暖房装置
を運転すると、暖房性能が低下するのみでなく、騒音や
振動を発生する。暖房配管が共振すると上記の騒音、振
動が増幅され、静粛な運転が出来ない。

さらに、気泡が循環ポンプに吸入されるとキャビテーシ
ョンを発生して該循環ポンプを損耗させるおそれが有る
。

また、暖房循環水回路中に空気が残留していると、当該
暖房装置の運転中に上記残留空気が暖房循環水で置換さ
れてシスターン内の水位が低下し。

運転不可の状態となるという不具合を招く。

このため、初期循環水の注入操作に際しては注入の完了
を判断することが重要である。

従来一般に、初期注入の作業員は前記ドレン口２０から
の暖房循環水がオーバーフローする状態を目視し、これ
に基づいて暖房循環水回路内の状態を推定していた。

しかしながら、暖房循環水回路の内部を直接に目視する
ことができないので、内部の状態を推定するには高度の
知識と熟練を必要とする。

もし判断を誤って過早に注入操作を終了すると暖房循環
水回路中に気泡が残留してトラブルを招く。

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、格別に高
度な知識や熟練を必要とせず、暖房循環水初期注入の完
了（回路内空気の排出完了）を的確かつ容易に判断し得
る。暖房循環水の初期注入方法を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明の方法は、密閉系の
暖房循環水回路を備えた温水暖房装置に循環水を初期注
入する場合、 シスターン内の水位を検出する水位センサを設けるとと
もに、該シスターン内に必要量の暖房循環水が貯えられ
た状態のハイレベル水位と、それよりも低いローレベル
水位とを設定し、上記水位センサの出力信号を監視しつ
つ暖房循環水をシスターン中に注入し、 水位センサの出力信号がハイレベル水位を表示したなら
ば暖房循環水回路の循環ポンプを運転し、循環ポンプの
運転によりシスターン内の水位が低下して水位センサの
出力信号がローレベル水位を表示したとき、暖房循環水
の注入を続行し、暖房循環水の注入によってシスターン
内の水位が上昇して水位センサの出力信号がハイレベル
水位を表示したり、循環ポンプの運転により水位が低下
してローレベル水位を表示したりすることを繰り返して
いる間、暖房循環水の注入を続行し、水位センサの出力
信号がハイレベル水位を表示した後、予め定められた時
間（Ｔ）を経過してもハイレベル水位の表示を継続した
とき、初期循環水の注入が完了したと判断することを特
徴とする。

〔作用〕 上記の方法によれば、ドレン口からのオーバーフローを
判断の根拠とすることなく、シスターン内の水位の上下
を水位センサによって監視し、シスターン内の水位がハ
イレベルになっただけでは注水完了であると速断するこ
となく循環ポンプを運転してシスターン内の水位の傾向
を引き続き監視し、循環ポンプの運転によって水位が低
下してローレベルになれば暖房循環水の注入を続行する
ので、過早に注入完了と誤判断して回路内に空気を残留
させるおそれが無い。

そして、シスターン内の水位が所定時間（Ｔ）ハイレベ
ルを保持し続けたときに暖房循環水の初期注入が完了し
たと判断するので、過度に長時間の初期注入操作を行う
おそれも無い。

上述のようにして、格別に高度の知識や経験を必要とせ
ず、容易にかつ的確に初期注入の完了を判断することが
できる。

さらに本発明の方法は暖房循環水のオーバーフローを目
視するのではなく、水位センサの出方を監視して行うの
で、該水位センサの出方を制御部に入力させ、該制御部
に予め与えられたプログラムに従って自動的に初期注入
の完了を判断させることも可能である。また、上記の判
断結果をランプなどの光学的手段、又は、ブザーなどの
音響。

若しくは音声手段で表示せしめることも、公知技術を適
用して容易に可能である。

〔実施例〕

第２図（Ａ）は本発明方法を実施するために構成した温
水暖房装置の配管系統および制御系統を概要約に描いた
説明図である。

本例の温水暖房装置に設けられている制御部２２は、前
述の課題を解決するための手段の項で説明した方法をプ
ログラムとして与えられており、以下に説明するように
して初期注入完了と判断したとき表示ランプ２６を点灯
させるように構成しである。

この第２図（Ａ）において、暖房循環水回路中に接続さ
れている放熱器１４内に設けられた開閉弁類を開いた状
態で注入ポンプ２５を運転して、密閉形のシスターン９
内に暖房循環水を注入した場合の、該シスターン９内の
状態の変化を第２図（Ｂ）〜（Ｅ）に示す。

第２図（Ｂ）に示すごとく、水位センサ２１についてハ
イレベル水位Ｈと、ローレベル水位りとを設定する。

上記のハイレベル水位Ｈは、当該温水暖房装置が正常に
作動することのできる水位であり、ローレベル水位はそ
れよりも低く設定しである。本例においては、仮に暖房
循環水がローレベル水位りである場合に循環ポンプ１０
を運転してシスターン９内の暖房循環水を吸入すると、
該循環ポンプ１０に空気が混入するおそれが有ると考え
られる程度にローレベル水位りを設定した。

２７は、循環回路からシスターン９内に還流した暖房循
環水中の気泡分離を促進するためのガイド板である。

第１図は、第２図に示した温水暖房装置を用いて本発明
に係る暖房循環水の初期注入方法を実施した１例におけ
る各構成機器の作動状態を示した図表である。

本第１図（Ａ）は前記注入ポンプ２５のＯＮ、ＯＦＦを
表わし、横軸は時間軸である。

本第１図（Ｂ）は前記循環ポンプ１０のＯＮ、ＯＦＦを
表わし、横軸は時間軸である。

本第１図（Ｃ）は前記水位センサ２１の出力信号を表わ
し、Ｈはハイレベル水位、Ｌ＋よローレベル水位を示し
ている。横軸は時間軸である。

本第１図（Ｄ）は前記表示ランプ２６のＯＮ、ＯＦＦを
表わし、横軸は時間軸である。

上記第１図（Ａ）〜（Ｄ）の時間軸は相互に共通である
。

次に、第１図と第２図とを参照しつつ、本発明に係る暖
房循環水の初期注入方法を実施した１例について、時間
的経過の順に説明する。

注入ポンプ２５を運転してシスターン９内に暖房循環水
を注入すると、該シスターン内の水位が上昇して第２図
（Ｂ）のように水位センサがハイレベルＨを表わす水位
信号を出力する。この状態は。

第１図に示した時刻ｔ１に相当する。

この時点で、シスターン９内には暖房循環水が一応満た
されているが、暖房水循環回路内が暖房循環水で満たさ
れているとは保証されず、多くの場合、暖房水循環回路
内に多量の空気が残留している。そこで、 第１図（Ａ）に示すように注入ポンプ２５の運転を継続
しつつ、第１図ＣＢ）に示すようにこの時刻１、で循環
ポンプの運転を開始する。

シスターン９内には暖房循環水が入っているので、循環
ポンプ１０を運転しても空気を吸入することはなく、い
わゆる空運転によって循環ポンプ１０を損傷させるおそ
れは無い。

循環ポンプ１０の運転により、シスターン９内の暖房循
環水は暖房循環水回路へ送り出されてゆく。しかし、該
暖房循環水回路内は未だ大部分が空気で満たされている
ので、暖房水循環回路からシスターン９内へ暖房循環水
が還流してくる量は送出量よりも少ない。このため、該
シスターン９内の暖房循環水の水位は低下し、第１図（
Ｃ）に示すごとく時刻ｔｚで水位信号がローレベル水位
りとなる。この時刻ｔ２におけるシスターン９内の状態
は第２図（Ｃ）のごとくである。

シスターン９内の水位がローレベル水位りまで低下する
と第１図（Ｂ）に示すようにこの時刻ｔｚで循環ポンプ
１０を停止する。

本発明の初期注入方法を実施する場合、上記の時刻１．
で循環ポンプ１０を停止させることなく。

該循環ポンプ１０を連続運転しつつ初期注入を行っても
良い。

本実施例においては、前記循環ポンプ１０の運転、停止
を制御部２２によって自動的に行わせた。

なお、上記の時刻ｔｌ＋　ｔ２においては第１図（Ａ）
に示すごとく注入ポンプ２５の運転を継続しており、第
１図（Ｄ）に示すごとく表示ランプ２６は未だ点灯して
いない。

本実施例では１時刻ｔ２で注入ポンプ２５の運転を継続
しつつ循環ポンプ１０を停止した。すると、シスターン
９内の暖房循環水レベルは次第に上昇して、第１図（Ｃ
）に示すごとく時刻ｔ３でハイレベル水位Ｈとなる。こ
の時刻ｔ３におけるシスターン９内の状態は第２図（Ｄ
）のごとくである。

本実施例においては、この状態（第２図（Ｄ）。

時刻ｔ３）で、第１図（Ｃ）に示すように循環ポンプ１
０の運転を再開した。

循環ポンプ１０の運転再開により暖房水循環回路中の残
留空気排出が進行し、シスターン９内の暖房循環水の水
位が低下する。

時刻ｔ４でシスターン９内の暖房循環水の水位がローレ
ベルＬになる（第１図（Ｃ）参照）ので。

本実施例においてはこの時刻ｔ４で循環ポンプ１０の運
転を停止する（第１図（Ｂ）参照）。

この時刻ｔ４におけるシスターン９内の状態は、時刻ｔ
２の状態を描いた第２図（Ｃ）とほぼ同様である。

このようにして、時刻ｔ１→ｔ４の間に暖房循環水回路
内の残留空気を除去して暖房循環水で代替する操作が進
行してゆくが、シスターン９内の状態や水位信号レベル
の変化、および循環ポンプ１０の運転停止操作について
見れば、時刻ｔ３→ｔ４の間の変化や操作は１時刻ｔ１
→ｔ２の間の変化。

操作の繰り返しである。

ただし、この間においても注入ポンプ２５の運転が継続
されて、密閉系の暖房循環水回路内へ暖房循環水が注入
されているので、該暖房循環水回路内部は見えないけれ
ども、残留空気の排出が進行していることは容易に推測
される。

第１図においては、時刻ｔ４と時刻ｔ５との間を省略し
であるが、この間においても時刻ｔ１→ｊ２＋時刻ｔ３
→ｔ４におけると同様の操作を繰り返す。

上記の繰返し操作中も注入ポンプ２５の運転が継続され
、暖房循環水回路内の残留空気除去（暖房循環水の満水
）はいっそう進行する。

第３図について説明した暖房循環水回路の構成、および
第２図（Ｂ）〜（Ｅ）について説明した注入操作から容
易に理解できるように、初期注入を完了して暖房循環水
回路内が満水すると、循環ポンプ１０を運転してもシス
ターン９内の水位は低下しなくなる（熱膨張、収縮によ
る水位変化や漏水による水位変化はないものとする）。

また、暖房循環水回路内の残留空気が減少して注水完了
に近づくにつれて、シスターン９内の水位は低下しにく
くなる。

第１図に示した時刻ｔ４と時刻ｔ５との間における前述
の操作の繰り返しにより注水が完了して残留空気が無く
なると、シスターン９内は第２図（Ｅ）のごとくになり
、注水ポンプ２５の運転が続けられているのでシスター
ン９内に暖房循環水が溢れ、膨張弁１８を押し開いてリ
ザーブタンク１９内に流入し、ドレン口２０からオーバ
ーフローする。

循環ポンプ１０を運転しても、シスターン９から暖房循
環水を吸入して暖房循環水回路へ送出する流量と、暖房
循環水回路から暖房循環水がシスターン９内へ還流する
流量とが等しいので、水位センサ２１の検出信号はハイ
レベル水位Ｈを保つ。

このため、暖房循環水の初期注入が完了した後は、第１
図（Ｂ）に示すごとく、時刻ｔ５で循環ポンプ１０の運
転を再開しても、水位信号は同図（Ｃ）に示すごとくハ
イレベル水位Ｈを出力し続け、所定時刻Ｔを経過した時
刻ｔ６になっても水位レベル検出信号が低下しない。

本発明方法を実施する際、上記の時間Ｔの値をあらかじ
め実験的に定めておくことが望ましい。

本例においては、上記所定の時間Ｔを経過しても水位セ
ンサの信号出力がハイレベル水位Ｈを継続した時点ｔ６
で、第１図（Ｄ）に示すごとく表示ランプ２６を点灯さ
せる。

本例では時刻ｔ６直後の時刻ｔ７で作業者が表示ランプ
２６の点灯に気付いて、第１図（Ａ）に示すごとく該時
刻ｔ７で注入ポンプ２５を停止させた。

続いて循環ポンプ１０も停止させ、表示ランプを消して
暖房循環水の初期注入操作を終了する。

本発明を実施する際、水位センサ検出信号がハイレベル
水位Ｈを時間Ｔだけ続けた時刻ｔ６において、制御部２
２により表示ランプ２６を点灯させるとともに、注入ポ
ンプ２５および循環ポンプ１０を自動停止させても良い
。

本実施例においては以上に述べたように暖房循環水オー
バーフローの目視に頼ることなく、水位センサによって
密閉形シスターン内の暖房循環水の水位を監視しつつ循
環ポンプの運転を断続し、かつ、循環ポンプの運転再開
の後に所定時間Ｔだけハイレベル水位Ｈが維持されたと
きに暖房循環水の初期注入が完了したものと判断するの
で、作業員に格別の経験や、高度の知識、熟練を必要と
せず、しかも暖房循環水の初期注入の完了時機を容易か
つ的確に判断することができる。

従って、暖房循環水の初期注入操作を過早に終了して暖
房循環水回路内に空気を残留させるおそれが無く、残留
空気によるトラブル（騒音、振動。

キャビテーション）を未然に防止することができる。

また、暖房循環水回路内の残留空気が排出されて暖房循
環水の初期注入が完了した後に注入ポンプ２５を長時間
運転するおそれも無い。

さらに、オーバーフローを目視する必要が無く水位セン
サの出力信号に基づいて暖房循環水の初期注入の完了を
判断するので、暖房循環水の初期注入操作を自動化する
に好適である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る温水暖房装置におけ
る暖房循環水の初期注入方法によれば、作業員に格別な
経験や高度の知識、熟練を必要とせず、しかも暖房循環
水の初期注入の完了を容易に、かつ的確に判断すること
ができる。

従って暖房循環水の初期注入操作を過早に終了して暖房
循環水回路内に空気を残留させるおそれが無く、残留空
気に起因する騒音や振動の発生、および、キャビテーシ
ョンによる損耗の誘発を未然に防止することができる。

また、暖房循環水の初期注入操作を必要以上に継続して
施工コストを増加させるおそれが無い。

さらに、暖房循環水のオーバーフローの目視によること
なく、水位センサの出力信号に基づいて暖房循環水の初
期注入の完了を判断するので、暖房循環水の初期注入操
作を自動化することが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る温水暖房装置における循環水の初
期注入方法の一実施例における機器類の作動状態を示す
図表であり、（Ａ）は注入ポンプのＯＮ、ＯＦＦを表わ
し、（Ｂ）は循環ポンプのＯＮ。 ＯＦＦを表わし、（Ｃ）は水位センサの出力信号レベル
の高低を表わし、（Ｄ）は表示ランプのＯＮ。 ＯＦＦを表わしている。 第２図（Ａ）は上記実施例に使用した温水暖房装置の配
管系および制御系の一部を概要的に描いた説明図であり
、同図（Ｂ）〜（Ｅ）は上記実施例における密閉形シス
ターン内の状態の説明図である。 第３図は密閉系の暖房循環水回路を備えた温水暖房装置
の説明図であり、第４図は上記温水暖房装置に用いられ
ている密閉形シスターンの断面を模式的に描いた説明図
である。 ４・・・バーナ、７・・・熱交換器、９・・・密閉形の
シスターン、１０・・・循環ポンプ、１４・・放熱器、
１８・膨張弁、１９・・・リザーブタンク、２０・・・
ドレン口、２１・・・水位センサ、２２・・・制御部、
２５・・・注入ポンプ、２６・・・表示ランプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、密閉系の暖房循環水回路を備えた温水暖房装置に暖
   房循環水を初期注入する方法において、シスターン内の
   水位を検出する水位センサを設けるとともに、該シスタ
   ーン内に必要量の暖房循環水が貯えられた状態のハイレ
   ベル水位と、それよりも低いローレベル水位とを設定し
   、上記水位センサの出力信号を監視しつつ暖房循環水を
   シスターン中に注入し、 水位センサの出力信号がハイレベル水位を表示したなら
   ば暖房循環水回路の循環ポンプを運転し、 循環ポンプの運転によりシスターン内の水位が低下して
   水位センサの出力信号がローレベル水位を表示したとき
   、暖房循環水の注入を続行し、 暖房循環水の注入によってシスターン内の水位が上昇し
   て水位センサの出力信号がハイレベル水位を表示したり
   、循環ポンプの運転により水位が低下してローレベル水
   位を表示したりすることを繰り返している間、暖房循環
   水の注入を続行し、 水位センサの出力信号がハイレベル水位を表示した後、
   予め定められた時間（Ｔ）を経過してもハイレベル水位
   の表示を継続したとき、初期循環水の注入が完了したと
   判断することを特徴とする、温水暖房装置における循環
   水の初期注入方法。