JPH11108377A - 温水暖房システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一つの温水ボイラであっても、各放熱器の温
度要求特性に応じた最適な温度の温水を循環できる温水
暖房システムを提供する。 【解決手段】 温水を生成する温水ボイラと、該温水ボ
イラから循環される温水に対する温度要求特性が異な
り、一つの温水ボイラに対し複数接続された放熱器とを
有する温水暖房システムであって、前記温水ボイラに接
続される各放熱器への温水循環経路に、各放熱器の温度
要求特性に応じて、該各放熱器に供給される温水の温度
が互いに異なる複数の温水回路を設けたことを特徴とす
る温水暖房システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温水ボイラによっ
て温水を生成し、その温水をファンコンベクタや床暖房
パネル等の複数の放熱器に循環させる温水暖房システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば図１０に示すように、燃焼装置
１０１（たとえばバーナ）により水や不凍液を熱交換器
１０２を介して加熱する温水ボイラ１０３によって温水
を生成し、該温水を、温水循環経路１０４に並列に接続
された複数の放熱器１０５へと循環させて暖房を行うよ
うにした温水暖房システムが知られている。

【０００３】複数の放熱器１０５は、たとえばファンコ
ンベクタ１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄと、床暖房パネ
ル１０５ａからなる。ファンコンベクタに比べ床暖房パ
ネル１０５ａの放熱量は小さくて済むので、床暖房用の
回路には、たとえば図１０に示すようにバルブ１０６が
設けられ、それによって水量を絞ることで放熱量を調節
している。ファンコンベクタの能力可変は、たとえば対
流用送風機の回転数制御によって行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の温
水暖房システムにおいては、ファンコンベクタ１０５
ｂ、１０５ｃ、１０５ｄにおける必要な放熱量を確保す
るために、温水ボイラ１０３によって生成される温水の
温度は、これらファンコンベクタに合わせて比較的高温
（たとえば８０℃程度）まで高められる。

【０００５】しかし、この比較的高温の温水が、温水に
対する温度要求特性のより低い（たとえば６０℃）床暖
房パネル１０５ａにも循環されるので、床暖房パネル１
０５ａの表面温度が高くなりすぎたり、床暖房パネル１
０５ａへの温水配管の温度が高くなりすぎるおそれがあ
る。

【０００６】本発明の課題は、このような不具合の発生
を防止するために、一つの温水ボイラに温水に対する温
度要求特性の異なる複数の放熱器が接続される場合にあ
っても、各放熱器の温度要求特性に応じた最適な温度の
温水を循環できるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の温水暖房システムは、温水を生成する温水
ボイラと、該温水ボイラから循環される温水に対する温
度要求特性が異なり、一つの温水ボイラに対し複数接続
された放熱器とを有する温水暖房システムであって、前
記温水ボイラに接続される各放熱器への温水循環経路
に、各放熱器の温度要求特性に応じて、該各放熱器に供
給される温水の温度が互いに異なる複数の温水回路を設
けたことを特徴とするものからなる。

【０００８】この本発明に係る温水暖房システムは、よ
り具体的には次のような態様を採ることができる。

【０００９】まず、前記温水循環経路の温水往路が、少
なくとも２つの往路に分岐され、分岐された往路のう
ち、より低温の温度要求特性を有する放熱器へと接続さ
れる往路が、バイパス回路を介して温水循環経路の温水
復路と連通されている構成を採ることができる。

【００１０】上記バイパス回路には、該バイパス回路中
の通水量を制御するコントロール弁を設けておくことが
好ましい。

【００１１】また、本発明に係る温水暖房システムにお
いては、前記温水循環経路の温水往路および温水復路
が、温度要求特性の異なる放熱器へと接続される少なく
とも２回路の往路および復路に分岐され、分岐された温
水回路のうち、より低温の温度要求特性を有する放熱器
へと接続される温水回路の往路と復路が、該往路中の通
水される温水と該復路中を通水される温水との間で熱交
換が行われるように互いに結合されている構成を採るこ
とができる。

【００１２】上記少なくとも２回路への分岐は、分岐ユ
ニットを設けておきその分岐ユニット中で行うようにし
てもよい。

【００１３】また、上記分岐された温水回路の往路と復
路の結合は、たとえば次のように行われる。すなわち、
前記分岐された温水回路の往路と復路の結合が、該往路
用配管と該復路用配管とを部分的に高熱伝導板で包み、
かつ、両者をろう付け結合することにより行われている
構造、あるいは、前記分岐された温水回路の往路と復路
が、部分的に内面フィン付きの配管から形成され、該配
管部同士がろう付け結合されている構造を採ることがで
きる。

【００１４】さらに、本発明に係る温水暖房システムに
おいては、前記温水循環経路が、より高温の温度要求特
性を有する放熱器へと接続される温水往路と温水復路か
らなる第１の温水回路と、該第１の温水回路の復路から
分岐されより低温の温度要求特性を有する放熱器へと接
続される温水往路と該放熱器に接続され前記第１の温水
回路の復路へと合流する温水復路からなる第２の温水回
路とを有している構成を採ることができる。

【００１５】さらにまた、本発明に係る温水暖房システ
ムにおいては、前記温水循環経路が、前記一つの温水ボ
イラ中での熱交換量が異なり、異なる温度の温水を生成
可能な、互いに独立した複数の温水回路に構成され、各
温水回路が、温度要求特性の異なる放熱器にそれぞれ接
続されている構成とすることもできる。

【００１６】そして本発明に係る温水暖房システムは、
上記複数の放熱器として、より高温の温水を要求する放
熱器、たとえばファンコンベクタと、より低温の温水を
要求する放熱器、たとえば床暖房パネルとを含んでい
る。

【００１７】このような本発明に係る温水暖房システム
においては、複数設けられた温水回路に、それぞれ、互
いに温度の異なる温水が供給、循環されるので、より高
温の温水を要求するファンコンベクタ等の放熱器と、よ
り低温の温水を要求する床暖房パネル等の放熱器とに対
して、一つに温水ボイラから、それぞれ最適な温度の温
水を供給することが可能になる。したがって、一つの温
水ボイラしか有していない温水暖房システムにあって
も、床暖房パネルの表面温度や床暖房パネルへの配管が
高温になりすぎるというような不具合は発生せず、各放
熱器のそれぞれに関して、快適な暖房を行うことが可能
になる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第
１実施態様に係る温水暖房システム１を示している。図
１において、２は温水を生成する温水ボイラを示してお
り、該温水ボイラ２は、燃焼装置としてのバーナ３と、
内部を通水される水（温水）を熱交換により加熱する熱
交換器４とを備えている。生成された温水は、循環ポン
プ５により、温水循環経路６内を循環される。

【００１９】温水循環経路６には、本実施態様では、フ
ァンコンベクタ等の複数の放熱器７ａ、７ｂ、７ｃと、
床暖房パネル等からなる放熱器８とが設けられている。
これらファンコンベクタ７ａ、７ｂ、７ｃと床暖房パネ
ル８とは、異なる温度の温水を要求する。たとえば、フ
ァンコンベクタ７ａ、７ｂ、７ｃはより高温の温度要求
特性を有し、より高温の温水が供給されることを要求
し、床暖房パネル８はより低温の温度要求特性を有し、
より低温の温水が供給されることを要求する。

【００２０】このような放熱器の異なる温度要求特性に
応じて、温水循環経路６の温水往路が２つの往路９ａ、
９ｂに分岐され、温水往路９ａが床暖房パネル８へと接
続され、温水往路９ｂがファンコンベクタ７ａ、７ｂ、
７ｃへと接続されている。温水ボイラ２への温水復路１
０は、各ファンコンベクタ７ａ、７ｂ、７ｃおよび床暖
房パネル８からの回路が合流した共通の一つの復路に構
成されている。

【００２１】上記分岐された温水往路９ａ、９ｂのう
ち、より低温の温度要求特性を有する床暖房パネル８へ
と接続される温水往路９ａと、上記温水復路１０とが、
バイパス回路１１を介して連通されている。このバイパ
ス回路１１には、該バイパス回路１１中の通水量を制御
可能なコントロール弁１２が設けられている。

【００２２】このように構成された温水暖房システム１
においては、温水復路１０中を房されてきた、放熱に使
用された後の低温の温水の一部が、バイパス回路１１を
介して、床暖房パネル８へと温水を供給する温水往路９
ａ中の供給温水に合流（混合）され、合流された温水が
床暖房パネル８へと供給される。合流前の温水は、温水
ボイラ２からの高温の温水であるが、温水復路１０から
の低温の温水が合流されることにより、温水ボイラ２か
らの温水よりは低温の温水が生成され、それが床暖房パ
ネル８に供給される。たとえば、温水ボイラ２で生成さ
れた温水の温度が８０℃程度とすると、床暖房パネル８
に供給される温水の温度は、たとえば６０℃程度にまで
低下される。その結果、床暖房パネル８には、温度の高
すぎる温水が供給されることはなくなり、それによる不
具合の発生が解消される。

【００２３】一方、ファンコンベクタ７ａ、７ｂ、７ｃ
には、温水ボイラ２からの高温の温水がそのまま供給さ
れ、所望の放熱性能が発揮される。

【００２４】このように、温度要求特性の異なる放熱器
（ファンコンベクタ７ａ、７ｂ、７ｃと床暖房パネル
８）に、それぞれ、該要求特性に応じた最適な温度の温
水が供給されることになり、各放熱器でそれぞれ目標と
する良好な放熱性能が発揮される。

【００２５】また、床暖房パネル８等に要求される温水
の温度に応じてコントロール弁１２の絞り量を調節すれ
ば、より望ましい供給温水温度により正確に制御するこ
とが可能になる。

【００２６】図１に示した態様では、より低温の温水を
要求する放熱器が１台の床暖房パネル８である場合を示
したが、複数台の放熱器、あるいは複数段階の温水温度
が要求される場合にも本発明を適用できる。

【００２７】たとえば、図２に上記第１実施態様の変形
例を示すように、より低温の温水用温水往路９ａ、９ｃ
を複数（図示例では２つ）分岐し、各温水往路９ａ、９
ｃに対し、それぞれ、温水復路１０からコントロール弁
１２ａ、１２ｂを有するバイパス回路１１ａ、１１ｂを
接続する構成としてもよい。

【００２８】このような構成においては、各放熱器８
ａ、８ｂに対してより低温の温水を供給することがで
き、しかもコントロール弁１２ａ、１２ｂをそれぞれ独
立に調節すれば、各放熱器８ａ、８ｂに応じた互いに異
なる温度の温水を供給することもできる。放熱器８ａ、
８ｂが３台以上ある場合も、単に同様の構成を付加すれ
ばよい。

【００２９】図３は、本発明の第２実施態様に係る温水
暖房システム２１を示している。図３において、２２は
温水ボイラ、２３はバーナ、２４は熱交換器、２５は循
環ポンプ、２６は温水循環経路をそれぞれ示している。

【００３０】本実施態様においては、温水循環経路２６
には、より高温の温水を要求するファンコンベクタ２７
と、より低温の温水を要求する床暖房パネル２８が設け
られている。この温水循環経路２６における温水ボイラ
２２からの往路および温水ボイラ２２への復路が、２回
路の往路２９ａ、３０ａおよび復路２９ｂ、３０ｂに分
岐されている。分岐は、本実施態様では分岐ユニット３
１内で行われ、分岐された往路２９ａと復路２９ｂが床
暖房パネル２８へと接続され、往路３０ａと復路３０ｂ
がファンコンベクタ２７へと接続されている。分岐され
た往路２９ａには、通水量を調節可能なコントロール弁
３２が設けられている。

【００３１】分岐された温水回路のうち、より低温の温
度要求特性を有する床暖房パネル２８へと接続される温
水回路の往路２９ａと復路２９ｂが、該往路２９ａ中を
通水される温水と該復路２９ｂ中を通水される温水との
間で熱交換が行われるように、結合部３３（接続部）で
互いに結合されている。

【００３２】この往路２９ａと復路２９ｂとの結合は、
たとえば図４、図５に示すように行われる。図４に示す
構造では、往路２９ａ用の配管３４ａと復路２９ｂ用の
配管３４ｂとが、部分的に高熱導電板３５で包まれ、か
つ、両者がろう付け結合されている。配管３４ａ、３４
ｂは、たとえば銅パイプからなり、高熱導電板３５は、
たとえば銅板からなる。

【００３３】図５に示す構造では、往路２９ａ用の配管
３６ａと復路２９ｂ用の配管３６ｂが、それぞれ部分的
に内面フィン付きの配管部３７ａ、３７ｂに形成され、
この内面フィン付きの配管部３７ａ、３７ｂ同士がろう
付け部３８でろう付け結合されている。

【００３４】このように構成された温水暖房システム２
１においては、より低温の温水を要求する床暖房パネル
２８には、温度を低下させた温水が供給され、より高温
の温水を要求するファンコンベクタ２７には、温水ボイ
ラ２２からの高温の温水がそのまま供給される。この床
暖房パネル２８への供給温水の温度低下は、結合部３３
で行われる。

【００３５】この温水の温度低下動作を、図３および図
６を用いて説明する。図３における分岐往路２９ａの結
合部３３に対して上流の位置をＰ₁ 、下流の位置を
Ｐ₂ 、分岐復路２９ｂの結合部３３に対して上流の位置
をＱ₁ 、下流の位置をＱ₂ とすると、各位置における温
水の温度は、結合部３３における熱交換により、図６に
示すような挙動を呈する。

【００３６】たとえば、温水ボイラ２２からの供給温水
がＰ₁ 位置で８０℃、床暖房パネル２８からの房り温水
がＱ₁ 位置で４０℃であるとすると、結合部３３の区間
における両温水同士の熱交換により、往路２９ａにおけ
る温水の温度は８０℃から６０℃程度に低下され、逆
に、復路２９ｂにおける温水の温度は４０℃から６０℃
程度に高められる。この温度の低下された温水（たとえ
ば６０℃の温水）が床暖房パネル２８に供給される。

【００３７】したがって、本実施態様においても、床暖
房パネル２８の温度要求特性に応じて、温度の低下され
た最適な温度の温水が供給されることになる。

【００３８】なお、本実施態様においても、前記第１実
施態様同様、図３に示したような分岐回路を複数設ける
ことが可能である。

【００３９】図７は、本発明の第３実施態様に係る温水
暖房システム４１を示している。図７において、４２は
温水ボイラ、４３はバーナ、４４は熱交換器、４５は循
環ポンプ、４６は温水循環経路をそれぞれ示している。

【００４０】本実施態様においては、温水循環経路４６
には、より高温の温水を要求するファンコンベクタ４７
と、より低温の温水を要求する床暖房パネル４８が設け
られている。この温水循環経路４６には、ファンコンベ
クタ４７へと接続された温水往路４９ａと温水復路４９
ｂからなる第１の温水回路４９と、該第１の温水回路４
９の復路４９ｂから分岐され床暖房パネル４８へと接続
された温水往路５０ａと該床暖房パネル４８に接続され
前記第１の温水回路４９の復路４９ｂへと合流するよう
に接続された温水復路５０ｂからなる第２の温水回路５
０が設けられている。復路４９ｂから往路５０ａへの分
岐部には、往路５０ａへ分流される温水の流量を制御可
能なコントロール弁５１が設けられている。

【００４１】このように構成された温水暖房システム４
１においては、ファンコンベクタ４７での放熱に使用済
の比較的低温の温水が温水往路５０ａを介して床暖房パ
ネル４８へと供給されるので、床暖房パネル４８に高す
ぎる温度の温水が供給されるおそれはなくなる。したが
って、ファンコンベクタ４７、床暖房パネル４８のそれ
ぞれに対して、好ましい温度の温水が循環されることに
なり、各放熱器において望ましい快適な暖房状態が得ら
れる。

【００４２】また、床暖房パネル４８には、ファンコン
ベクタ４７からの復路の分岐流が送られるので、ファン
コンベクタ４への流量を低減する必要は全くなく、より
高放熱量を要求するファンコンベクタ４７へは十分な量
の温水が供給され、望ましいファンコンベクタ４７の放
熱量が確保される。

【００４３】図８は、本発明の第４実施態様に係る温水
暖房システム６１を示している。図８においては、６２
は温水ボイラ、６３はバーナを示している。温水ボイラ
６２中には、２つの熱交換器６４ａ、６４ｂが設けられ
ており、各熱交換器６４ａ、６４ｂに対し、互いに独立
した温水回路６５ａ、６５ｂが接続されている。各温水
回路６５ａ、６５ｂ中には、それぞれ温水循環ポンプ６
６ａ、６６ｂが設けられている。

【００４４】各熱交換器６４ａ、６４ｂでは、互いに異
なる温度の温水を生成できるようになっており、熱交換
器６４ａではより低温の温水が、熱交換器６４ｂではよ
り高温の温水がそれぞれ生成される。温水回路６５ａ
は、より温度要求特性の低い床暖房パネル６７に接続さ
れ、温水回路６５ｂは、より温度要求特性の高いファン
コンベクタ６８に接続されている。

【００４５】このように構成された温水暖房システム６
１においては、一つの温水ボイラ６２に対し、温水ボイ
ラ６２中での熱交換量が異なり、互いに異なる温度の温
水を循環させる独立した温水回路６５ａ、６５ｂが設け
られているので、各温水回路６５ａ、６５ｂを温水温度
要求特性の異なる放熱器、つまり床暖房パネル６７とフ
ァンコンベクタ６８とに独立に接続することができる。
したがって、床暖房パネル６７とファンコンベクタ６８
には、それぞれ望ましい温度の温水が通水されることに
なる。とくに、床暖房パネル６７への温水の温度を低く
設定することにより、床暖房パネル６７に高すぎる温度
の温水が供給される不具合は容易に解消される。

【００４６】図８に示した実施態様では、温水ボイラ６
２内に熱交換量の異なる熱交換器６４ａ、６４ｂを並設
したが、この部分の構造は、たとえば図９に示すように
構成してもよい。

【００４７】図９に示す態様においては、温水ボイラ７
１中に設けられたバーナ７２により缶体７３内の温水を
加熱し、加熱された温水により、熱交換器７４を介して
該熱交換器７４内を循環される温水を加熱するようにな
っている。したがって、缶体７３内へと連通される温水
回路７５にはより高温の温水が循環され、熱交換器７４
へと連通される温水回路７６にはより低温の温水が循環
されることになる。この温水回路７５をより高温の温度
要求特性を有するファンコンベクタ等に、温水回路７６
を、より低温の温度要求特性を有する床暖房パネル等に
接続すればよい。その他の作用、効果は図８に示した実
施態様に準じる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の温水暖房
システムによれば、一つの温水ボイラでありながら、温
水温度要求特性の異なる複数の放熱器に対し、それぞれ
最適な温度の温水を供給することが可能になり、各放熱
器において望ましい放熱量が得られ、それぞれ快適な暖
房状態が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施態様に係る温水暖房システム
の概略構成図である。

【図２】図１の変形例に係る温水暖房システムの概略構
成図である。

【図３】本発明の第２実施態様に係る温水暖房システム
の概略構成図である。

【図４】図３のシステムの部分拡大概略構成図である。

【図５】図４の変形例に係る結合部の断面図である。

【図６】図３のシステムにおける結合部周りの温水温度
特性図である。

【図７】本発明の第３実施態様に係る温水暖房システム
の概略構成図である。

【図８】本発明の第４実施態様に係る温水暖房システム
の概略構成図である。

【図９】図８の変形例に係る温水ボイラ部の概略構成図
である。

【図１０】従来の温水暖房システムの概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１、２１、４１、６１ 温水暖房システム ２、２２、４２、６２、７１ 温水ボイラ ３、２３、４３、６３、７３ バーナ ４、２４、４４、６４ａ、６４ｂ、７４ 熱交換器 ５、２５、４５、６６ａ、６６ｂ 循環ポンプ ６、２６、４６ 温水循環経路 ７ａ、７ｂ、７ｃ、２７、４７、６８ ファンコンベク
タ ８、８ａ、８ｂ、２８、４８、６７ 床暖房パネル ９ａ、９ｃ より低温の温水用往路 ９ｂ より高温の温水用往路 １０ 温水復路 １１、１１ａ、１１ｂ バイパス回路 １２、１２ａ、１２ｂ、３２ コントロール弁 ２９ａ 床暖房パネルへの温水往路 ２９ｂ 床暖房パネルからの温水復路 ３０ａ ファンコンベクタへの温水往路 ３０ｂ ファンコンベクタからの温水復路 ３１ 分岐ユニット ３３ 結合部 ３４ａ、３６ａ 往路用配管 ３４ｂ、３６ｂ 復路用配管 ３５ 高熱伝導板 ３７ａ、３７ｂ 内面フィン付き配管部 ３８ ろう付け部 ４９ 第１の温水回路 ４９ａ 第１の温水回路の温水往路 ４９ｂ 第１の温水回路の温水復路 ５０ 第２の温水回路 ５０ａ 第２の温水回路の温水往路 ５０ｂ 第２の温水回路の温水復路 ６５ａ、６５ｂ 独立した温水回路 ７３ 缶体 ７５ 缶体内へと連通される温水回路 ７６ 熱交換器へと連通される温水回路

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温水を生成する温水ボイラと、該温水ボ
   イラから循環される温水に対する温度要求特性が異な
   り、一つの温水ボイラに対し複数接続された放熱器とを
   有する温水暖房システムであって、前記温水ボイラに接
   続される各放熱器への温水循環経路に、各放熱器の温度
   要求特性に応じて、該各放熱器に供給される温水の温度
   が互いに異なる複数の温水回路を設けたことを特徴とす
   る温水暖房システム。
2. 【請求項２】 前記温水循環経路の温水往路が、少なく
   とも２つの往路に分岐され、分岐された往路のうち、よ
   り低温の温度要求特性を有する放熱器へと接続される往
   路が、バイパス回路を介して温水循環経路の温水復路と
   連通されている、請求項１の温水暖房システム。
3. 【請求項３】 前記バイパス回路に、該バイパス回路中
   の通水量を制御するコントロール弁が設けられている、
   請求項２の温水暖房システム。
4. 【請求項４】 前記温水循環経路の温水往路および温水
   復路が、温度要求特性の異なる放熱器へと接続される少
   なくとも２回路の往路および復路に分岐され、分岐され
   た温水回路のうち、より低温の温度要求特性を有する放
   熱器へと接続される温水回路の往路と復路が、該往路中
   の通水される温水と該復路中を通水される温水との間で
   熱交換が行われるように互いに結合されている、請求項
   １の温水暖房システム。
5. 【請求項５】 前記少なくとも２回路への分岐が分岐ユ
   ニット中で行われている、請求項４の温水暖房システ
   ム。
6. 【請求項６】 前記分岐された温水回路の往路と復路の
   結合が、該往路用配管と該復路用配管とを部分的に高熱
   伝導板で包み、かつ、両者をろう付け結合することによ
   り行われている、請求項４または５の温水暖房システ
   ム。
7. 【請求項７】 前記分岐された温水回路の往路と復路
   が、部分的に内面フィン付きの配管から形成され、該配
   管部同士がろう付け結合されている、請求項４または５
   の温水暖房システム。
8. 【請求項８】 前記温水循環経路が、より高温の温度要
   求特性を有する放熱器へと接続される温水往路と温水復
   路からなる第１の温水回路と、該第１の温水回路の復路
   から分岐されより低温の温度要求特性を有する放熱器へ
   と接続される温水往路と該放熱器に接続され前記第１の
   温水回路の復路へと合流する温水復路からなる第２の温
   水回路とを有している、請求項１の温水暖房システム。
9. 【請求項９】 前記温水循環経路が、前記一つの温水ボ
   イラ中での熱交換量が異なり、異なる温度の温水を生成
   可能な、互いに独立した複数の温水回路に構成され、各
   温水回路が、温度要求特性の異なる放熱器にそれぞれ接
   続されている、請求項１の温水暖房システム。
10. 【請求項１０】 前記複数の放熱器が、より高温の温水
    を要求するファンコンベクタと、より低温の温水を要求
    する床暖房パネルを含む、請求項１ないし９のいずれか
    に記載の温水暖房システム。