温水暖房システム
【課題】暖房パネルに供給される温水の温度を常に設定温度にして供給できると共に、長時間の暖房が行える温水暖房システムを提供する。
【解決手段】貯湯タンク５内の水を沸き上げる沸上手段３を設ける。沸上手段３により沸き上げられた温水を貯湯タンク５の上部より往き配管２１を通じて取り出し貯湯タンク５の下部に戻り配管２１を通じて戻す暖房用循環ポンプ２２を有する暖房用循環路２３を設ける。暖房用循環路２３の往き配管２０と戻り配管２１との間に設けられる暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃを設ける。往き配管にミキシングバルブ２６、温度センサＳ２、戻り配管２１に分岐して暖房後の冷めた戻り水の一部をミキシングバルブ２６に戻す分岐配管２９を設ける。
【解決手段】貯湯タンク５内の水を沸き上げる沸上手段３を設ける。沸上手段３により沸き上げられた温水を貯湯タンク５の上部より往き配管２１を通じて取り出し貯湯タンク５の下部に戻り配管２１を通じて戻す暖房用循環ポンプ２２を有する暖房用循環路２３を設ける。暖房用循環路２３の往き配管２０と戻り配管２１との間に設けられる暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃを設ける。往き配管にミキシングバルブ２６、温度センサＳ２、戻り配管２１に分岐して暖房後の冷めた戻り水の一部をミキシングバルブ２６に戻す分岐配管２９を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房パネルに常に設定温度の温水を供給できる温水暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、温水暖房システムは、電気料金の安い夜間電力を利用して貯湯タンク内の水をヒートポンプまたは電気ヒータ等の沸上手段により沸き上げ、この沸き上げられた貯湯タンク内の温水を貯湯タンクの上部より取り出し貯湯タンク下部に戻す暖房用循環路内に暖房パネルを配設し、この暖房用循環路内に配設された暖房パネルに温水を循環して放熱させ室内の暖房に供するようにしていた。
【０００３】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような温水暖房システムによれば、貯湯タンク内の温水を直接暖房パネルに供給して暖房に利用する方式のため、常に設定温度の温水を暖房パネルに供給することができないと共に、１台当たりの貯湯タンクの貯湯量に制限が有るため長時間の暖房が行えない問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、暖房パネルに供給される温水の温度を常に設定温度にして供給できると共に、長時間の暖房が行える温水暖房システム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】
【０００６】
請求項１記載の温水暖房システムは、貯湯タンクと、この貯湯タンク内の水を沸き上げる沸上手段と、この沸上手段により沸き上げられた温水を前記貯湯タンクの上部より往き配管を通じて取り出し前記貯湯タンクの下部に戻り配管を通じて戻す暖房用循環ポンプを有する暖房用循環路と、この暖房用循環路の往き配管と戻り配管との間に設けられる暖房パネルと、前記往き配管に設けられるミキシングバルブと温度センサと、前記戻り配管に分岐して設けられ冷めた暖房後の戻り水の一部を前記ミキシングバルブに戻す分岐配管を設けたものである。
【０００７】
そして、この構成では、温度センサで検知される暖房パネルへ供給される温水温度の高低により貯湯タンク側からミキシングバルブに供給される流量と暖房後のミキシングバルブに戻される戻り水の流量との混合比率を設定温度になるように制御する。従って暖房パネルへ供給される温水温度は常に一定であると共に、貯湯タンク内の温水の流量がミキシングバルブにより制限され長時間の使用が可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の給湯装置によれば、温度センサで検知される暖房パネルへ供給される温水温度の高低により貯湯タンク側からミキシングバルブに供給される流量と暖房後のミキシングバブルに戻される戻り水の流量との混合比率を設定温度になるように制御され、暖房パネルへ供給される温水温度は常に一定であると共に、貯湯タンク内の温水の流量がミキシングバルブにより制限され長時間の使用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００１０】
【実施例】
【００１１】
本発明による温水暖房システムの実施例１を図１乃至図３を参照して説明する。
【００１２】
図１において、温水暖房システム１は、貯湯ユニット２と、沸上手段としてのヒートポンプユニット３と、暖房ユニット４とを備えている。
【００１３】
貯湯ユニット２は、貯湯タンク５を備え、この貯湯タンク５は、先止押上式の給湯方式を採用しており、貯湯タンク５の下部には減圧弁６を介して水道水を給水する給水管７と、上部には貯湯タンク５内の膨張水を逃がす逃し弁８と、貯湯タンク５内下部には沸き上げ手段として電気ヒータ９と、貯湯タンク５上部外壁には６０Ｌの残湯量に対応した高さ位置に貯湯タンク５内の湯水温度を検知して残湯量を検知する残湯量検知センサＳ１などが夫々設けられている。
【００１４】
また、貯湯タンク５には、貯湯タンク５の下部から出て貯湯タンク５の上部に戻る沸上用循環路１０が接続されている。すなわち、この沸上用循環路１０には貯湯タンク５の下部の水を強制的に引き込んで貯湯タンク５の上部に循環させる循環ポンプ１１、沸上用循環路１０の中間部はヒートポンプユニット３内において配置される水熱交換器１２が接続されている。
【００１５】
ヒートポンプユニット３は、冷媒が充填された冷媒循環路１３を有し、この冷媒循環路１３には、圧縮機１４、凝縮器として機能し沸上用循環路１０内を流通する水を水熱交換器１２との間で熱交換して所定の沸上温度に沸上げる冷媒熱交換器１５、膨張弁１６および集熱器としての蒸発器１７が順に接続されている。また、蒸発器１７には送風ファン１８と、この送風ファン１８を回転駆動させる送風モータ１９などを備えている。
【００１６】
暖房ユニット４は、貯湯タンク５内の温水を貯湯タンク５の上部から取り出す往き配管２０と貯湯タンク５下部に戻す戻り配管２１と暖房用循環ポンプ２２とからなる暖房用循環路２３と、この暖房用循環路２３の往き配管２０と戻り配管２１との間には直列接続された複数の暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃが配設されている。なお、暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃには夫々サーモバルブ２５ａ，２５ｂ，２５ｃが設けられ、このサーモバルブ２５ａ，２５ｂ，２５ｃにより暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃのいずれかが異常高温になった時、その異常高温になった暖房パネルに対し温水が流れないように短絡する機能を有している。
【００１７】
また、暖房ユニット４は、往き配管２０に順にミキシングバルブ２６、流量センサ２７、暖房温度センサＳ２が設けられている。また、戻り配管２１には、戻り配管２１から分岐してミキシングバルブ２６に接続される分岐配管２９が接続され、この分岐配管２９を通じて暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃで熱交換され冷めた戻り水の一部をミキシングバルブ２６に戻すようになっている。なお、３０は膨張タンクで暖房用循環路２３内の膨張水を吸収するものである。
【００１８】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００１９】
先ず、図２により貯湯タンク５内の水を沸上げる貯湯運転時の作用について説明する。
【００２０】
給水管７から貯湯タンク５内に水道水が貯溜される。そして、図示しない制御装置から貯湯指令が発せられると圧縮機１４が駆動される。冷媒は圧縮機１４、凝縮機としての冷媒熱交換器１５、膨張弁１６、蒸発器１７の順に流れる。同時に送風モータ１９が駆動され送風ファン１８を回転させて蒸発器で大気熱を集熱し気化された冷媒は圧縮機１４に送られ、圧縮機１４で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは冷媒熱交換器１５で水熱交換器１２に熱交換される。
【００２１】
一方、沸上用循環路１０の循環ポンプ１１が駆動され、矢印で示すように貯湯タンク５下部の水が沸上用循環路１０を通じて水熱交換器に入り、水熱交換器と冷媒熱交換器との間で熱交換され高温の温水となって貯湯タンク上部に入り、これを繰り返して設定温度の温水が貯湯タンク上部より順次積層され貯湯タンク５内の水全量が沸き上げられる。
【００２２】
次に、図３により暖房運転時の作用について説明する。
【００２３】
図示しない制御装置から暖房運転の指令が発せられると、暖房用循環ポンプ２２が駆動され貯湯タンク５内に貯えられた温水が貯湯タンク５上部よりミキシングバルブ２６を介して貯湯タンク５下部へと矢印のように暖房用循環路２３内を順次循環される。そして、この温水の循環により温水の熱が暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃに熱交換されて暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃから放熱され例えば室内の各部屋に放熱され暖房に供される。
【００２４】
そして、この暖房運転に際しては、暖房温度センサＳ２が検知する暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃに供給される温水温度の高低により、ミキシングバルブ２６に入る貯湯タンク５側から往き配管２０を通じて供給される温水の流量と、戻り配管２１および分岐配管２９を通じてミキシングバルブ２６に戻される暖房後の冷めた戻り水の流量との混合比率が設定温度になるように制御される。すなわち、例えば、暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃに供給される温水温度が設定温度より高ければ、貯湯タンク５内からミキシングバルブ２６に入る温水の流量を減少させると共に、戻り配管２１の分岐配管２９を通じてミキシングバルブ２６に戻される冷めた暖房後の戻り水の流量を多くするようにミキシングバルブ２６の開度が調節される。
【００２５】
従って、暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃに供給される温水温度は常に一定となると共に、貯湯タンク５内の温水の流量がミキシングバルブ２６により制限され長時間の使用が可能となる。なお、冷めた暖房後の戻り水の残りは貯湯タンク５下部に戻される。
【００２６】
なお、この暖房運転により貯湯タンク５内の残湯量が減少し例えば残湯量６０Ｌを検知する残湯量検知センサＳ１が検知した場合、ヒートポンプユニット３および電気ヒータ９を同時に運転して不足熱量を補う。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の温水暖房システムの一実施形態を示す構成図である。
【図２】同上、温水暖房システムの貯湯運転時の作用を説明する説明図である。
【図３】同上、温水暖房システムの暖房運転時の作用を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ 温水暖房システム
２ 貯湯ユニット
３ 沸上手段としてのヒートポンプユニット
４ 暖房ユニット
５ 貯湯タンク
７ 給水配管
９ 電気ヒータ
１０ 沸上用循環路
１１ 沸上用循環ポンプ
２０ 往き配管
２１ 戻り配管
２２ 暖房用循環ポンプ
２３ 暖房用循環路
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 暖房パネル
２６ ミキシングバルブ
２９ 分岐配管
２８ 風呂湯温検知センサ
Ｓ１ 残湯量検知センサ
３２ 暖房温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房パネルに常に設定温度の温水を供給できる温水暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、温水暖房システムは、電気料金の安い夜間電力を利用して貯湯タンク内の水をヒートポンプまたは電気ヒータ等の沸上手段により沸き上げ、この沸き上げられた貯湯タンク内の温水を貯湯タンクの上部より取り出し貯湯タンク下部に戻す暖房用循環路内に暖房パネルを配設し、この暖房用循環路内に配設された暖房パネルに温水を循環して放熱させ室内の暖房に供するようにしていた。
【０００３】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような温水暖房システムによれば、貯湯タンク内の温水を直接暖房パネルに供給して暖房に利用する方式のため、常に設定温度の温水を暖房パネルに供給することができないと共に、１台当たりの貯湯タンクの貯湯量に制限が有るため長時間の暖房が行えない問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、暖房パネルに供給される温水の温度を常に設定温度にして供給できると共に、長時間の暖房が行える温水暖房システム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】
【０００６】
請求項１記載の温水暖房システムは、貯湯タンクと、この貯湯タンク内の水を沸き上げる沸上手段と、この沸上手段により沸き上げられた温水を前記貯湯タンクの上部より往き配管を通じて取り出し前記貯湯タンクの下部に戻り配管を通じて戻す暖房用循環ポンプを有する暖房用循環路と、この暖房用循環路の往き配管と戻り配管との間に設けられる暖房パネルと、前記往き配管に設けられるミキシングバルブと温度センサと、前記戻り配管に分岐して設けられ冷めた暖房後の戻り水の一部を前記ミキシングバルブに戻す分岐配管を設けたものである。
【０００７】
そして、この構成では、温度センサで検知される暖房パネルへ供給される温水温度の高低により貯湯タンク側からミキシングバルブに供給される流量と暖房後のミキシングバルブに戻される戻り水の流量との混合比率を設定温度になるように制御する。従って暖房パネルへ供給される温水温度は常に一定であると共に、貯湯タンク内の温水の流量がミキシングバルブにより制限され長時間の使用が可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の給湯装置によれば、温度センサで検知される暖房パネルへ供給される温水温度の高低により貯湯タンク側からミキシングバルブに供給される流量と暖房後のミキシングバブルに戻される戻り水の流量との混合比率を設定温度になるように制御され、暖房パネルへ供給される温水温度は常に一定であると共に、貯湯タンク内の温水の流量がミキシングバルブにより制限され長時間の使用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００１０】
【実施例】
【００１１】
本発明による温水暖房システムの実施例１を図１乃至図３を参照して説明する。
【００１２】
図１において、温水暖房システム１は、貯湯ユニット２と、沸上手段としてのヒートポンプユニット３と、暖房ユニット４とを備えている。
【００１３】
貯湯ユニット２は、貯湯タンク５を備え、この貯湯タンク５は、先止押上式の給湯方式を採用しており、貯湯タンク５の下部には減圧弁６を介して水道水を給水する給水管７と、上部には貯湯タンク５内の膨張水を逃がす逃し弁８と、貯湯タンク５内下部には沸き上げ手段として電気ヒータ９と、貯湯タンク５上部外壁には６０Ｌの残湯量に対応した高さ位置に貯湯タンク５内の湯水温度を検知して残湯量を検知する残湯量検知センサＳ１などが夫々設けられている。
【００１４】
また、貯湯タンク５には、貯湯タンク５の下部から出て貯湯タンク５の上部に戻る沸上用循環路１０が接続されている。すなわち、この沸上用循環路１０には貯湯タンク５の下部の水を強制的に引き込んで貯湯タンク５の上部に循環させる循環ポンプ１１、沸上用循環路１０の中間部はヒートポンプユニット３内において配置される水熱交換器１２が接続されている。
【００１５】
ヒートポンプユニット３は、冷媒が充填された冷媒循環路１３を有し、この冷媒循環路１３には、圧縮機１４、凝縮器として機能し沸上用循環路１０内を流通する水を水熱交換器１２との間で熱交換して所定の沸上温度に沸上げる冷媒熱交換器１５、膨張弁１６および集熱器としての蒸発器１７が順に接続されている。また、蒸発器１７には送風ファン１８と、この送風ファン１８を回転駆動させる送風モータ１９などを備えている。
【００１６】
暖房ユニット４は、貯湯タンク５内の温水を貯湯タンク５の上部から取り出す往き配管２０と貯湯タンク５下部に戻す戻り配管２１と暖房用循環ポンプ２２とからなる暖房用循環路２３と、この暖房用循環路２３の往き配管２０と戻り配管２１との間には直列接続された複数の暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃが配設されている。なお、暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃには夫々サーモバルブ２５ａ，２５ｂ，２５ｃが設けられ、このサーモバルブ２５ａ，２５ｂ，２５ｃにより暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃのいずれかが異常高温になった時、その異常高温になった暖房パネルに対し温水が流れないように短絡する機能を有している。
【００１７】
また、暖房ユニット４は、往き配管２０に順にミキシングバルブ２６、流量センサ２７、暖房温度センサＳ２が設けられている。また、戻り配管２１には、戻り配管２１から分岐してミキシングバルブ２６に接続される分岐配管２９が接続され、この分岐配管２９を通じて暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃで熱交換され冷めた戻り水の一部をミキシングバルブ２６に戻すようになっている。なお、３０は膨張タンクで暖房用循環路２３内の膨張水を吸収するものである。
【００１８】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００１９】
先ず、図２により貯湯タンク５内の水を沸上げる貯湯運転時の作用について説明する。
【００２０】
給水管７から貯湯タンク５内に水道水が貯溜される。そして、図示しない制御装置から貯湯指令が発せられると圧縮機１４が駆動される。冷媒は圧縮機１４、凝縮機としての冷媒熱交換器１５、膨張弁１６、蒸発器１７の順に流れる。同時に送風モータ１９が駆動され送風ファン１８を回転させて蒸発器で大気熱を集熱し気化された冷媒は圧縮機１４に送られ、圧縮機１４で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは冷媒熱交換器１５で水熱交換器１２に熱交換される。
【００２１】
一方、沸上用循環路１０の循環ポンプ１１が駆動され、矢印で示すように貯湯タンク５下部の水が沸上用循環路１０を通じて水熱交換器に入り、水熱交換器と冷媒熱交換器との間で熱交換され高温の温水となって貯湯タンク上部に入り、これを繰り返して設定温度の温水が貯湯タンク上部より順次積層され貯湯タンク５内の水全量が沸き上げられる。
【００２２】
次に、図３により暖房運転時の作用について説明する。
【００２３】
図示しない制御装置から暖房運転の指令が発せられると、暖房用循環ポンプ２２が駆動され貯湯タンク５内に貯えられた温水が貯湯タンク５上部よりミキシングバルブ２６を介して貯湯タンク５下部へと矢印のように暖房用循環路２３内を順次循環される。そして、この温水の循環により温水の熱が暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃに熱交換されて暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃから放熱され例えば室内の各部屋に放熱され暖房に供される。
【００２４】
そして、この暖房運転に際しては、暖房温度センサＳ２が検知する暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃに供給される温水温度の高低により、ミキシングバルブ２６に入る貯湯タンク５側から往き配管２０を通じて供給される温水の流量と、戻り配管２１および分岐配管２９を通じてミキシングバルブ２６に戻される暖房後の冷めた戻り水の流量との混合比率が設定温度になるように制御される。すなわち、例えば、暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃに供給される温水温度が設定温度より高ければ、貯湯タンク５内からミキシングバルブ２６に入る温水の流量を減少させると共に、戻り配管２１の分岐配管２９を通じてミキシングバルブ２６に戻される冷めた暖房後の戻り水の流量を多くするようにミキシングバルブ２６の開度が調節される。
【００２５】
従って、暖房パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃに供給される温水温度は常に一定となると共に、貯湯タンク５内の温水の流量がミキシングバルブ２６により制限され長時間の使用が可能となる。なお、冷めた暖房後の戻り水の残りは貯湯タンク５下部に戻される。
【００２６】
なお、この暖房運転により貯湯タンク５内の残湯量が減少し例えば残湯量６０Ｌを検知する残湯量検知センサＳ１が検知した場合、ヒートポンプユニット３および電気ヒータ９を同時に運転して不足熱量を補う。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の温水暖房システムの一実施形態を示す構成図である。
【図２】同上、温水暖房システムの貯湯運転時の作用を説明する説明図である。
【図３】同上、温水暖房システムの暖房運転時の作用を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ 温水暖房システム
２ 貯湯ユニット
３ 沸上手段としてのヒートポンプユニット
４ 暖房ユニット
５ 貯湯タンク
７ 給水配管
９ 電気ヒータ
１０ 沸上用循環路
１１ 沸上用循環ポンプ
２０ 往き配管
２１ 戻り配管
２２ 暖房用循環ポンプ
２３ 暖房用循環路
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 暖房パネル
２６ ミキシングバルブ
２９ 分岐配管
２８ 風呂湯温検知センサ
Ｓ１ 残湯量検知センサ
３２ 暖房温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクと、この貯湯タンク内の水を沸き上げる沸上手段と、この沸上手段により沸き上げられた温水を前記貯湯タンクの上部より往き配管を通じて取り出し前記貯湯タンクの下部に戻り配管を通じて戻す暖房用循環ポンプを有する暖房用循環路と、この暖房用循環路の往き配管と戻り配管との間に設けられる暖房パネルと、前記往き配管に設けられるミキシングバルブと温度センサと、前記戻り配管に分岐して設けられ冷めた暖房後の戻り水の一部を前記ミキシングバルブに戻す分岐配管を設けたことを特徴とする温水暖房システム。
【請求項１】
貯湯タンクと、この貯湯タンク内の水を沸き上げる沸上手段と、この沸上手段により沸き上げられた温水を前記貯湯タンクの上部より往き配管を通じて取り出し前記貯湯タンクの下部に戻り配管を通じて戻す暖房用循環ポンプを有する暖房用循環路と、この暖房用循環路の往き配管と戻り配管との間に設けられる暖房パネルと、前記往き配管に設けられるミキシングバルブと温度センサと、前記戻り配管に分岐して設けられ冷めた暖房後の戻り水の一部を前記ミキシングバルブに戻す分岐配管を設けたことを特徴とする温水暖房システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−１７４０５（Ｐ２００６−１７４０５Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９６９２７（Ｐ２００４−１９６９２７）
【出願日】平成１６年７月２日（２００４．７．２）
【出願人】（０００２２１２６９）東芝機器株式会社 (125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２日（２００４．７．２）
【出願人】（０００２２１２６９）東芝機器株式会社 (125)
【Ｆターム（参考）】
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