JP2011502239A - Heating device in which medium flows in a fixed direction and circulating heating system including the device - Google Patents
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Abstract
媒体を入れる容器(1)と、容器(1)内の媒体に対して加熱する熱源(7)と、片方向逆止弁(3)とを含める媒体が定方向へ流動の加熱装置(10)であって、容器(1)において、流入配管(12)と流出配管(11)が分けて設けられ、片方向逆止弁(3)が流入配管(12)に設けられる。循環暖房システムは主に前記媒体が定方向へ流動の加熱装置(10)及び放熱器(6)からなる。
【選択図】図2Heating device (10) in which a medium flows including a container (1) for containing the medium, a heat source (7) for heating the medium in the container (1), and a one-way check valve (3). In the container (1), the inflow pipe (12) and the outflow pipe (11) are provided separately, and the one-way check valve (3) is provided in the inflow pipe (12). The circulating heating system mainly includes a heating device (10) and a radiator (6) in which the medium flows in a fixed direction.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、媒体を入れる容器と、容器内の媒体に対して加熱する熱源と、及び片方向逆止弁とを含める媒体が定方向へ流れる加熱装置に関する。
本発明は、さらに、主に前記媒体が定方向へ流れる加熱装置と放熱器からなる循環暖房システムに関する。
The present invention relates to a heating apparatus in which a medium flows in a fixed direction, including a container for storing the medium, a heat source for heating the medium in the container, and a one-way check valve.
The present invention further relates to a circulating heating system mainly composed of a heating device and a radiator in which the medium flows in a fixed direction.
北方の地域において、冬季になると、通常集中的暖房システムと分散的暖房システムの二つが採用される。集中的暖房システムの場合、住宅メーカによって、個別に暖房用のボイラを設け、且つ、建築の施工済み前に配管工程によって、それぞれの家屋を連結する必要がある。ただし、現在の集中的暖房システムに直列形態が採用され、使用者が自分の需要によって、暖房量をコントロールできないなどのいろいろな不便が存在する。さらに、家屋同士の間隔が長い領域には、長い配管でそれらを直列に連結させる必要があり、配管のコストが高騰し、経済性が低下してしまう。
このために、ある家屋には既に分散的暖房システムが装備し始められた。早期の分散的暖房システムは、伝統的な住宅において使われ、「早期の暖房」とも言われたものである。このような暖房システムは、炉体と水循環暖房装置により構成された。この水循環暖房装置は、配管によって放熱器、補充水タンク、及び排気管を連結して構成され、炉体では、内部で石炭を燃焼させて水循環装置内の水を加熱し、お湯と冷水との密度差により、水循環暖房装置の全体において水を循環させて室内を加熱する。また、近来、ある住宅には、天然ガスによる分散的暖房システムが装備され、天然ガスを利用して水循環暖房装置内の水を加熱するとともに、ポンプによって水を循環させる。
ただし、上述した分散的暖房システムにおいて、水循環暖房装置内には、水がずっと循環状態にあり、水は炉体を流れる間だけ熱源によって加熱される問題が存在し、そのため、水温の上昇が遅くなるとともに、水と熱源との熱交換率が低くなる。また、「早期の暖房」である分散的暖房システムにおいて、お湯と冷水との密度差だけによって水を循環させるので、水循環の圧力が低くなり、配管の抵抗が大きい家屋の暖房には適用できなくなり、グラウンドヒーティングシステムにはもっと適用できなくなった。ポンプを利用する暖房システムにおいては新しい部品を追加するため、システム全体のコストが高騰し、故障率も増えた。
In the northern region, in the winter, two types of heating systems are usually adopted: centralized heating systems and distributed heating systems. In the case of a centralized heating system, it is necessary for a house maker to individually provide a boiler for heating and to connect each house by a piping process before the construction is completed. However, there are various inconveniences such as the current centralized heating system adopting the serial form and the user cannot control the amount of heating according to his / her own demand. Furthermore, it is necessary to connect them in series with a long pipe in a region where the distance between the houses is long, so that the cost of the pipe rises and the economic efficiency decreases.
Because of this, a house has already begun to be equipped with a distributed heating system. Early decentralized heating systems are used in traditional homes and are also referred to as "early heating". Such a heating system was constituted by a furnace body and a water circulation heater. This water circulation heating device is configured by connecting a radiator, a supplementary water tank, and an exhaust pipe by piping, and in the furnace body, coal is burned inside to heat the water in the water circulation device, and between hot and cold water. Due to the density difference, water is circulated in the entire water circulation heating device to heat the room. Recently, a certain house is equipped with a distributed heating system using natural gas, which heats the water in the water circulation heating device using natural gas and circulates the water using a pump.
However, in the above-described distributed heating system, there is a problem that water is continuously circulated in the water circulation heating device, and the water is heated by the heat source only while it flows through the furnace body. In addition, the heat exchange rate between water and the heat source is reduced. Also, in the distributed heating system, which is “early heating”, water is circulated only by the difference in density between hot water and cold water, so the pressure of water circulation becomes low and it cannot be applied to heating of houses where the resistance of piping is large. It can no longer be applied to ground heating systems. In the heating system that uses a pump, the cost of the entire system has increased due to the addition of new parts, and the failure rate has increased.
また、材料技術の更新と、省エネルギーに対する要求が高くなるにつれ、グラウンドヒーティングシステムが普及されていく。グラウンドヒーティングシステムにおいて、放熱管が床面の下に配置されるため、伝統的放熱器より低い位置から家屋に対して加熱でき、これによってよりよい加熱効果が得られる。関連資料によれば、グラウンドヒーティングシステムの暖房効率は普通の暖房システムより10%高い。日本では、グラウンドヒーティングシステムが暖房システムの85%以上を占め、韓国でも95%以上に達し、ヨーロッパでは50%を超えている。これから分かるように、現在、グラウンドヒーティングシステムが伝統的放熱器を替える傾向がある。
ただし、上述した早期の暖房システムにおいて、装着技術の標準に応じて、暖房システムの放熱器を、その中心が加熱される媒体を収納する容器の中心より少なくとも50cm程度高くなるように設ければ、水の自然的循環がよく実現できる。よって、上述した早期の暖房の加熱装置は、グラウンドヒーティングシステムの要求を満足できない。従って、グラウンドヒーティングシステムの放熱管内で水を循環させることができるようにするため、ポップを追加しなければならない。これによって、部品の数が増え、システム全体のコストが高くなる。
該出願者の特許文献1の明細書には、上述した問題に鑑みて改良した熱圧力水循環暖房装置が開示された。該熱圧力水循環暖房装置は、主に、熱源によりその中の水に対して加熱する耐圧容器と、放熱器とにより構成された循環暖房装置に、一つの三方構造、及び一つの返水配管に位置する片方向逆止弁が設けられる。耐圧容器に対して加熱し始める時、片方向逆止弁を閉じ、水が加熱されて気化し、放熱器へ流れるが、該高温気化水が、三方構造と片方向逆止弁とを連結する配管を介して流れる時、冷水と激烈な瞬間的熱交換が行われ、気体体積が収縮して負圧が形成され、片方向逆止弁が開通され、冷水が耐圧容器へ流れ込み、熱圧力水循環が形成される。耐圧容器に所定量の冷水が流れ込んだ後、耐圧容器の水温が降下されるにつれ、片方向逆止弁の両側において圧力がバランスを取り、再度、片方向逆止弁が閉じられ、新しい循環が始まる。このような構造を採用すれば、熱交換率が向上され、省エネルギーができ、コストも低減できるが、水が間歇的循環するため、配管全体における圧力を大きく変化してしまい、大きなノイズを生じさせる。
In addition, as the demand for renewal of material technology and energy savings increases, ground heating systems become widespread. In the ground heating system, since the heat radiating pipe is arranged below the floor surface, the house can be heated from a position lower than that of the traditional heat radiator, thereby obtaining a better heating effect. According to related materials, the heating efficiency of ground heating systems is 10% higher than that of ordinary heating systems. In Japan, ground heating systems account for over 85% of heating systems, in Korea over 95% and in Europe over 50%. As can be seen, currently ground heating systems tend to replace traditional heatsinks.
However, in the early heating system described above, according to the standard of the mounting technique, if the radiator of the heating system is provided so that its center is at least about 50 cm higher than the center of the container that houses the medium to be heated, Natural circulation of water can be realized well. Therefore, the heating device for early heating described above cannot satisfy the requirements of the ground heating system. Therefore, pops must be added to allow water to circulate within the heat dissipation tube of the ground heating system. This increases the number of parts and increases the cost of the entire system.
In the specification of
本発明が解決しようとする問題は、熱交換率が高い、コストが低い、且つ、ノイズが小さい媒体が定方向へ流れる加熱装置を提供することにある。
本発明が解決しようとする他の問題は、熱交換率が高い、コストが低い、且つ、ノイズが小さい循環暖房システムを提供することにある。
上記問題を解決するために、本発明に係る媒体が定方向へ流れる加熱装置は、媒体を入れる容器と、容器内の媒体に対して加熱する熱源と、片方向逆止弁とを含め、媒体が該容器へ流入する流入連接配管と媒体が該容器から流出する流出連接配管が分けて設けられ、片方向逆止弁が前記流入連接配管に設けられる。
本発明によれば、媒体が該容器へ流入する流入連接配管と、媒体が該容器から流出する流出連接配管が分けて設けられるため、該容器に二つのポートが開口され、その中で一つは流出口であり、他の一つは流入口である。よって、流入口と流出口とは、圧力が互いに干渉することなく、流入連接配管に設けられた片方向逆止弁が速やかにオン・オフするができる。即ち、片方向逆止弁のオン・オフ頻度が増える。このようにして、装置全体の圧力変動と激変を減らし、ノイズの低減が実現される。
The problem to be solved by the present invention is to provide a heating apparatus in which a medium having a high heat exchange rate, low cost, and low noise flows in a fixed direction.
Another problem to be solved by the present invention is to provide a circulating heating system having a high heat exchange rate, low cost, and low noise.
In order to solve the above problems, a heating device in which a medium according to the present invention flows in a fixed direction includes a container for storing the medium, a heat source for heating the medium in the container, and a one-way check valve. The inflow connecting pipe through which the fluid flows into the container and the outflow connecting pipe through which the medium flows out from the container are separately provided, and a one-way check valve is provided in the inflow connecting pipe.
According to the present invention, since the inflow connecting pipe through which the medium flows into the container and the outflow connecting pipe through which the medium flows out from the container are provided separately, two ports are opened in the container, and one of them is opened. Is an outlet and the other is an inlet. Therefore, the one-way check valve provided in the inflow connecting pipe can be quickly turned on and off without causing pressure to interfere with each other. That is, the on / off frequency of the one-way check valve increases. In this way, pressure fluctuations and drastic changes in the entire apparatus are reduced, and noise can be reduced.
本発明に係る媒体が定方向へ流れる加熱装置に対してさらに改良したものとして、流入連接配管の該容器への流入口、及び該容器の流出連接配管への流出口を、水平方向に沿って該容器の上部の両側に設け、又は、該容器の流出連接配管への流出口を鉛直方向に沿って該容器の頂部に設け、流入連接配管の該容器への流入口を鉛直方向に沿って該容器の底部に設け、又は、該容器の流出連接配管への流出口を鉛直方向に沿って該容器の頂部に設け、流入連接配管の該容器への流入口を水平方向に沿って該容器の底部の一側に設ける。
本発明に係る媒体が定方向へ流れる加熱装置の一つの好ましい実施形態として、容器にパイプ状のものが採用される。熱源には電気加熱デバイスが採用され、特に、該パイプ状の容器を囲むように設けた電気抵抗加熱膜が好ましい。パイプ状の容器の容積が小さいため、その中の媒体の温度を速やかに所定の温度まで加熱でき、熱交換率が向上される。特に、この場合、パイプ状の容器が水平に配置されるとともに、流入連接配管の該パイプ状の容器への流入口と、該パイプ状の容器の流出連接配管への流出口とを、水平方向に沿って該容器の両側に設けた場合、水循環グラウンドヒーティングシステムに応用するのに有利である。
また、上記の技術問題を解決するため、本発明に係る循環暖房システムは、前述した媒体が定方向へ流れる加熱装置及び放熱器を含め、媒体が定方向へ流れる加熱装置の流出配管と放熱器の流入口とが接続され、放熱器の流出口と、媒体が定方向へ流れる加熱装置に取付けた片方向逆止弁の流入配管とが接続されている。本発明に係る循環暖房システムに前述した媒体が定方向へ流れる加熱装置が採用されるため、その循環暖房システムも前述したような媒体が定方向へ流れる加熱装置によって得られる技術的効果を備える、即ち、システム全体の圧力の変動と激変を減らして、ノイズが低減され、熱交換率が向上される。
本発明に係る循環暖房システムの一つの好ましい改良したものとして、放熱器の流入口と流出口が該放熱器の下方の両側に設けられる。このような構成を採用することによって、放熱器の流入口から流れ込んだお湯が放熱器内で流れ上がり、放熱器を素早く一様に加熱できる。同時に、放熱器の流入口を下側に設けたため、放熱器内に一部の空気が存在しても、空気が水の上方へ浮かべ、水の循環に差し支えることがない。
本発明に係る循環暖房システムの一つの好ましい改良したものとして、本発明の暖房システムとしてグラウンドヒーティングシステムを採用し、前記放熱器として床板の下に埋められたグラウンドヒーティング放熱管が採用され、前記媒体が定方向へ流れる加熱装置の流出配管と、グラウンドヒーティング放熱管の流入口とが接続され、グラウンドヒーティング放熱管の流出口と、媒体が定方向へ流れる加熱装置に取付けた片方向逆止弁の流入配管とが接続される。上述した利点の以外、片方向逆止弁により、本発明に係る媒体が定方向へ流れる加熱装置は装着高度に制限がないため、床板の上方の何れの適当位置に取付けることができるとともに、ポンプを追加する必要がなくなり、グラウンドヒーティングシステムの装着の適応性が増え、システム全体としてのコストが低減される。
As a further improvement on the heating device in which the medium according to the present invention flows in a fixed direction, the inlet of the inflow connecting pipe to the container and the outlet of the container to the outflow connecting pipe along the horizontal direction. Provided on both sides of the upper part of the container, or provided at the top of the container with an outlet to the outlet connection pipe of the container along the vertical direction, and provided with an inlet to the container of the inlet connection pipe along the vertical direction. Provided at the bottom of the container, or provided at the top of the container with an outlet to the outlet connection pipe of the container along the vertical direction, and provided with an inlet to the container of the inlet connection pipe along the horizontal direction. On one side of the bottom.
As one preferred embodiment of the heating device in which the medium according to the present invention flows in a fixed direction, a pipe-shaped one is adopted as the container. An electric heating device is adopted as the heat source, and an electric resistance heating film provided so as to surround the pipe-shaped container is particularly preferable. Since the volume of the pipe-shaped container is small, the temperature of the medium in the container can be quickly heated to a predetermined temperature, and the heat exchange rate is improved. In particular, in this case, the pipe-shaped container is disposed horizontally, and the inlet of the inflow connecting pipe to the pipe-shaped container and the outlet of the pipe-shaped container to the outflow connecting pipe are arranged in the horizontal direction. If it is provided on both sides of the container along the line, it is advantageous for application to a water circulation ground heating system.
In order to solve the above technical problem, the circulating heating system according to the present invention includes a heating device and a radiator that the medium flows in a fixed direction, and an outflow pipe and a radiator of the heating device that the medium flows in a fixed direction. Are connected, and an outlet of the radiator is connected to an inlet pipe of a one-way check valve attached to a heating device in which the medium flows in a fixed direction. Since the heating device in which the medium described above flows in a fixed direction is employed in the circulating heating system according to the present invention, the circulating heating system also has the technical effect obtained by the heating device in which the medium flows in a fixed direction as described above. That is, fluctuations and drastic changes in the pressure of the entire system are reduced, noise is reduced, and the heat exchange rate is improved.
As one preferred improvement of the circulating heating system according to the invention, the inlet and outlet of the radiator are provided on both sides below the radiator. By adopting such a configuration, hot water flowing in from the inlet of the radiator flows up in the radiator, and the radiator can be heated quickly and uniformly. At the same time, since the inflow port of the radiator is provided on the lower side, even if a part of the air exists in the radiator, the air does not float above the water and does not interfere with the circulation of the water.
As one preferable improvement of the circulating heating system according to the present invention, a ground heating system is employed as the heating system of the present invention, and a ground heating radiator pipe buried under a floor board is employed as the radiator. The outlet pipe of the heating device in which the medium flows in a fixed direction and the inlet port of the ground heating radiator pipe are connected, and the outlet of the ground heating radiator tube and the one-way attached to the heating device in which the medium flows in the fixed direction An inflow pipe of the check valve is connected. In addition to the above-described advantages, the heating device in which the medium according to the present invention flows in a fixed direction by the one-way check valve is not limited in the mounting height, so that it can be installed at any appropriate position above the floorboard, and the pump This eliminates the need to add an additional, increases the adaptability of the ground heating system, and reduces the cost of the entire system.
以下、本発明に係る媒体が定方向へ流れる加熱装置及び循環暖房システムについて、図面を参照しながら詳しく説明する。すべての図面において、同一の要素に同一の符号を付与する。
図1は、前述した背景技術の部分で言及した、本発明の従来技術の熱圧力水循環暖房装置に関する概略図である。該暖房装置には、耐圧容器1、三方構造2、片方向逆止弁3、補水タンク4、少なくとも一つの排気管5、少なくとも一つの放熱器6、及びそれらを接続する配管が含められる。熱源は直接に耐圧容器1に対して加熱し、耐圧容器1内の水が所定の温度に加熱された場合、水の体積が膨張され、且つ、水が蒸発される場合、水(水蒸気)の体積が更に増大される。このような体積の増大は暖房装置全体内の水の流動を促し、耐圧容器1から排出されたお湯(水蒸気)が配管内の冷水と合流した場合、お湯の温度が速やかに降下して体積が縮小し、配管内に負圧が形成される。この負圧によって片方向逆止弁3が開通され、冷水が片方向逆止弁3から耐圧容器1へ向かって流れ、流れ込んだ冷水はさらに耐圧容器1内のお湯(水蒸気)と混ぜ、更に負圧を生じる。所定量の冷水が流れ込んだ後、片方向逆止弁3の両側の圧力がバランス状態になり、片方向逆止弁3が閉じられ、暖房システム全体において水の流動が停止される。この場合、耐圧容器1内の水が静止状態で熱源により加熱されるが、水温の上昇につれて、新しい循環が始まる。水は静止状態で熱源より加熱されるため、水を高温へ速やかに上昇させることができるとともに、水と熱源との間の熱交換率が向上される。従って、従来の「早期の暖房」に比べ、エネルギーが節約される。また、ポンプを使わうことなく、水が熱により膨張され、蒸発されることによって生じた圧力により水を循環させるため、部品の数が低減され、装置全体のコストが低減された。
Hereinafter, a heating device and a circulating heating system in which a medium according to the present invention flows in a fixed direction will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings, the same symbols are assigned to the same elements.
FIG. 1 is a schematic diagram relating to a conventional hot-pressure water circulation heating apparatus of the present invention mentioned in the background art section described above. The heating device includes a
当該出願者は、上記した従来技術に存在する問題に対して改良を行った。図2は本発明に係る媒体が定方向へ流れる加熱装置の第1の実施形態の構成に関する概略図である。本発明の第1の実施形態による媒体が定方向へ流れる加熱装置には、媒体を入れる容器1が含められる。該容器1として密閉した圧力容器であれば何でもよい。該容器1内の媒体に対して加熱するように、その下部に熱源2が設けられる。本明細書においては媒体として水だけを説明するが、これに限られるものではない。媒体として、例えば、シリコン油などのいろいろな媒体が挙げられる。該容器1の上部の左右両側に、出口1A と入口1B を備え、該出口1Aと入口1Bのそれぞれに流出配管11と流入配管12が接続される。該流出配管11と流入配管12は水平に配置され、片方向逆止弁3は、外方から入口1Bへ流れ込む方向、即ち、図の矢印が示した方向へ開通されるように流入配管12に設けられる。即ち、容器1内の水が片方向逆止弁3を介して外方へ流れるのを防止する。容器1において加熱された水の体積が膨張するとともに、片方向逆止弁3の機能により、出口1Aのみを介して噴出して流出配管11へ流れ込む。容器1から流出配管11を介して流出するお湯(水蒸気)は冷水に合流すると、温度が降下して体積が縮小し、負圧が形成される。該負圧により片方向逆止弁3の両側に圧力差が形成され、片方向逆止弁3が開通される。さらに、外側から流入配管12と入口1Bを介して容器1へ補水を行い、媒体が定方向へ流れる加熱装置全体の加熱過程が実現される。上記に示したように、本発明の媒体が定方向へ流れる加熱装置において、容器1から流れて行くお湯と、外方から容器1へ補充される冷水とが、それぞれ二つに分けて設けられた配管とポートを介して流れることができるように、容器1に二つのポートを設け、即ち、出口1Aと入口1Bを設けるとともに、出口1Aと入口1Bのそれぞれに接続される流出配管11と流入配管12とがそれぞれに分けて設けられる。これによって、上述した従来技術の熱圧力水循環暖房システムのように、お湯と冷水が一つのポートを介して流れることによりシステムにおいて生じた圧力の変動と激変を回避でき、作動際のノイズを低減できる。
The applicant has made improvements to the problems present in the prior art described above. FIG. 2 is a schematic diagram relating to the configuration of the first embodiment of the heating device in which the medium according to the present invention flows in a fixed direction. The heating apparatus in which the medium flows in a fixed direction according to the first embodiment of the present invention includes a
図3は、本発明の第2の実施形態による媒体が定方向へ流れる加熱装置の構成に関する概略図である。図3に示したように、該第2の実施形態の媒体が定方向へ流れる加熱装置と、第1の実施形態の媒体が定方向へ流れる加熱装置との相違点は、出口1Aと入口1Bが鉛直方向に沿って、容器の両側に設けられるとともに、流出配管11と流入配管12のそれぞれは出口1Aと入口1Bに接続され、その中で、片方向逆止弁3が流入配管12の水平段に配置されることにある。第2の実施形態によれば、容器1内の水が加熱され、体積が膨張して生じる圧力により、水の循環を促すことができるとともに、お湯と冷水との密度差によって生じる動力により循環を促進こともできる。
FIG. 3 is a schematic diagram relating to a configuration of a heating device in which a medium flows in a fixed direction according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the difference between the heating device in which the medium of the second embodiment flows in a fixed direction and the heating device in which the medium of the first embodiment flows in a fixed direction are the
図4は、本発明の第3の実施形態による媒体が定方向へ流れる加熱装置の構成に関する概略図である。該第3の実施形態の媒体が定方向へ流れる加熱装置と、第2の実施形態の媒体が定方向へ流れる加熱装置との相違点は、容器1の入口1Bは水平に該容器の下側に設けるとともに、流入配管12は水平へ延して入口1Bに接続され、片方向逆止弁3が該流入配管12に配置されることにある。このようにして、冷水が更に容器1へ容易に戻る。
FIG. 4 is a schematic diagram relating to the configuration of a heating device in which a medium flows in a fixed direction according to the third embodiment of the present invention. The difference between the heating device in which the medium of the third embodiment flows in a fixed direction and the heating device in which the medium of the second embodiment flows in a fixed direction is that the
図5に、本発明の第4の実施形態による媒体が定方向へ流れる加熱装置を示した。該媒体が定方向へ流れる加熱装置において、容器1はパイプ状であり、この容器1は導熱性に優れる材料、例えば金属からなる。該容器1の外側に加熱器2が設けられ、該加熱器2は電気的加熱器であればよく、該容器1を囲むように設けられた電気抵抗加熱膜のものが好ましい。容器1の両側のそれぞれに、流出配管11と流入配管12が接続され、流入配管12に一つの片方向逆止弁3が接続される。該片方向逆止弁3は図5の矢印に示した方向を開通す方向とする。図5に示したように、該容器1は水平に配置される。また、本実施形態はこれに限らず、各種の配向に設けられる。例えば、鉛直方向に沿って設けられる。このように、流出配管11は容器1の鉛直方向の上端に設けられ、流入配管12は容器1の鉛直方向の下端に設けられる。容器1をパイプ状にすることによって、媒体が定方向へ流れる加熱装置全体としてのサイズを縮小できる。よって、このような媒体が定方向へ流れる加熱装置を利用して、サイズが更に小さい独立的暖房システムが構成できる。
また、本発明は容器1として単独の一つのパイプに限らず、複数のパイプを並列して構成した形態をも含め、且つ、電気的加熱装置以外に、天然ガスを利用して熱源とすることができる。又、例えば、石炭や液ガスなどのような他の燃料としてもよい。
以下、暖房システムを結合して、該媒体が定方向へ流れる加熱装置の作動過程に関して説明する。ただし、本発明の媒体が定方向へ流れる加熱装置は、暖房システムだけに適用できるものではなく、例えば、お湯を提供する熱水器など加熱する必要がある何れの用途に適用できることを了解しておけばよい。
FIG. 5 shows a heating apparatus in which a medium according to the fourth embodiment of the present invention flows in a fixed direction. In the heating device in which the medium flows in a fixed direction, the
In addition, the present invention is not limited to a single pipe as the
Hereinafter, an operation process of a heating apparatus in which a heating system is combined and the medium flows in a fixed direction will be described. However, it should be understood that the heating device in which the medium of the present invention flows in a fixed direction is not only applicable to a heating system, but can be applied to any application that needs to be heated, such as a hot water supply that provides hot water. Good.
図6は、上記の媒体が定方向へ流れる加熱装置を採用した暖房システムを示した概略図である。同図において、媒体が定方向へ流れる加熱装置は、上述した何れの媒体が定方向へ流れる加熱装置であればよく、ある一つの実施形態に限られるものではない。
図6に示したように、容器1の流出配管11は放熱器6の入口に接続され、放熱器6の出口は流入配管12の片方向逆止弁3の入口に接続されて、暖房システムの全体を構成する。暖房システムの全体が作動前、システム全体に水を充満させて、システム中の空気を排出させる。システムが作動過程で水が欠けることを防止するため、通常、配管例えば流入配管12において、片方向逆止弁3の外側に補水タンク(膨張タンク)4が設けられる。
作動開始際、システム全体の水は冷たい状態にあり、熱源をオンさせて容器1を加熱し、容器1内の水温が上昇することにつれて、水の体積が膨張される。これによって、システム中の水が循環し始まる。容器1の流入配管12に片方向逆止弁3が設けられるため、お湯は容器1の出口1A及び流出配管11を介して流出されることしかない。さらに、水温の上昇につれて、水の一部が蒸発されて水蒸気になり、システム内の圧力がますます大きくなり、システム中の水をさらに流動させる。流動するお湯と冷水が混合してお湯の温度が降下され、体積が低減される。このような体積の低減はシステムにおいて負圧を形成し、片方向逆止弁3を開通させ、冷水が流入配管12を介して、入口1Bから容器1に流れ込む。冷水が容器1へ流れ込むにつれて、容器1中の水温がますます降下される。よって、システム中の圧力がバランス状態になり、片方向逆止弁3が閉じられ、容器1中の水が再び静止加熱状態にある。さらに、水温が上昇につれて、次の循環が始まる。
容器1において流出配管11と流入配管12が分けて設けられるため、図1に示した従来技術の暖房装置に比べ、容器から流出されるお湯と容器へ流入される冷水との干渉がなくなり、システムが更に安定的に作動し、圧力の変動と激変が更に低減され、ノイズが低減される。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a heating system employing a heating device in which the medium flows in a fixed direction. In the figure, the heating device in which the medium flows in a fixed direction may be any heating device in which any of the above-described media flows in a fixed direction, and is not limited to a certain embodiment.
As shown in FIG. 6, the
At the start of operation, the water in the entire system is in a cold state, the
Since the
図7に、図6に示した循環暖房システムを改良した形態を示している。図6に示して暖房システムにおいて、伝統的放熱器の連結方法として、放熱器の上部の一側に入口が設けられ、下部の一側に出口が設けられる。即ち、これを「上部から流入し、下部から流出する」方式と称する。このような連結形態には下記のような問題が存在する。お湯の密度が小さいため、お湯が放熱器の上部に溜まり、よって、この放熱器の温度の上昇が一様にならない。通常、上部が熱くなるが、下部は冷たくなる。また、放熱器内の空気が排気切れなくなると、空気が水の循環を阻害し、放熱器が熱くならない。伝統的放熱器の連結形態と異なって、図7に示した暖房システムにおいて、採用された放熱器3と媒体が定方向へ流れる加熱装置との連結形態は、下部から流入して下部から流出する。即ち、放熱器の入口と出口が下部の両側に設けられる。お湯の密度が小さいため、放熱器3の入口から流れ込んだお湯が、放熱器において流れ上がり、これによって放熱器が一様に加熱されながら、放熱器の入口が下部の両側に設けられるため、放熱器の中に一部の空気が存在しても、空気が水の上面に浮かべ、水の循環を阻害しない。
FIG. 7 shows an improved form of the circulating heating system shown in FIG. In the heating system shown in FIG. 6, as a traditional radiator connection method, an inlet is provided on one side of the upper part of the radiator and an outlet is provided on one side of the lower part. That is, this is referred to as a “flowing in from the top and out from the bottom” method. Such a connection form has the following problems. Since the density of hot water is small, hot water accumulates at the top of the radiator, and thus the temperature rise of the radiator is not uniform. Usually, the upper part gets hot, but the lower part gets cold. Moreover, when the air in the radiator cannot be exhausted, the air hinders the circulation of water and the radiator does not get hot. Unlike the connection form of traditional radiators, in the heating system shown in FIG. 7, the adopted connection form of the
図8は、本発明による媒体が定方向へ流れる加熱装置をグラウンドヒーティングシステムに応用した状態を示した概略図である。図8に示したように、グラウンドヒーティングシステムのグラウンドヒーティング放熱管8が床板の下に埋められ、本発明による媒体が定方向へ流れる加熱装置10は、床板上の何れの適当位置に設けられる。片方向逆止弁3を含めるため、装着高度に制限がなく、装着の適応性が更に向上されるとともに、伝統的グラウンドヒーティングシステムのポンプを略することができ、よって、システム全体のコストが低減される。
図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態に関して説明したが、当業者であれば、本発明は上記の実施形態に限らず、ある実施形態の特徴と他の実施形態の特徴とを組合せて、新しい実施形態が構成できることを了解でき、本発明は特許請求の範囲及びその等価物で限定した範囲内に落ちる、すべての修正及び変形を含めることに意図がある。
FIG. 8 is a schematic view showing a state in which a heating device in which a medium according to the present invention flows in a fixed direction is applied to a ground heating system. As shown in FIG. 8, the
Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, those skilled in the art are not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described embodiments. It will be appreciated that new embodiments may be constructed and the present invention is intended to include all modifications and variations falling within the scope defined by the claims and their equivalents.
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