(57)【要約】      （修正有） 【課題】各端末放熱器へ最適な放熱量を確保するための標準流量にて温水を供給循環することができる温水循環式暖房システムを提供する。【解決手段】温水を発生するための熱源機２と、熱源機２からの温水が循環される複数の端末放熱器４，６，８，１０と、複数の端末放熱器４，６，８，１０に対応して設けられた流量調整弁５０と、熱源機２を制御するためのコントローラ５２とを備えた温水循環式暖房システム。コントローラ５２は、流量調整弁５０の開度を演算するための開度演算手段５４を備え、開度演算手段５４は、複数の端末放熱器４，６，８，１０の標準流量及び圧力損失に関する情報に基づいて、流量調整弁５０の開度を演算する。また、これらの標準流量及び圧力損失に関する情報に加えて、温水を供給循環するための温水配管の圧力損失に関する情報に基づいて流量調整弁５０の開度を演算する。【選択図】  図１
2005201540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水を発生するための熱源機と、前記熱源機からの温水が循環される複数の端末放熱器と、前記複数の端末放熱器に対応して設けられた流量調整弁と、前記熱源機を制御するためのコントローラと、を備えた温水循環式暖房システムであって、
前記コントローラは、前記流量調整弁の開度を演算するための開度演算手段を備え、前記開度演算手段は、前記複数の端末放熱器の標準流量及び圧力損失に関する情報に基づいて、前記流量調整弁の開度を演算することを特徴とする温水循環式暖房システム。
【請求項２】
温水を発生するための熱源機と、前記熱源機からの温水が循環される複数の端末放熱器と、前記複数の端末放熱器に対応して設けられた流量調整弁と、前記熱源機を制御するためのコントローラと、を備えた温水循環式暖房システムであって、
前記コントローラは、前記流量調整弁の開度を演算するための開度演算手段を備え、前記開度演算手段は、前記複数の端末放熱器の標準流量及び圧力損失に関する情報、並びにこれら端末放熱器と前記熱源機との間に接続される温水配管の圧力損失に関する情報に基づいて、前記流量調整弁の開度を演算することを特徴とする温水循環式暖房システム。
【請求項３】
手動入力によって情報を入力するための情報入力手段を更に備え、前記開度演算手段は、前記流量調整弁の開度信号を生成する開度信号生成手段を含んでおり、前記情報入力手段により所定情報を入力すると、前記開度演算手段は、入力された所定情報に基づいて前記流量調整弁の開度を演算し、前記開度信号生成手段は、前記開度演算手段の演算結果に基づいて開度信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の温水循環式暖房システム。
【請求項４】
前記複数の端末放熱器は、それぞれ、圧力損失に対応した電気抵抗を有する情報チップを備えており、前記開度演算手段は、前記情報入力手段により入力された所定情報及び前記情報チップの電気抵抗による圧力損失情報に基づいて、前記流量調整弁の開度を演算することを特徴とする請求項３に記載の温水循環式暖房システム。
【請求項５】
前記複数の端末放熱器は、それぞれ、標準流量に関する情報を記憶した情報記憶媒体と、圧力損失に対応した電気抵抗を有する情報チップと、を備え、前記開度演算手段は、前記流量調整弁の開度信号を生成する開度信号生成手段を含んでおり、前記開度演算手段は、前記情報記憶媒体に記録された標準流量情報及び前記情報チップの電気抵抗による圧力損失情報に基づいて、前記流量調整弁の開度を演算し、前記開度信号生成手段は、前記開度演算手段の演算結果に基づいて開度信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の温水循環式暖房システム。
【請求項６】
前記コントローラは、前記開度信号生成手段により生成された前記開度信号を外部へ出力するための開度信号出力手段を備え、前記流量調整弁は、弁体の開度を調整するための弁開度調整手段を備えており、前記弁開度調整手段は前記開度信号出力手段からの開度信号に基づいて前記弁体の開度を調整することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の温水循環式暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源機からの温水を温水配管を介して複数の端末放熱器に供給循環して各端末放熱器によって暖房を行う温水循環式暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
温水を利用して室内などを暖房する温水循環式暖房システムは、温水を発生する熱源機と、暖房する各室内に設置される端末放熱器とを備え、熱源機と各端末放熱器とが温水配管を介して接続され、熱源機に内蔵された循環ポンプによって、熱源機からの温水が各端末放熱器に供給循環される。
【０００３】
このような温水循環式暖房システムでは、熱源機に接続される端末放熱器の数が1系統である（端末放熱器として例えば床暖房装置を設置する）場合もあれば、端末放熱器の数が複数系統（端末放熱器として例えば異なる場所に設置される床暖房装置の２系統）である場合もあり、熱源機に接続可能な端末放熱器の接続数は、熱源機の熱発生能力及びそれに内蔵された循環ポンプの供給循環能力によって決定される。
【０００４】
熱源機に接続される端末放熱器は、最適な放熱量を確保するための設定流量（標準流量）が予め決まっており、熱源機に接続する際、各端末放熱器への循環流量が標準流量に近づくように回路設計する必要があり、端末放熱器に供給循環される温水の流量が標準流量よりも大きく（又は小さく）なると、端末放熱器に供給される熱量が大きく（又は小さく）なり、この端末放熱器によって所望の通りに暖房することが難しくなる。
【０００５】
この回路設計における端末放熱器への循環流量は、熱源機に内蔵される循環ポンプの循環能力及び各端末系統の圧力損失によって決定され、各端末系統における圧力損失は、主としてその系統の端末放熱器の圧力損失によって決定される。また、端末放熱器と熱源機とは温水配管を介して接続されるが、この温水配管の配管径、配管長さ（圧力損失に関する情報）を考慮して、端末系統全体の圧力損失を決定するときもあり、このような場合には、温水配管の配管径及び配管長さを適切に選定する必要がある。
【０００６】
従来の温水循環式暖房システムにおいては、熱源機から各端末放熱器に供給循環される温水が標準流量に近づくように循環ポンプの循環能力を制御している（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２９４３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、循環ポンプの循環能力を制御して各端末放熱器に送給される温水の供給量を制御する場合、全ての端末系統のバランスを考慮して温水の供給流量を調整するだけであって、端末系統の個々の供給流量を調整するものではなく、それ故に、複数の端末系統間における流量調整を行うまでには至っていないのが現状である。
【０００９】
このようなことから、複数の端末放熱器を接続したときに特定の端末放熱器について非常に圧力損失が低くなる場合があり、このような場合、熱源機からの温水がこの特定端末放熱器に流れ過ぎ、端末放熱器での放熱量が大きくなり過ぎる（熱くなり過ぎる）ことがある。特定端末系統についてこのような不都合が発生した場合、この特定端末系統の温水配管に流量調整弁を取り付け、特定端末系統に流れる温水の流量を見ながら最適な流量になるように流量調整を行っており、この流量調整作業が面倒で煩雑である。
【００１０】
本発明の目的は、各端末放熱器へ最適な放熱量を確保するための標準流量にて温水を供給循環することができる温水循環式暖房システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に記載の温水循環式暖房システムは、温水を発生するための熱源機と、前記熱源機からの温水が循環される複数の端末放熱器と、前記複数の端末放熱器に対応して設けられた流量調整弁と、前記熱源機を制御するためのコントローラと、を備えた温水循環式暖房システムであって、
前記コントローラは、前記流量調整弁の開度を演算するための開度演算手段を備え、前記開度演算手段は、前記複数の端末放熱器の標準流量及び圧力損失に関する情報に基づいて、前記流量調整弁の開度を演算することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２に記載の温水循環式暖房システムは、温水を発生するための熱源機と、前記熱源機からの温水が循環される複数の端末放熱器と、前記複数の端末放熱器に対応して設けられた流量調整弁と、前記熱源機を制御するためのコントローラと、を備えた温水循環式暖房システムであって、
前記コントローラは、前記流量調整弁の開度を演算するための開度演算手段を備え、前記開度演算手段は、前記複数の端末放熱器の標準流量及び圧力損失に関する情報、並びにこれら端末放熱器と前記熱源機との間に接続される温水配管の圧力損失に関する情報に基づいて、前記流量調整弁の開度を演算することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載の温水循環式暖房システムでは、上記請求項１又は２に記載の構成に加えて、手動入力によって情報を入力するための情報入力手段を更に備え、前記開度演算手段は、前記流量調整弁の開度信号を生成する開度信号生成手段を含んでおり、前記情報入力手段により所定情報を入力すると、前記開度演算手段は、入力された所定情報に基づいて前記流量調整弁の開度を演算し、前記開度信号生成手段は、前記開度演算手段の演算結果に基づいて開度信号を生成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項４に記載の温水循環式暖房システムでは、上記請求項３に記載の構成に加えて、前記複数の端末放熱器は、それぞれ、圧力損失に対応した電気抵抗を有する情報チップを備えており、前記開度演算手段は、前記情報入力手段により入力された所定情報及び前記情報チップの電気抵抗による圧力損失情報に基づいて、前記流量調整弁の開度を演算することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項５に記載の温水循環式暖房システムでは、上記請求項１又は２に記載の構成に加えて、前記複数の端末放熱器は、それぞれ、標準流量に関する情報を記憶した情報記憶媒体と、圧力損失に対応した電気抵抗を有する情報チップと、を備え、前記開度演算手段は、前記流量調整弁の開度信号を生成する開度信号生成手段を含んでおり、前記開度演算手段は、前記情報記憶媒体に記録された標準流量情報及び前記情報チップの電気抵抗による圧力損失情報に基づいて、前記流量調整弁の開度を演算し、前記開度信号生成手段は、前記開度演算手段の演算結果に基づいて開度信号を生成することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項６に記載の温水循環式暖房システムでは、上記請求項３〜５のいずれかに記載の構成に加えて、前記コントローラは、前記開度信号生成手段により生成された前記開度信号を外部へ出力するための開度信号出力手段を備え、前記流量調整弁は、弁体の開度を調整するための弁開度調整手段を備えており、前記弁開度調整手段は前記開度信号出力手段からの開度信号に基づいて前記弁体の開度を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１に記載の温水循環式暖房システムによれば、熱源機に接続される複数の端末放熱器の標準流量及び圧力損失に関する情報が用いられ、開度演算手段はこれら端末放熱器の標準流量及び圧力損失に関する情報に基づいて各端末系統の循環流量を演算し、この循環流量が標準流量となるように対応する流量調整弁の開度を演算する。そして、開度演算手段による演算開度になるように各流量調整弁を開度設定することによって、熱源機からの温水が各端末放熱器に最適な放熱量を確保するための標準流量にて供給循環され、各端末放熱器を最適な暖房運転状態で運転することができる。尚、各端末系統に配設される流量調整弁の開度設定は、手動で行うようにしてもよく、或いは自動的に行うようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明の請求項２に記載の温水循環式暖房システムによれば、熱源機に接続される複数の端末放熱器の標準流量及び圧力損失に関する情報並びにこれら端末放熱器と熱源機とを接続する温水配管の圧力損失に関する情報が用いられ、開度演算手段はこれら端末放熱器の標準流量及び圧力損失に関する情報並びに温水配管の圧力損失に関する情報に基づいて各端末系統の循環流量を演算し、この循環流量が標準流量となるように対応する流量調整弁の開度を演算し、温水配管の圧力損失も考慮して開度を演算するので、各流量調整弁の開度をより正確に演算することができる。そして、この場合においても、開度演算手段による演算開度になるように各流量調整弁を開度設定することによって、熱源機からの温水が各端末放熱器に最適な放熱量を確保するための標準流量にて供給循環され、各端末放熱器を最適な暖房運転状態で運転することができる。
【００１９】
また、本発明の請求項３に記載の温水循環式暖房システムによれば、上記請求項１又は２に記載の構成に加えて、手動入力で情報を入力する情報入力手段（例えば、キーボード、テンキーなどから構成される）が設けられ、この情報入力手段により所定情報、例えば各端末放熱器の標準流量及び圧力損失に関する情報が入力される。このように入力すると、開度演算手段は入力された所定情報に基づいて流量調整弁の開度を演算し、開度信号生成手段はこの演算結果に基づいて開度信号を生成する。
【００２０】
開度演算手段に関連して例えば開度表示手段（例えば、液晶表示手段、ＬＥＤ表示手段などから構成できる）を設けることができ、このような場合、開度信号に基づいて開度表示手段が流量調整弁の開度をデジタル表示し、従って、対応する流量調整弁を表示された開度に設定することによって、その端末系統に対して標準流量が確保され、端末放熱器を最適な運転状態で運転することができる。
【００２１】
このように現場で必要な情報を情報入力手段により入力することによって、各端末系統の流量調整弁の開度を直ぐに演算して確認することができ、従来のように流量計を取り付けて流量調整を行うといった面倒な作業を行う必要がなく、簡単に且つ容易に流量調整弁を最適な開度に調整設定することができる。
【００２２】
尚、端末放熱器と熱源機の間に接続される温水配管の圧力損失に関する情報をも考慮して端末全体の圧力損失を決定する場合、キーボードなどの情報入力手段によって、上述した端末放熱器の標準流量及び圧力損失に関する情報に加えて、温水配管の圧力損失に関する情報（例えば、配管径及び配管長さなどに関する情報）を入力すればよく、かくすることによって、温水配管をも考慮して流量調整弁の開度が演算される。
【００２３】
また、本発明の請求項４に記載の温水循環式暖房システムによれば、上記請求項３に記載の構成に加えて、各端末放熱器には圧力損失に対応した電気抵抗を有する情報チップが設けられ、情報入力手段及び情報チップによって、所定の情報の入力が行われる。例えば、端末放熱器の標準流量に関する情報が情報入力手段を用いて手動で入力され、その圧力損失に関する情報が情報チップにより自動的に入力される。例えば、コントローラと情報チップとを電気的に接続し、情報チップに電圧を印加してその電気抵抗値を測定することによって、その端末放熱器の圧力損失に関する情報が自動的にコントローラに入力される。従って、入力する情報のうち、端末放熱器の圧力損失に関する情報を自動的に入力することができ、現場での情報入力作業を簡素化し、その作業時間を短縮することができる。
【００２４】
尚、端末放熱器と熱源機の間に接続される温水配管の圧力損失に関する情報をも考慮して端末全体の圧力損失を決定する場合、端末放熱器と熱源機との間に接続される温水配管に沿って信号線（２芯線）を配線し、その信号線を温水配管の圧力損失に比例した分布抵抗となるように構成する。そして、コントローラと信号線（２芯線）及び情報チップとを電気的に接続して電圧を印加してそれらの電気抵抗値を測定することによって、端末系統全体の圧力損失に関する情報を自動的に入力することができる。但し、この場合、端末放熱器に備えた情報チップの電気抵抗及び信号線を構成している分布抵抗の比例定数は、同じになるようにする必要がある。
【００２５】
また、本発明の請求項５に記載の温水循環式暖房システムによれば、上記請求項１又は２に記載の構成に加えて、各端末放熱器には標準流量に関する情報が記憶された情報記憶媒体（例えば、ＩＣタグ、磁気テープ、バーコードなどから構成される）及び圧力損失に対応した電気抵抗を有する情報チップが設けられ、標準流量に関する情報が情報記憶媒体により自動的に入力され、また圧力損失に関する情報が情報チップにより自動的に入力され、流量調整弁の開度を演算するに必要な情報が自動的に入力され、現場での情報入力作業を更に簡素化し、その作業時間の一層の短縮化を図ることができる。
【００２６】
尚、端末放熱器と熱源機の間に接続される温水配管の圧力損失に関する情報をも考慮して端末全体の圧力損失を決定する場合、上述したように、端末放熱器と熱源機との間に接続される温水配管に沿って信号線（２芯線）を配線し、その信号線を温水配管の圧力損失に比例した分布抵抗となるように構成すればよい。
【００２７】
また、本発明の請求項６に記載の温水循環式暖房システムによれば、上記請求項３〜５のいずれかに記載の構成に加えて、流量調整弁には弁開度調整手段が設けられ、コントローラの開度信号生成手段により生成された開度信号は開度信号出力手段により対応する流量調整弁に送給され、弁開度調整手段はこの開度信号に基づいて弁開度を調整する。従って、流量調整弁の弁開度を一つずつ調整する必要がなく、現場での作業を自動化して各端末系統の流量調整弁の開度を最適な開度に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う温水循環式暖房システムの実施形態について説明する。
〔第１の実施形態〕
まず、図１〜図４を参照して、第１の実施形態の温水循環式暖房システムについて説明する。図１は、第１の実施形態の温水循環式暖房システムの全体を簡略的に示すシステム図であり、図２は、図１の温水循環式暖房システムにおける流量調整弁の開度設定の流れを示すフローチャートであり、図３は、循環ポンプの循環流量とポンプの揚程、圧力損失との関係を示す図であり、図４は、流量調整弁における弁開度での循環流量と開度信号との関係を示す図である。
【００２９】
図１において、図示の温水循環式暖房システムは、温水を生成する熱源機２と、この熱源機２からの温水を利用して暖房するための４つの端末放熱器４，６，８，１０を備えている。端末放熱器４〜１０は、例えば、床暖房装置、パネル放熱器などから構成される。
【００３０】
熱源機２は、温水を貯留するためのシスターン１２、温水を供給循環するための循環ポンプ１４、燃焼バーナ１６及び熱交換器１８を備えている。燃焼バーナ１６は燃料（例えば燃料ガス、燃料油）を燃焼させ、熱交換器１８は燃焼バーナ１６による燃焼ガスと温水（水）との間で熱交換して加熱し、加熱された温水が温水供給部２０から端末放熱器４〜１０に供給循環される。端末放熱器４〜１０にて放熱された温水は温水戻り部２２を通してシスターン１２に戻り、このシスターン１２に一時的に貯留された後に熱交換器１８に送給され、熱源機２にて生成された温水はこのようにして端末放熱器４〜１０を通して循環される。
【００３１】
熱源機２の温水供給部２０及び温水戻り部２２には４つの端末系統２４，２６，２８，３０が接続されている。第１の端末系統２４は端末放熱器４を備え、温水供給部２０と端末放熱器４とが温水供給配管３２を介して接続され、温水戻り部２２と端末放熱器４とが温水戻り配管３４を介して接続されている。また、第２（又は第３、第４）の端末系統２６（又は２８，３０）は端末放熱器６（又は８，１０）を備え、温水供給部２０と端末放熱器６（又は８，１０）とが温水供給配管３６（又は３８，４０）を介して接続され、温水戻り部２２と端末放熱器６（又は８，１０）とが温水戻り部４２（又は４４，４６）を介して接続されている。
【００３２】
この実施形態では、各端末系統２４，２６〜３０の温水供給配管３２，３６〜４０には、温水供給配管３２，３６〜４０を開閉するための熱動弁４８と、温水供給配管３２，３６〜４０を通して送給される温水の供給流量を制御するための流量調整弁５０が配設され、熱動弁４８が開状態になると、熱源機２からの温水が温水供給配管３２（又は３６〜４０）を通して端末放熱器４（又は６〜１０）に送給循環される。尚、熱源機２に接続される端末放熱器４〜１０の数は、熱源機２の循環ポンプ１４の送給能力などによって決定されるが、この第１の実施形態では、４つの端末系統２４〜３０が接続されている。
【００３３】
熱源機２は、更に、循環ポンプ１４、燃焼バーナ１６、熱動弁４８などを制御するためのコントローラ５２を備えている。コントローラ５２は、例えば、マイクロプロセッサなどから構成され、このコントローラ５２は開度演算手段５４及び作動制御手段５８を有し、開度演算手段５４は配管圧力損失演算手段６０、端末系統圧力損失演算手段６２、端末系統循環流量演算手段６４、弁開度演算手段６６及び開度信号演算手段６８を含んでいる。配管圧力損出演算手段６０は、温水供給配管３２（又は３６〜４０）及び温水戻り配管３４（又は４２〜４６）の配管径及び配管長に関する情報に基づいて、端末系統２４（又は２６〜３０）の温水配管の圧力損失を演算し、端末系統圧力損出演算手段６２は、端末系統２４（又は２６〜３０）の温水供給配管３２（又は３６〜４０）及び温水戻り配管３４（又は４２〜４６）の圧力損失と端末放熱器４（又は６〜１０）の圧力損失に関する情報に基づいて、配管全体の圧力損失、即ち端末系統２４（又は２６〜３０）の圧力損失を演算する。また、端末系統流量演算手段６４は、端末系統２４（２６〜３０）の圧力損失と循環ポンプ１４のポンプ揚程に関する情報から端末系統２４（２６〜３０）に送給される温水の循環流量を演算し、弁開度演算手段６６は、端末系統流量演算手段６４により演算された循環流量がその系統端末２４（又は２６〜３０）の標準流量になるように流量調整弁５０の開度の演算を行い、開度信号生成手段６８は、弁開度演算手段６６により演算した開度に対応する開度信号を生成する。
【００３４】
熱源機２は、更に、コントローラ５２に関連して、情報入力手段７０、メモリ７２及び開度表示手段７４を備え、メモリ７２には循環ポンプ情報７６、配管の圧力損失情報７８及び弁開度対応情報８０が登録されている。情報入力手段７０はキーボード、テンキーなどから構成され、後述する如く、流量調整弁５０の開度を演算する際に必要な各種情報を入力する際に用いられる。循環ポンプ情報７６には、例えば、図３に示す通りの循環流量と循環ポンプ１４の揚程、圧力損失との関係が登録され、配管の圧力損失情報７８には各種配管の圧力損失、即ち単位長さ当たりの循環流量と圧力損失との関係が登録されてる。また、弁開度対応情報８０には、例えば、図４に示す通りの流量調整弁５０の開度と循環流量の変化量及び開度信号との対応関係が登録されている。開度表示手段７４は例えばＬＥＤ表示手段などから構成され、流量調整弁５０の開度を表示し、開度信号生成手段６８が開度「１」（又は「２」、「３」、「４」、「５」）信号を生成したときには、この開度信号に基づいて流量調整弁５０の開度を「５」（「４」、「３」、「２」、「１」）と表示する。
【００３５】
次に、主として図１及び図２を参照して、上述した温水循環式暖房システムにおける流量調整弁５０の弁開度の調整について説明する。
まず、情報入力手段７０を手動で入力操作して流量調整弁５０の開度を演算するために必要な各種情報を端末系統２４〜３０毎に入力する（ステップＳ１）。必要な各種情報とは、端末系統２４（２６〜３０）の端末放熱器４（６〜１０）の標準流量及び圧力損失に関する情報、並びにこの端末放熱器４（６〜１０）と熱源機２との間に接続される温水供給配管３２（３６〜４０）及び温水戻り配管３４（４２〜４６）の配管径及び配管長さに関する情報（圧力損失に関する情報）である。
【００３６】
例えば、端末放熱器４（６〜１０）の標準流量及び圧力損失に関する情報は、各端末放熱器４（６〜１０）の製造段階で予め決まっており、端末放熱器４（６〜１０）では、その標準流量は例えば０．５リットル／分（１．０リットル／分、１．５リットル／分、２．０リットル／分）、その圧力損失は例えば２０ｋＰａ（２０ｋＰａ、２５ｋＰａ、２５ｋＰａ）である。また、温水供給配管３２（３６〜４０）及び温水戻り配管３４（４２〜４６）の配管径及び配管長さに関する情報は、現場で実際に施工された配管に関するものであり、例えば、端末系統２４（２６〜３０）の場合、使用された配管は呼び径が例えば「７Ａ」（「７Ａ」、「１０Ａ」、「１０Ａ」）（呼び径「７Ａ」とは、内径が７ｍｍのものであり、呼び径「１０Ａ」とは、内径が１０ｍｍのものである）で、配管長さが例えば５ｍ（１０ｍ、１５ｍ、２０ｍ）である。
【００３７】
このようにして端末系統２４（２６〜３０）についての各種情報を入力すると、温水供給配管３２（３６〜４０）及び温水戻り配管３４（４２〜４６）の配管径及び配管長さに関する情報から、配管圧力損失演算手段６０は端末系統２４（２６〜３０）の配管全体の圧力損失を演算する（ステップＳ２）。例えば、端末系統２４（２６〜３０）の場合、温水供給配管３２（３６〜４０）及び温水戻り配管３４（４２〜４６）の配管径は「７Ａ」（「７Ａ」、「１０Ａ」、「１０Ａ」）であり、呼び径「７Ａ」の温水配管（往復）の１ｍあたり圧力損失は、例えば標準流量（０．５リットル／分）のときに０．５ｋＰａであるとすると、配管長さが５ｍであるので、端末系統２４の配管全体の圧力損失は２．５ｋＰａ（５ｍ×０．５ｋＰａ／ｍ＝２．５ｋＰａ）となる。尚、循環流量に応じて二次曲線的に増減する配管の圧力損失に関する情報は、メモリ７２の配管の圧力損失情報７８に登録され、現場で使用されるすべての配管についての圧力損失に関する情報が登録され、この登録された圧力損失情報を利用して演算される。
【００３８】
次に、端末系統圧力損失演算手段６２は、この配管全体の圧力損失及び端末放熱器４（６〜１０）の圧力損失に関する情報に基づいて、端末系統２４（２６〜３０）全体の圧力損失を演算する（ステップＳ３）。例えば、端末放熱器４を含む端末系統２４においては、循環流量が０．５リットル／分のときの配管全体の圧力損失が２．５ｋＰａであったので、これに端末放熱器４の圧力損失２０ｋＰａを加えた値２２．５ｋＰａが端末系統２４全体の圧力損失となる。但し、端末系統２４全体の圧力損失は、循環流量に応じて二次曲線的に増減するため、そうした端末系統２４全体の圧力損失曲線の算出もここで行うようになる。
【００３９】
次に、端末系統循環流量演算手段６４は、端末系統２４（２６〜３０）全体の圧力損失と循環ポンプ１４のポンプ揚程に関する情報から端末系統２４（２６〜３０）の循環流量を演算する（ステップＳ４）。循環ポンプ１４のポンプ揚程に関する情報は、図３に示す揚程曲線と呼ばれる性能曲線で表され、一般に端末系統２４（２６〜３０）全体の圧力損失が大きくなると、循環ポンプ１４で循環できる流量は減少する。こうしたポンプ揚程に関する情報は、メモリ７２の循環ポンプ情報７６に登録されており、この循環ポンプ情報７６を利用し、その性能曲線（揚程曲線）と端末系統２４（２６〜３０）全体の圧力損失曲線から実際に端末系統２４（２６〜３０）を循環する流量を算出する。
【００４０】
例えば、図３に示すように、揚程曲線と呼ばれる性能曲線と端末系統２４の圧力損失曲線が交差するポイントが実際に端末放熱器４を含む端末系統２４を循環する流量であり、端末系統２４の場合、循環流量１．０リットル／分と演算され、端末放熱器４の標準流量が０．５リットル／分であるのに対して、この標準流量の２倍の温水が供給循環されることになる。
【００４１】
その後、弁開度演算手段６６は、端末系統２４（２６〜３０）の循環流量が端末放熱器４（６〜１０）の標準流量になるように流量調整弁５０の開度を演算する（ステップＳ５）。この実施形態では、流量調整弁５０は５段階で開度調整して流量を設定するように構成され、現場の流量調整作業を比較的簡単にできるようになっており、各段階の弁開度「１」（５／５）〜「５」（１／５）での循環流量の変化量から端末系統２４の循環流量を演算し、その演算値が端末放熱器４の標準流量に最も近い循環流量となる弁開度を演算設定する。
【００４２】
例えば、端末系統２４の場合、端末放熱器４の標準流量が０．５リットル／分であるのに対し、端末系統２４の循環流量が１．０リットル／分と、上記標準流量の２倍の温水が流れるようになるため、弁開度演算手段６６は、循環流量の変位量が５０％である弁開度「３」（３／５）を演算設定する。
【００４３】
このように弁開度が演算されると、開度信号生成手段６８は、演算された弁開度に対応した開度信号を生成する（ステップＳ６）。実施形態のように５段階で流量調整を行う場合、図４に示すように、その弁開度に応じた開度信号が生成される。例えば、端末系統２４の場合、弁開度演算手段６６が例えば弁開度「３」（３／５）と演算すると、メモリ７２に登録された弁開度対応情報８０を利用し、開度信号生成手段６８は開度信号「３」を生成する。
【００４４】
このように弁開度信号が生成されると、開度信号生成手段６８からの開度信号が開度表示手段７４に送給され、開度表示手段６８は開度信号に基づいて演算した開度を表示する（ステップＳ７）。例えば、端末系統２４の場合、開度信号「３」が生成されるので、この開度表示手段７４はその開度数字「３」を表示し、この表示を見ることによって、端末系統２４の流量調整弁５０について設定すべき開度を容易に知ることができる。
【００４５】
このように開度表示が行われると、作業者はその表示内容に示された開度に流量調整弁５０を設定し（ステップＳ８）、このようにして流量調整弁５０の開度を端末放熱器４に最適な流量となるように設定することができる。端末系統２４の場合、開度数字「３」が表示されるので、流量調整弁５０の開度を「３」（３／５）に手動で設定する。
【００４６】
このようにして端末系統２４の流量調整弁５０の開度調整を行うと、ステップＳ１に戻り、次に端末系統２６の流量調整弁５０についての開度調整を上述したと同様にして行い、全ての端末系統２４〜３０の流量調整弁５０の開度設定を行うと終了する。
【００４７】
このように端末系統２４〜３０の循環流量を端末放熱器４〜１０の標準流量となるように流量調整弁５０の開度を設定するので、これら端末放熱器４〜１０を流れる温水の流量が端末放熱器４〜１０に適した循環流量となり、端末放熱器４〜１０を流れる温水を利用して所望の通りに暖房することができる。
【００４８】
〔第２の実施形態〕
次に、図５〜図７を参照して、本発明に従う温水循環式暖房システムの第２の実施形態について説明する。図５は、第２の実施形態の温水循環式暖房システムの全体を簡略的に示すシステム図であり、図６は、図５の暖房システムにおける端末放熱器の一部を示す部分図であり、図７は、図５の暖房システムにおける流量調整弁の開度設定の流れを示すフローチャートである。この第２実施形態においては、流量調整弁の開度設定するために必要な各種情報が自動的に入力されるとともに、流量調整弁の開度設定も自動的に行われるように構成されている。尚、第２の実施形態において、上述した第１の実施形態と実質上同一のものには同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００４９】
図５及び図６において、この第２の実施形態においては、各端末放熱器４Ａ〜１０Ａには、電気抵抗９２を有する情報チップ９４（図５において省略して示す）と、情報記録媒体としてのＩＣタグ９６が設けられている。各端末放熱器４Ａ（又は６Ａ〜１０Ａ）のＩＣタグ９６には、対応する端末放熱器４Ａ（６Ａ〜１０Ａ）の標準流量に関する情報が記憶され、また情報チップ９４の電気抵抗９２は、端末放熱器４Ａ（又は６Ａ〜１０Ａ）の圧力損失に対応した電気抵抗値を有している。
【００５０】
端末放熱器４Ａ〜１０ＡのＩＣタグ９６及び情報チップ９４は、温水供給配管３２、３６〜４０及び温水戻り配管３４，４２〜４６に沿って配線された信号線９８（２芯線）によって熱源機２Ａのコントローラ５２Ａに電気的に接続され、ＩＣタグ９６及び情報チップ９４の情報はコントローラ５２Ａの開度演算手段５４Ａに送給される。また、信号線９８（２芯線）は、温水配管（温水供給配管及び温水戻り配管）の圧力損失に対応した分布抵抗を有するように構成されており、従って、信号線９８の抵抗値が温水配管の圧力損失と対応している。尚、信号線９８（２芯線）は温水配管（温水供給配管及び温水戻り配管）に内蔵される形態でもよく、このような場合、信号線９８（２芯線）を改めて配線する必要がなく、現場での作業を簡素化することができる。
【００５１】
また、流量調整弁５０Ａは、弁体（図示せず）を開度調整するための開度調整手段（図示せず）を備えており、この開度調整手段により弁体の開度を自動的に調整することができるようになっている。
【００５２】
更に、開度演算手段５４Ａは、端末系統圧力損失演算手段６２、端末系統循環流量演算手段６４、弁開度演算手段６６及び開度信号生成手段６８を有するが、第１の実施形態における配管圧力損失演算手段６０は省略されている。
【００５３】
更にまた、メモリ７２Ａには、循環ポンプ情報７６及び弁開度対応情報８０に加えて信号線に関する情報１００が登録されており、この信号線に関する情報とは、信号線の抵抗の比例定数、例えば１０ｋＰａ・Ａ／Ｖであるが、第１の実施形態における配管の圧力損失情報７８は省略されている。
【００５４】
また、開度演算手段５４Ａに関連して開度信号出力手段１０２が設けられ、開度演算手段５４Ａにて生成された開度信号が開度信号出力手段１０２から対応する流量調整弁５０Ａに送給される。尚、流量調整弁５０Ａの開度を設定するための各種情報は自動的に入力されるので、第１の実施形態における情報入力手段７０は省略される。第２の実施形態におけるその他の構成は、上述した第１の実施形態と実質上同一である。
【００５５】
次に、図５及び図７を参照して、第２の実施形態における流量調整弁５０Ａの開度調整の流れについて説明する。
まず、端末放熱器４Ａ（６Ａ〜１０Ａ）に取り付けられた情報記憶媒体としてのＩＣタグ９６及び信号線９８（２芯線）をコントローラ５２Ａに電気的に接続して端末放熱器４Ａ（６Ａ〜１０Ａ）の標準流量に関する情報の読み取りを行う（ステップＳ１１）。例えば、端末放熱器４Ａの場合、標準流量０．５リットル／分という情報がＩＣタグ９６に登録されており、従って、この標準流量に関する情報が読み取られて開度演算手段５４Ａに入力される。
【００５６】
次に、温水供給配管３２（３６〜４０）及び温水戻り配管３４（４０〜４６）に沿って配線された信号線９８（２芯線）及び情報チップ９４を利用して端末放熱器４Ａ（６Ａ〜１０Ａ）を含む端末系統２４Ａ（２６Ａ〜３０Ａ）全体の圧力損失に関する情報を読み取って演算する（ステップＳ１２）。例えば、端末系統２４Ａの場合、端末放熱器４Ａの圧力損失は２０ｋＰａであり、また温水配管（温水供給配管３２及び温水戻り配管３４）の配管長さは5ｍで、配管径は呼び径「7Ａ」である。このようなことから、端末系統２４Ａにおいては、端末放熱器４Ａにその圧力損失に対応した電気抵抗９２（抵抗値が例えば２Ωである）を有する情報チップ９４が設けられており、また信号線９８（２芯線）は温水配管（温水供給配管３２及び温水戻り配管３４）の圧力損失に対応した分布抵抗（例えば、０．０２５Ω／ｍ）を有するように構成されている。例えば、温水配管の配管長さが5ｍで、しかもこの温水配管が往復配管であると、温水配管全体の電気抵抗Ｒは、Ｒ＝（５ｍ×０．０２５Ω／ｍ）×２＝０．２５Ωとなり、この演算値が配管全体の電気抵抗値となる。情報チップ９４の電気抵抗９２及び信号線９８の分布抵抗についての比例定数は、循環流量に対応して決定される圧力損失に対して１０ｋＰａ・Ａ／Ｖに設定され、この比例定数がメモリ７２Ａの信号線に関する情報１００に登録されており、この比例定数を用いて端末放熱器４Ａ及び温水配管（温水供給配管３２及び温水戻り配管３４）の圧力損失が演算される。
【００５７】
そして、端末系統圧力損失演算手段６４は、端末系統２４Ａ（２６Ａ〜３０Ａ）全体の圧力損失を演算する（ステップＳ１３）。例えば、端末系統２４Ａの場合、循環流量が標準流量の０．５リットル／分であるときの端末放熱器４Ａの圧力損失は２０ｋＰａで、呼び径「７Ａ」、長さ５ｍの温水配管（温水供給配管３２及び温水戻り配管３４）の圧力損失は往復で２．５ｋＰａであるとすると、このように情報チップ９４及び信号線９８を用いた場合、例えば１０Ｖの電圧をそれぞれの抵抗（情報チップ９４の電気抵抗９２及び信号線９８の分布抵抗）に印加すると、検出される電流値はそれぞれ５Ａ、４０Ａとなり、この電流値と上記比例定数を用いて端末放熱器４Ａ及び温水配管（温水供給配管３２及び温水戻り配管３４）の圧力損失を演算することができる。即ち、圧力損失Ｐ０は、Ｐ０（ｋＰａ）＝比例定数（ｋＰａ・Ａ／Ｖ）×電圧（Ｖ）÷電流（Ａ）となり、例えば端末放熱器２４Ａの圧力損失Ｐ１については、Ｐ１＝１０×１０÷５＝２０に、また例えば温水配管の圧力損失Ｐ２については、Ｐ２＝１０×１０÷４０＝２．５になり、端末系統２４ａ全体の圧力損失は、端末放熱器４Ａの圧力損失Ｐ１と温水配管の圧力損失Ｐ２の和（Ｐ１＋Ｐ２）で、２２．５ｋＰａと演算される。但し、端末系統２４Ａの温水の循環流量に応じて、端末系統２４Ａ全体の圧力損失も二次曲線的に増減するため、このような端末系統２４Ａ全体の圧力損失曲線の算出もここで行うようになる。
【００５８】
このようにして端末系統２４Ａ（２６Ａ〜３０Ａ）全体の圧力損失を演算すると、端末系統循環流量演算手段６４は、端末系統２４Ａ（２６Ａ〜３０Ａ）全体の圧力損失と循環ポンプ１４のポンプ揚程に関する情報から端末系統２４Ａ（２６Ａ〜３０Ａ）の循環流量を演算し（ステップＳ１４）、弁開度演算手段６６は、端末系統２４Ａ（２６Ａ〜３０Ａ）の循環流量が端末放熱器４Ａ（６Ａ〜１０Ａ）の標準流量になるように流量調整弁５０Ａの開度を演算し（ステップＳ１５）、その後、開度信号生成手段６８は、演算された弁開度に対応した開度信号を生成する（ステップＳ１６）。これらステップＳ１４〜ステップＳ１６の内容は、第１の実施形態におけるステップＳ４〜ステップＳ６の内容と実質上同一である。
【００５９】
このように弁開度信号が生成されると、開度信号出力手段１０２が開度信号を対応する流量調整弁５０Ａに送給し（ステップＳ１７）、流量調整弁５０Ａの開度調整手段（図示せず）はこの開度信号に基づいて弁体（図示せず）を移動させ、開度信号に対応した開度に設定する（ステップＳ１８）。例えば、端末系統２４Ａの場合、開度信号「３」が生成されるので、この開度信号出力手段１０２はその開度数字「３」を端末系統２４Ａの流量調整弁５０Ａに送給し、流量調整弁５０Ａは、開度調整手段（図示せず）によって、弁開度「３」（３／５）に自動的に調整され、このようにして端末系統２４Ａ（端末放熱器４Ａ）に最適な放熱量を確保するための循環流量を保ちながら温水を供給循環することができる。
【００６０】
このようにして端末系統２４Ａの流量調整弁５０Ａの開度調整を行うと、ステップＳ１１に戻り、次に端末系統２６Ａの流量調整弁５０Ａについての開度調整を上述したと同様にして行い、全ての端末系統２４Ａ〜３０Ａの流量調整弁５０Ａの開度設定を行うと終了する。この第２の実施形態では、上述したように、流量調整弁５０Ａの開度を設定するための各種情報の入力及び流量調整弁５０Ａの開度設定を自動的に行うことができ、開度設定操作を容易に且つ簡単にすることができる。
【００６１】
以上、本発明に従う温水循環式暖房システムの実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００６２】
例えば、第１及び第２実施形態では、端末系統２４〜３０（２４Ａ〜３０Ａ）全体の圧力損失を演算するのに、端末放熱器４〜１０（４Ａ〜１０Ａ）の圧力損失に関する情報と、端末放熱器４〜１０（４Ａ〜１０Ａ）及び熱源機２（２Ａ）との間に接続される温水配管、即ち温水供給配管３２，３６〜４０及び温水戻り配管３４，４２〜４６の圧力損失に関する情報とを用いているが、一般的に端末放熱器４〜１０（４Ａ〜１０Ａ）の圧力損失に比べて温水配管の圧力損失は小さく、それ故に、開度設定の演算を簡略化するために、端末放熱器４〜１０（４Ａ〜１０Ａ）の圧力損失に関する情報のみを用いて端末系統２４〜３０（２４Ａ〜３０Ａ）全体の圧力損失を演算するようにしてもよい。
【００６３】
また、例えば、第１及び第２実施形態では、熱源機２（２Ａ）は、燃料ガスや燃料油を燃料した燃焼バーナ１６の燃焼ガスにより加熱した温水を端末放熱器４〜１０（４Ａ〜１０Ａ）に供給循環しているが、こような形態に限定されず、例えば電気ヒータにより加熱した温水を端末放熱器４〜１０（４Ａ〜１０Ａ）に供給循環する形態など、その他各種の形態の熱源機を備えた暖房システムにも同様に適用することができる。
【００６４】
また、第１及び第２実施形態では、床暖房装置やパネル放熱器など４つの端末放熱器を備えた暖房システムに適用して説明したが、熱源機２（２Ａ）に接続される端末放熱器４〜１０（４Ａ〜１０Ａ）の数は限定されず、２つ又は３つでもよく、或いは５つ以上でもよい。
【００６５】
また、例えば、第１及び第２実施形態では、流量調整弁５０（５０Ａ）の開度を５段階で流量調整するように構成しているが、このような構成に限定されず、構成を簡単にして４段階以下に開度調整するようにしてもよく、或いはより細かく６段階以上に調整可能なように構成してもよい。
【００６６】
また、例えば、第２実施形態では、情報記憶媒体としてのＩＣタグ９６を使用しているが、情報記憶媒体として、例えばメモリカード、磁気テープなどの他各種の情報記憶媒体を使用してもよい。
【００６７】
また、例えば、第２の実施形態では、端末放熱器４Ａ〜１０Ａの圧力損失に関する情報ついては情報チップ９４に用い、それらの標準流量に関する情報については情報記憶媒体（ＩＣタグ９６）を用い、温水配管（温水供給配管及び温水戻り配管）の圧力損失に関する情報については信号線９８を用いているが、端末放熱器４Ａ〜１０Ａの標準流量に関する情報のみを情報記憶媒体を用い、その他の情報については情報入力手段で手動入力するようにしてもよく、或いは端末放熱器４Ａ〜１０Ａの圧力損失に関する情報のみを情報チップ９４を用い、その他の情報については情報入力手段で入力するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
この温水循環式暖房システムは、熱源機にて発生した温水を利用して暖房する端末放熱器を複数備えた暖房システムに用いられ、各端末放熱器に供給循環される温水の循環流量を最適な状態に設定し、特定の端末放熱器への温水の循環流量が多くなり過ぎたり、少なくなる過ぎたりすることを防止することができる。このような暖房システムでは、熱源機にて発生した温水を各端末放熱器に効率的に供給循環させることができ、暖房用の温水の無駄な供給を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１の実施形態の温水循環式暖房システムの全体を簡略的に示すシステム図である。
【図２】図１の温水循環式暖房システムにおける流量調整弁の開度設定の流れを示すフローチャートである。
【図３】循環ポンプの循環流量とポンプの揚程、圧力損失との関係を示す図である。
【図４】流量調整弁における弁開度での循環流量と開度信号との関係を示す図である。
【図５】第２の実施形態の温水循環式暖房システムの全体を簡略的に示すシステム図である。
【図６】図５の温水循環式暖房システムにおける端末放熱器の一部を示す部分図である。
【図７】図５の温水循環式暖房システムにおける流量調整弁の開度設定の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
２，２Ａ  熱源機
４，４Ａ，６，６Ａ，８，８Ａ，１０，１０Ａ  端末放熱器
１４  循環ポンプ
１６  燃焼バーナ
２４，２４Ａ，２６，２６Ａ，２８，２８Ａ，３０，３０Ａ  端末系統
３２，３６，３８，４０  温水供給配管
３４，４２，４４，４６  温水戻り配管
５０，５０Ａ  流量調整弁
５２，５２Ａ  コントローラ
５４，５４Ａ  開度演算手段
６０  配管圧力損失演算手段
６２  端末系統圧力損失演算手段
６４  端末系統循環流量演算手段
６６  弁開度演算手段
６８  開度信号生成手段
７０  情報入力手段
７２  メモリ
７４  開度表示手段
７６  循環ポンプ情報
７８  配管の圧力損失情報
８０  弁開度対応情報
９４  情報チップ
９６  ＩＣタグ
９８  信号線
１００  信号線に関する情報
１０２  開度信号出力手段
【図１】
2005201540.tif 000003
【図２】
2005201540.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005201540.tif 000007
【図６】
2005201540.tif 000008
【図７】
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