(57)【要約】【課題】設置コストおよびランニングコストを低減可能な蓄熱式床暖房システムを提案すること。【解決手段】蓄熱式床暖房システム１では、深夜電力を利用してヒートポンプ５を駆動して熱媒を加熱して住宅の土間コンクリート２内に配置した熱媒循環パイプ４を循環させることにより、夜間に、熱媒循環パイプ４に接した状態で土間コンクリート２に埋設されている板状蓄熱体３に蓄熱しておき、日中においては、板状蓄熱体３からの放熱によって室内を暖房する。温水などの加熱した熱媒を貯留しておく熱媒槽を設置する必要がなく、日中において熱媒循環パイプに熱媒を循環させる必要がないので、従来における深夜電力とヒートポンプを利用した床暖房システムに比べて設置コストおよびランニングコストを低減できる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の板状蓄熱体（３）と、
各板状蓄熱体（３）の表面あるいは裏面に接する状態で引き回される熱媒循環パイプ（４）と、
熱媒循環パイプ（４）に熱媒を循環させると共に当該熱媒を加熱するヒートポンプ（５）と、
深夜電力を利用してヒートポンプ（５）を駆動し、加熱した熱媒を熱媒循環パイプ（４）に循環させて各板状蓄熱体（３）を蓄熱状態にする制御盤とを有しており、
前記板状蓄熱体（３）および前記熱媒循環パイプ（４）は、次の（ａ）、（ｂ）または（ｃ）の状態で配置されていることを特徴とする蓄熱式床暖房システム（１）。
（ａ）前記板状蓄熱体（３）が鉄筋コンクリート製の床スラブ（２）内に所定の間隔で配置され、前記熱媒循環パイプ（４）が各板状蓄熱体（３）の裏面に接する状態で床スラブ（２）内に引き回されている
（ｂ）鉄筋コンクリート製の床スラブ（２）の上に打設した一定厚さのコンクリート層あるいはモルタル層内において、前記板状蓄熱体（３）が前記床スラブ（２）の表面に所定の間隔で配置され、前記熱媒循環パイプ（４）が、板状蓄熱体の上において床スラブ（２）の表面に平行となるように配置したワイヤーメッシュ（３１）に固定されていると共に各板状蓄熱体（３）の表面に接する状態で引き回されている
（ｃ）鉄筋コンクリート製の床スラブ（２）の上に打設した一定厚さのコンクリート層あるいはモルタル層内において、前記熱媒循環パイプ（４）が前記床スラブ（２）の表面に配置したワイヤーメッシュ（３１）に固定されていると共に当該ワイヤーメッシュの表面に沿って引き回され、各板状蓄熱体（３）が前記熱媒循環パイプ（４）の上に所定の間隔で乗っている
【請求項２】
請求項１において、
前記板状蓄熱体（３）は一定厚さの矩形容器（３ａ）内に蓄熱材が封入されたものであり、
蓄熱材は蓄熱および放熱によって液相および固相に相変化する潜熱蓄熱材であることを特徴とする蓄熱式床暖房システム（１）。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記板状蓄熱体（３）および前記熱媒循環パイプ（４）は、前記の（ａ）の状態で配置されており、
前記熱媒循環パイプ（４）は床スラブ（２）のスラブ筋（２１、２２）の上に載せた状態で引き回されており、
各板状蓄熱体（３）は、熱媒循環パイプ（４）の上に載せた状態で当該熱媒循環パイプ（４）の長さ方向に沿って一定の間隔で配置されており、
この状態でコンクリートを打設することにより、熱媒循環パイプ（４）および板状蓄熱体（３）が床スラブ（２）に埋設されていることを特徴とする蓄熱式床暖房システム（１）。
【請求項４】
請求項１、２または３において、
前記床スラブ（２）の裏面には所定厚さの断熱材（２４）の層が積層されていることを特徴とする蓄熱式床暖房システム（１）。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ヒートポンプおよび板状蓄熱体を用いて構成された蓄熱式床暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の床暖房システム、例えば住宅の床暖房システムとしては、床下に蓄熱体を配置し、深夜電力を利用して電気ヒーターによって夜間に蓄熱体に蓄熱し、日中において蓄熱体からの放熱によって室内を暖房するものが知られている。この床暖房システムは、安価な深夜電力を用いているのでランニングコストを低減できるというメリットがある。
【０００３】
また、床暖房システムとしては、ヒートポンプを利用したシステムが知られている。ヒートポンプを利用した床暖房システムは、空気中の熱を利用しているので、投入電力以上の熱を得ることができ、これによってランニングコストを低減できるというメリットがある。
【０００４】
特許文献１には、安価な深夜電力を利用してヒートポンプによって水を加熱し、これによって得られた温水を蓄熱槽に貯留し、この蓄熱槽から床下に配置したパイプを経由して温水を循環させる床暖房システムが提案されている。この床暖房システムは、深夜電力およびヒートポンプを利用しているので、ランニングコストの大幅な低減化が期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−５５１３０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の暖房システムにおいては、十分な容量の蓄熱槽を配置しておかないと日中において熱量が不足するおそれがあり、また、熱媒を循環させる蓄熱槽および熱媒循環パイプを十分に断熱して熱が逃げないようにする必要がある。このために、設置コストが高いという問題点がある。また、日中においては蓄熱槽およびパイプを介して熱媒を循環させる必要があり、また、熱量が不足する場合にはヒートポンプを駆動して熱媒を加熱する必要があるので、ランニングコストを大幅に低減することが困難な場合がある。
【０００７】
本考案の課題は、このような点に鑑みて、設置コストおよびランニングコストを従来の床暖房システムに比べて低減可能な蓄熱式床暖房システムを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本考案の蓄熱式床暖房システムは、
複数枚の板状蓄熱体と、
各板状蓄熱体の表面あるいは裏面に接する状態で引き回される熱媒循環パイプと、
熱媒循環パイプに熱媒を循環させると共に当該熱媒を加熱するヒートポンプと、
深夜電力を利用してヒートポンプを駆動し、加熱した熱媒を熱媒循環パイプに循環させて各板状蓄熱体を蓄熱状態にする制御盤とを有しており、
前記板状蓄熱体および前記熱媒循環パイプは、次の（ａ）、（ｂ）または（ｃ）の状態で配置されていることを特徴としている。
（ａ）前記板状蓄熱体が鉄筋コンクリート製の床スラブ内に所定の間隔で配置され、前記熱媒循環パイプが各板状蓄熱体の裏面に接する状態で床スラブ内に引き回されている
（ｂ）鉄筋コンクリート製の床スラブの上に打設した一定厚さのコンクリート層あるいはモルタル層内において、前記板状蓄熱体が前記床スラブの表面に所定の間隔で配置され、前記熱媒循環パイプが、板状蓄熱体の上において床スラブの表面に平行となるように配置したワイヤーメッシュに固定されていると共に各板状蓄熱体の表面に接する状態で引き回されている
（ｃ）鉄筋コンクリート製の床スラブの上に打設した一定厚さのコンクリート層あるいはモルタル層内において、前記熱媒循環パイプが前記床スラブの表面に配置したワイヤーメッシュに固定されていると共に当該ワイヤーメッシュの表面に沿って引き回され、各板状蓄熱体が前記熱媒循環パイプの上に所定の間隔で乗っている
【０００９】
ここで、本考案で用いる前記板状蓄熱体としては、一定厚さの矩形容器内に、蓄熱および放熱によって液相および固相に相変化する潜熱蓄熱材が封入された構成のものを用いることができる。
【００１０】
また、本考案の蓄熱式床暖房システムでは、上記の（ａ）の配置を採用した場合には、熱媒循環パイプを床スラブのスラブ筋の上に載せた状態で引き回し、各板状蓄熱体を、熱媒循環パイプの上に載せた状態で当該熱媒循環パイプの長さ方向に沿って一定の間隔で配置し、この状態でコンクリートを打設することにより、熱媒循環パイプおよび板状蓄熱体を床スラブに埋設することができる。よって、熱媒循環パイプおよび板状蓄熱体の位置決め、および埋設作業を専用の部材などを用いることなく簡単に行うことができる。
【００１１】
ここで、床スラブの裏面側に断熱材の層を積層しておけば、蓄熱体からの放熱の利用効率を高めることができるので望ましい。
【考案の効果】
【００１２】
本考案の蓄熱式床暖房システムでは、深夜電力を利用してヒートポンプを駆動して熱媒を加熱して床スラブ内に配置した熱媒循環パイプを循環させることにより、夜間に、熱媒循環パイプに接した状態で床スラブに埋設されている板状蓄熱体に蓄熱しておき、日中においては、板状蓄熱体からの放熱によって暖房するようにしている。
【００１３】
したがって、本考案の蓄熱式床暖房システムによれば、温水などの熱媒を貯留しておく熱媒槽を設置する必要がなく、日中において熱媒循環パイプに熱媒を循環させる必要がない。よって、従来における深夜電力とヒートポンプを利用した床暖房システムに比べて、設置コストおよびランニングコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案を適用した蓄熱式床暖房システムの概略構成図である。
【図２】蓄熱式床暖房システムにおける床スラブに埋設される熱媒循環パイプおよび蓄熱体の配置例を示す説明図である。
【図３】本考案の蓄熱式床暖房システムが設置された住宅の基礎回り詳細図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、本考案を適用した蓄熱式床暖房システムにおける別の構成例を示す説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図面を参照して本考案を適用した蓄熱式床暖房システムの実施の形態を説明する。
【００１６】
図１を参照して説明すると、本実施の形態に係る蓄熱式床暖房システム１は、例えば住宅の土間コンクリート２（床スラブ）に埋設されている複数枚の板状蓄熱体３と、各板状蓄熱体３の裏面に接する状態で土間コンクリート２に埋設されている埋設部分を備えた熱媒循環パイプ４と、熱媒循環パイプ４に熱媒、例えば不凍液を循環させると共に当該熱媒を加熱するヒートポンプ５と、各部の駆動を制御する制御盤６を有している。制御盤６は、深夜電力を利用してヒートポンプ５を駆動して熱媒を加熱し、加熱した熱媒を熱媒循環パイプ４に循環させて各板状蓄熱体３を蓄熱状態にするように動作可能である。
【００１７】
ヒートポンプ５は熱交換ユニット７と室外ユニット８を備えている。これら熱交換ユニット７と室外ユニット８の間には冷媒循環パイプ９が引き回されている。冷媒循環パイプ９内の冷媒、例えば二酸化炭素は、室外ユニット８の吸気ファン１０が配置されている熱交換部１１において大気との間で熱交換を行って大気から吸熱し、同じく室外ユニット８のコンプレッサー１２を経由して圧縮されて高熱状態になった後に熱交換ユニット７の側の熱交換部１３に供給される。
【００１８】
熱交換ユニット７の側の熱交換部１３において、冷媒循環パイプ９を流れる高熱の冷媒と熱媒循環パイプ４を流れる熱媒との間で熱交換が行われて熱媒が加熱される。熱交換によって放熱した後の冷媒は熱交換ユニット７の側に配置されている膨張弁１４を介して膨張して外気温よりも低温になり、この状態で再び室外ユニット８の熱交換部１１に還流する。このような冷媒サイクルによって、熱媒循環パイプ４を循環する熱媒が加熱される。
【００１９】
熱媒循環パイプ４は例えば架橋ポリエチレン管であり、土間コンクリート２に埋設される熱媒循環パイプ４のパイプ埋設部分は複数本の分岐循環パイプ４ａに分岐しており、各分岐循環パイプ４ａは各板状蓄熱体３の裏面に接している。換言すると、分岐循環パイプ４ａに各板状蓄熱体３が載っている。したがって、加熱された熱媒が循環することにより各板状蓄熱体３が加熱されて蓄熱状態になる。
【００２０】
ここで、板状蓄熱体３は偏平な矩形容器内に、蓄熱および放熱によって液相および固相に相変化する潜熱蓄熱材が封入された構成のものであり、蓄熱によって潜熱蓄熱材が固相から液相になり、放熱によって潜熱蓄熱材が再び固相に戻る。
【００２１】
図２は、土間コンクリート２に埋設される熱媒循環パイプ４の分岐循環パイプ４ａと板状蓄熱体３の配置例を示してある。土間コンクリート２を打設する前の縦横に所定のピッチで配置した縦横のスラブ筋２１、２２の上に、分岐循環パイプ４ａを一定の間隔で平行に配列されるように載せる。これらの分岐循環パイプ４ａの上に、板状蓄熱体３をパイプ長さ方向に沿って一定の間隔で列状に載せる。この板状蓄熱体３の列を必要に応じて複数列配置する。このように分岐循環パイプ４ａおよび板状蓄熱体３を設置した後にコンクリートを打設して、これらが埋設された土間コンクリート２が施工される。
【００２２】
図３は、本考案による蓄熱式床暖房システム１が敷設された住宅の基礎回り詳細図である。この図に示すように、土間コンクリート２の裏面側には防湿シート２３、例えば防湿用ポリエチレンフィルムが敷かれ、土間コンクリート２の下側には一定厚さの断熱材２４が敷かれる。
【００２３】
図４（ａ）、（ｂ）は、土間コンクリート２の上に板状蓄熱体３および熱媒循環パイプ４を敷設した場合の二例を示す説明図である。図４（ａ）に示す例では、土間コンクリート２の上に一定の間隔で板状蓄熱体３が配置され、これらの板状蓄熱体３の上には、水平にワイヤーメッシュ３１が敷かれている。このワイヤーメッシュ３１の上には、熱媒循環パイプ４が、各板状蓄熱体３の表面に接する状態に引き回され、結束筋によってワイヤーメッシュ３１に固定されている。このように板状蓄熱体３および熱媒循環パイプ４を敷設した後に、これらの上にコンクリートあるいはモルタルの保護層３２が一定厚さの層となるように打設されている。この保護層３２の表面には例えば床仕上げ材３３が積層される。
【００２４】
図４（ｂ）に示す例では、土間コンクリート２の上にワイヤーメッシュ３１が積層され、この上には、熱媒循環パイプ４がワイヤーメッシュ３１に固定された状態で引き回されている。熱媒循環パイプ４に乗った状態で、板状蓄熱体３が所定の間隔で配置されている。このように板状蓄熱体３および熱媒循環パイプ４を敷設した後に、これらの上にコンクリートあるいはモルタルの保護層３２が一定厚さの層となるように打設されている。この保護層３２の表面には例えば床仕上げ材３３が積層される。
【符号の説明】
【００２５】
１    蓄熱式床暖房システム
２    土間コンクリート（床スラブ）
３    板状蓄熱体
３ａ  矩形容器
４    熱媒循環パイプ
４ａ  分岐循環パイプ
５    ヒートポンプ
６    制御盤
７    熱交換ユニット
８    室外ユニット
９    冷媒循環パイプ
１０  吸気ファン
１１  熱交換部
１２  コンプレッサー
１３  熱交換部
１４  膨張弁
２１、２２  スラブ筋
２３  防湿シート
２４  断熱材
３１  ワイヤーメッシュ
３２  保護層（コンクリート、モルタル）
３３  床仕上げ材
【図１】
0003165610.tif 000003
【図２】
0003165610.tif 000004
【図３】
0003165610.tif 000005
【図４】
0003165610.tif 000006