(57)【要約】【課題】床暖房用の放熱パネルが敷設された複数の部屋の暖房を温水循環方式により行う床暖房システムの運転方法であって、熱源装置を大型化することなく、同時に複数の部屋の暖房を速やかに立ち上げることが出来る床暖房システムの運転方法を提供する。【解決手段】床暖房システムの運転方法では、放熱パネルとして、出力が１４０Ｗ／ｍ２以上の放熱パネルを使用すると共に、同時に複数の部屋を暖房するに際し、部屋の温度が所定の暖房温度に達するまでの立ち上げ運転を各部屋毎に順次に行う。【選択図】図１
2008185314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部屋にそれぞれ敷設された床暖房用の放熱パネルに熱源装置から温水を供給して各部屋の暖房を行う床暖房システムの運転方法であって、放熱パネルとして、出力が１４０Ｗ／ｍ２以上の放熱パネルを使用すると共に、同時に複数の部屋を暖房するに際し、部屋の温度が所定の温度に達するまでの立ち上げ運転を各部屋毎に順次に行うことを特徴とする床暖房システムの運転方法。
【請求項２】
放熱パネルは、断熱材としての薄板状の発泡樹脂成形体と、当該発泡樹脂成形体の表側にその一部が露出する様に埋設された通水管と、前記発泡樹脂成形体の表側の表面に貼設された熱拡散用の放熱シートとを有し、かつ、前記通水管によって構成される温水の循環路を複数組備え、内径３〜８ｍｍの前記通水管が３０〜６０ｍｍの配列ピッチで平行に複数列配列された通水管の配置パターンを備えている請求項１に記載の運転方法。
【請求項３】
通水管の少なくとも一部分は、断面がＵ字状に形成され且つ上端縁に鍔が付設された樋状の伝熱部材に収容され、そして、前記通水管は、発泡樹脂成形体の表側に形成された溝に前記伝熱部材と共に埋設されている請求項２に記載の運転方法。
【請求項４】
通水管の外径が発泡樹脂成形体の厚さの５０％以下に設定されている請求項２又は３に記載の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床暖房システムの運転方法に関するものであり、詳しくは、複数の部屋の床に敷設された放熱パネルに温水を循環させて各部屋の暖房を行う床暖房システムの運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
温水循環方式の床暖房システムは、断熱材である薄板状の発泡樹脂成形体の表側に通水管が埋設された放熱パネルをフローリング等の床仕上材の下地として敷設し、熱源装置から前記の放熱パネルに温水を循環させることにより、輻射熱で部屋を暖房するシステムである。斯かる床暖房システムでは、複数の部屋に放熱パネルを敷設し、共通の熱源装置から各部屋の放熱パネルに温水を供給することにより、各部屋を暖房することが出来る。
【０００３】
上記の床暖房システムにおいては、各部屋を効率的に暖房するため、定常運転時は、各部屋の設定室温と実際の室温との温度差に応じて間欠運転を行うと共に、温度差により温水の循環時間を変化させている。例えば、上記の温度差が大きい場合は、１８分間温水を循環させて２分間停止するという運転を繰り返し、温度差が小さい場合は、３分間温水を循環させて１７分間停止するという運転を繰り返す（特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１−２４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、床暖房システムにおいては、運転開始の際、室温を例えば１０℃から２０℃まで高めるために定常運転に比べてある程度大きな熱量を必要とするが、上記の様に複数の部屋を暖房する床暖房システムにおいては、全ての部屋あるいは幾つかの部屋を同時に暖房しようとすると、運転開始の際、部屋数に応じてより大きな熱量が必要となる。すなわち、部屋の温度が所定の暖房温度に達するまでの立ち上がりの一定時間、各部屋の放熱パネル全てに対して定常運転時よりも高い温度の温水を同時に供給し続けるだけの大容量の熱源装置が必要である。
【０００５】
図６は、３つの部屋の床暖房を同時に立ち上げる場合に必要な熱量と定常運転に必要な熱量をグラフで例示したものである。具体的には、図示する様に、上記の立ち上がりの熱量は、一定の室温を維持するために温水を循環させる定常運転の場合の熱量に比べて２倍以上となる。例えば、１室当たりの定常運転時の放熱量が２ｋＷ、立ち上げ運転時の放熱量が４．５ｋＷとすると、３室の床暖房を同時に立ち上げる場合には、熱源装置において１３ｋw以上の出力が初期の出力として要求される。
【０００６】
一方、床暖房システム全体において立ち上がりの際の放熱量を小さくして小容量の熱源装置で賄おうとすると、複数の部屋を暖房するに当たり、各部屋毎に順次立ち上がる方式が考えられる。しかしながら、複数の部屋の暖房を順次に立ち上げた場合には、全室同時に立ち上げる上記の方式に比べて、全ての部屋を暖房温度まで加温するのに部屋数分だけ長い時間が必要になる。
【０００７】
図７は、複数の部屋の床暖房を個別に立ち上げる場合に必要な熱量と定常運転に必要な熱量をグラフで例示したものである。具体的には、立ち上げ運転を順次に行うには、例えば、２つの部屋については当初から定常運転モードで運転し、先ず１つの部屋だけについて立ち上げ運転を行う。次いで、２室目、３室目について順次に立ち上げ運転を行う。その場合、図示する様に、１部屋毎に立ち上げるため、放熱量は、立ち上げ運転モードの１室については４．５ｋＷであるが、他の２室については各２ｋＷとなるため、熱源装置の初期の出力としては８．５ｋwの出力で足りる。しかしながら、１つの部屋の立ち上がり時間が例えば９０分とすると、３室全てが暖房温度に達するまでに約２７０分を要することになる。
【０００８】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、床暖房用の放熱パネルが敷設された複数の部屋の暖房を温水循環方式により行う床暖房システムの運転方法であって、熱源装置を大型化することなく、同時に複数の部屋の暖房を速やかに立ち上げることが出来る床暖房システムの運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、各部屋の床に敷設する放熱パネルとして、従来から使用されている出力１００Ｗ／ｍ２程度の放熱パネルに代え、出力が１４０Ｗ／ｍ２以上のいわゆる高出力の放熱パネルを使用することにより、立ち上げ運転の時間を短縮し、かつ、同時に複数の部屋の暖房を開始する際、立ち上げ運転を各部屋毎に順次に行うことにより、立ち上げ運転時の時間当たりの総放熱量を低減する様にした。
【００１０】
すなわち、本発明の要旨は、複数の部屋にそれぞれ敷設された床暖房用の放熱パネルに熱源装置から温水を供給して各部屋の暖房を行う床暖房システムの運転方法であって、放熱パネルとして、出力が１４０Ｗ／ｍ２以上の放熱パネルを使用すると共に、同時に複数の部屋を暖房するに際し、部屋の温度が所定の温度に達するまでの立ち上げ運転を各部屋毎に順次に行うことを特徴とする床暖房システムの運転方法に存する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る床暖房システムの運転方法によれば、各部屋に敷設する放熱パネルとして、出力が１４０Ｗ／ｍ２以上の放熱パネルを使用することにより、各部屋における立ち上げ運転の時間を短縮し、かつ、立ち上げ運転を各部屋毎に順次に行うことにより、時間当たりの総放熱量を低減するため、熱源装置を大型化することなく、同時に複数の部屋を速やかに暖房することが出来る。そして、比較的小容量の熱源装置で賄うことが出来るため、初期の設備費および維持費を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る床暖房システムの運転方法（以下、「運転方法」と適宜略記する。）の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る床暖房システムの運転方法を適用した場合の立ち上げ運転に必要な熱量と定常運転に必要な熱量を示すグラフである。図２は、本発明に係る床暖房システムの運転方法を利用する床暖房システムの一例の概要を示すブロック図である。図３は、本発明に係る床暖房システムの運転方法に使用される放熱パネルの一例を示す平面図、および、その内部構造を部分的に示すＡ−Ａ線に沿って破断した縦断面図である。図４は、図３の放熱パネルの通水管周りの内部構造を部分的に示す縦断面図である。図５は、冷暖房用放熱パネルの出力と放熱効率の測定方法を示す側面図である。なお、本発明は、その趣旨を越えない限り、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
本発明の運転方法は、図２に示す様に、複数の部屋（Ｒ１）〜（Ｒ３）にそれぞれ敷設された床暖房用の放熱パネル（Ａ１）に熱源装置（７）から温水を供給して各部屋（Ｒ１）、（Ｒ２）、（Ｒ３）の暖房を行う温水循環方式の床暖房システムに適用される。なお、以下の説明においては、暖房対象の部屋が第１室（Ｒ１）〜第３室（Ｒ３）まで３室ある場合を一例として挙げている。
【００１４】
本発明においては、第１室（Ｒ１）〜第３室（Ｒ３）又はこれらのうちの２室を暖房する際の立ち上げ運転を短くするため、放熱パネル（Ａ１）として、出力が１４０Ｗ／ｍ２以上の放熱パネルを使用することが重要である。なお、出力の上限は、通常３００Ｗ／ｍ２、好ましくは２００Ｗ／ｍ２、更に好ましくは１７０Ｗ／ｍ２である。上記の放熱パネル（Ａ１）は、後述する様に、通水管（３）の大きさ及び配列ピッチに関する設計、発泡樹脂成形体の厚さに関する設計、伝熱部材（１ｃ）の使用などにより、上記の出力を得ることが出来る。以下、放熱パネル（Ａ１）の構成を具体的に説明する。
【００１５】
上記の放熱パネル（Ａ１）は、放熱効率に優れ且つ高出力のパネルであり、第１室（Ｒ１）〜第３室（Ｒ３）の床に機能下地材として敷設される。放熱パネル（Ａ１）は、ベニヤ等の構造用合板やパーティクルボード、あるいは、コンクリートスラブ等から成る床下地の上に敷設され且つ上面にフローリング等の床仕上材が配置され、内部に温水を循環させる様になされている。なお、本発明において、放熱パネル（Ａ１）の放熱効率とは、当該放熱パネル上下面への総放熱量に対する放熱パネル上面への放熱量の割合を言う。また、放熱パネル（Ａ１）の出力とは、当該放熱パネルの単位面積当たりの上面側への放熱量を言う。
【００１６】
放熱パネル（Ａ１）は、施工性の観点から、通常は平面形状を正方形または長方形に設計される。放熱パネル（Ａ１）は、設置場所を考慮して種々の大きさに設計できるが、床の寸法設計に対応するため、図３に示す様に、通常は、一辺の長さ（幅）を５００〜３０００ｍｍ程度、他の一辺の長さ（長さ）を５００〜４０００ｍｍ程度、厚さを７〜２０ｍｍ程度に設定される。そして、複数の循環路を構成する観点から、放熱パネル（Ａ１）の平面面積は０．５〜１２ｍ２とされる。因に、図３は、幅が１５００ｍｍ、長さが２０２０ｍｍの放熱パネル（Ａ１）を例示したものである。なお、放熱パネル（Ａ１）は、敷設する床の広さによっては１部屋に複数枚使用される。
【００１７】
放熱パネル（Ａ１）は、図３に示す様に、断熱材としての薄板状の発泡樹脂成形体（１）と、当該発泡樹脂成形体の表側にその一部が露出する様に埋設された通水管（３）と、発泡樹脂成形体（１）の表側の表面に貼設された熱拡散用の放熱シート（４）とから構成され、かつ、当該放熱パネル（Ａ１）においては、通水管（３）によって温水の循環路が複数組構成される。
【００１８】
発泡樹脂成形体（１）としては、硬質ポリウレタン発泡体、硬質ポリエチレン発泡体、硬質ポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体、フェノール樹脂発泡体、硬質ポリ塩化ビニル発泡体、ポリメチルメタクリレート発泡体、ポリカーボネート発泡体、ポリフェニレンオキサイド発泡体、ポリスチレンとポリエチレン混合物の発泡体などが挙げられる。中でも、硬質ポリプロピレン発泡体、硬質ポリウレタン発泡体、ポリスチレン発泡体などが好適である。
【００１９】
発泡樹脂成形体（１）は、通常、平面形状が細長の長方形に形成された小片を放熱パネル（Ａ１）の幅に沿わせ且つ当該放熱パネルの長さ方向に多数配列して構成される。発泡樹脂成形体（１）の各小片の長さ及び厚さは、各々、放熱パネル（Ａ１）の上記の幅および厚さに応じて設計され、各小片の幅（放熱パネル（Ａ１）の長さの方向に沿った小片の短辺の長さ）は、２４０〜６００ｍｍ程度とされる。
【００２０】
また、図３（ｂ）に示す様に、発泡樹脂成形体（１）には、施工時の取扱いを容易にするため、放熱パネル（Ａ１）の幅方向に沿ったスリット（１ｓ）が設けられてもよい。通常、スリット（１ｓ）は、上記の小片の継目において形成される。なお、発泡樹脂成形体（１）の下面には、遮音材として不織布などが貼設されてもよい。更に、図示しないが、発泡樹脂成形体（１）は、放熱パネル（Ａ１）を折畳み構造に構成するために分断されていてもよい。
【００２１】
更に、図３（ａ）及び（ｂ）に示す様に、通常、発泡樹脂成形体（１）には、放熱パネル（Ａ１）の幅に沿って小根太（２）が所定の間隔で配置される。すなわち、発泡樹脂成形体（１）の各小片と平行かつ並列に所定の間隔で小根太（２）が配置される。小根太（２）は、床下地が木質系の場合にビスや釘を使用して当該放熱パネル（Ａ１）を固定すると共に、上方から加わる鉛直荷重を支持するための小割り状の木材から成る部材である。そして、小根太（２）の長さ及び厚さは、各々、放熱パネル（Ａ１）の上記の幅および厚さに応じて設計され、通常、小根太（２）の幅は、２０〜６０ｍｍ程度とされる。
【００２２】
なお、放熱パネル（Ａ１）においては、床下地がコンクリートスラブであって、ビスや釘などで床下地に対して放熱パネル（Ａ１）、床仕上材を固定する必要のない場合、必ずしも小根太（２）が設けられる必要はない。また、上記の様な場合の床仕上材としては、例えば、防音フローリング、カーペット、畳が挙げられる。
【００２３】
通水管（３）は、通常、発泡樹脂成形体（１）の表面に形成された溝（１ｃ）（図４参照）を利用し、後述する放熱シート（４）に接触する状態に発泡樹脂成形体（１）に埋設される。通水管（３）としては、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管、ポリプロピレン管、銅管の他、周面に金属線を埋設した樹脂管などが使用でき、一般的には、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管が使用される。
【００２４】
本発明においては、通水管（３）における圧力損失を小さくして流れる温水の平均温度をより高い温度に維持するため、通水管（３）の大きさは、外径が通常４〜１０mm、好ましくは５〜８ｍｍ、内径が通常３〜８mm、好ましくは４〜６ｍｍとされる。通水管（３）の大きさを規定する理由は次の通りである。すなわち、通水管（３）の内径が３ｍｍ未満の場合は、通水管（３）での圧力損失が大きくなりすぎて十分な通水量を確保できなくなり、フローリング（表面仕上材）を加温するのに必要な熱量が不足する。一方、通水管（３）の内径が８ｍｍを超えた場合は、通水管（３）を収めるために発泡樹脂成形体（１）の厚さが厚くなり、既存の床へ適用し難くなる。しかも、系内の保有水量が大きくなるため、熱源装置側のタンクも大型化する。その結果、製造コスト、設備コストが増大すると言う問題も生じる。
【００２５】
図３（ａ）に示す様に、放熱パネル（Ａ１）の１つの縁部には、切込みによってヘッダー取付部（１ｆ）が設けられており、上記の通水管（３）は、ヘッダー取付部（１ｆ）に取り付けられた温水分配回収用のヘッダー（３Ｈ）に繋ぎ込まれ、複数系統（複数回路）、例えば図示する様な２系統の温水循環路を構成する様になされている。上記の様に、循環路を複数組構成することにより、各系統における温水の温度低下を少なくしてパネル全体で均一に放熱し且つ出力を高めることが出来る。
【００２６】
通水管（３）は、通常、放熱パネル（Ａ１）の幅方向に沿って直線状に配置され且つ幅方向の両端側、すなわち、放熱パネル（Ａ１）の長さ方向に沿った縁部で折り返す様に配置される。換言すれば、放熱パネル（Ａ１）は、直線状に配置した通水管（３）の列が平行に複数配列された通水管の配置パターンを備えている。そして、放熱パネル（Ａ１）の単位面積当たりの通水管（３）の合計敷設長さを十分に確保し、単位面積当たりの放熱量をより大きくするため、通水管（３）の列の配列ピッチは通常３０〜６０ｍｍ、好ましくは３５〜５５ｍｍに設定される。
【００２７】
また、図示しないが、上記の通水管（３）は、単位面積当たりの敷設長さを更に長くするため、ジグザグ状に配置されてもよい。なお、通水管（３）の配列ピッチとは、折り返し部分を除く、互いに隣接する通水管（３）の放熱パネル（Ａ１）の幅方向に沿って平行に伸長された部位の中心間距離を言う。
【００２８】
通水管（３）の配列ピッチを上記の範囲に規定する理由は次の通りである。すなわち、通水管（３）の配列ピッチが３０ｍｍ未満の場合は、放熱パネル（Ａ１）単位面積当たりの通水管（３）の長さが長くなりすぎて製造コストが高くなる。しかも、通水管（３）の長さが長くなることによって圧力損失が大きくなる。更には、放熱パネル（Ａ１）を下地に固定する際、各通水管（３）の間が狭いため、ビスや釘によって通水管（３）を損傷させる危険がある。一方、通水管（３）の配列ピッチが６０ｍｍを超えた場合は、単位面積当たりの通水管（３）の長さが短くなるため、上面側への十分な放熱量を得難くなる傾向にある。
【００２９】
また、放熱パネル（Ａ１）においては、当該放熱パネル（Ａ１）を平面視した場合の単位面積当たりの通水管（３）の合計敷設長さは、通常２０〜４０ｍ／ｍ２、好ましくは２５〜３５ｍ／ｍ２である。通水管（３）の敷設長さを規定する理由は次の通りである。すなわち、敷設長さが２０ｍ／ｍ２未満の場合は、フローリング（表面仕上材）を加温するのに必要な熱量が不足する傾向にある。一方、敷設長さが４０ｍ／ｍ２を超えた場合は、通水管（３）における圧力損失が増加し、また、製造コストが増大する傾向にある。
【００３０】
更に、放熱パネル（Ａ１）においては、出力を高めるため、１つの循環路を構成する通水管（３）の全長は、通常３〜３０ｍ、好ましくは５〜２５ｍである。通水管（３）の全長の下限は３ｍとされる。通水管（３）の全長を規定する理由は次の通りである。すなわち、通水管（３）の全長が３０ｍを超えた場合は、当該通水管における温水の温度降下が大きいため、均一な加熱が難しくなり且つ放出熱量が小さくなる傾向にある。一方、通水管（３）の全長が３ｍ未満の場合は、全体として十分な放熱量を得るためにより多数の循環路（回路）を構成しなければならず、製造コストが増大する傾向にある。
【００３１】
また、通水管（３）は、その外径を発泡樹脂成形体（１）の厚さの通常５０％以下、好ましくは４０％以下に設定される。換言すれば、発泡樹脂成形体（１）の厚さは、通水管（３）の外径の２倍以上に設定される。これにより、発泡樹脂成形体（１）において通水管（３）の下側の厚さを全体的により厚くすることが出来るため、放熱パネル（Ａ１）下面側への放熱を低減し、上面側への放熱効率を高めることが出来る。
【００３２】
更に、本発明の好ましい態様においては、放熱パネル（Ａ１）上面側への出力を高め且つ上面側への放熱効率を高めるため、図４（ｂ）に示す様に、通水管（３）の少なくとも一部分は、その長さ方向に直交する断面がＵ字状に形成され且つその上端縁に鍔が付設された樋状の伝熱部材（６）に収容され、そして、通水管（３）は、前述の通り、発泡樹脂成形体（１）の表側に形成された溝（１ｃ）に前記の伝熱部材（６）と共に埋設される。伝熱部材（６）は金属箔から成り、通常は厚さが約１０〜５００μｍ、好ましくは５０〜４００μｍのアルミニウム（又はアルミニウム合金）の箔によって構成される。
【００３３】
すなわち、発泡樹脂成形体（１）の表側には、前述した様に通水管埋設用の溝（１ｃ）が形成されており、溝（１ｃ）には、上記の樋状の伝熱部材（６）が挿入され、通水管（３）の少なくとも一部分は、伝熱部材（６）に収容されて溝（１ｃ）に埋設されている。伝熱部材（６）を配置した場合には、通水管（３）から放出される熱を後述する放熱シート（４）へ効率的に伝達でき、放熱パネル（Ａ１）上面側への放熱効率を高めることが出来る。
【００３４】
また、図３（ｂ）及び図４に示す様に、発泡樹脂成形体（１）及び小根太（２）の表面、すなわち、放熱パネル（Ａ１）の表面には、通水管（３）の温水の熱をフローリング（床仕上材）側に伝える放熱シート（４）が配置される。放熱シート（４）は、厚さが通常１０μｍ〜２ｍｍ、好ましくは４０μｍ〜１ｍｍ、更に好ましくは１００μｍ〜１ｍｍで且つ熱伝導性に優れた可撓性のフィルム又はシート、例えば、アルミニウム箔、錫箔、銅箔、ステンレス鋼箔などの金属箔、金属製の織布や不織布、樹脂フィルム又は樹脂シート、あるいは、これらを組合せた積層シート等から構成される。中でも、製造の容易さやコストの点から、アルミニウムシート（又はフィルム若しくは箔）が好ましく、上面への放熱効率の点から、アルミニウムシートの厚さは１００μｍ以上が好ましい。なお、取扱性およびコスト等の実用上の観点から、アルミニウムシートの厚さの上限は１ｍｍとされる。
【００３５】
放熱シート（４）は、図３及び図４に示す様に、通常、発泡樹脂成形体（１）及び小根太（２）の表面に対して接着材（５）によって貼着される。接着材（５）としては、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・グリシジルアクリレート共重合体、エチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリエチレンのアクリル酸グラフト共重合体、ポリエチレンの無水マレイン酸グラフト共重合体などの熱可塑性樹脂、あるいは、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂から成る接着剤または接着剤フイルムが挙げられる。なお、上記の発泡樹脂成形体（１）と小根太（２）は、これらの表面に貼設された放熱シート（４）によって一体化されている。
【００３６】
上記の様な放熱パネル（Ａ１）においては、通水管（３）によって温水の循環路が複数組構成されると共に、通水管（３）の内径が特定の大きさに設定され、かつ、通水管（３）が特定の配列ピッチで平行に配列された配列パターンを備えており、通水管（３）における圧力損失を増大させることなく、温水の十分な循環量を確保できるため、一層高い出力を得ることが出来る。換言すれば、通水管（３）における圧力損失を小さくすることが出来、流れる温水の平均温度をより高い温度に維持できるため、より大きな熱量を放出することが出来る。また、通水管（３）が特定の伝熱部材（６）に収容されていることにより、更に、通水管（３）の外径が発泡樹脂成形体の厚さの５０％以下に設定されていることにより、パネル下面側への放熱を低減し、上面側への放熱効率を高めることが出来る。
【００３７】
放熱パネル（Ａ１）は、上記の様に、通水管（３）の内径および配列ピッチ等を特定の値に設定することにより、１４０Ｗ／ｍ２以上の出力を得ることが出来る。なお、６０℃の温水を１循環路当たり０．５Ｌ／ｍｉｎで循環させた際に１４０Ｗ／ｍ２以上の出力となることが好ましい。放熱パネル（Ａ１）の出力と放熱効率は、図５に示す様な性能試験装置（８）を使用した測定方法により測定できる。斯かる測定方法は、「優良住宅部品性能試験方法書」（財団法人ベターリビング編）の「暖・冷房システム／床暖房ユニット  ＢＬＴ  ＨＳ／Ｂ−ｂ−８」に記載の試験装置を使用する方法に準じたものである。
【００３８】
具体的には、上記の出力と放熱効率の測定においては、厚さ５０ｍｍの断熱材（８１）（発泡ポリスチレン）の上面に厚さ１２ｍｍ、平面寸法９０９ｍｍ×９０９ｍｍの合板（８２）（ＪＡＳ普通合板１類２等Ｆ☆☆☆☆）を床下地材に見立てて土間上１００ｍｍの高さに配置し、その上面に被験体である放熱パネル（Ａ１）を配置し、更に、放熱パネル（Ａ１）の上面に前記と同様の合板（８３）を床仕上材に見立てて配置すると共に、放熱パネル（Ａ１）の下面および最上段の合板（８２）、（８３）の上面にそれぞれシート状の熱流計（８４）、（８４）（平面寸法：３１０ｍｍ×３１０ｍｍ、英弘精機株式会社製の商品名「熱流計ＭＦ−１９０」）を設置する。次いで、室温を２０℃に設定した後、通水管（３）に６０℃の温水を０．５ｌ／ｍｉｎの流量で循環させる。そして、放熱パネル（Ａ１）の上面方向および下面方向に放出される熱量を上記の熱流計（８４）、（８４）により測定する。なお、放熱効率は、放熱パネル（Ａ１）上面の放熱量／（放熱パネル（Ａ１）上面の放熱量＋放熱パネル（Ａ１）下面の放熱量）で算出する。
【００３９】
放熱パネル（Ａ１）は、床下地の上に敷設され、上面にフローリング等の床仕上材が配置される。そして、図２に示す様に、別途設置された熱源装置、例えば、ガスの燃焼や電力によって温水を製造する湯沸し装置やボイラー装置などの熱源装置（７）と連絡配管（９）で接続される。連絡配管（９）は、往き管および戻り管の一対の管から成る所謂ペアチューブであり、放熱パネル（Ａ１）のヘッダー（３Ｈ）に接続される。そして、放熱パネル（Ａ１）の各循環路を構成する各通水管（３）には、３５〜８０℃程度の温水が循環される。これにより、通水管（３）から放出された熱を放熱シート（４）に伝達し、フローリング等の床仕上材をその裏面全面から加温でき、その輻射により第１室（Ｒ１）〜第３室（Ｒ３）を暖房することが出来る。
【００４０】
本発明においては、上記の様な高出力の放熱パネル（Ａ１）を使用すると共に、同時に複数の部屋、例えば図２に示す様に第１室（Ｒ１）〜第３室（Ｒ３）の３つの部屋を暖房するに際し、部屋の温度が所定の暖房温度に達するまでの立ち上げ運転を各部屋毎に順次に行う。これにより、立ち上げ運転における時間当たりの総放熱量を小さくすることが出来、しかも、比較的短時間で各部屋の暖房を立ち上げることが出来る。
【００４１】
具体的には、図１に示す様に、第１室（Ｒ１）〜第３室（Ｒ３）の３部屋の暖房を同時に開始する場合、例えば、第２室（Ｒ２）及び第３室（Ｒ３）については当初から定常運転モードで運転を開始し、先ず、第１室（Ｒ１）の立ち上げ運転を行う。斯かる立ち上げ運転では、上記の様な出力が１４０Ｗ／ｍ２の高出力の放熱パネル（Ａ１）を使用しているため、第１室（Ｒ１）の放熱パネル（Ａ１）における放熱量は例えば６．５ｋＷとなり、他の第２室（Ｒ２）及び第３室（Ｒ３）の各放熱パネル（Ａ１）における放熱量は２ｋＷとなる。その結果、３つの部屋の総放熱量は１０．５ｋＷとなる。そして、従来の放熱パネルを使用した場合には立ち上げ運転に例えば９０分を要するところ、上記の様な高出力の放熱パネル（Ａ１）を使用しているため、例えば４５分程度の立ち上げ運転により、第１室（Ｒ１）の室温を例えば２０℃の暖房温度（設定した温度）にすることが出来る。
【００４２】
第１室（Ｒ１）を上記の所定温度に暖房した後は、第１室（Ｒ１）については定常運転モードに切り替え、同時に、第２室（Ｒ２）の立ち上げ運転を開始する。第２室（Ｒ２）の立ち上げ運転では、第２室（Ｒ２）の放熱パネル（Ａ１）における放熱量が例えば６．５ｋＷとなり、他の第１室（Ｒ１）及び第３室（Ｒ３）の各放熱パネル（Ａ１）における放熱量が２ｋＷとなり、３つの部屋の総放熱量は前述の場合と同様に１０．５ｋＷとなる。そして、第２室（Ｒ２）の立ち上げ運転においても、例えば４５分程度の運転により、第２室（Ｒ２）の室温を例えば２０℃の暖房温度にすることが出来る。
【００４３】
次いで、第２室（Ｒ２）を所定温度に暖房した後は、第２室（Ｒ２）については定常運転モードに切り替え、同時に、第３室（Ｒ３）を立ち上げ運転モードに切り替え、立ち上げ運転を例えば４５分程度行い、第３室（Ｒ３）の室温を例えば２０℃の暖房温度にする。その場合も、第１室（Ｒ１）、第２室（Ｒ２）の立ち上げ運転のときと同様に、３つの部屋の総放熱量は１０．５ｋＷとなる。そして、第３室（Ｒ３）を所定温度に暖房した後は、第３室（Ｒ３）を再び定常運転モードに切り替え、以降は、第１室（Ｒ１）〜第３室（Ｒ３）の全てにおいて定常運転を行う。
【００４４】
上記の様に、第１室（Ｒ１）〜第３室（Ｒ３）について順次に立ち上げ運転を行った場合、各部屋の立ち上げ運転の際の総放熱量は１０．５ｋＷとなり、全ての部屋が定常運転に切り替わった後の総放熱量は６ｋＷとなる。そして、運転開始から１３５分程度、実際には第２室（Ｒ２）及び第３室（Ｒ３）については当初から定常運転を行うため１３５分以下の時間で第１室（Ｒ１）〜第３室（Ｒ３）の全室を例えば２０℃の暖房温度にすることが出来る。
【００４５】
なお、上記の様な運転パターン、すなわち、立ち上げ運転と定常運転の切り替えは、各部屋の温度センサーにより室温を検出し、熱源装置（７）の制御装置により温水の供給を制御することにより行われる。例えば、立ち上げ運転においては、各部屋の温度センサーの検出温度と設定温度とを比較し、検出温度が設定温度の下限値以下の場合は放熱パネル（Ａ１）に温水を供給し、検出温度が設定温度の上限値に達した場合は温水の供給を停止する。更に、定常運転においては、従来の運転方法と同様に、各部屋の温度センサーの検出温度と設定温度とを比較し、検出温度と設定室温との温度差に応じて、予め設定された時間だけ放熱パネル（Ａ１）に温水を循環させる様にしてもよい。
【００４６】
上記の様に、本発明では、第１室（Ｒ１）〜第３室（Ｒ３）の各部屋に敷設する放熱パネル（Ａ１）として、出力が１４０Ｗ／ｍ２以上の放熱パネルを使用することにより、立ち上げ運転の時間を短縮し、かつ、同時に複数の部屋の暖房を開始する際、立ち上げ運転を第１室（Ｒ１）、第２室（Ｒ２）、第３室（Ｒ３）の各部屋毎に順次に行うことにより、立ち上げ運転時の時間当たりの総放熱量を低減する。従って、本発明の運転方法によれば、熱源装置（７）を大型化することなく、同時に複数の部屋を速やかに暖房することが出来る。換言すれば、複数の部屋の床暖房を行うに当たり、比較的小容量の熱源装置（７）で賄うことが出来るため、初期の設備費および維持費を低減することが出来る。
【００４７】
なお、図１及び図２は、３つの部屋の床暖房を行う場合の例示であり、本発明の運転方法は、２つ以上の部屋を対象とする床暖房システムにおいて２つ以上の部屋の床暖房を同時に立ち上げる場合に適用できる。
【実施例】
【００４８】
空間体積が同一の３つの部屋を居室に見立てて仮設し、天井、壁および床には、「住宅の次世代省エネルギー基準と指針」（財団法人建築環境・省エネルギー機構）に記載されたIV地区相当の断熱材を施工し、そして、これらの部屋の床にそれぞれ同一出力の小型の放熱パネルを付設して暖房実験を行った。
【００４９】
実施例１：
先ず、小型の放熱パネルを３枚作製し、前述の測定方法に準じて出力と放熱効率を測定した。各放熱パネルの平面寸法は５６１ｍｍ×９０９ｍｍ（面積０．５１ｍ２）であり、発泡樹脂成形体（１）には、厚さが１２ｍｍの発泡ポリスチレンを使用し、表面の放熱シート（４）は、４０μｍのアルミニウムシートで構成した。通水管（３）には、呼び径が４Ａ（外径６ｍｍ、内径４ｍｍ）、全長が１４．１ｍの架橋ポリエチレン管を使用した。通水管（３）は、直線形状を折り返し、直線部分が５０．５ｍｍの配列ピッチで１２列並ぶパターンで配置した。単位面積当たりの通水管（３）の長さは２７．６ｍ／ｍ２であった。また、通水管（３）の直線部分には、厚さが１００μｍのアルミニウムシートから成る伝熱部材（６）を付設した。なお、循環路は実験用に１回路とした。測定の結果、６０℃の温水を０．５Ｌ／ｍｉｎで通水管（３）に供給した際の放熱パネル上面の放熱量（出力）は１４４．０Ｗ／ｍ２、放熱パネル下面の放熱量は２１．１Ｗ／ｍ２、放熱効率は８７．２％であった。
【００５０】
次に、仮設した３つの部屋に上記の放熱パネルをそれぞれ配置し、熱源装置であるボイラーに接続した。各部屋は、床寸法が７００ｍｍ×１１００ｍｍであり、天井高さが１８００ｍｍであった。次いで、ボイラーから８０℃の温水を各部屋の放熱パネルに順次に循環させ、各部屋を順次に暖房し、各部屋ごとに暖房時間を測定した。各部屋の暖房前の温度は９℃とし、暖房温度は２０℃とした。なお、各部屋の外部の温度は５℃とした。測定の結果、各部屋を２０℃まで暖房するのに要した時間はそれぞれ４５分であり、３部屋全てを暖房するのに１３５分かかった。
【００５１】
実施例２：
通水管（３）を呼び径が５Ａ（外径７．２ｍｍ、内径５ｍｍ）に変更した点を除き、実施例１と同様の放熱パネルを３枚製作し、実施例１と同様に出力と放熱効率を測定した。その結果、放熱パネル上面の放熱量は１４０．７Ｗ／ｍ２、放熱パネル下面の放熱量は２２．５Ｗ／ｍ２、放熱効率は８６．２％であった。次に、実施例１と同様の３つの部屋にこれら放熱パネルをそれぞれ配置し、実施例１と同様に各部屋を順次に暖房して暖房時間を測定した。測定の結果、各部屋を２０℃まで暖房するのに要した時間はそれぞれ４７分であり、３部屋全てを暖房するのに１４１分かかった。
【００５２】
比較例１：
実施例１の放熱パネルに対し、通水管（３）を呼び径５Ａ（外径７．２ｍｍ、内径５ｍｍ）のものに変更し、通水管（３）の全長を９．４ｍに変更した放熱パネルを３枚製作した。通水管（３）は、直線形状を折り返し、直線部分が７５．７５ｍｍの配列ピッチで８列並ぶパターンで配置した。単位面積当たりの通水管（３）の長さは１８．４ｍ／ｍ２であった。その他の構成は実施例１と同様である。そして、実施例１と同様に出力と放熱効率を測定した結果、放熱パネル上面の放熱量は１３１．１Ｗ／ｍ２、放熱パネル下面の放熱量は２０．３Ｗ／ｍ２、放熱効率は８６．６％であった。次に、実施例１と同様の３つの部屋に上記の放熱パネルをそれぞれ配置し、実施例１と同様に各部屋を順次に暖房して暖房時間を測定した。測定の結果、各部屋を２０℃まで暖房するのに要した時間はそれぞれ６０分であり、３部屋全てを暖房するのに１８０分かかった。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る床暖房システムの運転方法を適用した場合の立ち上げ運転に必要な熱量と定常運転に必要な熱量を示すグラフである。
【図２】本発明に係る床暖房システムの運転方法を利用する床暖房システムの一例の概要を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る床暖房システムの運転方法に使用される放熱パネルの一例を示す平面図、および、その内部構造を部分的に示すＡ−Ａ線に沿って破断した縦断面図である。
【図４】図３の放熱パネルの通水管周りの内部構造を部分的に示す縦断面図である。
【図５】冷暖房用放熱パネルの出力と放熱効率の測定方法を示す側面図である。
【図６】従来の床暖房システムにおいて３つの部屋の床暖房を同時に立ち上げる場合に必要な熱量と定常運転に必要な熱量を例示したグラフである。
【図７】従来の床暖房システムにおいて複数の部屋の床暖房を個別に立ち上げる場合に必要な熱量と定常運転に必要な熱量を例示したグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１Ｒ：第１室
２Ｒ：第２室
３Ｒ：第３室
１Ａ：放熱パネル
１  ：発泡樹脂成形体
１ｃ：溝
１ｓ：スリット
２  ：小根太
３  ：通水管
３Ｈ：ヘッダー
４  ：放熱シート
５  ：接着材（接着剤または接着剤フィルム）
６  ：伝熱部材
７  ：熱源装置
８  ：性能試験装置
９  ：連絡配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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