(57)【要約】【課題】電気ヒータと潜熱蓄熱材を使った暖房用パネル及びこの暖房用パネルを用いた暖房装置において、暖房用パネルの放熱ロスを低減させる。【解決手段】シート状の電気ヒータ３ｅを、潜熱蓄熱材を封入した潜熱蓄熱材容器３ｆ，３ｇでサンドイッチ状に挟み込んでヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを構成し、床材を装着して床の一部をなす床パネルの室外側の面全体を覆うように断熱材３ｈを装着し、ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを、その潜熱蓄熱材容器３ｆの電気ヒータと反対側の面が断熱材３ｈの室内側の面に接し、潜熱蓄熱材容器３ｇの電気ヒータと反対側の面が前記床材の室外側の面に対向するように、床パネルに内装する。【選択図】　　　　図３
2004028362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内側の面に床材を装着して床の一部をなす床パネルと、前記床パネルの中にその室外側の面全体を覆うように装着された断熱材と、互いに対向する二つの面を備え、前記断熱材の室内側の面に一方の面を接し、他方の面を前記床材の室外側の面に対向させて床パネルに内装されたヒータ・潜熱蓄熱材ユニットと、を含んでなる暖房用パネルであって、
前記ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットは、シート状の電気ヒータと、このシート状の電気ヒータの両面にそれぞれ接するように配置され、前記電気ヒータが発生する熱を蓄熱する潜熱蓄熱材が封入された一対の潜熱蓄熱材容器を含んでなり、
前記一対の潜熱蓄熱材容器の一方の容器の前記電気ヒータに接する面と反対側の面が前記断熱材に接するとともに、他方の容器の前記電気ヒータに接する面と反対側の面が前記床材の室外側の面に対向するように配置されている暖房用パネル。
【請求項２】
室内側の面に壁材を装着して壁の一部をなす壁パネルと、前記壁パネルの中にその室外側の面全体を覆うように装着された断熱材と、互いに対向する二つの面を備え、前記断熱材の室内側の面に一方の面を接し、他方の面を前記壁材の室外側の面に対向させて壁パネルに内装されたヒータ・潜熱蓄熱材ユニットと、を含んでなる暖房用パネルであって、
前記ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットは、シート状の電気ヒータと、このシート状の電気ヒータの両面にそれぞれ接するように配置され、前記電気ヒータが発生する熱を蓄熱する潜熱蓄熱材が封入された一対の潜熱蓄熱材容器を含んでなり、
前記一対の潜熱蓄熱材容器の一方の容器の前記電気ヒータに接する面と反対側の面が前記断熱材に接するとともに、他方の容器の前記電気ヒータに接する面と反対側の面が前記壁材の室外側の面に対向するように配置されている暖房用パネル。
【請求項３】
室内側の面に床材を装着して床の一部をなす床パネルと、前記床パネルの中にその室外側の面全体を覆うように装着された断熱材と、互いに対向する二つの面を備え、前記断熱材の室内側の面に一方の面を接し、他方の面を前記床材の室外側の面に対向させて床パネルに内装されたヒータ・潜熱蓄熱材ユニットと、を含んでなる暖房用パネルであって、
前記ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットは、前記断熱材の室内側の面に一方の面を接し、該一方の面に対向する他方の面を前記床材の室外側の面に対向させて配置された、潜熱蓄熱材を封入した潜熱蓄熱材容器と、この潜熱蓄熱材容器に内装されて該容器内部を断熱材側と床材側に区画するシート状の電気ヒータとを含んでなり、前記潜熱蓄熱材は、前記電気ヒータが発生する熱を蓄熱するものである暖房用パネル。
【請求項４】
室内側の面に壁材を装着して壁の一部をなす壁パネルと、前記壁パネルの中にその室外側の面全体を覆うように装着された断熱材と、互いに対向する二つの面を備え、前記断熱材の室内側の面に一方の面を接し、他方の面を前記壁材の室外側の面に対向させて壁パネルに内装されたヒータ・潜熱蓄熱材ユニットと、を含んでなる暖房用パネルであって、
前記ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットは、前記断熱材の室内側の面に一方の面を接し、該一方の面に対向する他方の面を前記壁材の室外側の面に対向させて配置された、潜熱蓄熱材を封入した潜熱蓄熱材容器と、この潜熱蓄熱材容器に内装されて該容器内部を断熱材側と壁材側に区画するシート状の電気ヒータとを含んでなり、前記潜熱蓄熱材は、前記電気ヒータが発生する熱を蓄熱するものである暖房用パネル。
【請求項５】
請求項１〜４の内のいずれか１項に記載の暖房用パネルにおいて、前記断熱材のヒータ・潜熱蓄熱材ユニットに対向する側に凹部が形成され、前記ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットが前記凹部に設置されていることを特徴とする暖房用パネル。
【請求項６】
請求項５に記載の暖房用パネルにおいて、前記ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを形成する電気ヒータ及び潜熱蓄熱材容器の平面形状と大きさが同じであり、かつ、前記凹部に合致する形状と大きさであって、前記ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットが前記凹部に嵌め込まれていることを特徴とする暖房用パネル。
【請求項７】
電気ヒータを内装した暖房用パネルと、この暖房用パネルの前記電気ヒータに接続されて電力を供給する電力源、商用電源への接続手段、電力源と商用電源への接続手段の双方のうちのいずれかと、を含んで形成された暖房装置であって、前記暖房用パネルが請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の暖房用パネルである暖房用パネルを用いた暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床や壁に内装された暖房装置に係り、特に潜熱蓄熱材を利用して床面あるいは壁面あるいはその双方から暖房する暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、太陽電池を用いる床暖房としては、特開２０００―１４６２１０号公報に記載されたものがある。
【０００３】
この公報には、太陽光を受けて発電する太陽電池１と、該太陽電池１から出力される直流電流をエネルギー源として加熱される床暖房パネル３とを含んで構成され、前記床暖房パネル３は、外周枠３ｄと、外周枠３ｄ下面を閉じるように配置された床下パネル３ｊと、床下パネル３ｊの上に、下から順に配置されて該床パネルに内装された弾性のある断熱材３ｉ，断熱材３ｉよりも硬い断熱材３ｈ、前記太陽電池１に接続された電気ヒータ３ｅ、該電気ヒータ３ｅで加熱される潜熱蓄熱材を内装した容器３ｃと、その上面をなす床下地３ｂ，床仕上材３ａと、を含んで構成された太陽電池を使った床暖房装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報記載の床暖房装置は、電気ヒータ３ｅ下面が断熱材３ｈにじかに接触しているため、床下への放熱ロスが大きかった。
【０００５】
本発明の課題は、電気ヒータと潜熱蓄熱材を使った暖房用パネル及びこの暖房用パネルを用いた暖房装置において、暖房用パネルの放熱ロスを低減させるにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を達成するために、壁あるいは床の一部をなすパネルに電気ヒータと潜熱蓄熱材を備えた暖房用パネルにおいて、シート状の電気ヒータの両側に潜熱蓄熱材を封入した容器を配置して電気ヒータを潜熱蓄熱材でサンドイッチ状に挟むヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを構成し、電気ヒータが発生する熱を、電気ヒータの両側に配置された潜熱蓄熱材に蓄熱するようにし、前記パネルの室外側に断熱材を配置すると共に、このヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを断熱材に接してパネル内に配置したものである。
【０００７】
このように構成されたヒータ・潜熱蓄熱材ユニットの潜熱蓄熱材を封入した容器の一方を、暖房用パネルの一方の側（室外側）に配置された断熱材の室内側の面に接して配置し、潜熱蓄熱材を封入した容器の他方を、暖房用パネルの他方の側（室内側）に配置された壁材あるいは床材の室外側の面に対向させて配置することで、電気ヒータの壁材あるいは床材の側（すなわち、電気ヒータの室内側）に配置された潜熱蓄熱材から壁面あるいは床面に向かって放熱して暖房するとともに、電気ヒータの断熱材の側（すなわち、電気ヒータの室外側）に配置された潜熱蓄熱材により、電気ヒータの室内側に配置された潜熱蓄熱材の熱が室外側に放熱されるのが抑制される。この結果、電気ヒータの室内側に配置された潜熱蓄熱材の放熱ロスが低減される。
【０００８】
シート状の電気ヒータの両側に潜熱蓄熱材を封入した容器（潜熱蓄熱材容器）を配置して電気ヒータを潜熱蓄熱材でサンドイッチ状に挟むヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを形成する代わりに、潜熱蓄熱材を封入した容器内部にシート状の電気ヒータを配置し、このシート状の電気ヒータで潜熱蓄熱材を封入した容器内部を電気ヒータの室内側と電気ヒータの室外側に区分するようにしてもよい。
【０００９】
暖房用パネルの構成としては、床パネルの場合、室外側の底板の上に断熱材を配置し、この断熱材の室内側の面に室外側の潜熱蓄熱材容器が接するように前記ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを配置するが、前記断熱材の室内側の面に、ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットの形状、大きさに合致する凹部を形成し、この凹部にヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを嵌め込む形に設置するのがよい。前記潜熱蓄熱材を封入した容器と電気ヒータは、両者間の熱移動を前記容器の平面的な位置の各所で均等にし且つ促進するため、両面接着のアルミフィルムテープで接着するのが望ましい。さらに、電気ヒータの室内側の潜熱蓄熱材容器の室内側の面をアルミフィルムで覆うことにより、放射による熱損失を抑える効果がある。
【００１０】
電気ヒータ及び前記容器は、断熱材に形成された前記凹部の広さと同じ形状、大きさとして床パネルの中央部分に設置し、その比率は床パネルの床面積の１／２〜２／３程度とするのがよい。
【００１１】
床パネルの室内側の面には床材が取り付けられるが、床材下面と室内側の潜熱蓄熱材容器上面の間には、厚さ３〜１０ｍｍの空気層を設けるのが望ましい。この空気層は断熱層として作用し、昼間の蓄熱時の放熱が抑制され、少ない熱量でも潜熱蓄熱材がよく融けて蓄熱される。昼間は暖房の必要性が少ないから放熱は少なくてよいし、夜になっても一気に放熱が促進されないから、放熱が長時間持続する。
【００１２】
壁パネルにヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを設置して暖房用パネルとする場合も、上記床パネルと同様の構成としてよい。
なお、上記床パネル、壁パネルは、工場でヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを組み込んだものとしてもよいし、建築現場で床パネル、壁パネルを形成しながらヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを組みこむようにしてもよい。
【００１３】
上記の課題はまた、電気ヒータを内装した暖房用パネルと、この暖房用パネルの前記電気ヒータに接続され、該電気ヒータに電力を供給する電力源、商用電源への接続手段、電力源と商用電源への接続手段の双方のうちのいずれかと、を含んで暖房装置を形成し、前記暖房用パネルとして上記構成の暖房用パネルを用いたものによっても、同様に達成される。
【００１４】
上記の構成によれば、電気ヒータの室外側、室内側の双方に潜熱蓄熱材を封入した潜熱蓄熱材容器がそれぞれ配置され、電気ヒータに太陽電池の電力あるいは商用電源の電力が供給されると、潜熱蓄熱材容器の潜熱蓄熱材が相変化して蓄熱する。すなわち、電気ヒータの室外側に配置された断熱材と電気ヒータの間には、蓄熱した潜熱蓄熱材が介在しており、電気ヒータの室内側に配置されている潜熱蓄熱材から室外側、つまり断熱材側への放熱が抑制される。したがって、電気ヒータの室内側に配置されている潜熱蓄熱材容器の潜熱蓄熱材から室内側への放熱量が増加すると共に、放熱時間が延長される。
【００１５】
太陽電池は屋根などの太陽光線が十分当たる場所に配置し、その直流出力を直接前記電気ヒータに供給する。暖房装置が使用されるのは主として太陽の高度が低い期間であるので、太陽電池の設置に際しては、太陽光入射面と水平面のなす角度を、冬季の太陽高度を考慮して大きくとるのが望ましい。
【００１６】
選定する太陽電池出力としては電気ヒータ面積１ｍ２あたり、４００〜６００ｗ程度を供給できる容量とする。
【００１７】
潜熱蓄熱材の蓄熱容量は、電気ヒータの両側の蓄熱材合わせて、電気ヒータの面積１ｍ２当り、５．０〜８．４ＭＪ程度の容量とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態に係る、太陽電池を熱源とする暖房用パネルを用いた暖房装置を説明する。
【００１９】
図１に、本実施の形態の全体配置を示す。図示のように、本実施の形態は、家屋の屋根上に太陽光入射面を水平面に対して傾斜させて配置された太陽光発電手段である太陽電池１と、該家屋のトイレの床の一部を構成する暖房用パネル３と、該暖房用パネル３と前記太陽電池１を接続する配線２と、を含んで構成されている。太陽電池１の傾斜の度合いは、設置場所の冬季の太陽高度を勘案して設定されるのが望ましいが、屋根傾斜に合わせて設置するようにしてもよい。太陽電池１につながる前記配線２は、軒裏から屋内に引き込まれ、壁面に沿って導設されて床下に導かれる。配線２は、床下で前記暖房用パネル３の下面の接続端子に接続される。
【００２０】
暖房用パネル３は、あらかじめ工場生産され、前記家屋の建設現場で土台に設置されるもので、図２に、その斜視図を示す。図３は図２のＡ−Ａ線矢視断面（鉛直面で切って見た断面）を示す。図示の暖房用パネル３は、中空箱状の床パネルと、該床パネルに内装された断熱材３ｈ、及び２基のヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを含んで構成され、各ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットは、シート状の電気ヒータ３ｅと、このシート状の電気ヒータ３ｅの両側面に接して配置され、それぞれ潜熱蓄熱材を封入した樹脂製の潜熱蓄熱材容器３ｆ，３ｇと、を含んで構成されている。潜熱蓄熱材容器３ｆ，３ｇの潜熱蓄熱材は、電気ヒータ３ｅが発生する熱を吸収して相変化し、蓄熱する。
【００２１】
シート状の電気ヒータ３ｅに電力を供給するための接続端子は、暖房用パネル３の下面に設置されている。なお、図３では、ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを１基として図示してある。
【００２２】
床パネルは、底板である床下パネル３Ｊと、壁体をなす外周枠である枠材３ｄと、枠材３ｄの上面に取りつけられた床材からなり、床材は、枠材３ｄの上蓋をなす床下地３ｂと、床下地３ｂの上に接着された床仕上げ材３ａと、から形成されている。床パネルの外形寸法は、９１０ｍｍ×１３１５ｍｍで、ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットは、シート状の電気ヒータ３ｅと、この電気ヒータ３ｅを挟んで配置された外形寸法１０ｍｍ×２４０ｍｍ×５７０ｍｍの潜熱蓄熱材容器３ｆ，３ｇで構成され、このヒータ・潜熱蓄熱材ユニットが２基、並べて配置されている。電気ヒータ３ｅの外形寸法も、２４０ｍｍ×５７０ｍｍとしてある。
【００２３】
床下パネル３Ｊの上全面に、枠材３ｄの深さ全体に、剛性のある断熱材３ｈである硬質発泡ウレタンフォームが配置されている。硬質発泡ウレタンフォームの上面には、平面図形が方形の凹部が二つ並んで均一深さに形成され、この二つの凹部それぞれに、下方、つまり室外側から順に、アルミフィルム３ｉ、潜熱蓄熱材を封入した第１の潜熱蓄熱材容器３ｆ、電気ヒータ３ｅ、潜熱蓄熱材を封入した第２の潜熱蓄熱材容器３ｇ、アルミフィルム３ｋ、が重ねて配置されている。アルミフィルム３ｋの上面と前記床下地３ｂの下面の間には、厚さ３ｍｍの空気層３ｃが形成されている。
【００２４】
潜熱蓄熱材としては、酢酸ナトリウム水和塩を主成分としたものを使用した。この他に、硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、塩化カルシウムなどの各水和塩も使用可能である。潜熱蓄熱材の蓄熱容量は、第１の潜熱蓄熱材容器３ｆ、第２の潜熱蓄熱材容器３ｇそれぞれ同じで、両方合わせて、電気ヒータ３ｅの面積１ｍ２当り、５．０ＭＪとした。いうまでもなく、潜熱蓄熱材容器の厚みを変えることで蓄熱容量を変えることが可能であり、例えば二つの潜熱蓄熱材容器の厚みをそれぞれ１５ｍｍとして、蓄熱容量を二つの潜熱蓄熱材容器合わせて、電気ヒータ３ｅの面積１ｍ２当り、８．４ＭＪ程度としてもよい。
【００２５】
電気ヒータ３ｅの面積と第１の潜熱蓄熱材容器３ｆ及び第２の潜熱蓄熱材容器３ｇの底面積はほぼ同じとしてあり、３者はアルミフィルムの両面接着テープを間に挟んで接合されてサンドイッチ状のヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを形成している。
【００２６】
暖房用パネルの工場組立てに際しては、床下パネル３Ｊと枠材３ｄを結合した状態で、順に、断熱材（硬質発泡ウレタンフォーム）３ｈ，ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを取付ける。ついで床下地３ｂを枠材３ｄに取り付ける。床仕上げ材３ａは、工場組立て段階で床下地３ｂの上に接着してもよいし、床下地３ｂが取り付けられた床パネルを建設現場で土台上に設置し、室内の工事がほぼ終了した段階で床下地３ｂの上に接着するようにしてもよい。なお、本明細書でいう暖房用パネルは、工場で組立てるプレハブ式の床パネルや壁パネルだけを指すのではなく、建築現場で、在来工法の根太組み、板張りの工程に合わせて、断熱材３ｈ、ヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを組み込んで暖房パネル（床パネル、壁パネル）を構成するものも含んでいる。
【００２７】
潜熱蓄熱材は厚さ１０ｍｍの平板状に形成された前記樹脂製の潜熱蓄熱材容器３ｆ，３ｇに密閉封入されているが、内部に少量の空気が一緒に封入されており、潜熱蓄熱材が相変化により膨張しても容器の板状部分が若干膨らむ程度である。これに合わせて、潜熱蓄熱材容器３ｆ，３ｇに接合される電気ヒータ３ｅには、変形自在のカーボン面状ヒータを使用した。
【００２８】
次に上記構成の暖房装置の動作を説明する。太陽電池１に太陽光が当たると電流が発生し、その直流電流は配線２を経て直接電気ヒータ３ｅに流れる。電気ヒータ３ｅは流れる電流で熱を生じ、その熱で、固体となっている潜熱蓄熱材を融解し、潜熱、顕熱の形で蓄熱すると共に、周囲の部材を加熱する。
【００２９】
潜熱蓄熱材に昼間蓄積された熱は、日射のなくなった夜間に逐次放熱され、床面を一定温度に保って床暖房が行われる。潜熱蓄熱材容器３ｇと床下地３ｂ間の空気層３ｃは、断熱層として作用し、昼間の蓄熱時の放熱が抑制され、少ない熱量でも潜熱蓄熱材がよく融けて蓄熱される。昼間は暖房の必要性が少ないから放熱は少なくてよいし、夜になっても一気に放熱が促進されないから、放熱が長時間持続する。なお、本実施の形態では、空気層３ｃの厚みは３ｍｍとしたが、３〜１０ｍｍであればよい。
【００３０】
なお、本実施の形態では、第２の潜熱蓄熱材容器３ｇの上面にアルミフィルム３ｋが貼りつけられており、このアルミフィルム３ｋは、放射による熱損失を抑える役割を果たしている。
【００３１】
また、断熱材としては、硬質発泡ウレタンフォームに限らず、難燃剤グレードで耐熱が１００℃程度あれば他の断熱材でもよい。発泡スチロールなども使用可能である。
【００３２】
本実施の形態によれば、電気ヒータ３ｅの室外側、室内側の双方に潜熱蓄熱材を封入した潜熱蓄熱材容器３ｆ，３ｇがそれぞれ配置され、電気ヒータ３ｅに太陽電池１の電力が供給されると、潜熱蓄熱材容器３ｆ，３ｇの潜熱蓄熱材が相変化して蓄熱する。すなわち、電気ヒータ３ｅの室外側に配置された断熱材３ｈと電気ヒータ３ｅの間には、蓄熱した潜熱蓄熱材が介在しており、電気ヒータ３ｅの室内側に配置されている潜熱蓄熱材から室外側、つまり断熱材３ｈ側への放熱が抑制される。したがって、電気ヒータ３ｅの室内側に配置されている第２の潜熱蓄熱材容器３ｇの潜熱蓄熱材から室内側への放熱量が増加すると共に、放熱時間が延長される。
【００３３】
また、暖房能力を増加させるためには蓄熱容量を増大させる必要があるが、電気ヒータの室内側にのみ潜熱蓄熱材を配置する従来技術の場合、容器底面積が一定であれば、蓄熱容量を増大させるには、容器厚みを増すことになる。容器厚みを増すと、潜熱蓄熱材の熱伝導率が低いので、電気ヒータの熱が離れたところまで伝わりにくく、潜熱蓄熱材が融けきれない個所が生じ、蓄熱能力が発揮しきれなくなる。本実施の形態では、電気ヒータ３ｅの両側に潜熱蓄熱材が配置されるから、第１の潜熱蓄熱材容器の熱が第２の潜熱蓄熱材容器に伝達される。したがって、第２の潜熱蓄熱材容器の潜熱蓄熱材だけで暖房に利用できる熱量を蓄熱しなくて済むし、かつ放熱ロスも低減されることから、第２の潜熱蓄熱材容器の厚みを、潜熱蓄熱材が完全に融ける程度の厚みにすることで、太陽電池の出力を十分に蓄熱することができる。
【００３４】
図４に本発明の第２の実施の形態に係る暖房用パネルの例を示す。図４の（ａ）は本実施の形態の暖房用パネルの断面図を示し、図４の（ｂ）は、図４の（ａ）のＡ部を拡大して示したものである。本実施の形態が前記第１の実施の形態と異なるのは、第２の潜熱蓄熱材容器３ｇの上面に凹凸が形成されている点であり、他の構成は前記第１の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。
【００３５】
アルミフィルム３ｋは、第２の潜熱蓄熱材容器３ｇの上面の凹凸に合わせて貼り付けてある。
【００３６】
本実施の形態によれば、第２の潜熱蓄熱材容器３ｇの上面に凹凸が形成されているので、放熱面積が大きくなり、時間当り放熱量を大きくできる効果がある。
【００３７】
なお、上記各実施の形態では、電気ヒータ３ｅは変形自在のカーボン面状ヒータを使用したが、第２の潜熱蓄熱材容器３ｇの下面及び第１の潜熱蓄熱材容器３ｆの上面を互いに嵌り込むような凹凸を備えた形状とし、電気ヒータ３ｅをそれに合わせて変形させて挟み込むようにしてもよい。このように構成すれば、電気ヒータ３ｅの放熱面積が大きくなり、潜熱蓄熱材を加熱する場合の効率が向上し、潜熱蓄熱材の容量を大きくした場合の対応が容易になる。
【００３８】
図５に本発明の第３の実施の形態に係る暖房用パネルの例を示す。本実施の形態は、暖房用パネルを壁に適用したものである。アルミフィルム３ｉは断熱材３ｈと第１の潜熱蓄熱材容器３ｆに接着され、アルミフィルム３ｋは第２の潜熱蓄熱材容器３ｇに接着されている。そして床下地３ｂ，床仕上材３ａに代えて、壁下地３ｂ’，壁仕上材３ａ’が取りつけられている。
【００３９】
本実施の形態によれば、壁面からの放熱による暖房を行う場合でも、第２の潜熱蓄熱材容器３ｇの潜熱蓄熱材から室外側への放熱量が低減され、室内側への放熱量が増加すると共に、補熱時間が延長される効果がある。
【００４０】
図６に、前記第１の実施の形態の暖房用パネル（以下、サンドイッチ形パネルという）と特開２０００−１４６２１０号公報の図３、図４に記載された暖房用パネル（以下、シングル形パネルという）との比較結果を示す。いずれも実物大の暖房用パネルを用いた。サンドイッチ形パネルは、潜熱蓄熱材容器の大きさが１０ｍｍ×２４０ｍｍ×５７０ｍｍのものをシート状の電気ヒータの両側に各１個配置し、蓄熱容量は二つの潜熱蓄熱材容器合わせて、電気ヒータの面積１ｍ２当り、５．０ＭＪ、シングル形パネルは、潜熱蓄熱材容器の大きさが２０ｍｍ×２４０ｍｍ×５７０ｍｍのものをシート状の電気ヒータの一方の側（室内側）だけに１個配置し、蓄熱容量は一つの潜熱蓄熱材容器で、電気ヒータの面積１ｍ２当り、５．０ＭＪである。
【００４１】
上記二つの暖房用パネルに、曇りの日を想定した電力を商用電源を用いて入力し、潜熱蓄熱材容器表面の温度変化を比較した。入力電力量は、積算日射量４０００Ｗ／ｍ２を想定した５６０Ｗｈとした。
【００４２】
図６は横軸に時刻をとり、縦軸に温度をとって、潜熱蓄熱材容器表面の温度変化を示してある。電力の入力は１０時に開始し、１５時３０分に終了した。線Ａはサンドイッチ形パネルの第１の潜熱蓄熱材容器表面の温度を、線Ｂはサンドイッチ形パネルの第２の潜熱蓄熱材容器表面の温度を、線Ｃはシングル形パネルの潜熱蓄熱材容器表面の温度を、線Ｄはサンドイッチ形パネルの床面の温度を、線Ｅはシングル形パネルの床面の温度を、線Ｆは室温を、それぞれ示している。
【００４３】
電力の入力が終了すると自動的に放熱が始まる。線Ａで示されるサンドイッチ形パネルの第１の潜熱蓄熱材容器表面の温度が最も高くなっているが、これは、第１の潜熱蓄熱材容器が断熱材と電気ヒータに挟まれていて、蓄熱中の放熱量が少ないためである。また、蓄熱材が完全に溶解しているため、放熱時の温度低下が緩やかになっている。線Ｂで示されるサンドイッチ形パネルの第２の潜熱蓄熱材容器表面の温度は、床面からの放熱があるため、第１の潜熱蓄熱材容器表面の温度よりも低くなっている。
【００４４】
一方、線Ｃで示されるシングル形パネルの潜熱蓄熱材容器表面の温度は、電力の入力終了時点では、サンドイッチ形パネルの第２の潜熱蓄熱材容器表面の温度との差は約３℃であるが、２０時を過ぎた頃から急速に低下し、０時には、サンドイッチ形パネルの第２の潜熱蓄熱材容器表面の温度との差は約９℃となっている。この結果、床表面の温度は、０時の時点で、シングル形パネルの場合に比べサンドイッチ形パネルの方が約５℃高い。
【００４５】
つまり、潜熱蓄熱材の温度保持時間、床温度の保持時間とも、シングル形パネルの場合に比べサンドイッチ形パネルの方が延長されている。いいかえると、温度安定時間が長くなっている。これは、サンドイッチ形パネルの場合、第１の潜熱蓄熱材容器の蓄熱材の熱が、第２の潜熱蓄熱材容器の蓄熱材に伝達、補給され、第２の潜熱蓄熱材容器の蓄熱材の放熱による温度低下が緩やかになったためである。さらに、サンドイッチ形パネルの場合、電気ヒータの両側に潜熱蓄熱材容器があるので、電気ヒータの熱が両側の蓄熱材に伝達され、蓄熱が効率よく行われるので潜熱蓄熱材容器の温度も上がりやすいが、シングル形パネルの場合は、電気ヒータの熱が片側の潜熱蓄熱材容器にしか伝達されないこと、及び潜熱蓄熱材容器の容量がサンドイッチ形パネルの第１あるいは第２の潜熱蓄熱材容器の容量より大きいため厚みがサンドイッチ形パネルのものより厚くなり、熱が表面まで伝わりにくいことのために、潜熱蓄熱材容器の表面温度が上がりにくい。
【００４６】
上記各実施の形態では、シート状の電気ヒータの両側に潜熱蓄熱材を封入した一対の潜熱蓄熱材容器を配置して電気ヒータを潜熱蓄熱材でサンドイッチ状に挟むヒータ・潜熱蓄熱材ユニットを形成しているが、一対の潜熱蓄熱材容器で電気ヒータをサンドイッチ状に挟む代わりに、潜熱蓄熱材を封入した容器内部に、潜熱蓄熱材を室内側と室外側に分ける位置、姿勢に電気ヒータを固定配置し、この電気ヒータの両側（室内側と室外側）に潜熱蓄熱材が所望の比率で存在するように電気ヒータの位置を設定してもよい。
なお、上記実施の形態では、電気ヒータの電源として太陽電池を用いた例を示したが、太陽電池だけでなく燃料電池などの他の電力源や、商用電源を用いてもよいし、太陽電池と商用電源を併用し、太陽電池だけでは熱量不足の場合に商用電源による夜間の蓄熱を行うようにしてもよい。また、太陽電池と燃料電池などの他の電力源とを併用したり、燃料電池などの他の電力源と商用電源を併用してもよい。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、電気ヒータと潜熱蓄熱材を使った暖房用パネル及びこの暖房用パネルを用いた暖房装置において、暖房用パネルの放熱ロスを低減させることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す全体配置図である。
【図２】図１に示す実施の形態の太陽電池と暖房用パネルを示す斜視図である。
【図３】図１に示す暖房用パネルの構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る暖房用パネルを示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る暖房用パネルを示す斜視図である。
【図６】本発明に係る暖房装置を用いて行った暖房実験の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１　太陽電池
２　配線
３　床暖房パネル
３ａ　床仕上材
３ｂ　床下地
３ｃ　空気層
３ｄ　枠材
３ｅ　電気ヒータ
３ｆ　第１の潜熱蓄熱材容器
３ｇ　第２の潜熱蓄熱材容器
３ｈ　断熱材
３ｉ　アルミフィルム
３ｊ　床下パネル
３ｋ　アルミフィルム
３ｍ　潜熱蓄熱材
【図１】
2004028362.tif 000003
【図２】
2004028362.tif 000004
【図３】
2004028362.tif 000005
【図４】
2004028362.tif 000006
【図５】
2004028362.tif 000007
【図６】
2004028362.tif 000008