(57)【要約】【課題】夜間電力を利用して経済的に蓄熱するとともに、効率的、かつ、迅速に追焚きをすることが可能な、蓄熱床暖房装置を提供する。【解決手段】床Ｙの下方に配設される床暖房装置であって、蓄熱体４と、該蓄熱体４と床Ｙとの間に設けられ、膨張、収縮自在とされた袋体３と、該袋体３を膨張、収縮させる送風ファン９および送風排出切替弁１０と、コントローラ８と、からなる蓄熱床暖房装置において、上記袋体３の上面にヒータ１が貼設されているとともに、該ヒータ１は、上記袋体３が収縮した状態においては蓄熱用ヒータとして機能し、上記袋体３が膨張した状態においては追焚き用ヒータとして機能することを特徴とする。【選択図】図１
2004060917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床の下方に配設される床暖房装置であって、蓄熱体と、該蓄熱体と床との間に設けられ、膨張、収縮自在とされた袋体と、該袋体を膨張、収縮させる送風ファンおよび送風排出切替弁と、コントローラと、からなる蓄熱床暖房装置において、上記袋体の上面にヒータが貼設されているとともに、該ヒータは、上記袋体が収縮した状態においては蓄熱用ヒータとして機能し、上記袋体が膨張した状態においては追焚き用ヒータとして機能することを特徴とする蓄熱床暖房装置。
【請求項２】
上記ヒータは、シート状ヒータであるとともに、その上面にアルミからなる均熱板がさらに貼設された、請求項１に記載の蓄熱床暖房装置。
【請求項３】
上記ヒータは、コードヒータであるとともに、床を構成する床下地材に、アルミからなる均熱板を介してコードヒータが嵌入する凹部が設けられた、請求項１に記載の蓄熱床暖房装置。
【請求項４】
上記コントローラは、マニュアルで上記ヒータに追焚きを指令する、請求項１に記載の蓄熱床暖房装置。
【請求項５】
上記コントローラは、室温を検知して自動的に上記ヒータに追焚きを指令する、請求項１に記載の蓄熱床暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄熱床暖房装置に関する。さらに詳しくは、深夜電力を有効に利用できるとともに、追焚き機能を有する蓄熱式の床暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、床の下方にヒータを設けた床暖房装置が知られている。また、ヒータとして、電熱式のものを用い、その熱を、パラフィン、パラフィンワックス等の蓄熱材に蓄え、この蓄熱を徐々に放出することによって熱ロスを防ぎ、熱を効率的に利用しようとする蓄熱式の床暖房装置も近年、普及している。この場合、電気料金の安価な深夜（２３時から７時、または１時から６時）電力を利用して蓄熱材を加熱し、蓄熱材が融解するときに、潜熱として蓄えた熱を昼間に有効に利用すれば、経済的であり、かつ、省エネルギー化を図れるため、特開平４−１９４５１８号、特開平１１−３３７０９５号、特開２０００−２２０８５６号、特開２００１−９０９６８号等公報に記載のように種々の提案がなされている。
【０００３】
たとえば、特開平１１−３３７０９５号公報には、本願図５に示す装置が記載されている。図５には、床表面材Ｙ１と床下地材Ｙ２とからなる床Ｙの下方に配設され、蓄熱用ヒータ５を下部に貼設した蓄熱体４と、該蓄熱体４と上記床Ｙとの間で、膨張、収縮自在とされ、その上部表面にはアルミ箔面体３１を融着した袋体３と、からなる蓄熱床暖房装置が示されている。上記装置においては、アルミ箔面体３１を上部表面に融着した袋体３は、膨張、収縮することによって、放熱を制御する放熱制御機能を発揮する。
【０００４】
すなわち、放熱を促進したいときは、送風ファン９からの空気を送風ダクトを経て送風し、袋体３を膨張させる。やがて、図５（ａ）に示すように、袋体３の上側が床Ｙの裏面に密着した状態において、蓄熱体４からの熱は、袋体３内の空気を温め、熱伝導率のよいアルミ箔面体３１を通じ、床Ｙに伝えられる。このように、袋体３が膨張した状態（図５（ａ））で、床Ｙへの放熱は促進される。一方、送風ファン９を停止すると、図５（ｂ）に示すように、袋体３は、その自重により収縮し、収縮した袋体３上のアルミ箔面体３１と、床Ｙの裏面との間に空気層が形成され、この空気層が断熱効果を発揮し、その結果、放熱は抑制される。このような放熱制御機能を備えることによって、蓄熱時は、袋体３が収縮することによって熱ロスが最小になるように放熱を抑制し、逆に床暖房が必要なときには、袋体３を膨張させて放熱を促進することができる。また、暖房の必要のないときも蓄熱時と同様に動作するため、蓄熱を無駄に消費することがなく、経済性、省エネルギーの面からも優れたものとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記記載の蓄熱床暖房装置においては、追焚きを行なう場合、蓄熱用ヒータ１を用いて蓄熱体４を加熱し、蓄熱体４に内蔵された蓄熱材をその融解温度以上にさらに加熱し、蓄熱材の顕熱によって、床を加温する必要がある。このとき、熱容量の大きな蓄熱材を加熱するには時間がかかるため、極寒時、あるいは、急速に部屋を暖めたい場合等に、迅速に対応できないという問題がある。本発明は、このような状況の下で考え出されたものであって、床を急速に加温する必要が生じたときに、効率的、かつ、迅速に追焚きをすることが可能な、蓄熱床暖房装置を提供することをその課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては、つぎのような技術的手段を講じている。すなわち、本発明によれば、床の下方に配設される床暖房装置であって、蓄熱体と、該蓄熱体と床との間に設けられ、膨張、収縮自在とされた袋体と、該袋体を膨張、収縮させる送風ファンおよび送風排出切替弁と、コントローラと、からなる蓄熱床暖房装置において、上記袋体の上面にヒータが貼設されているとともに、該ヒータは、上記袋体が収縮した状態においては蓄熱用ヒータとして機能し、上記袋体が膨張した状態においては追焚き用ヒータとして機能することを特徴とする蓄熱床暖房装置が提供される。このようにすることによって、１つのヒータを、蓄熱用ヒータおよび追焚き用ヒータとして兼用できるため、経済的であるとともに、追焚きを効率的、かつ、迅速に行なうことができる。
【０００７】
上記ヒータは、シート状ヒータであるとともに、その上面にアルミからなる均熱板をさらに貼設したものとされる。このようにすることによって、蓄熱体の熱によって暖められた袋体内の空気は、密着して設けられたシート状ヒータ、および、熱伝導率のよい均熱板を加温し、床に伝熱、放熱する。その結果、部屋の暖房を経済的、かつ、省エネルギー的に行なうことができる。
【０００８】
上記ヒータは、コードヒータであるとともに、床を構成する床下地材に、アルミからなる均熱板を介してコードヒータが嵌入する凹部が設けられる。このようにすることによって、コードヒータと、床下地材との密着性がよくなり、迅速、かつ、効率的に追焚きを行なうことができる。
【０００９】
上記コントローラは、マニュアルで上記ヒータに追焚きを指令することが可能とされる。このようにすることによって、極寒時、あるいは、急速に部屋を暖めたい場合には、任意に追焚きをして、部屋を暖めることができる。さらに、上記コントローラは、室温を検知して自動的に上記ヒータに通電を指令することが可能とされる。このようにすることによって、コントローラに室温をモニターさせ、昼間、ある一定温度以下となれば、自動的にヒータがオンとなるため、快適に部屋を暖房することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照してより詳細に説明する。なお、従来技術を説明する図５と共通する部分については、図５に示す符号を援用し、図５も参照して説明する。図１は本発明にかかる蓄熱床暖房装置の概略構成、および既述の蓄熱状態を示す説明図である。図１において、床表面材Ｙ１と、床下地材Ｙ２とから構成された床Ｙの下方には、蓄熱体４が配設され、上記蓄熱体４と床Ｙとの間には、膨張、収縮自在とされた袋体３が設けられている。袋体３の上面には、シート状ヒータ１ａが貼設され、さらに、このシート状ヒータ１ａの上には、アルミからなる均熱板２が融着されている。コントローラ８は、袋体３への空気の送風、排出を送風ファン９および送風排出切替弁に指令して袋体３を膨張、収縮させるとともに、ヒータ１ａへの通電、通電停止をスイッチ７に指令する。
【００１１】
本実施形態においては、蓄熱体４は、融解温度、約５５℃の蓄熱材、たとえば、パラフィン、パラフィンワックス等の結晶性炭化水素を内蔵しており、上記温度において、上記蓄熱材が融解して潜熱を蓄え、一方、暖房が必要なときは、後述するように、制御された状態で放熱し、再び固体となる。また、袋体３としては、上面下面用２枚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）とＣＰＰ（クロロポリプロピレン）の複合フィルムを、ＣＰＰどうしを対向させ、その縁部をヒートシールして製袋したものを用いる。
【００１２】
以下、本発明の蓄熱床暖房装置の動作について説明する。この場合、経済性、省エネルギーの観点から、通常、深夜電力を利用してシート状ヒータ１ａを稼動し、蓄熱を行なう。
【００１３】
（蓄熱状態）図１に示すように、夜間、部屋の暖房をする必要のない場合、スイッチ７をオンとし、シート状ヒータ１ａに通電し、送風ファン９を停止して袋体３は自重で収縮させたままとしておく。この状態でシート状ヒータ１ａは、蓄熱用ヒータとして機能する。すなわち、シート状ヒータ１ａの熱は、収縮して、実質的に上面下面２枚のＰＥＴとＣＰＰの複合フィルムとなった袋体３を経て、蓄熱体４に伝熱し、加熱された蓄熱材は融解し始める。コントローラ８は、蓄熱材の温度をモニターしており、蓄熱材の温度が、その融点、約５５℃より上昇し始めた後、所定温度で、スイッチ７をオフとするようにコントローラ８をセットする。スイッチ７がオフとなった時点では、蓄熱体４からの放熱は袋体３、ヒータ１ａおよびヒータ１ａの上に融着されたアルミからなる均熱板２、さらに、均熱板２と床Ｙとの間に存在する空気層の断熱効果により、最小に抑えられている。
【００１４】
（放熱促進状態）ついで、昼間、床暖房が必要なときには、送風ファン９から送風排出切替弁１０を経由し、上記袋体３へ空気を送り込み、袋体３を膨張させる。このとき、図２に示すように、コントローラ８は、スイッチ７をオフ、送風排出切替弁１０には、送風を指令する。袋体３を膨張させると、内圧が上がり、やがて、均熱板２は、床下地材Ｙ２に密着し、この時点で、送風ファン９は送風を停止する。この状態で、蓄熱材４によって複合フィルム層（下面）を経て暖められた袋体３内の空気は、複合フィルム層（上層）を経てシート状ヒータ１ａ、ついで、均熱板２を加温する。さらに、床Ｙは均熱板２により加温されて放熱し、このようにして、部屋は暖房される。
【００１５】
（追焚き状態）しかし、極寒時、あるいは、急速に部屋を暖めたい場合のように、上記放熱促進状態では、熱量が不足し、部屋が十分に暖まらないときがある。この場合は、図３に示すように、コントローラ８がスイッチ７、オンを指令し、シート状ヒータ１ａを追焚き用ヒータとして機能させる。この指令は、マニュアルで行ってもよいし、コントローラ８に室温Ｔをモニターさせ、昼間、ある一定温度以下となったら、自動的にスイッチ７がオンとなるように自動制御するようにしてもよい。このようにすることによって、蓄熱体４の熱が袋体３内の空気を加熱する放熱促進状態に加えて、さらに上記シート状ヒータ１ａが追焚き用ヒータとして機能するため、床Ｙを効率的に、かつ、迅速に加温することができる。
【００１６】
上記は、ヒータ１としてシート状ヒータ１ａを用いた場合について述べたが、本発明においては、シート状ヒータ１ａに限られず他の種類のヒータ、たとえば、コードヒータ１ｂを用いることができる。このとき、床Ｙとの密着性をよくするため、床Ｙを構成する床下地材Ｙ２に、アルミからなる均熱板２を介してコードヒータ１ｂが嵌入する凹部１１が設けられる。図４は、ヒータ１としてコードヒータ１ｂを用いたときに、送風ファン９から袋体３に送風し、膨張させて、上記蓄熱状態から放熱促進状態に移る様子を示す説明図である。
【００１７】
このように、本発明にかかる蓄熱床暖房装置においては、蓄熱、追焚きの各状態が、１つのヒータ１を、蓄熱、追焚き兼用として用いることによって実現される。また、その日の気温、部屋の使用状態等を勘案して、放熱促進、追焚きの各状態を、適宜、選択することができる。この選択は、マニュアル、自動制御いずれの方法でも可能であり、このようにすることによって、床の暖房を経済的、かつ、省エネルギー的に行なうことができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明は、床Ｙの下方に配設される床暖房装置であって、蓄熱体４と、該蓄熱体４と床Ｙとの間に設けられ、膨張、収縮自在とされた袋体３と、該袋体３を膨張、収縮させる送風ファン９および送風排出切替弁１０と、コントローラ８と、からなる蓄熱床暖房装置において、上記袋体３の上面にヒータ１が貼設されているとともに、該ヒータ１は、上記袋体３が収縮した状態においては蓄熱用ヒータとして機能し、上記袋体３が膨張した状態においては追焚き用ヒータとして機能することを特徴とする蓄熱床暖房装置である。このようにすることによって、１つのヒータ１を、蓄熱用ヒータおよび追焚き用ヒータとして兼用できるため、経済的であるとともに、追焚きを効率的、かつ、迅速に行なうことができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、上記ヒータ１は、シート状ヒータ１ａであるとともに、その上面にアルミからなる均熱板２をさらに貼設したものとされる。このようにすることによって、請求項１に記載の発明の効果に加えて、蓄熱体４の熱によって暖められた袋体３内の空気が、密着して設けられたシート状ヒータ１ａ、および、熱伝導率のよい均熱板２を加温し、床Ｙに伝熱、放熱する。その結果、部屋の暖房を経済的、かつ、省エネルギー的に行なうことができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、上記ヒータ１は、コードヒータ１ｂであるとともに、床Ｙを構成する床下地材Ｙ２に、アルミからなる均熱板を介しコードヒータ１が嵌入する凹部１１が設けられる。このようにすることによって、請求項１に記載の発明の効果に加えて、コードヒータ１ｂと、床下地材Ｙ２との密着性がよくなり、迅速、かつ、効率的に追焚きを行なうことができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、上記コントローラ８が、マニュアルで上記ヒータ１に追焚きを指令することが可能とされる。このようにすることによって、請求項１に記載の発明の効果に加えて、極寒時、あるいは、急速に部屋を暖めたい場合には、任意に追焚きをして、部屋を暖めることができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、上記コントローラ８は、室温Ｔを検知して自動的に上記ヒータ１に通電することが可能される。このようにすることによって、請求項１に記載の発明の効果に加えて、コントローラ８に部屋の温度をモニターさせ、昼間、ある一定温度以下となれば、自動的に追焚き用スイッチがオンとなるため、快適に部屋を暖房することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蓄熱床暖房装置の概略構成、および蓄熱状態にしたときの構成を示す説明図である。
【図２】本発明の蓄熱床暖房装置を放熱促進状態にしたときの構成を示す説明図である。
【図３】本発明の蓄熱床暖房装置を追焚き状態にしたときの構成を示す説明図である。
【図４】本発明の蓄熱床暖房装置にコードヒータを用い、蓄熱状態から放熱促進状態に移る様子を示す説明図である。
【図５】（ａ）　公知の蓄熱床暖房装置を放熱促進状態にしたときの構成を示す説明図である。
（ｂ）　公知の蓄熱床暖房装置を蓄熱状態にしたときの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１　　　　　　ヒータ
１ａ　　　　　シート状ヒータ
１ｂ　　　　　コードヒータ
１１　　　　　凹部
２　　　　　　均熱板
３　　　　　　袋体
４　　　　　　蓄熱体
５　　　　　　公知の蓄熱床暖房装置における蓄熱用ヒータ
６　　　　　　公知の蓄熱床暖房装置における均熱板
７　　　　　　ヒータ用スイッチ
８　　　　　　コントローラ
９　　　　　　送風ファン
１０　　　　　送風排出切替弁
３１　　　　　アルミ箔面体
Ｙ　　　　　　床
Ｙ１　　　　　床表面材
Ｙ２　　　　　床下地材
Ｔ　　　　　　室温
【図１】
2004060917.tif 000003
【図２】
2004060917.tif 000004
【図３】
2004060917.tif 000005
【図４】
2004060917.tif 000006
【図５】
2004060917.tif 000007