JP2000240957A - フリーアクセスフロア用床暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フリーアクセスフロアにおいても設置が容易で
あり、床面を均一に暖めることができる床暖房装置を提
供する。 【解決手段】本発明の床暖房装置では、パネルＰが敷き
詰められたフリーアクセスフロアの窓のない壁Ｗ1の近
傍に、送風機１を備えた送風機ユニット２と熱交換器３
を備えた熱交換器ユニット４とが互いに連結され、パネ
ルＰと取り替えることにより床面に収納されている。熱
交換器ユニット４の下流側のパネルＰの下面には、床下
の空気の温度を検出する温度センサ６が設けられてい
る。温度センサ６のさらに下流側で窓のある壁Ｗ2の近
傍の床面には、温風吹出口５がパネルＰと取り替えるこ
とにより床面に収納されている。壁面Ｗ3には、温度セ
ンサ６の検出値により送風機の運転を制御する送風機制
御手段８と、ボイラ７の燃焼を制御する燃焼制御手段９
とを備えたコントローラ１０が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、フリーアクセス
フロアに用いられる床暖房装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の事務所においては、ＯＡ機器等の
普及に伴って床面がフリーアクセスフロアとされている
ことが多くなっている。このような室内においては暖房
はエアコンが主流であり、天井から暖気が吹き下ろされ
るものが多い。しかしながら、暖気は天井付近に滞留し
やすいため床面付近の温度は低い場合があり、天井付近
と床面付近との温度差が大きかった。

【０００３】従って、この温度差を減少させて床面付近
の温度を高くするためにフリーアクセスフロアにおいて
も床暖房を行うことが行われている。例えば、フリーア
クセスフロアの床面に温水パイプを配設するための溝を
備えたパネルを敷き詰め、そのパネルの溝に温水パイプ
を埋設して床面全体に温水パイプを配管し、その上をカ
ーペットで覆うようにして床暖房を行うことが行われて
いる。

【０００４】しかし、このような床暖房装置では、温水
パイプの配管等の作業が煩雑であり、さらに、床下のＯ
Ａ機器の配線を行う場合や配線の変更を行う場合にも、
温水パイプ等を一時移動させてから作業を行わなければ
ならず、作業が困難であるという不都合がある。

【０００５】一方、エアコンにおいても、室内や室外に
設けられたエアコン本体からフリーアクセスフロアの床
下に温風を吹き込み、床暖房を行うものが知られてい
る。しかし、このようなエアコンでは、温風の吹込口近
傍の床面の温度は高いが、温風の吹込口から離れたとこ
ろでは床面の温度が低くなり、床面の温度を均一にする
ことは困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、フリーアク
セスフロア用の床暖房装置の改良を目的とし、さらに詳
しくは前記不都合を解消するために、フリーアクセスフ
ロアにおいても設置が容易であり、床面を均一に暖める
ことができる床暖房装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のフリーアクセスフロア用床暖房装置は、フ
リーアクセスフロアの床下の所定箇所に熱交換器を配設
し、該熱交換器に隣接した前記床下に送風機を設け、該
送風機は前記フリーアクセスフロアの床面を介して室内
から前記床下に空気を導入し、導入された空気を前記熱
交換器により加熱し、該熱交換器により加熱された空気
を前記床下に吹き出して床面を暖めることを特徴とす
る。

【０００８】本発明のフリーアクセスフロア用床暖房装
置によれば、熱交換器はフリーアクセスフロアの床下の
所定箇所に配設すればよく、該熱交換器に接続される温
水パイプの配管はフリーアクセスフロアの床下を通せば
よいため、配管の作業が容易となる。また、床下にＯＡ
機器の配線を行う際や変更する際も、通常のフリーアク
セスフロアの場合と同様に床面を構成するパネルを取り
外してＯＡ機器の配線及びその変更を行うことができ
る。

【０００９】また、本発明のフリーアクセスフロア用暖
房装置において、１組の前記熱交換器及び前記送風機を
複数組設け、各組の前記熱交換器の下流側に空気の温度
を検出する温度センサを設け、該温度センサの検出値に
より前記各送風機の運転を独立して制御する送風機制御
手段を備えることが好ましい。これによれば、環境条件
により床下の温度分布にむらが生じる場合であっても、
前記温度センサによって複数箇所で温度を検知し、この
検出値に対応してそれぞれ独立して前記送風機の運転を
行うので、床面の温度を均一なものとすることができ
る。

【００１０】前記床暖房装置は、前記送風機を備えた送
風機ユニットと、前記熱交換器を備えた熱交換器ユニッ
トとが、フリーアクセスフロアの床面を形成するパネル
と取り替えて床下に収納することにより床面を形成する
ものであることが好ましい。これによれば、前記送風機
及び熱交換器を設置する際には、フリーアクセスフロア
の床面パネルを取り外し、そこに前記送風機ユニット及
び熱交換器ユニットを取り替えて床下に収納すればよい
ため、容易にこれらの機器を設置することができる。

【００１１】また、前記フリーアクセスフロアの床面に
は、前記熱交換器により加熱された空気を室内に吹き出
す温風吹出口を設けることが好ましい。これによれば、
前記温風吹出口から室内に加熱された空気が供給される
ため、室内の温度を直接上昇させることができる。

【００１２】また、前記温風吹出口を外気と接する壁の
近傍の床面に複数並設したときは、外気により低温とな
った壁からの冷気の下降を温風により防止することがで
きる。これは、この壁に窓が設けられている場合には特
に有効である。

【００１３】前記床暖房装置は、前記送風機をシロッコ
ファンで形成し、該送風機を収納し上面に室内の空気を
吸入する給気口と一側面に前記熱交換器に空気を送風す
る送風口とを備えた送風機ケースを設け、前記給気口に
通風自在で前記送風機ケースと共に上方からの荷重を支
えるギャラリを設けることが好ましい。前記構成によ
り、床暖房装置はシロッコファンを回転させてギャラリ
を介して給気口から室内の空気を導入し、送風口から熱
交換器に送風を行う。また、前記ギャラリを設けること
により、前記送風機は床面を介して空気を導入すること
ができ、且つ床面と同様に人が通行できるようになる。

【００１４】前記床暖房装置においては、前記送風口を
前記床面よりも低い高さに形成し、前記ギャラリの上端
部を前記フリーアクセスフロアの床面と略同じ高さに形
成し、前記熱交換器を前記送風口と同じ高さに形成する
ことが好ましい。このように前記送風口を床面より低く
形成することで前記送風機ケース上にギャラリを設置し
ても床面とギャラリの上端部とを略同じ高さにすること
ができ、前記ギャラリ上端部と床面とを均一にすること
でギャラリ上を人が通行しても違和感を生じないように
することができる。また、前記熱交換器を前記送風口と
同じ高さにすることにより、送風口から送風される空気
が熱交換器のすべての領域を通過できるようにすること
ができる。従って、熱交換器を前記パネルと同様の高さ
にした場合、即ち送風口よりも熱交換器の高さを高くし
た場合に比べて熱交換の効率を高くすることができる。

【００１５】前記送風機ケース内には、発泡樹脂により
形成され前記送風機の周囲に設けられて上方からの荷重
を支える補強部材を備えることが好ましい。この補強部
材により、前記送風機ケースが補強されると共に、発泡
樹脂を用いることにより送風機の騒音の低減も図ること
ができる。

【００１６】また、前記ギャラリの上端部を、前記フリ
ーアクセスフロアの床面の高さよりも高く、かつ前記パ
ネルに敷設されるカーペットの上面よりもわずかに低い
高さに形成することが好ましい。前記ギャラリの上端部
をこのような高さにすることにより、人がカーペットと
ギャラリとの境目を踏んだ際にカーペットが若干圧縮さ
れるため、カーペット上面とギャラリ上端部とを略同じ
高さにすることができる。従って、人がギャラリ上を通
過する際に違和感を生じさせることがない。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明のフリーアクセスフ
ロア用床暖房装置の実施形態の一例について、図１乃至
図５を参照して説明する。図１は本実施形態の床暖房装
置をフリーアクセスフロアに設置した状態を示す説明
図、図２は送風機ユニット及び熱交換器ユニットが床面
に設置された状態を示す説明的断面図、図３は本実施形
態の床暖房装置の機能的構成を示すブロック図、図４は
送風機ユニットの構成を示す説明図、図５は熱交換器ユ
ニットの構成を示す説明図である。

【００１８】図１及び図２を参照して、本実施形態の床
暖房装置では、パネルＰが敷き詰められたフリーアクセ
スフロアの窓のない壁Ｗ1の近傍に、送風機１を備えた
送風機ユニット２と熱交換器３を備えた熱交換器ユニッ
ト４とが互いに連結され、パネルＰと取り替えることに
より床面に収納されている。また、この１組の送風機ユ
ニット２及び熱交換器ユニット４は、熱交換器ユニット
４側を部屋の中央方向に向けて設置されている。熱交換
器ユニット４の下流側のパネルＰの下面には、床下の空
気の温度を検出する温度センサ６が設けられている。そ
して、温度センサ６のさらに下流側で窓のある壁Ｗ2の
近傍の床面には、温風吹出口５がパネルＰと取り替える
ことにより床面に収納されている。また、壁面Ｗ3に
は、温度センサ６の検出値により送風機の運転を制御す
る送風機制御手段８と、室外に設けられたボイラ７の燃
焼を制御する燃焼制御手段９とを備えたコントローラ１
０が設けられている。

【００１９】尚、本実施形態におけるフリーアクセスフ
ロアのパネルＰは、床面と支持脚とが一体に形成される
支柱一体型であり、熱交換器ユニット４及びパネルＰの
表面にはパネルＰと同じ大きさにカットされたカーペッ
トＣが敷設されている。また、送風機ユニット２、熱交
換器ユニット４、温風吹出口５、及び温度センサ６は、
床面のパネルＰと交互に平行して５列に設けられている
（各符号ａ〜ｅ）。

【００２０】図２及び図４を参照して、送風機ユニット
２は、送風機１と、送風機１を収納する送風機ケース１
３と、送風機ケース１３の内部で送風機１の周囲に設け
られた補強部材１４と、送風機ケース１３内に設けられ
た整流板１５と、送風機ケース１３上に設けられたギャ
ラリ支持部材１７と、ギャラリ支持部材１７上に支持さ
れたギャラリ１６とを備えている。

【００２１】送風機１は、シロッコファン１８とファン
モータ１９とにより形成されており、ファンモータ１９
は送風機ケース１３に固定されたモータ支持部材２０に
よって三方から送風機ケース１３に支持されている。送
風機ケース１３は、平面視でフリーアクセスフロアのパ
ネルＰと同一の大きさの正方形に形成されており、前面
が開放され、上面に送風機１の形状に合わせて円形の給
気口２１が設けられている。この送風機ケース１３の上
面には、３本のギャラリ支持部材１７が横方向に間隙を
存して平行に設けられ、このギャラリ支持部材１７の間
隙に２個のギャラリ１６が支持されている。ギャラリ１
６は、上下に通風自在で、且つ上方からの荷重を支持す
ることができるようにはしご状に形成されている。

【００２２】送風機ケース１３内に収納される補強部材
１４は発泡スチロールで形成されており、その外形は送
風機ケース１３の内面に当接するように送風機ケースの
形状に合わせて形成されている。また、その内部は送風
機１を収納するために略円筒形に切り取られて収納部２
２が形成されており、その前面は開放されて送風機ケー
ス１３の開放面と共に送風口２３を形成している。この
補強部材１４は、本実施形態では発泡樹脂である発泡ス
チロールで形成しているので、加工が容易で成型用の金
型等が不要であり、且つ軽量である。また、上方からの
荷重を広い面で受けることができるので、耐荷重性がよ
い。

【００２３】送風口２３には、送風機ケース１３の底面
上に固定され、送風口２３から吹き出される空気の流れ
を整流する整流板１５が設けられている。この整流板１
５の上端部は送風機ケース１３の上面内側に当接し、送
風口２３に上部からかかる荷重を支持するように形成さ
れており、送風機ケース１３の補強板も兼ねている。

【００２４】また、この送風機ユニット２の高さは、図
２に示すように、送風機ケース１３とギャラリ１６とを
組み合わせた高さとなるが、この高さはフリーアクセス
フロアのパネルＰ及びパネルＰと同じ高さに形成された
熱交換器ユニット４よりも高く、且つパネルＰ及び熱交
換器ユニット４上にカーペットＣを敷設した高さよりも
若干低くなるように形成されている。

【００２５】図２及び図５を参照して、熱交換器ユニッ
ト４は、熱交換器３と、熱交換器３を収納する熱交換器
ケース２４と、熱交換器ケース２４を補強する第１補強
部材２５及び第２補強部材２６とを備えている。熱交換
器３は、送風機ユニット２の送風口２３と同じ高さに形
成されており、温水パイプ１２によりボイラ７に接続さ
れてその内部に温水が循環される。また、熱交換器ケー
ス２４は、平面視でフリーアクセスフロアのパネルＰと
同一の大きさの正方形に形成されており、その前面と後
面が開放されて空気の入口２７と出口２８が形成され、
左右の側面と上面とにより正面視で略コ字状に形成され
ている。

【００２６】第１補強部材２５は、熱交換器ケース２４
の上面内側に設けられている。熱交換器ケース２４はパ
ネルＰと同一の高さに形成されており、熱交換器３は送
風機ユニット２の送風口２３と同じ高さに形成されてい
る。また、この送風口２３はギャラリ１６の厚さ分を勘
案してパネルＰの高さよりも低く形成している。このた
め、熱交換器３を熱交換器ケース２４に収納したときに
は、熱交換器３の上面と熱交換器ケース２４の上面内側
との間に間隙が生じる。本実施形態においては、この間
隙を利用して第１補強部材２５を熱交換器ケース２４の
上面内側に設けて熱交換器ケース２４を補強している。
第２補強部材２６は、熱交換器ケース２４後方の底面上
に固定され、その上端部は熱交換器ケース２４の上面内
側に当接し、熱交換器ケース２４に上部からかかる荷重
を支持するように形成されている。

【００２７】図３を参照して、コントローラ１０はマイ
クロコンピュータ等を用いて構成されたものであり、そ
の機能的構成として、送風機１ａ〜ｅの送風量を制御す
る送風機制御手段８とボイラ７の燃焼を制御する燃焼制
御手段９とを備えている。送風機制御手段８は送風機１
ａ〜ｅ及び温度センサ６ａ〜ｅと電気的に接続されてい
る。また、燃焼制御手段９はボイラ７と電気的に接続さ
れており、ボイラ７は温水パイプ１２により熱交換器３
ａ〜ｅに接続されている。

【００２８】次に、本発明のフリーアクセスフロア用床
暖房装置の作動について説明する。使用者によりコント
ローラ１０に設けられた運転スイッチ（図示せず）がオ
ンにされると、燃焼制御手段９からボイラ７に燃焼開始
信号が送信され、ボイラ７において燃焼運転が行われ
る。そして、ボイラ７から熱交換器３ａ〜ｅに温水が送
られ、熱交換器３ａ〜ｅにより熱交換が行われ、熱交換
の終了した温水が熱交換器３ａ〜ｅからボイラ７に戻さ
れる。また、送風機制御手段８は温度センサ６ａ〜ｅに
より床下の空気の温度を検出し、温度センサ６ａ〜ｅの
検出値に応じた回転制御信号を送風機１ａ〜ｅに送信す
る。これにより、送風機１ａ〜ｅにおいて当該回転制御
信号に応じた回転数により運転が行われる。

【００２９】送風機ユニット２においては、送風機制御
手段８から送信される回転制御信号によりファンモータ
１９が回転し、これによりシロッコファン１８が回転す
る。このシロッコファン１８の回転により、ギャラリ１
６を介して給気口２１から室内の空気が吸い込まれる。
また、シロッコファン１８により発生する風は補強部材
１４の収納部２２に案内され、整流板１５で整流されて
送風口２３から吹き出される。

【００３０】次に、送風機ユニット２から吹き出された
空気は、熱交換器ユニット４の空気の入口２７から熱交
換器ユニット４内に入り、熱交換器３を介して加熱され
て温風となり、出口２８からフリーアクセスフロアの床
下に吹き出される。この床下に吹き出された温風は、床
下内を温風吹出口５に向かって進み、パネルＰを暖める
ことにより床暖房を行い、温風吹出口５から室内に吹き
出されて室内を直接暖房する。

【００３１】本実施形態では、この送風機ユニット２と
熱交換器ユニット４とを組み合わせたものを床面の５ヶ
所に設置しているため、床面における一側辺から帯状に
温風が吹き出される。また、温風吹出口５を送風機ユニ
ット２及び熱交換器ユニット４と対向する床面の側辺に
並設しているため、温風吹出口５からは、それぞれに対
応する送風機ユニット２及び熱交換器ユニット４から吹
き出された温風が吹き出される。これにより、従来のよ
うに１ヶ所から温風を吹き出して床暖房を行う方式に比
べて床面全体をむらなく暖房することができる。また、
本実施形態では、温風吹出口５を窓のある壁の近傍の床
面に並設しているため、窓から冷気が床面に降りてきた
場合も、温風吹出口５から吹き出される温風により冷気
が暖められて室内に撹拌されるため、いわゆるコールド
ドラフトが防止される。

【００３２】また、このとき床下に設けられている各温
度センサ６ａ〜ｅにより床下の空気の温度が検出され
る。送風機制御手段８は、各温度センサ６ａ〜ｅによっ
て検出された床下の温度を基準とし、それぞれの温度セ
ンサ６ａ〜ｅの検出値に対応した回転数になるように各
送風機１ａ〜ｅの運転をそれぞれ独立して制御してい
る。例えば、温度センサ６ａの検出値のみが他の温度セ
ンサ６ｂ〜ｅよりも高い場合は、送風機１ａの回転数を
他の送風機１ｂ〜ｅの回転数よりも低くして温度センサ
６ａで検出される空気の温度を低くするように制御を行
う。このように送風機制御手段８が送風機１の運転を制
御することにより、環境条件によって床下の温度分布に
むらが生じる場合であっても、当該温度分布に対応して
送風機１ａ〜ｅが独立して制御されるため、床面の温度
をにむらが生じることがない。

【００３３】尚、上記実施形態では、送風機ユニット２
ａ〜ｅ及び熱交換器ユニット４ａ〜ｅと温風吹出口５ａ
〜ｅとをそれぞれ床の一側辺に並設しているが、これに
限らず、これらを交互に位置を変えて設置してもよい。
例えば、図１において、温風吹出口５ｂと送風機ユニッ
ト２ｂ及び熱交換器ユニット４ｂとの位置を入れ替え、
同様に温風吹出口５ｄと送風機ユニット２ｄ及び熱交換
器ユニット４ｄとの位置を入れ替えるようにしてもよ
い。このように各ユニットを交互に配置することによ
り、例えば四方が部屋に囲まれていて温度が低くなる壁
面がない部屋の暖房を行う際にむらのない暖房を行うこ
とができる。

【００３４】また、上記実施形態ではパネルＰ上にカー
ペットＣが敷設されている場合について説明したが、カ
ーペットが敷設されていないフリーアクセスフロアの場
合は、ギャラリ１６の上端面をパネルＰと同じ高さに形
成することが好ましい。

【００３５】また、上記実施形態ではパネルＰが支柱一
体型の場合について説明したが、これに限らずパネルが
支柱と分離している支柱分離型であってもよい。この場
合は、送風機ユニット２、熱交換器ユニット４及び温風
吹出口５が支柱に支持されて床面を形成するように、こ
れらの機器を形成する。

【００３６】また、上記実施形態では１台のコントロー
ラ１０によってボイラ７及び複数台の送風機１ａ〜ｅを
制御しているが、これに限らず運転スイッチをボイラ７
及び各送風機１ａ〜ｅにそれぞれ設けると共に、送風機
制御手段８を各送風機１ａ〜ｅにそれぞれ設けてもよ
い。このような構成とすることにより、各送風機１ａ〜
ｅ及び熱交換器３ａ〜ｅを個別に運転させることがで
き、例えば室内の半分の領域だけ暖房を行うこともでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の床暖房装置をフリーアクセスフロ
アに設置した状態を示す説明図。

【図２】送風機ユニット及び熱交換器ユニットが床面に
設置された状態を示す説明的断面図。

【図３】本実施形態の床暖房装置の機能的構成を示すブ
ロック図。

【図４】送風機ユニットの構成を示す説明図。

【図５】熱交換器ユニットの構成を示す説明図。

【符号の説明】

１…送風機、２…送風機ユニット、３…熱交換器、４…
熱交換器ユニット、５…温風吹出口、６温度センサ、８
…送風機制御手段。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フリーアクセスフロアの床下の所定箇所に
   熱交換器を配設し、該熱交換器に隣接した前記床下に送
   風機を設け、該送風機は前記フリーアクセスフロアの床
   面を介して室内から前記床下に空気を導入し、導入され
   た空気を前記熱交換器により加熱し、該熱交換器により
   加熱された空気を前記床下に吹き出して床面を暖めるこ
   とを特徴とするフリーアクセスフロア用床暖房装置。
2. 【請求項２】１組の前記熱交換器及び前記送風機を複数
   組設け、各組の前記熱交換器の下流側に空気の温度を検
   出する温度センサを設け、該温度センサの検出値により
   前記各送風機の運転を独立して制御する送風機制御手段
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のフリーアク
   セスフロア用床暖房装置。
3. 【請求項３】前記送風機を備えた送風機ユニットと、前
   記熱交換器を備えた熱交換器ユニットとが、フリーアク
   セスフロアの床面を形成するパネルと取り替えて床下に
   収納することにより床面を形成するものであることを特
   徴とする請求項１又は２に記載のフリーアクセスフロア
   用床暖房装置。
4. 【請求項４】前記フリーアクセスフロアの床面に、前記
   熱交換器により加熱された空気を室内に吹き出す温風吹
   出口を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   か１項に記載のフリーアクセスフロア用床暖房装置。
5. 【請求項５】前記温風吹出口を外気と接する壁の近傍の
   床面に複数並設したことを特徴とする請求項４に記載の
   フリーアクセスフロア用床暖房装置。
6. 【請求項６】前記送風機をシロッコファンで形成し、該
   送風機を収納し上面に室内の空気を吸入する給気口と一
   側面に前記熱交換器に空気を送風する送風口とを備えた
   送風機ケースを設け、前記給気口に通風自在で前記送風
   機ケースと共に上方からの荷重を支えるギャラリを設け
   たことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記
   載のフリーアクセスフロア用床暖房装置。
7. 【請求項７】前記送風口を前記床面よりも低い高さに形
   成し、前記ギャラリの上端部を前記フリーアクセスフロ
   アの床面と略同じ高さに形成し、前記熱交換器を前記送
   風口と同じ高さに形成したことを特徴とする請求項６に
   記載のフリーアクセスフロア用床暖房装置。
8. 【請求項８】前記送風機ケース内に、発泡樹脂により形
   成され前記送風機の周囲に設けられて上方からの荷重を
   支える補強部材を備えたことを特徴とする請求項６又は
   ７に記載のフリーアクセスフロア用床暖房装置。
9. 【請求項９】前記ギャラリの上端部を、前記フリーアク
   セスフロアの床面の高さよりも高く、かつ前記パネルに
   敷設されるカーペットの上面よりもわずかに低い高さに
   形成することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１
   項に記載のフリーアクセスフロア用床暖房装置。