JP2001304597A

JP2001304597A - 蓄熱式床暖房パネル

Info

Publication number: JP2001304597A
Application number: JP2000119290A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Korogi; 博興梠; Takashi Kishimoto; 孝志岸本
Original assignee: Kinden Corp
Current assignee: Kinden Corp
Priority date: 2000-04-20
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2001-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】発熱体の加熱時間を、各蓄熱式床暖房パネルの
敷設場所に応じて個別に制御し、各蓄熱式床暖房パネル
ごとに必要十分な量の蓄熱を無駄なく蓄積できるように
した蓄熱式床暖房パネルを提供し、加熱エネルギーの節
減を図る。【解決手段】この蓄熱式床暖房パネル１０は、床面又は
床仕上げ下地面を形成する床パネル２０と、この床パネ
ル２０の下側に重合された潜熱蓄熱材５０と、この潜熱
蓄熱材５０を加熱する電気式の発熱体４０と、これら潜
熱蓄熱材５０及び発熱体４０を断熱的に包囲するケーシ
ング３０と、前記潜熱蓄熱材５０の温度を検知してその
検知温度により発熱体４０への通電を自動的に制御する
制御手段とを、個々に具備するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フリーアクセスフ
ロアの床パネルに発熱体及び蓄熱材を組み込んだ蓄熱式
床暖房パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】電力による発熱を利用して室内を床面か
ら暖房する電気床暖房のうち、特にＯＡフロア、或いは
フリーアクセスフロアと称される二重床の床パネルに発
熱体や蓄熱材を組み込んだ床暖房パネルとして、本出願
人は、実用新案登録第３０２３２５１号に係る蓄熱式床
暖房パネルを提案し、実用化している。（図６）この蓄
熱式床暖房パネル１は、下板２の上に断熱材３、発熱体
４、潜熱蓄熱材５、上板６、及び床板７を順次積層した
もので、四隅に取り付けられた高さ調節自在のボルト脚
８を介し、床スラブ９上に空間を設けて敷設されるよう
になっている。

【０００３】この種の蓄熱式床暖房パネル１では、割安
な深夜電力を利用して夜間に発熱体４を加熱し、その熱
を潜熱蓄熱材５に蓄積して、昼間に徐々に放熱させるよ
うにしている。これにより、昼間でも、足元の寒さが解
消されて体感温度が高くなり、昼間における空調負荷を
低減させて省エネ化を促進することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
蓄熱式床暖房パネル１では、室内の敷設範囲のうち適宜
の位置に温度センサーを配置して、潜熱蓄熱材５の温度
を検知するようにしている。そして、夜間における発熱
体４への通電中に、温度センサーの配置された場所にお
ける潜熱蓄熱材５が所定の設定温度まで加熱されると、
敷設範囲内の蓄熱式床暖房パネル１全体に対して、一律
に、通電を切るように制御している。

【０００５】しかし、室内の温度分布は、人の滞留時間
の長い場所と短い場所、或いは開口部や空調設備に近い
場所と遠い場所、などの間で相当の不均衡が生じる。し
たがって、昼間に潜熱蓄熱材５から放熱される熱量は、
同じ室内でもその場所によって大きく異なるのが普通で
ある。

【０００６】すると、夜間に発熱体４の加熱を始める時
点で、潜熱蓄熱材５がほとんどの蓄熱を失っている部分
と、潜熱蓄熱材５にまだ相当量の蓄熱が残っている部分
とが、同じ敷設範囲の中に併存することとなる。このよ
うに、加熱開始時において蓄熱量の異なる各蓄熱式床暖
房パネル１を、限られた温度センサーの検知温度に基づ
いて一律に加熱するとなると、本来必要な加熱時間以上
にわたって加熱され続ける部分も発生し、加熱のための
電気エネルギーに多大な無駄を生じてしまうおそれがあ
る。

【０００７】本発明は係る事情に鑑みてなされたもの
で、夜間における発熱体への加熱時間を、それぞれの蓄
熱式床暖房パネルの敷設場所に応じて個別に制御し、各
蓄熱式床暖房パネルの潜熱蓄熱材に必要十分な量の蓄熱
をそれぞれ無駄なく蓄積できるようにした蓄熱式床暖房
パネルを提供することにより、加熱のための電気エネル
ギーを節減することを解決課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の蓄熱式床暖房パネルの構成は、床面又は床
仕上げ下地面を形成する床パネルと、この床パネルの下
側に重合された潜熱蓄熱材と、この潜熱蓄熱材を加熱す
る電気式の発熱体と、これら潜熱蓄熱材及び発熱体を断
熱的に包囲するケーシングと、前記潜熱蓄熱材の温度を
検知してその検知温度により発熱体への通電を自動的に
制御する制御手段とを、個々に具備することを特徴とす
る。

【０００９】すなわち、この発明は、通常、複数枚を並
べて敷設される蓄熱式床暖房パネルにおいて、個々の蓄
熱式床暖房パネルが、それぞれ、床パネル、潜熱蓄熱
材、発熱体、及び発熱体への通電を制御する制御手段を
具備するものである。

【００１０】そして、この制御装置は、潜熱蓄熱材の温
度を検知して、その検知温度が加熱によって所定の設定
温度まで上昇すると、発熱体への通電を切るように構成
される。

【００１１】また、前記制御手段は、潜熱蓄熱材の検知
温度が、放熱によって所定の設定温度まで下降すると、
発熱体への通電を開始するように構成される。

【００１２】かかる発明によれば、室内の温度分布の不
均衡等によって各蓄熱式床暖房パネルの放熱状態にばら
つきがある場合でも、潜熱蓄熱材の温度を検知して発熱
体への通電を自動的に制御する制御手段により、残存蓄
熱量の多い蓄熱式床暖房パネルにおいては短時間、残存
蓄熱量の少ない蓄熱式床暖房パネルには長時間の加熱を
行うことができる。具体的には、夜間に発熱体の加熱を
始めてから短時間で必要な蓄熱量が得られた蓄熱式床暖
房パネルについては速やかにその加熱を停止して、残存
蓄熱量が少ない蓄熱式床暖房パネルにだけ加熱を続行す
るようにしたり、あるいは、残存蓄熱量が多い蓄熱式床
暖房パネルに対しては蓄熱量が一定値を下回るまで加熱
を保留して、一定値を下回ったものから順次加熱が開始
されるように設定することができる。

【００１３】こうして、放熱・蓄熱状態にばらつきがあ
る複数枚の蓄熱式床暖房パネルに対して、それぞれに必
要十分な量の蓄熱を無駄なく蓄積することにより、加熱
に要する電気エネルギーの全体量を節減してランニング
コストを低下させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しつつ説明する。

【００１５】この蓄熱式床暖房パネル１０は、図１に示
すように、床面又は床仕上げ下地面を形成する床パネル
２０と、この床パネル２０の下側に重合された潜熱蓄熱
材５０と、この潜熱蓄熱材５０を加熱する電気式の発熱
体４０と、これら潜熱蓄熱材５０及び発熱体４０を包囲
するケーシング３０とを備える。この蓄熱式床暖房パネ
ル１０は、平面視略正方形状に形成され、その四隅に
て、高さ調節自在のボルト脚８を介し、床スラブ９上に
配線用の空間を設けるようにして敷設される。

【００１６】床パネル２０は、例えば溶融亜鉛メッキ鋼
板等の金属板をプレス成形して製造された中空状のパネ
ルで、平坦な表板２１と凹凸を有する裏板２２とを重ね
合わせて形成されている。裏板２２の凹凸は、図２に示
すように、裏板２２の上面側に打ち出した略半球状の凸
部２３を、床パネル２０の縦横方向に複数個ずつ配列す
ることによって形成される。この例では、裏板２２の凸
部２３の頂部を表板２１に当接させ、その頂部の位置で
表板２１と裏板２２とを下方に打ち出してかしめること
により、表板２１と裏板２２とを圧着接合している。こ
れにより、床パネル２０の内部には、気密的な空気層Ａ
１が形成される。ただし、表板２１と裏板２２との接合
は、スポット溶接など、他の手段によることもできる。

【００１７】ケーシング３０は、例えばＡＢＳ樹脂をは
じめとする硬質樹脂からなり、図３に示すように、上面
の開口した箱形の形状を有し、裏面の平坦な略正方形状
の底板３１、底板３１の四周に立ち上げられた側壁３
２、側壁３２の上縁部に形成されたフランジ３３、側壁
３２よりも内側に立ち上げられた４面の内壁３４等を備
えている。そして、底板３１と４面の内壁３４により囲
まれた部分が、潜熱蓄熱材５０及び発熱体４０の収容ス
ペースとなる。側壁３２の内側には、各面に２箇所程度
ずつ、このケーシング３０を床パネル２０の裏面にビス
止めするためのビス孔成形部３５が設けられている。各
面の側壁３２と、それに相対する内壁３４との間には、
それぞれ補強リブ３６が形成されている。内壁３４に囲
まれた底板３１の上面には、例えば格子状に配置された
複数本の底リブ３７と、コイルバネ６１を係止する複数
箇所の環状リブ３８が形成されている。また、内壁に囲
まれたスペースの外側には、発熱体４０への通電を制御
する制御装置ユニット７０（図１参照）の収容部３９が
形成されている。

【００１８】そして、図１に示したように、内壁３４に
囲まれた部分の底板３１の上に、環状リブ３８に係止し
たコイルバネ６１を介して、木質合板や樹脂板等からな
る平坦な支持板６２が載置され、この支持板６２の上に
潜熱蓄熱材５０及び発熱体４０が載置されている。

【００１９】潜熱蓄熱材５０は、例えばアルミニウム蒸
着シート等からなる袋状の容器内に、硫酸ナトリウム・
１０水塩を封入して形成されている。

【００２０】発熱体４０は、図４に示すように、例えば
ヒーター線４１を全面にわたって蛇行させて配置したも
ので、全体がアルミニウム蒸着シート等の被覆材により
包装されてシート状に形成されている。この発熱体４０
のヒーター線４１は、通電を制御する制御装置ユニット
７０及び接続用のコネクタ７１を介して、蓄熱式床暖房
パネル１０の下側の配線用空間に敷設された給電用の幹
線ケーブル７２にそれぞれ接続されるようになってい
る。

【００２１】この発熱体４０には、さらに、発熱体４０
に接触する潜熱蓄熱体の温度を電気抵抗値の変化によっ
て検知する感熱線７３が配線されて、その感熱線７３も
制御装置ユニット７０に接続されている。感熱線７３
は、ヒーター線４１の間に配置されて発熱体４０の中央
付近と端部付近とを経由しており、発熱体４０の全面的
な温度上昇や局部的な異常加熱も検知できるようになっ
ている。

【００２２】制御装置ユニット７０は、例えば薄い箱状
の筐体に収容されて、前記ケーシング３０に形成された
収容部３９に取り付けられている。この制御装置ユニッ
ト７０には、例えば電子的制御回路による無接点制御方
式、あるいはサーモスタットやリレーなどの機械式接点
を利用して通電を行う方式などを採用することができ
る。そして、感熱線７３により検知された潜熱蓄熱材５
０の温度が放熱によって所定の設定温度まで下降すると
発熱体４０への通電を開始したり、加熱によって所定の
設定温度まで上昇すると発熱体４０への通電を切るよう
に設定される。また、この制御装置ユニット７０には、
異常加熱によって切断されるヒューズや過電圧に対する
安全回路等も設けられている。

【００２３】図５は、この蓄熱式床暖房パネル１０を敷
設したときの配線状態の一例を示す。図中に斜線で示し
た部分に本発明の蓄熱式床暖房パネル１０が敷設され、
斜線以外の部分には床暖房機能のない通常のフリーアク
セスフロアパネル１１が敷設された場合を示している。
床下の配線用空間には、給電用の幹線ケーブル７２が、
少なくとも蓄熱式床暖房パネル１０の敷設場所近傍を経
由するようにして配線されている。この幹線ケーブル７
２には、適宜の間隔毎にコネクタ７１が取り付けられ、
各コネクタ７１には、例えば２カ所程度ずつの接続端子
が用意されている。そして、各蓄熱式床暖房パネル１０
の制御装置ユニット７０から引き出された接続用ケーブ
ルが、近傍のコネクタ７１の接続端子に接続されて、幹
線ケーブル７２からの給電を得る。

【００２４】このような構成にかかる本発明の蓄熱式床
暖房パネル１０によれば、各蓄熱式床暖房パネル１０に
発熱体４０の加熱を制御する制御手段（感熱線７３及び
制御装置ユニット７０）が設けられているので、床暖房
を要する場所が不連続な状態で散在しているような場合
でも、必要な箇所の蓄熱式床暖房パネル１０を簡単に幹
線ケーブル７２に接続することができる。また、その位
置を変更する場合も、個々の蓄熱式床暖房パネル１０を
別の位置のコネクタ７１に接続し直すだけで容易に行う
ことができる。

【００２５】そして、敷設された室内の温度分布の不均
衡等によって各蓄熱式床暖房パネル１０の放熱状態にば
らつきがある場合でも、感熱線７３により潜熱蓄熱材５
０の温度を検知して、発熱体４０への通切電を自動的に
制御することができる。そのため、残存蓄熱量の多い蓄
熱式床暖房パネル１０には短時間、残存蓄熱量の少ない
蓄熱式床暖房パネル１０には長時間の加熱を行うように
して、加熱のための電気エネルギーの無駄を大幅に省く
ことができる。具体的には、夜間に発熱体４０の加熱を
始めてから、短時間の加熱で必要な蓄熱量が得られた蓄
熱式床暖房パネル１０については速やかにその加熱を停
止する一方、昼間の放熱量が大きく加熱に時間のかかる
蓄熱式床暖房パネル１０については、その後も十分な加
熱を続けることができる。あるいは、残存蓄熱量が多い
蓄熱式床暖房パネル１０に対しては、夜間になっても蓄
熱量がさらに減少するまで加熱を行わず、残存蓄熱量が
一定値を下回ったものから順次加熱が開始されるように
設定することもできる。

【００２６】こうして、放熱・蓄熱状態にばらつきがあ
る複数枚の蓄熱式床暖房パネル１０に対して、それぞれ
に必要十分な量の蓄熱を無駄なく蓄積することにより、
加熱に要する電気エネルギーの全体量を節減してランニ
ングコストを低下させることができる。

【００２７】また、各蓄熱式床暖房パネル１０に制御手
段を設けて個別制御することにより、従来の集中的な制
御方式において必要とされていた大型の分電・制御・監
視設備等が不要になり、設備設置スペースの削減や設備
工事のコストダウンを図ることも可能になる。

【００２８】なお、前記した実施の形態にかかる蓄熱式
床暖房パネル１０の構造は、特に蓄熱式床暖房パネル１
０全体の軽量化及び薄型化を意図したもので、床パネル
２０を中空の金属製パネルとし、その裏板２２に凹凸を
形成して潜熱蓄熱材５０を押圧することにより、放熱速
度を適切に調節できるように構成されている。ただし、
これに限らず、床パネル２０やケーシング３０部分の構
造及び素材については、周知のものを含む他の構成を選
択することも可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明の蓄熱式床暖房パネルによれば、
個々の蓄熱式床暖房パネルが、それぞれ、床パネル、潜
熱蓄熱材、発熱体、及び発熱体への通電を制御する制御
手段を具備するので、放熱・蓄熱状態にばらつきがある
複数枚の蓄熱式床暖房パネルに対して、それぞれに必要
十分な量の蓄熱を無駄なく蓄積することにより、加熱に
要する電気エネルギーの全体量を節減してランニングコ
ストを低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる蓄熱式床暖房パネ
ルの内部構造を示す部分断面図である。

【図２】前記蓄熱式床暖房パネルの床パネルの底面図で
ある。

【図３】前記蓄熱式床暖房パネルのケーシングの斜視図
である。

【図４】前記蓄熱式床暖房パネルの発熱体の底面図であ
る。

【図５】前記蓄熱式床暖房パネルを敷設したときの配線
状態の一例を示す平面図である。

【図６】従来の蓄熱式床暖房パネルの構成を示す部分断
面図である。

【符号の説明】

１０蓄熱式床暖房パネル２０床パネル３０ケーシング４０発熱体５０潜熱蓄熱材７０制御装置ユニット７３感熱線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3L071 CC05 CD01 CE01 CF02 CH05 CJ01 3L072 AA02 AB03 AC02 AD06 AE03 AE10 AG01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】床面又は床仕上げ下地面を形成する床パ
ネルと、この床パネルの下側に重合された潜熱蓄熱材
と、この潜熱蓄熱材を加熱する電気式の発熱体と、これ
ら潜熱蓄熱材及び発熱体を断熱的に包囲するケーシング
と、前記潜熱蓄熱材の温度を検知してその検知温度によ
り発熱体への通電を自動的に制御する制御手段とを、個
々に具備することを特徴とする蓄熱式床暖房パネル。
【請求項２】制御手段は、潜熱蓄熱材の検知温度が、
加熱によって所定の設定温度まで上昇すると、発熱体へ
の通電を切るように構成されたことを特徴とする請求項
１に記載の蓄熱式床暖房パネル。
【請求項３】制御手段は、潜熱蓄熱材の検知温度が、
放熱によって所定の設定温度まで下降すると、発熱体へ
の通電を開始するように構成されたことを特徴とする請
求項１又は２に記載の蓄熱式床暖房パネル。