JP2005009687A

JP2005009687A - 床暖房システム

Info

Publication number: JP2005009687A
Application number: JP2003170726A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Konno; 明彦今野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】熱効率がよく、敷設が容易な床暖房システムを提供する。
【解決手段】加熱ユニットと放熱器とを備える床暖房システムにおいて、前記加熱ユニットで温水タンクの温水を熱交換することで熱媒体液を加熱し、前記放熱器に前記加熱された熱媒体液を循環させることを特徴とする床暖房システム。加熱ユニットには、補助加熱ヒーターを設けるなどの構成により、より暖房応答性を高めることができる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は床暖房システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各建物家屋における都市ガス、ヒートポンプなどの熱源とする冷暖房給湯システムはかなりの割合で普及しつつある。
【０００３】
また、上記給湯システムの温水を利用し、温水配管を床に敷設してなる温水循方式の床暖房装置は、快適で且つ理想的な暖房設備として高い評価を得ている。
【０００４】
床暖房の熱源ユニットの改良については、例えば、特許文献１において、温水加熱手段と、温水を貯水する温水タンクを備える構成により、床暖房装置の始動時の暖房立ち上げ時間の短縮を図るといった提案がある。
【特許文献１】
特開２００１−１４１２４９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
現在のような上記給湯システムは、各部屋の各用途に対応できるようにするには熱源能力の向上が必要となるが、その分、エネルギー効率が悪くなり、無駄なエネルギー消費が避けられない。また、例えば、リフォームなどの際に新たに床暖房設備を新設しようとする場合に、新たに大きな熱源を追加すると高コストとなる。
【０００６】
そこで、本発明は、省エネルギーで効率よく部屋を暖めることができ、設備の敷設も容易な床暖房システムを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決する有効な手段について見出されたものである。即ち、本発明は、加熱ユニットと放熱器とを備える床暖房システムにおいて、前記加熱ユニットで温水タンクの温水を熱交換することで熱媒体液を加熱し、前記放熱器に前記加熱された熱媒体液を循環させることを特徴とする床暖房システムに関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の床暖房システムにおける上記熱媒体液は特に限定されるものではないが、例えば、水、エチレングリコールのような不凍液などであり、通常は水が使用される。本発明では、この熱媒体液として床暖房に使用する温水は、温水タンクに貯えられた温水は別系統であり、この温水タンクの温水を、熱交換器を通じて床暖房に使用される温水の系統に伝熱することを特徴とする。
【０００９】
温水タンクに貯められる温水は、いずれの手段で昇温されたものであってもよいが、都市ガス、電気、ヒートポンブ、コジェネレーション、太陽熱などによる既存の冷暖房給湯システムでによって得られる温水を利用することができる。また、かかる温水タンクとして、燃料電池若しくは蓄熱材を使用したものを利用することも可能である。
【００１０】
図１は、本発明床暖房システムの基本構成を概略的に示す図である。図１では、加熱ユニットとして、温水タンク１に貯められた温水を熱交換器５を用いて熱交換することにより熱媒体液を加熱する。該熱媒体液は、液の循環制御装置としての循環ポンプ４を通じて、床暖房放熱器（温水マット）３に熱媒体液を供給される。温度センサー６での温度を検知し、床暖房放熱器での設定温度との関係に応じて、循環ポンプ４の動作条件を変更するようにする。例えば、設定温度以下であれば、循環ポンプ４を連続運転し、また、設定温度に達した場合は、循環ポンプ４を間欠運転とするか、また、液の供給流量を小さくすればよい。
【００１１】
図２は、本発明床暖房システムの別の実施態様の基本構成を概略的に示す図であり、ここでは補助ヒーターを設けた構成である。この補助ヒーターは、いかなる熱源を利用したものであってもよいが、好ましくは高周波誘導加熱式ヒーターである。該ヒーターは、高周波誘導加熱コイルにより誘導加熱される金属管の管体内部に、熱媒体液を流して加熱する方式のものであり、他のヒーターと比較して、ヒーターとして小型化を図ることができ利便性が高い制御応答性が高いこと、などの利点を有する。
【００１２】
図２では、加熱ユニットとして、温水タンク１に貯められた温水を熱交換器５を用いて熱交換することにより熱媒体液を加熱する。該熱媒体液は、液の循環制御装置としての循環ポンプ４を通じて、床暖房放熱器（温水マット）３に熱媒体液を供給される。温度センサー６での温度を検知し、床暖房放熱器での設定温度との関係に応じて、循環ポンプ４の動作条件を変更するようにする。この場合も、図１の態様と同様に、熱媒体液の温度が設定温度以下であれば、循環ポンプ４を連続運転し、また、設定温度に達した場合は、循環ポンプ４を間欠運転とするか、また、液の供給流量を小さくするなどすればよいが、補助加熱ヒーター７を設けたことにより、より厳密な温度制御が可能になる。
【００１３】
即ち、暖房温度が設定温度よりもかなり低い場合は、補助加熱ヒーター７を作動させ、三方弁８のＡ、Ｂを開通させて、循環ポンプ４を連続稼働させることにより、温水タンク１と補助加熱ヒーター７の両方の熱源を利用することで昇温速度を高めることができる。また、暖房温度が設定温度に近くなった時点で、補助加熱ヒーター７を停止する。更に、暖房温度が設定温度以上になった場合は、三方弁８のＡ、Ｂ、Ｃを開通させて新たな熱媒体液を停止すればよい。
【００１４】
図３では、図２の実施態様において、温水タンク１の温水の一部を循環ポンプ４（Ｐ２）で取り出し、温水タンクの外側に設置した循環制御装置中に熱交換器５を設けて熱交換することにより熱媒体液を加熱するようにした構造のものである。図３の場合、暖房温度が設定温度よりもかなり低い場合は、補助加熱ヒーター７を作動させ、循環ポンプ４のＰ１，Ｐ２を両方とも連続稼働させることにより、温水タンク１と補助加熱ヒーター７の両方の熱源を利用することで昇温速度を高めることができる。また、暖房温度が設定温度に近くなった時点で、補助加熱ヒーター７を停止する。更に、暖房温度が設定温度以上になった場合は、循環ポンプ４のＰ１を停止すればよい。
【００１５】
その他、上記の図２，図３の実施態様において、暖房温度の状況に応じて補助加熱ヒーター７の電力制御を行えばよい。また、暖房温度に応じて、循環ポンプ４の流量制御を行う、或いは、電力と流量を組み合わせることができる。
【００１６】
また、ヒートポンプ、コジェネレーションなど、熱源の性質によっては、温水タンクに貯められる温水の温度を高くすると、熱効率の低下を招くことになるが、本発明で使用できる温水温度は、一般的に使用される６０〜９０℃の領域の高温水に限定されず、温水マットに３５〜５０℃程度の低温水の熱媒体液を供給する場合にも、前記の補助加熱ヒーター、ポンプを制御することにより対応することができる。例えば、スタートアップ時は、前記の補助加熱ヒーターを用いて高温水を供給し、暖房温度定常状態になってから、補助加熱ヒーターを休止させ、ポンプ流量の制御だけで低温水の循環だけを行うような方式が想定される。
【００１７】
以上、図面の実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明はその趣旨を越えない限り、前記実施形態の例に限定されるものではない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、省エネルギーで効率よく部屋を暖めることができ、設備の敷設も容易な床暖房システムが提供されるので、その産業上の利用価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の床暖房システムの第一実施態様の構成を示す図である。
【図２】本発明の床暖房システムの第二実施態様の構成を示す図である。
【図３】本発明の床暖房システムの第三実施態様の構成を示す図である。
【符号の説明】
１温水タンク
２循環制御装置
３床暖房放熱器（温水マット）
４循環ポンプ
５熱交換器
６温度センサー
７補助加熱ヒーター
８三方弁

Claims

加熱ユニットと放熱器とを備える床暖房システムにおいて、前記加熱ユニットで温水タンクの温水を熱交換することで熱媒体液を加熱し、前記放熱器に前記加熱された熱媒体液を循環させることを特徴とする床暖房システム。
加熱ユニットに補助加熱ヒーターを設けてなる請求項１の床暖房システム。
温水タンク内に熱交換器を設けてなる請求項１又は２の床暖房システム。
温水タンク内の温水を、前記温水タンクの外部に設けた熱交換器に循環させてなる請求項１又は２の床暖房システム。
補助加熱ヒーターが高周波誘導加熱式ヒーターである請求項１〜４のいずれかの床暖房システム。