JP2005042958A

JP2005042958A - 暖房システム

Info

Publication number: JP2005042958A
Application number: JP2003201212A
Authority: JP
Inventors: Tatsuro Murai; 達郎村井; Nobuyuki Ijima; 信幸井島; Hiroshi Nakagawa; 中川　　浩; Masao Tsuji; 正雄辻; Hiroshi Yokoyama; 弘嗣横山; Mamoru Endo; 衛遠藤
Original assignee: Panahome Corp
Current assignee: Panasonic Homes Co Ltd
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2005-02-17

Abstract

【課題】ランニングコストを低減し設備メンテナンスの容易な暖房システムを提供する。
【解決手段】外周部布基礎に沿って断熱層を形成するとともに、前記外周部布基礎により囲まれた床下空間に蓄熱部とエアコン室内機とを設け、前記蓄熱部は、エアコン室内機が発生する熱風により蓄熱されることを特徴とし、前記エアコン室内機が発生する熱風は、蓄熱部内部を通り、また前記蓄熱部は、複数の蓄熱ブロックを並べて形成され、気密シートで被覆される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床下空間に蓄熱部を設け暖房を図るもので、エネルギー効率が高いためランニングコストが安く、メンテナンスが容易な暖房システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
床下に蓄熱部を設け、その熱を利用して室内空間を暖房する装置としては、例えば、図７、８に示すように、ガス給湯器など熱源機ａから給湯される温水をポンプｂにより循環する温水管ｃを配管し、ヘッダーｄで分岐する温水パイプｅを床暖房用パネルｆに配設して床暖房を行なうと同時に、蓄熱部ｇにその熱の一部を蓄え、例えば就寝時等に放熱して一定の温度に保つシステムが提案されている。
（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２９１９６５号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の蓄熱装置においては、ガス給湯器、電気温水器など熱源機を用いるため、蓄熱のためにガス、電気などのエネルギーを多く消費してランニングコストが高くなり、また熱源機と蓄熱部の間に温水を循環する配管部において水漏れを生じることがあり、これを保全するためメンテナンス作業が必要となるなどの問題があった。
【０００４】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、ランニングコストを低減し設備メンテナンスの容易な暖房システムの提供を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、外周部布基礎に沿って断熱層を形成するとともに、前記外周部布基礎により囲まれた床下空間に蓄熱部とエアコン室内機とを設け、前記蓄熱部は、エアコン室内機が発生する熱風により蓄熱されることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、前記エアコン室内機が発生する熱風は、蓄熱部内部を通ることを特徴とし、請求項３記載の発明は、前記蓄熱部は、複数の蓄熱ブロックを並べて形成され、前記エアコン室内機の熱風は、前記蓄熱ブロックに設けられた孔を通ることを特徴とする。
【０００７】
請求項４記載の発明は、前記蓄熱部は、気密シートで被覆されることを特徴とし、請求項５記載の発明は、前記床下空間に、前記蓄熱部を蓄熱した熱風を珪藻土を用いて調湿する調湿部を設け、かつ調湿された熱風を室内空間に送り込むことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の暖房システム１を示す斜視図、図２はそのＡ−Ａ断面図、図３はその主要部を示す拡大斜視図である。
【０００９】
図１、２において、本実施形態の暖房システム１は、外周部布基礎Ｂｏに沿い設けられた断熱層２と、床下空間３に設けられた蓄熱部４と、エアコン室内機Ｅとを具える。
【００１０】
前記外周部布基礎Ｂｏは、建築物の構造体を構成する柱、土台、壁、床などを支えるため地盤上に小高さに連続して設けられた布基礎のうち、前記建築物の外周に位置するものをいう。前記外周部布基礎Ｂｏの内側に、これに直交して縦横に配された内部布基礎Ｂｉが形成される。なお前記外周部布基礎Ｂｏの上には外壁、出入り口開口などが形成され、前記内部布基礎Ｂｉの上には間仕切壁、間仕切ドアなどが形成される。
【００１１】
前記断熱層２は、前記外周部布基礎Ｂｏの内側又は外側の少なくとも一方に設けられる。前記断熱層２が外周部布基礎Ｂｏの外側にのみ形成される場合、所謂外断熱構造をなし、熱容量の大きなセメントコンクリートで形成される外周部布基礎Ｂｏ自体が蓄熱部として機能するため、蓄熱容量が増加する点で好ましい。
【００１２】
前記断熱層２は、発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、発泡フェノールなどの発泡樹脂板、グラスウール、ロックウール、木質繊維ボード、炭化発泡コルクなどを用い、接着剤、両面粘着テープなどにより外周部布基礎Ｂｏの表面に添着される。また硬質ウレタンフォームなどを外周部布基礎Ｂｏの表面に吹き付けて断熱層２を成形することもできる。
【００１３】
前記断熱層２は、外周部布基礎Ｂｏの全周に亘り隙間なく形成される。さらに内部布基礎Ｂｉの外周部布基礎Ｂｏに連続する部分は、図１に示すように、前記連続部から例えば１〜３ｍ程度、両側表面に断熱層２が形成されることにより、内部布基礎Ｂｉを伝導した熱ロスを抑制できる点で好ましい。
【００１４】
前記床下空間３は、上下を床Ｆとべた基礎Ｇで仕切られ、横方向は前記外周部布基礎Ｂｏで囲まれるため、断熱性の高い閉空間として構成される。床下空間３の湿度を抑制するなどのため、通常外周部布基礎Ｂｏは、外気と通気するための基礎換気口が設けられるが、本例では、エアコン室内機により床下空間３が空調されるため、基礎換気口は設けられていない。また、前記内部布基礎Ｂｉは、図１に示すように、内部布基礎Ｂｉで区画された床下空間３を連続させる内部換気口２１が形成され、これにより、床下空間３は全体が相互に空気が流通する一つの閉空間を構成している。
【００１５】
前記エアコン室内機Ｅは、エアコン室外機２２と組み合わされて、空気熱源ヒートポンプ式の空調装置を構成するものである。膨張弁を用いて低温化させた二酸化炭素などの熱媒体に、エアコン室外機２２に具えた第１の熱交換器において熱を集めて蓄熱した後、該熱媒体を圧縮機で圧縮することにより高温化し、エアコン室内機Ｅに具えた第２の熱交換器において熱を放出するサイクルにより、エアコン室内機Ｅから熱風を発生する。なお、前記エアコン室外機２２は、本例では、外周部布基礎Ｂｏの外側に設置されている。
【００１６】
前記空気熱源ヒートポンプ式の空調装置はエネルギー効率が高く、出力／ヒートポンプ消費電力で示される成績係数ＣＯＰは、例えば３〜６程度となり、通常の電気加熱式温風装置の約５倍の効率がえられる。さらに、午後１１時から翌日の午前７時間までの深夜電力を利用して運転すると、通常の電力に比べエネルギーコストを約３分の１程度に低減することができるとともに、電力エネルギー消費のバランスをとり全体として省エネルギーを図ることができる。従って、前記ヒートポンプＨＰのエネルギー効率に加え深夜電力を利用することにより、昼間電気加熱式温風装置を使用する場合に比べ、エネルギーコストは約１５分の１程度に抑えることができ、ランニングコストを大幅に低減しえる。
【００１７】
前記蓄熱部４は、複数の蓄熱ブロック４ｂを並べて形成されている。前記蓄熱ブロック４ｂは、本例では、セメントコンクリートを直方体状に型枠成形した所謂コンクリートブロックが用いられる。前記蓄熱ブロック４ｂは、３個の孔５を具え、該孔５が連続するように横に２列かつ上下２段隙間なく並び、さらにその横に沿い長手方向に向く同じ蓄熱ブロック４ｂが１列上下に２段並び、蓄熱部４を形成している。前記蓄熱ブロック４ｂは、例えば縦２０〜３０ｃｍ、横４０〜５０ｃｍ、高さ１０〜２０ｃｍ程度に形成され、孔の直径は例えば５〜１５ｃｍ程度に形成される。なお前記孔５は、本例では、断面円形に形成されるが、断面矩形でもよい。
【００１８】
また蓄熱部４を構成する蓄熱ブロック４ｂの数は、例えば１００〜５００個程度であり、必要とする蓄熱容量、床下空間の大きさなどの条件に従い選択される。さらに並べられる列の数、段の数も諸条件に応じ設定される。本例の蓄熱部４は、床下空間３全体の中で、図４に示すリビングルームＬの下部で、しかも外周部布基礎Ｂｏに沿う位置に形成されている。しかし本発明の蓄熱部４の配置はこれに限定されるものではなく、例えば外周部布基礎Ｂｏの内側に沿いその全長に亘って形成されてもよい。このように、複数の蓄熱ブロック４ｂを並べ蓄熱部４を形成すると、必要な蓄熱容量、設置箇所の条件に適した蓄熱部４を容易に構成できる点で好ましい。
【００１９】
また、前記蓄熱部４は、蓄熱ブロック４ｂを用いて構成するほか、出入口を設けた容器内に砕石を充填して構成することもでき、潜熱蓄熱材を使用することもよい。
【００２０】
前記蓄熱部４及び前記エアコン室内機Ｅは、その上面を気密シート６で連続的に覆われ、該気密シート６の一方の端部は、エアコン室内機Ｅの上面Ｅｕ、側面Ｅｓに両面粘着テープで添着されるとともに、蓄熱部４を覆う気密シート６の両側の縁部６ｓはべた基礎Ｇの表面に粘着テープで添着されている。これにより、エアコン室内機Ｅから供給される熱風は漏れることなく蓄熱部４に供給される。また蓄熱部４は気密シート６で被覆されるため熱風は蓄熱部４の外に逃げることが無く、蓄熱ブロック４ｂに設けられた孔５を通り、該孔５の内周面から熱風の熱が蓄熱部４に蓄熱される。このように、前記熱風は蓄熱部４内部を通るため、熱交換の効率に優れる点で好ましい。
【００２１】
なおエアコン室内機Ｅから供給される熱風は、例えば３０〜６０℃程度である。蓄熱部４を通り熱交換を終えて床下空間に出た熱風は、温度低下するものの、床下空間の雰囲気温度よりも高いため、床下空気と混合してその温度を高める。エアコン室内機Ｅの背面は、空気取り入れ口が形成されているため、気密シート６で覆われることはない。なお、前記気密シート６は、塩化ビニル、ポリエチレン、ナイロンなどを用い、内部の状態を目視できるため透明のものが望ましい。
【００２２】
前記蓄熱された蓄熱部４は、例えば２５〜４０℃程度に温度上昇し、エアコン室内機Ｅの運転停止後もその表面から熱を放出して床下空間の雰囲気温度を高め、一階の床面の温度を上昇させることにより所謂床暖房を行なう。また蓄熱部４は熱容量が大きく、かつ外周部布基礎Ｂｏに沿って形成された断熱層２により熱ロスが抑えられれるため、床暖房効果が長時間持続する。また熱媒体はエアコン室内機Ｅが発生する熱風を用いる空気式の蓄熱方式であるため、前記従来のように温水管の配管を必要とせず、設備が簡単であり水漏れを生じる恐れもなく、そのためメンテナンスが容易である。
【００２３】
〈実施例〉一階の平面配置を図４に示すように、厨房装置を介して隣接するキッチンＫと、リビングルームＬと、和室Ｗと、玄関ホールＨとを具え、その主な仕様を表１に示した家屋において、図１及び表２に示す、床下空間３の中でリビングルームＬの下部に蓄熱部４を設置した暖房システム１を装備して、エアコンを深夜電力利用の時間帯である午後１１時から午前７時の間、最大暖房能力４ｋＷで連続運転し、家屋各部における温度推移を測定し、その結果を図５に示す。なお温度測定は、表３の方法によりデータを自動記録装置に収録した。
【００２４】
【表１】

【００２５】
【表２】

【００２６】
【表３】

【００２７】
午前７時にエアコンの運転を停止した後もリビングルームＬの温度は１７〜１８℃の範囲で略一定に推移し、床表面の温度は運転停止後２０℃から約１８℃に低下するが以降はその温度で略一定に推移し、蓄熱部４と断熱層２による温度持続効果が顕著にあらわれている。
【００２８】
次に図６に基づき、本発明の異なる実施態様を説明する。本例では、断熱層２を添設した外周部布基礎Ｂｏに囲まれた床下空間３に蓄熱部４と、該蓄熱部４に熱風を供給して蓄熱するエアコン室内機Ｅと、前記蓄熱部４を蓄熱した後の熱風を調湿する調湿部７とを具える。前記調湿部７は例えば、入口２４と出口２５を具えた容器２６の内部に珪藻土の砕石を充填して形成される。珪藻土は、珪藻と呼ばれる植物プランクトンの死骸が長い時間かかって化石化して出来た土であり、直径が数〜数十μｍで、内部と、外部に通じる０．１〜１．０μｍの無数の細孔が形成されているため、吸水性、吸着性に富み、多湿の空気の湿気を吸収し、逆に乾燥空気に湿気を与えることにより、適度の湿度に調整する機能に優れている。
【００２９】
前記調湿部７は、このほか珪藻土を粉状、粒状に粉砕した上で、粘土などのバインダイを加配して適宜形状に混錬成形したものを例えば８００〜１０００℃程度で焼成した珪藻土の加工製品を用いることもでき、また珪藻土に適宜ゼオライト、セピオライト、シリカゲル、イモゴライトなどの調湿材を加配することもよい。
【００３０】
前記調湿部７で調湿された前記熱風は、図６に示すように、床下空間３及び間仕切壁２７内に連続して配設された空気ダクト２８を経由して室内空間Ｒに送り込まれる。前記蓄熱部４に蓄熱した後にあっても、室内温度よりも高温でしかも調湿された良質な熱風が室内空間Ｒに供給されるため、快適な暖房効果が得られる点で好ましい。
【００３１】
なお、図６に示すように、蓄熱部４に蓄熱したあとの熱風は、前記蓄熱部４と調湿部７の入口２４との間に設けられた三方弁２９の操作により選択され、調湿部７を介し室内空間Ｒに供給され流路と、床下空間３内にもどり再度エアコン室内機Ｅで加熱される流路との何れかに流れる。
【００３２】
【発明の効果】
上述したように、請求項１記載の発明では、断熱層が形成された外周部布基礎により囲まれた床下空間に蓄熱部とエアコン室内機とを設け、前記蓄熱部を、エアコン室内機が発生する熱風により蓄熱するため、エネルギー効率が高く暖房のランニングコストを下げることができ、空気式システムのため設備が比較的簡単となり、水漏れを生じることもない。
【００３３】
請求項２記載の発明は、熱風が蓄熱部内部を通るため熱交換効率が高く、請求項３記載の発明は、複数の蓄熱ブロックを並べて蓄熱部を形成するため、蓄熱容量、設置箇所の条件などに適した蓄熱部が得られ、請求項４記載の発明は、蓄熱部を気密シートで被覆することにより熱風が蓄熱部から逃げることを防止できる。
【００３４】
請求項５記載の発明は、調湿部で調湿された熱風を室内空間に供給することにより快適な暖房がえられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を例示する斜視図である。
【図２】そのＡ−Ａ断面図である。
【図３】その要部拡大斜視図である。
【図４】本発明の一実施例の暖房システムを設置した家屋の平面配置図である。
【図５】その暖房システムを運転した温度データを示すグラフである。
【図６】本発明の異なる実施の形態を例示する縦断面図である。
【図７】従来例の床暖房システムを示す要部縦断面図である。
【図８】そのシステム概略図である。
【符号の説明】
１暖房システム
２断熱層
３床下空間
４蓄熱部
４ｂ蓄熱ブロック
５設けられた孔
６気密シート
７調湿部
Ｂ外周部布基礎
Ｅエアコン室内機
Ｒ室内空間

Claims

外周部布基礎に沿って断熱層を形成するとともに、前記外周部布基礎により囲まれた床下空間に蓄熱部とエアコン室内機とを設け、
前記蓄熱部は、エアコン室内機が発生する熱風により蓄熱されることを特徴とする暖房システム。
前記エアコン室内機が発生する熱風は、蓄熱部内部を通ることを特徴とする請求項１記載の暖房システム。
前記蓄熱部は、複数の蓄熱ブロックを並べて形成され、
前記エアコン室内機の熱風は、前記蓄熱ブロックに設けられた孔を通ることを特徴とする請求項１又は２記載の暖房システム。
前記蓄熱部は、気密シートで被覆されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の暖房システム。
前記床下空間に、前記蓄熱部を蓄熱した熱風を珪藻土を用いて調湿する調湿部を設け、かつ調湿された熱風を室内空間に送り込むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の暖房システム。