JP2015132435A

JP2015132435A - 暖房システム及び建物

Info

Publication number: JP2015132435A
Application number: JP2014004822A
Authority: JP
Inventors: 大介朝桐; Daisuke Asagiri
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2015-07-23

Abstract

【課題】床上空間毎の必要な温度分布まで考慮した暖房システムを提供する。【解決手段】建物１の床下空間４内に放熱器２が設置された建物の暖房システムであって、床下空間４の直上の床上空間５毎に、床下空間４の上側面を形成する床部１ａの下面に、高い相転移温度に設定された潜熱蓄熱材３１と、これよりも低い相転移温度に設定された潜熱蓄熱材３２とが貼設された構成とされている。【選択図】図１

Description

本発明は、建物の暖房システム、及びこの暖房システムを備えた建物に関するものである。

従来から、例えば、特許文献１には、建物の床下空間内に放熱器を設置し、この床下空間の上側面を形成する床部の下面に潜熱蓄熱材を貼設して、この床下空間の直上の床上空間を長時間快適な温度に維持することができる暖房システムが開示され、知られている。

特開２００５−３３１１３２号公報

しかしながら、上記した特許文献１のような従来の暖房システムでは、床上空間の用途毎にそれに見合った相転移温度に設定された潜熱蓄熱材が用いられることまでは考慮されているものの、床上空間毎の必要な温度分布までは考慮したものではなかった。

具体的には、例えば、床上空間が居間として用いられる場合、通常、人が多く滞在する箇所は中央部及びその近傍であり、隅などに居ることは少ないので、この隅などを暖めすぎるのは無駄である。

そこで、本発明は、床上空間毎の必要な温度分布まで考慮した暖房システム、及びこの暖房システムを備えた建物を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の暖房システムは、建物の床下空間内に放熱器が設置された建物の暖房システムであって、前記床下空間の直上の床上空間毎に、前記床下空間の上側面を形成する床部の下面に、高い相転移温度に設定された潜熱蓄熱材と、これよりも低い相転移温度に設定された潜熱蓄熱材とが貼設されていることを特徴とする。

なお、前記潜熱蓄熱材は、暖房する温度付近で相変化を起こし、この相変化する際に大量の熱量を吸収したり放出したりするものであり、この相変化付近で極めて大量の熱を蓄えることができる材料である。

この相変化には、気体と液体との間の相変化や、液体と固体との間の相変化や、気体と固体との間の相変化があるが、液体と固体との間の相変化を利用すると取り扱い易いので、多く使用される。この固体から液体に沿う変化するのが溶解であり、通常固化する固化温度と液化する融解温度とは略同じである。

このような潜熱蓄熱材としては、塩化カルシウム水和物（ＣａＣｌ₂・６Ｈ₂Ｏ）、硫酸ナトリウム水和物（Ｎａ₂ＳＯ₄・１０Ｈ₂Ｏ）、チオ硫酸ナトリウム水和物（Ｎａ₂Ｓ₂Ｏ₃・５Ｈ₂Ｏ）、酢酸ナトリウム水和物（ＣＨ₃ＣＯＯＨ・３Ｈ₂Ｏ）等の無機水和塩や、パラフィン（Ｃ₁₈Ｈ₃₈，Ｃ₂₀Ｈ₄₂、Ｃ₂₂Ｈ₄₆）等の有機物化合物が好適に用いられる。そして、無機水和塩系潜熱蓄熱材は相変化温度を調整するために融点調和剤や、耐久性を高めるために過冷却防止剤、相分離防止剤を添加した混合物をポリプロピレンなどの合成樹脂製の容器に充填した潜熱蓄熱体として用いられるのが好ましい。また、パラフィン系潜熱蓄熱材はパラフィンをゴム又は合成樹脂に練りこみ、板状に成形したものをアルミラミネート被覆材で被覆したものとして用いられるのが好ましい。

ここで、前記床上空間の人が長時間滞在する可能性が高い箇所の前記床部の下面には、高い相転移温度に設定された前記潜熱蓄熱材が貼設されているとよい。

また、前記建物は、前記放熱器の直上の床部の下面に、前記潜熱蓄熱材が貼設されていない床上空間を有するとよい。

さらに、前記床上空間の前記床部の下面の一部には、断熱材が貼設されているとよい。

また、前記床下空間の内側側面又は外側側面には断熱材が設けられているとよい。

さらに、前記建物は太陽光発電装置を備え、前記放熱器には、前記太陽光発電装置で発電された電力と、系統電力とを切り替えて供給可能とされているとよい。

本発明の建物は、上記した本発明の暖房システムを備えていることを特徴とする。

このような本発明の暖房システムは、建物の床下空間内に放熱器が設置された建物の暖房システムである。

そして、床下空間の直上の床上空間毎に、床下空間の上側面を形成する床部の下面に、高い相転移温度に設定された潜熱蓄熱材と、これよりも低い相転移温度に設定された潜熱蓄熱材とが貼設された構成とされている。

上記した構成なので、床上空間を長時間快適な温度に維持することができるのは勿論、床上空間毎に、必要な温度分布で暖めることができるため、経済性にも優れている。

ここで、床上空間の人が長時間滞在する可能性が高い箇所の床部の下面には、高い相転移温度に設定された潜熱蓄熱材が貼設されている場合は、居住者等が最も快適性を求める箇所を重点的に暖めることができる。

なお、床上空間の隅などでも、窓際等のときは、コールドドラフトを防止するために、その箇所の床部の下面にも、潜熱蓄熱材として、他の箇所よりも高い相転移温度に設定されたものが貼設されているとよい。

また、建物は、放熱器の直上の床部の下面に、潜熱蓄熱材が貼設されていない床上空間を有する場合は、床上空間が通常時はあまり使用しない客間などでも、使用時に放熱器に電力を供給すれば、即座にその床上空間を暖めることができる。

さらに、床上空間の床部の下面の一部には、断熱材が貼設されている場合は、上部が収納部等である際は、暖める必要が無いので有用である。

また、床下空間の内側側面又は外側側面には断熱材が設けられている場合は、床下空間を断熱構造とするので、床下空間内の暖気の熱を屋外に極力漏らすことなく、エネルギー効率を良くして床下空間内を暖めることができる。

さらに、建物は太陽光発電装置を備え、放熱器には、太陽光発電装置で発電された電力と、系統電力とを切り替えて供給可能とされている場合は、日中は太陽光発電装置で発電された電力を放熱器に供給し、深夜等には系統電力を放熱器に供給するようにすれば、より経済性に優れたものとすることができる。

このような本発明の建物は、上記した本発明の暖房システムを備えた構成とされている。

上記した構成なので、上記した本発明の暖房システムの効果を奏する建物とすることができる。

実施例１の暖房システムを備えた建物の概略構成を示す説明図である。実施例２の暖房システムを備えた建物の概略構成を示す説明図である。実施例３の暖房システムを備えた建物の概略構成を示す説明図である。実施例４の暖房システムを備えた建物の概略構成を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に示す実施例１〜４に基づいて説明する。

先ず、実施例１の構成について説明する。

図１は、実施例１の暖房システムを備えた建物１の概略構成を示している。

この建物１は、断熱基礎として構築された基礎底盤コンクリート１ｂと、その側縁に立設された側壁としての基礎側壁コンクリート１ｃと、さらにその上に立設された外壁部１ｄと、その外壁部１ｄの上端開口を塞ぐ天井部１ｅとから主に構成されている。

そして、この天井部１ｅと外壁部１ｄとに囲まれる空間は、床部１ａによって床下空間４と居室などに用いられる床上空間５とが区切られた構成となっている。

ここで、床部１ａは、下面から上面へ熱が伝わりやすい熱伝導構造とされている。

また、床部１ａの下面には、その中央部に高い相移転温度に設定された潜熱蓄熱材３１が貼設され、その他にはそれより低い相移転温度に設定された潜熱蓄熱材３２が貼設されている。

なお、高い相移転温度に設定された潜熱蓄熱材３１としては、３０℃〜５０℃の比較的高温で蓄熱をするタイプのものが好適に使用され、低い相移転温度に設定された潜熱蓄熱材３２としては、２０℃〜３０℃の比較的低温で蓄熱をするタイプのものが好適に使用される。

さらに、基礎側壁コンクリート１ｃの床下空間４側には、グラスウールなどの断熱材６が取り付けられており、床下空間４内の熱が屋外に極力漏れない断熱構造となっている。

そして、床下空間４内には、放熱器２が設置されている。

さらに、建物１の屋上には、太陽光発電装置としての太陽光発電パネル７が備えられている。

そして、図示は省略したが、放熱器２は、太陽光発電パネル７からの配線がパワーコンディショナーを介して接続されているとともに、電力会社からの系統電力の電源からの配線も接続されており、制御部で制御される切替手段としてのスイッチング回路により、いずれか一方からの電力の供給が可能とされている。

これにより、放熱器２を稼働すると、潜熱蓄熱材３１，３２が蓄熱され、中央部の潜熱蓄熱材３１からは、その他の潜熱蓄熱材３２からよりも大きな熱量が床部１ａを介して伝達されるので、床上空間５の床部１ａの表面の中央部及びその近傍が特により快適な温度に暖められる。

次に、実施例１の作用効果について説明する。

このような実施例１の暖房システムは、建物１の床下空間４内に放熱器２が設置された建物の暖房システムである。

そして、床下空間４の直上の床上空間５毎に、床下空間４の上側面を形成する床部１ａの下面に、高い相転移温度に設定された潜熱蓄熱材３１と、これよりも低い相転移温度に設定された潜熱蓄熱材３２とが貼設された構成とされている。

上記した構成なので、床上空間５を長時間快適な温度に維持することができるのは勿論、床上空間５毎に、必要な温度分布で暖めることができるため、経済性にも優れている。

ここで、床上空間５の人が長時間滞在する可能性が高い箇所である床部１ａの中央部の下面には、高い相転移温度に設定された潜熱蓄熱材３１が貼設されている。

このため、居住者等が最も快適性を求める箇所である床上空間５の床面の中央部及びその近傍を重点的に暖めることができる。

また、床下空間４の内側側面には断熱材６が設けられている。

このため、床下空間４を断熱構造とするので、床下空間４内の暖気の熱を屋外に極力漏らすことなく、エネルギー効率を良くして床下空間４内を暖めることができる。

さらに、建物１は太陽光発電装置としての太陽光発電パネル７を備え、放熱器２には、太陽光発電パネル７で発電された電力と、系統電力とを切り替えて供給可能とされている。

このため、日中は太陽光発電パネル７で発電された電力を放熱器２に供給し、深夜等には系統電力を放熱器２に供給するようにすれば、より経済性に優れたものとすることができる。

このような実施例１の建物１は、上記した実施例１の暖房システムを備えた構成とされている。

上記した構成なので、上記した実施例１の暖房システムの作用効果を奏する建物とすることができる。

次に、実施例２について説明する。

なお、実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

図２は、実施例２の暖房システムを備えた建物１の概略構成を示している。

この実施例２の建物１では、床上空間５の右側がダイニングルームとして用いられ、左側がリビングルームとして用いられるとともに、床下空間４内には、ダイニングルーム下方の放熱器２と、リビングルーム下方の放熱器２とが設置されている。

そして、放熱器２，２の上方の床部１ａの下面には、高い相転移温度に設定された潜熱蓄熱材３１がそれぞれ貼設されていることが実施例１の建物１と主に異なる。

このため、床上空間５の居住者等が最も快適性を求める箇所であるダイニングルームの床面の中央部及びその近傍、及びリビングルームの床面の中央部及びその近傍の両方を重点的に暖めることができる。

なお、他の構成及び作用効果については、実施例１と略同様であるので説明を省略する。

次に、実施例３について説明する。

図３は、実施例３の暖房システムを備えた建物１の概略構成を示している。

この実施例３の建物１では、床部１ａの上部が中間壁１ｆで仕切られ、床上空間５１，５２が形成されているとともに、床下空間４内には、床上空間５１下方の放熱器２と、床上空間５２下方の放熱器２とが設置されている。

そして、床上空間５１下方側の放熱器２の直上の床部１ａの下面には、潜熱蓄熱材３１，３２が貼設されていないことが実施例１の建物１と主に異なる。

このため、床上空間５１が通常時はあまり使用しない客間などでも、使用時に放熱器２に電力を供給すれば、即座に床上空間５１を暖めることができる。

次に、実施例４について説明する。

図４は、実施例４の暖房システムを備えた建物１の概略構成を示している。

この実施例４の建物１では、床上空間５の左端に収納部８が設けられ、その下側の床部１ａの下面に断熱材３３が貼設されていることが実施例１の建物１と主に異なる。

このため、収納部８は暖める必要が無いので、放熱器２で暖められた床下空間４内の熱をより有効利用することができる。

以上、図面を参照して、本発明を実施するための形態を実施例１〜４に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、これら実施例１〜４に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、上記した実施例１〜４では、建物１を、説明が簡単なように、単純な構造としたが、勿論、これに限定されず、より複雑な構造として実施してもよい。

また、上記した実施例１〜４では、断熱材６を床下空間４の内側側面に設けて実施したが、これに限定されず、外側側面に設けて実施してもよい。

さらに、上記した実施例１〜４では、放熱器２に供給する電力として、太陽光発電パネル７で発電した電力と、系統電力とを用いて実施したが、これに限定されず、例えば、蓄電池等の蓄電装置に蓄電した電力も利用できるようにして実施してもよい。

１建物
１ａ床部
１ｂ基礎底盤コンクリート
１ｃ基礎側壁コンクリート（側壁）
１ｄ外壁部
１ｅ天井部
１ｆ中間壁
２放熱器
３１潜熱蓄熱材
３２潜熱蓄熱材
３３断熱材
４床下空間
５床上空間
５１床上空間
５２床上空間
６断熱材
７太陽光発電パネル（太陽光発電装置）
８収納部

Claims

建物の床下空間内に放熱器が設置された建物の暖房システムであって、
前記床下空間の直上の床上空間毎に、前記床下空間の上側面を形成する床部の下面に、高い相転移温度に設定された潜熱蓄熱材と、これよりも低い相転移温度に設定された潜熱蓄熱材とが貼設されていることを特徴とする暖房システム。
前記床上空間の人が長時間滞在する可能性が高い箇所の前記床部の下面には、高い相転移温度に設定された前記潜熱蓄熱材が貼設されていることを特徴とする請求項１に記載の暖房システム。
前記建物は、前記放熱器の直上の床部の下面に、前記潜熱蓄熱材が貼設されていない床上空間を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の暖房システム。
前記床上空間の前記床部の下面の一部には、断熱材が貼設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の暖房システム。
前記床下空間の内側側面又は外側側面には断熱材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の暖房システム。
前記建物は太陽光発電装置を備え、前記放熱器には、前記太陽光発電装置で発電された電力と、系統電力とを切り替えて供給可能とされていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の暖房システム。
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の暖房システムを備えていることを特徴とする建物。