JP3164094U - 深夜電力利用型床暖房システム - Google Patents

Abstract

【課題】本考案は、深夜電力利用して水またはクーラント混合液を加熱し、床暖房機に使用する廃液からなる熱媒と熱交換させる経済的な床暖房システムに関する。【解決手段】廃油を熱媒にして循環させる床暖房機の前記熱媒を加熱する熱交換器に、深夜電力を用いて作動させたヒーターによってタンク内で加熱された水又は水とクーラントを混合したクーラント混合液を通して熱交換し、前記床暖房機を通って放熱した熱媒を加熱してなることを特徴とする。水又はクーラント混合液は、タンクと熱交換器との間を循環させる構成としてもよいし、水の場合には熱交換器に導入する温湯のタンクと導出された水を保存するタンクとを分けてもよい。【選択図】図１

Description

本考案は、深夜電力利用した安全で経済的な床暖房システムに関する。

深夜電力を用いた床暖房システムとして、例えば特開２００５−５５１３０の蓄熱式床暖房システムとして、床暖房にのみ使用する熱媒を深夜電力のみを利用して加熱するヒートポンプと、床下空間に設置されて前記熱媒を貯留する蓄熱槽と、前記熱媒によって床を暖める床暖房器と、前記ヒートポンプによって加熱した高温熱媒を前記蓄熱槽内に導くとともに、前記蓄熱槽内の低温熱媒を前記ヒートポンプに導く蓄熱用熱媒回路と、前記蓄熱槽内の高温熱媒を前記床暖房器に導くとともに、前記床暖房器からの低温熱媒を前記蓄熱槽内に導く暖房用熱媒回路とからなる構成が知られている。
しかし、上記構成ではヒートポンプによって熱媒を加熱する構成であり構造が複雑化するという問題点があった。

特開２００５−５５１３０

この考案が解決しようとする問題点は、水または水とクーラント混合液を深夜電力のみを利用したヒーターを用いて加熱し、この加熱した温湯又は混合液を床暖房機の管路内を循環する熱媒と熱交換するものであり、床暖房の熱媒には使用済みの廃油を用いた構成の深夜電力利用型床暖房システムを提供することにある。

本考案は、水またはクーラント混合液を深夜電力のみを利用したヒーターを用いて加熱し、該加熱した温湯又は混合液を用いて、床暖房機の管路内を循環して放熱した廃油からなる熱媒を熱交換器で加熱してなることを特徴とする。
請求項１の考案では、
廃油を熱媒にして床暖房機の管路内を通過する前記熱媒を加熱する熱媒循環路に熱交換器を設け、
該熱交換器に、深夜電力を用いて作動させたヒーターによってタンク内で加熱された水又はクーラント混合液を通して前記床暖房機用の熱媒と熱交換させて該熱媒を加熱してなることを特徴とする。
請求項２の考案では、
前記タンク内に収納された水がヒーターによって加熱された温湯となり、該温湯がタンクから熱交換器を通り熱交換された後に前記タンクとは別の保存タンクに収納され、前記タンク内の温湯が空になると保存タンクから前記タンク内に水が移動させることを特徴とする。
また、請求項３の考案では、
前記タンク内に収納されたクーラント混合液がヒーターによって加熱されたクーラント混合液となり、該加熱されたクーラント混合液がタンクから熱交換器を通り熱交換された後に前記タンクに戻ることを特徴とする。

本考案では、実験の平均値によると、同時間での温度上昇比を、灯油価格と深夜電力料との価格差（２０１０年７月の料金を基準とする）で比較すると、深夜電力料は約半分の価格であり、室内の面積比では約半分となり非常に経済的であり、また灯油のように煤煙を出さないので環境に優しいことが確認された。

図１は熱交換を水で行う場合の床暖房システムの説明図である。（実施例１） 図２は熱交換をクーラント混合液で行う場合の床暖房システムの説明図である。（実施例２）

深夜電力を利用して水又はクーラント混合液を加熱し、床暖房機の管路内を循環する熱媒と熱交換させるので、簡単で且つ経済的な深夜電力利用型床暖房システムを実現した。

以下に、本考案の深夜電力利用型床暖房システム１の実施例１について図面を参照しながら説明する。
本実施例１では、図１に示すように、熱媒との熱交換に水を用いる場合について説明する。

床暖房システム１に用いられる床暖房熱媒循環システム１０は、熱交換器１１で加熱された熱媒を床暖房機１２の管路１５内を通して放熱させて、低温となった前記熱媒を再度、熱交換器１１に戻して加熱させる循環路１３を有しており、ポンプ１４によって前記熱媒を熱交換器１１と床暖房機１２の間を循環させる構成からなっている。
本実施例では前記ポンプ１４にはＶＴＰポンプを用いているが、特に限定されるものではない。

上記床暖房熱媒循環システム１０で使用する熱媒として、本実施例では内燃機関（エンジン）からの使用済みのオイル（廃油）を濾過して使用している。
このように濾過された廃油は半永久的に使用が可能である。
使用済みオイルとしては、ガソリンエンジンオイル、特にディーゼルエンジンオイルを用いてもよい。熱を蓄えるカーボンが多く含まれているからである。

前記熱媒を加熱する方法として、本実施例１では前述のように加熱した水（温湯）を用いている。
床暖房システム１に用いられる熱媒加熱システム２は、深夜電力を利用したヒーター３を有して水を加熱する温湯タンク４と、該タンク４内の温湯を前記熱交換器（フレキシブルステンパイプ）１１に通し、熱交換後の温水を温湯タンク４とは別の保存タンク６に導入するポンプ５を備えた温湯流路７とを有している。

前記温湯タンク４は、本実施例では容量が２００リットルのものが用いられており、ヒーター３には約３Ｋｗのものを用いるが、補助ヒーターとして約１Ｋｗのものを追加してもよい。
上記ヒーターはいずれも深夜電力を利用するので、電力料金が約１／３に節約できる。

また、前記保存タンク６に溜まった水を温湯タンク４ヘ導入するポンプ８を備えた補給流路９が設けられており、前記温湯タンク４が空になると、図示しないセンサで検知し、ポンプ８を作動させて保存タンク６に溜まった水を温湯タンク４ヘ移動させる。
前記ポンプ５、８には電磁式ポンプなどを用いて自動制御しうる構成が好ましい。

また、温湯タンク４には図示しない水位センサを設けておき、水道水を補給するようにしてもよい。
水道水はヒスタンク(図示省略)を介して温湯タンク４に補給する構造としてもよい。
上記実施例では、温湯タンク４と保存タンク６とを別体とし一定温度の温湯の連続供給を可能としたが、前記ヒーターによる水温制御により温湯の温度を一定に維持する水温制御装置を設けることで温湯タンク４及び保存タンク６に替えて一つの兼用タンクを用い、温湯を循環させる構成としてもよい。

また、前記ヒーターやモーター用の通電回路にはブレーカを設けておくことが安全対策上好ましい。
異状時には前記ブレーカーが作動することで、漏電によるトラブルの防止、温湯タンクの空だき防止、過熱防止、停電時の安全対策として、電源が自動的に切断される。
また、地震時には耐震自動電源切断装置を設ければ、作動の安全に万全を施すことができる。

床暖房機の管路等の施工事は、床材の垂木の間に断熱材として、例えば厚さ１０〜２０ｍｍの発泡スチロールの上に、架橋ポリエチレンのヒーティングパイプ（内径１０ｍｍ、外径１３ｍｍ）でパイプとパイプの間の間隔を１５０ｍｍから２００ｍｍ離して配置している。

上記パイプの間隔を定めて配管後に、パイプの隙間と床のフローリングとの間に、丸みを帯びた硬い玉砂利で直径２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度のもの（河川で採取されたもので、山砂利は使用しない）を敷き詰め、この上に床用のフローリングを張る。

施工は容易であり、コンクリートを使用しないため、一面を汚れることなく仕上げることができる。
尚、一本のヒーティングパイプの長さは約３０ｍ以内に抑え、熱媒（廃油）分配器（ヘッダー）で複数に分岐させる。
床暖房機の温度制御には床暖房コントローラーを室内の壁面などの取り扱いが容易な所定の取付場所にの壁に取り付ける。

これにより、床暖房を行う場合には、前記床暖房熱媒循環システム１０で使用する熱媒を、熱媒加熱システム２により加熱する。
即ち、深夜電力を利用したヒーター３によって温湯タンク４内の水が加熱されて温湯となっており、その温湯をポンプ５により温湯タンク４から熱交換器１１に通す。

そして、熱交換器１１内で温湯と熱媒（廃油）との間で熱交換が行われ、熱媒が加熱されて床暖房熱媒循環システム１０を循環する。
一方、熱交換後の放熱した水は前記ポンプ５により保存タンク６に導入され、温湯タンク４が空になるまで行われる。

温湯タンク４が空になると、保存タンク６に溜められた水が温湯タンク４に移動して、ヒーター３による加熱が再度行われる。
このようにして床暖房機で使用される熱媒（廃油）を温湯を用いて熱交換することができる。

図２に示す深夜電力利用型床暖房システム１は、床暖房機で使用する熱媒（廃油）の熱交換に水とクーラントとを混合したクーラント混合液を用いた異なる実施例を示す。
本実施例では、床暖房機の熱媒としての使用済みオイルとして、ガソリンエンジンオイル、特にディーゼルエンジンオイルを用いている。

クーラント混合液としては、本実施例では、自動車のラジエーターに使用されてるクーラントと水の混合液を使用する。
クーラントと水の混合比率は、床暖房機を使用する場所の外気温度、最低温度等を基準に混合の割合を定めることが好ましい。

クーラント混合液を使用する場合には、クーラント混合液用タンク２４（容量２００リットル）が使用される。
本実施例では、給水蓋には圧弁キャップ（図示せず）を使用することが好ましい。圧弁キャップはラジエーターキャップと同構造の蓋を使用する。

本実施例では、水道水と直結する必要がないが、床暖房ユニットの作動から約１年ごとに混合液を定期点検することが好ましい。
また、定められた混合液の目減り（数量）の際は補給する必要がある。
本実施例２でも、クーラント混合液用タンク２４には深夜電力を利用したヒーター２３が設けられており、クーラント混合液を加熱している。

クーラント混合液用タンク２４には、該タンク２４内の加熱したクーラント混合液を前記熱交換器１１に通し、熱交換後の放熱されたクーラント混合液を前記タンク２４に戻して循環させるポンプ２５を備えた循環流路２７が設けられている。
その他の構成は前記実施例と同様であるので、同一構成には同一符号を付してその説明を省略する。

この考案の床暖房機の構造は特に限定されないが、床暖房機の床面に配管された管路内で放熱し、その後に熱交換器で再加熱されて前記床暖房機に戻る熱媒を用いる構成であればよい。
その他、要するにこの考案の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。

１ 床暖房システム
２ 熱媒加熱システム
３ ヒーター
４ 温湯タンク
５ ポンプ
６ 保存タンク
７ 温湯流路
８ ポンプ
９ 補給流路
１０ 床暖房熱媒循環システム
１１ 熱交換器
１２ 床暖房機
１３ 循環路
１４ ポンプ
１５ 床暖房機の床面の配管
２３ ヒーター
２４ クーラント混合液用タンク
２５ ポンプ
２７ 循環流路

Claims (3)

1. 廃油を熱媒にして床暖房機の管路内を通過する前記熱媒を加熱する熱媒循環路に熱交換器を設け、
   該熱交換器に、深夜電力を用いて作動させたヒーターによってタンク内で加熱された水又はクーラント混合液を通して前記床暖房機用の熱媒と熱交換させて該熱媒を加熱してなることを特徴とする深夜電力利用型床暖房システム。
2. タンク内に収納された水がヒーターによって加熱された温湯となり、該温湯がタンクから熱交換器を通り熱交換された後に前記タンクとは別の保存タンクに収納され、前記タンク内の温湯が空になると保存タンクから前記タンク内に水が移動させることを特徴とする請求項１に記載の深夜電力利用型床暖房システム。
3. タンク内に収納されたクーラント混合液がヒーターによって加熱されたクーラント混合液となり、該加熱されたクーラント混合液がタンクから熱交換器を通り熱交換された後に前記タンクに戻ることを特徴とする請求項１に記載の深夜電力利用型床暖房システム。

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