JP3171527B2 - 床暖房装置および暖房床構造 - Google Patents

床暖房装置および暖房床構造

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JP3171527B2 JP12937894A JP12937894A JP3171527B2 JP 3171527 B2 JP3171527 B2 JP 3171527B2 JP 12937894 A JP12937894 A JP 12937894A JP 12937894 A JP12937894 A JP 12937894A JP 3171527 B2 JP3171527 B2 JP 3171527B2
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Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】この発明は、床暖房装置およ
び暖房床構造に関し、さらに詳細にいえば、工場、オフ
ィス、一般家庭等の床に好適な床暖房装置およびこの床
暖房装置を用いた暖房床構造に関する。

【0002】

【従来の技術】従来から寒冷地の工場、オフィス、一般
家庭等においては、ストーブ等を用いて室内の空気を暖
める室内暖房のほかに、床面を暖める床暖房が併用され
ることが多い。

【0003】上記床暖房としては、過去には、オンドル
のように、床面部材の下方空間に直接加熱された流体を
供給して流動させるようにしたものが採用されていた。
しかし、この床暖房では、流体を加熱するための装置が
必要となるとともに、かなり大量の流体を加熱しなけれ
ばならないのであるから、設備が大がかりになってしま
うとともに、流体の上流と下流とで床暖房の効率が大幅
に異なってしまう等の不都合がある。

【0004】このような点を考慮して、近年の床暖房と
しては、床面部材の下方空間に、上下面が共に蓄熱体で
覆われた、ジュール熱による面状発熱体を収容したもの
が採用されるようになってきている。ここで、面状発熱
体を覆う両蓄熱体としては、蓄熱温度が互に等しいもの
が採用されている。この床暖房を採用すれば、流体を加
熱して流動させることが全く不要になるので、全体とし
ての構成を簡単化できるとともに、小形化できる。ま
た、この床暖房が適用される範囲においてはほぼ等しい
暖房効果が得られる。さらに、面状発熱体への通電を制
御するだけで暖房、非暖房を選択できるので、制御が簡
単になる。さらにまた、面状発熱体が蓄熱体で覆われて
いるので、面状発熱体への通電を停止した後も、かなり
の時間床暖房を継続させることができる。

【0005】

【発明が解決しようとする課題】上記面状発熱体の上下
面を共に同じ蓄熱温度の蓄熱体で覆ってなる床暖房装置
を採用した場合には、面状発熱体の発熱が上下の蓄熱体
により同程度に蓄熱されるのであるから、面状発熱体へ
の通電を停止した後においては、両蓄熱体がほぼ同じ割
合で熱を放出することになる。したがって、両蓄熱体の
放熱が同じ割合で行われ、床暖房の効果のピークからの
床暖房の効果の低下割合が大きくなる。但し、床暖房が
有効に行われる時間を延長したい場合には、蓄熱体に含
まれる蓄熱剤を増量し、これに伴って面状発熱体の電気
容量を増加させることにより対処できる。しかし、この
ような対処方法を採用すると、蓄熱剤の増量、面状発熱
体の電気容量の増加の何れの面からもコストアップを招
いてしまい、経済的な床暖房システムの構築が阻害され
てしまう。

【0006】

【発明の目的】この目的は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、床暖房に着目した場合における熱効率を
高めることができる床暖房装置およびこの床暖房装置を
用いた暖房床構造を提供することを目的としている。

【0007】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、請求項1の床暖房装置は、面状発熱体の上部およ
び下部を共に潜熱蓄熱体で覆ってあるとともに、面状発
熱体の上部を覆う潜熱蓄熱体の蓄熱温度が、面状発熱体
の下部を覆う潜熱蓄熱体の蓄熱温度よりも低く設定され
てある。

【0008】請求項2の暖房床構造は、複数本の根太に
より支承された床面部材を有しているとともに、床面部
材の下方における根太間の空間に請求項1の床暖房装置
が配置されてある。

【0009】

【作用】請求項1の床暖房装置であれば、面状発熱体の
上部および下部を共に潜熱蓄熱体で覆ってあるととも
に、面状発熱体の上部を覆う潜熱蓄熱体の蓄熱温度が、
面状発熱床面部材体の下部を覆う潜熱蓄熱体の蓄熱温度
よりも低く設定されてなる床暖房装置が床面部材の下方
空間に収容されてあるので、面状発熱体の発熱時には、
面状発熱体から放出される熱が上下の潜熱蓄熱体により
蓄熱される。もちろん、潜熱蓄熱体は熱を蓄熱するだけ
でなく、ある程度熱を放出するのであるから、この間に
も床面部材が加熱される。そして、面状発熱体が発熱を
停止した後は、両潜熱蓄熱体が熱を放出するのである
が、下部の潜熱蓄熱体の蓄熱温度が上部の潜熱蓄熱体の
蓄熱温度よりも高いのであるから、下部の潜熱蓄熱体か
ら上部の潜熱蓄熱体に向かってかなり多くの熱が供給さ
れ、上部の潜熱蓄熱体の蓄熱量の減少を抑制することが
できる。したがって、上部の潜熱蓄熱体の温度低下を大
幅に抑制することができ、長時間にわたって床面部材を
安定的に加熱続けることができる。即ち、面状発熱体の
上下に互いに同じ蓄熱温度の蓄熱体を配置する場合と比
較して、蓄熱剤を増量させ、これに伴って面状発熱体の
電気容量を増加させることなく、より長い時間にわたっ
て床暖房効果を発揮させることができる。

【0010】請求項2の暖房床構造であれば、複数本の
根太により支承された床面部材を有しているとともに、
床面部材の下方における根太間の空間に請求項1の床暖
房装置が配置されてあるので、請求項1の床暖房装置を
構成する上部の潜熱蓄熱体の温度低下を大幅に抑制でき
ることに起因して、面状発熱体が発熱を停止した後に、
長時間にわたって床面部材を安定的に暖房状態に維持し
続けることができる。

【0011】

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によってこの発
明を詳細に説明する。

【0012】図1はこの発明の床暖房装置の一実施例を
示す一部切欠斜視面図であり、面状発熱体1の上下面に
蓄熱体2,3が配置されている。

【0013】上記面状発熱体1としては、コム、プラス
チック等に導電性カーボン等を分散配合して板状に成形
してなる面状ヒータ、断熱材上にヒータ線を蛇行配線し
てなるもの、熱媒循環用パイプを配管してなるもの、後
2者に蓄熱材ユニットを併用してなるもの等が採用可能
である。但し、蓄熱体2,3の全面に均一に伝熱させ得
る点を考慮すれば、面状ヒータを採用することが最も好
ましい。

【0014】上記蓄熱体2,3としては、アルミニウム
−プラスチックフィルム等の金属ラミネートフィルムか
らなる袋体に潜熱蓄熱材を封入してなるものが例示でき
る。また、蓄熱材としては、種々のものを採用すること
が可能であるが、例えば、特開平4−85387号公報
に記載されたような、パラフィン類100重量部と炭化
水素系有機高分子5〜30重量部とを機械的手段により
混合して得られる蓄熱材が例示できる。この例示された
蓄熱材は、相変化時においても保形性を備え、取扱い性
等に優れているため、床暖房装置を得るに当っての操作
性が良好になり、好ましい。また、上記金属ラミネート
フィルムからなる袋体内に蓄熱材を封入するに当って、
真空封入法を採用することが好ましく、伝熱性を損なう
ことなく、耐外傷性を向上させることができる。

【0015】さらに、上記両蓄熱体2,3の蓄熱温度に
関しては、面状発熱体1の下面に配置される蓄熱体3の
蓄熱温度が、面状発熱体1の上面に配置される蓄熱体2
の蓄熱温度よりも高く設定されている。そして、温度差
は、約5℃に設定されていればよいが、5℃よりも大き
くてもよい。

【0016】図2は、上記の構成の床暖房装置を組み込
んでなる暖房床の構造を示す一部切欠斜視面であり、基
礎床部材4の上面に根太5が所定間隔毎に配置されてあ
るとともに、床面部材6が根太5により支承されてあ
る。そして、基礎床部材4、根太5および床面部材6に
より形成される空間内に、図1に示す構成の床暖房装置
が配置されてある。

【0017】

【具体例】基礎床部材4として上面に断熱材を配置して
なるものを採用し、床面部材6として、厚みが12mm
のフローリング床を採用し、両蓄熱体2,3としてサイ
ズが共に800x250x16mm、熱容量が共に12
2kcalのものを採用し、根太5を挟んで配置された
蓄熱体2上間にアルミニウムからなるテープを配置し、
面状発熱体1の発熱温度を52℃とし、面状発熱体1の
上部に位置する蓄熱体2の蓄熱温度を40℃とし、面状
発熱体1の下部に位置する蓄熱体3の蓄熱温度を47℃
とし、外気温度を7℃とし、当初に面状発熱体1に対し
て10時間の通電を行い、面状発熱体1に対する通電開
始から24時間の、面状発熱体1の温度、面状発熱体1
の上部に位置する蓄熱体2の上面の温度、床面部材6の
上面の温度、室内の温度、単位体積、単位時間当りの放
熱量を示す熱流束の値の変化を計測したところ、図3に
示すとおりであった。

【0018】また、比較例として、面状発熱体の上部に
位置する蓄熱体の蓄熱温度を47℃とした他は上記と同
じ条件で同じ項目の変化を測定したところ、図4に示す
とおりであった。

【0019】尚、図3、図4中においてAが面状発熱体
の温度を、Bが面状発熱体の上部に位置する蓄熱体の上
面の温度を、Cが床面部材の上面の温度を、Dが室内の
温度を,Eが単位体積、単位時間当りの放熱量を示す熱
流束の値を、Fが外気の温度をそれぞれ示している。ま
た、縦軸が温度(℃)および熱流束値(kcal/
2.h)、横軸が時刻である。

【0020】両図を比較すれば、面状発熱体への通電を
停止した後に、図3は熱流束の値がほぼ一定であり、図
4と比較して、面状発熱体の上部に位置する蓄熱体の上
面の温度の降下割合、床面部材の上面の温度の降下割
合、室内温度の降下割合が小さくなっていることが分
る。即ち、図1の床暖房装置を採用することにより(面
状発熱体1の上部に位置する蓄熱体2として蓄熱温度が
低いものを採用することにより)、面状発熱体への通電
を停止した後も、長時間にわたって高い床暖房効果を維
持することができる。

【0021】尚、図3、図4において通電開始時点にお
ける各部の温度が互いに異なっているのは、例えば、通
電開始時刻が互いに異なることに起因しています。

【0022】尚、この発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、例えば、面状発熱体1の下部に位置する
蓄熱体3を直接基礎床部材4上に配置する代わりに、基
礎床部材4上に断熱体を配置し、断熱体上に蓄熱体3を
配置することが可能であるほか、この発明の要旨を変更
しない範囲内において種々の設計変更を施すことが可能
である。

【0023】

【発明の効果】以上のように請求項1の発明は、面状発
熱体が発熱を停止した後は、下部の潜熱蓄熱体から上部
の潜熱蓄熱体に向かってかなり多くの熱を供給して、上
部の潜熱蓄熱体の蓄熱量の減少を抑制し、上部の潜熱蓄
熱体の温度低下を大幅に抑制することができ、面状発熱
体の上下に互いに同じ蓄熱温度の蓄熱体を配置する場合
と比較して、蓄熱剤を増量させ、これに伴って面状発熱
体の電気容量を増加させることなく、長時間にわたって
床面部材を安定的に加熱し続けることができるという特
有の効果を奏する。

【0024】請求項2の発明は、請求項1の床暖房装置
を構成する上部の潜熱蓄熱体の温度低下を大幅に抑制す
ることができることに起因して、面状発熱体の上下に互
いに同じ蓄熱温度の蓄熱体を配置する場合と比較して、
蓄熱剤を増量させ、これに伴って面状発熱体の電気容量
を増加させることなく、面状発熱体が発熱を停止した後
に、長時間にわたって床面部材を安定的な暖房状態に維
持し続けることができるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図1】この発明の床暖房装置の一実施例を示す切欠斜
視図である。

【図2】図1の構成の床暖房装置を組み込んでなる暖房
床の構造を示す一部切欠ける斜視図である。

【図3】図1の構成の床暖房装置により得られる暖房効
果の計測結果を示す図である。

【図4】従来の構成の床暖房装置により得られる暖房効
果の計測結果を示す図である。

【符号の説明】

1 面状発熱体 2,3 蓄熱体 5 根太 6 床面部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−123434(JP,A) 特開 平5−296471(JP,A) 特開 平5−231659(JP,A) 特開 平5−66024(JP,A) 特開 平2−254231(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24D 11/00,13/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 床面部材(6)の下方空間に収容配置さ
    れる床暖房装置であって、面状発熱体(1)の上部およ
    び下部を共に潜熱蓄熱体(2)(3)で覆ってあるとと
    もに、面状発熱体(1)の上部を覆う潜熱蓄熱体(2)
    の蓄熱温度が、面状発熱体(1)の下部を覆う潜熱蓄熱
    体(3)の蓄熱温度よりも低く設定されてあることを特
    徴とする床暖房装置。
  2. 【請求項2】 複数本の根太(5)により支承された床
    面部材(6)を有しているとともに、床面部材(6)の
    下方における根太(5)間の空間に請求項1の床暖房装
    置が配置されてあることを特徴とする暖房床構造。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9619201B2 (en) 2000-06-02 2017-04-11 Oakley, Inc. Eyewear with detachable adjustable electronics module
US9720258B2 (en) 2013-03-15 2017-08-01 Oakley, Inc. Electronic ornamentation for eyewear
US9720260B2 (en) 2013-06-12 2017-08-01 Oakley, Inc. Modular heads-up display system
US9720240B2 (en) 2006-12-14 2017-08-01 Oakley, Inc. Wearable high resolution audio visual interface
US9864211B2 (en) 2012-02-17 2018-01-09 Oakley, Inc. Systems and methods for removably coupling an electronic device to eyewear

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US9720258B2 (en) 2013-03-15 2017-08-01 Oakley, Inc. Electronic ornamentation for eyewear
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