JP4063756B2

JP4063756B2 - 床暖房設備

Info

Publication number: JP4063756B2
Application number: JP2003364678A
Authority: JP
Inventors: 尚二山口; 隆行深木
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2023-10-24
Also published as: JP2005127637A

Description

本発明は、熱媒を加熱する熱源機と、その熱源機との間で循環する熱媒が流通する熱媒流通管を設置した床暖房パネルと、その床暖房パネルへ熱媒を供給する熱媒供給時間の単位周期あたりの割合である供給デューティー比についての目標デューティー比を設定して、前記供給デューティー比を前記目標供給デューティー比に調整する形態で、熱媒の供給を制御する熱媒供給制御手段とを備えた床暖房設備に関する。

上記のような床暖房設備は、リビングや和室などの暖房対象空間の床面に床暖房パネルを敷設するものであり、図４に示すように、主熱媒流通管１を床暖房パネル３に装備させるものでは、床暖房パネル３の主熱媒流通管１に、熱媒としての温水を加熱する熱源機Ｇから、加熱した温水を循環流動させることにより、暖房対象空間Ｋを暖房している。

そして、従来では、暖房対象空間Ｋの中央部分に床暖房パネル３を設け、その床暖房パネル３の周辺部分の全周を囲むように床暖房パネル３の周辺部分にダミーパネルＢを設けて、その床暖房パネル３の上面にアルミ箔などの表面材Ｔを貼着したのち、フローリングなどの床仕上げ材Ｓを床暖房パネル３の上面及びダミーパネルＢの上面に設けている。
前記暖房対象空間Ｋのうち、使用者が存在する可能性の高い中央部分に、床暖房パネル３を敷設することにより、使用者が快適な暖房効果を得ることができ、床暖房パネル３の周辺部分にダミーパネルＢを設置することにより、床仕上げ材Ｓを設ける床面を面一になるようにしている。

また、上記のような床暖房設備は、コンピュータ等からなる制御装置Ｃは、その床暖房パネルへ熱媒を供給する熱媒供給時間の単位周期あたりの割合である供給デューティー比についての目標デューティー比を設定して、前記供給デューティー比を前記目標供給デューティー比に調整する形態で、熱媒の供給を制御する熱媒供給制御手段Ｘとして機能するように構成されている。

即ち、熱媒供給制御手段Ｘは、主熱媒流通管１内の熱媒流通を断続可能な弁２５の作動を制御して、弁２５を周期的に開閉させると共に、その弁２５を開状態とする開時間の単位周期あたりの割合を上記供給デューティー比として目標供給デューティー比に調整するように構成される。

更に、暖房対象空間Ｋの壁面等に設置されたリモコンＲには、暖房対象空間Ｋの温度としての室温を検出する温度センサ７が設けられ、熱媒供給制御手段Ｘは、予めリモコン７において設定された目標設定室温に対する温度センサ７で検出した室温の温度差を求め、その温度差に応じて、温度差が大きいほど目標供給デューティー比を大きくする形態で、上記目標供給デューティー比を設定するように構成されており、このような構成により、暖房対象空間Ｋの室温が目標設定温度に近づくように、床暖房パネルへの熱媒の単位周期あたりの供給量を調整することができる。

また、このような床暖房設備として、１つの暖房対象空間に、２つの床暖房パネルを備え、一方の床暖房パネルの熱媒流通管と、他方の床暖房パネルの副熱媒流通管とが、熱源機に対して並列的に接続され、熱媒供給制御手段Ｘが、一方の床暖房パネルにおける供給デューティー比と、他方の床暖房パネルにおける供給デューティー比とを各別に設定可能に構成されたものがある（例えば、特許文献１を参照。）。
この特許文献１に記載の床暖房設備は、例えば、一方の床暖房パネルを食卓の下に設置し、他方の床暖房パネルをソファの下に設置するというように、使用者が要求する目標設定温度が異なる場合に、夫々の床暖房パネルにおける供給デューティー比を各別に設定するものである。
また、この床暖房設備についても、暖房対象空間の中央部分にのみ床暖房パネルを敷設してあり、その床暖房パネルの周辺部分には、ダミーパネルが設置される。

特開２０００−１２１０７８号公報

上記の従来の床暖房設備では、暖房対象空間の中央部分にのみ床暖房パネルを敷設しているので、暖房対象空間の床面温度が中央部分と周辺部分とで大幅に異なり、床面温度の温度バリアフリーは実現されておらず、例えば、暖房対象空間にいる使用者が、床暖房パネルから移動してダミーパネルに触れてしまうと、ダミーパネルの表面温度が冷たいことから、使用者に不快感を与えてしまう。

そこで、暖房対象空間全体にわたって床暖房パネルを敷設するなど、暖房対象空間の床面に対して床暖房パネルの敷設面積が占める割合が大きくすることにより、暖房対象空間の床面温度の温度バリアフリーを実現することが考えられるが、この場合には、暖房対象空間の温度を目標設定温度に保つために必要な床暖房パネルの単位面積あたりの放熱量が小さくなるので、床暖房パネルの表面温度が全体的に低くなって、使用者に不快感を与えるなど、床面付近における快適な暖房効果を得ることができなくなることがある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、快適な暖房効果を得ると共に、暖房対象空間の床面温度の温度バリアフリーを実現する床暖房設備を提供する点にある。

上記目的を達成するための本発明に係る床暖房設備は、熱媒を加熱する熱源機と、その熱源機との間で循環する熱媒が流通する熱媒流通管を設置した床暖房パネルと、その床暖房パネルへ熱媒を供給する熱媒供給時間の単位周期あたりの割合である供給デューティー比についての目標デューティー比を設定して、前記供給デューティー比を前記目標供給デューティー比に調整する形態で、熱媒の供給を制御する熱媒供給制御手段とを備えた床暖房設備であって、その第１特徴構成は、前記床暖房パネルが、中央部分に位置する主パネルと前記主パネルの周辺部分に位置する副パネルとからなり、
前記熱媒供給制御手段が、前記主パネルについては、前記供給デューティー比としての主供給デューティー比を前記目標供給デューティー比としての主目標供給デューティー比に調整し、前記副パネルについては、前記供給デューティー比としての副供給デューティー比を前記目標供給デューティー比としての副目標供給デューティー比に調整する形態で、且つ、前記主目標供給デューティー比が前記副目標供給デューティー比よりも大きくなる関係を維持するように、前記主目標供給デューティー比及び前記副目標供給デューティー比を設定する形態で、熱媒の供給を制御するように構成され、
前記主パネルに設置された主熱媒流通管と、前記副パネルに設置された副熱媒流通管とが、前記主熱媒流通管を前記副熱媒流通管の上流側とする形態で、前記熱源機に対して直列的に接続されていると共に、前記副熱媒流通管の入口と出口とをバイパスするバイパス管が設置され、
前記熱媒供給制御手段が、前記主熱媒流通管内の熱媒流通を断続可能な主弁と前記副熱媒流通管内の熱媒流通を断続可能な副弁とを同周期且つ前記主弁が開状態となる時期に前記副弁を開状態とする形態で周期的に開閉させると共に、前記主弁を開状態とする開時間の単位周期あたりの割合を前記主供給デューティー比として設定し、且つ、前記副弁を開状態とする開時間の単位周期あたりの割合を前記副供給デューティー比として設定するように構成されている点にある。

上記第１特徴構成によれば、暖房対象空間のうち、使用者が存在する可能性の高い中央部分に主パネルを設置し、その主パネルの周辺部分の一部又は全部に副パネルを設置することにより、暖房対象空間の床面に全体的に床暖房パネルを敷設することになる。
ちなみに、副パネルを主パネルの周辺部分の一部に設置する場合には、主パネルの周辺部分の残部分にダミーパネルを設置することにより、副パネル及びダミーパネルにて主パネルの周囲の全周囲を覆うようにする。

上記熱媒供給制御手段により、副パネルにおける副供給デューティー比について設定される副目標供給デューティー比が、主パネルにおける副供給デューティー比について設定される主目標供給デューティー比よりも小さく設定されていることから、主パネルの単位面積あたりの放熱量が、副パネルの単位面積あたりの放熱量よりも大きくなるので、主パネルの表面温度を副パネルの表面温度よりも高くすることができる。
更に、副パネルにおける単位面積あたりの放熱量が比較的小さいことから、暖房対象空間の温度を目標設定温度に保つために必要な主パネルの単位面積あたりの放熱量を比較的大きくすることができ、主パネルの表面温度を使用者が快適感を得られる温度まで高くすることができる。

一方、主パネルの周辺部分に設置された副パネルについては、主パネルの表面温度よりは低いが、比較的暖かい状態に保たれるので、副パネルに触れた使用者に不快感を与えることがなくなり、床面温度の温度バリアフリーを実現することができる。

以上のことから、暖房対象空間において、使用者が存在する可能性の高い中央部分では、比較的表面温度が高い主パネルにより、床面付近における快適な暖房効果を得ると共に、その周辺部分についても、比較的暖かい副パネルにより使用者に不快感を与えることなく、暖房対象空間の床面温度の温度バリアフリーを実現する床暖房設備を提供することができる。
又、上記特徴構成によれば、主パネルの主熱媒流通管と、副パネルの副熱媒流通管とが、熱源機に対して直列的に接続され、更に、副熱媒流通管の入口と出口とをバイパスするバイパス管が設置されていることで、熱源機からの熱媒は、必ず主熱媒流通管内に供給され、主熱媒流通管内を流通する前又は後の熱媒は、副熱媒流通管内又はバイパス管内の一方に供給されることになる。従って、主熱媒流通管内の熱媒流通を断続可能な主弁、及び、副熱媒流通管内の熱媒流通を断続可能な副弁を作動させることにより、主熱媒流通管内及び副熱媒流通管内における熱媒の流通状態を、主熱媒流通管内及び副熱媒流通管内の両方を熱媒が流通しない状態と、主熱媒流通管内及び副熱媒流通管内の両方を熱媒が流通する状態と、主熱媒流通管内のみに熱媒が流通する状態とを切り換える形態で変更することができる。即ち、主熱媒流通管内には、主弁が開状態となると熱媒が流通し、副熱媒流通管内には、主弁及び副弁の両方が開状態となると熱媒が流通することになる。
そして、上記熱媒供給制御手段は、主パネルにおける主供給デューティー比を設定する場合には、主弁を周期的に開閉させると共に、主弁を開状態とする開時間の単位周期あたりの割合を、主供給デューティー比として設定することができる。
一方、上記熱媒供給制御手段は、副パネルにおける副供給デューティー比を設定する場合には、副弁を、主弁と同周期で且つ主弁が開状態となる時期に開状態となるように、周期的に開閉させると共に、副弁を開状態とする開時間の単位周期あたりの割合を、副供給デューティー比として設定することができる。
尚、上記副弁は、副パネルにおける副熱媒流通管内の熱媒の流通を許可するときには、バイパス管内の熱媒の流通を阻止し、逆に、副パネルにおける副熱媒流通管内の熱媒の流通を阻止するときには、バイパス管内の熱媒の流通を許可するように構成される。
尚、主パネルの主熱媒流通管と、副パネルの副熱媒流通管とを、熱源機に対して直列的に接続する場合には、主パネルの表面温度を副パネルの表面温度よりも高く保持する目的から、熱媒の流通方向に沿って、主熱媒流通管を副熱媒流通管の上流側に設置することが好ましい。

本発明に係る床暖房設備の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記床暖房パネルが設置される暖房対象空間の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記熱媒供給制御手段が、前記温度検出手段で検出した温度と目標設定温度との温度差に応じて、前記主目標供給デューティー比と前記副目標供給デューティー比とを設定するように構成されている点にある。

上記第２特徴構成によれば、上記熱媒供給制御手段により、副目標デューティー比を主目標デューティー比よりも小さく維持して快適な暖房効果を得ると共に暖房対象空間の床面温度の温度バリアフリーを実現しながら、暖房対象空間の温度及び目標設定温度の変化に応じて、主目標供給デューティー比と副目標供給デューティー比とを設定することで、暖房対象空間の温度を目標設定温度に維持することができる。

本発明に係る床暖房設備の第３特徴構成は、上記第１〜第２の何れかの特徴構成に加えて、前記副パネルに設置された副熱媒流通管の設置密度が、前記主パネルに設置された主熱媒流通管の設置密度よりも小さく設定されている点にある。
尚、熱媒流通管の設置密度とは、単位面積当たりに熱媒流通管が占める面積割合を示し
たものであり、その熱媒流通管の設置密度を調整することにより、床暖房パネルにおける放熱量が調整される。

上記第３特徴構成によれば、主パネルにおいては、主熱媒流通管を密集した設置密度で配置し、副パネルにおいては、副熱媒流通管を主熱媒流通管よりも粗い設置密度で配置することにより、主パネルの表面温度を一層高くして所望の暖房効果を的確に得ながら、床面温度の温度バリアフリーを実現することができる。

〔参考実施形態〕
本発明に係る床暖房設備の参考実施形態について図１及び図２に基づいて説明する。
この床暖房設備は、熱媒としての温水を加熱する熱源機Ｇと、熱源機Ｇとの間で循環す
る温水が流通する熱媒流通管１，２を設置した床暖房パネル３とを備えて構成されている。

床暖房パネル３は、リビングや和室などの暖房対象空間Ｋの床面に設置され、暖房対象空間Ｋの中央部分に設置される主パネル３ａと、その主パネル３ａの周辺部分に設置される副パネル３ｂとからなる。

主パネル３ａに設置された主熱媒流通管１と、副パネル３ｂに設置された副熱媒流通管２とは、熱源機Ｇに対して並列的に接続されている。
即ち、熱源機Ｇからの温水を供給する側が、主パネル３ａの主熱媒流通管１の入口側及び副パネル３ｂの副熱媒流通管２の入口側に分岐する状態で接続され、主パネル３ａの主熱媒流通管１の出口側及び副パネル３ｂの副熱媒流通管２の出口側が、熱源機Ｇに温水を戻す側に合流する状態で接続されている。
そして、熱源機Ｇからの温水は、分岐して主熱媒流通管１内及び副熱媒流通管２内の夫々に供給されることになる。

即ち、主熱媒流通管１の両端部を熱媒ヘッダＨに接続して、主パネル３ａと熱源機Ｇを接続し、副熱媒流通管２の両端部を熱媒ヘッダＨに接続して、副パネル３ｂと熱源機Ｇを接続して、熱源機Ｇからの温水が熱媒ヘッダＨにて主パネル３ａの主熱媒流通管１と副パネル３ｂの副熱媒流通管２とに分岐して供給されるように構成され、主パネル３ａの主熱媒流通管１を通流した温水と副パネル３ｂの副熱媒流通管２を通流した温水とが熱媒ヘッダＨにて合流して熱源機Ｇに戻されるように構成されている。

また、主パネル３ａの主熱媒流通管１の入口部分には、開閉作動して主熱媒流通管１内の温水流通を断続可能な主弁２０が設けられ、副パネル３ｂの副熱媒流通管２の入口部分には、開閉作動して副熱媒流通管２内の温水流通を断続可能な副弁２１が設けられている。

熱源機Ｇ側には、熱源機Ｇの運転や主弁２０及び副弁２１の開閉作動を制御する制御装置Ｃが設けられている。
更に、暖房対象空間Ｋの壁面等には、暖房運転の開始又は停止を行ったり、暖房運転における目標設定温度の設定を行うためのリモコンＲが設置されている。
このリモコンＲには、暖房対象空間Ｋの温度を検出する温度検出手段として、暖房対象空間Ｋの室温を検出する温度センサ７を備える。
前記制御装置ＣとリモコンＲとは、暖房運転開始や暖房運転停止などの指令情報や、リモコンＲにて設定される目標設定温度及び室温センサ７による室温などの温度情報を通信自在に構成されている。
ちなみに、目標設定温度は、例えば、１６℃〜２８℃の間で２℃刻みに７段階に設定可能に構成されている。

次に、制御装置Ｃにより行われる暖房運転について説明を加える。
前記制御装置Ｃは、リモコンＲから暖房運転開始が指令されると、熱源機Ｇの運転を開始して、暖房対象空間Ｋを暖房する暖房運転を行うように構成され、リモコンＲから暖房運転停止が指令されると、熱源機Ｇの運転を停止して暖房運転を終了するように構成されている。

また、制御装置Ｃは、暖房運転を開始してから設定時間（例えば、１時間）経過するまでは、熱源機Ｇから床暖房パネル３に供給する温水の供給温度がホットダッシュ用設定供給温度になるように熱源機Ｇの出力を制御するホットダッシュ運転を行い、そのホットダッシュ運転を行ったのち、熱源機Ｇから床暖房パネル３に供給する温水の供給温度が定常設定供給温度になるように、熱源機Ｇの出力を制御する。

また、制御装置Ｃは、暖房運転を行っているときに、主弁２０と副弁２１との開閉作動を制御して、暖房対象空間Ｋの室温を目標設定温度とするように構成されており、そのような暖房運転を行うために、熱媒供給制御手段Ｘ等の各種手段として機能するように構成されている。

制御装置Ｃが機能する熱媒供給制御手段Ｘは、床暖房パネル３への温水供給時間の単位周期あたりの割合である供給デューティー比についての目標供給デューティー比を設定して、前記供給デューティー比を前記目標供給デューティー比に調整する形態で、熱媒の供給を制御するように構成されている。

詳しくは、主パネル３ａに対して、熱媒供給制御手段Ｘは、主弁２０を周期的に開閉させると共に、主弁２０を開状態とする開時間の単位周期あたりの割合を、主パネル３ａにおける供給デューティー比としての主供給デューティー比とし、その主供給デューティー比を所定の主目標供給デューティー比に調整するように構成されている。

一方、副パネル３ｂに対しても、熱媒供給制御手段Ｘは、副弁２１を周期的に開閉させると共に、副弁２１を開状態とする開時間の単位周期あたりの割合を、副パネル３ｂにおける供給デューティー比としての副供給デューティー比とし、その副供給デューティー比を所定の副目標供給デューティー比に調整するように構成されている。
そして、熱媒供給制御手段Ｘにより主パネル３ａ及び副パネル３ｂにおける夫々の供給デューティー比を夫々の目標供給デューティー比に調整することで、主パネル３ａ及び副パネル３ｂへの単位周期あたりの温水供給量を夫々調整することができる。
尚、本実施形態においては、主弁２０及び副弁２１の周期的な開閉動作の単位周期、即ち、床暖房パネル３への周期的な温水供給断続動作の単位周期は、２０分に設定されている。

更に、熱媒供給制御手段Ｘは、副パネル３ｂに対して設定される上記副目標供給デューティー比を、主パネル３ａに対して設定される上記主目標供給デューティー比よりも小さく設定するように構成されている。
このように、副目標供給デューティー比を主目標供給デューティー比よりも小さくすることで、主パネル３ａの表面温度を副パネル３ｂの表面温度よりも高くすることができ、暖房対象空間Ｋにおいて、使用者が存在する可能性の高い中央部分では、比較的表面温度が高い主パネル３ａにより、床面付近における快適な暖房効果を得ると共に、その周辺部分についても、比較的暖かい副パネル３ｂにより使用者に不快感を与えることなく、暖房対象空間Ｋの床面温度の温度バリアフリーを実現することができる。

熱媒供給制御手段Ｘは、温度センサ７で検出した室温と目標設定温度との温度差に応じて、上記主目標供給デューティー比と上記副目標供給デューティー比とを設定するように構成されている。

詳しくは、制御装置Ｃの記憶手段（図示せず）には、下記の表１に示すように、目標設定温度から暖房対象空間Ｋの室温を引いた温度差の範囲について分類された複数のステップと、各ステップにおいて設定される主目標供給デューティー比及び副目標供給デューティー比とを関連付けたデータテーブルを記憶してある。
そして、熱媒供給制御手段Ｘは、一単位周期が開始されるまでに、リモコンＲにおいて設定された目標設定温度から温度センサ７により検出された暖房対象空間Ｋの室温を引いたい温度差を求め、下記の表１のデータテーブルにおいて、その温度差が属するステップを参照して、そのステップにある夫々の目標供給デューティー比を、上記主目標供給デューティー比と上記副目標供給デューティー比として設定する。

そして、熱媒供給制御手段Ｘにより、主パネル３ａにおける主供給デューティー比、及び、副パネル３ｂにおける副供給デューティー比を、上記のように設定した主目標供給デューティー比及び副目標供給デューティー比に調整することで、暖房対象空間Ｋの室温を目標設定温度に維持することができる。

また、上記表１に示すデータテーブルにおいて、温度差が−１．０℃未満であるステップ１０以外のステップ１〜９では、上記副目標供給デューティー比が上記主目標供給デューティー比よりも小さく設定されており、特に、温度差が−０．２℃以上のステップ１〜７では、上記副目標供給デューティー比が上記主目標供給デューティー比よりも２０％（例えば、弁２０，２１の開時間で換算すれば４分）小さく設定されている。

このようにして、上記副目標供給デューティー比を上記主目標供給デューティー比よりも小さく設定することで、主パネル３ａのパネル全体にわたって表面温度を使用者が快適感を感じる温度まで上昇させて、暖房対象空間Ｋの中央部分では、所望の暖房効果を得ると共に、副パネル３ｂについても主パネル３ａよりも低温であるがある程度暖かくして、暖房対象空間Ｋの床面を全体的に暖房して、暖房対象空間Ｋの床面温度の温度バリアフリーを実現するようにしている。

次に、主パネル３ａ及び副パネル３ｂに配管される熱媒流通管１，２の配置構造について説明を加える。
主パネル３ａ及び副パネル３ｂは、図１に示すように、熱媒流通管１，２を設置した状態でその上面にアルミ箔などの表面材Ｔが貼着された後に、更にその表面材Ｔの上面に床仕上げ材Ｓが敷設される。尚、表面材Ｔは、主パネル３ａの上面部分と副パネル３ｂの上面部分とを一体的に構成したり、主パネル３ａの上面部分と副パネル３ｂの上面部分とを分割するように構成することが可能である。

前記主パネル３ａは、暖房対象空間Ｋの中央部分に設置され、主直線用基材４の複数枚と、主直線用基材４の幅のほぼ２倍の幅を備えた幅広の主湾曲用基材５の複数枚と、主直線用基材４の幅とほぼ同じ幅を備えた幅狭の主湾曲用基材６とから構成され、主直線用基材４、幅広の主湾曲用基材５、及び、幅狭の主湾曲用基材６の夫々には、主熱媒流通管１を配設するための上方が開口した凹入状の主溝部７が形成されている。
そして、主直線用基材４、幅広の主湾曲用基材５、及び、幅狭の主湾曲用基材６の夫々は、同じ厚みで、例えば、ポリエチレン発泡体などの発泡体にて構成され、主熱媒流通管１を配設するための溝部の形状が異なる複数の矩形基材を並べることにより、主パネル３ａを構成している。

前記主パネル３ａは、主直線用基材４の長さ方向に隣接させた２つの主直線用基材４を、その幅方向を同一方向として、複数の主直線用基材４を互いに隣接するように配置し、主直線用基材４の長さ方向の両端部に幅広の主湾曲用基材５を配置して構成されている。
また、幅狭の主湾曲用基材６は、主直線用基材４の長さ方向の一端部で、かつ、主直線用基材４の幅方向の一端部に配置されている。
ちなみに、主パネル３ａにおいて、幅狭の主湾曲用基材６の配置位置と対向する端部には、主熱媒流通管１の入口部分及び出口部分を配管するように、他の主直線用基材４よりも長さが長い接続用の主直線用基材４ａが配置されている。

前記主直線用基材４及び前記主湾曲用基材５，６の幅方向に隣接する形態で木製の小根太１５が設けられ、この小根太１５は、幅が同じで長さが異なる複数の板体を主直線用基材４及び主湾曲用基材５，６の幅方向に並べて構成されている。
ちなみに、小根太１５として、主直線用基材４と同じ長さを備えた長尺の板体と、その長尺の板体よりも短くて主湾曲用基材５，６と同じ長さを備えた中尺の板体と、その中尺の板体よりも短い長さを備えた短尺の板体とが設けられ、長尺の板体を主直線用基材４の間に設置し、中尺の板体を幅広の主湾曲用基材５どうしの間又は幅広の主湾曲用基材５と幅狭の主湾曲用基材６の間に設置し、短尺の板体を幅広の主湾曲用基材５の中央部分に設置するようにしている。

前記主溝部７は、主直線用基材４に形成された直線状の主直線溝部７ａと、幅広の主湾曲用基材５に形成された湾曲状の主湾曲溝部７ｂと、幅狭の主湾曲用基材６に形成された湾曲状の主湾曲溝部７ｃとから構成され、主直線溝部７ａ、主湾曲溝部７ｂ、及び、主湾曲溝部７ｃにわたって主熱媒流通管１を配管するように構成されている。
前記主湾曲溝部７ｂは、主直線用基材４の幅方向に隣接する主直線用基材４に形成された主直線溝部７ａにわたって主熱媒流通管１を配管するように構成されている。
前記主湾曲溝部７ｃは、同じ主直線用基材４に形成された主直線溝部７ａにわたって主熱媒流通管１を配管するように構成されている。

前記主パネル３ａの主熱媒流通管１は、一般的に架橋ポリエチレン管やポリブテン樹脂管など可撓性のあるものが使用され、接続部のない管により構成されている。
そして、主パネル３ａの主熱媒流通管１は、主直線溝部７ａ及び主湾曲溝部７ｂにわたって蛇行状に配管されて主湾曲溝部７ｃに連なる熱媒往流通用の往路部分１ａと、主湾曲溝部７ｃから連なり主直線溝部７ａ及び主湾曲溝部７ｂにわたって蛇行状に配管される熱媒復流通用の復路部分１ｂとを備えるように構成されている。

すなわち、主パネル３ａの主熱媒流通管１は、パネル全体にわたって分散配置した往路部分１ａと、その往路部分１ａの端部から連なり往路部分１ａに対し熱媒通流方向が逆方向になる状態で並んで配置される、すなわち往路部分１ａの端部から連なり往路部分１ａと平行又はほぼ平行な姿勢で配置される復路部分１ｂとを備えて構成され、往路部分１ａと復路部分１ｂとを主パネル用間隔Ｄ１を隔てて隣接する状態で配置するようにしている。

前記副パネル３ｂは、主パネル３ａの周辺部分の全周を囲むように主パネル３ａの周囲の全周囲に設置され、副直線用基材８の複数枚と、副直線用基材８の幅とほぼ同じ幅を備えた副円弧用基材９の複数枚と、副直線用基材８の幅とほぼ同じ幅を備えた副湾曲用基材１０とから構成され、副直線用基材８、副円弧用基材９、及び、副湾曲用基材１０の夫々には、副熱媒流通管２を配設するための上方が開口した凹入状の副溝部１１が形成されている。
そして、副直線用基材８、副円弧用基材９、及び、副湾曲用基材１０の夫々は、同じ厚みで、例えば、木製にて構成され、副熱媒流通管２を配設するための溝部の形状が異なる複数の矩形基材を並べることにより、副パネル３ｂを構成している。

前記副パネル３ｂは、主パネル３ａの四隅部に副円弧用基材９及び副湾曲用基材１０を配置させ、副円弧用基材９と副湾曲用基材１０の間及び副円弧用基材９間に副直線用基材８を配置させて、副直線用基材８、副円弧用基材９、及び、副湾曲用基材１０にて主パネル３ａの周辺部分の全周を囲むように構成されている。

前記副溝部１１は、副直線用基材８に形成された直線状の副直線溝部１１ａと、副円弧用基材９に形成された円弧状の副円弧溝部１１ｂと、副湾曲用基材１０に形成された湾曲状の副湾曲溝部１１ｃとから構成され、副直線溝部１１ａ、副円弧溝部１１ｂ、及び、副湾曲溝部１１ｃにわたって副熱媒流通管２を配管するように構成されている。
前記副円弧溝部１１ｂは、副円弧用基材９に対して直交する方向に配置される副直線用基材８の副直線溝部１１ａにわたって副熱媒流通管２を配管するように構成されている。
前記副湾曲溝部１１ｃは、同じ副直線用基材８に形成された副直線溝部１１ａにわたって副熱媒流通管２を配管するように構成されている。

前記副パネル３ｂの副熱媒流通管２も、主パネル３ａの主熱媒流通管１と同様に、一般的に架橋ポリエチレン管やポリブテン樹脂管など可撓性のあるものが使用され、接続部のない管により構成されている。
そして、副パネル３ｂの副熱媒流通管２は、副直線溝部１１ａ及び副円弧溝部１１ｂにわたって配管されて副湾曲溝部１１ｃに連なる熱媒往流通用の往路部分２ａと、副湾曲溝部１１ｃから連なり副直線溝部１１ａ及び副円弧溝部１１ｂにわたって配管される熱媒復流通用の復路部分２ｂとを備えるように構成され、往路部分２ａと復路部分２ｂとを副パネル用間隔Ｄ２を隔てて隣接する状態で配置するようにしている。

前記主パネル３ａの主熱媒流通管１は、主パネル用間隔Ｄ１を隔てて隣接する状態で配置され、副パネル３ｂの副熱媒流通管２は、主パネル用間隔Ｄ１よりも大きい副パネル用間隔Ｄ２を隔てて隣接する状態で配置されて、主パネル３ａにおける主熱媒流通管１の設置密度が、副パネル３ｂにおける副熱媒流通管２の設置密度よりも大きくなるように構成されている。
ちなみに、主パネル３ａにおいて、小根太１５を、例えば、主直線基材４の幅方向に３０３ｍｍの間隔を隔てて配置し、その小根太１５間に主熱媒流通管１を２本配管させるようにして、主パネル用間隔Ｄ１を、例えば、１５０ｍｍとし、副パネル用間隔Ｄ２を、例えば、２００〜３００ｍｍとしている。

前記副パネル３ｂには、主パネル３ａ、副パネル３ｂ、及び、熱源機Ｇを接続するための接続用基材１６，１７が備えられ、これら接続用基材１６，１７の夫々にも、上方が開口した凹入状の接続溝部１８，１９が形成されている。

前記主パネル３ａと熱源機Ｇとを接続するための接続用基材１６に形成された接続溝部１８に、主パネル３ａの主熱媒流通管１の入口部分及び出口部分を配管させるように構成され、その主熱媒流通管１の両端部を熱媒ヘッダＨに接続して、主パネル３ａと熱源機Ｇを接続するようにしている。
前記副パネル３ｂと熱源機Ｇとを接続するための接続用基材１７に形成された接続溝部１９に、副パネル３ｂの副熱媒流通管２の入口部分及び出口部分を配管させるように構成され、その副熱媒流通管２の両端部を熱媒ヘッダＨに接続して、副パネル３ｂと熱源機Ｇを接続するようにしている。
すなわち、熱源機Ｇからの温水が熱媒ヘッダＨにて主パネル３ａの主熱媒流通管１と副パネル３ｂの副熱媒流通管２とに分岐して流動するように構成され、主パネル３ａの主熱媒流通管１を通流した温水と副パネル３ｂの副熱媒流通管２を通流した温水とが熱媒ヘッダＨにて合流して熱源機Ｇに戻されるように構成されている。

〔第１実施形態〕
本発明に係る床暖房設備の第１実施形態について図３に基づいて説明する。
尚、この第１実施形態は、上記参考実施形態において、主パネル３ａ、副パネル３ｂ、及び、熱源機Ｇを接続する構成の別実施形態を示すものである。
以下、この第１実施形態について説明するが、上記参考実施形態と同様の構成については説明を割愛する場合がある。

主パネル３ａに設置された主熱媒流通管１と、副パネル３ｂに設置された副熱媒流通管２とは、主熱媒流通管１を副熱媒流通管２の上流側とする形態で、熱源機Ｇに対して直列的に接続されている。更に、副熱媒流通管２の入口側と出口側とをバイパスするバイパス管２５が設置されている。

即ち、熱源機Ｇの出口側が、主パネル３ａの主熱媒流通管１の入口側に接続され、主パネル３ａの主熱媒流通管１の出口側が、副パネル３ｂの副熱媒流通管２の入口側に接続され、副パネル３ｂの副熱媒流通管２の出口側が、熱源機Ｇの入口側に接続されている。更に、副パネル３ｂの副熱媒流通管２の入口側と出口側とがバイパス管２５により接続されている。

そして、熱源機Ｇからの温水は、主パネル３ａの主熱媒流通管１内を流通した後に、副パネル３ｂの副熱媒流通管２内、又は、バイパス管２５内を流通して、熱源機Ｇに戻されることになる。

また、主パネル３ａの主熱媒流通管１の入口部分には、主熱媒流通管１内の温水流通を断続可能な主弁２０が設けられ、更に、副熱媒流通管２の出口部分には、副熱媒流通管２内の温水流通を断続可能な副弁２６が設けられている。
また、この副弁２６は、副パネル３ｂの副熱媒流通管２内の温水の流通を許可する（副弁２６が開状態となると表現する。）ときには、バイパス管２５内の温水の流通を阻止し、逆に、副パネル３ｂの副熱媒流通管２内の温水の流通を阻止する（副弁２６が閉状態となると表現する。）ときには、バイパス管２５内の熱媒の流通を許可するような三方切換弁として構成されている。
即ち、主熱媒流通管１内には、主弁２０が開状態となると温水が流通し、副熱媒流通管２内には、主弁２０及び副弁２６の両方が開状態となると温水が流通することになる。

次に、制御装置Ｃにより行われる暖房運転について説明を加える。
また、制御装置Ｃは、暖房運転を行っているときに、主弁２０と副弁２６の開閉作動を制御して、暖房対象空間Ｋの室温を目標設定温度とするように構成されており、そのような暖房運転を行うために、熱媒供給制御手段Ｘ等の各種手段として機能するように構成されている。

制御装置Ｃが機能する熱媒供給制御手段Ｘは、主パネル３ａに対しては、上記第１実施形態と同様に、主弁２０を周期的に開閉させると共に、主弁２０を開状態とする開時間の単位周期あたりの割合を、主パネル３ａにおける主供給デューティー比として、その主供給デューティー比を所定の主目標供給デューティー比に設定するように構成されている。

一方、熱媒供給制御手段Ｘは、副パネル３ｂに対しては、副弁２６を、主弁２０と同周期で且つ主弁２０が開状態となる期間内に開状態となるように、周期的に開閉させると共に、副弁２１を開状態とする開時間の単位周期あたりの割合を、副パネル３ｂにおける副供給デューティー比として、その副供給デューティー比を所定の副目標供給デューティー比に設定するように構成されており、更に、副パネル３ｂに対して設定される上記副目標供給デューティー比を、主パネル３ａに対して設定される上記主目標供給デューティー比よりも小さく設定する。

即ち、主弁２０が開状態となっている期間、すなわち、主熱媒流通管１内に温水が流通している期間において、副弁２６を主弁２０よりも遅く開状態としたり、副弁２６を主弁２０よりも早く閉状態とすることで、副供給デューティー比を、主パネル３ａに対して設定される主目標供給デューティー比よりも小さく設定することができ、上記第１実施形態と同様に、暖房対象空間Ｋの中央部分では、所望の暖房効果を得るとともに、暖房対象空間Ｋの床面温度の温度バリアフリーを実現することができる。

次に、主パネル３ａ及び副パネル３ｂに配管される熱媒流通管１，２の配置構造について説明を加える。
前記副パネル３ｂには、主パネル３ａ、副パネル３ｂ、及び、熱源機Ｇを接続するための接続用基材１２が、接続用の主直線用基材４ａに隣接する状態で配置され、この接続用基材１２にも、上方が開口した凹入状の接続溝部１３が形成されている。

前記接続溝部１３は、直線状の供給用溝部１３ａと、Ｌ字状の中継用溝部１３ｂと、Ｌ字状の戻し用溝部１３ｃと、中継用溝部１３ｂと戻し用溝部１３ｃとを接続する直線状のバイパス用溝部１３ｄなどから構成されている。
そして、供給用溝部１３ａ、中継用溝部１３ｂ、戻し用溝部１３ｃ、及び、バイパス用溝部１３ｄは、熱源機Ｇと主パネル３ａを接続する管部分、主パネル３ａと副パネル３ｂを接続する管部分、及び、副パネル３ｂと熱源機Ｇとを接続する管部分を配管するように構成されている。

ちなみに、図示は省略しているが、熱源機Ｇと主パネル３ａを接続する接続管、主パネル３ａと副パネル３ｂを接続する接続管、及び、副パネル３ｂと熱源機Ｇとを接続する接続管などの各接続管として、直線状やＴ字状などの各種形状の接続管が設けられ、これらの接続管を接続溝部１３に配管するように構成されている。

前記バイパス溝部１３ｄと戻し溝部１３ｃとの接続箇所には、熱源機Ｇからの温水を主パネル３ａ及び副パネル３ｂの両方に通流させて熱源機Ｇに戻す状態と、熱源機Ｇからの温水を主パネル３ａのみに通流させて熱源機Ｇに戻す状態とに切換自在な副弁２６が配設されている。

〔別実施形態〕
〈１〉上記参考及び第１実施形態では、主パネル３ａの周辺部分の全周を囲むように副パネル３ｂを配置したが、このような構成に代えて、主パネル３ａの周辺部分の一部に副パネル３ｂ配置し、更に、残りの部分には、ダミーパネルを配置しても構わない。

〈２〉上記参考及び第１実施形態では、主パネル３ａにおける主熱媒流通管１の設置密度を、副パネル３ｂにおける副熱媒流通管２の設置密度よりも大きくするために、主パネル用間隔Ｄ１よりも副パネル用間隔Ｄ２を大きくするようにしているが、このような構成に限らず、例えば、主パネル３ａに配管する主熱媒流通管１の数を副パネル３ｂに配管する副熱媒流通管２の数よりも多くするなど、適宜変更が可能である。

〈３〉上記参考及び第１実施形態では、主パネル３ａ及び副パネル３ｂの両方に温水を供給する暖房運転について説明したが、このような暖房運転に加えて、中央部分の主パネル３ａのみに温水を供給する中央部暖房運転等を、択一的に切換可能に構成しても構わない。

〈４〉上記参考及び第１実施形態では、熱媒供給制御手段Ｘは、温度センサ７で検出した室温と目標設定温度との温度差に応じて、上記主目標供給デューティー比と上記副目標供給デューティー比とを設定するように構成したが、別に、上記主目標供給デューティー比と上記副目標供給デューティー比との一方又は両方を、上記温度差に応じて設定することなく、例えば予め記憶されている固定値等に設定しても構わない。また、このように主目標供給デューティー比又は上記副目標供給デューティー比を固定値に設定する場合には、熱媒供給制御手段Ｘを、制御装置Ｃではなく、主弁２０又は副弁２１，２６を開時間の単位周期あたりの割合が固定値となるように周期的に開閉させることで、その割合を主供給デューティー比として設定するように構成された、主弁２０又は副弁２１，２６の駆動制御装置により機能させることができる。

〈５〉上記第１実施形態では、主熱媒流通管１に対して直列的に接続された副熱媒流通管２内の温水流通を断続可能な副弁２６を、バイパス管２５内の温水の流通をも断続可能な三方切換弁により構成したが、別に、副熱媒流通管２内の温水流通を断続可能な副弁２６に対して、バイパス管２５内の温水の流通をも断続可能なバイパス弁を別に設け、このバイパス弁を副弁２６が開状態となるときには閉状態とし副弁２６が閉状態となるときには開状態とする形態で開閉作動させて、副パネル３ｂの副熱媒流通管２内の温水の流通を許可するときには、バイパス管２５内の温水の流通を阻止し、逆に、副パネル３ｂの副熱媒流通管２内の温水の流通を阻止するときには、バイパス管２５内の熱媒の流通を許可しても構わない。

参考実施形態における暖房対象空間の床面の一部切欠斜視図参考実施形態における表面材を取り外した状態での床暖房パネルの平面図第１実施形態における表面材を取り外した状態での床暖房パネルの平面図従来技術における暖房対象空間の床面の一部切欠斜視図

符号の説明

１：主熱媒流通管
２：副熱媒流通管
３：床暖房パネル
３ａ：主パネル
３ｂ：副パネル
７：温度センサ（温度検出手段）
２０：主弁
２１：副弁
２６：副弁
２５：バイパス管
Ｃ：制御装置
Ｇ：熱源機
Ｘ：熱媒供給制御手段

Claims

熱媒を加熱する熱源機と、その熱源機との間で循環する熱媒が流通する熱媒流通管を設置した床暖房パネルと、その床暖房パネルへ熱媒を供給する熱媒供給時間の単位周期あたりの割合である供給デューティー比についての目標供給デューティー比を設定して、前記供給デューティー比を前記目標供給デューティー比に調整する形態で、熱媒の供給を制御する熱媒供給制御手段とを備えた床暖房設備であって、
前記床暖房パネルが、中央部分に位置する主パネルと前記主パネルの周辺部分に位置する副パネルとからなり、
前記熱媒供給制御手段が、前記主パネルについては、前記供給デューティー比としての主供給デューティー比を前記目標供給デューティー比としての主目標供給デューティー比に調整し、前記副パネルについては、前記供給デューティー比としての副供給デューティー比を前記目標供給デューティー比としての副目標供給デューティー比に調整する形態で、且つ、前記主目標供給デューティー比が前記副目標供給デューティー比よりも大きくなる関係を維持するように、前記主目標供給デューティー比及び前記副目標供給デューティー比を設定する形態で、熱媒の供給を制御するように構成され、
前記主パネルに設置された主熱媒流通管と、前記副パネルに設置された副熱媒流通管とが、前記主熱媒流通管を前記副熱媒流通管の上流側とする形態で、前記熱源機に対して直列的に接続されていると共に、前記副熱媒流通管の入口と出口とをバイパスするバイパス管が設置され、
前記熱媒供給制御手段が、前記主熱媒流通管内の熱媒流通を断続可能な主弁と前記副熱媒流通管内の熱媒流通を断続可能な副弁とを同周期且つ前記主弁が開状態となる時期に前記副弁を開状態とする形態で周期的に開閉させると共に、前記主弁を開状態とする開時間の単位周期あたりの割合を前記主供給デューティー比として設定し、且つ、前記副弁を開状態とする開時間の単位周期あたりの割合を前記副供給デューティー比として設定するように構成されている床暖房設備。
前記床暖房パネルが設置される暖房対象空間の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記熱媒供給制御手段が、前記温度検出手段で検出した温度と目標設定温度との温度差に応じて、前記主目標供給デューティー比と前記副目標供給デューティー比とを設定するように構成されている請求項１に記載の床暖房設備。
前記副パネルに設置された副熱媒流通管の設置密度が、前記主パネルに設置された主熱媒流通管の設置密度よりも小さく設定されている請求項１又は２に記載の床暖房設備。