JP4083137B2 - Underfloor heat storage and heating device, building equipped with the same - Google Patents
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Description
この発明は、床下蓄熱暖房装置と、これを備えた建物に関する。 The present invention relates to an underfloor heat storage and heating device and a building including the same.
従来の床下蓄熱暖房装置と、これを備えた建物として、高気密、高断熱の木造住宅等の建物の、基礎立上部(基礎梁)と基礎底部(基礎スラブ)を有するコンクリート基礎の基礎底部内に面状発熱体を埋設するとともに、基礎立上部及び基礎底部の全外周を断熱材で覆うようにしたものがあった。(特許文献1参照)。 In the foundation bottom of a concrete foundation with a foundation upright (foundation beam) and foundation bottom (foundation slab) of a building such as a conventional underfloor thermal storage heating system and a highly airtight, highly insulated wooden house, etc. In addition, a sheet heating element was embedded in the base, and the entire outer periphery of the foundation top and bottom was covered with a heat insulating material. (See Patent Document 1).
しかし、上記公報記載のものにおいては、コンクリート基礎の基礎底部に面状発熱体を埋設したので、この面状発熱体に通電時にはコンクリート基礎が高温に加熱され、非通電時には冷却される。建物内を適温に暖房するためには、基礎底部を高温にする必要があった。 However, in the above-mentioned publication, since the sheet heating element is embedded in the bottom of the foundation of the concrete foundation, the concrete foundation is heated to a high temperature when the sheet heating element is energized, and is cooled when it is not energized. In order to heat the inside of the building to an appropriate temperature, the bottom of the foundation had to be heated.
その結果、コンクリートの基礎の加熱・冷却が長時間繰り返されることとなり、コンクリート基礎に亀裂を発生させたり、コンクリート基礎の劣化を促進させるという問題があった。 As a result, heating and cooling of the concrete foundation are repeated for a long time, which causes a problem of causing cracks in the concrete foundation and promoting deterioration of the concrete foundation.
そこで、出願人は、蓄熱体と、該蓄熱体を加熱する加熱ヒーターを備えたものを、蓄熱体が建物と直接接しないように、建物基礎と建物の床部とで囲まれた床下空間に設置することにより、基礎が劣化することのない床下蓄熱暖房装置と、これを備えた建物を提案した。(特許文献2参照)。
上記の床下蓄熱暖房装置と、これを備えた建物においては、蓄熱体が建物と直接接しないので、コンクリート基礎に亀裂を発生させたり、コンクリート基礎の劣化を促進させるという問題は解消される。
しかし、建物内の全てを暖房するには、床下に備えた蓄熱体に膨大な熱量を蓄熱しなければならず、装置が大掛かりになって必ずしも経済的でない。
特に、蓄熱体を加熱する加熱ヒーターの熱源として、深夜電力を利用する場合には、深夜中に膨大な熱量を蓄熱できず、建物内の全てを暖房することは難しかった。
In the above-described underfloor heat storage heating apparatus and a building equipped with the same, since the heat storage body does not directly contact the building, the problem of causing cracks in the concrete foundation or promoting deterioration of the concrete foundation is solved.
However, in order to heat everything in the building, a large amount of heat must be stored in the heat storage body provided under the floor, and the apparatus becomes large and not necessarily economical.
In particular, when using late-night power as a heat source for a heater that heats a heat storage body, it is difficult to store a large amount of heat during the middle of the night and it is difficult to heat all the buildings.
この発明は、効率よく暖房できる床下暖房装置を提供することと、その床下暖房装置を用いて建物内を効率よく暖房できる建物を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the underfloor heating apparatus which can be heated efficiently, and to provide the building which can heat the inside of a building efficiently using the underfloor heating apparatus.
本発明の床下暖房装置は、蓄熱体と、該蓄熱体を加熱する加熱ヒーターを備えてなり、少なくとも蓄熱体を建物基礎と建物の床部とで囲まれた床下空間に設置して暖房する床下蓄熱暖房装置であって、前記蓄熱体は少なくとも建物内の非居室空間の下方の前記床下空間に配置され、前記蓄熱体により温められた空気が建物内の非居室空間内に常時導入されるとともに、建物内の居室空間は前記床部を介して前記床下空間の前記蓄熱体によって加熱された空気により間接的に暖房されることを特徴とする。 The underfloor heating apparatus of the present invention includes a heat storage body and a heater for heating the heat storage body, and at least the heat storage body is installed in a floor space surrounded by the building foundation and the floor of the building to heat the floor. In the heat storage heating device, the heat storage body is disposed at least in the under-floor space below the non-residential space in the building, and air heated by the heat storage body is constantly introduced into the non-residential space in the building. The living room space in the building is indirectly heated by the air heated by the heat storage body in the underfloor space through the floor portion.
ここで、蓄熱体と加熱ヒーターは、断熱性の容器に内蔵され、該容器の内部には入口と出口を備えた空気の通路が形成され、前記入口を通って容器外から前記通路に取り入れられた空気が、加熱された蓄熱体表面に接して熱交換され、前記出口から流出され、前記非居室空間内に導入されていることを特徴とする。 Here, the heat accumulator and the heater are incorporated in a heat insulating container, and an air passage having an inlet and an outlet is formed inside the container, and is taken into the passage from outside the container through the inlet. the air is heat-exchanged in contact with the heated regenerator surface, to flow out from the outlet, characterized in that it is introduced into the non-room space.
また、本発明の建物は、上記床下蓄熱暖房装置が、建物基礎と建物の床部とで囲われた床下空間に設置された建物であって、建物基礎は、外周部分を囲む基礎立上部と、該基礎立上部の内側に形成された建物下面を覆う基礎底部とからなり、基礎立上部と基礎立上部近傍の基礎底部が断熱材で覆われており、建物の非居室空間が床下空間と連通されていることを特徴とする。 The building of the present invention, the underfloor heat storage heating apparatus, a building that has been installed under the floor space surrounded by the buildings foundation and floor portion of the building, the building foundation, the foundation raised portion surrounding the outer peripheral portion The foundation bottom covering the lower surface of the building formed inside the foundation erection, the foundation erection and the foundation bottom in the vicinity of the foundation erection are covered with a heat insulating material, and the non-residential space of the building is an underfloor space it characterized in that it communicates with.
ここで、建物内または屋外の空気を吸い込んで床下空間へ供給する吸気口と、床下空間の空気を非居室空間に吐出する吐出口とが設けられ、吸気口から吸入された空気が蓄熱体表面に接して熱交換された後、吐出口に導かれるように、空気の通路が形成されていることを特徴とする。 Here, an intake port that sucks air inside or outside the building and supplies it to the under-floor space, and a discharge port that discharges the air in the under-floor space to the non-residential space are provided. An air passage is formed so as to be guided to the discharge port after heat exchange in contact with the air.
また、非居室空間は、洗面化粧室、台所、廊下等の非居室空間であることを特徴とする。 Further, the non-living room space is a non-living space such as a bathroom vanity, a kitchen, and a hallway.
さらに、洗面化粧室、台所、廊下等以外の居室空間は、床下蓄熱暖房装置とは別の空調装置にて暖房可能とされていることを特徴とする。 Furthermore, the living room spaces other than the bathroom vanity, kitchen, corridor and the like can be heated by an air conditioner different from the underfloor heat storage and heating device.
これらの発明において、使用する蓄熱体としては、無機の蓄熱体が劣化せず寿命の面からよい。また、蓄熱体は顕熱蓄熱体と潜熱蓄熱体の2種類がある。
顕熱蓄熱体は、熱容量の大きな材料をいい、温度を上げたり下げたりするのに大量の熱量を要するが、温度が下がったり上がったりする際に大量の熱量を放出するものであり、大量の熱を蓄えることができる材料である。
In these inventions, as the heat storage body to be used, the inorganic heat storage body is not deteriorated and is good in terms of life. Moreover, there are two types of heat storage bodies: a sensible heat storage body and a latent heat storage body.
A sensible heat storage material is a material with a large heat capacity, which requires a large amount of heat to raise or lower the temperature, but releases a large amount of heat when the temperature drops or rises. It is a material that can store.
このような顕熱蓄熱体としては、高温に耐えられるような、石、砂利、砂、レンガ、コンクリートブロック等が好適に用いられる。 As such a sensible heat storage body, stones, gravel, sand, bricks, concrete blocks, etc. that can withstand high temperatures are suitably used.
また、潜熱蓄熱体は、暖房する温度近傍で相変化を起こし、この相変化をする際に大量の熱量を吸収したり放出するものであり、この相変化近傍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相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。
In addition, the latent heat storage body causes a phase change in the vicinity of the heating temperature, and absorbs or releases a large amount of heat when the phase change occurs, and can store a very large amount of heat in the vicinity of the phase change. It is a possible material.
This phase change includes a phase change between a gas and a liquid, a phase change between a liquid and a solid, and a phase change between a gas and a solid, but a phase change between a liquid and a solid. Since it is easy to handle if is used, it is often used. The phase change from the solid to the liquid is dissolution, and the solidification temperature at which it solidifies and the melting temperature at which it liquefies are generally the same.
このような潜熱蓄熱体としては、塩化カルシウム6水塩、硫酸ナトリウム10水塩、酢酸ナトリウム3水塩、パラフィン類、脂肪酸エステル、脂肪酸アルコール、オレフィン樹脂等があげられる。
これらの潜熱蓄熱体は融解温度(固化温度)以上では液状になるので、密閉容器の中に封じ込めて使用することが好ましい。
Examples of such latent heat storage materials include calcium chloride hexahydrate, sodium sulfate decahydrate, sodium acetate trihydrate, paraffins, fatty acid esters, fatty acid alcohols, olefin resins, and the like.
Since these latent heat accumulators become liquid above the melting temperature (solidification temperature), it is preferable to use them in a sealed container.
加熱ヒーターとしては、電熱線ヒーター、面状の電気発熱体、CO2ヒートポンプ等を使用することができる。
また、蓄熱体を効率よく加熱するため、加熱ヒーターを蓄熱体に内蔵してもよい。
As the heater, a heating wire heater, a planar electric heating element, a CO 2 heat pump, or the like can be used.
Moreover, in order to heat a thermal storage body efficiently, you may incorporate a heater in a thermal storage body.
上記発明において、蓄熱体により温められた空気を建物内の非居室空間に常時導入するには、床部にガラリを設ける。 Oite above onset bright, to constantly introduced into non room space in a building air heated by the heat storage body, Ru provided moths La Li the floor.
本発明の床下蓄熱暖房装置にあっては、蓄熱体により温められた空気が建物内の一部の室内に導入可能になされているので、床下蓄熱暖房装置にて建物内の一部の室内を主として暖房することになる。
建物のその他の室内は別途暖房することができ、その装置が大掛かりにならず、例えば、蓄熱体を加熱する加熱ヒーターの熱源として、深夜電力等の低額の熱源を利用することが可能となり、経済的である。
In the underfloor heat storage and heating device of the present invention, the air warmed by the heat storage body can be introduced into a part of the room in the building. It will be mainly heated.
Other rooms in the building can be heated separately, and the equipment does not become large. For example, it is possible to use a low-cost heat source such as midnight power as a heat source for a heater that heats a heat storage body. Is.
また、蓄熱体と加熱ヒーターは、断熱性の容器に内蔵され、該容器の内部には入口と出口を備えた空気の通路が形成され、前記入口を通って容器外から前記通路に取り入れられた空気が、加熱された蓄熱体表面に接して熱交換され、前記出口から流出され、建物内の非居室空間に導入されるようにすれば、建物内の非居室空間を常時暖房することができる。
ここで、建物のその他の室内は別の空調装置で暖房することができ、その装置が大掛かりにならず、例えば、蓄熱体を加熱する加熱ヒーターの熱源として、深夜電力等の低額の熱源を利用することが可能となり、経済的である。
Further, the heat storage body and the heater are built in a heat insulating container, and an air passage having an inlet and an outlet is formed inside the container, and is taken into the passage from outside the container through the inlet. air is heat exchanged against the heated regenerator surface, to flow out from the outlet, if as introduced to the non-room space in a building, can be heated constantly non room space in a building it can.
Here, the other rooms in the building can be heated by another air conditioner , and the apparatus does not become large. For example, a low-cost heat source such as midnight power is used as the heat source of the heater that heats the heat storage body. It is possible and economical.
さらに、本発明は、床下蓄熱暖房装置が床下空間に設置された建物であるから、上記のものと同じ効果を奏する。
そして、基礎立上部と基礎立上部近傍の基礎底部が断熱材で覆われており、建物の非居室空間が床下空間と連通されているので、建物基礎の断熱性が高められ、床下蓄熱暖房装置で熱交換された空気の熱が外部に逃げにくくなる。
Furthermore, the present invention, since a building underfloor heat storage heating system is installed under the floor space, the same effect as above follow.
Then, foundation bottom of the basic raised portion and underlying raised portion vicinity is covered with a heat insulating material, since non-room space of the building is in communication with an underfloor space, thermal insulation of the building foundation is increased, underfloor heat storage heating It becomes difficult for the heat of the air heat-exchanged by the apparatus to escape to the outside.
また、建物内または屋外の空気を吸い込んで床下空間へ供給する吸気口と、床下空間の空気を非居室空間に吐出する吐出口とが設けられ、吸気口から吸入された空気が蓄熱体表面に接して熱交換された後、吐出口に導かれるように、空気の通路が形成されているので、床下空間の温かい空気が吐出口から建物内の非居室空間に吐出され、効率的に暖房される。 In addition, an air intake port that sucks air inside or outside the building and supplies it to the underfloor space, and an air discharge port that discharges the air in the underfloor space to the non-residential space are provided. After the heat exchange in contact, the air passage is formed so that it is led to the discharge port, so warm air in the underfloor space is discharged from the discharge port to the non- occupied room space in the building and efficiently heated. The
さらに、温められた空気が常時導入される非居室空間は、洗面化粧室、台所、廊下等の比較的暖房熱源が少なくて済む通常人がいない小さな空間である非居室空間であるので、その装置が大掛かりにならず、例えば、蓄熱体を加熱する加熱ヒーターの熱源として、深夜電力等の低額の熱源を利用することが可能となり、経済的である。 Furthermore, the non-residential space where warmed air is always introduced is a non- residential space that is a small space where there is no ordinary person who needs relatively few heating heat sources, such as a bathroom vanity, a kitchen, and a corridor. For example, a low-cost heat source such as midnight power can be used as a heat source of a heater for heating a heat storage body, which is economical.
また、洗面化粧室、台所、廊下等以外の居室空間は、床下蓄熱暖房装置とは別の空調装置にて主として暖房され、床下蓄熱暖房装置と、別の空調装置との併用によって建物全体が効率的に暖房される。 In addition, the room spaces other than the bathroom vanity, kitchen, corridor, etc. are mainly heated by an air conditioner separate from the underfloor heat storage and heating device, and the combined use of the underfloor heat storage heating device and another air conditioner makes the entire building efficient. Is heated.
この発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、この発明の床下蓄熱暖房装置と、それを備えた建物の一例を示す部分縦断面図である。
図1において、1は基礎、2は建物本体、3は蓄熱体、4は暖房空調室外機、5は断熱材の立上部、6は断熱材の横敷部、7は空調機、8は吐出口、9はファンである。
FIG. 1 is a partial vertical cross-sectional view showing an example of an underfloor heat storage heating device of the present invention and a building including the same.
In FIG. 1, 1 is a foundation, 2 is a building body, 3 is a heat storage body, 4 is a heating / air-conditioning outdoor unit, 5 is an upright part of a heat insulating material, 6 is a horizontal part of the heat insulating material, 7 is an air conditioner, and 8 is a discharge An exit 9 is a fan.
基礎1は、鉄筋を配したコンクリート製であって、外周部分を囲む立上部11と、この立上部11の内側に連続して形成された底部12とからなる。
立上部11の内側と底部12の上面には、それぞれ断熱材の立上部5、断熱材の横敷部6で覆われている。この断熱材の立上部5、断熱材の横敷部6は、板状ポリスチレンフォーム、グラスウール、ロックウール等が使用される。
The
The inner side of the
基礎1の上には、建物本体2が設けられている。
建物本体2の床部21が基礎1の上部を覆って床下空間Aが形成されている。
この床下空間A内の断熱材の横敷部6上に、石、砂利、砂、レンガ、コンクリートブロック等から選ばれた蓄熱体3が載置されている。
そして、暖房空調室外機4に設けられたヒーター(図示省略)に加熱された空気が床下空間A内に導入されて蓄熱体3が蓄熱されるようになっている。暖房空調室外機4に設けられたヒーターの熱源としては、深夜電力を利用して、夜間に蓄熱体3が蓄熱されるようになっている。
A
A
A
And the air heated by the heater (illustration omitted) provided in the heating air-conditioning outdoor unit 4 is introduce | transduced in the underfloor space A, and the
建物本体2においては、外壁22と壁23に囲まれて室内空間B、Cが形成されている。
室内空間Bは、洗面化粧室、台所、廊下等の通常人がいない小さな空間である非居室空間であり、室内空間Cは、居間、寝室等の居室空間である。
In the
The indoor space B is a non-room space that is a small space without a normal person such as a bathroom, a kitchen, and a corridor, and the indoor space C is a room space such as a living room and a bedroom.
非居室空間Bの床部21には吐出口8が設けられており、床下空間A内の蓄熱体3により加熱された空気が、ファン9により非居室空間Bに送られて直接室内空間Bを暖房するようになっている。
Non room space on the
このように常時吐出口8を開口させていると、暖かい床下空間Aの空気が直接小さな空間の非室内空間Bに入ってくるので、非室内空間Bは直ぐにより暖かい状態になるが、床下空間Aから抜ける暖かい空気は床下空間Aの一部にすぎず温度低下は少ない。 When the discharge port 8 is always opened in this way, the air in the warm underfloor space A directly enters the small non-indoor space B, so that the non-indoor space B immediately becomes warmer. The warm air that escapes from A is only part of the underfloor space A, and the temperature drop is small .
また、居間、寝室等の居室空間Cは、床部21を介して床下空間A内の蓄熱体3により加熱された空気によっても間接的に暖房されるが、主としてその室内に設置された空調機により暖房されるようになっている。
In addition, the living room space C such as a living room or a bedroom is indirectly heated by the air heated by the
この実施例の床下蓄熱暖房装置と、それを備えた建物にあっては、蓄熱体3により温められた空気が建物本体2内の一部の非居室空間Bに導入され、建物本体2のその他の居室空間Cは主に空調機7で別途暖房するようにした。
そのため、床下蓄熱暖房装置が大掛かりにならず、例えば、蓄熱体3を加熱する加熱ヒーターの熱源として、深夜電力等の低額の熱源を利用した暖房空調室外機4を使用することが可能となり、建物本体2の暖房が全体として経済的に行われる。
And underfloor heat storage heating apparatus of this embodiment, in the building equipped with the same, air heated by the
Therefore, the underfloor heat storage and heating device does not become large, and for example, as a heat source for a heater that heats the
図2は、この発明の床下蓄熱暖房装置と、それを備えた建物の他の実施例を示す部分縦断面図である。
図2において、図1に示すものと実質的に同じものについては同符号で示し、説明を省略する。
FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view showing another embodiment of the underfloor heat storage and heating device of the present invention and another embodiment of a building equipped with the same.
2 that are substantially the same as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
蓄熱体31中に夜間は深夜電力を利用する電気式加熱ヒーター41が内蔵されており、開口可能な密封容器10内に収納され、断熱材61を介して床下空間A内の基礎1の底部12上に設置されている。
An
基礎1の上に設けられた建物本体2の非居室空間の室内空間Bの床部には、吐出口81と吸気口82が設けられ、この吐出口81と吸気口82とは、ダクト101、102により密封容器に接続されている。
A
建物内または屋外の空気を吸い込んで床下空間へ供給する吸気口82からの空気が蓄熱体31の表面に接して熱交換された後、吐出口81に導かれるように、空気の通路が形成されている。
An air passage is formed so that air from the
また、吐出用ファンや吸気用ファンを設けてもよい。 In addition, it is also possible to provide a discharge fan and intake fan.
この実施例の床下蓄熱暖房装置と、それを備えた建物にあっては、蓄熱体31により温められた空気が建物本体2内の一部の洗面化粧室、台所、廊下等の通常人がいない小さな空間である非居室空間Bに、ダクト101、102を通して導入され、建物本体2のその他の居室空間Cは空調機7で別途暖房するようにした。
そのため、床下蓄熱暖房装置が大掛かりにならず、例えば、蓄熱体31を加熱する加熱ヒーター41の熱源として、深夜電力等の低額の熱源を利用することが可能となり、建物本体2の暖房が全体として経済的に行われる。
なお、床下空間Aを温めるために、例えば密封容器10に床下空間AUに対して開口する小さな通孔を設けて、密封容器10内で高温になった空気が僅かずつ床下空間A内に自然に流出するようにしてもよい。
In the underfloor heat storage and heating apparatus of this embodiment and a building equipped with the same, the air heated by the
Therefore, the underfloor heat storage and heating device does not become large. For example, it becomes possible to use a low-cost heat source such as midnight power as the heat source of the
In order to warm the underfloor space A, for example, a sealed
1 基礎
2 建物
3、31 蓄熱体
4 暖房空調室外機(加熱ヒーター)
41 加熱ヒーター
5、6、61 断熱材
8、81 吐出口
A 床下空間
B 非居室空間
C 居室空間
1
41
Claims (6)
前記蓄熱体は少なくとも建物内の非居室空間の下方の前記床下空間に配置され、前記蓄熱体により温められた空気が建物内の非居室空間内に常時導入されるとともに、建物内の居室空間は前記床部を介して前記床下空間の前記蓄熱体によって加熱された空気により間接的に暖房されることを特徴とする床下蓄熱暖房装置。 An underfloor heat storage and heating device that includes a heat storage body and a heater that heats the heat storage body, and heats at least by installing the heat storage body in an underfloor space surrounded by a building foundation and a floor of the building,
The heat storage body is disposed in at least the underfloor space below the non-residential space in the building, and the air heated by the heat storage body is constantly introduced into the non-residential space in the building, and the indoor space in the building is An underfloor heat storage and heating apparatus, wherein the underfloor heat storage and heating apparatus is indirectly heated by air heated by the heat storage body in the underfloor space through the floor.
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