JPH02210142A - 熱媒体液循環式の融雪・暖房システム、およびこのシステムに用いる伝熱構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱媒体液循環式の融雪・暖房システム、およ
び同システムに用いる伝熱構造物に関し、更に詳しくは
、所定以上の降雪および降温に自動的に反応して屋根面
および屋内の床面へ選択的ないし同時に帯熱状態の熱媒
体液を給送して其処を加熱し、効率的に融雪ないし暖房
することができる新システム、並びにそのような融雪お
よび暖房の熱効率を飛躍的に向上させることができる伝
熱構造物に関するものである。

〔従来の技術、および解決すべき技術的課題〕屋根のル
ーフプレート（瓦、トタン板、その他の屋根材）の下に
面状発熱体を敷設しておき、冬季の屋根上に降り積る雪
を前記面状発熱体を発熱させることによって融解消去さ
せようとする屋根融雪装置は豪雪地方の屋根雪対策とし
て近年有望視されてきている一方、 また、屋内における部屋の床に面状発熱体を敷設し当該
室内の温度が一定以下に降温したときに発熱させて快適
温度に保とうとする床暖房装置もクリーンな健康暖房設
備として注目されている。

ところが、従来における屋根融雪装置と床暖房装置は、
全く別々の熱源をもって融雪ないし暖房を行っており、
しかも床暖房について僅かに温度制御が為されている程
度で作動条件の異なる屋根融雪と床暖房とを自動的によ
ってシステム的に自動制御できる融雪機能と床暖房機能
とを兼ね備えた合理的装置は寡聞にして知らない。

本発明は、従来の屋根融雪装置と床暖房装置とが双方共
に熱源を用いて面状に熱を発散せしめるという機能にお
いて共通しているにも拘わらず、自動制御が出来なかっ
た上記のごとき現況に鑑みて為されたもので、１個の熱
源をもって熱媒体液を加熱し、これを当面加熱を必要と
する箇所へ適時に自動的に圧送して融雪ないし床暖房が
出来る熱媒体液循環式の融雪・暖房システムを提供する
ことを第一の技術的課題とするものである。

また、本発明の第二の技術的課題は、帯熱状態に加熱さ
れた熱媒体液をロスなく高い熱効率をもって面状に発熱
させることができる面状構造物を提供することに存する
。

さらに、本発明の第三の技術的課題は、加熱を必要とす
る方向へ熱ムラなく均一状態に熱を放散することができ
る均熱性に富んだ面状構造物を提供するにある。

〔課題解決のために採用した手段〕

本発明者が上記技術的課題を解決するために採用した手
段は、次のとおりである。

まず、本発明は、内蔵の加熱器を発熱させることによっ
て収容熱媒体液を帯熱状態に加熱する加熱装置Ｉと；こ
の加熱装置において帯熱された熱媒体液を圧送する循環
ポンプ２と；この循環ポンプに連通され、屋根面Ｒおよ
び屋内の床面Ｆｎ・Ｆｎ・・・Ｆｎを迂曲しつ一前記加
熱装Ｗ１の還流口に連通ずるごとく配管された熱媒体流
路３と；屋外に設置され、所定以上の降雪量を検知した
とき電磁弁ＳＩを開放して前記循環ポンプ２が圧送する
熱媒体液の屋根面Ｒへの給送を指令する降雪検知センサ
４と；屋内の床面Ｆｎ−Ｆｔ・・・Ｆｎが属する各部屋
に設置され、これらの室内の温度が所要以下に降温した
とき電磁弁Ｓ□・Ｓ、・・・Ｓ、を開放して前記循環ポ
ンプ２が圧送してくる熱媒体液の当該床面を迂曲する流
路への給送を指令するサーモセンサ５１・５２・・・５
ｎという手段を採用したことによって前述せる第一の技
術的課題を満足することができる画期的な熱媒体液循環
式の融雪・暖房システムを実現したのである。

次に、本発明は、断熱手段と熱媒体伝熱パイプと熱分散
手段とを巧みに組み合わせて面状構造物に内蔵せしめる
ことによって上記第二および第三の技術的課題を解決し
たのである。

〔実施例〕

以下、本発明を添附図面に示す実施例に基いて更に詳し
く説明する。なお、第１図は本発明の実施例（熱媒体循
環式の融雪・暖房システム）を示す全体構成を示す概略
図、第２図は本実施例における屋外融雪部分の熱媒体循
環系統のみを分離して示した回路図、第３図は本実施例
における屋内暖房部分の熱媒体循環系統のみを分離して
示した回路図、第４図は本発明をトタン屋根に適用した
屋根面伝熱構造物の構成例を示す断面図、第５図は本発
明を瓦屋根に適用した屋根面伝熱構造物の構成例を示し
た断面図、第６図は本発明を量部屋に適用した畳下の床
面伝熱構造物の構成例を示す断面図、第７図は本発明を
フローリング（板張り）部屋に適用したフローリング床
面伝熱構造物の構成例を示す断面図、第８図は本発明を
デツキプレートを用いて構成するモルタル床面伝熱構造
物の構成例を示す断面図、第９図は本発明をコンクリー
ト下地床に適用して構成したモルタル床構造物の構成例
を示す断面図である。

図面上、符号Ｃはコントロールボックスであり、本実施
例システムにおけるｍｓの［ＯＮ］・ｒＯＦＦＩ操作、
燃焼系統および熱媒体循環系統の自動制御に必要な指令
信号の出力、並びにセンサ系統より入力される信号の統
合および処理をする機能を有する。

このコントロールボックスＣは、スイッチ、リレーその
他覚子回路などを内蔵した周知の制御器である。

符号１で指示するものはエチレングリコールのごとき不
凍性熱媒体液を加熱する加熱装置であり、内部には燃料
タンク１１から供給される灯油を燃焼せしめる周知のバ
ーナ（図示せず）と熱媒体液収容釜（図示せず）が内蔵
されており、上記コントロールボックスＣの点火スイッ
チＣＩをＯＮすることにより点火燃焼する。なお、この
加熱装置１には従来周知の過熱防止器および空焚防止器
が内蔵しであることは云うまでもない。

符号２で指示するものは循環ポンプであり、上記加熱装
置１の連通ずる吸引パイプ２１を介して熱媒体液を吸引
部２２より吸引し、吐出部２３から圧送する。この循環
ポンプ２も、上記コントロールボックスＣのモータスイ
ッチＣ８をＯＮすることにより駆動される。

符号３で指示するものは熱媒体流路であって、その一端
は上記循環ポンプ２の吐出部２３に連結されて屋根面Ｒ
の伝熱パイプ３１および屋内の床面Ｆ（Ｆｎ−Ｆｔ・・
・Ｆｎ）の伝熱パイプ３２に熱媒体液を供給可能である
一方、他端は上記加熱装置１に連通されて伝熱パイプ３
１ないし伝熱パイプ３２を巡り回った熱媒体液が同加熱
装置１に還流する流路となっている。この熱媒体流路３
の屋根面Ｒに通ずる分岐路３ａには常閉の電磁弁Ｓ、が
介在してあり、後述の降雪検知センサが降雪信号を上記
コントロールボックスＣに送致することにより開放動作
され、熱媒体液を屋根面Ｒの伝熱パイプ３１へ給送せし
め（第２図参照）、 また同流路３の屋内床面Ｆ　（Ｆｎ・Ｆｔ・・・Ｆｎ）
に通ずる分岐路３ｂにも、常閉電磁弁Ｓｔ’Ｓｓ・・・
Ｓ７が介在してあり、後述のサーモセンサが降温信号を
上記コントロールボックスＣに送致することよって開放
動作され、熱媒体液を屋内床面Ｆ　（Ｆ　Ｉ’　Ｆ　ｚ
・・・Ｆｎ）の伝熱パイプ３２へ給送せしめる（第３図
参照）。

なお、第３図の符号Ｐで指示するものは屋外駐車場の駐
車路床を示すもので、その路床内部には伝熱パイプ３３
が迂曲状に内蔵されており、循環ポンプ２から圧送され
る帯熱状態の熱媒体液が上記熱媒体流路３に連通して、
屋根面Ｒと同様に電磁弁Ｓ、が開放することにより駐車
路床Ｐ面を加熱するようにしである。

符号４で指示するものは降雪検知センサであり、散水式
の道路融雪装置に汎用されている従来周知のもの（新潟
ｇｉ罰調製：商品名スノーコンＧ−３１）が採用しであ
る。この降雪センサ４は、屋外に設置してあり、斜面状
の受雪板上に降った雪が内蔵のヒータ（図示せず）で溶
解する際の導通作用を利用して降雪信号を出力するもの
であって、出力された降雪信号は上記コントロールボッ
クスＣに送致されるように連繋しである。

符号（５１・５２・５１・・５ｎ）が各々指示するもの
は屋内の各部屋に設置されたサーモセンサであり、各々
上記コントロールボックスＣに連繋しである。

しかして、これらセンサ５１・５２・５３・・・５ｎの
何れかが設定温度以下に温度が降下したことを検出すれ
ば、その信号はコントロールボックスＣに送致され、当
該サーモセンサが設置されている部屋の床面Ｆ（Ｆｎ、
ＦＮ・・・Ｆｎ）の伝熱パイプ３２へ帯熱媒体液が給送
され、床暖房が開始される。

本実施例システムの大要は上記のとおりであるけれども
、本実施例システムにおいては、循環ポンプが圧送する
帯熱状態の熱媒体液を温風器Ｈ（第３図参照）の放熱源
としても利用している。

次に、本実施例システムにおいては、屋根面Ｒを第４図
ないし第５図に示すような構造にするのが好ましい。

第４図は、屋根Ｒの野地板６１の上に伝熱性の低い防水
性に富んだ断熱シート６２（商品名：「ダンマットＪ）
を布設すると共に、その上に発泡スチレン樹脂板から成
る発泡樹脂層６３をパイプ配設間隔をあけて張設する一
方、鋼管を伝熱パイプ３１として当該屋根面Ｒに迂曲状
に配管し、更にその上にアルミ箔から成る伝熱シート６
４を張設し、その上からカラートタンをルーフプレート
６５として布設した屋根面伝熱構造物であり、このよう
に構成したことにより伝熱パイプ３１から伝導される熱
エネルギーは伝熱シート６４を介して幅広（カラートタ
ン６５に伝導されて屋根面Ｒ上に降り積もる雪を効率的
に溶かすことができるのであり、断熱シート６２および
発泡樹脂６３の断熱作用によって不要部分への無駄な熱
放散は無視できるまでに少ないものとなった。

第５図は、第４図におけるカラートタンに代えて瓦（越
前瓦：？Ｉ井県織田町産）をルーフプレート６５として
採択したものであり、他の構成は第４図のものと殆ど変
わりがない。

また、本実施例システムにおいては床面Ｆとして第６図
〜第９図に示すような構造を採用するのが好ましい。

第６図は、下地床上に張設した捨貼りボード７１の上に
第４図の断熱シート６２と同様に断熱シート７２を布設
して、その上に発泡スチレン樹脂板から成る発泡樹脂層
７３をパイプ配設間隔をあけて張設する一方、鋼管を伝
熱パイプ３２として５咳床面Ｆに迂曲状に配管し、畳（
商品名：［スタイロタタミｊ）を床部材７４として敷設
した床面伝熱構造物を示している。

第７図は、第６図における畳に代えて木板（フローリン
グ材）を敷設したものを示している。

第８図は、デツキプレート７２を下地床とし、その上に
伝熱パイプ（ｗ４管）３２および同伝熱パイプ３２に接
触するごとく伝熱メツシュ部材７７を面状に布設して、
これらをセメントセツティングベッド７３ａの中に埋設
せしめ、その上に合成樹脂製の床シートを床部材７４と
して敷設して構成した床面伝熱構造物を示している。な
お、デツキプレート７２の凸状隆起面には断熱シート７
２（商品名；［ダンマット１）が設けである。

第９図は、第８図のデツキプレート７２の下地床に代え
てコンクリート下地床７６を採択した例であり、その他
の構成は第８図のものと殆ど変わりがない。

以上、第６図〜第９図に示す床面伝熱構造物にあっては
、床下への熱放散を断熱シート７２により遮断して床上
に誘導する構造を採っているので、熱効率が頗る良好と
なり、最少の燃料費で最大の暖房効果を得ることが可能
である。

本実施例システム、並びに其処に用いる屋根面および床
面の構造物は概ね上記のように構成されるが、本発明は
前述の例に限定されるものでは決してなく、「特許請求
の範囲」の記載内で種々変形が可能であって、設計上の
具体的要請に応じて従来周知の伝熱材料、断熱材料、セ
ンサ一部材、熱媒体液などを取捨選択し、あるいは付加
変更して施工することは本発明者が当然に予測している
事項であり、本発明の技術的範囲に属するこきは云うま
でもない。

〔本発明の効果〕

以上実施例を挙げて説明したとおり、本発明によれば、
１個の熱源をもって熱媒体液を加熱し、これを当面加熱
を必要とする箇所へ適時に自動的に圧送して融雪ないし
床暖房を行うことが可能となり、 また、伝熱材料と断熱材料とを巧みに組み合わせた面状
伝熱構造物を採用しているので、帯熱状態に加熱された
熱媒体液をロスなく高い熱効率をもって面状に発熱させ
ることが可能であるうえに、加熱を必要とする方向へ熱
ムラなく均一状態に熱を放散することができるので、最
少のランニングコスト（燃費節減）で非常に理想的な融
雪および床暖房を得ることが可能となるのである。

さらに本発明によれば、従来別々に行なわねばならなか
った屋根の融雪および屋内暖房を単一の熱源によって統
一的に合理的に行えると共に、全体を自動制御すること
ができるという大きな効果も得られるのであって、冬季
豪雪に見舞われる地方の融雪・暖房対策上のメリットは
頗る大と云える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例（熱媒体循環式の融雪・暖房シ
ステム）を示す全体構成を示す概略図、第２図は本実施
例における屋外融雪部分の熱媒体循環系統のみを分離し
て示した回路図、第３図は本実施例における屋内暖房部
分の熱媒体循環系統のみを分離して示した回路図、第４
図は本発明をトタン屋根に適用した屋根面伝熱構造物の
構成例を示す断面図、第５図は本発明を瓦屋根に適用し
た屋根面伝熱構造物の構成例を示した断面図、第６図は
本発明を畳部屋に適用した畳下の床面伝熱構造物の構成
例を示す断面図、第７図は本発明をフローリング（板張
り）部屋に適用したフローリング床面伝熱構造物の構成
例を示す断面図、第８図は本発明をデツキプレートを用
いて構成するモルタル床面伝熱構造物の構成例を示す断
面図、第９図は本発明をコンクリート下地床に適用して
構成したモルタル床構造物の構成例を示す断面図である
。 １−・−加熱装置、２−〜−循環ポンプ、３−・−熱媒
体流路、３１・３２−−一伝熱パイブ、４−−一降雪検
知センサ、 （５１・５２・・・・５ｎ）−−−サーモセンサ、６１
・−野地板、６２−ｍ−断熱シート、６３−・−発泡樹
脂層、６４−−一伝熱シート、６５−−−ルーフプレー
ト、 ７１−・捨貼りボード、７２−ｍ−断熱シート、７３・
−発泡樹脂層、 ７３ａ・−セメントセツティングベッド、７４−ｍ−床
部材、 ７５−・デツキプレート、 ７ローーーコンクリート下地床、 ７７−・伝熱メツシュ部材。 Ｃ−・コントロールボックス、 Ｆ（Ｆｎ、Ｆ工・・・Ｆｎ）−ｍ−床面、Ｒ−−一屋根
面、 ｃｓＩ−ｓｚ、ｓｓ−、ｓＲ＞　−−−７４ｍ弁。 特許出願大木

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）内蔵の加熱器を発熱させることによって収容熱媒
   体液を帯熱状態に加熱する加熱装置１と；この加熱装置
   において帯熱された熱媒体液を圧送する循環ポンプ２と
   ；この循環ポンプに連通され、屋根面Ｒおよび屋内の床
   面Ｆ＿１・Ｆ＿２・・・Ｆ＿ｎを迂曲しつゝ前記加熱装
   置１の還流口に連通するごとく配管された熱媒体流路３
   と；屋外に設置され、所定以上の降雪量を検知したとき
   電磁弁Ｓ＿１を開放して前記循環ポンプ２が圧送する熱
   媒体液の屋根面Ｒへの給送を 指令する降雪検知センサ４と；屋内の床面Ｆ＿１・Ｆ＿
   ２・・・Ｆ＿ｎが属する各部屋に設置され、これらの室
   内の温度が所要以下に降温したとき電磁弁Ｓ＿２・Ｓ＿
   ３・・・Ｓ＿ｎを開放して前記循環ポンプ２が圧送して
   くる熱媒体液の当該床面を迂曲する流路への給送を指令
   するサーモセンサ５１・５２・・・５ｎとを含むことを
   特徴とした熱媒体液循環式の融雪・暖房システム。
2. （２）屋根の野地板６１上に、断熱シート６２を介して
   、その上に発泡樹脂層６３を設けると共に、この発泡樹
   脂層６３に熱媒体液伝熱パイプ３１を当該パイプの上部
   が発泡樹脂層６３の表面と略面一になるごとく埋装して
   、当該伝熱パイプ３１の露出面上に伝熱シート６４を張
   設して伝熱層を形成し、その上に金属屋根板、瓦などの
   ルーフプレート６５を敷設したことを特徴とする雪屋根
   の屋根面伝熱構造物。
3. （３）床面Ｆにおける捨貼りボード７１と；この捨貼り
   ボードの上に布設された断熱シート７２と；この断熱シ
   ート上に設けられた発泡樹脂層７３と；この発泡樹脂層
   内に埋設された熱媒体伝熱パイプ３２と；前記発泡樹脂
   層７３上に敷設された畳などの床部材７４とより構成さ
   れたことを特徴とする床面伝熱構造物。
4. （４）床面Ｆの最下層を成すデッキプレート７５または
   コンクリート下地床７６と；この最下層部材７５または
   ７６の上に布設された断熱シート７２と；この断熱シー
   ト７２の上に布設されたセメントセッティングベッド７
   ３と；このセッティングベッド７３内に埋設された伝熱
   メッシュ部材７７と；この伝熱メッシュ部材に沿って前
   記セッティングベッド７３内に配管された伝熱パイプ３
   ２と；前記セッティングベッド７３上に敷設された畳な
   どの床部材７４とより構成されたことを特徴とする床面
   伝熱構造物。