JPH0583618U - パネルヒーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パネルに組込んだ熱交換器に、循環パイプを
接続して、ボイラー等の加熱装置により昇温させた熱媒
体を循環させて、その熱媒体の熱量を熱交換器を介して
放散させるパネルヒーターにおいて、熱交換器に接続す
る循環パイプの周面からの熱の放散による熱損失を減少
せしめて、加熱装置が消費する燃料を節減し得るように
する。 【構成】 熱媒体を循環さす熱交換器２を収蔵せるパネ
ル１内に蓄熱材４を充填し、前記熱交換器２に熱媒体を
循環させる循環パイプ３に装設せる電磁弁ＳＶを、前記
蓄熱材４の温度を検出するサーモスタット５により、蓄
熱材４が所望に設定する温度以下に降温している状態時
に開弁作動するよう制御せしめて、熱交換器２に対する
熱媒体の循環が、蓄熱材４に蓄熱していく間にだけ行な
われるようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、建物の部屋に配設されるパネルと、それに組込まれる蛇管状の熱交 換器とからなり、それの熱交換器の入口と出口とを、ボイラー等の加熱装置と循 環ポンプとを具備する循環パイプの往路側と復路側とにそれぞれ接続させて、加 熱装置により昇温させた水または不凍液等の熱媒体を、この熱交換器に循環させ ることで、その熱交換器またはその熱交換器を囲うパネルから放熱して、部屋の 暖房を行なうように用いられるパネルヒーターについての改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

上述の形態のパネルヒーターＨは、暖房に用いるものについていえば、従来の ものにあっては、図１に示しといる如く、所望の個所に設置し得るように枠状乃 至ケース状に形成したパネル１に、熱伝導性の良い金属材よりなるパイプを一つ の平面に沿いジグザグに屈曲して蛇管状に成形した熱交換器２を組付け、この熱 交換器２の入口２０および出口２１に、ボイラー等の加熱装置Ｂおよび循環ポン プＰとを具備する熱媒体の循環回路に対して接続する循環パイプ３の、往路側３ ０および復路側３１を接続して構成する形態のもので、このパネルヒーターＨ… を、各部屋に配設し、それらの循環パイプ３…を前記熱媒体の循環回路に対し並 列に接続し、これにより、循環ポンプＰの作動で循環する熱媒体を熱交換器２に 循環させて、その熱交換器２を流過する熱媒体の熱量を、熱交換器２の外周面か ら、または熱交換器２を囲うパネル１の外表面から放散させて、部屋内の暖房を 行なうように使用する。

【０００３】 そして、各パネルヒーターＨの熱交換器２に接続する循環パイプ３には、熱交 換器２の入口２０側または出口２１側に、オン・オフのスイッチを兼ねて、該パ ネルヒーターＨを設置した室に設置しておく室温を感知するサーモスタットＴＨ により制御される電磁開閉弁ＳＶまたは電磁比例弁を、接続しておいて、その室 の気温が、サーモスタットＴＨに設定した所望の温度以下となったときに、電磁 開閉弁ＳＶまたは電磁比例弁が開弁作動して、循環パイプ３に、熱媒体が循環す るようになるか、熱媒体が所定の流量に制御されて循環するようになって、室内 の暖房を行なうように制御されて使用される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従前のパネルヒーターＨは、それが設置されている室に設けておくサーモスタ ットＴＨを操作して、それに接続する電源回路をオンとするとともに、所望の設 置温度に設定すれば、室温が設定温度以下である場合は、電磁開閉弁ＳＶまたは 電磁比例弁の開弁作動で、循環パイプ３に熱媒体が循環することで、熱交換器２ を熱媒体が流過して、その熱媒体の熱量の授受が、熱交換器２またはパネル１の 表面を介して行なわれて暖房作動が行なわれるようになる。

【０００５】 このことから、暖房作動中においては、その殆んどの時間を、熱交換器２およ び循環パイプ３に熱媒体が循環するようになる。このため、循環パイプ３の周面 を介して行なわれる熱量の放散による熱損失が大きい問題がある。そして、この 問題は、循環パイプ３の長さが長くなるほど、また、熱交換器２からの放熱量を 小さくするほど、熱交換器２からの放熱量に対する循環パイプ３からの放熱量の 割合が大きくなって、甚しいものとなる。

【０００６】 本考案は、この問題を解決するためになされたものであって、循環パイプから の放熱量をすくなくして、熱損失を少なく抑えるようにする新たな手段を提供す ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

そして、本考案においては、この目的を達成するための手段として、熱媒体を 循環さす熱交換器を収蔵せるパネル内に蓄熱材を充填し、前記熱交換器に熱媒体 を循環させる循環パイプに装設せる電磁弁を、前記蓄熱材の温度を検出するサー モスタットにより、蓄熱材が所望に設定する温度以下に降温している状態時に開 弁作動するよう制御せしめて、熱交換器に対する熱媒体の循環が、蓄熱材に蓄熱 していく間にだけ行なわれるようにしたパネルヒーターを提起するものである。

【０００８】

【作用】

この手段によれば、循環パイプ３に熱媒体が循環する時間が、蓄熱材に蓄熱し ている間だけになって、短い時間になることから、循環パイプ３からの放熱量が 少なく抑えられ、蓄熱材を用いない従前手段に比して、ボイラー等の加熱装置の 燃料の消費量を３０％程度削減できるようになる。

【０００９】

【実施例】

次に実施例を図面に従い詳述する。なお、図面符号は、従前手段のものと同効 の構成部材については同一の符号を用いるものとする。

【００１０】 図２は、本考案を実施せる暖房用のパネルヒーターの設備全体の展開した説明 図で、同図において、Ｈはパネルヒーター、１はそれのケースを構成しているパ ネル、２はそのパネル１内に組込んだ蛇管状の熱交換器、３はその熱交換器２の 入口２０および出口２１に接続した循環パイプ、Ｐは循環ポンプ、Ｂはボイラー 等の加熱装置を示す。

【００１１】 パネルヒーターＨは、それの本体ケースを構成するパネル１が、内部を中空に した機筐状に形成してあって、その内部には、ワックス類またはポリエチレング リコール等の、固相から液相に相変換する際に多量の融解熱を吸収する物質より なる蓄熱材４が充填してある。そして、熱伝導性の良い金属材で蛇管状に形成し て、パネル１内に組込む熱交換器２は、この充填した蓄熱材４により取り囲まれ た状態として組込まれている。

【００１２】 また、この熱交換器２に接続する循環パイプ３には、熱交換器２の出口２１側 に接続する復路側３０に、電磁弁ＳＶを接続し、これを、パネルヒーターＨが設 置される部屋に配設しておくサーモスタットＴＨにより開閉制御させるが、さら に、この電磁弁ＳＶは、前述のパネル１内に充填した蓄熱材４の温度を感知部５ ０により感知して作動するサーモスタット５によっても、開閉作動が行なわれる ように制御される。

【００１３】 このとき、蓄熱材４の温度を感知するサーモスタット５の開閉スイッチ５１は 、室温を感知するサーモスタットＴＨの開閉スイッチＳＷと、図３に示している ように直列に接続しておいて、これら二つのサーモスタットＴＨ・５がともにオ ンに作動しているときだけ、電磁弁ＳＶをオンに制御せしめて、循環パイプ３に 熱媒体を循環させるようにしてある。

【００１４】 このように構成する実施例装置は次のように作用する。いま、室温を感知して 作動するサーモスタットＴＨに設定した温度が２６度Ｃで、また、蓄熱材４の温 度を感知してオン・オフ作動するサーモスタット５に設定した温度範囲が６０度 Ｃ〜５０度Ｃで、５０度Ｃ以下になることでオンとなり、６０度Ｃ以上になるこ とでオフとなるとし、また、ボイラー等の加熱装置Ｂにより昇温させて循環パイ プ３に供給する熱媒体の温度が８０度Ｃであるとする。

【００１５】 すると、室温が、サーモスタットＴＨにより設定した２６度Ｃよりも遥かに低 く、パネル１内に充填した蓄熱材４が放冷されて降温している状態のときは、二 つのサーモスタットＴＨ・５のそれぞれのスイッチＳＷ・５１が共にオンに作動 していることで、電磁弁ＳＶが開閉作動して循環パイプ３を連通した状態とし、 これにより、ボイラー等の加熱装置Ｂにより沸かされて循環ポンプＰにより循環 する循環回路の熱媒体が、この循環パイプ３に循環する。

【００１６】 これにより、パネル１内の熱交換器２を熱媒体が循環することで、放熱により 暖房作動が行なわれる。このとき、パネル１内においては、そこに充填してある 蓄熱材４を加温して蓄熱作動が同時に行なわれる。

【００１７】 そして、蓄熱材４が、仮りに５０度Ｃで液相に変換する性状のワックス類であ るとすれば、５０度Ｃに達したところで、多量の融解熱を吸収して液化し、次い で、その温度から液相の状態で昇温して、設定温度範囲の上限の６０度Ｃに達し たときに、それをサーモスタット５の感知部５０が検出することで、開閉スイッ チ５１がオフに作動し、電磁弁ＳＶは、室温が設定温度に達しないことで、その 室温を検出するサーモスタットＴＨが、開閉スイッチＳＷをオンとした状態にあ っても、閉弁作動して循環パイプ３を流れる熱媒体の循環をストップさせる。

【００１８】 従って、以後は、蓄熱材４がそれに蓄えた熱量を放出することで、室内の暖房 をまかない、これにより、蓄熱材４が次第に降温し、相変換が行なわれる温度に なっとたときに、融解熱に対応する多量の凝固熱を放出して固相に変換し、さら に、温度降下して設定した温度範囲の下限に達したところで、開閉スイッチ５１ がオンに作動し、再び、循環パイプ３に熱媒体が循環するようになる。

【００１９】 このとき、室温が設定温度の２６度Ｃ以上に昇温していれば、前述の蓄熱材４ の温度を検出するサーモスタット５と直列に接続している室温を検出するサーモ スタットＴＨがオフに作動していることで、蓄熱材４の温度が設定温度の５０度 Ｃ以下に降下してきて、サーモスタット５がオンに作動しても、電磁弁ＳＶを開 弁させる作動は行なわれず、循環パイプ３内の熱媒体の循環はストップした状態 を保持し続ける。これにより、蓄熱材４は、室温付近の温度にまで降温していき 、この間に次第に放熱量を減少させていく。そして、室温が設定温度の２６度Ｃ を越して降下することで、ルームサーモであるサーモスタットＴＨがオンに作動 することによって、始めて、電磁弁ＳＶを開弁する作動が行なわれ、循環パイプ ３に熱媒体が循環するようになる。従って、蓄熱材４をパネル１内に封入し、こ の蓄熱材４に、循環パイプ３により熱交換器２に循環さす熱媒体の熱量を蓄える ようにしながら、直列に接続する室温を検出するサーモスタットＴＨと蓄熱材４ の温度を検出するサーモスタット５とにより、この蓄熱材４を介してパネル１の 表面から放散する放熱量を、制御しようとする室温に対応するようにコントロー ルできるようになる。

【００２０】 そして、この循環パイプ３内の熱媒体の循環がストップして、蓄熱材４に蓄え られた熱量の放出により暖房を行なっている間は、循環パイプ３内の熱媒体が動 かないことで、循環パイプ３の周面からの放熱ロスが減少し、また、ボイラー等 の加熱装置Ｂに対して、循環パイプ３内の熱媒体が戻ってこないことで、その加 熱装置Ｂの負担が減少して燃料の消耗を減少させるようになる。

【００２１】 次に、図４は別の実施例を示している。この実施例は、パネル１内に充填した 蓄熱材４が、固相から液相に変換する際に体積膨張することにより、パネル１内 の圧力が増大することで、パネル１に変形が生じたり、蓄熱材４が外部に漏出す るようになるのを、蓄熱材４を外部と断熱的に遮断した状態において、防止する ために、パネル１内の上端側でそのパネル１内に充填した蓄熱材４の上面に、ゴ ムまたは合成樹脂材よりなる柔軟な空気袋６を装入し、それに設けた空気出入孔 ６０をパネル１の外部に連通させて、パネル１内に充填した蓄熱材４の体積変化 を、この空気袋６の膨縮により吸収させるとともに、蓄熱材４をこの空気袋６内 の空気により外気に対して遮断して断熱するようにしている例であり、この点を 除いたその余の構成は、前述した実施例と変わりがないので、同効の構成部材に 同一の符号を付して詳しい説明は省略する。

【００２２】 次に図５はさらに別の実施例を示している。この実施例は、パネル１内に充填 した蓄熱材４と熱交換器２との接触範囲を可変にすることで、蓄熱材４の昇温量 を可変にして、パネル１からの放熱量を可変にした例である。

【００２３】 即ち、この実施例では、パネル１内に組付ける熱交換器２を、それを構成して いる蛇管２ａの途中がパネル１の外に突出する状態に形成して、その蛇管２ａの 突出端部に側枝状の分岐管２ｂを接続し、その分岐管２ｂを、切換弁２ｃを介し て熱交換器２の入口２０または出口２１に接続することで、蛇管２ａよりなる熱 交換器２内における熱媒体の流過していく範囲が、切換弁２ｃの切換操作により 、蛇管２ａの全体と、蛇管２ａの途中からとに切換わり、これにより、パネル１ 内に充填した蓄熱材４の昇温する範囲が変わり、これに接するパネル１の放熱範 囲が変更して、放熱量を変更するようにしてある。

【００２４】 そして、この点を除いたその余の構成は、前述した実施例と変わりがないので 、同効の構成部材に同一の符号を付して詳しい説明は省略する。

【００２５】 次に図６はさらに別の実施例を示している。この実施例は、前述した各実施例 のものが、蓄熱材４に、固相から液相に相変換する際に多量の融解熱を吸収する 物質を用いて、この融解熱を利用して多量の熱量を蓄えるようにしているのに対 し、蓄熱材４には通常の温水を用い、これの比熱で熱量を蓄えるようにした例で あり、この点を除いたその余の構成は、前述の実施例と変わりがない。

【００２６】 この実施例においては、蓄熱材４の容積当りの蓄熱量が小さくなるので、熱交 換器２を組込むとともに蓄熱材４を充填せしめるパネル１は、それの内容量を大 きくしたタンク状に形成してある。

【００２７】 この実施例では、蓄熱材４を、熱交換器２に循環さす熱媒体と同じものを選択 できるので、そのようにすることで、パネル１内に組込む蛇管よりなる熱交換器 ２を省略し、パネル１自体が熱交換器を構成するようにしてよい。

【００２８】 この実施例では、蓄熱材４を、融解点に配慮することなく取扱えることから、 サーモスタット５に設定する蓄熱材４の温度を制約なしに自由に選択できること になって、この選択により放熱量を自由に設定できるようになる。

【００２９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によるパネルヒーターＨは、パネル１内に組込ん だ熱交換器２に対する熱媒体の循環が、その熱交換器２のまわりを囲むようにパ ネル１内に充填した蓄熱材４が所望に設定した温度以下に降下してきたときに始 まり、これにより蓄熱材４が昇温して蓄熱作動を行ない、所定の温度に達したと ころで、この熱媒体の循環が停止するようになる。このため、パネルヒーターＨ は、循環パイプ３内の熱媒体の循環がストップして、蓄熱材４に蓄えられた熱量 の放出により暖房を行なっている間は、循環パイプ３内の熱媒体が動かないこと で、循環パイプ３の周面からの放熱ロスが減少し、また、ボイラー等の加熱装置 Ｂに対して、循環パイプ３内の熱媒体が戻ってこないことで、その加熱装置Ｂの 負担が減少して燃料の消耗を減少させるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従前のパネルヒーターの設備全体の展開した説
明図である。

【図２】本考案によるパネルヒーターの設備全体の展開
した説明図である。

【図３】同上の電気回路の部分の説明図である。

【図４】本考案によるパネルヒーターの別の実施例の要
部の縦断正面図である。

【図５】本考案によるパネルヒーターのさらに別の実施
例の要部の縦断正面図である。

【図６】本考案によるパネルヒーターのさらに異なる実
施例の要部の縦断正面図である。

【符号の説明】

Ｂ…加熱装置、Ｈ…パネルヒーター、ＴＨ…サーモスタ
ット、Ｐ…循環ポンプ、ＳＶ…電磁弁、ＳＷ…開閉スイ
ッチ、１…パネル、２…熱交換器、２ａ…蛇管、２ｂ…
分岐管、２ｃ…切換弁、２０…入口、２１…出口、３…
循環パイプ、３０…復路側、４…蓄熱材、５…サーモス
タット、５０…感知部、５１…開閉スイッチ、６…空気
袋、６０…空気出入孔。

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱媒体を循環さす熱交換器２を収蔵せる
   パネル１内に蓄熱材４を充填し、前記熱交換器２に熱媒
   体を循環させる循環パイプ３に装設せる電磁弁ＳＶを、
   前記蓄熱材４の温度を検出するサーモスタット５によ
   り、蓄熱材４が所望に設定する温度以下に降温している
   状態時に開弁作動するよう制御せしめて、熱交換器２に
   対する熱媒体の循環が、蓄熱材４に蓄熱していく間にだ
   け行なわれるようにしたパネルヒーター。
2. 【請求項２】 パネル１内に充填する蓄熱材４を、ワッ
   クス類・ポリエチレングリコール等の、固相から液相へ
   の相変換の際に多量の融解熱を吸収する物質とした請求
   項１記載のパネルヒーター。
3. 【請求項３】 パネル１内の上部でそのパネル１内に充
   填せる蓄熱材４の上面側に、ゴム・合成樹脂材よりなる
   柔軟な袋状に形成して内部に空気を封入した空気袋６を
   装填し、その空気袋６に設けた空気出入孔６０をパネル
   １の外部に連通せしめて、該空気袋６によりパネル１内
   の蓄熱材４の上面側を外部に対し断熱的に遮断せしめた
   請求項１記載のパネルヒーター。
4. 【請求項４】 循環パイプ３に装設せる電磁弁ＳＶを、
   蓄熱材４の温度変化に応じて開閉制御するサーモスタッ
   ト５と室温の変化に応じて開閉制御するサーモスタット
   ＴＨとを、電気的に直列に接続せしめた請求項１記載の
   パネルヒーター。
5. 【請求項５】 パネル１内に組付ける熱交換器２の途中
   に、側枝状の分岐管２ｂを接続し、その分岐管２ｂを、
   切換弁２ｃを介して熱交換器２の入口２０または出口２
   １に接続せしめた請求項１記載のパネルヒーター。