JPH06185747A - 間接暖房システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な方法で取り付けられ、暖房能力が
優れ、設備費用、維持費用が安く、広範囲な応用ができ
る間接暖房システム 【構成】 反射板（４）、耐熱断熱板（５）、反射
断熱板（６）から構成される高気密高断熱暖房室（３）
の中に、比熱の大きなヒーター（７）を中空に設置し、
温度制御による循環暖房を可能にしたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被加熱板と構造材を
持つ構築物に、簡易な方法で高気密高断熱暖房室を造
り、比熱の大きなヒーターの発熱部表面を中空に設置
し、その反射断熱構造を活用することにより、より蓄熱
性と保温性を持たせ、温度制御による循環加熱を可能に
した間接暖房システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

（イ）温水や他の熱媒体を使用する間接暖房はある。 （ロ）高蓄熱材と深夜電力を使用し、別の時間帯に間接
暖房するものはある。 （ハ）電気式の間接暖房は、比熱の小さいヒーターを使
用しているものが多い。 比熱の小さいヒーターを使用すると冷めやすく、非通電
時間が短い。非通電時間を利用し、独立した別回路を同
時または交互通電しているものはある。また、電気契約
容量を低く押さえる目的で、タイマーなどで強制循環通
電しているものもある。比熱の小さいヒーターで発熱量
が小さいものは、被暖房室で高い室温を得ることができ
ない。また、周囲温度が低いところでは暖まらない。比
熱の小さいヒーターでも発熱量が大きいものは、被暖房
室で高い室温を得ることができるし、周囲温度が低いと
ころでも使用できるが、経済的負担が大きくなるのは、
避けられない。 （ニ）比熱がある程度大きいヒーターを利用した間接暖
房はあるが、その特性を充分活かしていない。 （ホ）被加熱板や構築物、周辺器材にヒーターの発熱部
表面が直接接触する場合があり、なかには安全性に欠け
るものがある。 （ヘ）温度センサーを取り付け温度制御をしているもの
はある。また、ヒーターの発熱部や他の被加熱部、被暖
房室またはその他の部分に取り付け、湿度を検出してヒ
ーター回路を開閉するもの、その他の回路を開閉するも
のはある。 （ト）間接暖房に反射板付きの断熱材を使用している例
は多いが、用い方を誤り、反射板の熱伝導でかえって熱
の無駄を助長することも多かった。 （チ）赤外線や遠赤外線を利用した間接暖房システムは
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これは次のような欠点
があった。 （イ）従来の間接暖房は、広い被暖房室の場合で一般的
用途のものほど、室温の上がらないものが多い。暖房能
力が低いものが多い。 （ロ）ヒーターや断熱材の用い方による、熱の有効利
用、熱の遮断や、安全に課題の残るものがある。 （ハ）広範囲の設備に簡易に取り付けられるものがなか
った。 （ニ）電気式の間接暖房は、暖房能力の割合に比較して
電気契約容量が大きく、設置費用、維持費用が高かっ
た。従来の電気式間接暖房は、比熱の小さなヒーターを
使用し、また類似的な周囲構造であったため蓄熱性が低
く、連続に近い状態で通電しないと被暖房室を充分に暖
めることができなかった。また、非通電時間が短いの
で、温度制御による循環加熱方式を採用することができ
なかった。この為、全暖房設備の容量もしくは全暖房設
備容量の半分程度の電気容量の契約が必要であった。も
っと高い室温を得ようとすると、暖房設備容量をもっと
大きくしなければならず、ますますの電気契約容量の上
昇、運転費用の上昇を招き、低維持費で高い室温の得ら
れる間接暖房は、実現しなかった。 （ホ）比熱の大きなヒーターを使用しても、これを活か
していないものが多い。ヒーターとその周囲構造を改善
する必要がある。 本発明は、これらの欠点を除くためになされたものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

（イ）被加熱板（１）と構造材（２）に次の構成からな
る断熱材を取り付け、高気密高断熱暖房室（３）を作
る。 （ロ）断熱材は表面に反射板（４）、その背面に耐熱断
熱板（５）を設け、さらにその背面に反射断熱板（６）
を設ける。これらの材料が接着により、一体物となって
断熱材を構成している。 （ハ）比熱の大きな遠赤外線放射蓄熱型のヒーター
（７）の、発熱部表面を反射板（４）から浮かせて取り
付ける。遠赤外線放射蓄熱型のヒーター（７）に温度セ
ンサー（８）を取り付ける。 以上の構成よりなる間接暖房システム。

【０００５】

【作用】本案を装着し、予め全暖房設備を複数回路に分
割する。複数の回路が同時に通電しない条件を構成し、
暖房優先順を決めておく。遠赤外線放射蓄熱型のヒータ
ー（７）に電流を流す。発熱部表面は徐々に発熱し、遠
赤外線を放射し直接に被加熱板（１）を暖めるだけでな
く、反射板（４）で反射された遠赤外線が被加熱板
（１）や被暖房室（９）を能率よく暖める。遠赤外線放
射蓄熱型のヒーター（７）が予め設定した発熱部表面温
度に達した時、温度センサー（８）で温度を検出し、通
電を休止させる。すると遠赤外線放射蓄熱型のヒーター
（７）は、僅かの範囲で設定温度を越え、その後極めて
ゆっくり発熱部表面温度が下降する。遠赤外線放射蓄熱
型のヒーター（７）は比熱が大きく、また高気密高断熱
暖房室（３）の中にあるので、その反射断熱構造にも助
長され、暫くの間設定温度領域を維持し続ける間も、遠
赤外線を放射し続ける。この長い非通電時間を利用し
て、同様に構成された別回路を通電する。別回路で構成
された遠赤外線放射蓄熱型のヒーターの発熱部表面温度
が、同じように設定温度に達したら、別回路に装着され
た温度センサーで温度を検出し、通電を休止させ、他の
同様に構成された別回路を通電する。こうして次々に目
的温度に達していない回路を循環加熱する。運転後暫く
すると、高気密高断熱暖房室（３）も暖まり、遠赤外線
放射蓄熱型のヒーター（７）は益々冷めにくくなり、非
通電時間がより長くなる。やがて、被暖房室（９）の室
温が上昇すると、被暖房室（９）に設置した室温センサ
ー（１０）で室温を検出し目的の温度になったら、上記
のすべての加熱回路への通電を休止する。その後、被暖
房室（９）の室温が下がると室温センサー（１０）で室
温を検出し、再度循環加熱を開始する。遠赤外線放射蓄
熱型のヒーター（７）を、このような状況で使用するこ
とにより、運転時間が長くなるにつれ通電時間がより短
くなる。低通電率であることから、長い非通電時間を活
用しての温度制御による循環加熱が可能となり、一度に
全部の回路に通電する必要が無い。この方式で間接暖房
すると、遠赤外線放射蓄熱型のヒーター（７）に大きな
発熱容量を持たせても、比熱の大きなぶん発熱部表面温
度は低くて済み、遠赤外線を使用して放射熱により暖房
しているので熱効率が良く、低温域での間接暖房ができ
る。遠赤外線放射蓄熱型のヒーター（７）の電気を止め
ても継続的に遠赤外線を放射し続けることから、非通電
時間中であっても、被加熱板（１）や被暖房室（９）を
連続して暖められる。また、遠赤外線放射蓄熱型のヒー
ター（７）の発熱部表面は、被加熱板（１）や構造材
（２）、周辺器材と接触しないため、周辺物が高温にな
り過ぎることもない。高蓄熱性と保温性のよさから長い
非通電時間を活用でき、一度に全部の回路に通電する必
要が無いため電気契約の容量を小さくすることができ、
低通電率であることから消費電力も少なくて済む。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 （イ）被加熱板（１）と構造材（２）の間に、断熱材固
定金具（１１）を釘（１２）で固定し、次の構成からな
る複層構造の断熱材を取り付け、高気密高断熱暖房室
（３）を造る。 （ロ）上面にアルミ磨きシート製の反射板（４）、その
下にグラスウール製の耐熱断熱板（５）を貼り、さらに
その下に、微細な独立気泡を有し弾力性のある白色の電
子線架橋ポリエチレンフォーム製の反射断熱板（６）を
貼る。複層断熱材の両側面に、伸縮性断熱板（１３）を
貼り弾力性を持たせる。これらが接着により、一体物と
なって複層断熱材を構成している。 （ハ）反射板（４）の上部に、ヒーター固定サドル（１
４）、固定ネジ（１５）で、パイプ状の、大きな比熱を
持つ遠赤外線放射蓄熱型のヒーター（７）を固定する。
遠赤外線放射蓄熱型のヒーター（７）は、管端部分が管
中央の発熱部表面より大きくなっているので、反射板
（４）の上に置いても接触しない。遠赤外線放射蓄熱型
のヒーター（７）の発熱部表面に、温度センサー取り付
けバンド（１６）を使用して、温度センサー（８）を取
り付ける。 以上のように本案を装着し、予め全暖房設備を複数回路
に分割し、複数の回路が同時に通電しない条件を構成す
る。暖房優先順を決めておく。遠赤外線放射蓄熱型のヒ
ーター（７）に電流を流す。遠赤外線放射蓄熱型のヒー
ター（７）の発熱部表面は徐々に発熱し、遠赤外線を放
射する。放射された遠赤外線は直接被加熱板（１）を暖
めるだけでなく、遠赤外線放射蓄熱型のヒーター（７）
の下部から放射された遠赤外線は、反射板（４）によっ
て反射され、能率よく被加熱板（１）や被暖房室（９）
暖める。遠赤外線放射蓄熱型のヒーター（７）発熱部表
面が予め設定した温度に達すると、温度センサー（８）
で温度を検出し、遠赤外線放射蓄熱型のヒーター（７）
への通電を止める。すると遠赤外線放射蓄熱型のヒータ
ー（７）発熱部表面は、僅かの範囲で設定温度を越え、
その後、極めてゆっくり温度が下降する。高気密高断熱
暖房室（３）の反射断熱構造と比熱の大きな遠赤外線放
射蓄熱型のヒーター（７）の特性から、高蓄熱性、保温
性が確保され、長い非通電時間を生じる。この長い非通
電時間を活用し、他の高気密高断熱暖房室に設置し、同
様に構成された別回路を通電する。遠赤外線放射蓄熱型
のヒーター（７）は、一旦通電されると非通電時間にな
っても、一定の温度領域を維持するので、この間も遠赤
外線を放射し続ける。別回路が同様に設定温度に達した
ら、この他に同様に構成された別回路を通電する。こう
して次々に目的温度に達していない回路を循環通電す
る。遠赤外線放射蓄熱型のヒーター（７）の発熱部表面
が、予め設定した温度を僅かに下回ると暖房優先順位の
早い回路から、再度通電が開始される。運転後暫くする
と、高気密高断熱暖房室（３）も暖まり、遠赤外線放射
蓄熱型のヒーター（７）は益々冷めにくくなり、非通電
時間がより長くなる。その後、被暖房室（９）の室温が
上昇すると、被暖房室（９）に設置した室温センサー
（１０）で室温を検出し、目的の温度になったら、すべ
ての加熱回路への通電を休止する。被暖房室（９）の室
温が下がると、再度循環加熱を開始する。このように高
気密高断熱暖房室（３）の反射断熱構造と保温性、遠赤
外線放射蓄熱型のヒーター（７）の高蓄熱性を活用し、
他の高気密高断熱暖房室に上記のように設置した遠赤外
線放射蓄熱型のヒーターを、温度制御により、次々に循
環加熱した。高気密高断熱暖房室（３）には、次の安全
対策を講じて有る。遠赤外線放射蓄熱型のヒーター
（７）の発熱部表面温度を温度センサー（８）で検出
し、異常過熱を防ぐ。また、高気密高断熱暖房室（３）
が異常高温の場合は、温度ヒューズ（１７）でヒーター
回路を遮断する。本発明は、以下のような構造にもでき
る。反射板（４）の下に耐熱断熱板（５）を貼り、耐熱
断熱板（５）と反射断熱板（６）の間に、熱伝達率の低
い素材で広い密閉空間を持つ中空断熱板（１８）を設け
る。伸縮性が必要な用途には、この複層の断熱材の両側
面に、伸縮性断熱板（１３）を貼る。なお、反射断熱板
（６）の下に断熱材固定金具（１１′）と釘（１２′）
で、補助断熱板（１９）を追加し、さらに断熱効果を上
げることもできる。

【０００７】

【発明の効果】広範囲の建築工法に対応できる。各分野
で、機器、装置、設備として幅広く利用できる。設置方
法が簡単で、設置費用の低減と省力化をはかれる。多様
な熱源を使用できる。熱源の比熱の大きさと発熱量を変
えることにより、（１）温度制御による循環加熱方式が
複数回路可能である。（２）タイマーによる時間制御や
循環加熱方式が複数回路可能である。遠赤外線を使用す
ると、熱効率が良く、低温火傷もなく、極めて快適な暖
房設備ができる。従来の電気式床暖房に比べ、暖房能力
が１４０％〜２００％向上するので室温をより高めるこ
とができる。床暖房において、２０℃以上を維持でき
る。既存設備に組み入れて床暖房として使用すれば、電
気契約容量の増加が全床暖房設備容量の０％〜３４％の
範囲で使用できる。従来の電気式床暖房に比べ、同等の
暖房能力で比較すると、電気契約容量が２０％〜５０％
で済む。暖房維持費が３５〜４５％で済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の施工断面図

【図２】本発明の実施例を示す施工断面図

【図３】本発明の他の実施例を示す施工断面図

【符号の説明】

１ 被加熱板 ２ 構造材 ３ 高気密高断熱暖房室 ４ 反射板 ５ 耐熱断熱板 ６ 反射断熱板 ７ ヒーター ８ 温度センサー ９ 被暖房室 １０ 室温センサー １１ 断熱材固定金具 １２ 釘 １３ 伸縮性断熱板 １４ ヒーター固定サドル １５ 固定ネジ １６ 温度センサー取り付けバンド １７ 温度ヒューズ １８ 中空断熱板 １９ 補助断熱板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）被加熱板（１）と構造材（２）に、
   次の構成からなる断熱材を取り付け、高気密高断熱暖房
   室（３）を造る。 （ロ）断熱材は表面に反射板（４）、その背面に耐熱断
   熱板（５）を設け、さらに、その背面に反射断熱板
   （６）を設ける。 （ハ）高気密高断熱暖房室（３）内に、ヒーター（７）
   の発熱部表面を反射板（４）から浮かせて取り付ける。
   ヒーター（７）に温度センサー（８）を取り付ける。 以上の構成よりなる間接暖房システム。