JPH0749134A - 床冷暖房パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 室内空調を行なう空調装置の作動に拘らず、
フロアに配したパネルにより室内の局所的な床暖房を行
ないながら床下側に放熱することなく、また切替操作に
より局所的な床冷房を行なうことのできる床冷暖房パネ
ルを提供する。 【構成】 建物基盤10の上方に形成したフロア14の一部
を構成する冷暖房パネル12の表面パネル12aの床下側に
熱交換パネル18の上面18aを対向させ、該熱交換パネル1
8の下面18b に伝熱板20を被せる。上記熱交換パネル18
と伝熱板20との周囲に断熱材22を取り付ける。上記上面
18aが発熱し下面18bが吸熱するとパネル12の床面から室
内に放熱され、上面18aが吸熱し下面18bが発熱すると室
内から吸熱される。上記断熱材22の適宜位置に内蔵した
温度センサ24により温度を検出し、調節器26の作動によ
り冷暖房パネル12の表面温度を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電算機室やＯＡ室
等、建物基盤と床パネルとの二重床構造をなす部屋の床
冷暖房パネルであって、特に室内の局所的な冷暖房を行
なう床冷暖房パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィスにおける事務処理作業の
合理化を図るために、コンピュータ等を利用して作業を
行ういわゆるオフィスのＯＡ化が進んでいる。このＯＡ
化のために、各建物には電算機室等のように大型のＯＡ
機器を扱う専用の部屋が用意されたり、一般の事務室に
おいてもＯＡ機器が普及している。これらＯＡ機器の配
線を容易にし上記ＯＡ機器の配置の自由度を大きくする
ため、上記電算機室やＯＡ室等の床は建物基盤と床パネ
ルとを有する二重床構造とされている。すなわち、建物
基盤の上方に該建物基盤から適宜な間隔をおいてＯＡ室
等のフロアが形成されており、該フロアは適宜枚数のフ
ロアパネルが組み合わされて構成されている。

【０００３】ところで、ＯＡ機器は使用により発熱する
ため上記ＯＡ室等の室温が上昇し、作業者の快適な作業
環境を維持することが困難な場合がある。このため、上
記ＯＡ室等には、床下空調装置が導入されている。すな
わち、前記フロアパネルの適宜位置に吹出しファンが配
設され、上記ＯＡ室の外部に空調機が配設されており、
該空調機から前記床下の空間に調和空気が吐出され、こ
の調和空気が上記吹出しファンにより室内に吹き出され
て、室内の空調が行なわれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た空調装置では室内全体の冷房が行なわれるため、室内
の作業者や室内設備の配置によっては不都合が生ずるお
それがあった。すなわち、前記ＯＡ機器の発熱による室
温の上昇を抑えるために冷房温度が設定されると、室内
の作業者の配置によっては冷房効果が過剰になるおそれ
があった。このため、上記作業者の近辺等、適宜位置を
局所的に暖房することが望まれていた。

【０００５】これを解決する手段として、前記フロアパ
ネルに発熱可能なヒートパネルを内蔵させ、これにより
局所的な床暖房を行なうことが考えられる。ところが、
上記ヒートパネルを用いて床暖房を行なうと、該ヒート
パネルによる放熱は室内側に対してだけではなく床下側
に対してもなされるおそれがある。この床下側の空間に
は前記空調機から吐出された調和空気が通風されている
ので、上記ヒートパネルの床下側への放熱により上記調
和空気が熱せられて、この熱せられた調和空気が室内側
に吹き出されると室内の冷房効果が損なわれるおそれが
ある。

【０００６】一方、前記空調装置により室内全体の暖房
が行なわれているときは、ＯＡ機器の周辺の室温がその
発熱により特に上昇されるおそれがある。このため、上
記ＯＡ機器の周辺を、局所的に冷房することが望まれて
いた。

【０００７】そこで、この発明は、フロアパネルにより
室内の床暖房を行ないながらも床下側に放熱することが
なく、また、簡単な切替操作により床冷房を行なうこと
のできる床冷暖房パネルを提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明に係る床冷暖房パネルは、床下空調装置によ
り暖房または冷房を行なう室内の床パネルに熱交換手段
を内蔵し、該熱交換手段が、上記床パネルの室内側を加
熱または冷却する室内側熱交換部と上記床パネルの床下
側から吸熱または該床下側に放熱する床下側熱交換部と
を有し、上記室内側熱交換部が上記床パネルの室内側を
加熱し上記床下側熱交換部が上記床パネルの床下側から
吸熱することにより室内側を暖房する状態と、上記室内
側熱交換部が上記床パネルの室内側を冷却し上記床下側
熱交換部が上記床パネルの床下側に放熱することにより
室内側を冷房する状態とに、上記熱交換手段の作動状態
を切替自在なことを特徴としている。

【０００９】

【作用】建物基盤から適宜間隔をおいて床パネルを配設
し、二重床構造を形成する。上記床パネルのうち適宜位
置に配されたものには熱交換手段が内蔵されており、該
熱交換手段の室内側熱交換部は室内側に臨ませ、床下側
熱交換部は床下側に臨ませてある。

【００１０】そして、室内の作業者は上記熱交換手段を
操作して、室内側面の発熱または吸熱のいずれの作動状
態とするかを設定する。

【００１１】室内側面から発熱する際には、上記室内側
熱交換部が床パネルの室内側を加熱し、上記床下側熱交
換部が上記床パネルの床下側を冷却することにより、室
内に放熱される。すなわち、前記熱交換手段は、床下側
と室内側との熱交換を行ない、上記床下側の熱を上記室
内側に移動させる。このとき同時に上記熱交換を行なう
ための熱量が消費されるので、室内に放熱される熱量
は、上記床下側から吸熱した熱量と上記熱交換のために
消費された熱量とを合計した熱量となる。

【００１２】一方、室内側面から吸熱する際には、上記
室内側熱交換部が上記床パネルの室内側を冷却し、上記
床下側熱交換部が上記床パネルの床下側を加熱すること
により、室内から吸熱される。したがって、該床パネル
の床面近傍は冷却されることになる。すなわち、前記熱
交換手段は、室内側と床下側との熱交換を行ない、上記
室内側の熱を上記床下側に移動させる。このとき、上記
熱交換を行なうための熱量が消費されるので、床下側に
放出される熱量は、上記室内側から吸熱した熱量と上記
熱交換のために消費された熱量とを合計した熱量とな
る。

【００１３】なお、上記熱交換手段として、例えばペル
チェ効果を利用した電子冷却素子を用いることができ
る。ペルチェ効果とは、２種類の異なった金属又は半導
体を２点で接合した閉回路を作って通電すると、それぞ
れの接合点にジュール熱以外の発熱または吸熱が起こる
現象をいい、また、上記通電の方向を逆にすると各接合
点での発熱と吸熱とが逆になる現象をいう。そして、前
記熱交換手段として上記電子冷却素子が用いられるため
には、上記接合点がそれぞれ前記室内側熱交換部と前記
床下側熱交換部とを構成すればよい。

【００１４】

【実施例】以下、図示した実施例に基づいて、本発明に
係る床冷暖房パネルを具体的に説明する。なお、本実施
例では、当該床冷暖房パネルを、ＯＡオフィスのフロア
パネルに用いた場合について説明する。

【００１５】図１に示すように、建物基盤10から適宜間
隔をおいた位置にＯＡオフィスの床を構成するフロア14
が配設されており、該フロア14は適宜枚数のフロアパネ
ル11を組み合せて構成されている。そして、上記フロア
14と建物基盤10との間には、床下空間16が形成されてい
る。

【００１６】この床冷暖房パネル12はフロアパネル11の
うちの適宜なもの、例えばＯＡ機器を設置したデスクが
位置している部分にあるフロアパネル11の代りに用いら
れている。図１及び図２に示すように、上記床冷暖房パ
ネル12の表面パネル12a の床下側の側面には、熱交換手
段としての熱交換パネル18が取り付けられている。そし
て、上記熱交換パネル18の室内側を指向した側の面が室
内側熱交換部としての上面18a を形成しており、床下側
を指向した側の面が床下側熱交換部としての下面18b を
形成している。なお、該熱交換パネル18には、ペルチェ
効果を利用した電子冷却素子を用いることが望ましい。

【００１７】そして、上記下面18b には伝熱板20が被せ
られており、前記熱交換パネル18と上記伝熱板20との周
囲には断熱材22が取り付けられている。また、上記断熱
材22の適宜位置には、前記床冷暖房パネル12の温度を検
出する温度センサ24が内蔵されている。

【００１８】図３に示すように、上記熱交換パネル18は
直流電源28に直列に接続されている。この直流電源28で
は交流100 ボルトの商用電源の電圧を適宜な電圧の直流
電流に変換しており、上記直流電源28に接続された操作
部30の切替操作によりこの直流電源28の極性が反転され
るようにしてある。また、直流電源28には調節器26から
信号線26a を介して電圧調節信号が入力されている。そ
して、この調節器26に前記温度センサ24の検出信号と温
度設定器27の設定信号とが入力されている。

【００１９】すなわち、前記調節器26から出力される前
記電圧調節信号のレベルは、温度センサ24によって検出
された検出温度と、温度設定器27により設定された設定
温度との偏差に応じて変化し、この変化によって前記直
流電源28の利得が変更されて出力電圧が変化し、熱交換
パネル18の出力が増減されることになる。なお、上記温
度設定器27の設定温度は、床冷暖房パネル12に付属して
設けられた図示しない設定操作部を操作することによっ
て変更される。

【００２０】以上に説明した本実施例に係る床冷暖房パ
ネルについて、作用を説明する。

【００２１】図３に示すように、給電された交流100 ボ
ルトの電流が、前記直流電源28により適宜な電圧の直流
電流に変換される。そして、この直流電流が前記熱交換
パネル18に給電され、該熱交換パネル18が作動される。

【００２２】室内の作業者が操作部30を操作して床冷暖
房パネル12による暖房を選択した場合は、上記直流電流
の通電方向は、上記熱交換パネル18により表面パネル12
a が加熱される方向とされる。すなわち、図１に示すよ
うに、上記熱交換パネル18の上面18aが加熱され、下面1
8bが冷却される。これにより、該上面18a から放出され
た熱は上記表面パネル12aを加熱して室内側に放熱し、
一方、上記下面18bは伝熱板20を介して床下空間16の熱
を吸収する。従って、前記熱交換パネル18は、床下側と
室内側との熱交換を行ない、上記床下空間16の熱を上記
室内側に移動させる。また、同時に上記熱交換パネル18
では上記熱交換を行なうための電力が消費されるので、
室内側に放熱されてこの床冷暖房パネル12の床面近傍を
暖房するのに供される熱量は、上記床下空間16から吸収
した熱量と上記熱交換のために消費された電力に相当す
る熱量とを合計した熱量となる。

【００２３】なお、床冷暖房パネル12の温度は温度セン
サ24により検出されており、この検出結果に応じて温度
設定器27によって設定された設定温度との偏差が変化す
ると調節器26の電圧調節信号のレベルが変化する。例え
ば、上記床冷暖房パネル12の表面温度が上昇して設定温
度との偏差が小さくなると、電圧調節信号のレベルが小
さくなり、前記熱交換パネル18への入力電力が減少され
る。このため、該熱交換パネル18により室内側に放出さ
れる熱量が減少され、上記表面温度が下降する。他方、
上記床冷暖房パネル12の表面温度が下降して上記偏差が
大きくなると、電圧調節信号のレベルが大きくなり、上
記熱交換パネル18への入力電力が増大されるため、該熱
交換パネル18による室内側への放熱量が増大され、上記
表面温度が上昇する。

【００２４】また、室内の作業者が床冷暖房パネル12の
表面温度を調節する時は、前記温度設定器27の図示しな
い設定操作部を操作して設定温度を変更することにより
行なう。すなわち、設定温度が変更されると検出温度と
の偏差が変化するから、調節器26から出力される電圧調
節信号のレベルが変更される。これにより、直流電源28
の出力電圧が変更されて熱交換パネル18の出力が増減さ
れるから、上記床冷暖房パネル12の表面温度を好みの大
きさに調節することができる。

【００２５】一方、床冷暖房パネル12により冷房を行な
うときは、操作部30の切替操作により冷房を選択する。
この操作により直流電源28から供給される直流電流の通
電方向が反転されるので、前記熱交換パネル18の冷却側
の面と加熱側の面とが反転される。すなわち、上記熱交
換パネル18の上面18aから吸熱され、下面18bから放熱さ
れる。これにより、上記上面18aは表面パネル12aを介し
て室内側の熱を吸収し、一方、上記下面18b から放出さ
れた熱は伝熱板20を伝導して床下空間16に放出される。
従って、前記熱交換パネル18は、床下側と室内側との熱
交換を行ない、床冷暖房パネル12の床面近傍を冷却して
上記室内側の熱を上記床下空間16に移動させる。また、
同時に上記熱交換を行なうための電力が消費されるの
で、床下空間16に放出される熱量は、室内側から吸収し
た熱量と上記熱交換のために消費された電力に相当する
熱量とを合計した熱量となる。

【００２６】なお、冷房の場合も暖房の場合と同様に、
前記温度センサ24により床冷暖房パネル12の温度が検出
されて、設定温度との偏差により前記熱交換パネル18の
出力が調節され、上記床冷暖房パネル12の表面温度の自
動調節が行なわれる。また、作業者が温度設定器27の設
定温度を変更することによっても、上記表面温度の調節
を行なうことができる。

【００２７】ところで、図示しない空調機から床下空間
16に吐出された調和空気を室内に吹き出して該室内の冷
暖房を行なう空調装置を用いる場合に、例えば、上記空
調装置により室内全体を冷房するときは局所的な暖房が
必要となることがある。このとき、前記床冷暖房パネル
12により局所的な暖房を行なえば、同時に床下側が冷却
されるので、上記床下空間16の調和空気が加熱されるこ
とはなく、室内全体の冷房効果が低減されることはな
い。一方、前記空調装置により室内全体を暖房するとき
に局所的な冷房が必要となることがあるが、前記床冷暖
房パネル12により局所的な冷房を行なえば、同時に床下
側が加熱されるので、上記床下空間16の調和空気が冷却
されることはなく、室内全体の暖房効果が低減されるこ
とはない。

【００２８】上述したように本実施例によれば、温度セ
ンサ24により床冷暖房パネル12の温度が検出されてお
り、該床冷暖房パネル12の表面温度の自動調節を行なう
ことができる。このため、作業者が手動で表面温度の調
節の操作を行なうことなく、最適の表面温度を維持する
ことができる。

【００２９】また、床冷暖房パネル12には断熱材22が設
けられているので、室内側と床下側との間の温度差が大
きい場合でも、十分に断熱を行なうことができ、室内の
空調の効果を損ねることはない。

【００３０】また、各床冷暖房パネル12ごとに熱交換パ
ネル18を内蔵することができるので、室内のレイアウト
の変更等の際に結線等を容易に行なうことができ、工費
が特に増大することはない。

【００３１】なお、本実施例では、前記床冷暖房パネル
12をＯＡオフィスのフロア14に用いた例を示したが、Ｏ
Ａオフィスに限らず、電算機室や一般家庭等に用いても
構わない。

【００３２】

【発明の効果】上述したように、本発明に係る床冷暖房
パネルによれば、室内側熱交換部と床下側熱交換部とを
有する熱交換手段を床パネルに内蔵し、上記室内側熱交
換部が上記床パネルの室内側を加熱し上記床下側熱交換
部が上記床下側から吸熱することにより室内側を暖房す
る状態と、上記室内側熱交換部が上記床パネルの室内側
を冷却し上記床下側熱交換部が上記床下側に放熱するこ
とにより室内側を冷房する状態とに、上記熱交換手段の
作動状態が切替自在とされているので、室内全体が他の
冷房装置により冷房されており局所的な暖房を行なう場
合に床下側への放熱を防止し、また、室内全体が他の暖
房装置により暖房されており局所的な冷房を行なう場合
に床下側の冷却を防止することができる。このため、室
内全体の冷暖房装置として床下空間の調和空気を室内に
吹き出す空調装置を用いる場合であっても、室内全体の
冷暖房効果を損ねることなく、室内の局所的な冷暖房を
行なうことができる。

【００３３】また、室内側を暖房するときの熱量は、床
下側から吸収した熱量と熱交換手段が熱交換を行なうた
めに消費された熱量とを合計した熱量となる。このた
め、該熱交換手段が熱交換を行なうために消費される熱
量より多くの熱量が室内側に放出されることになり、消
費電力に相当する熱量よりも多くの発熱量を得ることが
できる。従って、発熱量に比べて消費電力を小さくする
ことができ、暖房効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る床冷暖房パネルの実施例を示す、
概略の側面図である。

【図２】本発明に係る床冷暖房パネルの実施例を示す、
概略の底面図である。

【図３】本発明に係る床冷暖房パネルの実施例に用いる
電気素子の接続関係を示す、概略の回路図である。

【符号の説明】

10 建物基盤 11 フロアパネル 12 床冷暖房パネル 14 フロア 18 熱交換パネル（熱交換手段） 18a 上面（室内側熱交換部） 18b 下面（床下側熱交換部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 床下空調装置により暖房または冷房を行
   なう室内の床パネルに熱交換手段を内蔵し、 該熱交換手段が、上記床パネルの室内側を加熱または冷
   却する室内側熱交換部と上記床パネルの床下側から吸熱
   または該床下側に放熱する床下側熱交換部とを有し、 上記室内側熱交換部が上記床パネルの室内側を加熱し上
   記床下側熱交換部が上記床パネルの床下側から吸熱する
   ことにより室内側を暖房する状態と、上記室内側熱交換
   部が上記床パネルの室内側を冷却し上記床下側熱交換部
   が上記床パネルの床下側に放熱することにより室内側を
   冷房する状態とに、上記熱交換手段の作動状態を切替自
   在なことを特徴とする床冷暖房パネル。