JPH0517461B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は室内暖房方法に関し、特に、床下に敷
設された潜熱型の床暖房装置を使用する室内暖房
方法に関する。

〔従来技術〕

室内暖房装置として、潜熱の大きい特殊な組成
物を蓄熱材として使用し、これを電熱ヒーター等
で加熱融解し、その後該蓄熱材が凝固する際に放
出する凝固熱（潜熱）により保温する潜熱型の暖
房装置が採用されている。

前記蓄熱材としては、硫酸ナトリウム10水塩
（Na₂SO₄・10H₂Oで芒硝とも呼ばれる）のよう
な所定の融点（28℃前後）を有し潜熱（融解熱お
よび凝固熱）の大きいものが使用される。

この蓄熱材の加熱方法としては、電熱抵抗体か
ら成るヒーターを該蓄熱材に沿つて配列し、該ヒ
ーターに通電して蓄熱材を40℃前後に加熱する方
法が採用されている。

このような蓄熱材を使用する潜熱型の床暖房装
置は、ビルの室や体育館などの床下に該蓄熱材お
よびヒーターを敷設し、その上にモルタルを布設
したり床板を敷設する構造になつている。

感熱が大きい硫酸ナトリウム10水塩を使用する
潜熱型の床暖房装置によれば、蓄熱材としての硫
酸ナトリウム10水塩を予め融解しておけば、これ
が凝固する間にほぼ一定温度の状態で徐々に放熱
するので、室内を長い時間（例えば10時間位）に
わたつて所望温度（例えば22℃位）に維持するこ
とができる。

このため、電力料金が安価な夜間（通常、室を
使用しない時間）にヒーターで蓄熱材を融解して
おき、昼間では通電を停止して凝固熱で暖房する
という経済的な使用方法が可能である。

しかし、潜熱が大きい硫酸ナトリウム10水塩は
急激に昇温すると熱効率が低下し場合によつて破
壊されるので徐々に加熱することが好ましく、し
たがつて、硫酸ナトリウム10水塩を使用する潜熱
型の床暖房装置にあつては、迅速かつ細かな温度
調節を行うことが困難であり、次のような問題点
があつた。

(i) 室内温度を標準温度（例えば20℃）から一時
的に高い温度（例えば23〜25℃）に設定を変更
したいとき、その調節が困難である。

(ii) 気候条件が急変し室内温度が低下したとき、
これに対処するのが困難である。

(iii) 長時間使用せず室内温度が完全に下りきつた
状態から使用開始するような場合、立上がりに
かなりの時間を要する。

〔目的〕

本発明の目的は、このような従来の潜熱型の室
内暖房方法の問題を解決でき、経済性を維持しな
がら室温を容易に調節することができ、しかも暖
房開始時の立上がり性を向上させうる潜熱型の室
内暖房方法を提供することである。

〔概要〕

本発明は、硫酸ナトリウム10水塩をケースに充
填して形成した潜熱の大きい蓄熱材４と電熱抵抗
体から成るヒーター３とを重ねた状態で配列し、
これらをモルタル内に埋め込んで床を構成し、前
記ヒーター３に通電して前記蓄熱材４を加熱し、
該蓄熱材４の凝固熱で床面を保温する潜熱型の床
暖房装置と、電熱抵抗体１５を組み込んで構成さ
れ熱輻射で室内を温める熱輻射型の天井暖房パネ
ル１０と、を併設し、潜熱型の前記床暖房装置を
作動させて暖房を開始し、室内温度を標準暖房温
度から一時的に約３℃〜５℃程度高い温度に設定
値を変更する時、気候条件が急変し室内温度が低
下した時、および長時間使用せずに室内温度が下
がりきつた状態から暖房を開始する時には、前記
熱輻射型の天井暖房パネル１０を併用して暖房
し、それ以上の時には前記潜熱型の前記床暖房装
置のみを使用して暖房することを特徴とする室内
暖房方法により、上記目的を達成するものであ
る。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明による室内暖房方法
を具体的に説明する。

第１図は本発明方法を実施するのに好適な床暖
房装置の一例を示す。

第１図において、コンクリートスラブ等から成
る建物の床１の上面（床面）に断熱層２が布設さ
れ、該断熱層２の上にヒーター３および蓄熱材４
が布設され、これらの上にモルタルが打設され前
記ヒーター３および蓄熱材４はモルタルの層５に
埋め込まれている。モルタルの層５の上面に所望
の床仕上げ材７を敷いて床構造が完成される。前
記断熱層２は例えば硬質のウレタン発泡体のボー
ドであり、床１への熱損失を抑えるものである。

前記ヒーター３としては、導電性の微粒子を混
入したプラスチツクを電熱抵抗体とし、該プラス
チツクに通電用のリード線を埋め込んだ構造の面
状発熱体が使用される。この種のヒーターは発熱
温度を例えば50℃前後に制御される。

前記蓄熱材４としては、潜熱が大きく、したが
つて大きな凝固熱を発生する硫酸ナトリウム10水
塩を定形のプラスチツクケースに充填したものが
使用される。この蓄熱材は図示のようにヒーター
３上に所定間隔ごとに配列して布設される。

前記モルタル５としてはセメント系あるいは石
こう系のものなどそれらの性質を考慮して適当な
ものを使用することができ、必要に応じ複数種の
モルタルを重ねて複合層とすることもできる。

なお、第１図の床構造に加えて蓄熱材４の上面
にも同様のヒーター３を布設し、蓄熱材４を上下
のいずれからでも加熱しうる構造にすることもで
きる。

第２図は本発明方法の実施に併用される熱輻射
型の天井暖房パネルを例示する。

第２図において、天井暖房パネル１０は石こう
ボード等の天井材１２の上面に熱良導体のシート
から成る熱拡散板１３を敷設し、その上面にスペ
ーサ１４および面状発熱体１５を所望の配列で敷
設し、それらの上面に補強板１６を接合した構造
を有する。この構造においては、天井材１２と熱
拡散板１３との間、熱拡散板１３とスペーサ１４
との間、並びにスペーサ１４と補強板１６との間
をそれぞれ接着剤で接合することにより一体化さ
れる。

なお、天井暖房パネル１０を施工する際、その
上面（図示の例では補強板１６の上面）に発泡プ
ラスチツクなどの断熱材ボード１７を接合し、天
井スラブ側への熱放熱（損失）が抑制される。

前記面状発熱体１５は、床暖房装置で使用する
ヒーター３と類似（または同一）構造のものを使
用することができ、例えば、粉末カーボンまたは
金属粉末などを混入したプラスチツクまたはゴム
の帯材またはシート材から成る発熱部に通電用の
リード線１８，１８を埋込んだ構造を有し、発熱
温度が例えば40〜50℃程度のものが使用される。

以上の天井暖房パネル１０は、天井全面に配置
することも可能であるが、通常のパネル材と組合
わせて部分的に配置することが多い。

然して、本発明による室内暖房方法を実施する
に際しては、前述の床暖房装置が主として使用さ
れ、前述の天井暖房パネルは従として併用され
る。

すなわち、暖房運転は潜熱型の床暖房装置を作
動させて開始し、室内温度が設定値以下の場合は
天井暖房パネル１０を駆動して両方で加温および
保温を行い、室内温度が設定値以上の場合は天井
暖房パネル１０を停止させ潜熱型の床暖房装置の
みで加温および保温を行う。

この場合、天井暖房パネルのオン・オフ設定温
度（室内温度）並びに運転（制御）モードは単一
モードに限る必要はなく、複数の運転モードを用
意しておき、所望モードに切換えうるよう構成す
ることができる。

さらに、上記室内暖房方法においては、潜熱型
の床暖房装置を使用するに際し、室内の温度条件
に応じて、熱輻射型の天井暖房パネル１０を併用
するので、潜熱が大きい蓄熱材としての硫酸ナト
リウム10水塩を急激かつ頻繁に温度上昇させない
でも、細かい温度調節を迅速かつ容易に行なうこ
とができる。

例えば、室内を標準温度（例えば20℃）より高
い温度（例えば23〜25℃）で暖房したいとき、気
候条件が急変して室内温度が標準温度より低下し
たとき、さらには、長時間停止で室内温度が完全
に下がりきり床暖房装置のみでは立上がりに時間
を要するときには、天井暖房パネル１０をオンに
し、硫酸ナトリウム10水塩を用いた潜熱型の床暖
房装置のみを使用する場合の応答遅れをカバーす
ることにより容易に対処することができる。

同時に、蓄熱材として使用する硫酸ナトリウム
10水塩の熱効率の低下や特性破壊を防止すること
ができ、信頼性の高い室内暖房方法が得られる。

また、床暖房装置の熱容量を小さく設計してお
き、時々生じる容量不足時には天井暖房パネルを
オンにする使用方法が可能となり、設備費および
ランニングコストの節減を図ることもできる。

さらに、熱輻射型の天井暖房パネル１０併用す
るので、室内空間を直接的に迅速に温めることが
でき、しかも、外気との境界をなすガラス面に沿
つて冷気が下降対流する現象すなわちコールドド
ラフトを防止することにより、均一で快適な暖房
を実現することができる。

なお、熱輻射型の天井暖房パネル１０として
は、図示のような面状発熱体１５を組込む型式の
ものの他、例えば石こうボード等の天井材にニツ
ケルクローム線などの発熱線（通常被覆線）を埋
込んだ構造のものなど種々の構造のものを使用す
ることができる。

また、床暖房装置の構造も図示のものに限定さ
れるものではなく、ユニツト化したものを根太材
の間に設置しその上に床板を張る構造のものな
ど、種々の構造を採用することができる。

〔効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明の室内
暖房方法によれば、硫酸ナトリウム10水塩をケー
スに充填して形成した潜熱の大きい蓄熱材４と電
熱抵抗体から成るヒーター３とを重ねた状態で配
列し、これらをモルタル内に埋め込んで床を構成
し、前記ヒーター３に通電して前記蓄熱材４を加
熱し、該蓄熱材４の凝固熱で床面を保温する潜熱
型の床暖房装置と、電熱抵抗体１５を組み込んで
構成され熱輻射で室内を温める熱輻射型の天井暖
房パネル１０と、を併設し、潜熱型の前記床暖房
装置を作動させて暖房を開始し、室内温度を標準
暖房温度から一時的に約３℃〜５℃程度高い温度
に設定値を変更する時、気候条件が急変し室内温
度が低下した時、および長時間使用せずに室内温
度が下がりきつた状態から暖房を開始する時に
は、前記熱輻射型の天井暖房パネル１０を併用し
て暖房し、それ以上の時には前記潜熱型の前記床
暖房装置のみを使用して暖房する構成としたの
で、潜熱が大きい硫酸ナトリウム10水塩の凝固熱
を利用して暖房する場合の応答遅れを無くし、如
何なる温度条件に対しても、経済性を維持しなが
ら、容易かつ迅速に室温を設定温度に調節するこ
とができ、しかも、前記硫酸ナトリウム10水塩の
熱効率の低下や特性破壊の問題を解決して信頼性
を向上させることが可能な室内暖房方法が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の室内暖房方法の実施に使用す
る潜熱型の床暖房装置を例示する一部破断部分斜
視図、第２図は本発明の室内暖房方法の実施に使
用する熱輻射型の天井暖房パネルを例示する断面
斜視図である。 １……床、３……ヒーター、４……蓄熱材、５
……モルタル、１０……天井暖房パネル、１５…
…面状発熱体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 硫酸ナトリウム10水塩をケースに充填して形
   成した潜熱の大きい蓄熱材４と電熱抵抗体から成
   るヒーター３とを重ねた状態で配列し、これらを
   モルタル内に埋め込んで床を構成し、前記ヒータ
   ー３に通電して前記蓄熱材４を加熱し、該蓄熱材
   ４の凝固熱で床面を保温する潜熱型の床暖房装置
   と、電熱抵抗体１５を組み込んで構成され熱輻射
   で室内を温める熱輻射型の天井暖房パネル１０
   と、を併設し、潜熱型の前記床暖房装置を作動さ
   せて暖房を開始し、室内温度を標準暖房温度から
   一時的に約３℃〜５℃程度高い温度に設定値を変
   更する時、気候条件が急変し室内温度が低下した
   時、および長時間使用せずに室内温度が下がりき
   つた状態から暖房を開始する時には、前記熱輻射
   型の天井暖房パネル１０を併用して暖房し、それ
   以上の時には前記潜熱型の前記床暖房装置のみを
   使用して暖房することを特徴とする室内暖房方
   法。 ２ 前記天井暖房パネル１０の発熱部が導電性の
   微粒子を混入したプラスチツクまたはゴムから成
   る面状発熱体１５であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項の室内暖房方法。