JPS5892733A - 床暖房装置 - Google Patents

床暖房装置

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Publication number
JPS5892733A
JPS5892733A JP56189176A JP18917681A JPS5892733A JP S5892733 A JPS5892733 A JP S5892733A JP 56189176 A JP56189176 A JP 56189176A JP 18917681 A JP18917681 A JP 18917681A JP S5892733 A JPS5892733 A JP S5892733A
Authority
JP
Japan
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heat exchanger
floor
heat
heating
hot water
Prior art date
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Pending
Application number
JP56189176A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Nomura
正明 野村
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NISSEI HIITEINGU KK
Original Assignee
NISSEI HIITEINGU KK
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS5892733A publication Critical patent/JPS5892733A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/12Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating
    • F24D3/14Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating incorporated in a ceiling, wall or floor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/0226Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with an intermediate heat-transfer medium, e.g. thermosiphon radiators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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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】 本発明は、床構造に、断熱材、蓄熱材等と共に熱交換体
を配設して成る床暖房装置に関する。
従来、床暖房は、床の受は板等の上に硬質断熱材を敷き
、該断熱材上に、金属管を蛇行せしめて成る熱交換体を
適当な支持部材を介して配設する−と共に、該金属管の
両端部に温水供給管及び温水排出管を接続し、つ込で該
熱交換体を蓄熱材で傍って床仕上げを施こして構成され
、金−間管に温水を流して、該温水の熱を放熱せしめる
ことにより暖房するものである。
しかし、この従来の床暖房は、熱交換体に温水を直接流
して放熱するため、多量の温水を必斐とすると#に、熱
交換体の温水入口と出口とで大きな温度差を生じ、床面
の温度分布が不均一になる欠点がある。しかも、管床部
分でも一定以上の温度を得るには、90℃以上の高温水
を供給しなければならない。その場合、床面の温度が高
くなシ過ぎて、いわゆる低温火傷の問題を生ずる。父、
この従来の床暖房は、一定流普で温水を流す友め、径の
大きい金属管によシ熱交換体を構成するので熱交換体の
重量が大きくなると共に、エアロツクを生じて9気抜き
作業を要し、取付、保守が容易でないという欠点がある
本発明は、斯かる欠点Kl!みてなされたもので、流路
を構成する密閉容器にフレオン等の作動液を ・充填し
て、該作動液の蒸発−凝縮及び蒸気の移動によって熱交
換及び熱伝送を行なわしめることに−より、加熱の際、
多量の温水を要せず、しかも加熱温度を低くでき、床面
11ft−必要以上に高めることなく均一な温度分布を
実現でき、併せて、熱交換体を軽量化できると共に、空
気抜き作業を不要にして、取付、保守を容易にした床暖
房装置を提供することを目的とする。。
即ち、本発明は、断熱材等と共に床構造に配設される床
暖房装置であって、暖房温度乃至その近傍の温度範囲に
て蒸発自凝縮サイクルを形成する作動液を、該作動液及
びその蒸気の波路を構成する密閉容器に適量充填して成
る熱交換体と、上記密閉容器の一部に接触して上記作動
液を加熱する加熱手段とを備えて構成される。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
第1図は本発明床暖房装置の第1実施例を示す上面図、
第2図はそのA−A部拡大断面図、第3図は本発明床暖
房装置に使用される熱交換体の原理を示す説明図である
。これらの図に示す本発明床暖房装置は、略平行に配列
して成Σ麹数本の熱交換体10と、該各熱交換体10の
一端部に接続された71n熱手段20とを有して構成さ
れる。
熱交換体lOは、管状の密閉容till IK作動液1
3を適量充填してなる本のである。密閉容器11は、作
動液13及びその蒸気を密閉すると共に、その流路12
を構成する。即ち、密閉容1111は、基端部(後述す
る加熱手段20にて加熱される部分)が作動液13の液
溜め及び加熱部となり、管内中空部11aが蒸気14の
流路となり、管壁11bが該蒸気14の放熱部及び凝縮
した液滴15の流路となる。この密閉容器liV!、ア
ルミニウム、鋼、ステンレス尋の熱伝導のよい金属にて
形成されるが、これに限定されないこと勿論である。
作動液13Fi、蒸発・凝縮及び蒸気の移動により熱交
換及び熱伝送を行なうもので、例えば、フレオン、水、
アセトン、メタノール等が知られている。本発明では、
暖房温度乃至その近傍の温度間1i!!にて蒸発・凝縮
サイクルを形成し得るものを使−用する。即ち、20℃
〜70℃の温度で容易に蒸発するものを選定することに
より、低温の加熱手段による暖房を可能にしている。も
つとも、上記温度範囲に限定されるものでなく、更に低
い温度で蒸発するものを使用してもよい。
この作動液13は、安全性の面から、熱交換体の使用温
度範囲での蒸気圧が適正な値であることが必要である。
充填は、密閉容器11内の空気を排気し、ついで作動液
13を、蒸気圧を考慮して適量、例えば密閉容器11の
加熱部となる部分の8檀に相当する量にて密閉容器11
内に注入して行なわれる。注入後、容gsliの注入口
を密閉して完全密閉され、内部には、作動液13とその
蒸気14とが主として存在するごとになる。もつとも、
密閉容器11内に空気等の非凝縮性の気体を混在せしめ
ることもできる。
加熱手段20は、両端に注入口及び排出口を備えた温水
パイプから成シ、温水24を流すことによ゛り上記熱交
換体10に熱を供給する。熱交換体10とのII続は、
温水パイプ21の管壁に管内外を貫通する貫通孔21m
を列設し、これに密閉容1111の一端を挿通してなさ
れている。温水24のIl!度は、上記作動液13の使
用湯度範囲によって異なるが、20℃〜70℃でよく、
40’C前後が適温である。従って、従来のように90
1:以上の高温水を必要としないので、太陽熱諷水器に
ょシ加熱された温水、蓄熱槽にょシ加熱された温水を使
用することができる。
次に、本発明床暖房装置の動作について王妃各図及び第
4図、第5図を参照して説明する。
第4図、第5図は各々上記床暖房装置を床構造に組込ん
だ状態を示す断面図である。前者に示す鳴のは、根太3
1上に、受は板32.硬質断熱材33を設けると共に、
断熱材33上に耐熱ボード、モルタル等の下地jl13
4を設け、この下地P#134上に、高さを順1次変え
た支持部材35を介して熱交換体10及び加熱手段2o
を設置する。ついで、これを、熱変形を考慮して、モル
タル、石膏弊の蓄熱材36にて覆い、床仕上材37を設
けたものである。又、第5図に示すものは、下地層34
の上面を斜面として、該斜面と平行に熱交換体lOを配
設したもので、他は上記と同様である。
両者において、熱交換体10を傾斜させているのけ、密
閉容器11の管壁11bVcて凝縮した作動液13の液
滴15を加熱手段20のある加熱部IIK還流させるた
めである。従って、傾斜は、作動液13が流動し得る角
度であればよい。例えば、長さ1800鴎の熱交換体の
場合には、先端が基端(加熱手段20側)よ、シ20〜
25鴎高くなるようにする。もつとも、密閉容iti#
11内に、フェルト、ファイバー等からなるウィックを
般ける場合には2毛細管現象にて′i:作動液13を還
流できるので、熱交換体10を略水平に設置してもよい
上記のように設置した床暖房装置は、加熱手段20の注
入口22、排出口23を各々温水給水管及び−重管(い
ずれも図示せず。)K接続して温水パイプ21に温水を
流すと、密閉容器11の基端(て作動液13が加熱され
て蒸発し、先端部と圧力差を午じる。そのため、作動液
蒸@14は、高速で流路12を移動L、管壁11bに運
して凝縮し、蒸発潜熱を放出する。凝縮し九作動液尚1
5は、傾斜し几管壁11bを流路12として密閉容器1
1の基端に戻る。この蒸発・移動・凝縮サイクルを繰返
えすことによシ熱交換及び熱伝送が行なわれる。
この熱交換体10による熱交換は、作動沿蒸気14が管
ill l bの温度の低い部分で選択的に凝縮する性
質がTojo、 Lかも、蒸気14が圧力差に比例して
高速で移動するので、加熱手段20からの距離に拘わら
ず温度が一定となり、温度分布が均一になる。父、管壁
11bの温WjLが上昇すると、蒸気14の凝縮の割合
が減るので、圧力差が小さくなって蒸気]4の移動倉及
び速度が小さくなり、熱の伝送量が少なくなる。従って
、密閉gs511から放出される熱量が少なくなって、
床が必要以上に加熱されることはない。逆に、床温度が
下がって、加熱手段20と放熱部分の温度差が大き(な
ると、圧力差が大きくなって蒸気14が高速で移動する
ため、熱伝送量が大きくなり、放熱量が増大し、必要な
床温度を確保できる。
上記実施例及び以下に示す各実施例においては、説明を
部層にするため1ユニツトのみ示すが、実際には、一つ
の部屋に複数のユニットを配設するのが一般的と考えら
れる。この場合、lユニットの占める面積は、適宜設定
し得るが、例λは畳1枚分とすることができる。
次に、第6図は本発明床暖房装置の第2実施例を示す上
面図、第7図はそのA−A部拡大断面図である。これら
の図に示す床暖房装置は、複数本の管体16bを、一本
の基管16mの四壁に接続すると共に各管体16bを該
基管16aを介して連通せ【めて、全体として密閉容器
16として熱交換体10をmfLt、、且つ、上記基管
16aに温水パイプ21を挿通せし、めて加熱手段20
を構成して成る本のである。
この実施例では、基管16aに作動液13が溜められ、
管内の漏水パイプ21によシ加熱されて蒸発する構成と
なっているので、温水の熱を効率よく利用できる。[、
かも、すべての管体16bが連通しているので、各管体
16bの圧力が均等になるよう蒸気14が移動するため
、m度の低い管体16bKは蒸気14が多tに送られる
ことになシ、各管体16bの長手方向のみならず、金管
体16bの温度分布が均一になる。
次に、第8図は本発明床暖房装置の第3実施例を示す上
面図、第9図、第10図は各々そのA−人s拡大断面図
及びB−B部拡大断面図である。
これらの図に示す床暖房−装置は、2枚の金属板17a
t17.bの一方に溝部18を設け、史に溝部18を設
けた面を内側にして両者を接合して密閉容器17を形成
し、この溝部18に作動液13を充填して熱交換体10
を構成すると共に、該溝部18の一部の外g#に加熱手
段20を接触せしめて構成される。
この実施例の密閉容器17は、上記第1.第2実施例の
密閉容器とけ異なシ、2枚の金属板17a、17bにて
一体に設けられている。即ち、アルミニウム等の金属板
17a、17bの一方17a K % プレスその他の
手段により格子状[41部]8を設け、ついで、該溝部
18を設けた面を内側にして金属板17m、17bを圧
着その他の手段にて密着接合して密閉容器17を構成し
ている。溝部18は、内部に作動液13を適量充填され
、該作動液13の液溜め、及び流路12.、ik気14
の流路12及び放熱部として機能する。父、この実施例
では、溝部18Vrよる流路12が格子状になっている
ため、蒸発14が密閉容al17内を自由に移動でき、
しかも、金属板17a 、 17bにて一体的に形成さ
れているので、温度分布が均一であると#(、放熱効率
が良くなっている。
なお、上記実施例では、溝部を格子状に設けているが、
これに限らず櫛状、放射状その他の形状とすることがで
きる。父、上記実施例では、溝部を一方の金属板にのみ
設けているが、第11図に示すよらに、2枚の金属板1
7a、17bK対称的に設けてもよい。
加熱手&20は、管壁を、上記溝部18の外壁に適合す
るよう凹陥せしめた温水パイプ25から成り、凹陥部2
51を上記密閉容器17の端部にある溝部18の外壁に
接触せしめて装着される。
加熱は、上記各実施例同様に20℃〜70℃の温水にて
打なわれる。
この実施例の藻暖房装置の床構造への設置は、上述した
llI4図、第5図に示すものと同機に行なうことがで
き、しかも、2枚の金属板によ〕一体的に形成されるた
め、胤工が極めて容易である。
又、熱交換体が全体として偏平になるため、床の厚さを
薄くでき、WK、熱変形本小さくできる。
上記各実施例では、加熱手段として温水を熱源とするも
のを示したが、勿論これに限定されるもので々く、例え
ば、温風、電熱器、ヒートポンプ等を加熱手段としても
よい。
以上紗明したように、本発明は、流路を!lIt成する
密閉容器′にフレオン尋の作動液を充填して、該作動液
の蒸発・凝縮及び蒸気の移動によって熱交換及び熱伝送
を行なわしめることによシ、加熱の際、多量の温水を必
要とせず、しかも、加熱温度を低くでき、床面m度を必
要以上に高めることなく均一な温度分布を実現できる効
果がある。父、熱交換体に温水を直接流さないので、熱
交換体を構成する密閉容器の流路の径を小さくできて、
全体として熱交換体を軽量化でき、且つ、温水によるエ
アロツクを起こすことがないので、煩雑な空気抜き作業
を省くことかでき、取付、保守作業が容易Ktkる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明床暖房装置の第1実施例を示す上面図、
第2図はそのA−A部拡大断面図、第3図は本発明床暖
房装置に使用される熱交換体の原理を示す紗明図、第4
図、第5図は各々上記床暖房装置を床構造に組込んだ状
態を示す断面図、第6I!1lFi本発明床暖房装置の
第2実施例を示す上面図、$lI!711IFiそのA
−A部拡大断面図、第8図は本発明床暖房装置の第3実
施例を示す上面図、第9図、第10図Fi掘そのA−A
部拡大断面図、B−B部拡大断面図、第11図は上記第
3実施例に使用する熱交換体の他の例を示す部分拡大断
面図である。 lO・・・熱交換体     ] 1 ”: 1□m、
17・・・密閉客着12・・・流路   13・・・作
動l[14・・・蒸気15・・・液滴  18・・・溝
部  20・・・雛鳥手段21.25・・・温水パイプ
  25a・・・凹陥部30・・・床構造  33・・
・断熱材 34・・・下地層35゛・・・支持部材  
   36・・・蓄熱材出願人  株式会社 日正ヒー
フインク第1図 第2図 第4図 第5図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11断熱材等と共に床構造に配設される床暖房装置で
    あって、暖房温度乃至その近傍の温度範囲にて蒸発・凝
    縮サイクルを形成する作動液を、鋏作動液及びその蒸気
    の流路を構成する密閉容!ilK適量充填して成る熱交
    換体と、上記密閉容器の一部にW@して上記作動液を加
    熱する加熱手段とを備えて構成されることを特徴とする
    床暖房装置。 (2)2枚の金属板の少なくとも一方に、流路を構成す
    る溝部を設け、更に、該溝部を設けた面を内111’C
    して該2枚の金属板を密着接合し、上記密閉容器を形成
    し次上記第1項記載の床暖房装置。 (3)熱交換体を、床構造の所定面に、作動液が流動し
    得る角度にて傾斜せしめて配設するよう構成し、且つ、
    配設され几熱交換体において最下部となる位置にある作
    動液を加熱するよう加熱手段を装着し、で成る上記m1
    項又は第2]lit記教の床暖房装置。
JP56189176A 1981-11-27 1981-11-27 床暖房装置 Pending JPS5892733A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0166520U (ja) * 1987-10-23 1989-04-27
US10139114B2 (en) * 2014-08-28 2018-11-27 Janusz WÓJCIK Method of construction of a wall heating panel and a wall heating panel

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0166520U (ja) * 1987-10-23 1989-04-27
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