JP3654256B2 - 蓄熱床暖房装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄熱した熱を放熱することにより床暖房する蓄熱床暖房装置に関し、詳しくは蓄熱ボードの蓄熱量に応じて放熱を制御する構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
蓄熱床暖房装置はヒータブロック(図示せず)と蓄熱ボード1と床面板2とを図6に示すように組み合わせて形成されている。蓄熱ボード1は偏平な矩形箱状で内部が空間となった合成樹脂製の筐体3の周縁に立ち上がり壁4を設け、筐体3の空間内に潜熱蓄熱材のような蓄熱材5を装填して形成されている。この蓄熱ボード1の筐体3の下面にはヒータブロックが積層されており、深夜電力等を利用してヒータブロックを発熱させ、この熱を蓄熱材5に蓄熱できるようになっている。蓄熱ボード1の立ち上がり壁4の上端上には蓄熱ボード1の上面上の全面を覆うように合板のような床面板2を配置してあり、蓄熱ボード1と床面板2とを一体化してある。
【0003】
蓄熱ボード1の筐体3はブロー成形等で成形されるが、図7に示すように筐体3の適所には上面板部3aと下面板部3bとを重合させて結合した重合部6が形成される。つまり、上面板部3aには有底逆円錐台筒状の凹曲部7が設けられ、下面板部3bには有底円錐台筒状の凸曲部8が設けられ、凹曲部7の底部と凸曲部8の底部とが互いに融着されている。このように凹曲部7と凸曲部8とを設けて底部同士が融着した重合部6を設けることにより補強リブの働きをするようになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記蓄熱床暖房装置では、深夜電力等を利用してヒータブロックを発熱させて深夜等に蓄熱材5に蓄熱し、この蓄熱した熱を蓄熱材5から床面板2に放熱して床暖房ができるようになっているが、蓄熱材5に蓄えた熱をなりゆきまかせに放熱するため、最も蓄熱されているとき(例えば朝)は多く放熱し、蓄熱量が少なくなったとき(例えば晩)は余り放熱しない。従って、朝と晩のように時間帯によって温度差が大きくなってしまうという問題がある。
【0005】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、時間帯によって温度差ができないように放熱を制御できる蓄熱床暖房装置を提供することを課題とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の蓄熱床暖房装置は、ヒータブロックの上に蓄熱ボード1を積層すると共に蓄熱ボード1の上に床面板2を貼った蓄熱床暖房装置において、蓄熱ボード1は筐体3内に蓄熱材5を充填して形成されると共に筐体3には少なくとも上面を開口せる凹所9が複数個形成され、蓄熱ボード1と床面板2との間で蓄熱ボード1の上面にこの上面を覆う放熱制御板10が摺動自在に載置され、放熱制御板10に上記各凹所9に対応するように透孔11が設けられ、放熱制御板10を摺動させて凹所9と透孔11を合致させた放熱促進状態と凹所9と透孔11とが合致しない放熱抑制状態とに切り換える放熱制御がされるようにしたことを特徴とする。蓄熱材5の蓄熱量が多いときは凹所9と透孔11とを合致させないことで透孔11に露出する筐体3の放熱面積を小さくして放熱抑制状態にでき、蓄熱材5の蓄熱量が少なくなったとき凹所9と透孔11を合致させることで透孔11に露出する筐体3の放熱面積を大きくして放熱促進状態にできる。これにより蓄熱材5の蓄熱量が多いときは放熱を抑制できると共に蓄熱材5の蓄熱量が少ないときは放熱を促進でき、時間帯による温度差ができず、1日の温度差を少なくすることができる。
【0007】
また形状記憶合金の形状変化にて放熱制御板10を摺動させるようにしたことを特徴とすることも好ましい。この場合、蓄熱材5の温度変化により放熱制御板10を駆動して蓄熱量が多いときは放熱抑制状態にできると共に蓄熱量が少ないときは放熱促進状態にできる。これにより蓄熱材5の温度変化に応じて適切に放熱制御板10が作動すると共に放熱制御板10が自動的に作動する。
【0008】
また凹所9は蓄熱ボード1の筐体3の上面と下面との間に上下に貫通するように設けたことを特徴とすることも好ましい。この場合、透孔11と凹所9とを合致させたときの放熱面積を大きくでき、また放熱促進状態で熱を取り出すとき、筐体3の厚み方向に亙って均等に取り出すことができる。
【0009】
また蓄熱ボード1の筐体3は上面板部3aと下面板部3bとで構成され、上面板部3aに設けた凹曲部7の底面と下面板部3bに設けた凸曲部8の底面とを重合させて結合し、この重合部6に穴12を形成することで上下に貫通する凹所9を形成したことを特徴とすることも好ましい。このように凹曲部7と凸曲部8とを設けて底部同士が融着した重合部6を設けることにより補強リブの働きをして強固になる。また補強するための部分を利用して放熱のための上下に貫通する凹所9を容易に形成できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
床暖房装置は、ヒータブロック(図示せず)と蓄熱ボード1と床面板2とを組み合わせてパネル化して図1のように形成されている。蓄熱ボード1は偏平な矩形箱状で内部が空間となった筐体3の周縁に立ち上がり壁4を設け、筐体3内の空間内に潜熱蓄熱材のような蓄熱材5を装填して形成されている。かかる蓄熱ボード1の筐体3及び立ち上がり壁4はポリプロピレンのような合成樹脂にて一体に形成されている。ヒータブロックは蓄熱ボード1の筐体3の下面側に装着してあり、深夜電力等でヒータブロックを発熱させて蓄熱ボード1の蓄熱材5に蓄熱できるようになっている。
【0011】
蓄熱ボード1の筐体3の適所には筐体3の上面板部3aと下面板部3bとを重合させて結合した重合部6が複数個形成される。つまり、上面板部3aには有底逆円錐台筒状の凹曲部7が設けられ、下面板部3bには有底円錐台筒状の凸曲部8が設けられ、凹曲部7の底部と凸曲部8の底部とが互いに融着されている。このように凹曲部7と凸曲部8とを設けて底部同士が融着した重合部6を設けることにより補強リブの働きをするようになる。この重合部6には重合部6に貫通するように穴12を設けてあり、凹曲部7内の空間と凸曲部8内の空間と穴12とにより上下に貫通した凹所9を形成してあり、凹所9に露出する面が放熱面となるようにしてある。本例の場合、上下に貫通するように凹所9を設けてあるが、凹曲部7の空間だけで凹所9を設けてあってもよい。
【0012】
蓄熱ボード1の立ち上がり壁4の上端上には蓄熱ボード1の上面上の全面を覆うように合板のような床面板2を配置してあり、蓄熱ボード1と床面板2とを一体化してある。蓄熱ボード1の筐体3の上面には筐体3を覆う放熱制御板10を配置してあり、放熱制御板10は比較的断熱性のある材料で形成されるものであって、例えば硬質発泡合成樹脂にて形成されている。この放熱制御板10には上記筐体3の凹所9に対応するように透孔11が穿孔されている。放熱制御板10は厚さが例えば2mmであり、透孔11の径は14mmφである。放熱制御板10は摺動させることにより透孔11と凹所9とを合致させたり、透孔11と凹所9とを合致させなかったりできる。透孔11と凹所9を合致させなかったときは透孔11に露出する筐体3の放熱面積S1が図3(a)のように小さくなって放熱抑制状態となる。透孔11と凹所9とを合致させたときは透孔11に露出する筐体3の放熱面積S2が図3(b)のように大きくなり、放熱促進状態となる。これにより蓄熱材5の蓄熱量が多いときは透孔11と凹所9とが合致しないように放熱制御板10を移動して放熱抑制状態にし、蓄熱材5の蓄熱量が少ないときは透孔11と凹所9とが合致するように放熱制御板10を移動して放熱促進状態にできる。
【0013】
また本例の場合、放熱制御板10を放熱抑制状態や放熱促進状態になるように移動させるための移動手段として形状記憶合金からなる作動板13を用いており、形状記憶合金の作動板13の形状変形にて放熱制御板10が移動するようになっている。形状記憶合金の作動板13は横片13aと縦片13bとで略逆L字板状に形成されており、横片13aを固着具14で床面板2に固着してあり、縦片13bの下端を放熱制御板10の一端に結合してある。この形状記憶合金の変態点は例えば40〜45℃であり、この変態点の温度を境に縦片13bが変形するようになっている。放熱制御板10の作動板13を装着した方と反対の端部には引っ張りバネからなるバネ15を配置してあり、バネ15の一端が放熱制御板10に連結してあり、バネ15の他端が蓄熱ボード1に固定してある。これにより放熱制御板10は所定のバネ力で作動板13のある方と反対方向に常に引っ張られている。
【0014】
しかして、蓄熱材5に十分に蓄熱された状態では形状記憶合金の作動板13の温度が上昇し、形状記憶合金の変態点の温度を超え、作動板13が形状記憶合金の記憶形状に変形し、バネ15の力に抗して図4に示すように放熱制御板10を引っ張る。これにより、透孔11と凹所9が合致しなように放熱制御板10が移動し、透孔11に露出する筐体3の放熱面積が小さくなり、放熱抑制状態となる。蓄熱材5の蓄熱量が減って作動板13の温度が下がり、変態点の温度より低くなると、図5に示すようにバネ15の力で放熱制御板10が戻される。これにより、透孔11と凹所9とが合致するように放熱制御板10が移動し、透孔11に露出する筐体3の放熱面積が大きくなり、放熱促進状態となる。このように形状記憶合金の作動板13で放熱制御板10を移動するようにすると、蓄熱材5の蓄熱量に応じて自動的に放熱制御板10を移動させて放熱抑制状態や放熱促進状態にできる。
【0015】
本例の場合、形状記憶合金の作動板13は蓄熱材5の温度により作動するようになっているが、形状記憶合金の作動板13の近傍に小さなヒータを取り付け、電気的にヒータを制御して作動板13を作動させてもよい。また形状記憶合金の作動板13の代わりにソレノイドを放熱制御板10に連結し、ソレノイドを電気制御により作動させて放熱制御板10を所定のストローク移動させるようにしてもよい。上記のように電気的に制御して放熱制御板10を移動させるようにすると、放熱抑制、放熱促進の切り換えが随意にできる。
【0016】
【発明の効果】
本発明の請求項1の発明は、蓄熱ボードは筐体内に蓄熱材を充填して形成されると共に筐体には少なくとも上面を開口せる凹所が複数個形成され、蓄熱ボードと床面板との間で蓄熱ボードの上面にこの上面を覆う放熱制御板が摺動自在に載置され、放熱制御板に上記各凹所に対応するように透孔が設けられ、放熱制御板を摺動させて凹所と透孔を合致させた放熱促進状態と凹所と透孔とが合致しない放熱抑制状態とに切り換える放熱制御がされるようにしたので、蓄熱材の蓄熱量が多いときは凹所と透孔とを合致させないことで透孔に露出する筐体の放熱面積を小さくして放熱抑制状態にでき、蓄熱材の蓄熱量が少なくなったとき凹所と透孔を合致させることで透孔に露出する筐体の放熱面積を大きくして放熱促進状態にできるものであって、蓄熱材の蓄熱量が多いときは放熱を抑制できると共に蓄熱材の蓄熱量が少ないときは放熱を促進でき、時間帯による温度差ができず、1日の温度差を少なくすることができるものである。
【0017】
また本発明の請求項2の発明は、請求項1において、形状記憶合金の形状変化にて放熱制御板を摺動させるようにしたので、蓄熱材の温度変化により放熱制御板を駆動して蓄熱量が多いときは放熱抑制状態にできると共に蓄熱量が少ないときは放熱促進状態にできるものであって、これにより蓄熱材の温度変化に応じて適切に放熱制御板が作動すると共に放熱制御板が自動的に作動するものである。
【0018】
また本発明の請求項3の発明は、請求項1または請求項2において、凹所は蓄熱ボードの筐体の上面と下面との間に上下に貫通するように設けたので、透孔と凹所とを合致させたときの放熱面積を大きくできるものであり、また放熱促進状態で熱を取り出すとき、筐体の厚み方向に亙って均等に取り出すことができるものである。
【0019】
また本発明の請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかにおいて、蓄熱ボードの筐体は上面板部と下面板部とで構成され、上面板部に設けた凹曲部の底面と下面板部に設けた凸曲部の底面とを重合させて結合したので、凹曲部と凸曲部とを有し且つ底部同士が融着した重合部を設けることにより補強リブの働きをして強固になるものであり、また重合部に穴を形成することで上下に貫通する凹所を形成したので、補強するための部分を利用して放熱のための上下に貫通する凹所を容易に形成できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例の概略断面図である。
【図2】同上の要部を拡大せる断面図である。
【図3】(a)(b)は放熱面積を説明する説明図である。
【図4】同上の放熱抑制状態に作動した概略断面図である。
【図5】同上の放熱促進状態に作動した概略断面図である。
【図6】従来例の概略断面図である。
【図7】従来例の要部を拡大せる断面図である。
【符号の説明】
1 蓄熱ボード
2 床面板
3 筐体
3a 上面板部
3b 下面板部
5 蓄熱材
6 重合部
7 凹曲部
8 凸曲部
9 凹所
10 放熱制御板
11 透孔
Claims (4)
- ヒータブロックの上に蓄熱ボードを積層すると共に蓄熱ボードの上に床面板を貼った蓄熱床暖房装置において、蓄熱ボードは筐体内に蓄熱材を充填して形成されると共に筐体には少なくとも上面を開口せる凹所が複数個形成され、蓄熱ボードと床面板との間で蓄熱ボードの上面にこの上面を覆う放熱制御板が摺動自在に載置され、放熱制御板に上記各凹所に対応するように透孔が設けられ、放熱制御板を摺動させて凹所と透孔を合致させた放熱促進状態と凹所と透孔とが合致しない放熱抑制状態とに切り換える放熱制御がされるようにしたことを特徴とする蓄熱床暖房装置。
- 形状記憶合金の形状変化にて放熱制御板を摺動させるようにしたことを特徴とする請求項1記載の蓄熱床暖房装置。
- 凹所は蓄熱ボードの筐体の上面と下面との間に上下に貫通するように設けたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の蓄熱床暖房装置。
- 蓄熱ボードの筐体は上面板部と下面板部とで構成され、上面板部に設けた凹曲部の底面と下面板部に設けた凸曲部の底面とを重合させて結合し、この重合部に穴を形成することで上下に貫通する凹所を形成したことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の蓄熱床暖房装置。
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