JP5947186B2 - Heating system and heating method - Google Patents
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Description
本発明は、伝熱媒体の熱エネルギーを放射する輻射式暖房装置を備えた暖房システムおよび暖房方法に関する。 The present invention relates to a heating system and a heating method including a radiant heating device that radiates heat energy of a heat transfer medium.
区画された空間を暖める暖房装置は、熱の伝熱態様に応じて様々な方式の暖房装置、例えば、強制対流式暖房装置、輻射式暖房装置等に分類される。強制対流式暖房装置は、エアコンのように、空気を暖め、暖めた空気を強制的に送風して空間を暖める暖房装置であり、輻射式暖房装置は、床暖房のように、輻射を利用して熱エネルギーを放射する暖房装置である。 Heating devices that warm the partitioned space are classified into various types of heating devices, for example, forced convection heating devices, radiant heating devices, etc., according to the heat transfer mode. A forced convection heating device is a heating device that warms the air and forcibly blows the heated air to warm the space, like an air conditioner. A radiant heating device uses radiation like a floor heating. It is a heating device that radiates heat energy.
例えば、強制対流式暖房装置や輻射式暖房装置では、1の熱源で加熱した伝熱媒体を取得し、上述したように各方式による伝熱機能を果たした後、温度が低下した伝熱媒体を熱源に返還している。通常、強制対流式暖房装置や輻射式暖房装置は、それぞれで、1の熱源との循環系統を構成し、暖房対象となる空間毎に1の循環系統(1の暖房装置)が配置される。 For example, in a forced convection heating device or a radiant heating device, a heat transfer medium heated by one heat source is acquired, and after performing a heat transfer function according to each method as described above, a heat transfer medium whose temperature has decreased is obtained. It is returned to the heat source. Usually, a forced convection heating device and a radiant heating device each constitute a circulation system with one heat source, and one circulation system (one heating device) is arranged for each space to be heated.
また、特許文献1には、強制対流式暖房装置としてのファンコンベクタの下流に、輻射式暖房装置としての床暖房マットをカスケード接続し、両装置において伝熱媒体との熱交換を連続的に行い、伝熱媒体の熱エネルギーを有効利用する技術が開示されている。 In Patent Document 1, a floor heating mat as a radiant heating device is cascade-connected downstream of a fan convector as a forced convection heating device, and heat exchange with a heat transfer medium is continuously performed in both devices. A technique for effectively using the heat energy of a heat transfer medium is disclosed.
上述した特許文献1の技術では、強制対流式暖房装置を主たる暖房装置として上流に配置しており、輻射式暖房装置は、強制対流式暖房装置で熱エネルギーが消費された伝熱媒体を利用している。かかる強制対流式暖房装置は、熱エネルギーの単位時間あたりの放出量を大きくとれるため、暖房対象となる空間を迅速に暖めることができるものの、強い送風によるハウスダストの巻き上げ等が生じ、また、暖房対象となる空間での温度分布が不均一となる。したがって、空間の温度上昇に対して、人と直接接触する機会が多い床等の温度が低いままだったり、一部の領域を暖めすぎてしまう等の問題があった。 In the technique of Patent Document 1 described above, a forced convection heating device is disposed upstream as a main heating device, and the radiant heating device uses a heat transfer medium in which heat energy is consumed by the forced convection heating device. ing. Such a forced convection heating device can take up a large amount of heat energy per unit time, so that the space to be heated can be quickly heated, but the house dust is wound up by strong air flow, etc. The temperature distribution in the target space becomes uneven. Therefore, there have been problems such as the temperature of the floor or the like where there are many opportunities to come into direct contact with people remain low, or that some areas are overheated as the temperature of the space rises.
また、特許文献1の技術では、上流の強制対流式暖房装置における熱エネルギーの消費量およびその変動が大きいので、下流の輻射式暖房装置において、流入してきた温度変動の大きい伝熱媒体を温度制御することが困難になり、均一な温度分布を実現できないといった問題がある。また、たとえ、温度制御できたとしても、速応性に乏しい輻射式暖房装置では、伝熱媒体に残っている熱エネルギーを十分に放出しきれず、温度がまだ高い状態で伝熱媒体を熱源に返還することになり、熱源からの伝熱効率が低下してしまっていた。 Further, in the technology of Patent Document 1, since the consumption and fluctuation of the thermal energy in the upstream forced convection heating apparatus are large, the temperature control is performed on the heat transfer medium having a large inflowing temperature in the downstream radiation heating apparatus. This makes it difficult to achieve a uniform temperature distribution. Moreover, even if the temperature can be controlled, the radiant heating device with poor responsiveness cannot fully release the heat energy remaining in the heat transfer medium, and the heat transfer medium is returned to the heat source while the temperature is still high. As a result, the heat transfer efficiency from the heat source has been reduced.
また、折角、下流に輻射式暖房装置をカスケード接続しているにも拘わらず、速応性の乏しさから、輻射式暖房装置が暖房対象となる空間を暖めるまでに至らない場合もあった。 In addition, despite the fact that the radiant heating device is cascade-connected downstream, there is a case where the radiant heating device does not reach the heating target space due to the lack of quick response.
本発明は、このような課題に鑑み、輻射式暖房装置による均一かつ快適な温度分布を実現しつつ、その下流で伝熱媒体に残っている熱エネルギーを十分に放出することが可能な、暖房システムおよび暖房方法を提供することを目的としている。 In view of such a problem, the present invention realizes a uniform and comfortable temperature distribution by the radiant heating device, and can sufficiently discharge the heat energy remaining in the heat transfer medium downstream thereof. It aims to provide a system and heating method.
上記課題を解決するために、本発明の暖房システムは、伝熱媒体を加熱する熱源と、熱源の下流に配され、加熱された伝熱媒体の熱エネルギーを放射する輻射式暖房装置と、輻射式暖房装置の下流に配され、熱エネルギーが放射された後の伝熱媒体によって空気を暖め、暖めた空気を外部に強制的に放出し、伝熱媒体を熱源に返還する強制対流式暖房装置と、を備え、強制対流式暖房装置は、吸気口と、排気口と、空気と伝熱媒体との熱交換を行う熱交換部と、吸気口から空気を吸引し、熱交換部を通過させ、排気口を通じて送風する強制ファンと、熱交換部に流入する伝熱媒体の温度を検知する媒体温度検知部と、吸気口から流入する空気の温度を検知する室内温度検知部と、検知された伝熱媒体の温度および空気の温度のいずれか一方または双方に応じ、強制ファンを通じて熱交換された空気の送風量を制御する送風量制御部と、を備え、強制対流式暖房装置は、暖めた空気を放出する空間を区画する壁に埋設され、暖めた空気を放出する空間側の面は、壁の巾木と連続的に形成された複数の化粧板に覆われ、強制対流式暖房装置は、複数の化粧板間に設けられた空隙により、吸気口に空気を導く流路および排気口から送風された空気の流路を形成することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a heating system of the present invention includes a heat source that heats a heat transfer medium, a radiation heating device that is arranged downstream of the heat source and radiates heat energy of the heated heat transfer medium, and a radiation Forced convection heating system, which is arranged downstream of the heating system, warms the air by the heat transfer medium after the heat energy is radiated, forcibly releases the heated air to the outside , and returns the heat transfer medium to the heat source The forced convection heating device is provided with an intake port, an exhaust port, a heat exchange unit that exchanges heat between the air and the heat transfer medium, and air is sucked from the intake port and passed through the heat exchange unit. A forced fan that blows air through the exhaust port, a medium temperature detection unit that detects the temperature of the heat transfer medium flowing into the heat exchange unit, and an indoor temperature detection unit that detects the temperature of the air flowing in from the intake port, Either the temperature of the heat transfer medium or the temperature of the air And an air flow rate control unit that controls the air flow rate of air that has been heat-exchanged through a forced fan according to both, the forced convection heating device is embedded in a wall that divides a space that discharges warm air, The space-side surface that discharges the warmed air is covered with a plurality of decorative boards formed continuously with the baseboard of the wall, and the forced convection heating device is formed by a gap provided between the plurality of decorative boards, It characterized that you form a flow path of the blown air from the flow path and an exhaust port for directing the air to the intake port.
強制対流式暖房装置は、輻射式暖房装置が熱エネルギーを放射する空間と隔壁で仕切られた異なる空間に空気を放出してもよい。The forced convection heating device may release air into a space where the radiation heating device radiates heat energy and a different space partitioned by a partition wall.
強制対流式暖房装置は、輻射式暖房装置が熱エネルギーを放射する空間と同一の空間に空気を放出してもよい。 The forced convection heating device may release air into the same space as the space where the radiant heating device radiates heat energy.
上記課題を解決するために、本発明の暖房方法は、熱源と、熱源の下流に配された輻射式暖房装置と、輻射式暖房装置の下流に配された強制対流式暖房装置と、を用いた暖房方法であって、強制対流式暖房装置は、吸気口と、排気口と、熱交換部と、強制ファンと、媒体温度検知部と、室内温度検知部と、送風量制御部と、を備え、強制対流式暖房装置は、暖めた空気を放出する空間を区画する壁に埋設され、暖めた空気を放出する空間側の面は、壁の巾木と連続的に形成された複数の化粧板に覆われ、強制対流式暖房装置は、複数の化粧板間に設けられた空隙により、吸気口に空気を導く流路および排気口から送風された空気の流路を形成しており、熱源が伝熱媒体を加熱し、輻射式暖房装置が加熱した伝熱媒体の熱エネルギーを放射し、強制対流式暖房装置は、強制ファンが、吸気口から空気を吸引し、熱交換部を通過させ、排気口を通じて送風し、熱交換部が、空気と伝熱媒体との熱交換を行い、媒体温度検知部が、熱交換部に流入する伝熱媒体の温度を検知し、室内温度検知部が、吸気口から流入する空気の温度を検知し、送風量制御部が、検知された伝熱媒体の温度および空気の温度のいずれか一方または双方に応じ、強制ファンを通じて熱交換された空気の送風量を制御することで、輻射式暖房装置が熱エネルギーを放射した後の伝熱媒体によって空気を暖め、暖めた空気を外部に強制的に放出し、伝熱媒体を熱源に返還することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the heating method of the present invention uses a heat source, a radiant heating device arranged downstream of the heat source, and a forced convection heating device arranged downstream of the radiant heating device. The forced convection heating device includes an intake port, an exhaust port, a heat exchange unit, a forced fan, a medium temperature detection unit, an indoor temperature detection unit, and an air flow rate control unit. The forced convection heating device is embedded in a wall that divides a space that emits warm air, and the surface on the space side that emits warm air has a plurality of makeups formed continuously with the baseboard of the wall. The forced convection heating device is covered with a plate, and a flow path for guiding air to the intake port and a flow path of air blown from the exhaust port are formed by a gap provided between the plurality of decorative plates, There was heated heat transfer medium, and radiating heat energy of the heat transfer medium radiant heating system is heated, In the convection heating system, the forced fan sucks air from the intake port, passes through the heat exchange unit, blows air through the exhaust port, and the heat exchange unit exchanges heat between the air and the heat transfer medium. The temperature detection unit detects the temperature of the heat transfer medium flowing into the heat exchange unit, the indoor temperature detection unit detects the temperature of the air flowing in from the intake port, and the air flow rate control unit detects the detected heat transfer medium Depending on one or both of the temperature of the air and the temperature of the air, the air is exchanged by the heat transfer medium after the radiant heating device radiates the heat energy by controlling the amount of air exchanged through the forced fan. Warm, warm air is forcibly discharged outside , and the heat transfer medium is returned to the heat source.
本発明によれば、輻射式暖房装置による均一かつ快適な温度分布を実現しつつ、その下流で伝熱媒体に残っている熱エネルギーを十分に放出することができる。このように熱エネルギーを十分に放出することで、温度の低い伝熱媒体を熱源に返還することができ、暖房システム全体の熱入力に対する、輻射式暖房装置と強制対流式暖房装置により取り出すことができる熱量(システム効率)を向上することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thermal energy which remains in the heat-transfer medium downstream can fully be discharge | released, implement | achieving the uniform and comfortable temperature distribution by a radiation type heating apparatus. By sufficiently releasing the heat energy in this way, the heat transfer medium having a low temperature can be returned to the heat source, and can be taken out by the radiation heating device and the forced convection heating device with respect to the heat input of the entire heating system. The amount of heat that can be generated (system efficiency) can be improved.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
(暖房システム100)
図1は、暖房システム100の概略的な構成を示した機能ブロック図である。図1に示すように、暖房システム100は、屋内の、例えば、区画された空間である部屋で利用され、熱源110と、輻射式暖房装置としての床暖房120と、強制対流式暖房装置としての温風ファン130とを含んで構成される。暖房システム100では、熱源110、床暖房120、温風ファン130がその順にカスケード接続され、矢印で示すように、その装置間を伝熱媒体(加熱媒体)が循環する。本実施形態の暖房システム100は、主として60℃以下の伝熱媒体を循環させる低温系統に相当する。
(Heating system 100)
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a schematic configuration of the
熱源110は、例えば、ガスや電気等の加熱手段を通じて伝熱媒体を加熱し、不図示のポンプ等を通じて、加熱した伝熱媒体を床暖房120に送流する。床暖房120は、熱源110の下流に配され、熱源110によって加熱された伝熱媒体の熱エネルギーを、輻射にて放熱する。温風ファン130は、床暖房120の下流に配され、床暖房120によって熱エネルギーが放射された後の伝熱媒体で近傍の空気を暖め、暖めた空気を強制的に放出する。そして、熱エネルギーが放出された伝熱媒体は熱源110に返還される。なお、本実施形態の説明において、伝熱媒体の温度と、伝熱媒体の熱エネルギーの大きさとを説明の内容によって使い分けるが、同等の意味で扱う。したがって、伝熱媒体の温度が高いと熱エネルギーも大きく、伝熱媒体の温度が低いと熱エネルギーも小さいこととなる。以下、暖房システム100の構成要素である床暖房120と、温風ファン130の概略的な構成を説明する。
For example, the
(床暖房120)
図2は、床暖房120の概略的な構成を示した説明図である。床暖房120は、暖房対象となる空間(部屋)を囲繞する隔壁のうち鉛直下方の隔壁である床122に埋設される。また、床暖房120は、例えば、図2に示すように、樹脂の管124を蛇行させて形成され、図2中、黒の塗りつぶしで示した矢印で示すように、管124の中を伝熱媒体が流通することで、白抜き矢印で示したように管124から輻射熱が放出される。こうして、暖房対象の空間では、快適性の高い暖房が実現される。
(Floor heating 120)
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the
ここでは、輻射式暖房装置として、床暖房120を挙げて説明しているが、輻射式暖房装置は、かかる床暖房120に限らず、例えば、管124を暖房対象となる空間に露出することで輻射に加え自然対流も生じさせるラジエータ等を用いることができる。
Here, the
(温風ファン130)
図3は、温風ファン130の概略的な構成を示した説明図である。温風ファン130は、吸気口150と、排気口152と、熱交換部154と、強制ファン156と、媒体温度検知部158と、室内温度検知部160と、送風量制御部162とを含んで構成される。
(Hot air fan 130)
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the
吸気口150から吸入された空気は、複数のフィンを離間させて配列した熱交換部154において、床暖房120から流入した伝熱媒体と熱交換され、温度が高められる。このとき、強制ファン156は、例えばプロペラファンで構成され、吸気口150から空気を吸引し、熱交換部154を通過させて熱交換部154との熱交換に寄与し、暖まった空気を排気口152へ押し出して、排気口152から送風する。
The air sucked from the
ここでは、熱交換部154が伝熱媒体を通流する配管164の一部をなすことで、圧力損失を最小限に抑えることができるので、床暖房120と直列的に接続したとしても、暖房システム100に与える圧力損失の影響を小さくできる。
Here, since the
媒体温度検知部158は、熱交換部154の上流側に設けられ、熱交換部154に流入する伝熱媒体の温度を検知する。室内温度検知部160は、吸気口150の下流側に設けられ、吸気口150から流入する空気の温度を検知する。そして、送風量制御部162は、媒体温度検知部158によって検知された伝熱媒体の温度および室内温度検知部160によって検知された空気の温度のいずれか一方または双方に応じ、強制ファン156を通じて暖めた空気の送風量を制御する。
The medium
例えば、送風量制御部162は、媒体温度検知部158によって、伝熱媒体の温度が所定の第1閾値(例えば、40℃)以上となったことを検知すると、すなわち、床暖房120によって伝熱媒体が流動し始めたのを検知すると、強制ファン156の動作を開始させる。また、伝熱媒体の温度が所定の第2閾値(例えば、30℃)未満となったことを検知すると、伝熱媒体の流動が止まったとして、強制ファン156の動作を停止する。さらに、強制ファン156が動作を開始してから、室内温度検知部160が検知した空気の温度が所定の閾値(例えば、20℃)以上となった場合に、強制ファン156の動作を停止させてもよい。また、強制ファン156が動作を開始してから、所定の時間(例えば、1時間)経過したことをもって強制ファン156の動作を停止してもよい。さらに、強制ファン156の送風量(回転数)を伝熱媒体の温度に応じて制御することで、伝熱媒体の熱エネルギーを十分に放出することが可能となる。
For example, when the air
このように、媒体温度検知部158と室内温度検知部160と送風量制御部162とによって、ユーザは、温風ファン130の動作を専用のリモートコントローラ等を通じて操作しなくとも、床暖房120の稼働に伴って送風量を自動的に制御することができる。したがって、専用のリモートコントローラを設けなくて済む分だけ、設備導入のための初期コスト(イニシャルコスト)を削減することができる。
As described above, the medium
以上説明したように、本実施形態では、床暖房120と温風ファン130とを、上流に床暖房120、下流に温風ファン130といったようにカスケード接続することで、伝熱媒体の熱エネルギーを十分に放出し、熱源110のシステム効率、すなわち、暖房システム100全体の熱入力に対する、床暖房120および温風ファン130により取り出すことができる熱量の向上を図ることができる。以下に、カスケード接続の必要性を述べる。
As described above, in the present embodiment, the
燃焼排ガス中に含まれる水蒸気の潜熱を回収できる潜熱回収熱源機の場合、二次熱交換器に流入する水または温水の温度が低ければ低いほど、水蒸気を結露させる量が増え、その際に熱を奪うことができる。したがって、システム効率を向上するためには、床暖房120と温風ファン130とをカスケード接続し、伝熱媒体の熱エネルギーを十分に放出することで伝熱媒体の温度を下げることが必要となる。
In the case of a latent heat recovery heat source device that can recover the latent heat of water vapor contained in the combustion exhaust gas, the lower the temperature of the water or hot water flowing into the secondary heat exchanger, the higher the amount of water vapor that will condense. Can be taken away. Therefore, in order to improve the system efficiency, it is necessary to cascade the
特に、本実施形態では、上流に床暖房120を配し、下流に温風ファン130を配することで、床暖房120を主たる暖房としつつ、温風ファン130によって伝熱媒体に残った熱エネルギーを有効に放出している。
In particular, in this embodiment, the
具体的には、床暖房120は、輻射によって暖房対象である空間を暖めるため、強制対流式暖房装置に比べ暖房対象における温度上昇に対する速応性こそ劣るものの、強い送風によるハウスダストの巻き上げがない。また、輻射によって暖房対象における温度分布が均一になるため空間内にいる人の体が温度分布に曝されることがない上、暖かい床面からの接触熱伝導による暖かさがある等、快適性に優れている。また、輻射式なので、強制対流式暖房装置に比べて騒音が生じることがない。さらに、強制対流式暖房装置のように、一部の領域を暖めすぎてしまうこともなく、暖房対象となる空間全体を快適な温度に保持することが可能である。
More specifically, the
また、床暖房120は、定常時は熱エネルギーの消費およびその変動が少ないので、後段の温風ファン130において、利用できる熱エネルギーを想定し易く、温風ファン130による安定した制御を実現できる。さらに、温風ファン130は、ファンの出力により熱エネルギーの消費量を比較的容易に変更することができ、場合によっては大量の熱エネルギーを放出することができるので、床暖房120で消費しきれなかった熱エネルギーを十分に放出することが可能となる。
Further, since the
また、温風ファン130では、強制ファン156によって強制対流を生成しているので、床暖房120により伝熱媒体の温度が相対的に低くなった場合であっても、その伝熱媒体から熱エネルギーを放出することができ、さらにその温度を低くすることが可能となる。ここで、温風ファン130は、強制対流によって熱エネルギーを放出しているものの、当該温風ファン130は、あくまで床暖房120の補助的な役割なので、その容量も小さく、騒音が発生せず、暖房対象における温度分布への影響も少ない。
Further, in the
したがって、床暖房120による均一かつ快適な温度分布を実現しつつ、その下流の温風ファン130において伝熱媒体に残っている熱エネルギーを十分に放出することが可能となる。
Therefore, it is possible to sufficiently release the heat energy remaining in the heat transfer medium in the
(床暖房120と温風ファン130との位置関係)
上記のように、熱エネルギーの消費にフォーカスすると、床暖房120と温風ファン130とをカスケード接続し、それぞれで熱エネルギーを消費して、伝熱媒体の温度を低下させればよいので、床暖房120と温風ファン130との位置関係は問われない。しかし、暖房対象の空間を迅速に暖めるという観点では、温風ファン130と床暖房120とで、他との隔壁を等しくする同一の空間、すなわち、暖房対象となる空間を同時に暖房するのが好ましい。
(Positional relationship between
As described above, when focusing on the consumption of heat energy, the
床暖房120は、上述したように、強い送風によるハウスダストの巻き上げがなく、また、輻射によって暖房対象における温度分布が均一になるように熱エネルギーを放出するので、快適性に優れている。その反面、暖房対象における温度上昇に対する速応性が強制対流式暖房装置と比較して相対的に低い。そこで、温風ファン130を併設し、床暖房120の暖房開始時の温度上昇を緩やかに補助することとする。温風ファン130は、容量が小さいながらも、強制対流によって、直接、暖められた空気を暖房対象となる空間に放出するので、床暖房120の利便性や快適性を損なわずに床暖房120の迅速な立ち上げを促進することができる。また、かかる温風ファン130は、上述したように、あくまで床暖房120の補助的な役割なので、ハウスダストの巻き上げ、騒音、温度分布への影響等の問題も生じない。
As described above, the
(床暖房120と温風ファン130との他の位置関係)
また、温風ファン130を、床暖房120と少なくとも境界で仕切られた異なる空間に配置することもでき、温風ファン130によって、床暖房120と異なる空間を暖めることもできる。
(Other positional relationship between
Moreover, the
通常、暖房システム100は、1の熱源で加熱した伝熱媒体を1の暖房装置で消費するようになっている。したがって、暖房したい場所や部屋が複数ある場合、それぞれに個別の循環系統を配すべく、設置工事や、専用のコントローラを施工する必要があり、施工費が高くなるおそれがある。また、トイレ、洗面室や廊下など狭小な空間を暖房対象とする場合、冬場は寒くなり暖房が求められるものの、放熱能力が高い暖房は必要なく、そのためだけに、1の循環系統を設けるのは費用対効果に乏しいといった実情があった。
Usually, the
ここでは、例えば、床暖房120とカスケード接続されている温風ファン130を独立して、他の部屋に配置する。かかる温風ファン130は、床暖房120で消費しきれなかった熱エネルギーを利用しているので、効率的であり、新たに系統を増やす必要もないので、施工費も最小限で済む。また、温風ファン130における媒体温度検知部158や、室内温度検知部160、送風量制御部162が、床暖房120と独立して動作するので、他の部屋であっても、適切に温度制御することができる。
Here, for example, the
このように、別の部屋で床暖房120が利用されている間に、余った熱エネルギーを利用して、トイレ、洗面室や廊下等の非居室を予熱的に暖めているので、ユーザは、このような空間に移動したとしても温度差を感じることが少なく、快適に過ごすことができる。また、複数の非居室をそれぞれ補助的に暖めることで、屋内全体のベース温度を上げることが可能となる。
Thus, while the
また、一般に、トイレ、洗面室や廊下等の非居室は、暖房装置を載置する空間がない場合が多いが、当該温風ファン130は、容量が小さくコンパクトであり、他の装置との接続も伝熱媒体の送受だけなので、比較的容易に設置することができる。
In general, non-living rooms such as toilets, washrooms, and corridors often do not have a space for a heating device. However, the
また、温風ファン130本体に蓄熱材を施し、床暖房120から流入した伝熱媒体の熱エネルギーを別途蓄熱材に蓄熱して、夜間等、床暖房120を停止した後も蓄熱分の熱エネルギーを温風ファン130から放出することで、夜間に亘りトイレ、洗面室や廊下等の非居室を暖めることができる。
Further, a heat storage material is applied to the main body of the
(温風ファン130の取り付け位置)
ところで、床暖房120は、その主体たる管124が床面に埋設されているため、ユーザに対し、外観的に、床暖房120を装置として意識させず、また、暖房対象である空間における温度分布が均一になるように熱エネルギーを放出するので、暖房源としても意識されにくい。これに対し、一般的な強制対流式暖房装置、例えば、ファンヒータや床置露出型のファンコンベクタは、筐体が大きくなり、空気の吸気口や排気口も必要なので、部屋の壁側の領域を一部占有していた。また、壁掛型や天井吊り露出型のファンコンベクタは、部屋において、家具に干渉しない比較的天井に近い空間を占有する。このような位置に強制対流式暖房装置を取り付けることは、外観上好ましくなく、部屋が狭く感じられる等の問題もある。本実施形態では、強制対流式暖房装置に相当する温風ファン130を床暖房120の補助的な役割と位置づけ、比較的小型に構成し、暖房対象の空間を隔壁する壁に埋設して、温風ファン130本体の露出を回避する。
(Installation position of hot air fan 130)
By the way, the
また、温風ファン130は、空気の吸気口150や排気口152が必要であるが、以下に示すように部屋を構成する部位(ここでは、巾木)と連続的あるいは一体的に形成することで、その外観を、ユーザに意識させないようにしている。
The
図4は、温風ファン130を部屋に設置する様子を示す斜視図である。ここでは、温風ファン130を、中空の間仕切壁に収まる大きさに形成し、温風ファン130の吸気口150および排気口152を室内に向けて、図4中白抜き矢印で示すように、全体を壁170に埋設する。そして、吸気口150や排気口152の前面(室内側の面)を化粧板172で覆う。化粧板172は、巾木180と連続的に形成される。
FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the
ここで、巾木180は、壁170と床122の継ぎ目において、壁170の最下部に取り付ける、壁170と床122との境目に沿って水平に延長される板であり、本来クロスの先端を挟持したり、掃除機等との接触を緩衝する目的で設けられている。巾木180は、壁170に固定された専有面積が相対的に大きい第1巾木板180aと、鉛直下部を床122に接触させ、一部が第1巾木板180aに覆われる第2巾木板180bとを含んで構成される。このように巾木180を2つの部材(第1巾木板180a、第2巾木板180b)に分割し、その間に空隙を設けることで、壁170と床122といったような構造物の経年劣化、木材の膨張、気温変化などによる相対位置の変位を吸収している。
Here, the
ここでは、温風ファン130を中空の間仕切壁に埋設しているので、床暖房120との配管の接続が容易となる。また本体の寸法を一般的な軸組み工法に適するように考慮し、幅方向の長さを、構造柱から間柱の間、間柱から間柱の間、および、間柱から構造柱の間のいずれにも適切に収まるように設計することで、汎用性を高めることができる。さらに、温風ファン130における伝熱媒体の圧力損失を小さく設計することで、1の循環系統に複数の温風ファン130をカスケード接続することができ、その場合、熱源110に返還する伝熱媒体の温度をさらに低下させることが可能となる。また、従来、例えば、壁掛型や天井吊り露出型のファンコンベクタといった強制対流式暖房装置は、比較的天井に近い位置に取り付けることを要し、暖められた空気が部屋の下部(人がいる空間)に行き亘るまで時間を要していたが、本実施形態の温風ファン130は、暖められた空気を床122の近傍に直接送風できるため、部屋の下部における暖房効果を高めることができる。
Here, since the
図5は、化粧板172と巾木180との位置関係を説明するための図4のAA断面図である。上述したように、温風ファン130が埋設された壁170の、巾木180と連続する部位には、温風ファン130の前面を覆う化粧板172が配される。化粧板172は、巾木180の第1巾木板180aと断面位置を等しくする第1化粧板172aと、第2巾木板180bと比較して、壁170側に後退している第2化粧板172bとで構成される。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4 for explaining the positional relationship between the decorative board 172 and the
このように、第1化粧板172aに対して、第2化粧板172bを後退させて配置することで、第1化粧板172aと第2化粧板172bとの間に空隙174を設け、吸気口150に空気を導く流路および排気口152から送風された空気の流路を形成する。ここでは、第2化粧板172bを後退させて空隙174を形成したが、第1化粧板172aを第2化粧板172bに対して空間側に変位させて空隙174を形成してもよい。また、第1巾木板180aとともに第1化粧板172aを鉛直上方に変位させることで空隙174を形成してもよい。
Thus, by disposing the second
このような空隙174を設け、温風ファン130からの空気の流入および流出の経路面積を大きくすることで、圧力損失を低減することができるので、強制ファン156として小電力のファンを用いることが可能となる。また、空気の流速を低減することもできるので、空気の流入および流出に対する騒音も低減することが可能となる。
By providing such a
上記の構成により、外観上、温風ファン130の化粧板172を巾木180と一体的にとらえることができ、ユーザも、そこに温風ファン130があることを意識しなくて済む。また、第1化粧板172aに対して、第2化粧板172bが後退しているが、ユーザが部屋内の鉛直上方から当該部位を観察しても、第2化粧板172bと第2巾木板180bとがいずれも、第1化粧板172aや第1巾木板180aより奥まっているので、第2化粧板172bと第2巾木板180bとの奥行き差が意識され難く、その空隙174に違和感を覚えることもない。また、部屋の空間を有効利用でき、部屋が狭く見えることも少ない。
With the above configuration, the decorative plate 172 of the
(温風ファンの他の例)
上述した実施形態においては、強制ファン156としてプロペラファンを用いて説明したが、プロペラファンの代わりにシロッコファンによる強制ファン256を利用することもできる。
(Other examples of hot air fans)
In the above-described embodiment, the propeller fan is used as the forced
図6は、温風ファンの他の例を示した説明図である。図6を参照すると、温風ファン230は、吸気口150と、排気口152と、熱交換部154と、強制ファン256と、媒体温度検知部158と、室内温度検知部160と、送風量制御部162とを含んで構成される。このうち、構成要素として既に述べた温風ファン130の、吸気口150と、排気口152と、熱交換部154と、媒体温度検知部158と、室内温度検知部160と、送風量制御部162とは、実質的に機能が同一なので重複説明を省略し、ここでは、構成が相違する強制ファン256を主に説明する。
FIG. 6 is an explanatory view showing another example of the warm air fan. Referring to FIG. 6, the
強制ファン256により吸気口150から吸入された空気は、図6に示すように、隔壁264を伝って、一旦、鉛直上方に回り込み、強制ファン256を通じて熱交換部154に到達する。そして、熱交換部154において、床暖房120から流入した伝熱媒体と熱交換され、温度が高められる。このようにシロッコファンで構成される強制ファン256を採用することで、プロペラファンより風量を大きくすることができ、熱交換部154における熱交換効率を向上することが可能となる。
As shown in FIG. 6, the air sucked from the
また、シロッコファンで構成される強制ファン256の採用により、温風ファン230の外観形状が大きくなる場合、巾木180に相当する位置のみならず、その鉛直上方の壁170も切り欠いて施工したり、壁170を施工する前段階で温風ファン230を先に施工してもよい。また、温風ファン230を上下2分割できるように構成した場合、プロペラファンで構成される温風ファン130同様、巾木180のみを切り欠き、まず、温風ファン230の分割された上部のみ切り欠きから挿入し、それを壁170内において鉛直上方に押し上げた状態で温風ファン230の分割された下部を挿入し、一体化させるといったように温風ファン230を施工することもできる。
In addition, when the appearance of the
(暖房方法)
図7は、暖房方法の処理の流れを示したフローチャートである。まず、熱源としての熱源110は、伝熱媒体を加熱し(S200)、輻射式暖房装置としての床暖房120は、加熱した伝熱媒体の熱エネルギーを放射し(S202)、強制対流式暖房装置としての温風ファン130は、熱エネルギーを放射し終えた伝熱媒体によって空気を暖め、暖めた空気を外部に強制的に放出し(S204)、伝熱媒体を熱源に返還する(S206)。
(Heating method)
FIG. 7 is a flowchart showing a process flow of the heating method. First, the
以上、説明したように、本実施形態の暖房システム100および暖房方法によれば、上流かつ主たる床暖房120による均一かつ快適な温度分布を実現しつつ、その下流の温風ファン130で伝熱媒体に残っている熱エネルギーを十分に放出し、システム効率を向上することが可能となる。
As described above, according to the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
なお、本明細書の暖房方法における各工程は、必ずしもフローチャートして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。 In addition, each process in the heating method of this specification does not necessarily need to process in time series along the order described in the flowchart.
本発明は、伝熱媒体の熱エネルギーを放射する輻射式暖房装置を備えた暖房システムおよび暖房方法に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for the heating system and the heating method provided with the radiation type heating apparatus which radiates the thermal energy of a heat transfer medium.
100 …暖房システム
110 …熱源
120 …床暖房(輻射式暖房装置)
130、230 …温風ファン(強制対流式暖房装置)
150 …吸気口
152 …排気口
154 …熱交換部
156、256 …強制ファン
158 …媒体温度検知部
160 …室内温度検知部
162 …送風量制御部
172 …化粧板
174 …空隙
180 …巾木
DESCRIPTION OF
130, 230 ... Warm air fan (forced convection heating device)
150 ...
Claims (4)
前記熱源の下流に配され、前記加熱された伝熱媒体の熱エネルギーを放射する輻射式暖房装置と、
前記輻射式暖房装置の下流に配され、前記熱エネルギーが放射された後の伝熱媒体によって空気を暖め、暖めた空気を外部に強制的に放出し、該伝熱媒体を前記熱源に返還する強制対流式暖房装置と、
を備え、
前記強制対流式暖房装置は、
吸気口と、
排気口と、
空気と前記伝熱媒体との熱交換を行う熱交換部と、
前記吸気口から空気を吸引し、前記熱交換部を通過させ、前記排気口を通じて送風する強制ファンと、
前記熱交換部に流入する伝熱媒体の温度を検知する媒体温度検知部と、
前記吸気口から流入する空気の温度を検知する室内温度検知部と、
検知された前記伝熱媒体の温度および前記空気の温度のいずれか一方または双方に応じ、前記強制ファンを通じて前記熱交換された空気の送風量を制御する送風量制御部と、
を備え、
前記強制対流式暖房装置は、暖めた空気を放出する空間を区画する壁に埋設され、
前記暖めた空気を放出する空間側の面は、前記壁の巾木と連続的に形成された複数の化粧板に覆われ、
前記強制対流式暖房装置は、前記複数の化粧板間に設けられた空隙により、前記吸気口に空気を導く流路および前記排気口から送風された空気の流路を形成することを特徴とする暖房システム。 A heat source for heating the heat transfer medium;
A radiant heating device that is arranged downstream of the heat source and radiates heat energy of the heated heat transfer medium;
Arranged downstream of the radiant heating device, the air is warmed by the heat transfer medium after the thermal energy is radiated, the warm air is forcibly released to the outside , and the heat transfer medium is returned to the heat source. Forced convection heating system,
Equipped with a,
The forced convection heating device is:
The air inlet,
An exhaust port;
A heat exchanging section for exchanging heat between the air and the heat transfer medium;
A forced fan that sucks air from the intake port, passes through the heat exchange unit, and blows air through the exhaust port;
A medium temperature detection unit for detecting the temperature of the heat transfer medium flowing into the heat exchange unit;
An indoor temperature detector for detecting the temperature of the air flowing in from the inlet;
An air flow rate control unit that controls the air flow rate of the heat-exchanged air through the forced fan according to one or both of the detected temperature of the heat transfer medium and the temperature of the air; and
With
The forced convection heating device is embedded in a wall that divides a space for releasing warm air,
The surface on the space side from which the warm air is released is covered with a plurality of decorative boards formed continuously with the baseboard of the wall,
The forced convection heating apparatus, the air gap provided in said plurality of decorative plates, and features that you form a flow path of the air blown from the flow path and the exhaust port for guiding air to said air inlet Heating system.
前記強制対流式暖房装置は、吸気口と、排気口と、熱交換部と、強制ファンと、媒体温度検知部と、室内温度検知部と、送風量制御部と、を備え、
前記強制対流式暖房装置は、暖めた空気を放出する空間を区画する壁に埋設され、
前記暖めた空気を放出する空間側の面は、前記壁の巾木と連続的に形成された複数の化粧板に覆われ、
前記強制対流式暖房装置は、前記複数の化粧板間に設けられた空隙により、前記吸気口に空気を導く流路および前記排気口から送風された空気の流路を形成しており、
前記熱源が伝熱媒体を加熱し、
前記輻射式暖房装置が前記加熱した伝熱媒体の熱エネルギーを放射し、
前記強制対流式暖房装置は、前記強制ファンが、前記吸気口から空気を吸引し、前記熱交換部を通過させ、前記排気口を通じて送風し、該熱交換部が、該空気と前記伝熱媒体との熱交換を行い、前記媒体温度検知部が、該熱交換部に流入する伝熱媒体の温度を検知し、前記室内温度検知部が、該吸気口から流入する空気の温度を検知し、前記送風量制御部が、検知された該伝熱媒体の温度および該空気の温度のいずれか一方または双方に応じ、該強制ファンを通じて該熱交換された空気の送風量を制御することで、前記輻射式暖房装置が前記熱エネルギーを放射した後の該伝熱媒体によって該空気を暖め、暖めた空気を外部に強制的に放出し、該伝熱媒体を前記熱源に返還することを特徴とする暖房方法。 A heating method using a heat source, a radiant heating device arranged downstream of the heat source, and a forced convection heating device arranged downstream of the radiant heating device,
The forced convection heating device includes an intake port, an exhaust port, a heat exchange unit, a forced fan, a medium temperature detection unit, an indoor temperature detection unit, and an air flow rate control unit,
The forced convection heating device is embedded in a wall that divides a space for releasing warm air,
The surface on the space side from which the warm air is released is covered with a plurality of decorative boards formed continuously with the baseboard of the wall,
The forced convection heating device forms a flow path for guiding air to the intake port and a flow path of air blown from the exhaust port by a gap provided between the plurality of decorative plates,
The heat source heats the heat transfer medium;
The radiant heating device radiates heat energy of the heated heat transfer medium,
In the forced convection heating device, the forced fan sucks air from the intake port, passes through the heat exchange unit, and blows air through the exhaust port, and the heat exchange unit transmits the air and the heat transfer medium. The medium temperature detection unit detects the temperature of the heat transfer medium flowing into the heat exchange unit, the indoor temperature detection unit detects the temperature of the air flowing in from the intake port, The air flow control unit controls the air flow of the heat exchanged through the forced fan according to one or both of the detected temperature of the heat transfer medium and the temperature of the air. warm the air by the heat transfer medium after radiant heating system has radiate the heat energy, the warm air forcibly discharged to the outside, characterized by returning the heat transfer medium to the heat source Heating method.
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