床輻射暖房用（冷房用）蓄熱電気暖房機（直膨コイル付）

【課題】蓄熱電気暖房機を床下に据付けるシステムは、電気ヒーター類の隠蔽設置が消防、防火諸条例で禁止されている場合が多く、現存の小型装置は送風能力も低く、吹出し温度の制御も不十分で、完全な温度制御が出来るものは現存しない。
【解決手段】この発明は強力な送風装置を該暖房機本体の天板上に取付け、裏側に幅広で狭奥行きのダクトを装備してダンパーモーター付ダンパーで分流による吹出し温度制御で一定した温度を得るのと冷房、暖房の切り替えにも利用する、直膨コイルユニットを取付けると、各室にエアコンを取付ける必要が無く、該暖房機の本体の下部１５ｃｍを床下に潜らせて取付ける事でヒーター部分は床上に設置するので、消防、防火条例は問題なく、暖房、冷房供に床輻射と対流効果による快適な空調空間を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
蓄熱電気暖房機を熱源とした床暖房システムは多くの要望はあるものの現存するシステムは小蓄熱隠蔽型（自然対流式）を除き見かけない。この発明は該暖房機（直膨コイル付）を熱源として床下に温風（冷風）を直接またはフリーダクトと呼ばれる布状の樹脂製ダクトを介して給気し、気流方向変換器で床下面に吹き付け床面を加温（冷却）し、その温冷風を居室の窓辺から吹出し対流効果による暖、冷房と床輻射暖房（冷房）を得るシステムに適合する蓄熱電気暖房機（直膨コイル付）である。
図１は該暖房機（直膨コイル非接続）を裏面から見た透視図である。蓄熱体３（高比熱、高比重のレンガ等）を図１または図２の様に、積み木状に組上げ図２の２７の様に電気シーズヒーターを挟み込んで組付け深夜電力等を通電、蓄熱体３を加熱する、この蓄熱体の周囲は空気通路を残して全体を高耐熱断熱材で覆い熱の伝達による熱漏れを防いでいる、蓄熱完了温度（約７００℃）になると、自動制御装置図３の温度検出器３１マイコンコントロラー３２が図１、図２のレンガ３の温度を検出して通電を停止する、翌朝放熱時は図１，２の送風機１を運転し、床下に送風するが図４のダンパー８をダンパーモーター１０で駆動し、図２の吹出し口２９に設けられた図４の温風温度検出器４５で感知した温度が調節計４２で設定した温度になるようにダンパー位置を調整すると一定した温度の温風を送気出来、更に床温度検出器４３リード線４７調節計４１個別制御用電動ダンパーの図４の電動ダンパー７２を各居室の床下に取り付け各居室の床温度、室内温度を個別に制御出来る事も特徴とする蓄熱暖房電気機（直膨コイル付）を提供する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の一般的に認知されている蓄熱電気暖房機は、居室内の床上に設置して直接温風を吹出す方式であり、顕熱を多く蓄熱する必要性から高比重の蓄熱材をより多く搭載する為重量も２００ｋｇ前後と重く、設置場所にも床補強を要し、温風の方向等から限定され、裏側にも蓄熱内部温度が高い（約７００℃）ため、安全上若干の空間が必要で、全体として設置する面積が広く必要であり中間期、夏季もこれ等の機器を移動、格納する事が出来ないため設置された室内が狭く、邪魔物と感じる等の欠点がある、更に１室に１台、広い部屋では２台必要であり、これ等が普及の妨げになり、また利用者に不便を掛けている。
【０００３】
従来前記電気蓄熱暖房機を床下に隠蔽、埋設して、古来のオンドルのように床下から快適に床暖房する事が出来ないか、と床下の高さが高い建物の場合に強い要望があるが、電気ヒーターの隠蔽、埋設は防火諸条例で禁止されている場合が多い、その理由は隠蔽埋設された電気ヒーターに異常が発生した時、点検確認がすぐに出来ないので大きな事故につながる危険があるからと聞く、小型自然対流形蓄熱電気暖房機で地方の消防当局で認可されている物もあるが厳しい条件付認可と言われている。従って温、冷風吹出口のみを床下に潜らせて、電気ヒーター部分は床上設置とすれば、前記防火上の問題は無く、階段の下等、邪魔にならない場所に設置出来て、床輻射暖冷房の様に対流効果と輻射効果の複合効果を得る事が出来る事を特徴とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の該暖房機（直膨コイル付）は各階に１台設置して、各室の床下空間にダクト（樹脂製他）を敷設して温風（冷風）を給気するシステムであり、該暖房機（直膨コイル付）を階段の下、等に設置すれば居室内は図６実施例−１の床吹出口５６のみで床表面と段差が無く他に床上設置設備が窓際にもないので、居室は広く感じる事等を特徴とし、このシステムに適合する電気蓄熱暖房機（直膨コイル付）で他に現存するものは見掛ない。
この発明の該暖房機は階段の下、物入れの隅、廊下の窪み等暖房する室とは別の邪魔にならない場所で居室以外に設置出来て該暖房機の温、冷風吹出部である下部１５〜２０ｃｍのみを床下に溝らせて設置すると、全装置の８５％、電気ヒーター部の全てが床上にあるので、防火諸条例には違反せずに目的を達成する事が出来る。該暖房機図２の吹出口２９から温、冷風を床下え送気する時ダクトと気流変換器を介して居室の床下面から吹付け、床面全体を加温。冷却し輻射効果を得る、床下下面え吹付けた該空気は居室に設けられた図６実施例−１の床吹出口５６から吹出して居室内に対流効果をもたらし暖、冷房感を得て居室のドアー下部又は上部等を通過して該暖房機に戻り循環する、即ち輻射と対流の複合効果が得られる事を特徴とする電気蓄熱暖房機（直膨コイル付）である。
現存する蓄熱暖房機は本体正面下部から温風を吹出し正面下部から吸い込む方式で本体の下部底面に送風機が搭載されており、この送風機の風圧（静圧）は使用目的から殆ど０Ｐａ（ゼロパスカル）であり、下部を床下に潜らせて、フリーダクト等を接続しても風圧（静圧）が無く居室の床下まで空調空気を送気する事が出来ない、高静圧送風機を従来型の蓄熱暖房機の底面に搭載する場合を考察すると、暖房機本体下部がダンパー機構の容積に送風機の容積を加算する事となり装置が過大となって、実用化は難しいのが課題であった、
この発明は送風装置を暖房機本体の天板上、図１の１の様に搭載して、裏面に幅広で狭奥行きのダクト図１の５を装備して裏面下部給気口図１の９の様な構造とする事で課題を解決する事が出来、ダンパーブレード図１の８で暖房時の吹出空気温度の制御と冷房時の暖房側送気路の切替え閉止を簡単に装備出来て課題を解決する事が出来る。
【発明の効果】
【０００５】
この蓄熱電気暖房機（直膨コイル付）の発明により、幾つもの効果が期待出来、低廉で快適な空間を住宅、その他の施設に採用出来る。
住宅で、現存の蓄熱電気暖房機を取付る場合の各室の容量は、居間（７．５ｋＷ）、食堂兼台所（６ｋＷ）、和室（６ｋＷ）、玄関（３ｋＷ）、子供室（４ｋＷ）２室、寝室（４ｋＷ）に各１台、合計７台全容量（３４．５ｋＷ）の設置を必要とするのが寒冷地では標準である。通常２階に子供室、寝室があるのが標準なので、この発明の蓄熱電気暖房機（直膨コイル付）を取付る場合は、１階に１５ｋＷ１台、２階に７．５ｋＷ１台の設置で充分な暖房感が、輻射効果に加え対流効果によって得られ、１２ｋＷの省電力化が計れると同時に床温度、室温の各室制御により蓄熱を無駄にせず温存出来る事、更に夏季直膨コイル付を採用すると各室に空調機（エアコン）を取り付ける必要が無くマルチ型空調室外機と組み合わせ、ダンパーの切替えで冷房とヒートポンプでの暖房運転が出来、各室の床温度の制御が個別に出来る事、更に現存の蓄熱電気暖房機では室の用途、使用状態により夕刻になると蓄熱量が不足する場合があり暖房機の電気ヒーターを追炊きして暖房に供する事で対応していますが、昼間の電力を使用する事になるので、電力の平行利用の観点からと、電力料金も高価になるので、該暖房機の直膨コイルを利用してマルチ等ヒートポンプ室外機を暖房モードで運転する事が出来、電気ヒーターの追炊きよりも効率よく暖房運転が可能な事が揚げられる。従来方式では寒冷地の標準住宅の場合各室に１台、合計７台の蓄熱電気暖房機が設置されていて、玄関を除く各室には６台の空調機（エアコン）が設置されている、これでは居室内は、オフシーズンになってもこれ等の機器を納屋等に移動、格納する事も出来ないため居室は狭く感じ、邪魔になっていた。この発明の該暖房機は居室には設置せず別の場所の階段の下、納戸の隅、廊下の窪み、居室の二重壁の中（１部が開放）等邪魔にならない場所に設置して、各居室の床下えダクト（不燃樹脂製で０．１〜０．３ｍｍ程度の厚みの物）、気流変換器を敷設して、温、冷風を送り床裏面に吹き付ける構造のため、居室は設置機器がないため、邪魔物が無く、広くスッキリ感じ、輻射効果と対流の複合効果により快適空間が得られる事を特徴とする蓄熱電気暖房機（直膨コイル付）を提供する。。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
該蓄熱電気暖房機（直膨コイル付き）を実施するための最良の形態は従来の各室に設置する方式の蓄熱電気暖房機は各室負荷に対応するためその目的から２ｋｗ〜７ｋｗの比較的小電力容量の蓄熱暖房機が現存するが、この発明の該暖房機（直膨コイル付）は３室〜５室以上を纏めてその負荷に対応する目的から１５ｋｗ迄の比較的大電力容量の該暖房機（直膨コイル付）を開発する必要があり、搭載する送風機、図−１の１も４段階〜５段階毎に想定される必要風量、静圧に適合する物を選定し該暖房機の背面空気通路、図−１、２の５の断面の風速を６ｍ／Ｓｅｃ〜７ｍ／Ｓｅｃになる様にその面積を求め幅、奥行きを決め、ダンパー、図４の８の寸法、幅、長さを確定するものとする。
該暖房機（直膨コイル付）の設置に際して、前記１５ｃｍ〜２０ｃｍを床下に潜らせて取り付けるので、床と該暖房機（直膨コイル付）の全面、側面に隙間が出来ると、床下の送風空気をこの隙間を通過して吸い込まれ、ショート、サーキットの現象を起こす、これを防ぐため図６実地例−１の６５の形状の角型金属製部材を該暖房機（直膨コイル付）下部周囲に取り付け高さを調節出来るような構造としこの金具の下面には床面えの熱伝導を考慮して耐熱性のゴムパッキンをつける。
【実施例１】
【０００７】
この蓄熱電気暖房機（直膨コイル付）を実際に取り付け稼動させた例を採ると図６実施例−１の様な構造となる。
この場合居室を暖房（冷房）する実施例で、住宅等のコンクリート土間上に該暖房機（直膨コイル付）を据付け、屋外に空調室外機図６実施例−１の５０を据付け冷媒配管５１、５２で直膨コイル１７に配管接続、電源を該暖房機と空調室外機５０に配線結線、制御用配線を空調室外機と該暖房機を配線結線し床温度検出器６５も該暖房機の端子に結線する。冷房モードでの凝縮水の排水管５３も配管接続する。
暖房モードでは、深夜電力で、図１のレンガ３を図３のヒーター２７で加熱蓄熱し、図６実施例−１の２０の吸込み口から吸込まれた空気が図１、２の送風機１で加圧送気され図６実施例−１のダンパー８の制御で加熱されたレンガ３側を通過し熱を得た熱風１１と下側を潜った空気３０とを混合し適切な温度になった温風６０を吹出口２９から床下に送気し床下面から上向き加温し床面５７が暖められ輻射熱６１が得られる、この上向き加温した後温風は床吹出口５６から居室内に吹出され居室を対流効果で加温、輻射と対流の複合効果が得られ快適な空間を創る事が出来る事を特徴とする、冷房モードでは空調室外機５０を運転して冷媒の蒸発潜熱で図５の直膨コイル１７を冷却する、図６実施例−１の吸込口２０から吸込まれた室内空気は該直膨コイル１７を通過冷却、送風機１で加圧、図１の裏面ダクト５を通り図６実施例−１の吹出口２９から冷風を床下え送気し、床下面から上向き冷却し床面５７が冷やされ冷輻射６１が得られる、この上向き冷却した後冷風は床吹出口５６から居室内に吹出され居室を対流効果で冷却、冷輻射と対流の複合効果が得られ快適な空間を創る事が出来る事を特徴とする実施例である。
【実施例２】
【０００８】
住宅、その他の施設の居室ではその使用目的と個人差で、暖房時、冷房時供に要求される床温度、室温があり、何れも居室毎に制御出来る必要がある、図７実施例−２はこの要求に基ずいた実施例である。
図７実施例−２はＡは居室、Ｂは廊下、Ｃは納戸、Ｄは屋外（敷地内）である、居室Ａは該蓄熱暖房機（直膨コイル付）が設置されている納戸から廊下を隔て離れている、この居室Ａの室温、床温を個別に制御するには該暖房機からダクト６４を敷設して冷温風６０を送気して図４の電動ダンパー７２を取り付け室内温度調節器７６床温度調節器７７の温度設定でダンパーモーター７０がＯＮ，ＯＦＦ信号によってダンパーブレード７１が流れ方向と閉止方向に回転して居室の冷温風を送気、閉止制御する、図７実施例−２の６５は気流変換器で水平流の送気を垂直流に変換して床下面５８床上面５７を加温、冷却して床冷温輻射６１を得、加温冷却後の送気は床吹出口５６から吹出し居室を対流効果で加温、冷却し居室のドアー下面を通り廊下を通過して納戸に入り該暖房機に戻り循環する、室温調節機で設定した室温になると、ダンパーに信号が送られ、ダンパー７２が閉止し送気を止める、室温が設定以上（以下）になるとダンパー７２が信号によって開き再度床下え送気し床下面を加熱、冷却する、居室が複数ある場合全てのダンパーが閉止すると、該暖房機の送風が停止し、空調室外機を運転の時はこの空調機も停止するような制御装置である事を特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電気蓄熱暖房機（直膨コイル非搭載）床下吹出し型の透視図で裏面側から見た構成図である。
【図２】該暖房機の表側から見た透視図で直膨コイルは非搭載、上面吸込口は直膨コイルを搭載した場合、直膨コイルユニットの前面に取り付替えする構造図である。
【図３】シーズヒーターに通電、レンガに蓄熱される時、リレー、通電制御型マイコン搭載のコントローラー及び温度検知センサー等の関係図である。
【図４】該暖房機のダンパー機構、床温、床吹出空気温度調節計、センサー類。居室のダンパーによる個別温度制御機構図である。
【図５】直膨コイルユニトの構造図である。
【図６】図実施例−１実施例を示した構成図である。
【図７】図実施例−２居室、廊下、の空気流と納戸に該暖房機を設置した、冷房用直膨コイルユニトを搭載し、空調室外ユニットを接続した構造図である。
【符号の説明】
【００１０】
Ａ居室
Ｂ廊下
Ｃ納戸
Ｄ屋外（敷地内）
１．送風機
２．送風機室
３．蓄熱レンガ
４．該蓄熱暖房機の外装
５．裏面ダクト
６．熱風通気口
７．レンガ側空気流入口
８．ダンパーブレード
９．上部からの空気流入口
１０．該暖房機搭載のダンパーモーター
１１．該暖房機の吹出口
１２．該暖房機搭載のダンパーシャフト
１３．該暖房機搭載のダンパーブレード固定ねじ
１４．該暖房機搭載のダンパーシャフトフランジ
１６．直膨コイルユニット
１７．直膨コイル
１８．直膨コイル冷媒配管入口
１９．室内空気
２０．吸込み口
２１、２３．凝縮水受け皿
２２．直膨コイルユニット空気出口
２４．凝縮水排水管
２５．直膨コイル冷媒配管出口
２６．直膨コイルフィン
２７．ヒーターエレメント
２８．レンガよりの空気流出口
２９．該暖房機床吹出口
３０．該暖房機下部ケーシング
３１．該暖房機吹出温度センサー
３２．マイコン搭載コントローラー
３３．４４．リレーボックス
３４．ヒーターエレメント用耐熱電線
３５．４７．４８．センサーリード線
３６．蓄熱温度調節ツマミ
３７．ファンＯＮ，ＯＦＦスィッチ
３８．温度表示窓（ＬＥＤ数字表示）
３９．４０．制御用電源（１００Ｖ交流）
４１．床温度調節計
４２．吹出口温度調節計
４３．床温度センサー
４６．制御用耐熱電線
４９．高性能断熱材
５０．空調室外機（ヒートポンプ式）
５１．５２．冷媒配管
５３．５４．凝縮水配管、凝縮水
５５．６４．空調室外機の熱交換空気、
５６．居室の床吹出口
５７．５８．床構成材
５９．居室内の空気流
６０．該暖房機吹出冷、温風
６１．冷、温輻射熱
６２．壁、床造営材
６３．窓ガラス
６４．ダクト（ポリオレフィン系樹脂製、不燃材）
６５．角形金属製コーナー部材（パッキン付）
６６．ダクト端末処理
６７．吸込ガラリー
６８．６９．間仕切壁、間仕切ドアー
７０．７１．７２．７３．床下設置用ダンパー組立
７４．７５．ダクト（樹脂製）
７６．室内温度調節機
７７．床温度調節機

【特許請求の範囲】
【請求項１】
居室等の床下に温風（冷風）を直接またはフレキシブルダクト、フリーダクトと呼ばれる布状の不燃樹脂製ダクト等を介して給気し、気流方向変換器で床下面に吹き付け床面を加温（冷却）して床輻射暖房（冷房）の効果を得るシステムに適合する蓄熱電気暖房機（直膨コイル付）でヒートポンプ式空調機の室外機が接続出来る機能を有する蓄熱電気暖房機（直膨コイル付）である。
【請求項２】
機器本体上部に冷却器ユニット（直膨コイル）、送風装置、を装備する蓄熱電気暖房機で階段の下、物入れの隅等に設置して、場合によりヒートポンプ式空調機の室外機を冷媒配管にて接続、夏季は空調室外機を運転して該暖房機の送風機で冷風を送気出来、切替えて冬季は夜間電力を蓄熱レンガに蓄熱して該送風機で温風を送気出来、また昼間蓄熱を使い果した場合ヒートポンプ式空調機の室外機の機能で暖房運転出来る装置を装備した蓄熱電気暖房機（直膨コイル付）である。
【請求項３】
請求項２の装置で冷房から暖房え、また暖房から冷房えの切り替えが出来、更に暖房時の吹出温度調整に必要なダンパーモーターが取り付けられた図４の装置、ダンパー駆動装置及び各居室の床下に取り付けられた電動ダンパーと駆動装置で各室毎に個別温度制御が出来る自動制御方式。
【請求項４】
該暖房機の送風機から送気される気流を該暖房機の裏面に幅広で奥行狭小なダクトを装備し、送気による断熱効果を兼ねて裏面下部開口部より送気する構造、さらに吹出口温度をダンパーによって制御動作させ蓄熱レンガ側と前面下部吹出口側に分流させ吹き出温度を制御出来る構造及びダンパー位置を温度に合わせて制御出来るる装置構造。

【図１】