JP2006029676A - 冷熱媒流通ヘッダー及びそれを用いた冷暖房パネル - Google Patents

Abstract

【課題】 十分な耐久性を保持しつつも、パネルの敷設撤去を容易なものとすることによって再利用を可能とし、かつ従来のヘッダーと同等の圧損性能を維持することができる冷熱媒流通ヘッダー、及びそれを用いた冷暖房パネルを提供する。
【解決手段】 平板状のヘッダー本体とヘッダー本体に連結される連結管継ぎ手とを具備し、ヘッダー本体は内部に互いに独立した複数の流路を備えるとともに各流路の端部はヘッダー本体の端面に開口し、連結管継ぎ手は開口から平板の面方向にその一端側をヘッダー本体内に差し入れることによりヘッダー本体と連結し、連結管継ぎ手のうち少なくとも冷熱媒供給源側に通じる配管に接続されるべきものは互いに独立にヘッダーの開口に着脱自在に取り付ける。
【選択図】 図４

Description

本発明は冷熱媒流通ヘッダー及びそれを用いた冷暖房パネルに関する。詳しくは、本発明は、一度敷設後、取り外し、再利用可能な、冷熱媒流通ヘッダー及びそれを用いた冷暖房パネルに関する。

冷暖房パネルとしては、冷熱媒供給源であるボイラーやコンプレッサーと、冷熱媒流通管を埋設した冷暖房パネルとが冷熱媒流通ヘッダーを介して接続され、冷熱媒を循環させることにより冷暖房される形式のものが知られている。

この冷熱媒流通ヘッダーは、
（１）冷熱媒が流通する中空部を有するヘッダー本体と、
（２）該中空部に連結され、冷熱媒供給源から冷熱媒受け入れ管（往き管）を介して冷熱媒を受け入れ可能とした冷熱媒受け入れ管接続口と、
（３）該中空部に連結され、該冷熱媒供給源に冷熱媒戻し管（戻り管）を介して冷熱媒を排出可能とした冷熱媒排出管接続口と、
（４）該中空部に連結され、冷暖房パネルの冷熱媒流通用行き管に接続される冷熱媒流通用行き管接続口と、
（５）該中空部に連結され、冷暖房パネルの冷熱媒流通用戻り管に接続される冷熱媒流通用戻り管接続口と、を備え、各接続口には連結管継手が取り付けられている。

冷暖房パネルによる冷暖房が普及するにつれ、既設の住宅に冷暖房パネルを簡易に敷設すること、また特に、賃貸住宅などで、敷設後、簡単に敷設前の状態に復帰できること、さらには、一度使用した冷暖房パネルを別の部屋等で再利用することなどが求められてきている。従って、冷暖房パネルを建造物の床面に対して、釘等で損傷することなく、いわゆる置き敷きパネルにより、床面に敷設することが出来ることが望まれる。

このような置き敷きパネルにおいては、冷熱媒流通ヘッダーからの冷熱媒受け入れ、排出が、置き敷きパネルのパネル面と略平行に形成できれば、換言すれば、各連結管継手が冷熱媒流通ヘッダーの側面側に配置することができれば、パネルの敷設や撤去が容易であり、既存の床材を損傷せず、またパネルの薄肉化も図れることから有利である。特許文献１には、冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダーとして、パネル面と略平行な冷熱媒受け入れ、排出を行う形式のヘッダーが開示されている。かかるヘッダーが使用されるパネルにおいては、パネル面上を人が歩行したり、配管が圧迫されたり、老朽化による抜け落ちなど、様々な原因により、一カ所でも媒体が漏れると、床面全体の腐食や破損が生じることになるため、工業製品としては成り立たない。特に、ヘッダーの冷熱媒受け入れ管接続口は、冷熱媒供給源からのきわめて高温或いはきわめて低温の媒体が流入するので、温度勾配による熱的ストレスを強く受け、膨張、収縮の程度も大きく故障が発生しやすい。従って従来は、ヘッダーの冷熱媒受け入れ管接続口、冷熱媒排出管接続口に接続される連結管継手は、いずれも、溶接によりヘッダー本体と固着されて用いられていた。特許文献１の図１に開示されているヘッダー４も、固着された形状であることが明らかである。

一方、特許文献２には、冷熱媒受け入れ管接続口、冷熱媒排出管接続口がこの様な溶接によらず、ヘッダー本体に着脱可能に構成されたヘッダーが開示されている。
特開平９−２６９１３５号公報 特開平２００３−１９４３５３号公報

しかし、特許文献１に開示されている溶接されたヘッダーの場合、冷暖房パネルを再利用しようとすると、冷熱媒供給源からの連絡配管を取り外す際に、ヘッダー自体を傷つけてしまい、漏水などの不具合が発生する可能性があった。即ち、取り外し作業によって、冷熱媒受け入れ管接続口、排出管接続口、及びそれらに溶接されている連結管継手に余計な負担が生じて破損しやすく、また、パネル中に埋設された冷熱媒流通管を変形、損傷することがあるため、場合によっては、冷暖房パネル全体を取り替えなければならず、結果としてパネルの再利用が困難であるという問題があった。

また、特許文献２に開示されているヘッダーの場合、着脱可能な接続部は床下取り出し式に構成されているため、床面に開口部を設けることが必須となり既存の床面を損傷することになる。また、パネルの撤去作業が大掛かりにならざるを得ず、再使用が事実上困難であるという問題があった。

さらに、総厚みの制約を受ける中で、冷暖房パネル使用時に体感温度斑の発生を抑制するために、冷暖房パネル内の媒体は十分かつバランス良く流れる必要があり、そのためには従来のヘッダーと同等の圧損性能が要求されている。

そこで、本発明は、溶接を行わずに、繰り返し荷重に耐え得る十分な耐久性を保持しつつも、パネルの敷設撤去を容易なものとすることによって再利用を可能とし、かつ従来のヘッダーと同等の圧損性能を維持することができる冷熱媒流通ヘッダー、及びそれを用いた冷暖房パネルを提供することを課題とする。

本発明者は鋭意検討した結果、従来の常識を覆し、冷熱媒受け入れ管接続口及び前記冷熱媒排出管接続口を、ヘッダー本体に対して横方向から着脱自在な連結管継手で作成することを着想した。この着脱自在な連結管継手をヘッダーの横方向からの取り出しとした方式の場合、従来技術ではヘッダーから連結管継手の脱落を防止する固定金具も含めると、全体として２０〜３０ｍｍの外径となってしまい、仕上げ材を含めたパネルの総仕上がり厚みを大きくするか、ヘッダー部に箱形のハウジングを設けて、連結管継手を保護する必要があり、コストや美観の観点から使用できないという問題が生じる。そこで本発明者は、ヘッダー本体、及び連結管継手の形状が全体の厚みに与える影響を吟味しつつ、併せて脱落防止金具の形状を工夫することにより、圧損性能を維持し、かつ、一度敷設後も、取り外し、再利用可能な、冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー、及びそれを用いた冷暖房パネルを提供することが実用上可能であることを見出して本発明を完成した。

即ち、第一の本発明は、平板状のヘッダー本体とヘッダー本体に連結される連結管継ぎ手とを具備し、ヘッダー本体は内部に互いに独立した複数の流路を備えるとともに各流路の端部はヘッダー本体の端面に開口し、連結管継ぎ手は開口から平板の面方向にその一端側をヘッダー本体内に差し入れることによりヘッダー本体と連結され、連結管継ぎ手のうち少なくとも冷熱媒供給源側に通じる配管に接続されるべきものは互いに独立にヘッダーの開口に着脱自在に取り付け可能である、冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダーである。

この第一の本発明によれば、連結管継ぎ手はヘッダー本体に着脱自在に取り付けることができるので、冷熱媒供給源からの連絡配管を取り外す際にも、ヘッダーを傷つける恐れがない。従って、パネルの再使用が容易なものとなる。

また、各流路の端部はヘッダー本体の端面に開口し、連結管継ぎ手は開口から平板の面方向にその一端側をヘッダー本体内に差し入れるように配置されているので、ヘッダー本体と、連結管継ぎ手とがほぼ同一面内に収まり、ヘッダー全体の形状を薄くすることができる。従ってパネルの敷設や、撤去の作業を簡易なものとすることができる。また、ヘッダー本体内部の流路と、連結管継ぎ手内部の流路とは、重力方向にはヘッダー本体の厚さの範囲内に収められているので、圧損性能を維持する上でも有利である。

さらに、連結管継ぎ手はそれぞれ独立して設けられているので、ヘッダー本体に連結する際に互いに干渉しあって、無理な力がかることもない。

上記冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダーにおいて、ヘッダー本体と連結管継ぎ手とは、Ｏリングによりシールされていることが好ましい。

このようにすれば、安価で入手しやすく、簡易な構造を持つ部材を利用して、確実かつ容易にヘッダー本体と、連結管継ぎ手とのシールを図ることができる。

上記冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダーは、さらに、連結管継ぎ手がヘッダー本体から脱落するのを防止する抜け止め機構を備え、抜け止め機構はヘッダー本体の厚みを画する二面の間に、あるいはこれらの面に接して配置されるとともに、ヘッダー本体とは別体の抜け止め部材を備え、抜け止め部材は自らをヘッダーに固定する固定部と連結管継ぎ手の抜け方向への移動を位置的に干渉して規制する移動規制部とを有していることが好ましい。

このように構成した場合には、ヘッダー全体としての厚みを薄く保ちつつ、ヘッダー本体からの連結管継ぎ手の抜け落ちを防止できる。

また、上記冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダーにおいて、連結管継ぎ手はヘッダー本体内に差し入れられる部位の外周面に周方向の溝を備え、抜け止め部材はヘッダー本体に設けられた孔に、その全体が差し入れられるとともに、その側面がヘッダー本体に連結している連結管継ぎ手の溝に嵌め合わされることが好ましい。

このようにすると、簡単な構造により、連結管継ぎ手の抜け止めを実現することができ、しかもヘッダー全体の厚みが増加することがない。

さらに、上記冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダーにおいて、ヘッダー本体に凹部が設けられるとともに、連結管継ぎ手の連結時外部に露出する部位の外周面には周方向の溝が形成され、抜け止め材は一端側が本体の凹部に噛み合うとともに他端側が連結管継ぎ手の溝に噛み合い、弾性によってこれらの凹部と溝との間を挟みつけているように構成することも好ましい。

このように構成した場合にも、簡単な構造により連結管継ぎ手の抜け止めを実現することができ、しかもヘッダー全体の厚みが増加することがない。

第二の本発明は、上記の冷熱媒流通ヘッダー（各変形例を含む。）が、パネル面内に収容されるように、該パネルに取り付けられた冷暖房用パネルである。

この第二の本発明によれば、ヘッダー厚みがパネルの厚み内に納まるので、パネルの敷設や、撤去の作業を簡易なものとすることができる。

またさらに、第三の本発明は、上記冷暖房用パネルを床面に設置する工法であって、ヘッダー本体にあらかじめ着脱自在な連結管継ぎ手を連結させておき、該連結管継ぎ手の連結されたヘッダーを備えたパネルを床面に敷設することを特徴とする冷暖房用パネルを床面に設置する工法である。

第三の本発明によれば、特許文献１に開示されているような、従来のヘッダーの場合と同一の現場作業により、パネルの敷設をすることができる。

本発明によれば、一度敷設後、取り外し、再利用可能な、冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー及びそれを用いた冷暖房パネルを提供できる。また、現場で熱源機からの配管を接続する際に、ヘッダー接続部を傷つけてしまった場合、従来は冷暖房用パネル全体の使用ができなくなっていたが、本発明によれば連結管継ぎ手を交換するだけで、パネル全体の交換は不要とすることができ、その工業的価値はきわめて大きい。

以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。

図１は本発明の冷暖房用パネルを備えた冷暖房システムを示す概念図である。図示の冷暖房システムでは、冷熱媒供給源(例えば、ボイラー、冷凍機コンプレッサー等)において、加温あるいは冷却された冷熱媒体は、冷熱媒往き管、ヘッダーを経て、冷暖房パネルに供給される。冷暖房パネルは、その内部に冷熱媒流通管が全面に亘って蛇行するように配置されている。かかる冷暖房パネルは、例えば住宅の室内に配置されており、加温あるいは冷却されて供給された冷熱媒と、室内空気との熱交換をすることにより室温を所定の快適な温度に保持する役割を果たしている。冷暖房パネル内に流通されることにより、室内空気との熱交換に供されて、降温あるいは昇温された冷熱媒は、冷熱媒流通管の下流側を経てヘッダーに戻される。さらに、冷熱媒戻り管を経て、冷熱媒供給源に戻され、加温、冷却を受けて再び上記循環に供される。

ここに冷熱供給源とて冷熱媒体を冷却、加熱するものが考えられる。加熱装置としては通常、ガスや、灯油等化石燃料を燃焼させて熱源とするもの(いわゆるボイラー)、電磁気エネルギーを熱に変換するヒーター等、あるいは近隣に大規模発電設備あるいは焼却設備等が存在する場合にはそこから発生する廃熱を利用するものであってもよい。冷却装置としては通常、電気で駆動されるコンプレッサーを備えた冷却器を使用することが可能であるが、近隣にＬＮＧや天然ガスの貯蔵設備がある場合には、その冷熱を利用することも可能である。

本発明において、冷熱媒供給源とヘッダーとの間を結ぶ冷熱媒往き管、及び冷熱媒戻り管は特に限定されるものではなく、通常の冷暖房システムに使用されているものと同様のもの、例えば合成樹脂管、内面及び／または外面に合成樹脂を被覆した金属管等を使用することができる。

冷暖房パネルの部分、及びヘッダーについては後に詳しく説明する。なお、本発明は冷房、暖房のいずれにも適用可能であるが、以下の説明では本発明を床暖房に適用した形態について説明する。特に本発明にかかる冷熱媒流通ヘッダー及びそれを用いた冷暖房パネルは、置き敷きタイプの床暖房システムに適用した場合にその特徴的効果を奏することが顕著となる。

図２は、置き敷き床暖房を備えた暖房システムを一点透視法により示すものである。図面中央が当該置き敷き床暖房を備えた居住室内２０であり、その左側は室外、右側は隣室、下側は床下をそれぞれ表している。室外側には、ガスを熱源とした熱源機２１が設置されている。一方居住室内２０には、床面に置き敷きタイプ暖房可能な床構造３０（以下において単に「床構造３０」という。）が配設されている。床構造３０については後に詳しく説明する。

熱源機２１と、床構造３０との間は、熱媒体の往き／戻り管２３（以後において、熱媒体の往きと戻りとを区別するときはそれぞれ「往き管２３ａ」、「戻り管２３ｂ」と称して両者を区別する。）により接続されている。これら温水の往き／戻り管２３は互いに断熱されつつ一体的に束ねられている。室内２０と室外とを隔てる壁にはダクトスリーブ２９が設けられており、温水の往き／戻り管２３は、ダクトスリーブ２９を経て室外から室内へと導かれている。なお、室内に配置されている温水の往き／戻り管２３は、カバー２４に覆われている。図２においては、熱媒体の往き／戻り管２３を明確に示すため、カバー２４は実際の固定位置からずらせて表されている。

床構造３０が設けられた居住室内２０と隣室とを隔てる壁には、床面から１〜１．５ｍほどの高さに、床暖房の温度設定等をする、操作パネル２５が設けられている。操作パネル２５内には、任意の温度を設定するための温度設定部、室内の気温を感知する温度センサ、及び制御装置（いずれも不図示）が設けられている。使用者が操作パネル２５により、所望の室内温度を設定すると、温度センサの感知する温度と設定温度との情報を基に、制御装置は、熱源機２１の燃焼動作を制御する。そのために、操作パネル２５から熱源機２１にいたる信号線２６、２８が設けられている。床面から立ち上がる信号線２６、及び操作パネル２５にも、カバー２７が取り付けられている。

図３は、床構造３０の層構成を示し、（Ａ）は図２と同じ視点から床構造３０の部分のみ示す分解図、（Ｂ）は施工後の層構造を示す垂直断面図である。図示の床構造３０は、水平かつ平行に配置された多数の垂木３１Ａ〜３１Ｉの上に、合板３２が敷かれ、その上に化粧木板３３が配置された既存の床の上に設置されるものである。

既存の化粧木板３３の上には高比重シート３４が載置されている。高比重シート３４の上には暖房パネル３５が配置され、さらに暖房パネル３５の上面側には仕上げ材３６が配置されている。高比重シート３４の上面には、不図示の不織布が貼付されている。また、暖房パネル３５の下面側には面状メカニカルファスナーのオス材３７がその係合部を下向きにされて貼付されている。かかる構成により、面状メカニカルファスナーオス材３７の多数の係合部（通常鉤形状、あるいはきのこ形状をしている。）が、不織布の繊維に絡んで、高比重シート３４上に配置された暖房パネル３５が高比重シート３４に固定される。

高比重シート３４は、通常密度が１．５ｇ／ｃｍ^３以上、好ましくは２．０ｇ／ｃｍ^３以上である。このような高比重シートとしては、アスファルト含有短繊維シート、充填材含有ゴムシート等が挙げられる。高比重シート３４の面積は、暖房床を敷設する面積に応じて、１００〜５００ｃｍ^２の範囲で選ぶことができる。暖房床の面積が大きな時は、多数の高比重シートを敷き連ねれば良い。かかる高比重のシートとすることにより、既存の床の化粧木板３３上に載置した際に、自重により床面に適合し、両者の界面に大きな摩擦力が発生するので、容易にズレを生じることがなく、床面に安定的に敷設することができる。また、暖房パネル３５は上記のとおり高比重シート３４に面状メカニカルファスナーを介して固定されているので、これも既存の床上に、安定的に載置される。さらに、上記構成には基本的には接着剤を使用しないので、既存の床上から高比重シート３４、暖房パネル３５、及び仕上げ材３６をきわめて容易に撤去することができる。加えて、撤去後の既存床面上に接着剤等が使用されていないので、設置前の元の姿に復帰させることが可能である。

暖房パネル３５は、薄手の板状体３８の表面に形成された埋設溝に熱媒体チューブ３９、３９、…が埋設されている。かかる構成により、熱媒体チューブ３９、３９、…は、板状体３８の内部に埋設されて、支持される。板状体３８はかかる機能を全うするために剛性が高く、かつ耐熱性も高いことが要求される。このような観点から、板状体３８を構成する材料として、木製単板、合板、合成樹脂板等を挙げることができる。合成樹脂としてはポリアミド（ＰＡ）６、ＰＡ６６、ポリアミドイミドなどのポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体などのポリオレフィン系樹脂、ＰＥＴ、ＰＢＴなどのポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリウレタンなどを挙げることができる。暖房パネル３５の板状体３８として用いる場合、これらの合成樹脂を発泡させた発泡合成樹脂体として使用することが特に好適である。発泡倍率は１．５〜２０倍程度が好ましい。

埋設溝に埋設される熱媒体チューブは、その内側空間に熱媒体を流通させて外部に放熱するように機能するものであり、可撓性、機械的強度、耐熱性、耐薬品性などに優れている必要がある。このような特性を発揮する熱媒体チューブとしては、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管、ポリプロピレン管、管の壁面に金属線を埋設した樹脂管などを挙げることができる。これらの中でも好ましいのは、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管である。熱媒体チューブの口径は、暖房パネルの用途によって変えるが、一般的には、外径が５〜３０ｍｍ、内径が３〜２５ｍｍの値囲とされる。この熱媒体チューブの内部を流通させる熱媒体としては、水、水にポリエチレングリコールを混合した通常「不凍液」と呼ばれるもの、低粘度高引火点に調整された鉱油、合成油、水蒸気などを挙げることができる。

図４は、本発明の冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダーを示す概略図である。（Ａ）は正面図（ただし内部を透視して表している。）、（Ｂ）は（Ａ）におけるIVＢ−IVＢ矢視断面を表す図である。図示の冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー４０は、
（１）熱媒体が流通する中空部４７ａ〜４７ｃ、４８ａ〜４８ｃ、及び連結孔４９ａ、４９ｂを有し、かつ平板形状に形成されたヘッダー本体４１と、
（２）連結孔４９ａに連結され、熱源機２１から熱媒体往き管２３ａを介して熱媒体を受け入れ可能とした熱媒体受け入れ連結管継ぎ手４２と、
（３）連結孔４９ｂに連結され、該熱源機２１に熱媒体戻り管２３ｂを介して熱媒体を排出可能とした熱媒体排出連結管継ぎ手４３と、
（４）中空部４７ａ〜４７ｃに連結され、暖房パネル３５の熱媒体流通用往き管に接続される熱媒体流通用往き連結管継ぎ手４５ａ〜４５ｄと、
（５）中空部４８ａ〜４８ｄに連結され、暖房パネル３５の熱媒体流通用戻り管に接続される熱媒体流通用戻り連結管継ぎ手４６ａ〜４６ｄと、を備えている。

平板状かつ平面形状が長方形であるヘッダー本体４１の長手方向左側面には、４つの孔１４１〜１４４が設けられている。また右側面にも４つの孔１４５〜１４８が設けられている。一方ヘッダー本体４１の短手方向の一側面(図面では手前側)には２つの孔４９ａ、４９ｂが設けられている。

次にこれら、各管とヘッダー本体、及び各孔と、各中空部との関係を熱媒体の流れ方向に従って、順に説明する。なお、冗長を避けるため以後の説明では各管、連結管継ぎ手は、その後に参照符号を付して、「熱媒体往き」等の修飾語は省略する。

熱源機２１にて加温された熱媒体は往き管２３ａから連結管継ぎ手４２にいたる。連結管継ぎ手４２は、ヘッダー本体の孔４９ａに着脱自在に形成されている。具体的には、連結管継ぎ手４２の外径は孔４９ａの内径よりやや小さく形成されている。また、連結管継ぎ手４２の、孔４９ａに差し入れられる部分の外周部にはシール部が形成されている。シール部１５０の外径は、孔４９ａの内径よりわずかに大きく選ばれている。かかる構成によって、孔４９ａに連結管継ぎ手４２が着脱自在に、かつ熱媒体を漏洩させることなく連結される。孔４９ａと孔１４８とはヘッダー本体４１の内部で連通している。かかる構成は、戻り側の連結管継ぎ手４３、及びヘッダー本体４１側の孔４９ｂ、１４４に関してもまったく同一である。

孔１４８には、連結管継ぎ手４５ａが溶接により固定されている。孔１４８と孔１４３とは、中空部４７ａによりヘッダー本体４１の内部で連通している。孔１４３には、連結管継ぎ手４５ｂが溶接により固定されている。孔１４３と孔１４６とは、中空部４７ｂによりヘッダー本体４１の内部で連通している。孔１４６には、連結管継ぎ手４５ｃが溶接により固定されている。孔１４６と孔１４１とは、中空部４７ｃによりヘッダー本体４１の内部で連通している。孔１４１には、連結管継ぎ手４５ｄが溶接により固定されている。以上に説明した、連結管継ぎ手４５ａ〜４５ｄが、暖房パネル３５の熱媒体チューブ３９、３９、…に連結され、暖房パネル３５に加温された熱媒体を供給する。

一方、暖房パネル３５で、熱交換されて温度が低下した熱媒体は、熱媒体チューブ３９、３９、…から、連結管継ぎ手４６ａ〜４６ｄに戻される。連結管継ぎ手４６ａ〜４６ｄは、ヘッダー本体４１の孔１４５、１４２、１４７、１４４にそれぞれ溶接により固定されている。またこれらの孔１４５、１４２、１４７、１４４は、中空部４８ａ〜４８ｃによりヘッダー本体４１の内部において連通されている。なお、図面上、往きの中空部４７ａ〜４７ｃと、戻りの中空部４８ａ〜４８ｃとは合流しているように見えるが、実際には両中空部はヘッダー本体４１の厚み方向の異なる二面上にそれぞれ配置されており、合流することはない（図４（Ｂ）参照）。かくして、温度低下した熱媒体は、孔１４４、４９ｂ、連結管継ぎ手４３、そして戻り管２３ｂを経て熱源機２１へと戻される。

本発明において、「ヘッダー本体の、内部に互いに独立した複数の流路」とあるのは、往きの中空部と戻りの中空部とで、互いに独立していて複数の流路を形成していることを意味しており、各々往きの中空部、あるいは戻りの中空部から冷暖房パネルにつながる複数の連結管継ぎ手に枝分かれしていることを複数の流路と呼ぶものではない。

本発明の冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー４０を構成する材料は特に限定されるものではない。所定の耐熱性、強度、及び時間的耐久性を備えていれば、金属、合成樹脂、セラミック等使用可能である。これらの中でも、強度、及び耐熱耐久性のバランスを高く保つという観点から金属製とすることが好ましく、孔や中空部の加工性の観点から、真鍮などの銅合金やアルミニウムなどが好適に使用される。一方、暖房パネル３５の厚みが薄く、ヘッダー本体４１の厚みが制限を受ける場合、多少加工性を犠牲にしても、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ４３０などのステンレス鋼の使用が推奨される。

本発明においてヘッダー本体４１の厚みは、冷暖房パネル３５の厚みの制限を受けるため、なるべく薄く設定することが好ましいが、逆に、中空部形状による圧損特性の悪化を防止するとともに連結管継ぎ手取り付け部の強度を維持するためには、一定以上の厚みを必要とする。圧損特性を維持するため連結管継ぎ手及び中空部の内径は、最小限３．０ｍｍ程度必要であり、材料強度を考慮してこれから連結管継ぎ手外径が決定される。そうすると、各孔の内径もこれと同程度必要になり、孔外周部の肉厚により所定の強度を得るために、ヘッダー本体４１の最低限の厚みが決まり、これらからヘッダー本体４１の厚みが決せられる。材料をステンレス鋼等強度の高いものにすることにより、より薄い厚みのヘッダー本体を得ることができる。通常連結管継ぎ手や中空部の内径をＲ、外径をＳ、ヘッダー本体厚みをＴとするとき、これら三者の間に
３．０≦Ｒ≦０．４Ｓ≦０．３５Ｔ
なる関係が成立することが望ましい。

ヘッダー本体４１の平面形状や大きさは特に限定されない。要は、接続される連結管継ぎ手の数に応じて、妥当な強度が得られる形状、大きさを決定すれば良い。

連結管継ぎ手４２、４３の熱源機２１への往き／戻り管２３の取り付け部には、長さ方向に外径が増減するタケノコ部１７１、１７２が形成されている。一方、連結管継ぎ手４２、４３のヘッダー本体４１に差し入れられる部位には二条の溝が形成されており、この溝にはそれぞれシール部１５０が形成されている。タケノコ部１７１、１７２のシール部１５０寄りには大径部１７３、１７４が形成されている。大径部１７３、１７４の外径は、ヘッダー本体４１の孔４９ａ、４９ｂの内径より僅かに小さく形成されている。かかる構成により、連結管継ぎ手４２、４３はヘッダー本体４１にガタツキなく装着することができる。

連結管継ぎ手４２、４３は、ヘッダー本体４１への連結の際のシール性を考慮して、シール部１５０として、Ｏリングを装着していることが好ましい。シールの確実性、及び経済性のバランスの観点から、Ｏリングの使用本数は連結管継ぎ手１本当たり２〜４とすることが好ましい。組み立て時の作業性を考慮すれば、Ｏリングは連結管継ぎ手側に装着することが好ましいが、ヘッダー本体４１の孔４９ａ、４９ｂの内周面に沿って溝を形成し、そこにＯリングを装着しても良い。連結管継ぎ手４２、４３と、ヘッダー本体４１の孔４９ａ、４９ｂとのシールを図る観点から、Ｏリング以外の構造として、特開２００３−２８３５６号公報に開示されている、モールド弾性材等を使用することができる。

Ｏリングを使用する場合、Ｏリングの形状寸法が、ＪＩＳ Ｂ２４０６：１９９１「Ｏリング取り付け溝部の形状・寸法」に適合していることが望ましい。

次に図５を参照しつつ、本発明の冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー４０の暖房パネル３５への取り付けについて説明する。図５に示されるように、暖房パネル３５はその一部か切り欠かれている。その切り欠き部に冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー４０が入り込むように配置されている。暖房パネル３５の面と、冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー４０のヘッダー本体４１の面とが略同一面となるように配置され、各連結管継ぎ手４５ａ〜４５ｄ、４６ａ〜４６ｄ、４２、及び４３も、ヘッダー本体４１の側面側から本体の形成する面内に横方向から取り付けられている。従って、暖房パネル３５と冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー４０とが同一面内に収められているので、既存の床面に敷設する際にも、床面を加工する等の大掛かりな工事を要しない。

図６は、ヘッダー本体４１に着脱自在な連結管継ぎ手４２、４３をヘッダー本体４１に装着した場合における、ヘッダー本体４１から連結管継ぎ手４２、４３の脱落を防止する抜け止め機構の一実施形態を示す斜視図である。この図には、連結管継ぎ手４２、４３と、ヘッダー本体の連結管継ぎ手４２、４３との連結に預かる部分と、抜け止め部材６０とが表されている。ヘッダー本体は、抜け止め部材６０を装着できるよう、連結管継ぎ手４２、４３の接続側近傍に加工が施されている。以後においてはこの加工が施されたヘッダー本体に参照符号４１ａを付して表す。ヘッダー本体４１ａには、孔４９ａ、４９ｂが開口されている側面から長手方向にわずかに中央側の部位の、両側及び中央に凹部６１、６２、６３が設けられている。これらの凹部６１、６２、６３はヘッダー本体４１ａの厚み方向に貫通して設けられている。

連結管継ぎ手４２、４３の熱源機２１への往き戻り管２３の取り付け部には、長さ方向に外径が増減するタケノコ部６７ａ、６７ｂが形成されている。タケノコ部６７ａ、６７ｂの外径が最も大きな部位を参照符号６８ａ、６８ｂを付して、以後において節部と呼ぶ。節部６８ａ、６８ｂのＯリング装着部寄りには大径部７０ａ、７０ｂが設けられている。大径部７０ａ、７０ｂの外径は、ヘッダー本体４１ａの孔４９ａ、４９ｂの内径より僅かに小さく形成されている。

抜け止め部材６０は、ヘッダー本体４１ａの孔４９ａ、４９ｂ開口がある端面に当接される当接面部６４と、ヘッダー本体４１ａの凹部６１、６２、６３にそれぞれ差し入れられる係止部６５ａ〜６５ｃと、これら当接面と係止部とを連結するブリッジ６９とを備えている。当接面部６４には２箇所に、馬蹄形状のエグレ部６６ａ、６６ｂが形成されている。エグレ部６６ａ、６６ｂの水平方向幅は連結管継ぎ手４２、４３のタケノコ部６７ａ、６７ｂの節部６８ａ、６８ｂよりわずかに大きく、大径部７０ａ、７０ｂより明らかに小さく形成されている。また、係止部６５ａ〜６５ｃは、その先端が当接面部６４側に向けて傾斜して形成されており、係止部の姿勢を垂直方向にすると当接面部６４方向に弾性による付勢が発生する。

以上のように構成された、ヘッダー本体４１ａに連結管継ぎ手４２、４３を装着し、さらに抜け止め部材６０を、上記した所定の姿勢に装着することにより、連結管継ぎ手４２、４３の抜け止めが達成される。すなわち抜け止め部材６０は、ヘッダー本体４１ａの凹部６１〜６３と、ヘッダー本体４１ａの孔４９ａ、４９ｂ開口がある端面との間で自らの弾性により係止されており、連結管継ぎ手４２、４３が抜ける方向に移動しようとしても、当接面部６４のエグレ部６６ａ、６６ｂより大径部７０ａ、７０ｂの径が大であるので、かかる移動は当接面部６４により規制される。

以上のように構成された抜け止め部材６０は、ブリッジ６９の厚みの分だけ、ヘッダー本体４１ａの下方に突き出るが、その厚みはごくわずかであるので、冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー４０としての上記した効果を奏することが可能である。さらに、図６に表されているように、ヘッダー本体４１ａの下面側をブリッジ６９の厚み分だけ削り落として、この削り落とした部分にブリッジ６９をはめ込むようにしても良い。このようにすれば、抜け止め部材６０とヘッダー本体４１ａの下面側とが面一となって、抜け止め部材６０は完全にヘッダー本体４１ａの厚み内に収まるので、さらに敷設時等に取り扱いの容易な冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー４０を構成することができる。

図７は、図６に示す実施形態の変形例を示す斜視図である。この変形例では、抜け止め部材６０の、各係止部６５ａ〜６５ｃの先端にバックル状金具７５ａ〜７５ｃを取り付けて、抜け止め部材６０がヘッダー本体４１ａから外れないようにして、抜け止めが確実に機能するように構成したものである。

図８は、ヘッダー本体４１から連結管継ぎ手４２、４３の脱落を防止する抜け止め機構の他の実施形態を示す斜視図である。この図には、連結管継ぎ手４２、４３と、ヘッダー本体の連結管継ぎ手４２、４３との連結に預かる部分と、２本の抜け止めピン８５、８６とが表されている。抜け止めピン８５、８６は、円筒形状のピン本体８７、８８の頭部に工具（この図ではマイナスドライバを想定している。）係合部９１、９２を備えている。ピン本体８７、８８の外周面には雄ねじが切られている。ヘッダー本体には、抜け止めピン８５、８６と螺合する雌ねじが内周面に形成されたねじ孔８３、８４がヘッダー本体の厚み方向に形成されている。すなわち、ねじ孔８３、８４は、垂直方向（ヘッダー本体の厚み方向）にあけられている。以後においてはこのねじ孔加工が施されたヘッダー本体に参照符号４１ｂを付して表す。ヘッダー本体４１ｂにおけるねじ孔８３、８４の位置については後述する。

連結管継ぎ手４２、４３の熱源機２１への往き／戻り管２３の取り付け部には、長さ方向に外径が増減するタケノコ部７１、７２が形成されている。タケノコ部７１、７２のＯリング１５１、１５１装着部寄りには大径部７３、７４が形成されている。大径部７３、７４の外径は、ヘッダー本体４１ｂの孔４９ａ、４９ｂの内径より僅かに小さく形成されている。さらに大径部７３、７４と、上記Ｏリング取り付け部との間に、連結管継ぎ手４２、４３の外周方向に溝部８１、８２が形成されている。そして、連結管継ぎ手４２、４３をヘッダー本体４１ｂに装着し、ヘッダー本体４１ｂに抜け止めピン８５、８６を螺合するとき、連結管継ぎ手４２、４３の溝部８１、８２に抜け止めピン８５、８６のピン本体８７、８８の外周側面が接するように、ヘッダー本体４１ｂのねじ孔８３、８４が位置決めされている。従って、ヘッダー本体４１ｂに連結管継ぎ手４２、４３を装着し、さらに抜け止めピン８５、８６を螺合すると、連結管継ぎ手４２、４３がヘッダー本体４１ｂから抜け出そうとしても、連結管継ぎ手４２、４３の溝部８１、８２の側面に、ヘッダー本体４１ｂに螺合されている抜け止めピン８５、８６が食い込んでいるので、連結管継ぎ手４２、４３の抜け方向への動きが規制されて、脱落が防止される。

図９は、図８に示す他の実施形態の変形例を示す斜視図である。この図には、連結管継ぎ手４２、４３と、ヘッダー本体の連結管継ぎ手４２、４３との連結に預かる部分と、ヘッダー本体の長手方向側面に差し入れられる２本の抜け止めピン１８５、１８６とが表されている。抜け止めピン１８５、１８６は、円筒形状のピン本体１８７、１８８の頭部に工具係合部１９１、１９２を備えている。ピン本体１８７、１８８の外周面には雄ねじが切られている。ヘッダー本体には、抜け止めピン１８５、１８６と螺合する雌ねじが内周面に形成されたねじ孔１８３、１８４がヘッダー本体の長手方向側面に形成されている。すなわち、ねじ孔１８３、１８４は、略水平方向（ヘッダー本体の厚み方向に直交する方向）にあけられている。以後においてはこのねじ孔加工が施されたヘッダー本体に参照符号４１ｃを付して表す。ヘッダー本体４１ｃにおけるねじ孔の位置については後述する。

連結管継ぎ手４２、４３の熱源機２１への往き／戻り管２３の取り付け部には、長さ方向に外径が増減するタケノコ部７１、７２が形成されている。タケノコ部７１、７２のＯリング１５１、１５１装着部寄りには大径部７３、７４が設けられている。大径部７３、７４の外径は、ヘッダー本体４１ｃの孔４９ａ、４９ｂの内径より僅かに小さく形成されている。さらに大径部７３、７４と、上記Ｏリング取り付け部との間に、連結管継ぎ手４２、４３の外周方向に溝部８１、８２が形成されている。従って、連結管継ぎ手４２、４３に関する構成は図８において説明したものと同様である。そして、連結管継ぎ手４２、４３をヘッダー本体４１ｃに装着し、ヘッダー本体４１ｂに抜け止めピン１８５、１８６を螺合するとき、連結管継ぎ手４２、４３の溝部８１、８２の頂部に抜け止めピン１８５、１８６のピン本体１８７、１８８の先端が当接するように、ヘッダー本体４１ｃのねじ孔１８３、１８４が位置決めされている。従って、ヘッダー本体４１ｃに連結管継ぎ手４２、４３を装着し、さらに抜け止めピン１８５、１８６を螺合すると、連結管継ぎ手４２、４３のヘッダー本体４１ｃからの脱落が防止される。

この変形例にかかる実施形態の場合、図８に示されるように抜け止めピンの側面と、連結管継ぎ手の溝部８１、８２とが当接するように配置すると、ヘッダー本体４１ｃの厚みが十分でないため、ねじ孔とヘッダー本体４１ｃ厚み方向上下いずれかの面との間の肉厚を十分にとることができず、強度が弱くなる恐れがあるため、ねじ孔１８３、１８４をヘッダー本体４１ｃの厚さ方向中心に配置して、抜け止めピン１８５、１８６の先端を連結管継ぎ手４２、４３の溝部８１、８２に当接するように構成した。

以上、現時点において、最も、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う冷熱媒流通ヘッダー及びそれを用いた冷暖房パネルもまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

本発明の冷暖房用パネルを備えた冷暖房システムを示す概念図である。 置き敷き床暖房を備えた暖房システムを鳥瞰図により示すものである。 置き敷き床暖房の層構造を示す図である。 本発明の冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダーを示す概略図である。 冷暖房パネルへの、冷熱媒流通ヘッダーの取り付けを示す図である。 抜け止め機構の一実施形態を示す斜視図である。 図６に示す実施形態の変形例を示す斜視図である。 抜け止め機構の他の実施形態を示す斜視図である。 図８に示す他の実施形態の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

２０ 居住室内
２１ 熱源機
２３ 往き戻り管
２３ａ 往き管
２３ｂ 戻り管
２４、２７ カバー
２５ 操作パネル
２６、２８ 信号線
２９ ダクトスリーブ
３０ 床構造
３１Ａ〜３１Ｉ 垂木
３２ 合板
３３ 化粧木板
３４ 高比重シート
３５ 暖房パネル（冷暖房パネル)
３６ 仕上げ材
３７ 面状メカニカルファスナーオス材
３８ 板状体
３９ 熱媒体チューブ
４０ 冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー
４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ ヘッダー本体
４２、４３ 連結管継ぎ手
４５ａ〜４５ｄ 連結管継ぎ手
４６ａ〜４６ｄ 連結管継ぎ手
４７ａ〜４７ｃ 中空部
４８ａ〜４８ｄ 中空部
４９ａ、４９ｂ 孔
６０ 抜け止め部材
６１〜６３ 凹部
６４ 当接面部
６５ａ〜６５ｃ 係止部
６６ａ、６６ｂ エグレ部
６７ａ、６７ｂ タケノコ部
６８ａ、６８ｂ 節部
６９ ブリッジ
７０ａ、７０ｂ 大径部
７１、７２ タケノコ部
７３、７４ 大径部
７５ａ〜７５ｃ バックル状金具
８１、８２ 溝部
８３、８４ 孔
８５、８６ 抜け止めピン
８７、８８ ピン本体
９１、９２ 工具係合部
１４１〜１４４ 孔
１４５〜１４８ 孔
１５０ シール部
１５１ Ｏリング
１７１、１７２ タケノコ部
１７３、１７４ 大径部
１８３、１８４ ねじ孔
１８５、１８６ 抜け止めピン
１８７、１８８ ピン本体
１９１、１９２ 工具係合部

Claims (7)

1. 平板状のヘッダー本体と、前記ヘッダー本体に連結される連結管継ぎ手とを具備し、
   前記ヘッダー本体は、内部に互いに独立した複数の流路を備えるとともに、前記各流路の端部は前記ヘッダー本体の端面に開口し、
   前記連結管継ぎ手は、前記開口から前記平板の面方向にその一端側を前記ヘッダー本体内に差し入れることにより前記ヘッダー本体と連結され、
   前記連結管継ぎ手のうち、少なくとも冷熱媒供給源側に通じる配管に接続されるべきものは、互いに独立に前記ヘッダーの開口に着脱自在に取り付け可能である、冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー。
2. 前記ヘッダー本体と、連結管継ぎ手とは、Ｏリングによりシールされている、請求項１に記載の冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー。
3. さらに、前記連結管継ぎ手が前記ヘッダー本体から脱落するのを防止する抜け止め機構を備え、
   前記抜け止め機構は前記ヘッダー本体の厚みを画する二面の間に、あるいはこれらの面に接して配置されるとともに、前記ヘッダー本体とは別体の抜け止め部材を備え、
   前記抜け止め部材は自らを前記ヘッダーに固定する固定部と、前記連結管継ぎ手の抜け方向への移動を位置的に干渉して規制する移動規制部とを有している、請求項１又は２に記載の冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー。
4. 前記連結管継ぎ手は、前記ヘッダー本体内に差し入れられる部位の外周面に周方向の溝を備え、
   前記抜け止め部材は、前記ヘッダー本体に設けられた孔にその全体を差し入れられるとともに、前記ヘッダー本体に連結している連結管継ぎ手の溝に嵌め合わされる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー。
5. 前記ヘッダー本体に凹部が設けられるとともに、前記連結管継ぎ手の連結時外部に露出する部位の外周面には周方向の溝が形成され、
   前記抜け止め材部は、一端側が前記本体の凹部に噛み合うとともに他端側が前記連結管継ぎ手の溝に噛み合い、弾性によってこれらの凹部と溝との間を挟みつけている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷暖房パネル用冷熱媒流通ヘッダー。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷熱媒流通ヘッダーが、パネル面内に収容されるように、該パネルに取り付けられた、冷暖房用パネル。
7. 請求項６に記載の冷暖房用パネルを床面に設置する工法であって、前記ヘッダー本体に、あらかじめ前記着脱自在な連結管継ぎ手を連結させておき、該連結管継ぎ手の連結された前記ヘッダーを備えたパネルを前記床面に敷設することを特徴とする、冷暖房用パネルを床面に設置する工法。
   

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