JP2006046047A - Honeycomb core floor member for floor heating - Google Patents
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本発明は、住宅用のハニカム構造をもった床部材(ハニカムコア床部材という)の改良に関するが、詳しくはハニカムコアのハニカム壁に貫通する穴を開け、その中に絶縁材を被覆した電熱線を配線した構造であって、暖房の効率を上げ、省エネルギーが達成でき、さらに施工が容易な床暖房用ハニカムコア床部材に関するものである。The present invention relates to an improvement of a floor member having a honeycomb structure for housing (referred to as a honeycomb core floor member), and more specifically, a heating wire in which a hole penetrating a honeycomb wall of a honeycomb core is formed and an insulating material is coated therein. The present invention relates to a honeycomb core floor member for floor heating that can increase heating efficiency, achieve energy saving, and is easy to construct.
従来からアルミニュウム製ハニカムコアは強度があり、かつ断熱性があるので、床暖房の床材として使用している。現在、最も多く使用されている構造を図8に図示する。下部床に電熱式暖房シート31をはり、その上にハニカムコア床材11を、接着剤32を用いて接着している。Conventionally, an aluminum honeycomb core has been used as a flooring material for floor heating because of its strength and heat insulation. The structure most commonly used at present is illustrated in FIG. An
ハニカムコア材11は熱伝導性が悪いので、電熱式暖房シート31と表面材12までの熱伝導距離が長い従来式では、熱効率が悪く、暖まるまでの時間がかかっている。また、暖房シート31とハニカムコア床材11との間に隙間ができやすい為、熱効率が悪くなる。さらに電熱発熱線33は電熱式発熱シートのハニカムコア側に配線しているが絶縁体が熱伝導を阻害しているため、熱効率が悪く、暖まるまでの時間がかかっている。Since the
上記の事項をグラフで説明したのが図9である。図10の破線ロは従来の床暖房実施時の温度分布を示したものであるが、表面材12の表面の温度を上げるためには、表面材12、ハニカムコア11、電熱式発熱シート3とハニカムコアとの間、および電熱式発熱シート3のハニカムコア側はそれぞれ熱抵抗があるので、それを補うため、温度を上げる必要がある。最終的に発熱体7の温度を上げる必要がある。一方、裏側は電熱式発熱シートおよび断熱材を用いても温度は高くなり、放熱が大きい。以上から従来のハニカムコアを使用した床暖房方式は熱効率が悪く、暖まるまでの時間がかかることは明白である。FIG. 9 is a graph illustrating the above items. The broken line b in FIG. 10 shows the temperature distribution during the conventional floor heating. In order to increase the surface temperature of the
さらに暖房床施工において、発熱暖房シートを施工したのちにハニカムコアの施工するので工数、手間がかかる。また、発熱暖房シートが故障した場合は床全面工事となるため経済的でない。Furthermore, in the heating floor construction, since the honeycomb core is constructed after the heating heating sheet is constructed, it takes time and labor. In addition, when the heating / heating sheet breaks down, it is not economical because the entire floor construction is required.
この欠点を改良した、他のハニカムコアを使用した暖房床部材の構造例を図7に図示する。電熱式発熱シート3をハニカムコア11の表面に貼り、その上に表面材を貼りつける構造である。FIG. 7 shows an example of the structure of a heating floor member using another honeycomb core that has improved this defect. In this structure, the
この構造では熱効率は良いが、例えば表面材に天然石薄片、タイルなど硬質で脆い材料の場合は電熱式発熱シートが軟らかく、弾力があるので、床に荷重がかかれば表面材が割れる可能性が高い。また、表面材がビニールシート、じゅうたんなどの軟質の場合は、先が尖ったもの、重量物を床の上に置くと電熱式シートを傷つける可能性があり、火災等の危険がある。In this structure, the thermal efficiency is good, but if the surface material is a hard and brittle material such as natural stone flakes or tiles, the electrothermal heating sheet is soft and elastic, so there is a high possibility that the surface material will crack if a load is applied to the floor . Also, if the surface material is soft, such as a vinyl sheet or a carpet, placing a heavy-pointed object or heavy object on the floor may damage the electrothermal sheet, resulting in a risk of fire or the like.
さらに他のハニカムコアを使用した暖房床部材を図8に図示する。ハニカムのセルの中に分散して塊上の発熱体 を埋め込むものである。セルの大きさおよび厚さを考慮すると、発熱体の数が非常に多くなり、施工工数、費用がかさむ。FIG. 8 shows a heating floor member using still another honeycomb core. It is dispersed in the cells of the honeycomb and the heating element on the lump is embedded. Considering the size and thickness of the cell, the number of heating elements becomes very large, which increases the number of construction steps and costs.
床暖房には電熱の他に温水、熱媒体を用いた暖房がある。いずれも液体を循環して暖房するものであるが、温水設備又は熱交換設備、送液設備、配管が必要であり費用がかさむ。さらに、また配管が太いために、ハニカムコアを成型して埋め込むなど施工が困難である。このため、配管部のハニカムコアを切り取り加工する、又は配管部をプレス加工している。この加工部分は強度が低下しハニカムコアを使用する目的が無くなる。In addition to electric heat, floor heating includes heating using hot water or a heat medium. In either case, the liquid is circulated and heated, but a hot water facility, a heat exchange facility, a liquid feeding facility, and piping are necessary, which is expensive. Furthermore, since the piping is thick, it is difficult to construct such as embedding the honeycomb core. For this reason, the honeycomb core of the piping part is cut out or the piping part is pressed. This processed portion has a reduced strength and the purpose of using the honeycomb core is lost.
なお、本願発明に関連する公知技術として次の特許文献を挙げることができる。In addition, the following patent document can be mentioned as a well-known technique relevant to this invention.
従来技術に係るハニカムコア床暖房のかかる問題を解決しようとする課題を有する、すなわち、本発明は床暖房において施工の簡易、施工費用の安価、熱効率の向上及び迅速な温度上昇を得ようとするところに課題の解決がある。The present invention has a problem to solve such problems of honeycomb core floor heating according to the prior art, that is, the present invention seeks to obtain simple construction, low construction cost, improved thermal efficiency and rapid temperature rise in floor heating. There is a solution to the problem.
本発明は、上記のごとき問題を解決するために開発したものであって、ハニカムコア本体にハニカムコアのハニカム壁に貫通する直径5mm以下の小さな穴を開け、その穴に絶縁材で被覆した電熱線(シーズヒーター、コード状ヒーターなど)を埋め込んだ構造とした、より速く暖房効果を発揮し、暖房エネルギーを少なく出来る床暖房用部材の提供にある。The present invention has been developed to solve the above-described problems. A small hole having a diameter of 5 mm or less that penetrates through the honeycomb wall of the honeycomb core is formed in the honeycomb core body, and the hole is covered with an insulating material. An object of the present invention is to provide a floor heating member that has a structure in which a heat ray (seeds heater, cord heater, etc.) is embedded, can exhibit a heating effect faster, and can reduce heating energy.
さらに、前記床暖房部材において、ハニカムコア本体の上表面にタイル、自然石、人工石レンガ、ガラス、木材(フローリング)、ビニールタイル、じゅうたん、カーペット畳表などの床表面材を薄く加工し、貼り付けたものである。Furthermore, in the floor heating member, floor surface materials such as tiles, natural stones, artificial stone bricks, glass, wood (flooring), vinyl tiles, carpets, carpet tatami mats, etc. are processed thinly and pasted on the upper surface of the honeycomb core body. It is a thing.
本発明は、ハニカムコアの内部に穴を開け、その穴に電熱線を通すものであるから、発熱線とハニカムコアとの隙間はできない、また、使用する上表面に近い為に、従来の床暖房より、効率的な暖房を提供することができる。In the present invention, a hole is formed inside the honeycomb core, and the heating wire is passed through the hole. Therefore, there is no gap between the heating wire and the honeycomb core, and since it is close to the upper surface to be used, Efficient heating can be provided rather than heating.
本発明の熱的な効果を従来の構造と比べグラフで説明したのが図9である。本発明による床材内部の温度分布イ(実線)を見ると表面材12の温度を従来の床暖房と同じとした場合、ハニカムコアの中央部に発熱体7の温度aは、従来型の発熱体33の温度bに比べて低いことは明白である。また、暖房部材裏側の温度も低い。このことから、本発明による床暖房は従来の床暖房に比べ、速く暖まり、熱効率も良く省エネルギーが図れる。FIG. 9 is a graph illustrating the thermal effect of the present invention in comparison with the conventional structure. Looking at the temperature distribution (a solid line) inside the flooring according to the present invention, when the temperature of the
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図2はハニカム構造図であるが、ハニカム1はアルミニュウムを蜂の巣状に加工したもので、少ない材料で強度のある構造材が製作できる。また、ハニカム構造は中空なので熱伝導は良くない。FIG. 2 is a honeycomb structure diagram. Honeycomb 1 is formed by processing aluminum into a honeycomb shape, and a strong structural material can be manufactured with a small amount of material. Moreover, since the honeycomb structure is hollow, heat conduction is not good.
図3はハニカムコア11の構造図であるが、ハニカム1にアルミニュウム製の片面板2及び反対面板3を取りつけ、横方向の変形を防止する構造となっており、床材に広く使用されている。本発明は本ハニカムコアを改良し、熱効率の良い床暖房部材としたものである。FIG. 3 is a structural diagram of the
図4、図5は本発明の実施の形態に係り、図4は本発明の床暖房用ハニカムコア床部材概要図であり、図5はハニカム部の斜頚図である。図4,図5に示すように、ハニカム構造1の壁面10に直角に穴4を貫通させる。床に重量物が載る場合を想定して穴4は直径5mm以下とする。穴の加工位置は壁面10の中なら何処でも良いが、平面の上下、左右の中心が強度的に好ましい。 4 and 5 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic diagram of a honeycomb core floor member for floor heating according to the present invention, and FIG. 5 is an oblique view of the honeycomb portion. As shown in FIGS. 4 and 5, the
図5に細部の構造を示すが、加工した穴4に抵抗線7を絶縁材8で被覆した電熱線5を通す。電熱線5はハニカムによる損傷を防ぐため、ステンレス網パイプ、アルミニュウムパイプなどの保護皮膜9を被覆するのが望ましいが無くても使用上問題ない。Although a detailed structure is shown in FIG. 5, the
ハニカムコアに穴を開けるとハニカムコアの強度が低下する。しかし、直径5mm以下の場合は強度低下が少なく、使用上問題がないので、貫通する穴4は直径5mm以下とした。When a hole is made in the honeycomb core, the strength of the honeycomb core decreases. However, when the diameter is 5 mm or less, there is little decrease in strength and there is no problem in use, so the through-
図4は被覆電熱線を配線した状況を示す、すべての電熱線5をハニカムコア内に配線し、端子6がハニカムコアの外にでている。端子6を制御器25に接続し、電子式制御機器で入力電力を制御し、床暖房温度を制御する。過熱防止のため配線途中にサーモスタットを取りつける、火事防止のため温度ヒューズを取りつける、さらに感電防止のためハニカムコアから直接接地するなどの安全対策を取るのは当然である。また、温度制御を入力制御ではなく、温度計検出端をハニカムコア内に設置して行うことも可能である。FIG. 4 shows a situation where the coated heating wires are wired. All the
図1は実施した床暖房用ハニカムコア床部材であり、ハニカムコアの上表面にタイル、自然石、人工石、レンガ、ガラス、木材(フローリング)、ビニールタイル、じゅうたん、カーペット、畳表などの床表面材12を貼り付けた床暖房用部材である。住宅用として用途に応じた床表面材12を使用することによって、快適な住空間が形成する。なお、ハニカムコアを利用することによって、高価な表層材も薄くして使用できる。床暖房を考えると薄い方が熱伝導も良くなるので、速く暖まり、熱効率も良くなり、省エネルギーが図れる。Fig. 1 shows a honeycomb core floor member for floor heating that has been implemented. Floor surface of tile, natural stone, artificial stone, brick, glass, wood (flooring), vinyl tile, carpet, carpet, tatami mat, etc. This is a floor heating member to which a
図6は6畳洋室にフローリング床の施工した実施例である。表層材に厚さ5mmのフローリング材を、電熱線を組み込んだ1畳の大きさのハニカムコアに貼り付け施工したものである。電源24から配線し電子式温度制御器25によって、電力制御する。出力は配線23によって各ハニカムコア6枚に配電する。図6では1対の配線しか描いていないが、ハニカムコア各々別々に独立して配線しており、必要なハニカムコアのみ暖房できるようになっている。また、各々のハニカムコアを違う温度に設定できるようにした。これは、必要な部分を必要だけ暖房することとなり、省エネルギーに効果が大きい。FIG. 6 shows an embodiment in which a flooring floor is constructed in a 6 tatami western room. A flooring material having a thickness of 5 mm is pasted and applied to a honeycomb core having a size of 1 tatami mat incorporating a heating wire. Wiring is performed from the
図7は風呂洗い場床に施工した実施例である。浴室に入った時に足の裏の冷たさを防止すると同時に浴室の乾燥を目的としている。浴槽26は天然石でできており、洗い場表層材21は浴槽と同じ天然石を薄く切ったものであり、天然石のため、冷たいので床暖房を施工したもの。天然石の温度すなわちハニカムコアの温度は、電源24から配線し、電子式制御器25によって、電力制御することで制御する。湯水を使用する個所なので、配線および器具は全て防水型のものを用いると同時にハニカムコアからアースを取り、人が感電しないようにする。FIG. 7 shows an embodiment constructed on the bathroom floor. The purpose is to prevent the coldness of the soles of the feet when entering the bathroom and at the same time to dry the bathroom. The
1 ハニカム
2 片面板
3 反対面板
4 穴
5 絶縁材で被覆した電熱線
6 端子
7 電気抵抗線(電熱線素線)
8 絶縁材
9 ステンレス網などの保護皮膜
11 ハニカムコア
12 床表面材
21 フローリング床表層材
22 断熱材、緩衝材
23 出力配線
24 電源配線
25 電子式温度制御器
26 浴槽
27 天然石薄片床表層材
31 電熱式発熱シート
32 接着剤
33 電熱発熱体
34 塊状電熱発熱体
イ 本発明による床暖房部の表面から内部への温度分布
ロ 従来の床暖房での表面から内部への温度分布
a 本発明での発熱体の温度
b 従来の床暖房での発熱体の温度DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
8 Insulating material 9 Protective coating such as
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