JP2012145317A - 床冷暖房用パネル - Google Patents

Abstract

【課題】 短時間で冷暖房効率を向上しつつ、床としての機能を有している床冷暖房パネルを提供する。
【解決手段】床面となる上部平面プレート２と、膨張による変形を防止する機能を有す溝９を形成した下部プレート３の間に流体を流入出させる口金４を収納配置した状態で、上部平面プレート２の外縁接合部２ａと下部プレート３の外縁接合部３ａを電気溶接にて接合し、口金４と接する上部平面プレート２の接合部２ｂと外周部４ｃならびに口金４と接する下部プレート３の接合部３ｃと外周部４ｃを電気溶接により接合し、パネルを接続する２段雄ネジ構造にネジ緩み防止バネ７を有した雄ネジ型フランジ５と接続する２段雌ネジ構造の雌ネジ型フランジをそれぞれ口金に電気溶接にて接合し床冷暖房パネル１となり、熱が効率的に伝導されパネル全体に万遍に均一に暖め暖房効率を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、建物の床に用いられる床冷暖房パネルに関する。

従来の床暖房用パネルは配管式のパネルが多く、パネル内に配管を埋設する溝があり、その溝に配管を設置し上部に床材を敷設しているため、配管と床面の設置面積が少なく床を暖めるまでかなりの時間を有している。また配管型のパネルとは別に、パネル内部に流路形状を一定にし、流路を有しているパネルが提案されている。（特許文献１参照）
ところが、上記床暖房パネルは、パネル内部に流路を形成しているが流路として流体が流れることはあっても、流体を内部流路全体に均一で満遍なく流れる流路ではない状態のパネルであり、暖房効率を向上することが難しいという問題があった。

特表２００７−５０８５２２

上記従来のパネルの多くは床材の下にパネルが敷設されており必ず床材を暖めなければならない構造であり、朝、使用したいときに電源を入れても床材を暖める時間が掛りその分多くの燃料を使用しているため燃料代が高くなる。その結果、床全体が暖まる頃には出勤や通学で家を出なければならず誰もいないため、電源を切ってしまっている。

又、上記の暖房パネルにおいては、パネル内部に流路形状を採用していますが流体の流入口と流出口が対角線であるため、流体は抵抗の少ない流れやすい流路を経由し流出口から流れ出ることから、非対角線の角付近には滞留部分ができてしまい必ずしも効率的とはいえない問題があった。

さらに、パネルを接続するさいに、接続口の数が少ないことで流体の流量が確保できないため末端のパネルまでに例えば加熱流体の場合、冷めてしまったり、接続口の数を増やせば漏水の可能性がでるため、なかなか普及しない問題もあった。

本発明の主たる目的は、上記従来の問題点を解消して、冷暖房効率を向上することができる床冷暖房パネルを提供することある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、上部平面プレートの外縁部と、プレス形成により複数個の溝を有した下部プレートの外縁部とを接合するとともに、上部平面プレートにおける平面部と接地する下部プレートの溝と溝の間にできる堰の頭頂部も接合し、両プレートの間に流体を流出入するための口金を挟み上部平面プレート及び下部プレートが接地する口金の外周部を接合したことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、床としての機能を有するパネルは上部平面プレートが変形しないために材厚を下部プレートより厚くしているがパネル全体の厚みは市販の床材やコンパネの厚みと同じにしていることで必要な部分にパネルを敷設し、パネル以外には床材やコンパネが段差なく敷設できることを要旨とする。

請求項３、請求項４に記載の発明は、請求項１又は２において、下部プレートは流体を導く複数個の溝がプレス形成され、各溝の底部において床と接地する両側部分以外はパネル内部側にプレス形成されており、床との空間ができているが、内部側にプレス形成された部分は床との空間を保ち床面に向かい湾曲状に形成されており、流体の膨張や、ポンプ圧力を下部プレート溝の底部で吸収できることを要旨とする。

請求項５、請求項６に記載の発明は、請求項１〜３において、下部プレートの溝と同数個の流体流入口と流出口を有したフランジ部オス側の口金とフランジ部メス側の口金が一対で上下プレートの間に収納配置され流体の流量を確保し、パネル同士を接続できることを要旨とする。

請求項７に記載の発明は、請求項５又は６において雄ネジを有するフランジは口金に接合固定されており、フランジ同士の接続部分は２段式に雄ネジが形成され、１段目は口金と溶接接合されていることで回転しないため、雌ネジ側より回転しながら接続されるが、２段目の雄ネジフランジは独立回転型であるため、１段目の雄ネジと雌ネジが締め付けられ接続され後、雌ネジ側に２段目の雄ネジが回転しながら締め付け接合されることで２重で水漏れを防止できることを要旨とする。

請求項８に記載の発明は、請求項５〜７において雌ネジを有するフランジは口金に接合固定されており、２段式の雄ネジが入る２段式の回転雌ネジフランジが形成されているが、１段目の雌ネジは１段目の雄ネジのネジ山より深めに形成されており、より深く締め付け、さらに２段目の雄ネジを口金へ押し下げる構造で、２段目の雌ネジも雄ネジのネジ山より深めに形成され、２段目の雄ネジが２段目の雌ネジに対して回転しながら締め付けられ結合されることを要旨とする。

請求項９に記載の発明は、請求項５〜８において結合された雄ネジと雌ネジが緩まぬよう雄ネジ部分には２段目の雄ネジフランジと口金の間にスプリングを設置しており１段目の雄ネジ、雌ネジが結合されることで２段目の雄ネジは結合前の位置から口金へ押下げられ、スプリングの圧力を受けており、２段目の雄ネジと雌ネジが結合されても１段目の雄ネジと２段目の雄ネジの間には結合前の状態より離れ２段目の雄ネジフランジには緩まぬよう絶えず圧力がかかることを要旨とする。

請求項１〜９に記載の発明によれば、前記上部平面プレートが平らで、下部プレートの溝が流体の圧力を吸収する構造で、口金に接合されている複数個の雄ネジフランジと雌ネジフランジが流体の流量を確保し漏れを防止できる。この結果、上部平面プレートは変形することがなく、薄型構造のパネルとなり、既存住宅の床に直接、パネル本体を敷設し床として使用でき、さらに直接熱が放熱されるため余分な床材を暖めることがなく、短時間で格段に暖房効率を向上させランニングコストを抑えることができる。またパネルが不必要な部分には市販の床材を敷設することで工事費及び設置費用も抑えることができる。

この発明の床冷暖房パネルの一部省略平面図。 床冷暖房パネルの縦断面図。 床冷暖房パネルの横断面図。 床冷暖房パネルの敷設状況図。 床冷暖房パネル同士の取付け状況図

以下、本発明を具体化した床冷暖房パネルの一実施形態を図面にしたがって説明する。
この床冷暖房パネル１を構成する上部平面プレート２は、図２に示すように例えば厚さ寸法が０．５〜１．５ｍｍの鋼板により平面視、扁平長四角形状に形成されている。この上部平面プレート２の外縁部として接合部２ａの下面には、図３に示すように例えば厚さ寸法が０．２〜０．５ｍｍの鋼板により平面視、扁平長四角形状に形成された下部プレート３の外縁部３ａが接触され、両プレート外縁接合部２ａ、３ａは平面視外縁部をシーム溶接部１ａにより内外をシールする状態で接合されている。図２に示すように上部平面プレート２と下部プレートの間には縦断面視、扁平の口金４が左右に上下プレートより外側に一部出ている状態で収納配置され、一部外側に出ている口金４の外周部４ｃと上部平面プレート２が接触する接合部２ｂ、下部プレート３の縦二面と底部一面に接触する接合部３ｂを溶接にて口金４外周、外周部４ｃを左右それぞれ接合している。

図２に示す前記口金４は左右に分かれ収納配置されており口金４には雄ネジ型フランジ５のみが接合されている口金を口金４ａとし、雌ネジ型フランジ６のみが接合されている口金を口金４ｂとし左右一対で上下プレートの間に収納配置されている。雄ネジ型フランジ５及び雌ネジフランジ６は、図１と図２に示すように口金４に開いている口穴４ｅは入口側の穴の形状と出口側の形状が異なり、出口側はテーパー状に加工されテーパ部４ｄとなり、口金４の中に各フランジを差し込んだ状態でプレスすることで各フランジはテーパー形状となりフランジテーパー部５ａと６ａとなる。このプレスされた各フランジテーパー部５ａ、６ａと口金４のテーパー部４ｄのテーパー外周部４ｆの外周を溶接にて接合することで口金部分から水漏れしない構造としている。

図２に示すように口金４ａに接合された雄ネジ型フランジ５には水漏れを無くすために雄ネジが２段階となっている。１段目は雄ネジ型フランジ５に雄ネジを形成し１段目雄ネジ５ｂとなっており、１段目雄ネジ５ｂと口金４ａとの間に雄ネジ型フランジ５と独立している２段目雄ネジフランジ５ｃが配置されている。この２段目雄ネジフランジ５ｃは１段目雄ネジフランジ５ｂのネジ部分より僅かに外径を大きくし段差を付けている、この段差は、雌ネジ型フランジ６の雌ネジ６ｂの１段目雌ネジ部６ｃを結合するとき雌ネジ６ｂを回転させながら結合すると、１段目雌ネジ部６ｃのネジの長さを長くしていることで１段目の雄ネジ５ｂが奥まで入り結合できる。また１段目雌ネジ部６ｃの外径と合わない２段目雄ネジ５ｃが口金４ａ側へ押出される構造となり１段目雄ネジ５ｂと１段目雌ネジ部６ｃがしっかり結合される。雌ネジ６ｂの奥に１段目雄ネジ５ｂが当る場所にパッキン８ａがあり水漏れしないよう形成されている。

図２に示す上記雄ネジ型フランジ５の２段目雄ネジ５ｃは１段目雄ネジ５ｂの結合で押出されているが、独立したフランジのため１段目のネジ同士が結合され動かない状態の雌ネジ６ｂであっても、２段目雌ネジ部６ｄに２段目雄ネジ５ｃにパッキン８はめ、回しながら結合されるが、１段目雌ネジ部６ｃは１段目雄ネジ５ｂよりネジの長さを長くしているため２段目雄ネジ５ｃと１段目雄ネジ５ｂとの間が少し離れる構造となっている。

図２に示す上記２段目雄ネジ５ｃと口金４ａとの間にはバネ７が配置されており雌ネジ６ｂと接合された２段目雄ネジ５ｃは、２段目雄ネジ５ｃが口金４ａ側に押出されておりバネ７の圧力が掛り雌ネジ６ａと２段目尾ネジ５ｃが簡単に緩まない。

図１に示すように、平面視、扁平四角形状の下部プレート３には直線状の溝９が複数溝プレス形成されており口穴４ｅと溝９は同数としている。

図３に示すように、上部平面プレート２は床としての機能を有することから、鋼板が容易に曲がらない厚みとし、下部プレート３の鋼板厚と異なる。また、下部プレート３は流体が加熱されることで流体の膨張や、ポンプ圧力によるパネルの膨張を吸収するため上部平面プレート２の鋼板の厚みとは異なる。さらに下部プレート３の溝９には膨張を吸収させるため、各溝９における溝底部９ａを上部平面プレート２側へプレス形成されており、下部プレートの溝９は角が緩やかに丸みを帯びたＶ字状に折り返した状態の溝足部９ｂが１溝に２箇所形成され、溝底部９ａは溝足部９ｂより上部側に位置し、溝底部９ａは緩やかに溝足部９ｂ側へ湾曲している。この湾曲した溝底部９ａは床冷暖房パネル１に圧力が掛ると、溝底部９ａが溝足部９ｂ側へ膨らみ圧力を吸収する。

図３に示すように、溝と溝の間は流体が移動できないよう堰１０となり堰１０の頭頂部１０ａと上部平面プレート２の接地面１０ｂをシーム溶接部１０ｃにて複数個所溶接することで上部平面プレート２と下部プレート３は接合され流体は溝９を一方向のみ流れるように形成されている。

図４に示すように床冷暖房パネル１は床としての機能を有していることで、部屋の必要な場所だけに敷設できるが、雄ネジ型フランジ５と雌ネジ型フランジ６を結合した部分には段差ができるため、図１に示すように口金４の上部側にはパネルとパネルの間に鋼板をはめ込みネジで止めるための止め穴４ｇが開いており、床冷暖房パネル１が接続される部分の同寸法幅で図示しない鋼板を止め段差をなくし接続部分を保護している。また、口金４が無いパネルの側面は釘等で固定できるための固定穴１１が側面に複数口開いている。ボイラー１４で加熱された流体は循環ポンプ１５にて敷設された床冷暖房パネル１内を循環する。

図５に示すように床冷暖房パネル１の両側面側にはパネルを固定する固定穴１１があり、パネル同士の間に固定材１２を先に床と固定した状態で、パネルを固定する例えば釘１３を使って固定穴１１から固定材１２へ固定する。

複数枚の床冷暖房パネル１には加熱流体に代わって流体を冷やす機械を使用し、流体を冷水にし、循環してもよい。これらの場合には、夏場に使用し冷房コストを低減することができる。

１…床冷暖房パネル、２…上部平面プレート、３…下部プレート、４…口金、５…雄ネジ型フランジ、６…雌ネジ型フランジ、９…溝、１０…堰、

Claims (9)

1. 床として機能有するための床冷暖房パネルとして、硬く熱伝導率のよい金属性の上部平面プレートと、流体が一定方向に流れる複数個の溝を有した下部プレートの間に、流体の流量を確保するための流入口、流出口を有した口金を挟んで、上部平面プレート及び下部プレートが重なり合う外縁部を電気溶接、平面部分の上下設置面はスポット溶接、さらに上下プレートに挟まれた口金の外周部を電気溶接したことを特徴とする床冷暖房パネルである。
2. 請求項１において、床冷暖房パネルはパネル本体が床としての機能を有し、必要な部分に敷設し暖めるため、上部平面プレートは下部プレートよりプレートの厚みが厚いが、パネル本体の厚みは市販の床材の厚みと同じ厚みとしていることで、不必要な部分には床材を敷設でき、パネルと床材の境に段差が生じないことを特徴とする床冷暖房パネルである。
3. 請求項１において、プレス形成された下部プレートには口金にある流入口、流出口と同数の平行溝が形成されており、流体は平行溝を一定方向に流れることを特徴とする床冷暖房パネルである。
4. 請求項３において、前記下部プレートの平行溝底部には流体の膨張、ポンプ圧力による膨張を吸収するため、平行溝部分にはプレス形成により湾曲した平行溝が形成されていることを特徴とする床冷暖房パネルである。
5. 請求項１において、床冷暖房パネルには上下プレートの間に挟んである口金が２つあり、流体の流入口、流出口を一対とし、それぞれ同数個の口を有していることを特徴とする床冷暖房パネルである。
6. 請求項５において、床冷暖房パネルを複数個連結できるため流入口、流出口はそれぞれ雄ネジ、雌ネジとなっていることを特徴とする床冷暖房パネルである。
7. 請求項５、６において、前記流入出口によるパネルを連結する雄ネジ部分はそれぞれ独立した２段による雄ネジが形成されており、１段目の雄ネジは口金と固定され、２段目の雄ネジは自由に回転する構造である、２段めの雄ネジは結合固定された雌ネジ側の２段目の雌ネジに回転しながら結合し締め付けることを特徴とする床冷暖房パネルである。
8. 請求項５〜７において、前記流入出口によるパネルを連結する雌ネジ部分は請求項７に記載の２段による雄ネジが連結できる受入型の２段構造による雌ネジとなっており、雌ネジ側は、２段の雄ネジより２段とも奥に長く２段の雌ネジが形成されていることを特徴とする床冷暖房パネルである。
9. 請求項５〜８において、結合された雄ネジ、雌ネジが緩まないため、２段目の雄ネジと口金の間にスプリングを設置していることを特徴とする床冷暖房パネルである。

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