JP2012172884A - 床暖房ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】取り扱い性がよく、暖房効率を高めることができる床暖房ユニットを提供する。
【解決手段】床材１０の下に敷設され温水が流通するパイプ２と、パイプの下方及び側方を覆うように設けられる真空断熱材３とを備えた床暖房ユニット１であって、前記パイプが、該パイプ内を流通する温水の流通方向とは直交方向での断面視において複数本が間隔を空けて隣合うように配設されており、前記真空断熱材は、隣合う前記パイプが個別に設けられるパイプ配設部３０が形成されるように複数に分割して構成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、温水式の床暖房ユニットに関する。

従来より、床面下に温水が流通するパイプを設け、床暖房を行う床暖房ユニットが知られている。
例えば、下記特許文献１には、表面板と裏面板との間に下部が伝熱板で覆われた温水パイプが蛇行状に配設されたパネルセルにより構成された床暖房パネルが開示されている。
そしてここには、パネルセルの内部に微粒子の粉体を封入し、粉体の間の空間は真空引きされたものが記載されており、断熱層となったパネルセルの上面には温水パイプが配設されている。

実開昭６１−１７０９２３号公報

しかしながら、このように真空引きされた断熱層は、断熱性は高いが、外被材が破損し一箇所でも空気が侵入する箇所ができてしまうと断熱性が損なわれてしまう。そのため、上述のようなパネルセルの一部が破損した場合、パネルセルをすべて取り替えなければならない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、取り扱い性がよく、暖房効率を高めることができる床暖房ユニットを提供する。

上記目的を達成するために、本発明に係る床暖房ユニットは、床材の下に敷設され温水が流通するパイプと、パイプの下方及び側方を覆うように設けられる真空断熱材とを備えた床暖房ユニットであって、前記パイプが、該パイプ内を流通する温水の流通方向とは直交方向での断面視において複数本が間隔を空けて隣合うように配設されており、前記真空断熱材は、隣合う前記パイプが個別に設けられるパイプ配設部が形成されるように複数に分割して構成されていることを特徴とする。
また本発明において、前記パイプ配設部が、前記パイプと略同形状の型材を型押しすることにより形成されているようにしてもよい。
さらに本発明において、前記真空断熱材が、平板状に形成された下層断熱材の上面に所定の間隔を空けて平行に設置されており、前記パイプ配設部が、隣合う前記真空断熱材の前記間隔によって形成されているようにしてもよい。
そして本発明において、前記パイプ配設部が、前記真空断熱材の長手方向の一側部を断面視において切欠形状に形成して設けられているようにしてもよい。

本発明に係る床暖房ユニットによれば、取り扱い性がよく、暖房効率を高めることができる。

本発明の一実施形態に係る床暖房ユニットの模式的断面図である。 本発明の異なる一実施形態に係る床暖房ユニットの模式的断面図である。 本発明のさらに異なる一実施形態に係る床暖房ユニットの模式的断面図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１〜図３に示すように、本実施形態に係る床暖房ユニット１は、床材１０の下に敷設され温水が流通するパイプ２と、パイプ２の下方及び側方を覆うように設けられる真空断熱材３とを備えている。パイプ２は、パイプ２内を流通する温水の流通方向とは直交方向での断面視において複数本が間隔を空けて隣合うように配設されており、真空断熱材３は、隣合うパイプ２が個別に設けられるパイプ配設部３０が形成されるように複数に分割して構成されている。
以下、詳しく説明する。

図１に示す床暖房ユニット１は、コンクリートスラブ（不図示）等の床下地の上方に設けられ、角柱状の枠材１１で仕切られた空間内に配設される。床暖房ユニット１の上面には床材１０が敷設される。
床材１０の材質は特に限定されるものではなく、合板やＬＶＬ等の木質積層板、パーティクルボード等の木質ボード、またはインシュレーションボードやＭＤＦ（中密度繊維板）等の木質繊維板、さらには無垢材などの木質系材料から薄平板状に形成されたものとしてもよい。または、木質系材料から形成されたものに限られず、石膏ボード等の無機質系材料や合成樹脂系材料等から形成されたものとしてもよい。
また枠材１１の材質も特に限定されるものではなく、合板等の木質系材料や木粉・合成樹脂複合材料、合成樹脂系材料等を上記形状に加工したものが挙げられ、熱伝導率が低く、熱容量の低い材料からなるものとしてもよい。

床材１０の下方の枠材１１で仕切られた空間には、温水が流通する中空円筒のパイプ２が配設されている。
パイプ２は、上述のようにパイプ２内を流通する温水の流通方向とは直交方向での断面視において複数本が間隔を空けて隣合うように配設されればよい。そのため、一本のパイプ２をつづら折りのように折り返して配設するようにしてもよいし、蛇行して配設するようにしてもよい。またパイプ２を分岐させて全体として格子状、網目状等になるように配設するようにしてもよい。

真空断熱材３は、ガスバリア性を有した外被材で熱伝導率の低い材料で構成された芯材（不図示）を覆い、外被材内を真空吸引して減圧し形成するようにしてもよい。
真空断熱材３は、上述のように温水の流通方向とは直交方向での断面視で隣合うパイプ２，２・・・が個別に設けられるパイプ配設部３０が形成されるように複数に分割して構成されている。そのため、真空断熱材３は、温水の流通方向を長手方向とした略帯板状に形成され、略帯板状に形成された複数の真空断熱材３同士は隙間なく敷き詰められる。

真空断熱材３の芯材とされる熱伝送率の低い材料としては、発泡体や粉粒体、繊維体とされたものが利用できる。例えば、発泡体としては、連続気泡のウレタンフォームやスチレンフォーム、フェノールフォーム等が挙げられる。粉粒体としては、無機系、有機系のものが挙げられ、各種フォーム材を粉砕したものや、シリカ、アルミナ、パーライト等が挙げられる。繊維体としては、無機系、有機系のものが挙げられ、グラスファイバー、グラスウール、ロックウール、セルロースファイバー等が挙げられる。
真空断熱材３の外被材としては、ガスバリア性を有したアルミニウム材等からなる金属フィルム等が挙げられ、例えば、表面側に保護層、中間にガスバリア層、裏面側に熱溶着層を有した積層フィルム乃至は積層シートとしてもよい。

床暖房ユニット１の上方で且つ床材１０の下方には均熱板１２が敷設されている（図１等参照）。均熱板１２は、厚みが０．０４〜０．１００ｍｍのアルミニウム、銅等の金属材製シートからなり、図１に示すように床暖房ユニット１の上方に被さるように敷設されていることにより、パイプ配設部３０の開口状態の上方がこの均熱板１２によって塞がれる。
これによりパイプ２は下方、側方は真空断熱材３によってしっかりと断熱され、パイプ２の上方は均熱板１２によって床材１０へ熱を伝えやすくすることができる。

図１に示す真空断熱材３は、上述の真空吸引して密閉シールをする過程で、パイプ２と略同形状の型材（不図示）を型押しすることにより、パイプ配設部３０を形成した例を示している。
この場合、断熱性が高い真空断熱材３を用いている上、パイプ２の下方及び側方を真空断熱材３に密接した状態で配設することができるので、床下地（コンクリートスラブ）への放熱ロスを効果的に低減し、暖房効率を高めることができる。
例えば従来、床暖房ユニットを直貼り床構造の集合住宅に設置する場合、鉄筋コンクリートスラブ等に直接設置するため、熱を奪われやすく、床表面を温める熱効率が大幅に低下することが問題となっていた。よって、そのような床構造の床暖房ユニット１に好適といえる。
また、例えば電気ヒートポンプ式を温水熱源とする場合は、温水温度が低めになるが、このような低めの温度の温水でも、床温度を十分に昇温させることができ、熱効率を向上させることができる。
そしてこのように放熱ロスを低減できれば、床暖房ユニット１のランニングコストも抑えることができる。
特に図１に示す例の場合、パイプ配設部３０がパイプ２の下方、側方の外表面に沿って形成されているので、より一層真空断熱材３との密接性が高くなり、放熱ロスの低減を図ることができる。
また真空断熱材３が、上述のように隣合うパイプ２，２・・・が個別に設けられるように複数に分割して構成されているので、敷設施工時に持ち運びがしやすく取り扱いがよい。また断熱材として真空断熱材３を用いる場合、外被材が破損し空気が侵入する箇所ができてしまうと断熱性が損なわれてしまうが、このように分割して構成されているので、真空断熱材３に穴を開けてしまうようなことがあっても、その破損した真空断熱材３だけを取り替えればよい。

図２には、図１に示す例とは異なる床暖房ユニット１を示している。
図１に示す例と共通する箇所の説明は省略し、図中、共通する構成については共通の符号を付している。
ここに示す真空断熱材３は、平板状に形成された下層断熱材４の上面４ａに所定の間隔ｄ１（図２参照）を空けて平行に設置されており、パイプ配設部３０が、隣合う真空断熱材３，３の間隔ｄ１によって形成されている。よって、上述の間隔ｄ１寸法とパイプ２の外径寸法は略同一である。
下層断熱材４の構成は、特に限定されるものではないが、発泡ポリエチレンフォーム等からなる断熱材を用いてもよいし、真空断熱材３と同じ構成のものを用いてもよい。
真空断熱材３と同じ構成のものとした場合は、パイプ２の下方の放熱ロスを低減することができ、好適といえる。
この場合も、図１に示す例と同様の効果を得ることができる。
特に図２に示す例の場合、真空断熱材３は、略方形の帯状に形成すればよく、このように厚さの異なる下層断熱材４と組み合わせることで、パイプ配設部３０を形成しているので、製造が容易である。またパイプ２の径のサイズが異なる場合にも対応できる。

図３には、図１、図２に示す例とは異なる床暖房ユニット１を示している。
図１に示す例と共通する箇所の説明は省略し、図中、共通する構成については共通の符号を付している。
ここに示すパイプ配設部３０は、真空断熱材３の長手方向（温水の流通方向）の一側部を断面視において切欠形状に形成して設けられている。
真空断熱材３は、上述のように切欠形状とされたパイプ配設部３０を備えているが、全体との形状としては、略帯状に形成され、複数の真空断熱材３同士は隙間なく敷き詰められる。
そのため、パイプ２の片側側方は切欠形状とされた真空断熱材３と密接に配設され、パイプ２の他方片側側方は、隣合う真空断熱材３の側部が密接した状態で設けられる。
なお、図３における５は、端部真空断熱材を示しており、略帯板状で一側部を切欠形状としてないものである。端部真空断熱材５も芯材、外被材の構成は真空断熱材３と同じあり、パイプ配設部３０に配設されるパイプ２の他方片側側方の放熱を防ぐために設けられる。

図３ではパイプ配設部３０が、真空断熱材３の右側上側部に形成されている例を示しているが、これに限定されず、左側上側部であってもよい。真空断熱材３に形成されるパイプ配設部３０の切欠形状は、図１と同様にパイプ２と略同形状の型材（不図示）を一側部に型押しすることにより形成してもよい。
この例によっても、図１と同様の効果を得ることができる。
特に図３に示す例の場合、パイプ配設部３０がパイプ２の下方及び片側側方の外表面に沿って形成されているので、真空断熱材３との高い密接性を確保することができ、放熱ロスの低減を効果的に図ることができる。またこの例も真空断熱材３の形状として複雑な形状ではなく、同じ形状のものを多数組み合わせて構成できるので、製造しやすい。

以上、上述の実施形態に係る床暖房ユニット１、パイプ２、真空断熱材３等の構成、形状は図例に限定されるものではない。また パイプ２内を流通する温水の温め方式も、特に限定されず、電気ヒートポンプ式としてもよいし、ガスボイラ式、石油ボイラ式としてもよい。

１ 床暖房ユニット
２ パイプ
３ 真空断熱材
４ 下層断熱材
３０ パイプ配設部
１０ 床材
ｄ１ 間隔

Claims (4)

1. 床材の下に敷設され温水が流通するパイプと、パイプの下方及び側方を覆うように設けられる真空断熱材とを備えた床暖房ユニットであって、
   前記パイプが、該パイプ内を流通する温水の流通方向とは直交方向での断面視において複数本が間隔を空けて隣合うように配設されており、前記真空断熱材は、隣合う前記パイプが個別に設けられるパイプ配設部が形成されるように複数に分割して構成されていることを特徴とする床暖房ユニット。
2. 請求項１において、
   前記パイプ配設部が、前記パイプと略同形状の型材を型押しすることにより形成されていることを特徴とする床暖房ユニット。
3. 請求項１において、
   前記真空断熱材が、平板状に形成された下層断熱材の上面に所定の間隔を空けて平行に設置されており、前記パイプ配設部が、隣合う前記真空断熱材の前記間隔によって形成されていることを特徴とする床暖房ユニット。
4. 請求項１又は請求項２において、
   前記パイプ配設部が、前記真空断熱材の長手方向の一側部を断面視において切欠形状に形成して設けられていることを特徴とする床暖房ユニット。

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