JP2012242050A

JP2012242050A - 床暖房ユニット

Info

Publication number: JP2012242050A
Application number: JP2011114959A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Hotta; 敏郎堀田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2012-12-10

Abstract

【課題】熱媒体の熱をより効率的に床表面へ伝えることができる床暖房ユニットを提供する。
【解決手段】熱媒体が流通するパイプ２と、該パイプが配設される凹溝３０が上面３ａに形成された基材３と、該基材の上面に敷設され床表面に熱を伝える均熱板４とを備えた床暖房ユニット１であって、前記パイプと前記凹溝との間には、前記パイプの前記凹溝に嵌まり込む部分を覆うように配されアルミニウム製シートからなる伝熱部材５が設けられ、該伝熱部材は、前記基材の上面と前記均熱板との間に挟まれるように保持される鍔部５０を有するともに、該鍔部の均熱板側は表面処理が施された処理面６とされ、前記凹溝の両側面３１，３１及び底面３２には、所定の間隔を空けて複数形成され前記パイプを保持する突起部（３１ａ，３１ａ，３２ａ）が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、床暖房ユニットに関する。

従来より、床材の下に温水、不凍液、ガス、蒸気等の熱媒体が流通するパイプを設け、これら熱媒体の熱を床表面に伝えて床暖房を行う床暖房ユニットが知られている。このような床暖房ユニットにおいては、熱媒体の熱をいかに効率よく床表面側へ伝えるかが問題となる。
例えば、下記特許文献１には、基材に形成された凹溝に伝熱部材を設け、そこに熱媒体が流通するパイプを配設し、基材の上に均熱板を敷設した床暖房パネルが提案されている。

特開２００９−５２７７８号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている床暖房ユニットの場合、パイプの上方側の熱は均熱板を通じて床材へ伝えることができるが、凹溝に嵌め入れられたパイプの底側が凹溝の底面に密着して配設される。このため、パイプと基材との間に伝熱部材が設けられていてもパイプの底側から発する熱が基材へ伝わってしまう。
そこで、パイプの底側の熱を基材へ伝えることなく床材へ伝えるため、パイプと凹溝との間に隙間を形成し、熱効率を高めることが考えられる。しかしながらこの場合は、パイプを安定して凹溝内に保持することが難しくなるとともに、伝熱部材をパイプと凹溝の間に設けることも難しくなる点が問題となる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、熱媒体の熱をより効率的に床表面へ伝えることができる床暖房ユニットを提供することを目的としている。

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、熱媒体が流通するパイプと、該パイプが配設される凹溝が上面に形成された基材と、該基材の上面に敷設され床表面に熱を伝える均熱板とを備えた床暖房ユニットであって、前記パイプと前記凹溝との間には、前記パイプの前記凹溝に嵌まり込む部分を覆うように配されアルミニウム製シートからなる伝熱部材が設けられ、該伝熱部材は、前記基材の上面と前記均熱板との間に挟まれるように保持される鍔部を有するともに、該鍔部の均熱板側は表面処理が施された処理面とされ、前記凹溝の両側面及び底面には、所定の間隔を空けて複数形成され前記パイプを保持する突起部が設けられていることを特徴とする。
また本発明において、前記伝熱部材の前記処理面には、着色加工が施され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、熱媒体の熱をより効率的に床表面へ伝えることができる。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る床暖房ユニットに用いられる基材を説明するための模式的斜視図であり、（ｂ）は同床暖房ユニットの構成を説明するための模式的分解斜視図である。同床暖房ユニットの模式的分解断面図である。（ａ）及び（ｂ）は同床暖房ユニットの模式的分解断面図であり、（ａ）は図２のＸ−Ｘ線断面図、（ｂ）は図２のＹ−Ｙ線断面図である。同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、図面に基づいて説明する。
本実施形態に係る床暖房ユニット１は、熱媒体が流通するパイプ２と、パイプ２が配設される凹溝３０が上面３ａに形成された基材３と、基材３の上面３ａに敷設され床表面（７０）に熱を伝える均熱板４とを備えている。
パイプ２と凹溝３０との間には、パイプ２の凹溝３０に嵌まり込む部分を覆うように配されアルミニウム製シートからなる伝熱部材５が設けられる。伝熱部材５は、基材３の上面３ａと均熱板４との間に挟まれるように保持される鍔部５０を有するとともに、鍔部５０の均熱板４側（５０ａ）は表面処理が施された処理面６とされる。
凹溝３０の両側面３１，３１及び底面３２には、所定の間隔を空けて複数形成され前記パイプ２を保持する突起部（３１ａ，３１ａ，３２ａ・・・）が設けられている。
以下、詳しく説明する。

まずは、床暖房ユニット１を構成する各部材の構成等について説明する。
床暖房ユニット１は、仕上げ材７（図２、図３参照）の下に且つ不図示の床下地材等の上に複数を並べて敷設される仕上げ材７とは分離された分離型のパネル体で構成されている。パイプ２内を流通する熱媒体としては、温水、不凍液、ガス、蒸気等を採用することができる。熱媒体は、室外等に設けられた熱源機によって加熱され、加熱された熱媒体は、ポンプ（不図示）等によって一方向にパイプ２へ送り込まれ、パイプ２内を流通し循環するように構成されている。
仕上げ材７は、特に限定されるものではなく、床暖房に対応したものであれば、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）等の木質繊維板を採用することができる。
また仕上げ材７として、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。さらに、上述のような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、クッションフロア、カーペット、コルクタイル等から形成されたものとしてもよい。
床暖房ユニット１は、上述のような仕上げ材７と分離された分離型とすれば、均熱板４の上に敷設する仕上げ材７をユーザの好みで選ぶことができる。

基材３は、パイプ２を流通する熱媒体の熱が床下地材側へ逃げないように断熱性を備えたものが望ましく、例えば発泡樹脂材からなるものとしてもよい。パネル体からなる基材３の上面３ａには、上方に開口した凹溝３０が形成されており、この凹溝３０には、図３（ａ）等に示すようにパイプ２が嵌め込まれる。図中、３ｂは基材３の下面を示している。
パイプ２は、中空の管状体からなるものであればよく、図例のものは円管状のものを示しており、基材３に形成された凹溝３０の形状に合わせて配設しやすいように樹脂材等からなる可撓性を有したものであることが望ましい。パイプ２の径寸法は、特に限定されないが、例えば７．０ｍｍ〜７．４ｍｍの径寸法とされたパイプ２を用いることができる。
パイプ２が配設される凹溝３０の形成パターンは特に限定されず、平面視において一本のパイプ２を蛇行させて配設できるように形成してもよいし、つづら折りのようにパイプ２を折り返して配設できるように形成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できるように形成してもよい。図例のものは、パイプ２が、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り合うように配設された例（図３（ａ）、図３（ｂ）参照）を示している。

パイプ２と凹溝３０との間には、伝熱部材５が設けられる。伝熱部材５は、上述のとおりアルミニウム製シートからなり、厚み寸法は特に限定されないが、例えば略０．１ｍｍ前後のものを用いることができる。伝熱部材５の形状は、パイプ２の凹溝３０に嵌まり込む部分を覆うように配される形状であればよく、基材３の上面３ａと均熱板４との間に挟まれるように保持される鍔部５０を有していればよい。鍔部５０とその上に設置される均熱板４とは接着剤、粘着剤、両面テープ等で接着され、これにより伝熱部材５と均熱板４とが確実に密着した状態とすることができる。

薄状の均熱板４の材料は特に限定されないが、熱伝導率に優れた材料が望ましく、例えばアルミニウム等の金属材製シートを用いることができる。均熱板４は、基材３の上面３ａと仕上げ材７との間に設けられ、基材３と仕上げ材７との間に挟まれて設置される。より具体的には、図４に示すように、均熱板４は、凹溝３０に沿ってパイプ２を覆うように設けられる。均熱板４は、仕上げ材７の下に設置された状態では、基材３に形成された凹溝３０の上方角部に伝熱部材５の鍔部５０が係止され、その鍔部５０の上及び凹溝３０に嵌め込まれたパイプ２の上に接触した状態で設置される。
これにより、伝熱部材５の側部５１，５１及び底部５２を通じて鍔部５０に伝わってきた熱やパイプ２が発する熱を効率よく仕上げ材７の表面７０へ効率よく伝えることができる。

次に凹溝３０の構成及び凹溝３０に形成される突起部について説明する。
基材３に形成される凹溝３０の断面形状は、図例では側面３１、底面３２を備えた略方形の凹溝３０を示しているが、これに限定されず、例えばパイプ２の形状に合わせて断面略Ｕ字状に形成するようにしてもよい。
凹溝３０の溝深さ寸法は、特に限定されないが、例えばパイプ２の径寸法と伝熱部材５の厚み寸法の合計に０．４〜０．７ｍｍ足した寸法としてもよい。
凹溝３０には、パイプ２の凹溝３０に嵌まり込む部分が発する熱が基材３へ伝わらないように凹溝３０とパイプ２との間に隙間を形成するための突起部（３１ａ，３１ａ，３２ａ・・・）が形成されている。ここでは、突起部の例として、凹溝３０の側面３１に形成された突起部を側面突起部３１ａ、凹溝３０の底面３２に形成された突起部を底面突起部３２ａとして説明する。

側面突起部３１ａは、凹溝３０の両側面３１，３１に所定の間隔を空けて複数設けられている。側面突起部３１ａの形状、構成等は特に限定されないが、図例の側面突起部３１ａは、側面視において略半円形状の突状体が凹溝３０に嵌め込まれたパイプ２の側部２１，２１に向かって伝熱部材５を介して当接するように突き出た状態に形成されている。側面突起部３１ａの突出幅寸法は、特に限定されるものではないが、例えば０．２〜０．３ｍｍ程度とすることができる。また側面突起部３１ａは、凹溝３０の長手方向に沿って所定の間隔を空けて形成され、その間隔をどの程度とするかは特に限定されないが、パイプ２を安定して保持できれば熱効率を向上させる観点からすれば、可能な限り間隔を空けて設けられることが望ましい。
このように略半円形状の側面突起部３１ａとした場合は、凹溝３０にパイプ２を嵌め込んだ際にパイプ２と側面突起部３１ａとの接触面積を少なくしてパイプ２と凹溝３０との間に形成される隙間９（図３（ａ）及び（ｂ）参照）を少しでも多く確保することができる。よって、基材３への伝熱を防ぎながらも、パイプ２の側部２１，２１が側面突起部３１ａによって伝熱部材５を介して押さえられるので適切な位置に安定して保持することができる。

また底面突起部３２ａの形状、構成等も特に限定されないが、図例の底面突起部３２ａは、凹溝３０の底面３２に幅方向に横たわるように形成されており、凹溝３０の底面３２に長手方向に所定の間隔を空けて複数設けられている。底面突起部３２ａの突出寸法は、特に限定されるものではないが、例えば０．４ｍｍ〜０．７ｍｍ程度とすることができる。底面突起部３２ａと底面突起部３２ａの間隔も側面突起部３１ａと同様に、どの程度とするかは特に限定されないが、熱効率を向上させる観点からすれば、パイプ２を安定して保持できれば可能な限り間隔を空けて設けられることが望ましい。
このように底面突起部３２ａが形成されているので、パイプ２の底側２２と凹溝３０との間に底面突起部３２ａが設けられていない箇所には隙間８が形成される（図２参照）。すなわち、凹溝３０にパイプ２を嵌め込んだ際にパイプ２の底側２２が凹溝３０の底面３２全面に接触して配されることがなく、基材３へ熱媒体が発する熱が伝わることを抑制しパイプ２の熱は、伝熱部材５を介して均熱板４へと効率よく伝えることができる。またパイプ２の底側２２が底面突起部３２ａによって伝熱部材５を介して隙間８が形成された状態で適切な位置に安定して保持することができる。

以上によれば、凹溝３０に嵌め込まれたパイプ２の両側部２１，２１及び底側２２に位置する箇所を側面突起部３１ａ，３１ａ及び底面突起部３２ａによって凹溝３０とパイプ２との間に隙間８，９を形成した状態で安定的に保持できる。またパイプ２の凹溝３０に嵌まり込む部分、すなわち伝熱部材５で覆われた部分と凹溝３０との間に隙間８，９が形成されるので、基材３への熱の伝わりを効果的に抑えることができる。よって、パイプ２を流通する熱媒体の熱を効率よく伝熱部材５に伝わり、均熱板４を介して均一に仕上げ材７の表面７０へと熱を伝えることができる。さらにこのように側面突起部３１ａ，３１ａ及び底面突起部３２ａを複数設けることにより、凹溝３０が形成された基材３の強度を確保することができる。
なお、図例では、突起部として、側面突起部３１ａ，３１aと底面突起部３２ａとを有した例を示しているが、これに限定されず、いずれか一方としてもよい。また図例では側面突起部３１ａ，３１ａと底面突起部３２ａの形成位置が同じ位置に並ぶように形成された例を示しているが、これに限定されず、例えば互い違いのちどり配置となる関係に形成するようにしてもよい。

次に伝熱部材５についてさらに説明する。
図例の伝熱部材５は、凹溝３０の形状にあわせて略方形状のシート体で形成されており、側部５１，５１と、底部５２と、鍔部５０，５０と、開口部５３とを有している。側部５１，５１は、凹溝３０の側面３１，３１と対向するように設けられ、底部５２は凹溝３０の底面３２と対向するように設けられる。
鍔部５０，５０は、側部５１の上方端部を外向きに折曲して形状に形成されており、この鍔部５０，５０が凹溝３０の上方両角部に係止され、鍔部５０と鍔部５０の間に形成される開口部５３から図１（ｂ）に示すようにパイプ２が嵌め込まれる。

図１（ｂ）の伝熱部材５の部分拡大断面図に示すように、伝熱部材５の鍔部５０の均熱板４側、すなわち鍔部５０のおもて面５０ａは、表面処理が施された処理面６とされている。この表面処理は、均熱板４との接着性を向上させる処理であれば、特に処理内容は限定されず、例えば樹脂材をコーティングして処理面６とすることが望ましい。ここで表面処理は、鍔部５０の均熱板４側のみに行えばよい。
すなわち、鍔部５０の基材３側（裏面５０ｂ）にはこのような表面処理を行わず、伝熱部材５を構成するアルミニウム材が持つ表面放射率が少ない（輻射熱量が少ない）という特徴を活かせば、伝熱部材５から基材３への輻射熱量を減らして均熱板４への伝熱量を増加させることができる。
このとき、伝熱部材５の処理面６には、着色加工が施されるようにしてもよい。
これによれば、伝熱部材５のどこに表面処理がなされているかが、一見してわかるため、伝熱部材５を設ける際に、表裏を間違えることを防止することができる。特に伝熱部材５用に準備されたシート体を現場で施工時に図例のような所定の形状にして伝熱部材５とする場合に有効である。

このように鍔部５０，５０を有したものとすれば、上方からパイプ２を嵌め込む際に伝熱部材５も一緒に凹溝３０内に押し込まれてしまうことなく、鍔部５０，５０を凹溝３０の角部に係止された状態でパイプ２の凹溝３０に嵌まり込む部分を覆うことができる。また鍔部５０，５０は、基材３の上面３ａと均熱板４との間に挟まれるようにして設けられるので、パイプ２の凹溝３０に嵌まり込む部分から発せられる熱はこの鍔部５０，５０から均熱板４に伝わり、均熱板４から仕上げ材７の表面７０へと伝えることができる。このように仕上げ材７へ伝わる伝熱量が増加し、熱効率の向上を図ることができるので、エネルギーロスを低減し、ひいてはランニングコストの低減も図ることができる。

なお、床暖房ユニット１、パイプ２、基材３、均熱板４、伝熱部材５などの構成、形状は、上述及び図例のものに限定されず、例えば本実施形態では、分離型の床暖房ユニット１について説明したが、仕上げ材７が一体に構成された一体型の床暖房ユニットにも適用することができる。また図では、伝熱部材５が一定の形状をなし、また一定の厚さ寸法がある部材としているが、上述したように略０．１ｍｍ程度の薄状のシート体からなるものであり、少なくとも鍔部５０，５０を有し、パイプ２の凹溝３０に嵌まり込む部分を覆うように配することができればよい。
さらに、図面はいずれもあくまで模式的に示したものであり、例えば図４に示すように伝熱部材５が介在するからといって均熱板４と基材３との間に隙間が形成されるものではなく、また伝熱部材５とパイプ２とは密着して設けられている。

１床暖房ユニット
２パイプ
３基材
３０凹溝
３１側面
３１ａ側面突起部
３２底面
３２ａ底面突起部
４均熱板
５伝熱部材
５０鍔部
６処理面
７０床表面

Claims

熱媒体が流通するパイプと、該パイプが配設される凹溝が上面に形成された基材と、該基材の上面に敷設され床表面に熱を伝える均熱板とを備えた床暖房ユニットであって、
前記パイプと前記凹溝との間には、前記パイプの前記凹溝に嵌まり込む部分を覆うように配されアルミニウム製シートからなる伝熱部材が設けられ、
該伝熱部材は、前記基材の上面と前記均熱板との間に挟まれるように保持される鍔部を有するともに、該鍔部の均熱板側は表面処理が施された処理面とされ、
前記凹溝の両側面及び底面には、所定の間隔を空けて複数形成され前記パイプを保持する突起部が設けられていることを特徴とする床暖房ユニット。
請求項１において、
前記伝熱部材の前記処理面には、着色加工が施されることを特徴とする床暖房ユニット。