JP2015064117A - 小根太入り温水マット - Google Patents

Abstract

【技術課題】比熱の大きい木質小根太が他と比較して昇温しにくく、特に立ち上がりにおいて温度分布が不均一になるのを防ぐ。
【解決手段】マット本体１において、小根太３の上端３ａと下端３ｂがマット本体１の上辺２ａと下辺２ｂの間に位置し、それぞれの小根太３の上端３ａと下端３ｂの外にＵターンスペース５を形成する。
温水パイプ４は、高温の温水が流れる往き側４ａを各小根太３の片側に沿って上昇及び下降するように上辺２ａ側のＵターンスペース５を利用して蛇行配管し、戻り側４ｂは往き側４ａと反対側の各小根太３の片側に沿うように下辺２ｂ側のＵターンスペース５を利用して小根太３を往き側４ａと戻り側４ｂとで挟むようにして蛇行配管を行う。
このことにより、小根太３のすべては高温の温水往き側４ａから熱移動を受けることにより、比熱が大きい小根太３のエリアも他のエリアと同等に昇温し、マット本体１において温度分布の均一化を図ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、床暖房用温水マットに関し、更に詳しくは、平面視四角形からなるマット本体にフローリング床材を支持するための小根太を一定の間隔で挿入し、この小根太を迂回するようにして温水パイプを配管した小根太入り温水マットに関する。

従来のフローリング床仕上げ用の小根太入り温水マットの場合、前記小根太はマット本体の上下辺から交互に挿入し、温水パイプは各小根太の先端とマット本体の上辺又は下辺との間に交互形成したＵターンスペース（渡り）でＵターンを行いながら蛇行配管されている。

図３は、この従来の温水マットの基本構造例を示すもので、符号の１は発泡スチロール製のマット本体であって、このマット本体１の上辺２ａと下辺２ｂからは、木質の小根太３が一定の間隔で上下方向から交互に挿入されていると共にそれぞれの小根太３の先端３ａとマット本体１の上辺２ａ間及び下端３ｂと下辺２ｂ間には温水パイプ４が迂回するためのＵターンスペース５が形成されている。

そして、温水パイプ４の温水往き側４ａは、最初（左端）の小根太３−１の外側のスペース７の下辺２ｂのところに温水入口８と戻り口９が位置し、前記８から入った温水は、小根太３−１の前記スペース７において戻り側４ｂの外側を上昇し、次の小根太３−２のところではこの小根太３−２に沿って下降し、この小根太３−２の下端３ａのところではＵターンスペース５で小根太３−２の先端３ａに接近したままＵターンを行い、更に小根太３−２の反対側ではこの小根太３−２に沿わせて下降し、次に小根太３−３の先端３ａ側のＵターンスペース５のところでは先端３ａを大きく迂回して次の小根太３−４に沿って下降し、この小根太３−４の先端３ａのＵターンスペース５でＵターンし、以下同じパターンで配管されてマット本体１の右端の小根太３−７のところで反転し、温水戻り側４ｂはマット本体１の２ｂ下辺側において、前記往き側４ａとは反対のＵターンを行いながら戻り口９に至るように配管されている。

以上に説明した配管パターンは、配管が２回路以上の場合も同様であって、例えば特開平１０−２４５９６７号公報（特許文献）あるいは特開２００５−１１４１９１号公報（特許文献）等の場合にも基本的には上記した図３と同様の配管例となっている。

例えば、特開平１０−２４５９６７号公報に掲載の暖房マットは、従来の根太の配列を変更し、根太の間に温水パイプを密に配置できるようにするため、暖房マット本体内に複数の根太が並列に設けられ、各根太間の暖房マット本体上に温水が循環するように連続蛇行した温水パイプが配された暖房マットにおいて、暖房マット本体の一方の側端部から逆側の側端部に向けて該側端部に至らないように互い違いに設けられる根太と該根太間に暖房マット本体の両側端部に至らない中根太が設けられ、これらの根太および中根太の間に温水パイプを配管した構成である。

このような配管を行った場合、高温の温水が通る温水往き側の温水パイプは根太及び中根太の側方において、往き側が戻り側の外側を通る場合と、片側のみを通る場合と、両側を通る場合がある。

この点は、特開２００５−１１４１９１号公報に掲載の小根太入りの温水マットにおける配管例においても同様である。

また、前記した図３のケース及び特開平１０−２４５９６７号、特開２００５−１１４１９１号の温水マットの場合、小根太の先端のＵターンスペースは、温水の往きと戻りの２本の配管スペースが必要となるため、かなり大きなスペースが形成されている。

温水マットの設計においては、全体の温度分布は均一になるように、温水パイプの配管においてそのレイアウトに工夫を凝らしたり、温水マットの上面にアルミ箔製の均熱シートを貼り合わせたりしている。

しかし、このような工夫を行っても、高温（約６０℃）の温水が流れる往き側の温水パイプが小根太から離れている場合、発泡スチロール製のマット本体と木質製の小根太を比較した場合、その比熱は小根太側のほうが可成り大きいため、運転開始から常態運転に移るまでの間、つまり立ち上り時において、小根太側において温度上昇に遅れが生じ、この小根太が存在するエリアにおいては他のエリアに比較して温度分布が低くなるという問題が発生していた。

本発明は、小根太入りの温水マットにおいて、運転立ち上がり時に小根太が存在するエリアが他のエリアに比較して温度分布が低いという問題を解消した小根太入りの温水マットを提供することが目的である。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、小根太入り温水マットにおいて、平面視四角形のマット本体の対向する上辺と下辺間に小根太を一定の間隔で挿入すると共にこの小根太の上端部及び下端部と前記マット本体の上辺及び下辺間にはそれぞれ温水パイプのUターンスペースが形成されていること、
前記マット本体に配管される温水パイプの往き側は、熱源機側に結ばれる温水入口を経由して左端側に挿入された小根太の左縁に沿って上昇したのち、前記Uターンスペースにおいて２本の小根太の上端部を跨いでUターンを行ってから２本目の小根太の右縁に沿って下降し、下端側のUターンスペースにおいては２本目と３本目の小根太間においてUターンを行ってから３本目の小根太の左縁に沿って上昇したのち、上辺側のUターンスペースにおいては３本目と４本目の２本の小根太の先端部を跨いでＵターンを行い、４番目の小根太の右縁に沿って下降し、下辺側は前記と同じように４番目と５番目の小根太の下端部間でUターンを行い、以後同じパターンで配管され、戻りの配管は前記往き側が沿って上昇及び下降したときの小根太を往き側の配管との間で左右から挟み込むようにしてマット本体の上辺及び下辺側でＵターンしながら往き側と同じパターンで配管されていること、
を特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の小根太入り温水マットにおいて、前記温水パイプは、往きと戻りが１回路で構成されていることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の小根太入り温水マットにおいて、前記配管を終えたマット本体の上面には、アルミ箔製の均熱シートが張り合わされていることを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の小根太入り温水マットにおいて、前記マット本体の上には、小根太を利用してフローリング床材が釘打ちして固定されることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の小根太入り温水マットにおいて、前記マット本体において、均熱シートは小根太の上面においてカットすることにより、小根太部分を露出させているか、又は小根太の位置が目視で判るように前記均熱シートの上面に目印が付されていること、を特徴とするものである。

本発明は以上のとおり、小根太入りの温水マットにおいて、高温水が流れる温水往き側の温水パイプをすべての小根太に沿って配管することにより、高温水が流れる温水往き側の温水パイプが小根太に沿って配管されていない空白領域が発生するのを防止した。

この結果、小根太はすべて高温水の往き側の温水パイプに接近している（沿っている）ため、高温の温水熱が小根太に沿って集中し、他のエリアと同じように小根太の温度が上昇し、これにより温度分布の不均一状態が特に立ち上がり時において発生することはなくなる。

本発明に係る小根太入り温水マットの平面図 Ａ−Ａ’線断面図 従来の小根太入り温水マットの平面図

本発明は、小根太入りの床暖房用温水マットに関し、温度分布の均一化を図った点に特徴がある。

温水マットの性能は、全体的に温度分布にムラがないことであるが、小根太入りの温水マットの場合、特に立ち上がり時においては小根太に沿って昇温が遅れるという問題がある。

この原因は、小根太は釘打ちを考慮して木質材で製作されており、この木質材はマット本体を形成する発泡スチロールに比較して比熱が大きいことに起因している。

本発明では、比熱が大きいすべての小根太に沿って高温の温水が流れる温水パイプの往き側を配管することにより、高温水の熱を小根太に沿って集中させた。

一方、温水の戻り側は、前記往き側に対して小根太を挟んで反対側に沿って配管した。

このような配管形態を採用すると、小根太側の昇温とマット本体側の昇温スピードが略同一となり、従来のように小根太に沿ったエリアが特に立ち上がり時において昇温スピードが遅くなるということがなくなる。

図１及び図２に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。符号の１は平面視四角形のマット本体であって、このマット本体１には、木質製の小根太３が一定の間隔で平行に挿入（組み付け）されていると共にこれらの小根太３の上端３ａとマット本体１の上辺２ａ間及び下端３ｂとマット本体１の下辺２ｂ間には、温水往き側４ａの温水パイプ４が２本の小根太３−１、３−２の先端３ａを跨いでＵターンするＵターンスペース５が形成されている。更に２本及び３本目の小根太３−２、３−３の下端３ｂとマット本体１の下辺２ｂ間には、温水戻り側４ｂが２本の小根太３−２、３−３を跨いでＵターンするスペース５が形成され、以下同じように上下にＵターンスペース５が形成されている。

本実施例では、一番左端に位置する小根太３−１のみ、下辺２ｂまで延長されており、この理由は、この小根太３−１の下端３ｂ側にはＵターンスペース５を形成する必要がなく、またフローリング床材１１の支持を少しでも多くとるためであるが、必ずしもこの構成は必須ではない。

４は、１回路からなる温水パイプ全体を示し、この温水パイプ５の往き側４ａは、一番左端の小根太３−１の左縁に沿って上昇し、Ｕターンスペース５においては２本の小根太３−１、３−２の先端３ａを跨いで２本目の小根太３−２の右縁に沿って下降し、下端３ｂ側ではそのままＵターンして３本目の小根太３−３の左縁に沿って上昇し、３番目及び４番目の小根太３−３、３−４の先端３ａを跨ぐようにしてＵターンスペース５でＵターンを行い、以下同じパターンでマット本体１の右端の小根太３−８に至り、この右端の小根太３−８の下端のＵターンスペース５でＵターンして温水パイプ４の戻り側４ｂに移行し、この戻り側４ｂは先程の往き側４ａと同じパターンで小根太３の下端３ｂ側のＵターンスペース５でＵターンを行い、一番目の小根太３−１の右縁に沿って下降し、戻り口９から熱源機側に至る。

なお、上記実施例は、小根太３−１〜３−８のケースであるが、これ以上の本数が１枚のマット本体１に挿入されている場合も、同様のパターンで配管される。

比較例

図２において、符号の１０は均熱シートである。本実施例の温水マットにおいては、室温約２０℃下、約６０℃の温水を入口８から温水パイプ４内に供給して数時間が経過し略平衡状態となったとき、小根太４が位置しないマット本体１の上面の温度と小根太３に沿った上面の温度の差は最大で６．１℃を示した。

一方、図３に示した従来例の場合、室温２０℃下、約６０℃の温水を供給して数時間が経過し略平衡状態となったとき、小根太４が位置しないマット本体１の上面の温度と小根太３に沿った上面の温度の差は最大で７．６℃を示した。この実験結果からも、本実施例において温度分布の均一化が従来例に比較して改善されていることがわかる。

１．マット本体
３．小根太
４．温水パイプ
４ａ．温水パイプの往き側
４ｂ．温水パイプの戻り側
５．Ｕターンスペース
８．温水往き口
９．温水戻り口
１０．均熱シート
１１．フローリング床材

Claims (5)

1. 平面視四角形のマット本体の対向する上辺と下辺間に小根太を一定の間隔で挿入すると共にこの小根太の上端部及び下端部と前記マット本体の上辺及び下辺間にはそれぞれ温水パイプのUターンスペースが形成されていること、
   前記マット本体に配管される温水パイプの往き側は、熱源機側に結ばれる温水入口を経由して左端側に挿入された小根太の左縁に沿って上昇したのち、前記Uターンスペースにおいて２本の小根太の上端部を跨いでUターンを行ってから２本目の小根太の右縁に沿って下降し、下端側のUターンスペースにおいては２本目と３本目の小根太間においてUターンを行ってから３本目の小根太の左縁に沿って上昇したのち、上辺側のUターンスペースにおいては３本目と４本目の２本の小根太の先端部を跨いでＵターンを行い、４番目の小根太の右縁に沿って下降し、下辺側は前記と同じように４番目と５番目の小根太の下端部間でUターンを行い、以後同じパターンで配管され、戻りの配管は前記往き側が沿って上昇及び下降したときの小根太の縁の反対側の縁に沿って上昇及び下降して往き側の配管とで小根太を左右から挟み込むようにしてマット本体の上辺及び下辺側でＵターンしながら往き側と同じパターンで配管されていること、
   を特徴とする小根太入り温水マット。
2. 前記温水パイプは、往きと戻りが連続した１回路で構成されていること、を特徴とする請求項１に記載の小根太入り温水マット。
3. 前記配管を終えたマット本体の上面には、アルミ箔製の均熱シートが張り合わされていること、を特徴とする請求項１に記載の小根太入り温水マット。
4. 前記マット本体には、前記小根太を利用してフローリング床材が釘打ちされていること、を特徴とする請求項１に記載の小根太入り温水マット。
5. 前記マット本体において、均熱シートは小根太の上面においてカットすることにより、小根太部分を露出させているか、又は小根太の位置が目視で判るように前記均熱シートの上面に目印が付されていること、を特徴とする請求項１に記載の小根太入り温水マット。

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