JP2631903B2 - ユニットバス床部の暖房構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ユニットバスの洗い場床部の暖房構造に
関する。

〔従来の技術〕

冬期の寒冷地では、浴室洗い場の床面が非常に冷た
く、入浴時に不快感をもつこと多い。

従来、浴室の洗い場の床暖房器具として、電気ヒータ
ー式のマットが市販されているが、浴室のような水廻り
でヒーター等の電気器具を用いるのは危険であり、ま
た、衛生上定期的に清掃を行わなければならない等の煩
雑さがある。また、電気ヒーター方式であるため仕様コ
ストも少なくない。

また、洗い場の床部に電気ヒーターを埋め込んだユニ
ットバスも知られているが、上述したマットと同様、ヒ
ーターを水廻りで用いるのは好ましくなく、また、製造
コスト、仕様コストともに高いという難点がある。

本発明はこのような従来の問題に鑑み、電気ヒーター
のような危険がなく、製造コストおよび使用コストも低
く、しかも洗い場床部を適温に暖房することができるユ
ニットバス床部の暖房構造を提供しようとするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

このため本発明は、ヒートパイプを利用して追焚ボイ
ラから供給される湯の熱と浴槽内の湯の熱とを洗い場の
床部に伝え、床部の暖房を行うようにしたもので、その
特徴とするところは、ユニットバス本体に組み付けられ
る洗い場用の床部材の裏面に、複数本の独立したヒート
パイプを固定し、浴槽壁に沿ってダクトを設け、追焚用
ボイラからの給湯管を前記ダクトの一端に接続するとと
もに、ダクトの他端を浴槽の給湯口と連通させ、前記床
部材の裏面に固定された各ヒートパイプの集熱部を前記
ダクトに接続したユニットバス床部の暖房構造である。

ヒートパイプの集熱部は、ダクト壁部に接触または埋
設するようダクトに対し接続してもよいが、湯からの集
熱を効率的に行うという面から、ダクト内部の湯と直接
接触させるようすることが好ましい。例えば、ヒートパ
イプによる集熱を浴槽内の湯から行おうとした場合、ヒ
ートパイプ集熱部を浴槽内に突出するような状態に設け
ることはできず、集熱部を湯と十分な接触面積で直接接
触させるためには構造上特別な工夫を必要とする。この
点本発明は、ヒートパイプを浴槽ではなくダクトに接続
して湯からの集熱を行うため、ヒートパイプの集熱部を
そのままダクト内に挿入することができ、十分な接触面
積で湯と接触させることができる。

また、洗い場の床材は、合成樹脂に、該樹脂よりも熱
伝導性の高い金属、セラミックまたは他の無機質の粉末
を１種または２種以上混入した合成樹脂板により構成す
ることが好ましい。

また、ヒートパイプの膨張による床材や壁材の破損を
防止するため、洗い場床部側のヒートパイプの端部を弾
性被覆材により被覆することが好ましい。

〔作用〕

ヒートパイプの集熱部（蒸発部）は、ダクト内の湯か
ら直接またはダクトの壁部を介して間接に集熱し、これ
を洗い場床部の内部に埋め込まれた放熱部（凝縮部）に
伝える。この放熱部からの放熱により、床部が暖房され
る。

浴室洗い場の床部は、入浴の際、浴室に足を踏み入れ
た時に冷たく感じない程度に暖房されていればよく、上
記ヒートパイプの作用により、少なくともその程度の温
度には床部を暖房することができる。特に、普通、浴槽
の湯は熱目に沸かし、しかも沸かしてから直ぐには入ら
ないことが多く、したがって、入浴までの間にヒートパ
イプの作用により床部が適切に暖房される。

本発明では、ヒートパイプによる集熱は直接的には追
焚用ボイラからの給湯途中にある湯に対して行われる
が、ダクトを浴槽に接して設けることにより浴槽内の湯
の熱がダクト内に及ぼされるため、ヒートパイプは間接
的に浴槽内の湯の熱からも集熱することになり、したが
って、高い集熱効率が得られる。しかも、ボイラによる
追焚を止めた場合には、ヒートパイプは浴槽内の湯の熱
をダクトを介して間接的に集熱して床部に暖房するた
め、長時間にわたって暖房効果が維持される。つまり、
浴槽内の湯は追焚等をしなくても比較的長い時間、集熱
できる程度の温度を保持しており、したがって、このよ
うな浴槽内の残湯の熱をダクト内の湯を介してヒートパ
イプが集熱するため、ボイラによる追焚を禁止した後も
長時間にわたって洗い場床部の暖房効果が維持される。

洗い場の床材を合成樹脂板により構成する場合、この
床材として、合成樹脂に、該樹脂よりも熱伝導性の高い
金属、セラミックまたは他の無機質の粉末を１種または
２種以上混入した合成樹脂板を用いることにより、床材
の熱伝導性を高め、床部の暖房をより効率的に行うこと
ができる。

ヒートパイプは、その作動時に線膨張により軸方向に
伸び、また、ヒートパイプ端部をパイプを圧着すること
により形成した場合には、その端部が径方向等に膨出す
る場合があり、このようにヒートパイプが膨張するとヒ
ートパイプ端部が接してる床材や壁材が破損するおそれ
がある。この点、ヒートパイプの端部をシリコンゴム等
の弾性材で被覆すれば、ヒートパイプが膨張してもその
膨張代を弾性被覆材が吸収し、床材や壁材の破損を適切
に防止することができる。

〔実施例〕

第１図ないし第３図は、本発明の一実施例を示すもの
で、１はユニットバス本体の一部を構成する浴槽、２は
洗い場、３はその床部（床部材）、４は追焚用のボイラ
からの給湯管である。

第12図（ａ）、（ｂ）はこの床部を構成する床部材と
ユニットバス本体との関係を示している。ユニットバス
は例えばFRP等により構成され、ユニット本体Ａに対し
て、別型で製作された床部材Ｂが据付け場所で組み付け
られるように構成されている。そして、床部材Ｂの裏面
には複数本の独立したヒートパイプ５が固定されてい
る。

一方、浴槽１の洗い場側の外側下部には、浴槽長手方
向に沿ったダクト６が取り付けられている。このダクト
６の一端には前記給湯管４が接続され、またダクト６の
他端は、浴槽１に設けられた給湯口７と連通している。

そして、前記各ヒートパイプ５の集熱部51（蒸発部）
は、第３図に示すように、ダクト６内に挿入され、集熱
部51はその全周が湯と接触するようになっている。この
集熱部51に対し、床部３の内部に位置するヒートパイプ
部分が放熱部52（凝縮部）を構成している。

以上の実施例では、ヒートパイプ５の集熱部51は、ダ
クト６内の湯から直接集熱し、この熱を洗い場床部の内
部に埋め込まれた放熱部52に伝える。したがって、浴槽
１の湯から集熱を行う場合に較べ、より高温の湯から集
熱でき、ヒートパイプ５による暖房効果により高めるこ
とができる。また、ダクト６内には浴槽１の湯の熱も及
ぼされるため、集熱温度を確保する上でより有利であ
る。

また、ボイラによる追焚を止めた場合には、浴槽１内
の湯の熱がダクト６内に伝えられるため、ヒートパイプ
５はこの熱を集熱して床部を暖房することになる。

なお、集熱部51のダクト６に対する接続構造は任意で
あり、例えば、第４図に示すように取付金具８を用いて
接続するようにしてもよい。

集熱部51には取付金具８が固定され、集熱部51は、こ
の取付金具８を介してダクト６の側壁61に接続されてい
る。筒状の取付金具８は、その内部に挿入されるヒート
パイプとの間で適当な間隙Ｓが形成されるような内径を
有し、且つダクト外側に位置すべき端部81がヒートパイ
プと嵌合するよう構成されている。前記端部81に嵌合・
固定されるヒートパイプは、その集熱部51が取付金具８
が内部に位置する。そして、ヒートパイプ５は、取付金
具８を側壁61に貫設された取付孔62に嵌挿・固定するこ
とにより、ダクト６に接続されている。取付金具８の内
部にはダクト内の湯が入り込むため、集熱部51の全周を
湯と接触させることができる。

第５図はヒートパイプ４とダクト６との他の接続例を
示すもので、ダクトの側壁61を貫通する集熱部51の先端
に集熱板13を溶接等により固定し、集熱板13をダクト内
壁に密着させるようにして設けたものである。ダクト外
側のヒートパイプには複数のネジ孔を有するフランジ部
14が設けられ、前記各ネジ孔に取り付けられる固定ボル
ト15を締め付けることで、ヒートパイプ５をタクト６に
対して固定している。なお、16は取付孔62とヒートパイ
プ５間に設けられるシール部材である。

なお、上記接続構造において、ダクト内壁面に凹部を
設け、集熱板13をこの凹部に嵌め込むことにより、集熱
板13をダクト内壁面と面一となるようにすることもでき
る。

なお、集熱効率は劣るが、第６図に示すように、集熱
部51をダクト６の壁部に接触または埋設させる構造とす
ることもでき。また、ダクト６の構造に限定はなく、第
３図に示すようにアングル状の部材を浴槽壁に固定する
ことにより形成してもよいし、或いは第６図に示すよう
に、筒状ないし管状の部材９を固定手段10により浴槽壁
に固定することにより形成してもよい。また、ダクト６
の取付位置や長さ等も特に限定はなく、浴槽底部等に設
けてもよいし、浴槽の長手方向の一部に設けるようにし
てもよい。

以上の各実施例において、床材に対するヒートパイプ
の取付構造は任意であるが、例えば、第７図（ａ）〜
（ｃ）に示すような構造とすることができる。

このうち、第７図（ａ）はヒートパイプ５を取付金具
11により床材31の裏面に固定した例、（ｂ）はヒートパ
イプ５を床材31の裏面に埋め込んだ例、（ｃ）は床材31
の裏面に配したヒートパイプ５をその周囲の充填材12で
固定した例であり、この他にもヒートパイプ５を床材内
部に完全に埋設する等、適宜な構成とすることができ
る。

本発明の暖房構造では、ヒートパイプの放熱部から床
材に対する放熱を効率的に行わせることが好ましい。第
８図ないし第11図は、そのためのヒートパイプの床材に
対する取付構造例を示す示すもので、ヒートパイプ５に
密着当接すべき半割筒状の保持部171と床材に密着当接
すべき穴付き放熱板部172とを備えた金属製の押え板17
を用いて、ヒートパイプ５をこの押え板17により床材３
の裏面に当接させ、前記押え板17を樹脂18（例えば、FR
P樹脂）等で床材３の裏面に固着したものである。

このうち第８図および第９図に示すものは、押え板17
を、その放熱板部171が複数の穴173を有する板状部材に
より構成したものである。

また、第10図および第11図に示すものは、押え板17を
金網により構成したものである。

なお、押え板17は樹脂の他、モルタル等により床材３
の裏面に固着することができる。

このような構造によれば、放熱部52から放熱される熱
は、その一部が直接床材３に伝えられるとともに、他の
一部が金属製の押え板17を介して床材３に伝えられ、こ
れによって床部が暖房される。押え板17は、その放熱板
部172が床材３の裏面に密着当接しているため、床材３
との間で広い放熱面積を確保することができ、床材３を
効果的に加熱することができる。

また、押え板17は床材３の補強材にもなり、さらに、
樹脂やモルタル等により床材裏面に固着させる際、放熱
板部172が穴付きであるため、床材３に対する良好な接
着性を得ることができる。

また、一般にヒートパイプ５は水平状に配置しても作
動するが、凝縮液の集熱部51への還流を確実にするた
め、集熱部51の位置が低くなるように、若干の傾斜を付
けることもできる。

また、ヒートパイプ５は、その作動時に線膨張により
軸方向に伸び、また、ヒートパイプ端部をパイプを圧着
することにより形成した場合には、その端部が径方向等
に膨出する場合があり、このようにヒートパイプが膨張
すると、ヒートパイプ端部が接している床材や壁材が破
損するおそれがある。このような問題を防止するため、
ヒートパイプ５の端部をシリコンゴムの弾性被覆材で被
覆すること好ましい。これにより、膨張によってヒート
パイプ５の端部が軸方向、径方向に伸びても、その膨張
代が弾性被覆材により吸収され、ヒートパイプ５の端部
が接している床材や壁材の破損を適切に防止することが
できる。

なお、ヒートパイプの構成および配置は上記実施例に
限定されるものではなく、従来公知のヒートパイプをは
じめとする任意のタイプのヒートパイプを用いることが
でき、また、その配置も任意である。また、一般にヒー
トパイプは、その作動流体の圧力に耐え得るようにする
ため、断面真円のものが用いられるが、作動流体の圧力
の程度によっては断面が扁平状のものを用いることも可
能であり、このようなヒートパイプを用いれば、床材に
対する放熱効率をより高めることができる。

また、ヒートパイプは洗い場の床内部から、さらに壁
部側に延設してもよい。

本発明者らの実験によれば、本発明の暖房構造をFRP
製バスユニットに適用し、追焚用ボイラにより湯を50℃
に追焚した場合、追焚開始から約20分経過後に、床部表
面温度は約27℃となった。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によれば、ヒートパイプを利用して
追焚ボイラから供給される湯の熱と浴槽内の湯の熱とを
洗い場の床部に伝え、洗い場床部を適温に暖房すること
ができる。すなわち本発明では、ヒートパイプによる集
熱は直接的には追焚用ボイラからの給湯途中にある湯に
対して行われるが、ダクトを浴槽に接して設けることに
より浴槽内の湯の熱がダクト内に及ぼされるため、ヒー
トパイプは間接的に浴槽内の湯の熱からも集熱すること
になり、したがって、高い集熱効率が得られるという利
点があり、しかも、ボイラによる追焚を止めた場合に
は、ヒートパイプは浴槽内の湯の熱をダクトを介して間
接的に集熱して床部を暖房するため、長時間にわたって
暖房効果を維持できる。すなわち、浴槽内の湯は追焚等
をしなくても比較的長い時間、集熱できる程度の温度を
保持しており、したがって、このような浴槽内の残湯の
熱をダクト内の湯を介してヒートパイプが集熱するた
め、ボイラによる追焚を停止した後も長時間にわたって
洗い場床部の暖房効果を維持することができる。

また、配管系や熱交換器等に残留する湯とは異なり、
浴槽内の残湯はなかなか冷めにくく、この残湯の熱が長
時間にわたってダクトに及ぼされ、このため寒冷地等に
おいてもダクト内の水（湯）が凍結しにくく、ダクトに
凍結防止用のヒーター等を設けなくても暖房機構を正常
に作動させることができ、設備コスト、ランニグコスト
を低く抑えることができる。

また、本発明はユニットバス本体に組み付けられる洗
い場用の床部材の裏面にヒートパイプが固定され、この
ヒートパイプの集熱部をダクトに接続するという極めて
簡易な構造であるため、ユニットバス本体から床材を取
り外すことによりヒートパイプ等のメンテナンスや修理
を極めて容易に行うことができ、また、ヒートパイプは
独立した複数のヒートパイプで構成され、それぞれの集
熱部をダクトに接続した構造であるため、一部のヒート
パイプに不具合が生じても、全体としての暖房機能が損
なわれることはなく、耐久性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図はないし第３図は本発明の一実施例を示すもの
で、第１図は洗い場床部の一部を切り欠いた状態で示す
平面図、第２図は第１図中II−II線に沿う断面図、第３
図はヒートパイプ集熱部のダクトへの接続構造を示す断
面図である。第４図ないし第６図はそれぞれ、ヒートパ
イプ集熱部のダクトへの接続構造の他の例を示す断面図
である。第７図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、ヒートパイ
プの床材への取付例を示す説明図である。第８図および
第９図はヒートパイプの床材への取付構造の他の実施例
を示すもので、第８図は床材を透視した状態で示す斜視
図、第９図は縦断面図である。第10図および第11図は、
同じくヒートパイプの床材への取付構造の他の実施例を
示すもので、第10図は床材を透視した状態で示す斜視
図、第11図は縦断面図である。第12図（ａ）、（ｂ）は
本発明によるユニットバスの床部の暖房構造を概略的に
示す説明図である。 図において、１は浴槽、２は洗い場、３は床部、４は給
湯管、５はヒートパイプ、６はダクト、７は給湯口、51
は集熱部、52は放熱部、Ａはユニット本体、Ｂは床部材
である。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ユニットバス本体に組み付けられる洗い場
   用の床部材の裏面に、複数本の独立したヒートパイプを
   固定し、浴槽壁に沿ってダクトを設け、追焚用ボイラか
   らの給湯管を前記ダクトの一端に接続するとともに、ダ
   クトの他端を浴槽の給湯口と連通させ、前記床部材の裏
   面に固定された各ヒートパイプの集熱部を前記ダクトに
   接続してなるユニットバス床部の暖房構造。
2. 【請求項２】ヒートパイプの集熱部を、ダクト内の湯に
   直接接触するようダクトに接続した請求項（１）に記載
   のユニットバス床部の暖房構造。
3. 【請求項３】ヒートパイプの集熱部をダクトの壁部に接
   触または埋設した請求項（１）に記載のユニットバス床
   部の暖房構造。
4. 【請求項４】洗い場の床材が、合成樹脂に、該樹脂より
   も熱伝導性の高い金属、セラミックまたは他の無機質の
   粉末を１種または２種以上混入してなる合成樹脂板によ
   り構成された請求項（１）、（２）または（３）に記載
   のユニットバス床部の暖房構造。
5. 【請求項５】洗い場床部側のヒートパイプの端を弾性被
   覆材により被覆してなる請求項（１）、（２）または
   （３）に記載のユニットバス床部の暖房構造。