JP3664540B2 - 床冷暖房用パネル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床冷暖房用パネルに関し、より詳細には、上面に一定の溝パターンを有する同一形状寸法の床冷暖房パネルを下地板に多数敷き詰め、前記溝パターンの溝を選択して一本の柔軟性のあるパイプを連続に一巡して嵌め込み、該パイプに冷水，温水等の熱媒体を流して冷暖房する床冷暖房用パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷温水を用いた床冷暖房は、フローリング（床板）下面に敷き詰めた床冷暖房パネルの内部にパイプを埋め込み、埋められたパイプ中に冷房では冷水、暖房では温水等の熱媒体を流して床全面を冷暖房するものであり、省スペースで、空気を汚染せず、しかも、ランニングコストは、ファンヒータやルームエアコン等と比較して安価であり経済的にも優れた冷暖房装置である。特に、床暖房では、パイプから供給される熱量の約６０％が輻射により放出され、残りの約４０％が対流により部屋内に伝えられ、部屋の空気が安定してるので、輻射と対流とがバランスし、部屋の上下部に温度差のない理想的な温度分布が得られるので、快適な暖房をとることができる。
【０００３】
床板は、大引の上部に略等間隔に固定された根太上に貼り付けられ、平板状の断熱材の中に冷水，温水等の熱媒体を流すパイプが埋め込まれた床冷暖房パネルは、根太の間に根太とパイプが平行に取り付けられ、隣接する床冷暖房パネルのパイプは、床面を一巡して熱媒体が流れるように接続される。しかし、隣接した床冷暖房パネルのパイプを接続するためには、根太を切断するか、又は根太に開口部を設けて接続パイプを継ぐ必要がある。この方式の床冷暖房パネルの布設は建築物の強度を低下させるだけでなく、現場工事の接続に時間と熟練を要した。これに対し、本出願人は、先に、現場での作業を少くして床冷暖房を効率よく行うことができる図４に示す床冷暖房用パネルを提案した。
【０００４】
図４は、従来の床冷暖房用パネルを説明するための図で、図４（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の矢視Ｙ−Ｙ線断面拡大図であり、図中、２１は大引、２２は根太、２３は下地板、２４は床板、２５はパイプ（シームレスパイプ）、２６（２６-１〜２６-５）は端部パネル板、２７-１，２７-２はそれぞれ他の端板パネル板、２８は床冷暖房用パネルである。
【０００５】
図４に示した、従来の床冷暖房用パネルは、下地板２３に敷き詰めて床板２４を均一に冷却又は加温するため、冷水又は温水を流す一本のパイプ２５がつづら折り状に配置される。すなわち、パイプ２５を挿入する溝を連続したつづら折り状となるように断熱板上に設けたもので、床冷暖房用パネルは、各々直線と曲線とに区分した溝形状を有している。
【０００６】
図４（Ｂ）に示すように、パネル２８は、下地板２３上面に敷かれ、該パネル２８の上面にはフローリング（床板）２４が敷き詰められる。なお、下地板２３は大引２１上面に固着された根太２２上に張り詰められる。下地板２３を張り詰める面を、例えば、図４（Ａ）に示すＡＢＣＤ面すると、これの中央部分の区画ＥＦＧＨには、互いに平行な直線溝２８-１，２８-２，〜，２８-４を有するパネル２８が敷かれ、上部区画ＡＢＦＥには、前記直線溝２８-１，〜，２８-４に連続して接続される半円溝２６ａ，２６ｂを有する端部パネル板（２６-１，２６-３，２６-５）と、下部区画ＨＧＣＤには、前記端部パネル板（２６-２，２６-４）の他に、熱媒体の流入側溝２７ｂおよび流出部の溝２７ｃを有する端部パネル板の２７-１、および、最終折り返しの角部分である折り返し溝２７ｄを有する端部パネル板の２７−２備えられている。
【０００７】
図４（Ａ）に示した、従来の床冷暖房パネルには、まず、直線溝２８-１，２８-２を有するパネル２８が区画ＥＦＧＨに横並びに配置される。このとき、直線溝２８-１，２８-２，２８-３，…，２８-ｎの溝間隔は等しくなるように選ばれている。上部区画ＡＢＦＥでは、直線溝２８-１と２８-４を端部パネル板２６-１の半円溝２６ａとＰ₁−Ｐ₂で接続し、直線溝２８-２と２８-３を半円溝２６ｂとＱ₁，Ｑ₂で接続する。その他、該端部パネル板２６-１と同様の接続をする端部パネル板２６-１，２６-３，２６-５が配置される。同様に、下部区画ＨＧＣＤにおいても、端部パネル板２６-２，２６-４が配置され、残りの角部分は、直線溝２８-１と接続される流入溝２７ｂ、直線溝２８-２と接続される流出溝２７ｃを有する端部パネル板２７−１と、床冷暖房パネル２８の直線溝２８-ｎで折り返される折り返し溝２７ａを有する端部パネル板２７-２が配置されて、これらの各々の溝に柔軟な一本のパイプが嵌め込まれ、熱媒体をＰから流入して一巡し、Ｑから流出するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示した従来の床冷暖房用パネルは、冷水・温水等の熱媒体が流れる一本のパイプをつづら折り状に配置して床面均一に冷房又は暖房できるようにしているが、このために、床冷暖房用パネルは、パイプを嵌み込むための直線溝を有するパネル２８（斜線部参照）と、二つの同心半円弧溝を有する端部パネル板２６（斜線部参照）と、端部に設置される平行溝を有する端部パネル板２７-１（斜線部参照）及び一つの半円弧を有する端部パネル板２７-２（斜線部参照）の複数種類（図４では、４種類）を用意しなければならず、不経済で、取り扱いにおいても不便があった。
【０００９】
本発明は、上述の実情に鑑みてなされたもので、同一形状寸法で、且つ、同一の溝パターンを有して、床面均一に冷暖房可能な床冷暖房用パネルを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上面に溝を有する複数の床冷暖房パネルを下地板に敷き詰め、前記溝に冷温水の熱媒体を流す一本のパイプを嵌め込み、該パイプ内を流れる熱媒体を介して冷暖房する床冷暖房システムにおいて、前記床冷暖房パネルは、厚さが等しく四隅が直角な四角形で、形状寸法が等しい断熱材平板で、表面に複数形状の溝による同一の溝パターンを有し、該溝は、前記敷き詰めた一端側の該床冷暖房パネルから前記パイプを配設した時、該パイプが他の床冷暖房パネルすべてを通って往復し、該パイプがすべての床冷暖房パネルを一巡して前記一端側の床冷暖房パネルに出る連続溝を形成することのできる溝パターンを有し、該溝パターンは、前記四角形の縦辺を２等分した横線が、縦辺と交わる点および該横線を偶数等分した奇数個の点を中心とし、互いに接する等半径の半小円および小円の円周を溝とした小円溝と、前記半小円を含み半小円の中心点から１つおきの中心点を中心とし、該小円の３倍の半径を有する半大円および大円の円周を溝とした大円溝と、前記半小円と小円および小円と小円とが接する点を通り、前記縦辺に平行した偶数本の直線を溝とした直線溝とで構成するようにしたものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の床冷暖房用パネルにおいて、前記床冷暖房パネルは、有機高分子発泡材からなる断熱部材で構成したものである。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１に記載の床冷暖房用パネルにおいて、前記床冷暖房パネルは、前記断熱材平板の上面に接合された良熱伝導薄膜とからなるようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による床冷暖房用パネルの第１の実施形態例を説明するための図で、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の矢視Ｘ−Ｘ線断面図であり、図中、１は床冷暖房用パネル（以後、パネルと記す）、２は有機高分子発泡材、３は伝熱膜、４-１，４-２，４-３，４-４は直線溝、５-１,５-５は半小円溝、５-２，５-３，５-４は小円溝、６-１，６-３は半大円溝、６-２は大円溝である。
【００１５】
図１に示したパネル１は、ポリプロピレン等の有機高分子からなる断熱性の発泡材２を基材とした四角形板状体の表面に偶数本の直線溝と、該直線溝に円周溝が交わる奇数本の小円溝と、１つおきの小円溝に同心な奇数本の大円溝からなる溝パターンを有するものである。なお、該溝パターンを成形後、冷暖房の立ち上げを早く、床面の温度ムラを小さくし、且つ敷き詰めたとき各々の溝パターンの溝が正確に連続する施工ができるようにするために、上面にアルミニウム等の熱良導材の伝熱膜３を付着したものである。熱良導材は不透明であるため溝パターンの確認はできないが膜状にすると、溝パターン部分で凹部となり、溝パターンを判別することができ、パイプ嵌め込みの施工がしやすくなる。
【００１６】
次に、図１に示したパネル１および溝パターンの配置および形状寸法について述べる。
パネル１は厚さが等しく、図示のように、正方形又は矩形ＡＢＣＤからなる一定形状で、表面に偶数の直線溝４-１，〜，４-４と、奇数の小円溝５-１，〜，５-５、および大円溝６-１，６-２，６-３からなる溝パターンが形成されている。各溝は幅および深さが等しく、熱媒体が流れるパイプの径よりも僅かに大きくしている。
【００１７】
小円溝５-１，〜，５-５の中心０₁，〜，Ｏ₅は、縦辺ＡＤとＢＣを２等分した横線Ｘ−Ｘ上にあり、中心Ｏ₁は縦辺ＡＤと横線と交わる点、中心Ｏ₅は縦辺ＢＣと横線と交わる点であり、他の中心Ｏ₂，Ｏ₃，Ｏ₄は横線を四等分（偶数等分）した点にあり、小円溝５-１，〜，５-５は四等分した間隔を直径とした円の円周上に形成された溝で、各々の溝は交わっており、小円溝５-１および５-５は半小円溝となっている。大円溝６-１，６-２，６-３は中心Ｏ₁，Ｏ₃，Ｏ₅を中心とし小円溝の３倍の直径を有する円周上に形成された溝で、大円溝６-１および６-３は半大円溝となっている。直線溝４-１，４-２，４-３，４-４は小円溝５-１，〜，５-５が各々交わる点（隣接する中心間隔の１／２の点）を通り、縦辺ＡＤに平行な溝であり、各々の溝は前記横線上で交わっている。
【００１８】
図２は、図１に示す床冷暖房用パネルを床に敷き詰めた場合の溝内に埋め込まれるパイプの平面形状を説明するための図であり、溝パターンを点線、パイプを嵌め込む溝を実線で示す。また、図１と同様の作用をする部分には、図１の場合と同じ参照番号を付してある。
【００１９】
図２において、矩形ＰＱＲＳは、パネル１を敷き詰める床面積をあらわしており、該面積内には、説明を容易にするため、６枚のパネル１-１，１-２,…,１-６が敷かれている。なお、図２においては、パネル１の数を６枚としたが、正方形又は矩形状の床面形状に合わせて、縦辺ＡＤ，ＢＣを短く切断して任意の数のパネルを敷くことができる。
【００２０】
図２において、パネル１-１の直線溝４-１を熱媒体が流入する流入側、直線溝４-２を流出側として、熱媒体が流れる柔軟なパイプが嵌め込まれる嵌め込み溝を直線で示す。流入側のパネル１-１の直線溝４-１は、パネル１-２の直線溝１-４に接続され、更にパネル１-２の大円溝６-２，直線溝４-４を通り、パネル１-１の直線溝４-４および半小円溝５-５から、半小円溝５-５に接続され小円溝となるパネル１-３の半小円溝５-１と直線溝４-１に接続される。パネル１-３の該直線溝４-１は、パネル１-４の直線溝４-１，大円溝６-２および直線溝４-４を通り再びパネル１-３の直線溝４-４に接続され、パネル１-４の半小円溝５-５から、該半小円溝５-５に接続されるパネル１-５の半小円溝５-１，直線溝４-１を経てパネル１-６に至る。パネル１-６では、直線溝４-１，大円溝６-２および直線溝４-４を経て再びパネル１-５の直線溝４-４，小円溝５-４に達して流入路が終り、以後、流出側となる溝に接続される。
【００２１】
流出側の溝経路は、パネル１-５の直線溝４-３を通り、パネル１-６の直線溝４-３，小円溝５-３および直線溝４-２を経て再びパネル１-５の直線溝４-２，半大円溝６-１を通りパネル１-３に至る。パネル１-３では、パネル１-５の半大円溝６-１と接続される半大円溝６-３と直線溝４-３を経てパネル１-４に至り、パネル１-４の直線溝４-３，小円溝５-３および直線溝４-２を経て再びパネル１-３に戻り、パネル１-３の直線溝４-２，半大円溝６-１を経てパネル１-１に至る。パネル１-１では、半大円溝６-３，直線溝４-３を経てパネル１-２に至り、パネル１-２の直線溝４-３，小円溝５-３および直線溝４-２を経て再びパネル１-１に至り、パネル１-１の直線溝４-２に達する。
【００２２】
以上のように、熱媒体の流入側と流出側との間で溝は、床面ＰＱＲＳを略等間隔に、しかも、直線と円とを組合せた連続した曲線により略均等に区分して一巡するので、溝内に柔軟な一本のパイプを容易に嵌め込むことができ、従って、床面ＰＱＲＳを均一に冷暖房することができる。なお、各々のパネル１の面積は、通常の床面積に対して充分小さく選んであるので、床面ＰＱＲＳの多小の寸法違いがあってもパネル１の辺を床面積に合わせて切断することにより容易に床面に敷き詰めることができる。
【００２３】
図３は、図１に示した床冷暖房用パネルの他の実施形態例を説明するための図であり、図中、７は床冷暖房用パネル（パネル）、８-１，８-２，８-３，８-４は直線溝、９-１，９-５は（１／４）小円溝、９-２，９-３，９-４は半小円溝、１０-１，１０-３は（１／４）大円溝、１０-２は半大円溝である。
【００２４】
図１に示したパネル１の直線溝４-１，４-２,…,４-４の溝間隔は、小面積の床ＰＱＲＳに適した冷暖房を行うために定められた間隔であるが、大面積の床、例えば、体育館の床などの場合は、直線溝の間隔を大きくすることが経済的である。
図３に示したパネル７は、図１に示した四角形ＡＢＣＤのパネル１を中心Ｏ₁〜Ｏ₅を結ぶ線で半分に分割した溝形状を有している。
【００２５】
パネル７の溝パターンの溝形状は、偶数の直線溝８-１，８-２，〜，８-４と、該直線溝の各々に接し中心Ｏ₂，Ｏ₃，Ｏ₄を有する半小円溝９-２，９-３，９-４および中心Ｏ₁，Ｏ₅を有する（１／４）小円溝９-１，９-５と、該（１／４）小円溝と同心な３倍直径の（１／４）大円溝１０-１，１０-３および中心Ｏ₃を有し半小円溝９-３と同心で３倍直径の半大円溝１０-２からなっている。
【００２６】
パネル７を敷き詰める場合も、図２に示した場合と同様に、連続した直線と半円とからなるつづら折り形状の一巡した連続曲線が形成できる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の発明に対応する効果：上面に溝を有する複数の床冷暖房パネルを下地板に敷き詰め、前記溝に冷温水の熱媒体を流す一本のパイプを嵌め込み、該パイプ内を流れる熱媒体を介して冷暖房する床冷暖房システムにおいて、前記床冷暖房パネルは、厚さが等しく四隅が直角な四角形で、形状寸法が等しい断熱材平板で、表面に複数形状の溝による同一の溝パターンを有し、該溝は、前記敷き詰めた一端側の該床冷暖房パネルから前記パイプを配設した時、該パイプが他の床冷暖房パネルすべてを通って往復し、該パイプがすべての床冷暖房パネルを一巡して前記一端側の床冷暖房パネルに出る連続溝を形成することのできる溝パターンを有し、該溝パターンは、前記四角形の縦辺を２等分した横線が、縦辺と交わる点および該横線を偶数等分した奇数個の点を中心とし、互いに接する等半径の半小円および小円の円周を溝とした小円溝と、前記半小円を含み半小円の中心点から１つおきの中心点を中心とし、該小円の３倍の半径を有する半大円および大円の円周を溝とした大円溝と、前記半小円と小円および小円と小円とが接する点を通り、前記縦辺に平行した偶数本の直線を溝とした直線溝とで構成したので、同一形状，同一溝形状をもったパネルを敷き詰めることにより連続したつづら折り形状の曲線により、均等に床面を区分することができ、安価で高質な床冷暖房が得られる。
【００２９】
請求項２の発明に対応する効果：請求項１に記載の床冷暖房用パネルにおいて、前記床冷暖房パネルは、有機高分子発泡材からなる断熱部材で構成し、下地板側が断熱されるので、熱効率が高くなるとともに、請求項１と同様の効果が得られる。
【００３０】
請求項３の発明に対応する効果：請求項１に記載の床冷暖房用パネルにおいて、前記床冷暖房パネルは、前記断熱材の上面に接合された良熱伝導材とで構成することにより、上面の良熱伝導材は不透明であるが、膜であるため溝パターン部分は凹部となり、該溝パターンを目視判別できるため溝合せ，嵌め込み等の施工が容易となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による床冷暖房用パネルの第１の実施形態例を説明するための図である。
【図２】 図１に示す床冷暖房用パネルを床に敷き詰めた場合の溝内に埋め込まれるシームレスパイプの平面形状を説明するための図である。
【図３】 本発明による床冷暖房用パネルの第２の実施形態例を説明するための図ある。
【図４】 従来の床冷暖房用パネルを説明するための図である。
【符号の説明】
１，７…床冷暖房用パネル、２…有機高分子発砲材、３…伝熱薄板、４-１，４-２，４-３，４-４，８-１，８-２，８-３，８-４…直線溝、５-１,５-５…半小円溝、５-２，〜，５-４…小円溝、６-１，６-３…半大円溝、６-２…大円溝、９-１，９-５…（１／４）小円溝、９-２，９-３，９-４…半小円溝、１０-１，１０-３…（１／４）大円溝、１０-２…半大円溝。

Claims (3)

1. 上面に溝を有する複数の床冷暖房パネルを下地板に敷き詰め、前記溝に冷温水の熱媒体を流す一本のパイプを嵌め込み、該パイプ内を流れる熱媒体を介して冷暖房する床冷暖房システムにおいて、前記床冷暖房パネルは、厚さが等しく四隅が直角な四角形で、形状寸法が等しい断熱材平板で、表面に複数形状の溝による同一の溝パターンを有し、該溝は、前記敷き詰めた一端側の該床冷暖房パネルから前記パイプを配設した時、該パイプが他の床冷暖房パネルすべてを通って往復し、該パイプがすべての床冷暖房パネルを一巡して前記一端側の床冷暖房パネルに出る連続溝を形成することのできる溝パターンを有し、該溝パターンは、前記四角形の縦辺を２等分した横線が、縦辺と交わる点および該横線を偶数等分した奇数個の点を中心とし、互いに接する等半径の半小円および小円の円周を溝とした小円溝と、前記半小円を含み半小円の中心点から１つおきの中心点を中心とし、該小円の３倍の半径を有する半大円および大円の円周を溝とした大円溝と、前記半小円と小円および小円と小円とが接する点を通り、前記縦辺に平行した偶数本の直線を溝とした直線溝とで構成したことを特徴とする床冷暖房用パネル。
2. 前記床冷暖房パネルは、有機高分子発泡材からなる断熱部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の床冷暖房用パネル。
3. 前記床冷暖房パネルは、前記断熱材平板の上面に接合された良熱伝導膜とからなることを特徴とする請求項１に記載の床冷暖房用パネル。

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