JP3919080B2 - 放熱板用の基材パネル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放熱板用の基材パネルに関する。さらに詳しくは、一般住宅、集合住宅、商業ビルまたはホテルなどの建築物の下地材面上に敷設され、表面に刻設された溝に流体用可撓性チューブ（以下、単に流体用チューブともいう）を埋設して床暖房用放熱板（または床暖房用パネル。以下、単に放熱板ともいう）とされる、軽量で、製作、梱包、保管、輸送、敷設作業などが容易な放熱板用の基材パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、寒冷地の住宅の居住性、温暖地の住宅の寒冷期における居住性を向上させる目的で、住宅の床面から暖房する床暖房技術が提案され、実用化されている。例えば、一戸建て住宅にあっては、大引と床板との間、大引の上に敷いた下張合板の上面（または上側）などに床暖房用放熱板を組込む手法が採用され、マンションなどのような集合住宅にあっては、スラブ床の上面に直接またはスラブ床の上面に敷いた下張合板の上などに、放熱板を敷設する方法が採用されている。
【０００３】
放熱板は、例えば、特開昭６０−２２３９２２号公報、特開平３−１７５２１６号公報、特開平４−８０５９６号公報、特開平８−２６１４８５号公報などに記載されているように、軟質発泡体または硬質発泡体よりなる板状体の一方の面に溝や空間を形成し、この溝に空間部分に流体用可撓性チューブを埋設し、その表面をアルミニウム箔などの均熱材で被覆した構造のものが提案されている。
【０００４】
これら従来から知られている放熱板は、狭幅で長尺の板状体に、板状体の長さ方向に沿って形成した溝や空間に、流体用チューブを埋設するのが一般的であった。このような構造の放熱板を敷設する場合には、多くの場合、あらかじめ工場で広幅のものに組立て、敷設現場に搬入して敷設する手法が採用されている。しかしながら、この従来法によると、あらかじめ複数の板状体を広幅に組立て、表面に刻設された溝に流体用チューブを埋設するので、放熱板は折畳むと流体用チューブが挫屈したり、板状体に刻設した溝との摩擦により傷がついたりするという欠点があった。
【０００５】
流体用チューブが挫屈したり、板状体に刻設した溝との摩擦により傷がついたりするのは、流体用チューブを、狭幅で長尺の一方の板状体から隣接する他の板状体に連通させる板状体の端部で多発することに注目し、これら欠点を解消するものとして、板状体の一部を取付け取外し自在とした構造の放熱板を提案されている（特開平１１−１４１８９９号公報、特開平１１−２９４７８３号公報など）。しかし、これら刊行物に記載されている構造の放熱板は、流体用チューブが板状体の溝に嵌合されているため、全体として重量が大きくなり、取扱い難いという欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとした課題】
本発明者らは、上記の状況に鑑み、従来の放熱板にみられた梱包、輸送、保管、開梱などの際の取扱い難さや、敷設作業の困難さを解消すべく鋭意検討の結果、板状体には流体用チューブ埋設用溝は刻設するが、板状体の流体用チューブ埋設用溝に事前に流体用チューブを埋設せず、板状体と流体用チューブとを別々に準備し、平面形状が四辺形で小面積の板状体を複数枚組合せ、施工現場で一体化して大面積とした後、流体用チューブ埋設用溝に流体用チューブを埋設する構造とすることによって、上記課題が一挙に解消できることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、平面形状が四辺形で小面積の板状体を複数枚組合せて接合一体化し、大面積とされた放熱板用の基材パネルにおいて、平面形状が四辺形で小面積の板状体の長さ方向の一端または双方の端に、隣接する板状体同士を接合する接合部が設けられており、上記接合部が長さ方向の一辺の端から板外側に平面状に突出した突出部、または、長さ方向の一辺の端から内側に平面状に凹んだ凹部で構成され、これら接合部を接合して大面積とされた基材パネルの表面に、連続した流体用可撓性チューブを埋設可能な埋設用溝が刻設されてなり、さらに、上記流体用可撓性チューブを埋設可能な埋設用溝は、前記接合部上に設けられていないことを特徴とする、放熱板用の基材パネルを提供する。また、第二発明では、平面形状が四辺形で小面積の板状体の長さ方向の一辺の端から板外側に平面状に突出した突出部または長さ方向の一辺の端から内側に平面状に凹んだ凹部を接合して大面積の放熱板用の基材パネルとし、さらに、前記小面積の板状体の表面に刻設された流体用可撓性チューブを埋設可能な埋設用溝に流体用可撓性チューブを埋設する床暖房放熱板の敷設方法であって、この埋設用溝は、前記突出部上または前記凹部上に設けられていないことを特徴とする、床暖房放熱板の敷設方法を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る放熱板用の基材パネルは、平面形状が四辺形で小面積の板状体を複数枚組合せて一体化し、大面積の放熱板を調製するための基材パネルとされる。板状体の素材は、ゴム板、合成樹脂板、金属板、木板およびこれらの複合体よりなる群から選ばれたもので構成するのが好ましい。合成樹脂板の場合には、独立気泡を有しかつ優れた剛性を有する硬質発泡樹脂製平板の中から選ぶのが好適である。硬質発泡樹脂製平板の具体例としては、発泡ポリスチレン、発泡ポリスチレンと発泡ポリエチレンとの混合物、発泡ポリプロピレン、硬質ポリウレタン、発泡硬質ゴムなどが挙げられるが、これら例示したものに限定されるものではない。合成樹脂板の発泡倍率は、樹脂の種類により異なるが、１．２〜３０倍の範囲で選ぶことができる。
【０００９】
板状体の厚さは流体用チューブの直径と同じ寸法を最小厚さとし、最大厚さは流体用チューブの直径プラス２５mmまでの範囲で選ぶことができる。板状体の厚さが流体用チューブの直径プラス２５mm以上であると、板状体が厚くなりすぎ、放熱板が全体として嵩張り、取扱い難くなるので好ましくない。小面積の板状体は平面形状を四辺形とし、大きさは一辺が３０cm〜１００cmの範囲で選ぶのが好ましい。四辺形は、例えば、一辺の長さを５０cmとした正方形の板状体(a){以下、単に板状体(a)と記載することがある｝と、この板状体(a)を幅方向に二個つないだ大きさの長方形の板状体(b){以下、単に板状体(b)と記載することがある｝の二種類の大きさ板状体で構成するのが、好ましい。基体パネルをこのような大きさの二種類の板状体で構成することにより、小面積の板状体を複数枚組合せて接合一体化し、平面形状が四辺形の大面積の放熱板とすることができる、大面積の放熱板の長さや幅は、放熱板を敷設する場所に応じて、６０cm〜５００cmの範囲で選ぶことができる。敷設する場所の面積が広い場合は、複数の放熱板を組合せて敷設することもできる。
【００１０】
板状体(a)および板状体(b)には、隣接する板状体同士を接合する接合部を設ける。接合部は、小面積の板状体を複数枚組合せて接合一体化する際に、位置を調整するように機能する。接合部の一例としては、板状体(a)または板状体(b)の長さ方向の一方の端から外側に突出させた突出部、および、長さ方向の他方の端から内側（中央側）に凹ませた凹部が挙げられる（後記する図２〜図５を参照）。突出部は、平面形状がコ字型または先端側が若干狭幅にされ、幅が２〜５cmの範囲、長さが２〜５cmの範囲とするのが好ましい。凹部は、この大きさの突出部を嵌合できる形状、大きさとすればよい。
【００１１】
接合部の他の例としては、板状体(a)または板状体(b)の長さ方向の端から内側に凹ませた凹部が、一方の板状体の凹部が他方の板状体の凹部と対向可能に設けられてなり、二枚の板状体の凹部によって形成される穴に、長方形の小さな位置調製用矧（はぎ）状部材を配置する例が挙げられる。位置調製用矧（はぎ）状部材の大きさは、二枚の板状体の凹部によって形成される穴に嵌合できる大きさとすればよい。一個の大面積の放熱板用の基材パネルにおいて、突出部と凹部とを嵌合させる接合方式と、凹部によって形成される穴に長方形の小さな位置調整用矧状部材を配置する接合方式とを、併用することもできる（後記、図１を参照）。
【００１２】
板状体(a)に設ける接合部は、長さ方向の一方の端であって、板状体の幅方向の中央部に突出部を一個、長さ方向の他方の端であって、板状体の幅方向の中央部に凹部をそれぞれ一個設けるのが好ましい。板状体(b)に設ける接合部は、一方の端に突出部を二個、他方の端に凹部をそれぞれ二個設けるのが好ましい。板状体(b)に設ける突出部と凹部の位置と間隔は、板状体(b)の長さ方向の端に二枚の板状体(a)を密着させて嵌合可能な位置と間隔する。長方形の板状体(b)を千鳥格子状に配置し、幅方向の左右の端部側に交互に、または一列おきに両側に正方形の板状体を配置し、かつ、接合部で一方の板状体の突出部が他方の板状体の凹部に嵌合可能に設けられ突出部を凹部に嵌合して接合することにより、平面形状が四辺形で大面積の放熱板用の基材パネルとすることができる（後記、図１を参照）。
【００１３】
複数枚の板状体によって構成される大面積の放熱板用の基材パネルの一方の面に、連続した流体用チューブ埋設用の埋設溝を刻設する。連続した流体用チューブ埋設用には、端部に配置される正方形の板状体(a){以下、単に板状体(a)と記載することがある｝（後記、図２参照）と、長方形の板状体(b){以下、単に板状体(b)と記載することがある｝（後記、図４参照）がある。端部に配置される正方形の板状体(a')｛以下、単に板状体(a')と記載することがある｝（後記、図３参照）と長方形の板状体(b')｛以下、単に板状体(b')と記載することがある｝（後記、図５参照）は、流体用チューブを方向転換させるものであり、板状体(a)と板状体(b)は、端部に配置された板状体(a')と板状体(b')との間に配置され、流体用チューブを真っ直ぐに導くためのものである（後記、図１を参照）。埋設溝を刻設する面は表面側、裏面側のいずれであってもよいが、放熱効率の観点から表面側が好適である。
【００１４】
埋設溝は、延在方向に対して直角に切断した際の断面がＵ字形状を呈するものが好ましい。断面がＵ字状の埋設溝の開口幅および深さは、流体用チューブの直径と同じ大きさとするのが好ましい。埋設溝は、本発明に係る基材パネルの埋設溝に流体用チューブを埋設して放熱板とした際に、放熱板から全体として均一に放熱されるように、分布させるのが好ましい。なお、埋設溝にアルミニウム箔など熱反射膜を貼着しておくと、熱板用の基材パネルの熱効率を向上させることができるので、好ましい。
【００１５】
板状体(b)は、長さ方向の一方の端に突出部、他方の端に凹部を各二個設けた板状体(b)を調製し、板状体(b)の一方の表面に相互に平行な複数本の埋設溝を刻設することによって、製作することができる。板状体(a)は、板状体(b)の幅方向中央部で二つに分割する方法によると、製作する工程が少なくできるので、好ましい。端部に配置される長方形の板状体(b')｛後記、図５参照｝と正方形の板状体(a')｛後記、図３参照｝とは、まず長方形の板状体(b')を調製し、これを幅方向中央部で二つに分割して板状体(a')とし、流体用チューブを方向転換させる埋設溝を刻設し、長さ方向の一方の端に凹部を設ける方法によればよい。さらに端部に配置される長方形の板状体の一個には、ヘッダを配置可能な大型の凹部を設け、埋設溝もヘッダに連接可能に刻設するのが好ましい。
【００１６】
本発明に係る放熱板用の基材パネルを使用して床暖房放熱板とするには、まず、放熱板用の基材パネルを、一戸建て住宅にあっては、大引または根太と床板との間、大引または根太の上に敷いた下張合板の上面（または上側）、マンションなどのような集合住宅にあっては、スラブ床の上面に直接またはスラブ床の上面に敷いた下張合板の上などに配置する。ついで、この放熱板用の基材パネルの埋設溝に、流体用チューブを配置することにより、床暖房放熱板とすることができる。流体用チューブを放熱板用の基材パネルの埋設溝に配置するには、別途、基材パネルの一方の面に刻設された流体用チューブ埋設溝に埋設できるような寸法にして、流体用チューブを可撓性薄板の一方の面に貼着した放熱器を準備し、この放熱器の流体用チューブを埋設溝に埋設すればよい（後記、図６を参照）。
【００１７】
放熱器を構成する可撓性薄板は、流体用チューブを固定するほか、流体用チューブからの熱を均一に放熱するためのものであるので、熱伝導性に優れた可撓性にも優れたものから選ぶのが好ましい。具体的には、アルミニウム箔などの金属箔、アルミニウム箔と不織布との積層体、プラスチックフィルムにアルミニウムなどの金属を蒸着したものなどが挙げられ、裏面材はアルミニウム箔、プラスチックフィルム、不織布、アルミニウム箔と不織布との積層体などが挙げられる。可撓性薄板として好ましいのは、１０〜２００μｍの厚さのアルミニウム箔である。
【００１８】
埋設溝に配置され埋設される流体用チューブは、その内側空間に熱媒、冷媒を通す機能を果すものであり、可撓性に優れ、機械強度、耐熱性、耐薬品性などにも優れている必要がある。このような特性を発揮するチューブとしては、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管、ポリプロピレン管、軟質ポリ塩化ビニル管、ナイロン管、管の壁面に金属線を埋設した上記の樹脂管などが挙げられ、中でも好ましいのは、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管である。流体用チューブの外径は、建築物が構築される地域、建築物の種類などにより異なるが３〜２０mm、肉厚は０．５〜５mmの範囲で選ぶことができる。流体用チューブに通すことができる媒体としては、熱媒および冷媒ともに水、エチレングリコール、プロピレングリコール、気体などが挙げられる。流体用チューブは、流体ヘッダを経由して、流体温度調節装置を装備した流体循環装置に連接される。流体温度調節装置は、放熱板を敷設した近傍、例えば、床下、屋外、屋上などに設置するのが好ましい。
【００１９】
本発明に係る放熱板用の基材パネルは、床上面に配置し、その上に流体用チューブを貼着した放熱器を配置することによって、放熱板とすることができるが、この放熱板の上には表装材を配置するのが好ましい。表装材としては、合板、木板、繊維板、樹脂板、パーチクルボード、絨毯などが挙げられるが、これら例示したものに限定されるものではない。板状体の材料の種類によって、表装材を選ぶものとする。表装材は、一枚で構成してもよいし、薄い小片を複数枚組合せて構成したものであってもよい。表装材の表面には塗料を塗布したもの、木目模様や他の模様などを印刷したものなどでもよい。表装材の厚さは、余り薄すぎると上記機能を発揮させることができず、余り厚すぎると流体用チューブからの伝熱効率が低下するので、いずれも好ましくない。表装材の厚さは、１〜１５mmの範囲で選ぶことができる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明を図面に基いて詳細に説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、以下の記載例に限定されるものではない。
【００２１】
図１は本発明に係る放熱板用の基材パネルの一例の平面略図、図２および図３は、正方形の板状体の一例の平面略図、図４および図５は長方形の板状体の一例の平面略図、図６は本発明に係る放熱板用の基材パネルに放熱器を組合せた状態を示す、図１のＡ−Ａ部分での断面略図である。
【００２２】
図１において、１は基材パネル、２は平面形状が正方形の板状体(a)、３は平面形状が長方形の板状体(b)、４は端部に配置される平面形状が正方形の板状体(a')、５は端部に配置される平面形状が長方形の板状体(b')、６はヘッダ配置用の平面形状が長方形板状体、７は突出部、８は凹部、９はヘッダ配置用凹部、１０は位置調製用矧状部材、１１は流体用可撓性チューブ埋設溝である。
【００２３】
正方形の板状体２は、長さ方向の一方の端であって、板状体の幅方向の中央部に、外側に突出させた突出部７を一個、長さ方向の他方の端であって、板状体の幅方向の中央部に、内側（中央側）に凹ませた凹部８がそれぞれ一個設けられている。長方形の板状体３は、正方形の板状体２を幅方向に二個つないだ大きさにされており、長さ方向の一方の端に突出部７を二個、長さ方向の他方の端に凹部８が二個設けられている。長方形の板状体３に設ける突出部と凹部の位置と間隔は、長方形の板状体３の長さ方向の端に、二枚の正方形の板状体２を密着させて嵌合可能な位置と間隔にされている。正方形の板状体２と長方形の板状体３の一方の面には、長さ方向に沿って流体用可撓性チューブ埋設溝１１が刻設されている。
【００２４】
端部に配置される長方形の板状体５は、端部に配置される正方形の板状体４を幅方向に二個つないだ大きさにされている。正方形の板状体４と長方形の板状体５の長さ方向の一端には、内側（中央側）に凹ませた凹部８が設けられている。正方形の板状体４と長方形の板状体５の一方の面には、流体用可撓性チューブを方向転換させる流体用可撓性チューブ埋設溝１１が刻設されている。
【００２５】
基材パネル１は、長方形の板状体３を千鳥格子状に配置し幅方向の左右の端部側に交互に正方形の板状体２を配置し、配置する際に、板状体２および板状体３の長さ方向端部に設けられた突出部７を凹部８に嵌合し、複数枚の板状体を組合せて大面積の基材パネル１にすることができる。基材パネル１の長さ方向の両端部には、端部に配置される長方形の板状体５と、端部に配置される正方形の板状体４とを配置し、隣接する板状体２および板状体３とは、突出部７と凹部８とが対応する部分はこれらを嵌合させ、凹部８同士が対応する部分には、位置調整用矧状部材１０を配置する。端部に配置される長方形の板状体５の一枚は、ヘッダ配置用凹部９が設けられたヘッダ配置用の長方形板状体６とされる。
【００２６】
図１に示した放熱板用の基材パネルは、突出部７と凹部８とを嵌合させる嵌合方式と、二枚の板状体の凹部８によって形成される穴に位置調整用矧状部材１０を配置した接合方式を併用した例を示した。接合方式は、前記したとおり、前者の接合方式のみ、または後者の接合方式のみであってもよい。
【００２７】
図１に示した放熱板用の基材パネルを使用して放熱板とするには、図６に断面略図として示したように、この放熱板用の基材パネルに放熱器を組合せればよい。図４において、１２放熱器、１３は可撓性薄板、１４は流体用可撓性チューブ、１５は流体用可撓性チューブの支持具である。流体用可撓性チューブ１４は、アルミニウム箔のような可撓性薄板に、流体用可撓性チューブの支持具１５によって固定されている。本発明に係る放熱板用の基材パネルを床上面に配置し、流体用可撓性チューブ埋設溝１１に、放熱器１２の流体用可撓性チューブ１４を埋設して配置することによって、放熱板とすることができる。放熱器１２の表面には、表装材を配置するのが好ましいことは、前記したとおりである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、次のような特別に有利な効果を奏し、その産業上の利用価値は極めて大である。
１．本発明に係る放熱板用の基材パネルは、流体用可撓性チューブと一体化されておらず、しかも複数枚に分割されているので軽量で、製作、梱包、保管、開墾、敷設する際に取扱い易い。
２．本発明に係る放熱板用の基材パネルは、流体用可撓性チューブと一体化されていないので、流体用可撓性チューブを挫屈させたり、損傷したりすることがない。
３．本発明に係る放熱板用の基材パネルは、隣接する板状体同士を接合する接合部が設けられているので、敷設する際に位置合せが容易で能率的に敷設することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る放熱板用の基材パネルの一例の平面略図である。
【図２】 正方形の板状体(a)の一例の平面略図である。
【図３】 正方形の板状体(a')の一例の平面略図である。
【図４】 長方形の板状体(b)の一例の平面略図である。
【図５】 長方形の板状体(b')の一例の平面略図である。
【図６】 本発明に係る放熱板用の基材パネルに放熱器を組合せた状態を示す、図１のＡ−Ａ部分での断面略図である。
【符号の説明】
１：基材パネル
２：正方形の板状体
３：長方形の板状体
４：端部に配置される正方形の板状体
５：端部に配置される長方形の板状体
６：ヘッダ配置用の長方形板状体
７：突出部
８：凹部
９：ヘッダ配置用凹部
１０：位置調製用矧状部材
１１：流体用可撓性チューブ埋設溝
１２：放熱器
１３：可撓性薄板
１４：流体用可撓性チューブ
１５：流体用可撓性チューブの支持具

Claims (6)

1. 平面形状が四辺形で小面積の板状体を複数枚組合せて接合一体化し、大面積とされた放熱板用の基材パネルにおいて、平面形状が四辺形で小面積の板状体の長さ方向の一端または双方の端に、隣接する板状体同士を接合する接合部が設けられており、上記接合部が長さ方向の一辺の端から板外側に平面状に突出した突出部、または、長さ方向の一辺の端から内側に平面状に凹んだ凹部で構成され、これら接合部を接合して大面積とされた基材パネルの表面に、連続した流体用可撓性チューブを埋設可能な埋設用溝が刻設されてなり、さらに、上記流体用可撓性チューブを埋設可能な埋設用溝は、前記接合部上に設けられていないことを特徴とする、放熱板用の基材パネル。
2. 板状体は、平面形状が正方形の板状体(a)と正方形の板状体(a)を幅方向に二個つないだ大きさの平面形状が長方形の板状体(b)とより構成され、長方形の板状体(b)が千鳥格子状に配置され、幅方向の左右の端部側に交互に正方形の板状体(a)が配置され、大面積の四辺形状とされてなる、請求項１に記載の放熱板用の基材パネル。
3. 板状体は、平面形状が正方形の板状体 (a) と正方形の板状体 (a) を幅方向に二個つないだ大きさの平面形状が長方形の板状体 (b) とより構成され、接合部が、上記板状体(a)または上記板状体(b)の長さ方向の一辺の端から板外側に突出した突出部、および、長さ方向の他方の辺の端から内側に凹んだ凹部が設けられ、一方の板状体の突出部が他方の板状体の凹部に嵌合可能に設けられ突出部を凹部に嵌合して大面積とされてなる、請求項１または請求項２に記載の放熱板用の基材パネル。
4. 板状体は、平面形状が正方形の板状体 (a) と正方形の板状体 (a) を幅方向に二個つないだ大きさの平面形状が長方形の板状体 (b) とより構成され、接合部が、上記板状体(a)または上記板状体(b)の長さ方向の端から板状体の内側に凹んだ凹部が、一方の板状体の凹部が他方の板状体の凹部と対向可能に設けられてなり、二枚の板状体の凹部によって形成される穴に、長方形の小さな位置調整用矧（はぎ）が配置されてなる、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放熱板用の基材パネル。
5. 板状体が、ゴム板、合成樹脂板、金属板、木板およびこれらの複合体よりなる群から選ばれたもので構成されてなる、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放熱板用の基材パネル。
6. 平面形状が四辺形で小面積の板状体の長さ方向の一辺の端から板外側に平面状に突出した突出部または長さ方向の一辺の端から内側に平面状に凹んだ凹部を接合して大面積の放熱板用の基材パネルとし、さらに、前記小面積の板状体の表面に刻設された流体用可撓性チューブを埋設可能な埋設用溝に流体用可撓性チューブを埋設する床暖房放熱板の敷設方法であって、この埋設用溝は、前記突出部上または前記凹部上に設けられていないことを特徴とする、床暖房放熱板の敷設方法。

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