JP3988949B2 - Floor heating system - Google Patents
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Description
本発明は、床暖房装置に関するものである。 The present invention relates to a floor heating apparatus.
従来から提案されている床暖房装置は、例えば根太の上部に、適所に凹溝が形成された木製板材を載置し、この凹溝に合致し、下面に該凹溝に合致する突出部(この突出部位置は上面において凹溝)を有する銅製板材を木製板材の上部に載置し、この銅製板材の凹溝に加熱流体(温水)が通過する銅製管材を配して発熱部を形成し、この発熱部に係る銅製板材上に床材を積層して成るものである。 Conventionally proposed floor heating devices have, for example, a wooden plate with grooves formed in place at the top of the joists, are fitted to the grooves, and the protrusions ( A copper plate material having a protruding groove position on the upper surface is placed on the top of the wooden plate material, and a copper tube material through which heated fluid (warm water) passes is arranged in the concave groove of the copper plate material to form a heating part. The floor material is laminated on the copper plate material related to the heat generating portion.
この従来から提案されている床暖房装置は、銅製管材を通過する加熱流体(温水)の熱が銅製板材に伝わり、床材を加熱するものである。 In the floor heating apparatus proposed from the past, the heat of the heating fluid (warm water) passing through the copper pipe material is transmitted to the copper plate material to heat the floor material.
ところで、この従来から提案されている床暖房装置は、発熱部の下方に断熱材(グラスウール)から成る断熱層部が設けられているが、この断熱層部を伝って熱のロスが生じており無駄が生じていた。この断熱層部を高断熱性の素材で構成すれば断熱性が向上するのは勿論であるが、この高断熱性の素材を採用した場合には、該高断熱性の素材が高価故にコスト高となってしまう。 By the way, this conventionally proposed floor heating apparatus is provided with a heat insulating layer portion made of a heat insulating material (glass wool) below the heat generating portion, but heat loss is generated through this heat insulating layer portion. There was waste. If this heat insulating layer is made of a highly heat insulating material, it is a matter of course that the heat insulating property is improved.However, when this highly heat insulating material is used, the high heat insulating material is expensive and the cost is high. End up.
そこで、従来においてもこの断熱層部からの熱のロスを抑制すべく種々の工夫が提案されており、例えば特許第3336591号(以下、従来例)が提案されている。 Therefore, various devices have been proposed in the past to suppress heat loss from the heat insulating layer, and for example, Japanese Patent No. 3365591 (hereinafter, a conventional example) has been proposed.
この従来例は、上面に赤外線反射性を有する赤外線反射部を設けると共に、下面に赤外線を吸収しやすい赤外線吸収部を設けた断熱体を、空洞部を介して複数重ね合わせる構造である。従って、赤外線吸収部と赤外線反射部とが空間部を介して対向することになる。 This conventional example has a structure in which a plurality of heat insulators provided with an infrared reflecting part having infrared reflectivity on the upper surface and provided with an infrared absorbing part that easily absorbs infrared light on the lower surface are overlapped via a cavity. Therefore, the infrared absorption part and the infrared reflection part are opposed to each other through the space part.
本出願人は、この従来例について種々試してみたところ、未だ不十分であることを確認した。 The applicant made various trials on this conventional example and confirmed that it was still insufficient.
本発明は、上述の問題点を解決する、従来にない作用効果を発揮する画期的な床暖房装置を提供する。 The present invention provides an epoch-making floor heating apparatus that solves the above-described problems and exhibits an unprecedented effect.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
床部材1の下部に適宜な発熱部2を設けて該床部材1を加熱する床暖房装置であって、前記発熱部2の下部には断熱層部3が設けられ、この断熱層部3の所定位置には中空層部4が設けられ、この中空層部4の高さは10mmから15mmまでの高さに設定されており、更に、この中空層部4の上部及び下部双方には熱反射材5が設けられていることを特徴とする床暖房装置に係るものである。
A floor heating device that heats the
また、請求項1記載の床暖房装置において、前記熱反射材5としてアルミ材を採用したことを特徴とする床暖房装置に係るものである。
The floor heating apparatus according to
本発明は上述のように構成したから、極めて良好な断熱効果が得られることになり、効率の良い床暖房が行なえる従来にない作用効果を発揮する画期的な床暖房装置となる。 Since the present invention is configured as described above, a very good heat insulating effect can be obtained, and an epoch-making floor heating device that exhibits an unprecedented operational effect capable of performing efficient floor heating can be obtained.
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。 An embodiment of the present invention which is considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings showing the operation of the present invention.
発熱部2の発熱により床部材1は加熱される。
The
また、発熱部2から発せられ下方に逃げようとする熱は断熱層部3で抑制される。
Further, heat generated from the
具体的には、断熱層部3を構成する断熱材10及び中空層部4により断熱効果が得られるのは勿論、下方に逃げようとする熱は中空層部4の上部に設けた熱反射材5により上方へ反射されることになり、そして更に、この熱反射材5を通過した熱は中空層部4を通過して、中空層部4の下部に設けた熱反射材5により上方へ反射されることになる。
Specifically, the heat reflecting course insulating effect is obtained by the
従って、断熱層部3に中空層部4を設け、更に、この中空層部4の上部及び下部の双方に熱反射材5を配設することで良好な断熱効果が得られることになり、熱のロスが可及的に抑制される故に省エネ効果が得られることにもなる。
Therefore, a good heat insulating effect can be obtained by providing the heat
本発明の具体的な実施例1について図1〜9に基づいて説明する。
A
本実施例は、床部材1の下部に適宜な発熱部2を設けて該床部材1を加熱する床暖房装置である。
The present embodiment is a floor heating apparatus that heats the
具体的には、発熱部2は、根太6の上面に並設される複数の基板材7と、この基板材7の上面に並設される熱伝導性板材8と、熱伝導性管材9とで構成されている。
Specifically, the
基板材7は、図1,2に図示したように適宜な木製の板材であり、根太6の上面に後述する熱伝導性板材8の凹溝8a及び熱伝導性管材9を配設し得る間隔Sを介して敷設される。符号11は大引である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
熱伝導性板材8は、図1,2に図示したように銅材を板状に形成したものであり、その表面中央位置には前述した基板材7同志の間隔Sに位置する部分に嵌合する凹溝8aが形成されている。尚、この凹溝8aは現場にて手で押圧して形成しても良いし、予め工場等でプレス加工により形成しても良い。
As shown in FIGS. 1 and 2, the heat
熱伝導性管材9は、図1,2に図示したように適宜な合成樹脂製の部材(架橋ポリエチレン)を管状に形成したものである。本実施例では、1本ものの熱伝導性管材9を前述した熱伝導性板材8に係る各凹溝8aに嵌入して蛇行状態に配設することで発熱流体(温水)を循環させる流体循環路Rが形成される。この流体循環路Rには図示省略のポンプ機能付きボイラー装置が接続されており、よって、このボイラー装置から導出される温水は流体循環路Rを通過してボイラー装置に戻り、再度暖められた後に導出される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the heat
尚、流体循環路Rの形成は、ストレートタイプの熱伝導性管材と、該ストレートタイプの熱伝導性管材の端部同志を連設するU字状タイプの熱伝導性管材との組み合わせにより形成するようにしても良い。 The fluid circulation path R is formed by a combination of a straight type heat conductive tube material and a U-shaped type heat conductive tube material connecting end portions of the straight type heat conductive tube material. May be.
また、熱伝導性板材8の上面には、床部材1として例えば畳や木板製のフローリング材が載置される。
Further, a flooring material made of, for example, tatami or wood board is placed on the upper surface of the heat
以上の構成からなる発熱部2は、熱伝導性管材9に温水を通過させると、該熱伝導性管材9の熱は熱伝導性板材8へと伝わり、この熱伝導性板材8へ伝わった熱は床板材1へ伝わり該床部材1は加熱されることになる。
When the
また、本実施例は、この発熱部2の下部に断熱層部3を設けている。
In the present embodiment, the
この断熱層部3は、図1〜4に図示したように根太6の間に断熱材10(グラスウール)が配設され、根太6の上面に載置される基板材7と断熱材10とは中空層部4として所定間隔L1(約10mm)が設定されている。
The
本実施例では、この中空層部4の高さ(基板材7の下面と断熱材10の上面との間隔L)として10mm〜15mmの高さに設定しており、これは断熱層部3の断熱機能を飛躍的に向上せしめることになる。
In this embodiment, the height of the hollow layer portion 4 ( the distance L between the lower surface of the
具体的には、この中空層部4の高さが低過ぎると(基板材7の下面と断熱材10の上面との間隔Lが狭すぎると)、当然ながら熱伝導が促進されてしまうことから、この中空層部4の高さは高ければ高いほど良いと考えられる。
Specifically, if the height of the
ところが、本出願人は、この中空層部4の高さと空気の熱伝導との関係に着目し実際に試してみたところ、中空層部4の高さが高過ぎると、温度の高い上部と温度の低い下部との間に空気の対流現象が生じ易く、この空気の対流現象が熱伝導の促進に寄与しており、中空層部4の高さが高過ぎると空気の対流が活発化することで熱伝導が促進されてしまうことを確認した。
However, the applicant of the present invention paid attention to the relationship between the height of the
そこで、この中空層部4の高さについて種々試してみたところ、中空層部4の高さは10mm〜15mmの高さとした場合、空気の対流現象が生じにくく(空気は狭い空間においては自らの粘性により対流しにくい性質がある。)、熱伝導を可及的に抑制できることを確認した。
Therefore, when various attempts were made with respect to the height of the
また、この中空層部4の上部及び下部、即ち、基板材7(及び熱伝導性板材8)の下面及び断熱材10の上面夫々には熱反射材5としてのアルミ材が配設されている。尚、この熱反射材5としては、放射率の小さい金属材料を用いれば放射に対する断熱効果を得ることができ、アルミ材に限られるものではなく、本実施例の特性を発揮する構成であれば適宜採用し得るものである。
Further, an aluminum material as the
従って、断熱材10及び中空層部4により断熱効果が得られるのは勿論、下方に逃げようとする熱は基板材7の下面(中空層部4の上部)に設けた熱反射材5により上方へ反射されることになり、そして更に、この熱反射材5を通過した熱は中空層部4を通過して、断熱材10の上面(中空層部4の下部)に設けた熱反射材5により上方へ反射されることになり、秀れた断熱効果を発揮することになる(図5参照)。
Therefore, the heat insulating effect is obtained by the
ここで、本実施例に係る中空層部4を具備した断熱層部3における断熱効果を確認する実験を行なった。
Here, the experiment which confirms the heat insulation effect in the heat
まず、3つのモデルA,B,Cの床暖房装置を設けた。 First, three models A, B, and C floor heating devices were provided.
モデルAは、図6に図示したように本実施例に係る床暖房装置のモデルであり、床板材1としての合板ベニア12mm、発熱部2としてのヒータ(実験では面状ヒータ12を使用)、基板材7としての合板ベニア12mm、熱反射材5としてのアルミ箔テープ、中空層部4としての空気層10mm、熱反射材5としてのアルミ箔テープ、断熱材10としてのフォーム10mm、熱流板13、断熱材10としてのフォーム10mm、接地部14としての合板ベニア3mmを積層状態とした構造である。尚、最上層の合板ベニア(床板材1)の上面には外気の影響を受けにくくして実験の精度を上げるためフォーム15(断熱材)を配設している。
Model A is a model of the floor heating apparatus according to the present embodiment as illustrated in FIG. 6, a
モデルBは、図7に図示したように前述した従来例に係る床暖房装置のモデルであり、床板材1としての合板ベニア12mm、発熱部2としてのヒータ(実験では面状ヒータ12を使用)、基板材7としての合板ベニア12mm、赤外線吸収部16としての黒テープ、中空層部4としての空気層10mm、赤外線反射部17としてのアルミ箔テープ、断熱材10としてのフォーム10mm、熱流板13、断熱材10としてのフォーム10mm、接地部14としての合板ベニア3mmを積層状態とした構造である。尚、最上層の合板ベニア(床板材1)の上面には外気の影響を受けにくくして実験の精度を上げるためフォーム15(断熱材)を配設している。
The model B is a model of the floor heating apparatus according to the above-described conventional example as illustrated in FIG. 7, and the
モデルCは、図8に図示したように中空層部4を構成する基板材7の下面と断熱材10の上面に何も配設しない床暖房装置のモデルであり、床板材1としての合板ベニア12mm、発熱部2としてのヒータ(実験では面状ヒータ12を使用)、基板材7としての合板ベニア12mm、中空層部4としての空気層10mm、断熱材10としてのフォーム10mm、熱流板13、断熱材10としてのフォーム10mm、接地部14としての合板ベニア3mmを積層状態とした構造である。尚、最上層の合板ベニア(床板材1)の上面には外気の影響を受けにくくして実験の精度を上げるためフォーム15(断熱材)を配設している。
The model C is a model of a floor heating apparatus in which nothing is provided on the lower surface of the
以上の構成のモデルA、B,Cに関し、夫々の発熱部2(面状ヒータ12)を作動させ断熱層部3の下方への熱の伝わりを熱流板13により所定時間毎に計測したところ、モデルCは最も高い温度が検知され、モデルBはモデルCよりも低い温度が検知され、モデルAはモデルBよりも低い温度が検知された(図9参照)。
With regard to the models A, B, and C having the above-described configuration, when the respective heat generating portions 2 (planar heaters 12) are operated and the heat transfer to the lower side of the heat insulating
従って、今回の実験によりモデルAが最も断熱性能に秀れていることが確認された。 Therefore, it was confirmed by this experiment that Model A has the best heat insulation performance.
本実施例は上述のように構成したから、断熱層部3に中空層部4を設け、更に、この中空層部4の上部及び下部の双方に熱反射材5を配設することで良好な断熱効果が得られることになり、熱のロスが可及的に抑制される故に省エネ効果が得られることにもなる。
Since the present embodiment is configured as described above, it is preferable to provide the heat
本発明の具体的な実施例2について図10,11に基づいて説明する。 A specific second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施例は、断熱層部3を上下に分断する中空層部4を設けた別例であり、具体的には、図10に図示したように基板材7の下面に第一断熱材10Aを配設するともに、この第一断熱材10Aの下方に所定間隔L2を介して第二断熱材10Bを配設し、この上下の断熱材10A,10B夫々の対向面に熱反射材5を配設している。
This embodiment is another example in which a
その余は実施例1と同様である。 The rest is the same as in Example 1.
尚、本発明は、実施例1,2に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。 The present invention is not limited to the first and second embodiments, and the specific configuration of each component can be designed as appropriate.
1 床部材
2 発熱部
3 断熱層部
4 中空層部
5 熱反射材
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