JP4107234B2 - 温水床暖房パネル - Google Patents

Description

この出願の発明は、床材内の温水パイプに通湯して床暖房を行う温水床暖房パネルに関するものである。

従来、温水床暖房パネルは、たとえば図１０に例示したように、床材（ア）の裏面に凹溝（イ）を加工して温水パイプ（ウ）を収める構成とすることがしばしばある。この構成は、専用の基材構成が必要ないのでコストが安く、床材（ア）の厚みでパネル構成ができ、床表面の色柄やデザインなどを自由に選べる、といった点で優れている（たとえば特許文献１参照）。
特開平９−１１９６５５号公報

しかしながら、上記従来の温水床暖房パネルでは、施工後最初に通湯したときに、床材（ア）表面に温水パイプ（ウ）が通った凹溝（イ）の位置に対応して凹みが生じ、いわゆる溝うつりが生じることがある。

初期に温水パイプ（ウ）部分が温度上昇し、また、凹溝（イ）のある部分は床材（ア）の厚みが薄いために急速に含水率が低下し、その一方で、凹溝（イ）のない部分は温度が上昇し難く、且つ床材（ア）の含水率も下がり難いため、床材（ア）の凹溝（イ）直上部分のみに収縮等の寸法変化が生じて凹んだようになり、結果として溝うつり現象が生じてしまうのである。

また、上記特許文献１記載のものでは、凹溝の底部分（つまり天井部分）に断熱空所を設け、これにより凹溝底部分からの床材への熱の伝わりを防止し、床材表面の均一な暖めを図るようにもしているが、この断熱空所を凹溝底部分を切削して加工する際に、加工刃が使用により消耗してくると、空所幅が広くなり温水パイプが底部分に直接接触してしまうことが考えられる。

そこで、以上のとおりの事情に鑑み、この出願の発明は、床材表面の溝うつり現象が生じ難い温水床暖房パネルを提供することを課題としている。

この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、床材裏面の凹溝に温水パイプを収めた温水床暖房パネルであって、凹溝内に、溝方向に沿った三角柱形状または円柱形状を有する凸部が、凹溝とは別体として設けられており、凹溝の天井部分と温水パイプとの間にこの凸部が介在して空気断熱層が形成されていることを特徴とする温水床暖房パネルを提供する。

第２には、前記三角柱形状の凸部は、各面が内方に反った弓状となっていることを特徴とする前記温水床暖房パネルを提供する。

第３には、前記三角柱形状の凸部は、各頂点部分にて長手方向に適宜間隔で複数の切欠き部を有していることを特徴とする前記温水床暖房パネルを提供する。

第４には、温水パイプを収めた後の床材の裏面に均熱材が設けられていることを特徴とする前記温水床暖房パネルを提供する。

第５には、凸部と温水パイプとの間に断熱板が設けられていることを特徴とする前記温水床暖房パネルを提供する。

上記第１の温水床暖房パネルによれば、凹溝の天井部分と温水パイプとの間に介在した凸部とそれにより形成された空気断熱層とによって、温水パイプ上方の床材の温度上昇が抑制され、床材表面の溝うつり現象が生じ難くなり、また床材表面の均一な暖めを図ることもできる。さらに、凸部を溝別体型とすることで、より様々な形状や材質の凸部材を使用でき、また、凹溝の溝方向に沿って空気断熱層をより的確に確保できる。

上記第２の温水床暖房パネルによれば、上記第１の温水床暖房パネルと同様な効果が得られ、またさらに、三角柱凸部の各面を弓状とすることで、凸部の凹溝内での施工性などをより向上させることができる。

上記第３の温水床暖房パネルによれば、上記第１および第２の温水床暖房パネルと同様な効果が得られ、またさらに、三角柱凸部の各頂点部分に設けられた切欠き部の存在により、凸部の凹溝内での施工性ならびに断熱効果をより一層向上させることができる。

上記第４の温水床暖房パネルによれば、上記第１〜第３の温水床暖房パネルと同様な効果が得られ、またさらに、床材裏面に設けられた均熱材の存在により、床材表面の温度ムラを改善することができる。

上記第５の温水床暖房パネルによれば、上記第１〜第４の温水床暖房パネルと同様な効果が得られ、またさらに、凸部と温水パイプとの間に設けられた断熱板の存在により、凹溝内の輻射率が変わることで、温水パイプ上方の厚みが薄い床材部分への温水パイプからの輻射熱量が低減され、凹溝のない通常厚さの床材部分との温度差が抑制されて、床材表面の温度ムラをより一層抑えることができる。

図１、図２は、上記のとおりの特徴を有するこの出願の発明の一実施形態を示したものである。

これら図１、２における温水床暖房パネルでは、床材（１）の裏面に設けられた凹溝（２）内に凸部（４）が設けられており、凹溝（２）の天井部分と温水パイプ（３）との間にこの凸部（４）が介在して空気断熱層（５）が形成されている。

より具体的には、まず図１の実施形態では、凸部（４）は、溝方向に沿った三角柱状の、凹溝（２）とは別体の凸部材となっており、凹溝（２）内にてその底面が凹溝（２）の天井面に当接した状態で収められ、その下向き頂部に温水パイプ（３）が接触して、凹溝（２）天井面との間に空気断熱層（５）が確保されている。

図２の実施形態では、凸部（４）は、図１の場合と同様に凹溝（２）とは別部材であるが、その形状が円柱状となっている。これにおいても、温水パイプ（３）と凹溝（２）天井部分との間において凸部（４）の周りに空隙が形成され、これが空気断熱層（５）となっている。

これら各種実施形態の温水床暖房パネルによれば、凸部（４）によって温水パイプ（３）の凹溝（２）内での位置が規制されて、温水パイプ（３）が凹溝（２）の天井部分に直接接触することがなくなり、それらの間に形成された空気断熱層（５）の存在によって、温水パイプ（３）からその上方に位置する厚みが薄い床材（１）部分への伝熱が抑えられ、当該床材（１）部分の温度上昇が抑制されて、よって床材（１）表面の凹みによる溝うつり現象が生じ難くなる。また、伝熱抑制効果の結果、凹溝（２）のある部分と凹溝（２）のない部分とが均一に暖められることにもなる。

ここで、図１における三角柱形状の凸部（４）については、たとえば図３に例示したように、各面を内方に反った弓状のものとしてもよい。これによれば、たとえば図４に例示したように、凹溝（２）への凸部（４）および温水パイプ（３）の施工は、床材（１）を裏返しにし、その状態で上方に開口した凹溝（２）内へ凸部（４）および温水パイプ（３）を順に落とし込んで行うが、このとき、凸部（４）を凹溝（２）の底面（パネル使用状態では天井面となる）から外れた部分に落としても、凹溝（２）の側壁面を転がって底面に必ず落ちるようになるのである。

またさらに、この三角柱形状の凸部（４）は、たとえば図５に例示したように、各頂点部分にて長手方向に適宜間隔で複数の切欠き部（４１）を有するものとしてもよい。これによれば、切欠き部（４１）の存在により、底面（つまり天井面）が直線的な凹溝（２）だけでなく、曲線的な凹溝（２）に対しても、そのＲ部分にスムーズに凸部（４）を落とし込むことができ、凸部（４）自体のねじれ防止などを図ることができる。また、切欠き部（４１）において凹溝（２）との非接触空間が増え、結果空気断熱層（５）の体積が増すことにもなり、温水パイプ（３）から床材（１）への急速な伝熱をさらに低減できる。もちろん、図３の弓状面を有する場合についても、同様に切欠き部（４１）を設けてよい。

以上の凸部（４）の形状については、温水パイプ（３）との接触面積を少なくした形状、たとえば上記断面三角状や断面円状または三角錐状といった断面点接触が可能な形状などが好ましい。

凸部（４）の横幅については、空気断熱層（５）をより大きく確保するために狭い方が好ましい。

凸部（４）の高さについては、温水パイプ（３）の収納空間を確保でき、且つ空気断熱層（５）を確保できれば、特に限定されないが、床材（１）、凹溝（２）、温水パイプ（３）の寸法や材質に従って伝熱抑制効果の程度は異なるので、適宜調整したものとすることが好ましい。

また、凸部（４）については、凹溝（２）の底部分を面取り加工するだけでよいので、加工刃の消耗も少なく、また加工刃が長期使用によって消耗したとしても、凸部（４）を凹溝（２）に落とし込めばよいだけでなので、空気断熱層（５）は的確に確保される。

またさらに、凸部（４）の材質については、伝熱抑制効果の観点から断熱性を有するものが好ましいことは言うまでもないが、それとともに伸縮性を兼ね備えた材質、たとえば発泡スチロール等によりなるものとすることがさらに好ましい。これによれば、たとえば図３の弓状面を持つ三角柱形状の凸部（４）が凹溝（２）内にて多少底面の中心からずれていても、温水パイプ（３）を凹溝（２）内にてしっかりと支持し、空気断熱層（５）を確実に確保できるのである。

ところで、上述したこの出願の発明の温水床暖房パネルでは、床材（１）表面の温度ムラをより一層低減すべく、たとえば図６に例示したように、シート状のアルミ箔等の均熱材（６）を温水パイプ（３）収納後の床材（１）の裏面に設けることが好ましい。図６の実施形態は図１の実施形態に対応したものであるが、図２〜図５のいずれの実施形態においても均熱材（６）を設けることができるのは言うまでもない。

また、さらなる温度ムラの改善を実現すべく、たとえば図７に例示したように、凸部（４）と温水パイプ（３）との間に、表面にアルミ素材が剥き出しとなったアルミ板等の断熱板（７）を介在させてもよい。

より具体的には、図７の実施形態は図１の実施形態に対応したものであり、断面略逆三角形状の凸部（４）と温水パイプ（３）との間に断熱板（７）が設けられている。その施工は、裏返した床材（１）の凹溝（２）に断熱板（７）を落とし込み、凸部（４）上に乗った断熱板（７）の上に温水パイプ（３）を置き、後は均熱材（６）を貼着等すればよい。

これによれば、凹溝（２）の天井部分と温水パイプ（３）との間に、断熱板（７）を間にして上下に区画された空気断熱層（５ａ）（５ｂ）が形成されることとなり、空気断熱層（５ａ）（５ｂ）による伝熱抑制効果に加えて、輻射率の低い断熱板（７）の介在により、温水パイプ（３）から床材（１）への輻射による熱伝導量が一層低減され、これらの相乗効果の結果、床材（１）表面の温度ムラ、つまり凹溝（２）がある薄い部分とない厚い部分との温度差を極めて効果的に改善できるようになる。もちろん図２〜図５のいずれの実施形態においても断熱板（７）を介在させることができるのは言うまでもない。

ここで、たとえば図８に例示したように、断熱板（７）は、その施工時に凸部（４）の存在により凹溝（２）内に傾いて入ることが考えられるが、その剛性があまり低いと、温水パイプ（３）の重さや挿入時の衝撃等に耐え切れず、曲がってしまう恐れがある。

このため、断熱板（７）は、剛性のある材質もしくは厚み、またはそれら両方を備えたものとすることが好ましく、これによれば、断熱板（７）が曲がることはなく、狙っている断熱効果を確実に実現し、温度ムラのない良好な温度性能を確保することができる。

たとえば、断熱板（７）の厚みについては、０．１５ｍｍ以上とすることが考慮できる。

また、断熱板（７）の幅については、凹溝（２）の幅寸法以下とし、且つできるだけ空気断熱層（５ａ）（５ｂ）を分割できるように幅広くすることが考慮できる。具体的には、たとえば凹溝（２）の幅７．２ｍｍに対し断熱板（７）の幅７．２ｍｍ以下、より好ましくは７．１ｍｍ〜７．１５ｍｍとする。

以上の断熱材（６）および断熱板（７）を設けた場合の温水床暖房パネルにおける各部位寸法の一具体例を図９に示す。図９の一例では、床材（１）＝厚さ１２ｍｍ、凹溝（２）＝深さ８．２ｍｍ・幅７．２ｍｍ、温水パイプ（３）＝直径７．２ｍｍ、凸部（４）＝幅１ｍｍ・高さ０．５ｍｍ、断熱材（６）＝均熱アルミ箔１００μ、断熱板（７）＝アルミ板・幅７．１ｍｍ・厚さ０．２ｍｍ程度としている。

もちろんこの出願の発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能である。

以上詳しく説明した通り、この出願の発明によって、床材表面の溝うつり現象が生じ難い温水床暖房パネルが提供される。

三角柱状の凸部が設けられたこの出願の発明の一実施形態を示した断面図である。 円柱状の凸部が設けられたこの出願の発明の一実施形態を示した断面図である。 弓状面を持つ三角柱状の凸部が設けられたこの出願の発明の一実施形態を示した断面図である。 図３の実施形態について説明するための図である。 切欠き部を持つ三角柱状の凸部を例示した図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 均熱材が設けられたこの出願の発明の一実施形態を示した断面図である。 断熱板が設けられたこの出願の発明の一実施形態を示した断面図である。 図７の実施形態について説明するための別の図である。 図７の実施形態における各部位寸法の一具体例を示した図である。 従来の温水床暖房パネルについて説明するための図である。

符号の説明

１ 床材
２ 凹溝
３ 温水パイプ
４ 凸部
４１ 切欠き部
５，５ａ，５ｂ 空気断熱層
６ 均熱材
７ 断熱板

Claims (5)

1. 床材裏面の凹溝に温水パイプを収めた温水床暖房パネルであって、凹溝内に、溝方向に沿った三角柱形状または円柱形状を有する凸部が、凹溝とは別体として設けられており、凹溝の天井部分と温水パイプとの間にこの凸部が介在して空気断熱層が形成されていることを特徴とする温水床暖房パネル。
2. 前記三角柱形状の凸部は、各面が内方に反った弓状となっていることを特徴とする請求項１記載の温水床暖房パネル。
3. 前記三角柱形状の凸部は、各頂点部分にて長手方向に適宜間隔で複数の切欠き部を有していることを特徴とする請求項１または２記載の温水床暖房パネル。
4. 温水パイプを収めた後の床材の裏面に均熱材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の温水床暖房パネル。
5. 凸部と温水パイプとの間に断熱板が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の温水床暖房パネル。

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