JP4133699B2 - パネルヒータ - Google Patents

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Description

本発明は、例えばトイレや脱衣所の壁近傍等に配置されて配置空間領域を暖房するパネルヒータに関するものである。
図4には、従来の温水暖房機の一例が示されており、図4(a)にはその外観斜視図が、図4(b)には、その分解状態の斜視図がそれぞれ模式的に示されている。図4に示すような温水暖房機は、例えば病院や会社等の、20〜40m程度の比較的広い室内を暖める暖房機として使用されている。
この種の温水暖房機は、ビス6によって固定されて組み立てられるケース40内に、給湯器等の熱源機(図示せず)から送出される温水を通す温水管路1と、互いに間隔を介して並列に配設された複数(例えば数百枚)のフィン9を設けて形成されている。温水管路1は、温水を通すため、腐食性に優れた材質により形成する必要があり、通常、銅管により形成されている。
また、フィン9は、温水管路1内の温水の熱を放熱するものであるために、熱伝導性が良好な材質により形成する必要があり、温水管路1の外壁面とフィン9の端部間の距離が長くても良好な伝熱が行われるように、銅板により形成されている。各フィン9は、図5(a)に示すように、例えば200cm程度の矩形状の銅板の中央部に、温水管路1を通す貫通の穴部10を形成して成り、この穴部10に前記温水管路1を通し、穴部10の形成領域に折り曲げ形成した固定部11に温水管路1を鑞付けにより固定している。
なお、上記構成において、フィン9と温水管路1との固定を鑞付けにより行わず、半田付けにより行う場合は、温水管路1をステンレス管により形成することもできる。
また、フィン9の端面は、研磨等の適宜の手段が施されておらず、人が、直接、手で触れると手が切れるおそれがあるために、図5(b)に示すように、フィン9の上端49をケース40の上面50よりも人の手の長さ程度下側に配置し、かつ、図4に示したようにケース40に上面カバー部31を設け、開口部の幅(図4、図5(b)のX寸法)を人の手が入らない程度に狭く形成している。
なお、温水暖房機の別の例として、フィン9の幅(図5(b)のY寸法)を小さく形成してフィン9を縦長の矩形状とし、ケース40の上面カバー部31を省略しても、上面側から手が入らないように形成しているものもある(例えば特許文献1参照。)。
図6には、上記のような温水暖房機の制御構成例が示されており、この図に示すように、制御装置14により熱源機15の加熱制御が行われ、熱源機15により作られた湯水が温水管路1に送られ、フィン9の放熱部により放熱される。また、この温水管路1の途中には熱動弁16が設けられ、制御装置14は、室内温度を検出するサーミスタ17の検出温度に基づいて、熱動弁16の開閉制御を行う。
つまり、例えば、サーミスタ17の検出温度が予め定めた第1設定温度以下になると、熱源機15を作動させて温水を加熱し、熱動弁16を開弁して熱源機15から温水管路1に送り、また、サーミスタ17の検出温度が前記第1設定温度より大きい第2設定温度以上になると、熱動弁16を閉じて、熱源機15から温水管路1に温水を送らず、温水管路1内に滞留している温水の自然放熱のみで暖房するといったようにする。そして、このような制御を行うことにより、室温がほぼ一定の範囲内の温度に保たれるようにする。
なお、温水暖房機には、暖房温度を設定する操作部(図示せず)が設けられており、この操作部によって操作された温度に基づき、熱源機15により送り出される湯水温の調節と、上記第1、第2設定温度に基づいた熱動弁16の開閉制御が行われる。
温水暖房機はストーブ等のようにガスや石油等の燃料を室内で燃焼させる暖房機と異なり、室内で燃焼ガスが発生することはなく、安全でクリーンな暖房機として家庭用としても注目されている。
特開2002―106864号公報
しかしながら、上記構成の温水暖房機は、前記の如く、フィン9の上端49をケース40の上面50よりも、人の手の長さ程度下側に配置し、かつ、フィン9同士の間隔は狭く形成しているために、フィン9の上端49とケース40の上面との間(図5(b)の破線領域C)に埃等のゴミがたまりやすく、このゴミを掃除機で吸い取ろうとしてもうまく吸い取れないといった問題があった。そして、このように、ゴミがたまったままとなると、不潔になりやすく、また、フィン9間を流れる自然対流により行われる放熱が良好に行われず、暖房効率が低下してしまうといった問題が生じた。
また、上記構成の温水暖房機は、フィン9を銅板により形成し、温水管路1を銅管やステンレス管としており、形成材料が高く、さらに、鑞付け等を用いてフィン9と温水管路1とを固定しているために、組み立て作業性が悪く、コストダウンを図ることが難しいといった問題もあった。
さらに、上記のような構成の温水暖房機は、主に病院等で用いられてきたが、例えばトイレや脱衣所等の比較的狭い空間の暖房用として温水暖房機を用いることが検討されるようになっており、本発明者は、このような比較的狭い空間の暖房用として、上記のような組み立て作業性が悪く、コストダウンが難しい構成は適さないと考え、上記構成とは異なる構成の、より清潔で、効率が良く、安価な温水暖房機としてのパネルヒータを提供しようと考えた。
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、例えば、比較的狭い空間を暖房することに適した、清潔で、効率が良く、安価なパネルヒータを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、第1の発明は、熱源機から送出される温水を通す耐水性樹脂により形成された温水管路を有し、該温水管路は第1の熱伝導性パネルのパネル面に沿って折り返し蛇行形成された温水管路嵌合溝に嵌合して前記第1の熱伝導性パネルのパネル面に沿って蛇行配置され、該第1の熱伝導性パネルの温水管路配設面側には第2の熱伝導性パネルが配設されて、該第2の熱伝導性パネルと前記第1の熱伝導性パネルとにより前記温水管路を挟む態様で第1の熱伝導性パネルと第2の熱伝導性パネルとが固定されていて、これら第1と第2の熱伝導性パネルは前記温水管路内の温水の熱を放熱する放熱部を形成しており、前記温水管路嵌合溝には溝の内壁間隔を狭くした狭幅溝部が温水管路嵌合溝の長手方向に互いに間隔を介して複数形成され、前記温水管路嵌合溝は直線状の溝部と折り返しの曲がり部の溝部とを交互に連接した連続した蛇行状の溝であり、前記直線状の溝部の狭幅溝部は溝の対向する両側壁面から溝内部に突き出す凸状壁を設けることによって形成されていて、その狭幅溝部の溝幅は前記温水管路の直径よりも小と成し、狭幅溝部以外の温水管路嵌合溝の溝幅は前記温水管路の直径よりも大と成しており、前記曲がり部の溝部はその曲がり部の外周側の側面のみに凸状壁を設けて狭幅溝部と成して内周側の側面は凸状壁を設けない面と成し、前記温水管路嵌合溝の狭幅溝部の内壁面の前記凸状壁が温水管路の外壁面に当接した状態で温水管路が温水管路嵌合溝に保持されている構成をもって課題を解決する手段としている。
また、第2の発明は、上記第1の発明の構成において、前記温水管路嵌合溝の曲がり部の溝部はその曲がり部の外周側の側面と内周側の側面の両方とも凸状壁を設けない面と成した構成をもって課題を解決する手段としている。
さらに、第3の発明は、上記第1または第2の発明の構成に加え、前記温水管路嵌合溝は樋形状に形成されている構成をもって課題を解決する手段としている。
さらに、第4の発明は、上記第1または第2または第3の発明の構成に加え、前記第1と第2の熱伝導性パネルの端部には、これらの第1と第2の熱伝導性パネルの端面を覆って端面保護部材が設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。
本発明によれば、熱源機から送出される温水を通す温水管路は耐水性樹脂により形成されているので、温水管路を銅管やステンレス管により形成する場合に比べ、温水管路を安価に形成することが可能である。
また、本発明によれば、温水管路は第1の熱伝導性パネルのパネル面に沿って折り返し蛇行形成された温水管路嵌合溝に嵌合して前記第1の熱伝導性パネルのパネル面に沿って蛇行配置され、該第1の熱伝導性パネルの温水管路配設面側には第2の熱伝導性パネルが配設されて、該第2の熱伝導性パネルと前記第1の熱伝導性パネルとにより前記温水管路を挟む態様で第1の熱伝導性パネルと第2の熱伝導性パネルとが固定されているので、第1と第2の熱伝導性パネルにより、温水管路内の温水の熱を効率的に放熱できる放熱部を容易に形成できる。
さらに、本発明によれば、上記のように、第1と第2の熱伝導性パネルにより放熱部を形成しているので、例えばケースを設けなくてもパネルヒータを形成できるため、より一層のコストダウンを図ることができるし、第1と第2の熱伝導性パネルを直接拭くことができるので、埃等を容易に除去でき、清潔にできる。
また、本発明において、温水管路嵌合溝は樋形状に形成されている構成によれば、例えばプレス成形等により、容易に温水管路嵌合溝を形成できるし、温水管路嵌合溝を介して、温水管路内の温水の熱をより効率良く放熱できる。
さらに、本発明において、温水管路嵌合溝には溝の内壁間隔を狭くした狭幅溝部が温水管路嵌合溝の長手方向に互いに間隔を介して複数形成されており、前記狭幅溝部の内壁面が温水管路の外壁面に当接した状態で温水管路が温水管路嵌合溝に保持されている構成としたので、温水管路を温水管路嵌合溝により一層保持しやすくでき、パネルヒータの組み立てを行い易くできるし、組み立て後の信頼性や放熱性をより一層高めることができる。
さらに、本発明において、第1と第2の熱伝導性パネルの端部には、これらの第1と第2の熱伝導性パネルの端面を覆って端面保護部材が設けられている構成によれば、端面保護部材によって、第1と第2の熱伝導性パネルの端面を保護することができ、かつ、使用者が熱伝導性パネルの端面に手等をひっかけてけがをするといったことを確実に防ぐことができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略又は簡略化する。
図1には、本発明に係るパネルヒータの一実施形態例の要部構成図が斜視図によって模式的に示されている。なお、この図は、左上端部を切断した状態で示しているが、本実施形態例のパネルヒータはこの切断部が形成されていないものである。
図1に示すように、本実施形態例のパネルヒータは、図示されていない熱源機15(図6参照)から送出される温水を通す温水管路1を有しており、この温水管路1は耐水性樹脂の架橋ポリエチレンにより、内径5mm、外径7mm、厚み1mmに形成されている。なお、温水管路1を形成する耐水性樹脂は、架橋ポリエチレンに限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
温水管路1は、第1の熱伝導性パネル3のパネル面に沿って折り返し蛇行形成された樋形状の温水管路嵌合溝5に嵌合して、第1の熱伝導性パネル3のパネル面に沿って蛇行配置されている。第1の熱伝導性パネル3の温水管路配設面側には、第2の熱伝導性パネル4が配設されており、該第2の熱伝導性パネル4と前記第1の熱伝導性パネル3とにより温水管路1を挟む態様で、第1の熱伝導性パネル3と第2の熱伝導性パネル4とが固定されている。
これら第1と第2の熱伝導性パネル3,4は、鉄やアルミニウム等により形成された、例えば厚み1mmの鋼板により形成されており、第1と第2の熱伝導性パネル3,4は、前記温水管路1内の温水の熱を放熱する放熱部を形成している。また、第1と第2の熱伝導性パネル3,4は、対応するビス挿入孔12にそれぞれ挿入嵌合された複数のビス6により固定されており、ビス6は、ねじやリベット等により適宜形成されている。
温水管路嵌合溝5には溝の内壁間隔を狭くした狭幅溝部2が温水管路嵌合溝5の長手方向に互いに間隔を介して複数形成されており、図3(a)、(b)に示すように、狭幅溝部2は内壁間隔B(例えば6.5mm)が、狭幅溝部2を除く領域の温水管路嵌合溝5の内壁間隔C(例えば7.5mm)よりも狭く形成され、狭幅溝部2の内壁面8が温水管路1の外壁面18に当接した状態で、温水管路1が温水管路嵌合溝5に保持されている。なお、本実施形態例において、第1の熱伝導性パネル3は、プレス成形によって、上記複数の狭幅溝部2を有する温水管路嵌合溝5を樋形状に形成している。
第1と第2の熱伝導性パネル3,4の端部には、これらの第1と第2の熱伝導性パネル3,4の端面を覆って端面保護部材7が設けられている。本実施形態例において、端面保護部材7は、前記複数のビス6のうちの、第1と第2の熱伝導性パネル3,4の端部側に設けられたビス6(6a)によって第1と第2の熱伝導性パネル3,4に固定されている。
図2には、本実施形態例のパネルヒータの取り付け構成例が示されており、この図に示すように、例えばパネル固定具13(13a,13b)をねじ20によって部屋の壁21や床22に固定し、前記複数のビス6のうち、一部のビス6(6b,6c)をパネル固定具13(13a,13b)に固定することにより、第1と第2の熱伝導性パネル3,4がパネル固定具13(13a,13b)に固定される。つまり、ビス6(6b,6c)は、第1と第2の熱伝導性パネル3,4をパネル固定具13(13a,13b)に固定するパネル固定手段としても機能する。
第1と第2の熱伝導性パネル3,4を密着させるビス6の個数を少なくするために、上記のように、端面保護部材7を固定するビス6aに、第1と第2の熱伝導性パネル3,4を密着させる機能を併せ持たせたり、壁面用パネル固定具13aを固定するビス6bや床面用パネル固定具13bを固定するビス6cに、第1と第2の熱伝導性パネル3,4を密着させる機能を併せ持たせたりしてもよく、このように、第1と第2の熱伝導性パネル3,4を固定するビス6を、端面保護部材7の固定手段やパネル固定手段として兼用することにより、ビス6の有効利用ができ、第1と第2の熱伝導性パネル3,4を密着させて良好に固定できる。
また、図2に示すように、温水管路嵌合溝5を有して凹凸が形成された第1の熱伝導性パネル3側がパネルヒータの配設場所の壁21側に設けられ、凹凸が形成されていない、平板状の第2の熱伝導性パネル4側が表側(利用者に近い側)に配置される。
本実施形態例において、その制御構成は図6に示したような構成であり、その詳細説明は省略する。
本実施形態例は以上のように構成されており、本実施形態例は、温水管路1を耐水性樹脂により形成しているので、安価に形成することができる。また、温水管路1を樹脂製とすると、この温水管路1を折り曲げてパネル面に沿って蛇行配置しようとしたときに、一般に、温水管路1が樹脂の弾性力によって直線状に戻ろうとする力が働き、蛇行配置が難しいが、本実施形態例では、第1の熱伝導性パネル3のパネル面に沿って温水管路嵌合溝5を折り返し蛇行形成し、この温水管路嵌合溝5に嵌合しているので、温水管路1が直線状に戻ることを抑制し、温水管路嵌合溝5に適切に保持することができる。
そして、温水管路1を第1の熱伝導性パネル3のパネル面に沿って蛇行配置し、該第1の熱伝導性パネル3の温水管路配設面側に第2の熱伝導性パネル4を配設して、第2の熱伝導性パネル4と第1の熱伝導性パネルとにより温水管路1を挟む態様で第1の熱伝導性パネル3と第2の熱伝導性パネル4とを固定することにより、第1と第2の熱伝導性パネル3,4により、温水管路1内の温水の熱を効率的に放熱できる放熱部を容易に形成できる。
また、本実施形態例によれば、第1と第2の熱伝導性パネル3,4により温水管路1を挟み、第1と第2の熱伝導性パネル3,4をビス6により固定しているので、多数枚のフィン9を鑞付けによって温水管路1に固定して放熱部を形成していた従来例に比べ、組み立て作業性を格段に良好にできるために、より一層のコストダウンと、歩留まりの向上を図ることができる。
さらに、本実施形態例によれば、上記のように、第1と第2の熱伝導性パネル3,4により放熱部を形成しているので、従来例に設けられていたケース40を設ける必要が無く、さらにより一層のコストダウンを図ることができるし、本実施形態例では、第1と第2の熱伝導性パネル3,4を直接拭くことができるので、埃等を容易に除去でき、清潔にできる。特に、利用者に近い側に配置される第2の熱伝導性パネル4は平板状に形成されているので、より、清潔に保つことができる。
さらに、本実施形態例によれば、温水管路嵌合溝5はプレス成形によって、樋形状に形成されており、容易に温水管路嵌合溝5を形成できるし、温水管路嵌合溝5を介して、温水管路1内の温水の熱をより効率良く放熱できる。
さらに、本実施形態例によれば、温水管路嵌合溝5は複数の狭幅溝部2を有して、狭幅溝部2の内壁面8が温水管路1の外壁面18に当接した状態で温水管路1が温水管路嵌合溝5に保持されているので、パネルヒータの組み立てを非常に行い易くできる。
つまり、上記狭幅溝部2が無い場合は、本実施形態例のように、内径5mm、外径7mm、厚み1mmの架橋ポリエチレン管を用いると、曲がり部30の曲率半径R(曲がり部30における温水管路1の中心の曲率半径)を外径の6倍より小さくすると座屈する可能性が高くなるので、曲がり部30の曲率半径Rを外径の6倍(ここでは42mm)以下に小さくすることはできず、温水管路1を密に配置できなかったが、この狭幅溝部2を形成することにより、曲率半径Rを、42mm以下の例えば38mmにすることができるので温水管路1を密に配置でき、しかも、組み立て後の信頼性や放熱性をより一層高めることができる。
さらに、本実施形態例では、狭幅溝部2の形成位置が温水管路1の座屈の初点とならないように、曲がり部30には狭幅溝部2を設けないようにしている。ただし、狭幅溝部2の形成位置が座屈の初点とならないようにするためには、最低限、曲がり部30の内側(図1の領域S)に狭幅溝部2を設けなければよいので、曲がり部30の内側にだけは狭幅溝部2を設けないようにしてもよい。
さらに、本実施形態例によれば、第1と第2の熱伝導性パネル3,4の端部には、これらの第1と第2の熱伝導性パネル3,4の端面を覆って端面保護部材7が設けられているので、端面保護部材7によって第1と第2の熱伝導性パネル3,4の端面を保護することができ、かつ、第1と第2の熱伝導性パネル3,4の密着性をより一層良好にでき、さらに、使用者が熱伝導性パネル3,4の端面に手等をひっかけてけがをするといったことを確実に防ぐことができる。
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な態様を採り得る。例えば、本発明において、温水管路1の内径、外径、厚み、第1と第2の熱伝導性パネル3,4の厚み、温水管路嵌合溝5の内壁幅等は、上記実施形態例に適用した値に限定されるものでなく適宜設定されるものであり、例えば第1の熱伝導性パネル3と第2の熱伝導性パネル4の厚みが互いに異なる厚みでもよい。
また、上記実施形態例では、第1の熱伝導性パネル3に形成した温水管路嵌合溝5に複数の狭幅溝部2を形成したが、狭幅溝部2は省略することもできる。ただし、狭幅溝部2を形成することにより、パネルヒータの組み立てをより作業性良く行え、かつ、放熱性もより一層向上できる。
さらに、上記実施形態例では、樋形状の温水管路嵌合溝5を形成したが、温水管路嵌合溝5の形状は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
さらに、上記実施形態例では、第1と第2の熱伝導性パネル3,4を鉄やアルミニウム等の鋼板により形成したが、第1と第2の熱伝導性パネル3,4は熱伝導性が良好なパネルであればよく、その材質は特に限定されるものではなく、必要に応じ、互いに異なる材質により形成してもよいし、適宜設定されるものである。なお、第1と第2の熱伝導性パネル3,4を、鉄やアルミニウム等により形成すると、コストダウンを容易に図ることができる。
さらに、上記実施形態例では、端面保護部材7を設けたが、第1と第2の熱伝導性パネル3,4の端面を、端面保護部材7が無くても、破損したり、使用者が誤ってけがをしたりするようなことの無いように加工すれば、端面保護部材7を省略することができる。
さらに、上記実施形態例では、第1の熱伝導性パネル3と第2の熱伝導性パネル4とを固定するビス6を、端面保護部材7の固定手段やパネル固定手段として兼用したが、第1の熱伝導性パネル3と第2の熱伝導性パネル4とを固定するビス6と端面保護部材7の固定手段やパネル固定手段とを別個に設けることもできる。
さらに、上記実施形態例では、図6に示したような制御構成を有する構成としたが、パネルヒータの制御構成は特に限定されるものではなく、パネルヒータが配置される空間内を快適に暖房できるような保温機能を有するように、適宜設定されるものである。
さらに、本発明のパネルヒータは、上記実施形態例に適用したようなパネルヒータの取り付け構成とするとは限らず、適宜設定されるものである。
さらに、本発明のパネルヒータはトイレや脱衣所等の比較的狭い空間を暖める暖房機として好適であるが、第1と第2の熱伝導性パネル3,4のパネル面積を広く形成することにより、リビング等の比較的広い空間を暖める暖房機としても適用できるものであり、その適用範囲は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
さらに、上記実施形態例では、利用者側に配置される第2の熱伝導性パネル4は平板状に形成したが、第2の熱伝導性パネル4は平板状に形成するとは限らず、直接拭いても容易に埃等を除去できる範囲で多少凹凸があっても構わない。
本発明に係るパネルヒータの一実施形態例を示す要部構成図である。 上記実施形態例のパネルヒータの取り付け構成例を模式的に示す断面説明図である。 上記実施形態例のパネルヒータの第1の熱伝導性パネルに形成されている狭幅溝部を図1のA−A断面(a)とB−B断面(b)により模式的に示す説明図である。 従来の温水暖房機の例を斜視図(a)と分解構成図(b)により示す説明図である。 図4に示した温水暖房機に設けられているフィンの斜視説明図(a)と正面説明図(b)である。 温水暖房機の制御構成例を示す説明図である。
符号の説明
1 温水管路
2 狭幅溝部
3 第1の熱伝導性パネル
4 第2の熱伝導性パネル
5 温水管路嵌合溝
6 ビス
7 端面保護部材
8 内壁面
18 外壁面

Claims (4)

  1. 熱源機から送出される温水を通す耐水性樹脂により形成された温水管路を有し、該温水管路は第1の熱伝導性パネルのパネル面に沿って折り返し蛇行形成された温水管路嵌合溝に嵌合して前記第1の熱伝導性パネルのパネル面に沿って蛇行配置され、該第1の熱伝導性パネルの温水管路配設面側には第2の熱伝導性パネルが配設されて、該第2の熱伝導性パネルと前記第1の熱伝導性パネルとにより前記温水管路を挟む態様で第1の熱伝導性パネルと第2の熱伝導性パネルとが固定されていて、これら第1と第2の熱伝導性パネルは前記温水管路内の温水の熱を放熱する放熱部を形成しており、前記温水管路嵌合溝には溝の内壁間隔を狭くした狭幅溝部が温水管路嵌合溝の長手方向に互いに間隔を介して複数形成され、前記温水管路嵌合溝は直線状の溝部と折り返しの曲がり部の溝部とを交互に連接した連続した蛇行状の溝であり、前記直線状の溝部の狭幅溝部は溝の対向する両側壁面から溝内部に突き出す凸状壁を設けることによって形成されていて、その狭幅溝部の溝幅は前記温水管路の直径よりも小と成し、狭幅溝部以外の温水管路嵌合溝の溝幅は前記温水管路の直径よりも大と成しており、前記曲がり部の溝部はその曲がり部の外周側の側面のみに凸状壁を設けて狭幅溝部と成して内周側の側面は凸状壁を設けない面と成し、前記温水管路嵌合溝の狭幅溝部の内壁面の前記凸状壁が温水管路の外壁面に当接した状態で温水管路が温水管路嵌合溝に保持されていることを特徴とするパネルヒータ。
  2. 温水管路嵌合溝の曲がり部の溝部はその曲がり部の外周側の側面と内周側の側面の両方とも凸状壁を設けない面と成したことを特徴とする請求項1記載のパネルヒータ。
  3. 温水管路嵌合溝は樋形状に形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載のパネルヒータ。
  4. 第1と第2の熱伝導性パネルの端部には、これらの第1と第2の熱伝導性パネルの端面を覆って端面保護部材が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2または請求項3記載のパネルヒータ。
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