JP4330856B2 - Floor heating structure - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は床暖房構造に関する。更に詳しくは、伝熱効率が良く、製造が容易であり、また作動液も比較的少なくてすみ、しかも水平状態に配設して使用することができるヒートパイプを使用した床暖房構造に関する。また、上記ヒートパイプを使用した床暖房構造において、床暖房用パネルの床面への敷き込み作業中に、作業者が放熱装置の電源コードに足を引っかけるような不都合を防止したものに関する。
【0002】
【従来技術】
一般に、ヒートパイプは、真空脱気した状態の金属パイプ内に少量の揮発性の作動流体(熱媒用流体、作動液とも称される)を充填したものである。そして、傾斜したヒートパイプの一端側を加熱すると、内部の作動流体が蒸発して他端側に移り、そこで放熱、凝縮し、再び重力によって一端側へ還流する。
【0003】
このように、ヒートパイプは、作動流体が蒸発、移動、凝縮、還流を繰り返すことにより、ヒートパイプの一端側の高温部から他端側の低温部まで熱を連続的に移動させる。
【0004】
しかしながら、上記した従来のヒートパイプは、蒸発して凝縮された作動流体が重力により還流する構成となっているため、ヒートパイプを配設する場合は、必然的に作動流体を還流させるための勾配が必要となっていた。よって、ヒートパイプを横に倒した状態で配設する場合、勾配があるとヒートパイプを延長して設けることが困難である上、ヒートパイプの配設方向によっては放熱量にムラが生じてしまう。このように、勾配を必要とする点がヒートパイプの利用分野を狭める要因となっていた。
【0005】
この問題点に対し、本発明者の一人は特開平10−288482号公報において、水平状態に配設して使用できるヒートパイプを提案した。
【0006】
図14はそのヒートパイプの示す説明図で、図14(a)はヒートパイプの縦断面説明図、図14(b)はヒートパイプの横断面拡大説明図である。このヒートパイプ8は図示の通り、作動流体を封入した真空パイプ81と、真空パイプ81の内周面に近接した状態で貫通させ、内部に湯等を循環させた熱源パイプ82を有する二重管構造となっている。
【0007】
更に図15は他のヒートパイプの説明図で、図15(a)はヒートパイプの縦断面説明図、図15(b)はヒートパイプの横断面拡大説明図である。このヒートパイプ9では、溶接などの方法により、真空パイプ91の外周面に熱源パイプ92を当接させた状態で設けている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記ヒートパイプは、作動流体を真空パイプ81の長手方向ではなく、幅方向の内曲面に沿って還流させることで、水平状態で配設して使用することができる。よって、様々な分野での利用が可能となり、十分に実用的である。しかしながら、以下に示す点において更なる改良の余地を残していた。
【0009】
即ち、図14に示すヒートパイプ8は二重管構造となっているため、その製造に手間がかかり、コスト高を招いていた。
【0010】
他方、図15に示すヒートパイプ9では、真空パイプ91の外周面に熱源パイプ92を設けているので、図14に示すヒートパイプに比べてその製造は比較的容易であるが、真空パイプ91と熱源パイプ92の接触面積が小さいため、伝熱効率が悪いという欠点があった。更に、図14に示すヒートパイプ8と相違して、熱源パイプ92が作動流体の中に埋設されていないので、熱源パイプ92によって排除される作動流体はなく、その分、多くの量の作動流体を必要としていた。
【0011】
(発明の目的)
そこで本発明の目的は、伝熱効率が良く、製造が容易であり、また作動液も比較的少なくてすみ、しかも水平状態に配設して使用することができるヒートパイプを使用した、ランニングコストを低減させることができる床暖房構造を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記ヒートパイプを使用した床暖房構造において、床面への敷き込み作業中に、作業者が床暖房構造の電源コードに足を引っかけるような不都合を防止することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために講じた本発明の手段は次のとおりである。
本発明は、
予め施工された小根太間にパネル状の床暖房用パネルを複数敷き込み、該各床暖房用パネルの上に床材を張設することにより構成されており、
前記床暖房用パネルは、床材の下に設置した際に床材側に位置する放熱板を有し、該放熱板には電熱線の電源コード、アース線及び接続部が収容されている収容部が設けてあり、放熱板には、ヒートパイプと、該ヒートパイプの四方を囲む断熱材が設けられ、ヒートパイプと断熱材の底面側には絶縁シートが取り付けてあり、
前記放熱板の底面と断熱材の側面によって構成される角部分には前記小根太が位置しており、
前記ヒートパイプは、
作動流体が封入され、前記放熱板に底面側から接している平らな放熱面を備えた閉鎖管と、
該閉鎖管において、作動流体が溜まっている部分の外部側に、周面部が接した状態で埋め込まれている電熱線と、
を有している、床暖房構造である。
【0013】
本発明に使用されるヒートパイプは、床暖房パネルや足温器等の放熱装置に好適に使用することができる。また土壌中や農業用ハウスや植栽用トレイ、あるいは地中に配設し土壌を加熱して消毒したり、農業用ハウス内の暖房や、植栽用トレイ中の土壌の加温や、融雪用、畜産用(産まれた子豚の加温用等)などにも好適に使用することができる。
【0014】
(作 用)
本発明に使用されるヒートパイプは、次のように作用する。
閉鎖管のうち、作動流体が溜まっている部分の外部側に設けてある電熱線により、閉鎖管は加熱される。加熱されることで作動流体は蒸発し、蒸発した作動流体は天井部分で凝縮し、閉鎖管の外へ熱を放出する。凝縮した作動流体は滴下または内壁面を伝って下方へ移動し、加熱されることで再び蒸発する。
【0015】
本発明では、電熱線は、閉鎖管のうち、作動流体が溜まっている部分の外部側に、周面部が接した状態で埋め込まれている。これにより、閉鎖管の外周面に電熱線を単に接触させる場合(いわゆる線接触状態)と比べ、閉鎖管と電熱線との接触面積を増大させることができる。このような構成により、熱は電熱線から閉鎖管内の作動流体に効率的に伝わり、熱損失は少ない。
【0016】
また本発明では、閉鎖管の放熱面は平らまたは実質的に平らになっている。よって、閉鎖管の放熱面に金属製の放熱板等を接して設ければ、閉鎖管と放熱板との接触面積を広くとることができる。
このような構成により、本発明に使用されるヒートパイプの伝熱効率は良く、熱損失は少ない。
【0017】
以上のようなことから、ヒートパイプの放熱量を基準にすれば、熱の損失が少ない分だけ、電熱線の温度を下げることができる。したがって、本発明に係る床暖房構造は、ランニングコストを低減させることができる。
【0018】
ヒートパイプ間に設けられる電源コードを収容する収容部を備えている床暖房構造では、電源コードを放熱体の表面から露出しないように収容できるので、放熱装置の敷き込み作業中に、作業者が電源コードに足を引っかけて電源コードが外れたり、破損したりすることを防止できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明を図面に示した実施の形態に基づき更に詳細に説明する。
[実施の形態1]<床暖房構造>
図1は、本発明に係る床暖房構造の一実施の形態を示す概略斜視説明図であり、一部を断面または省略して内部構成が分かるようにしたものである。
【0020】
図2ないし図7は、放熱装置である床暖房用パネルの説明図である。
詳しくは、図2は床暖房用パネルの平面視説明図、
図3は床暖房用パネルの左側面視拡大説明図、
図4は図2のI−I部分に対応する断面を示す概略拡大説明図であり、底面部の絶縁シートを分離した状態を示している。
図5は図2のII−II部分に対応する断面を示す概略拡大説明図、
図6は床暖房用パネルの底面視拡大説明図であり、底面部の絶縁シートを分離した状態を示している。
図7は床暖房用パネルの収容部を示す拡大斜視説明図である。
【0021】
図1に示すように床暖房構造Aは、予め施工された小根太1,…間に、パネル状の放熱装置である床暖房用パネルB(図2参照)を複数敷き込み、この上に被覆体(床材)であるフローリング床2,…を張設することで構成される。図1で符号3は、床暖房用パネルBのコントローラーを示している。
【0022】
図2ないし図7を参照して、床暖房用パネルBについて説明する。
図2及び図3に示すように、床暖房用パネルBは平面視で細長い矩形状に形成されている。本実施の形態では、床暖房用パネルBの大きさは、縦約300mm、長さ約1800mm、厚さ約13.3mmであるが、この寸法に特に限定するものではない。
【0023】
また、例えば床暖房用パネルBの長さを700mm、1800mm、2700mm等と数種類揃えておき、施工面積にあった長さのパネルを適宜選択することもできる。また、上記異なる長さのパネルを複数種類組み合わせて使用することもできる。
【0024】
床暖房用パネルBの内部には、図2、図4及び図6に示すように、電熱式で細長い板状のヒートパイプ4がパネル体に対し水平状態で設けてある。ヒートパイプ4は、床暖房用パネルBの幅方向のほぼ中央部分に位置している。
【0025】
図4でヒートパイプ4の上面部41は、床暖房用パネルBの表面部を構成するアルミニウム製の放熱板51に底面側から接している。なお、放熱板51は、フローリング床2の下に床暖房用パネルBを設置した際に、フローリング床2側に位置する。ヒートパイプ4により、放熱板51は底面側から加熱され、上面側へ放熱する。なお、放熱板51は、銅やステンレス等の他の金属や合金を使用することもできる。
【0026】
図4に示すように、ヒートパイプ4は、底面側からアルミニウム製のテープ52(図6では省略)で覆われている。これにより、ヒートパイプ4から放熱板51への熱伝導を高めている。ヒートパイプ4の詳しい構造については、後述する。
【0027】
図4及び図6で、符号53はヒートパイプ4の電熱線(ヒーター線とも称される)を示し、符号54aは板状の温度センサを示し、符号54bは棒状の温度センサを示している。符号56a,56b,56b,56c,56dは、発泡体である断熱材を示している。
【0028】
図6に示すように、ヒートパイプ4は断熱材56a,56b,56b,56cによって四方を囲まれた空隙部10に収容されている。断熱材56b,56bは長板状で、ヒートパイプ4の短辺方向の両側に位置している。断熱材56a,56cはヒートパイプ4の長手方向の両側に位置している。断熱材56aには、電熱線53,53の電源コード71a、71aを埋め込む(埋設する)溝部561,561が設けてある。断熱材56dは長板状で、図6で左端部に設けてある。
【0029】
図4及び図6に示すように、ヒートパイプ4の底面側には、粘着層を備えた絶縁シート57が全体にわたって取り付けてある。この絶縁シート57は、断熱性と防水性も備えている。
【0030】
図4で、角部分50,50(放熱板51の底面側と断熱材56aの側面側によって構成される部分)には、住宅の床下地等に予め設けられた小根太1(図1参照)が位置する。
【0031】
図2及び図7に示すように、床暖房用パネルBの長手方向の一方側(図2で左端側)には、平面視方形状で断面略「コ」状の収容部6が設けてある。図7に示すように、収容部6には電熱線53の電源コード71aやアース線71b、あるいは接続部531等が収容されている。
【0032】
符号72aは電源コード71aのコネクタ(ロック機能付き)を示し、符号72bはアース線71bのコネクタ(ロック機能付き)を示している。符号73は電源コード71aを束ねて収容する蛇腹形の樹脂管(CD管とも称される)を示している。符号541は、図6で示した棒状の温度センサ54bのコードを示している。収容部6は、ほぼ平板状の蓋体61によって開閉可能に閉鎖される。蓋61はネジ611,611によって固定される。
【0033】
図7に示すように、収容部6から床暖房用パネルBの両長辺部511,511にかけて、断面略U字状の収容溝60a,60bが設けてある。一方の収容溝60aからは、図7で左側の樹脂管73が収容部6の外へ引き出されている。そして、床暖房用パネルBを図1に示すように並設して施工する際に、樹脂管73内の電源コード71aとアース線71bを、隣接する床暖房用パネルBの他方の収容溝60bから収容部6内に導入する。その後、電源コード71a同士、アース線71b同士をコネクタ72a,72bを介してそれぞれ接続する。
なお、棒状の温度センサ54bのコード541は、同様に収容溝60bから外で引き出されている。
【0034】
図8ないし図11は本発明に使用するヒートパイプの一実施の形態を示す説明図である。
詳しくは、図8はヒートパイプの底面視説明図、
図9はヒートパイプの側面視説明図である。
なお、図8及び図9に示すヒートパイプ4は、中間部分を一部省略して表している。
図10はヒートパイプの正面視説明図、
図11は図8のIII−III部分に対応する断面を示す概略説明図である。
【0035】
図8ないし図11を参照して、ヒートパイプ4について説明する。
上記したように、ヒートパイプ4は、平面視で細長い矩形状の閉鎖管であるパイプ本体40を備えている。ヒートパイプ4の大きさは、図8で縦40mm、長さ1530mm、厚さ10mmであるが、この寸法に特に限定するものではない。
【0036】
例えばヒートパイプ4の長さを430,1230,1530,2430mm等と数種類揃えておき、床暖房用パネルBの大きさにあった長さのヒートパイプを選択することもできる。
【0037】
図11に示すように、パイプ本体40は横断面視で扁平状(長円形状)の管状体であり、両上下面がほぼ平行で、左右両側は円弧状に丸く形成されている。
パイプ本体40は、熱伝導性の良好な材料、例えばアルミニウム,銅,ステンレス、セラミックス等で形成され、内部は真空であり、蒸発しやすい液状の作動流体42が封入されている。
【0038】
作動流体としては、例えばエタノールやメタノール等のアルコール系のもの等を挙げることができる。また、作動流体にシリカゲルを混入させたものを使用することもできる。
【0039】
図11で、パイプ本体40の上面部41は、平らまたは実質的に平らな面によって形成され、放熱面を構成している。これにより、図4に示すように、パイプ本体40と放熱板51との接触面積を広くとることができ、ヒートパイプ4から放熱板51への伝熱効率を高めている。
【0040】
一方、図8に示すように、パイプ本体40の底面側には、電熱線53がU字状に折り返して設けられている。詳しくは図11に示すように、パイプ本体40の底面部には、ヒートパイプ4の長手方向に沿って断面略U字状の溝部43,43が並設されている。この溝部43,43に、電熱線53の外周面のうち、約2分の1がパイプ本体40のほぼ全周にわたり埋め込まれている(埋設されている)。即ち、電熱線53は、作動流体42が溜まっている部分の外部側に、周面部が接した状態で埋め込まれている。これにより、パイプ本体40の外周面に電熱線5を単に接触させる場合(いわゆる線接触状態)と比べ、電熱線53とパイプ本体40の接触面積が大きくなり、電熱線53からの熱が作動流体に効率的に伝わる。
【0041】
なお、パイプ本体40に埋設する電熱線53の本数は、二本以上でも良い。また、溝部43の形状は、溝の開口部が狭い断面略Ω状や、断面略「コ」状に形成することもできる。
また、図示はしていないが、電熱線53のうち、パイプ本体40と接触している部分以外は、ガラス繊維による耐熱加工が施してある。
【0042】
図8で右端側の棒状に形成されているものは、作動流体注入部の残部44である。即ち、パイプ本体40を減圧状態にした後、筒状の作動流体注入部(図示省略)から作動流体を注入する。その後、作動流体注入部を潰すことでその残部44が形成される。
【0043】
(作 用)
図12は、ヒートパイプの作用を説明するための説明図であり、全体構造が分かりやすいようにヒートパイプの大きさをやや誇張して表している。
【0044】
床暖房構造(床暖房構造体)の施工方法を説明しながら、床暖房用パネルB及びヒートパイプ4(ヒートパイプ装置)の作用を説明する。
なお、本実施の形態では、床暖房用パネルBをフローリングの床下に施工するようにしているが、畳の下やコンクリート製の床面等にも施工することができる。
【0045】
図1に示すように、まず、小根太1,…を床下地100に所要間隔をおいて施工する。次いで、小根太1,…の間に床暖房用パネルBを載置して固定する。床暖房用パネルBの施工の際は、上記したように、放熱板51の底面側と断熱材56b,56bの側面部側で構成される角部分50,50(図4参照)に小根太1が位置するように構成する。
【0046】
床暖房用パネルBは、施工面積に応じて幅方向または長手方向に所要数配置する。なお、床暖房用パネルBの固定は釘打ち等によって行うが、これに特に限定されない。
【0047】
図7に示すように収容部6の蓋体61を外し、隣り合う床暖房用パネルBの電源コード71a同士とアース線71b同士をコネクター72a,72bを介してそれぞれ接続する。詳しくは、図2で収容溝60aから引き出された電源コード71aとアース線71bを、隣接する床暖房用パネルBの収容溝60bから収容部6内に導入し、対応する電源コード71aまたはアース線71bと各々接続する。接続が終われば、蓋体61を閉じてネジ611,611で固定する。
【0048】
このように施工後においては、電源コード71aとアース線71bは収容部6と収容溝60a,60b内に収められ、床暖房用パネルBから表面へ(放熱板51の表面から)露出をしないようになっている。これにより、床暖房用パネルBの敷き込み作業中に、作業者が電源コード71aやとアース線71bに足を引っかけて、電源コード71aやとアース線71bが外れたり、破損したりする等の不都合は生じにくい。
【0049】
また、電源コード71a等は収容部6と収容溝60a,60b内に収まっているので、例えば地震等の災害によって衝撃を受けても、電源コード71a等とヒートパイプ4は実質的に上下同じ動きをする。よって、電源コード71a等が床暖房用パネルBから外れたり、破損したりする等の不都合は生じにくい。
【0050】
床暖房用パネルB,…の敷き込みが終了したら、並設した床暖房用パネルB,…の隙間をアルミニウム製のテープで塞ぐ。次いで、床暖房用パネルB上にフローリング床2,…を張設して、床暖房構造Aを施工する。
【0051】
図12を参照する。
床暖房用パネルBに使用したヒートパイプ4は、パイプ本体40の底面部に溝部43,43を並設し、この溝部43,43に電熱線53,53の一部(本実施の形態では断面積の約1/2)をパイプ本体40の長さ方向に埋め込んでいる(埋設している)。これにより、パイプ本体40の外周面に電熱線43を単に接触させる場合(いわゆる線接触状態)と比べ、電熱線53とパイプ本体40の接触面積が大きくなる。つまり、電熱線53の周りの約1/2に作動流体42が存在するため、電熱線53からの熱は作動流体に効率的に伝わる。このような構成により、電熱線53で作動流体42を加熱することにより、作動流体42の蒸発、凝縮、蒸発のサイクルが活発に繰り返され、ヒートパイプ4の加熱効率は向上する。
【0052】
更にヒートパイプ4は、図14に示す従来のものとは相違して、二重管構造とはなっていないため、製造が容易である。また、図15に示す従来のものとは相違して、溝部43,43により、ヒートパイプ4の底面側は底上げしたような構造となっているため、嵩が増えて作動流体も少なくて済む。しかも、水平状態で配設することができるので、床暖房用パネル等の薄形の放熱装置にも好適に使用することができる。
【0053】
なお、図1に示すように、本実施の形態では床暖房用パネルとして、床面上に予め設けた小根太1,1間に落とし込んで施工するタイプのものを例にとって説明したが、小根太を設けることができないコンクリート面上等に単に敷き込むだけて使用できるタイプのものも例として挙げることができる。
【0054】
図13は、その平面敷込みタイプの床暖房用パネルの一実施の形態を示す概略説明図である。この床暖房用パネルB1では、図4に示す床暖房用パネルBと相違して、図13で左右両側の断熱材56d,56dが放熱板51の幅方向の両端まで設けられている。そして、施工時には、床暖房用パネルB1の幅方向の両側面部560,560同士が互いに接するように、床面上に並設していく。
【0055】
なお、本明細書で使用している用語と表現はあくまで説明上のものであって、限定的なものではなく、上記用語、表現と等価の用語、表現を除外するものではない。また、本発明は図示の実施の形態に限定されるものではなく、技術思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【0056】
更に、特許請求の範囲には、請求項の記載の内容を理解するため、図面において使用した符号を括弧を用いて記載しているが、特許請求の範囲を図面記載のものに限定するものではない。
【0057】
【発明の効果】
本発明は上記構成を備え、次の効果を有する。
(a)本発明に使用するヒートパイプによれば、閉鎖管のうち、作動流体が溜まっている部分の外部側に、周面部が接した状態で電熱線が埋め込まれている。これにより、閉鎖管の外周面に電熱線を単に接触させる場合(いわゆる線接触状態)と比べ、閉鎖管と電熱線との接触面積を増大させることができる。また、パイプ本体の放熱面は平らまたは実質的に平らになっているので、閉鎖管の放熱面に金属製の放熱板等を接して設ければ、閉鎖管と放熱板との接触面積を広くとることができる。このような構成により、ヒートパイプの伝熱効率は良く、熱損失は少ない。したがって、本発明に係る床暖房構造は、ランニングコストを低減させることができる。
【0058】
(b)ヒートパイプ間に設けられる電源コードを収容する収容部を備えている床暖房構造では、電源コードをパネル体の表面から露出しないように収容できるので、放熱装置の敷き込み作業中に、作業者が電源コードに足を引っかけて、電源コードが外れたり、破損したりすることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る床暖房構造の一実施の形態を示す概略斜視説明図。
【図2】 床暖房用パネルの平面視説明図。
【図3】 床暖房用パネルの左側面視拡大説明図。
【図4】 図2のI−I部分に対応する断面を示す概略拡大説明図。
【図5】 図2のII−II部分に対応する断面を示す概略拡大説明図。
【図6】 床暖房用パネルの底面視拡大説明図。
【図7】 床暖房用パネルの収容部を示す拡大斜視説明図。
【図8】 ヒートパイプの底面視説明図。
【図9】 ヒートパイプの側面視説明図。
【図10】 ヒートパイプの正面視説明図。
【図11】 図8のIII−III部分に対応する断面を示す概略説明図。
【図12】 ヒートパイプの作用を説明するための説明図。
【図13】 平面敷込みタイプの床暖房用パネルの一実施の形態を示す概略説明図。
【図14】 従来のヒートパイプを示す説明図。
【図15】 従来の他のヒートパイプを示す説明図。
【符号の説明】
A 床暖房構造
B 床暖房用パネル
1 小根太
2 フローリング床
3 コントローラー
4 ヒートパイプ
40 パイプ本体
41 上面部
42 作動流体
43 溝部
44 熱媒体注入部の残部
50 角部分
51 放熱板
511 長辺部
52 テープ
53 電熱線
531 接続部
54a,54b 温度センサ
56,56a,56b,56c,56d 断熱材
560 側面部
57 絶縁シート
6 収容部
60a,60b 溝部
61 蓋体
71a 電源コード
71b アース線
72a,72b コネクタ
73 樹脂管
100 床下地
60,60 溝部
611 ネジ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a floor heating structure. More particularly, the present invention relates to a floor heating structure using a heat pipe that has good heat transfer efficiency, is easy to manufacture, requires relatively little hydraulic fluid, and can be used in a horizontal state. Further, the present invention relates to a floor heating structure using the heat pipe, which prevents an inconvenience that an operator gets caught in a power cord of a heat radiating device during the laying operation of the floor heating panel on the floor surface.
[0002]
[Prior art]
Generally, a heat pipe is a metal pipe that has been degassed in vacuum and filled with a small amount of a volatile working fluid (also referred to as a heat medium fluid or working fluid). When one end of the inclined heat pipe is heated, the internal working fluid evaporates and moves to the other end, where it dissipates heat, condenses, and returns to the one end again by gravity.
[0003]
Thus, the heat pipe continuously moves heat from the high temperature part on one end side to the low temperature part on the other end side by repeating evaporation, movement, condensation, and reflux of the working fluid.
[0004]
However, the above-described conventional heat pipe is configured so that the working fluid evaporated and condensed recirculates due to gravity. Therefore, when the heat pipe is provided, the gradient for recirculating the working fluid inevitably. Was needed. Therefore, when the heat pipe is disposed in a horizontal state, if there is a gradient, it is difficult to extend the heat pipe, and the heat radiation amount varies depending on the heat pipe arrangement direction. . Thus, the point which requires a gradient has been a factor for narrowing the application field of heat pipes.
[0005]
In response to this problem, one of the present inventors has proposed a heat pipe that can be used in a horizontal state in Japanese Patent Laid-Open No. 10-288482.
[0006]
FIG. 14 is an explanatory view showing the heat pipe, FIG. 14 (a) is an explanatory view of a longitudinal section of the heat pipe, and FIG. 14 (b) is an enlarged explanatory view of a transverse section of the heat pipe. As shown in the figure, this
[0007]
Further, FIG. 15 is an explanatory view of another heat pipe, FIG. 15 (a) is a longitudinal sectional view of the heat pipe, and FIG. 15 (b) is an enlarged explanatory view of the transverse cross section of the heat pipe. In the heat pipe 9, the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The heat pipe can be disposed and used in a horizontal state by allowing the working fluid to recirculate along the inner curved surface in the width direction rather than in the longitudinal direction of the
[0009]
That is, since the
[0010]
On the other hand, in the heat pipe 9 shown in FIG. 15 , since the
[0011]
(Object of invention)
It is an object of the present invention, good heat transfer efficiency, it is easy to manufacture, also hydraulic fluid also requires relatively small, yet using Hitopai flop that can be used by arranging a horizontal state, and the running cost It is providing the floor heating structure which can be reduced .
Another object of the present invention is to prevent an inconvenience that an operator gets caught in the power cord of the floor heating structure during the laying work on the floor surface in the floor heating structure using the heat pipe. is there.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The means of the present invention taken to achieve the above object are as follows.
The present invention
It is constructed by laying a plurality of panel-like floor heating panels between pre-constructed small joists and stretching the flooring on each floor heating panel,
The floor heating panel has a heat radiating plate located on the floor material side when installed under the floor material, and the heat radiating plate accommodates a power cord of the heating wire, a ground wire, and a connecting portion. The heat sink is provided with a heat pipe and a heat insulating material that surrounds the four sides of the heat pipe, and an insulating sheet is attached to the bottom side of the heat pipe and the heat insulating material,
The small joists are located in the corner portion constituted by the bottom surface of the heat sink and the side surface of the heat insulating material,
The heat pipe is
A closed pipe having a flat heat radiating surface in which a working fluid is enclosed and is in contact with the heat radiating plate from the bottom surface;
In the closed pipe, a heating wire embedded in a state where the peripheral surface portion is in contact with the outside of the portion where the working fluid is accumulated, and
This is a floor heating structure.
[0013]
The heat pipe used in the present invention can be suitably used for a heat radiating device such as a floor heating panel or a foot heater. It can also be disinfected by heating in the soil, agricultural house or planting tray, or in the ground, heating the soil in the agricultural house, heating the soil in the planting tray, or melting snow. It can also be suitably used for animal use, animal husbandry (for heating a produced piglet, etc.) and the like.
[0014]
(Work)
The heat pipe used in the present invention operates as follows.
The closed tube is heated by a heating wire provided outside the portion of the closed tube where the working fluid is accumulated. When heated, the working fluid evaporates, and the evaporated working fluid condenses on the ceiling and releases heat out of the closed tube. The condensed working fluid drops or moves downward along the inner wall surface and evaporates again when heated.
[0015]
In the present invention, the heating wire is embedded in a state where the peripheral surface portion is in contact with the outside of the portion of the closed pipe where the working fluid is accumulated. Thereby, compared with the case where the heating wire is simply brought into contact with the outer peripheral surface of the closing tube (so-called line contact state), the contact area between the closing tube and the heating wire can be increased. With such a configuration, heat is efficiently transferred from the heating wire to the working fluid in the closed tube, and heat loss is small.
[0016]
In the present invention, the heat radiating surface of the closing tube is flat or substantially flat. Therefore, if a metal heat radiating plate or the like is provided in contact with the heat radiating surface of the closing tube, the contact area between the closing tube and the heat radiating plate can be increased.
With such a configuration, the heat transfer efficiency of the heat pipe used in the present invention is good and there is little heat loss.
[0017]
From the above, if the amount of heat released from the heat pipe is used as a reference, the temperature of the heating wire can be lowered by a smaller amount of heat loss. Therefore, the floor heating structure according to the present invention can reduce the running cost.
[0018]
In the floor heating structure equipped with a housing part that houses the power cord provided between the heat pipes, the power cord can be housed so as not to be exposed from the surface of the radiator. It is possible to prevent the power cord from being disconnected or damaged by being caught in the power cord.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in more detail based on embodiments shown in the drawings.
[Embodiment 1] <Floor heating structure>
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of a floor heating structure according to the present invention, in which a part is sectioned or omitted so that the internal configuration can be understood.
[0020]
2 through 7 are explanation view of the floor heating panel is a thermal device release.
Specifically, FIG. 2 is a plan view explanatory view of the floor heating panel,
FIG. 3 is an enlarged explanatory view of the left side view of the floor heating panel,
FIG. 4 is a schematic enlarged explanatory view showing a cross section corresponding to the II portion of FIG. 2, and shows a state in which the insulating sheet on the bottom surface is separated.
FIG. 5 is a schematic enlarged explanatory view showing a cross section corresponding to the II-II portion of FIG.
FIG. 6 is a bottom view enlarged explanatory view of the floor heating panel, and shows a state in which the insulating sheet on the bottom surface is separated.
FIG. 7 is an enlarged perspective explanatory view showing a housing portion of the floor heating panel.
[0021]
As shown in FIG. 1, the floor heating structure A lays a plurality of floor heating panels B (see FIG. 2), which are panel-shaped heat dissipation devices, between pre-installed
[0022]
The floor heating panel B will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 2 and 3, the floor heating panel B is formed in an elongated rectangular shape in plan view. In the present embodiment, the size of the floor heating panel B is about 300 mm in length, about 1800 mm in length, and about 13.3 mm in thickness, but is not particularly limited to this dimension.
[0023]
In addition, for example, the floor heating panel B can have several lengths such as 700 mm, 1800 mm, 2700 mm, etc., and a panel having a length suitable for the construction area can be appropriately selected. Further, a plurality of types of panels having different lengths can be used in combination.
[0024]
Inside the floor heating panel B, as shown in FIGS. 2, 4 and 6, an electrothermal and elongated plate-
[0025]
In FIG. 4, the
[0026]
As shown in FIG. 4, the
[0027]
4 and 6,
[0028]
As shown in FIG. 6, the
[0029]
As shown in FIG.4 and FIG.6, the insulating
[0030]
In FIG. 4, small joists 1 (see FIG. 1) provided in advance on
[0031]
As shown in FIG. 2 and FIG. 7, on one side of the floor heating panel B in the longitudinal direction (the left end side in FIG. 2), a
[0032]
[0033]
As shown in FIG. 7,
Note that the
[0034]
FIG. 8 thru | or FIG. 11 is explanatory drawing which shows one Embodiment of the heat pipe used for this invention.
Specifically, FIG. 8 is a bottom view explanatory view of the heat pipe,
FIG. 9 is a side view of the heat pipe.
Note that the
FIG. 10 is a front view explanatory view of the heat pipe,
FIG. 11 is a schematic explanatory view showing a cross section corresponding to the III-III portion of FIG.
[0035]
The
As described above, the
[0036]
For example, it is possible to select several types of heat pipes having a length suitable for the size of the floor heating panel B by preparing several types of
[0037]
As shown in FIG. 11, the
The
[0038]
Examples of the working fluid include alcohols such as ethanol and methanol. Moreover, what mixed silica gel with the working fluid can also be used.
[0039]
In FIG. 11, the
[0040]
On the other hand, as shown in FIG. 8, the
[0041]
The number of
Moreover, although not shown in figure, except the part which is contacting the pipe
[0042]
In FIG. 8, what is formed in a rod shape on the right end side is a remaining
[0043]
(Work)
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the operation of the heat pipe, and the size of the heat pipe is slightly exaggerated so that the entire structure can be easily understood.
[0044]
While explaining the construction method of the floor heating structure (floor heating structure), the operation of the floor heating panel B and the heat pipe 4 (heat pipe device) will be described.
In this embodiment, the floor heating panel B is constructed under the flooring of the flooring, but it can also be constructed under a tatami mat or on a concrete floor.
[0045]
As shown in FIG. 1, first, the
[0046]
The required number of floor heating panels B are arranged in the width direction or the longitudinal direction according to the construction area. The floor heating panel B is fixed by nailing or the like, but is not particularly limited thereto.
[0047]
As shown in FIG. 7, the
[0048]
Thus, after construction, the
[0049]
In addition, since the
[0050]
When the floor heating panels B,... Have been laid, the gaps between the parallel floor heating panels B,. Subsequently, the
[0051]
Please refer to FIG.
In the
[0052]
Further, unlike the conventional pipe shown in FIG. 14 , the
[0053]
In addition, as shown in FIG. 1, in the present embodiment, the floor heating panel has been described by taking as an example a type of floor heating panel that is dropped between the
[0054]
FIG. 13 is a schematic explanatory view showing an embodiment of the floor heating type floor heating panel. Unlike the floor heating panel B shown in FIG. 4, the floor heating panel B <b> 1 is provided with
[0055]
Note that the terms and expressions used in this specification are merely explanatory and are not restrictive, and do not exclude terms and expressions equivalent to the above terms and expressions. The present invention is not limited to the illustrated embodiment, and various modifications can be made within the scope of the technical idea.
[0056]
Furthermore, in the claims, the reference numerals used in the drawings are described in parentheses in order to understand the contents of the claims, but the claims are not limited to those described in the drawings. Absent.
[0057]
【The invention's effect】
The present invention has the above-described configuration and has the following effects.
(A) According to the heat pipe used in the present invention, the heating wire is embedded in the closed pipe in the state where the peripheral surface portion is in contact with the outside of the portion where the working fluid is accumulated. Thereby, compared with the case where the heating wire is simply brought into contact with the outer peripheral surface of the closing tube (so-called line contact state), the contact area between the closing tube and the heating wire can be increased. Also, since the heat dissipation surface of the pipes body is flattened or substantially flat, by providing in contact with the metal heat dissipation plate or the like on the heat radiating surface of the closure tube, the contact area between the closure tube and the heat sink Can be taken widely. With such a configuration, the heat transfer efficiency of the heat pipe is good and the heat loss is small. Therefore, the floor heating structure according to the present invention can reduce the running cost.
[0058]
(B) In the floor heating structure provided with an accommodating portion for accommodating the power cord provided between the heat pipes, the power cord can be accommodated so as not to be exposed from the surface of the panel body. An operator can prevent the power cord from being disconnected or damaged by getting on the power cord.
[Brief description of the drawings]
Schematic perspective view showing an embodiment of the engagement Ru floor heating structure in the present invention; FIG.
FIG. 2 is an explanatory plan view of a floor heating panel.
FIG. 3 is a left side enlarged explanatory view of a floor heating panel.
4 is a schematic enlarged explanatory view showing a cross section corresponding to the II portion of FIG. 2; FIG.
FIG. 5 is a schematic enlarged explanatory view showing a cross section corresponding to the II-II portion of FIG. 2;
FIG. 6 is an enlarged explanatory view of the bottom surface of the floor heating panel.
FIG. 7 is an enlarged perspective explanatory view showing a storage portion of the floor heating panel.
FIG. 8 is a bottom view explanatory view of a heat pipe.
FIG. 9 is a side view explanatory view of a heat pipe.
FIG. 10 is a front view explanatory view of a heat pipe.
FIG. 11 is a schematic explanatory view showing a cross section corresponding to the III-III portion of FIG. 8;
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the operation of a heat pipe.
FIG. 13 is a schematic explanatory view showing an embodiment of a floor laying type floor heating panel.
FIG. 14 is an explanatory view showing a conventional heat pipe.
FIG. 15 is an explanatory view showing another conventional heat pipe.
[Explanation of symbols]
A floor heating structure B
Claims (1)
前記床暖房用パネル(B)は、床材(2,2…)の下に設置した際に床材(2,2…)側に位置する放熱板(51)を有し、該放熱板(51)には電熱線(53)の電源コード(71a)、アース線(71b)及び接続部(531)が収容されている収容部(6)が設けてあり、放熱板(51)には、ヒートパイプ(4)と、該ヒートパイプ(4)の四方を囲む断熱材(56a,56b,56c,56d)が設けられ、ヒートパイプ(4)と断熱材(56a,56b,56c,56d)の底面側には絶縁シート(57)が取り付けてあり、The floor heating panel (B) has a heat radiating plate (51) positioned on the floor material (2, 2 ...) side when installed under the floor material (2, 2 ...), and the heat radiating plate ( 51) is provided with a housing part (6) in which the power cord (71a) of the heating wire (53), the ground wire (71b) and the connection part (531) are housed, and the heat sink (51) A heat pipe (4) and a heat insulating material (56a, 56b, 56c, 56d) surrounding the heat pipe (4) are provided, and the heat pipe (4) and the heat insulating material (56a, 56b, 56c, 56d) An insulation sheet (57) is attached to the bottom side,
前記放熱板(51)の底面と断熱材の側面によって構成される角部分(50)には前記小根太(1,1…)が位置しており、The small joists (1, 1 ...) are located in the corner portion (50) constituted by the bottom surface of the heat radiating plate (51) and the side surface of the heat insulating material,
前記ヒートパイプ(4)は、The heat pipe (4)
作動流体(42)が封入され、前記放熱板(51)に底面側から接している平らな放熱面(41)を備えた閉鎖管(40)と、A closed pipe (40) having a flat heat radiating surface (41) sealed with a working fluid (42) and in contact with the heat radiating plate (51) from the bottom surface;
該閉鎖管(40)において、作動流体(42)が溜まっている部分の外部側に、周面部が接した状態で埋め込まれている電熱線(53)と、In the closed pipe (40), a heating wire (53) embedded in a state where the peripheral surface portion is in contact with the outside of the portion where the working fluid (42) is accumulated, and
を有している、have,
床暖房構造。Floor heating structure.
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