JP4520651B2

JP4520651B2 - 床暖房パネル材

Info

Publication number: JP4520651B2
Application number: JP2001037232A
Authority: JP
Inventors: 重人渡辺
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 2001-02-14
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2021-02-14
Also published as: JP2002243180A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床暖房装置を備えた床暖房パネル材に関する。例えば、住宅等の建物の床暖房装置を備えた床暖房パネル材に利用できる。
【０００２】
【背景技術】
従来、住宅等の建物には、暖房装置が設けられている。建物の暖房装置としては、温風暖房装置のほか、床暖房装置が知られている。
温風暖房装置は、温風をダクトで室内に送り出すことにより室内を暖めるので、室内への吹き出し口付近の温度が高温になるうえに、足下付近の空気を暖めることが困難な場合があった。
これに対し、床暖房装置は、床そのものの温度を上げて室内を暖房する低温放射暖房装置であって、床に温水配管を複数施した温水式や、床に電熱ヒータを敷設した電熱式が知られている（特開平１１−１７２７７８号公報参照）。
これらの床暖房装置は、床を暖めることによって足下付近の空気を暖め、この暖められた空気が自然対流によって上昇し、室全体を暖めるようになっているため、温風暖房に比べ、室内全体を自然に暖めることができる。
【０００３】
図５および図６には、従来の床暖房装置の全体斜視図および拡大斜視図が示されている。
床暖房装置５０は、建物６０（図５中２点鎖線で示す）内部の図示しない床材内部に埋設され、温水ポンプ５１を内蔵した温水ボイラ５５と、この温水ポンプ５１に連結された往き温水管５２と、この往き温水管５２に連結され一定間隔で並設された複数のパイプコイル５３と、これらパイプコイル５３と温水ポンプ５１とを連結する還り温水管５４とを備えている。
ここで、往き温水管５２および還り温水管５４は、その周囲を覆う保温材５６を備えている。
【０００４】
このような床暖房装置５０では、温水ボイラ５５によって加熱された温水が、温水ポンプ５１で圧送されて、往き温水管５２内を通ってパイプコイル５３に到達して放熱することにより、床そのものを暖めるようになっている。その後、放熱した温水は、還り温水管５４内を通って、温水ポンプ５１に戻り、温水ボイラ５５で再び加熱される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、パイプコイル５３は、床面の温度分布を均一にするためにある程度狭い間隔で設置する必要があり、材料費や製造費用がかかるうえに、施工手間が多くコスト高となっていた。また、パイプコイル５３の代わりに電熱ヒータを用いた場合も、同様の問題があった。
また、パイプコイルの設置間隔を広くするためにその直径を大きくしても、パイプコイル内の温水の流量が多くなって、温水ボイラや温水ポンプにかかる負荷が大きくなってしまい、コスト高となっていた。
【０００６】
本発明の目的は、コストを低減できる床暖房装置を備えた床暖房パネル材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の床暖房パネル材は、次の構成を採用する。本発明を図面を参照して説明すると、請求項１に記載の床暖房パネル材２，８は、床材と、この床材の裏面に当接して設けられ前記床材を暖める床暖房装置１０と、を備えた床暖房パネル材２，８であって、前記床暖房装置１０は、前記床材に当接しその内側面２１Ａから外側面２１Ｂに熱を伝導した後前記床材に放熱する放熱部２０と、この放熱部内部に設けられた作動液４０と、前記放熱部に沿って設けられた発熱部３０とを備え、前記発熱部３０は、電熱ヒータ３１を有し、前記放熱部２０の外部に設けられ、前記放熱部２０は、凹部２４Ａ，２４Ｂを有し、前記凹部２４Ａ，２４Ｂに電熱ヒータ３１が嵌め込まれ、前記作動液は、前記発熱部の熱によって加熱されて気化し、前記放熱部の内側面に放熱した後再度液化することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、床暖房装置を放熱部と作動液と発熱部とを含んで構成したので、発熱部で放熱された熱によって作動液が気化して自然対流によって上昇し、放熱部の内側面に放熱した後、再び液化する。放熱部の内側面に放熱された熱は、放熱部の内側面から外側面に伝導された後、床材に放熱されて床材を暖める。したがって、作動液を介して発熱部で放熱された熱を放熱部に伝達するから、発熱部の大きさに対して放熱部の大きさを大きくして比較的広い面積の床材を暖めることができ、発熱部の小型化を実現できるうえに、その設置本数を低減できるので、コストを低減できる。
また、この発明によれば、発熱部を電熱ヒータで構成したので、発熱部を温水管で構成する場合に比べ、温水管内の清掃等のメンテナンスが不要となるうえに発熱部を小型化できるから、コストを低減できる。
さらに、この発明によれば、床暖房パネル材を、床材と、この床材の裏面に設けられた床暖房装置とを含んで構成したので、床暖房パネル材を予め工場等で製造しておくことによって、現場での床暖房装置の設置を容易に行うことができ、コストを低減できる。
【０００９】
請求項２に記載の床暖房装置は、請求項１に記載の床暖房装置において、前記発熱部は、前記放熱部の底面に設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、発熱部を放熱部の底面に設けたので、つまり、作動液が溜まる放熱部の底面に発熱部を設けたので、発熱部の熱を効率よく作動液に伝達できるから、作動液の対流が円滑に行われることとなり、暖房効率を向上できる。
【００１１】
請求項３に記載の床暖房パネル材は、請求項１から２のいずれかに記載の床暖房パネル材において、前記放熱部は、扁平形状であることを特徴とする。この発明によれば、放熱部を扁平形状としたので、放熱部の厚みを薄く保ちつつ床暖房機能を確保できるから、床暖房装置を含む床の厚みを薄くすることができ、使い勝手を向上できる。
【００１２】
請求項４に記載の床暖房パネル材は、請求項１から３のいずれかに記載の床暖房パネル材において、前記放熱部は、前記床材との間に放熱板２２を備えていることを特徴とする。この発明によれば、放熱部に床材との間に放熱板を設けたので、放熱部の内側面から伝導された熱が、放熱板を介して床材の裏面全面に亘って均一に放熱されるから、さらに暖房効率を向上できる。
【００１３】
請求項５に記載の床暖房パネル材は、請求項１から４のいずれかに記載の床暖房パネル材において、前記床暖房装置の周面のうち床材に当接していない部分は、断熱材４で覆われていることを特徴とする。この発明によれば、床暖房装置の周面のうち床材に当接していない部分を断熱材で覆ったので、発熱部で発生した熱が、床材に放熱されずに外部に放熱されるのを防ぐことができるから、暖房効率を向上できる。
【００１５】
請求項６に記載の床暖房パネル材は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の床暖房パネル材において、前記発熱部には温度センサ３６が接続され、この温度センサは、前記床材の裏面に設けられていることを特徴とする。この発明によれば、発熱部に温度センサを接続して床材の裏面に設けたので、温度センサが床材の温度を検知して自動的に電熱ヒータを入切するので、床材の温度を一定温度に保つことができるから、暖房効率を向上できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第１実施形態〕
図１には、本発明の第１実施形態に係る床暖房パネル材２の全体斜視図が示されている。
床暖房パネル材２は、所定間隔でかつ互いに平行に設けられた複数本の図示しない根太材の上に設置されたベニヤ等の床下地材３の上に複数設置されている。
【００１８】
床暖房パネル材２は、長方形状の平板材であって、床材としての床仕上材５と、この床仕上材５の裏面に当接して設けられ床仕上材５を暖める床暖房装置１０と、床仕上材５の裏面に設けられ床暖房装置１０の周面のうち床材に当接していない部分を覆う断熱材４とを備えている。
【００１９】
図２および図３には、床暖房パネル材２の縦断面図および横断面図が示されている。
床仕上材５は、木質のフローリング材であるが、ゴムパットを備えたフローリング材やカーペット等その他の材料でもよい。
断熱材４は、その幅方向略中央に長さ方向に沿って形成された溝６を備え、この溝６内に床暖房装置１０を有し、かつ、床仕上材５の裏面に接着材等で固定されている。
また、断熱材４は、発砲スチレンで形成されているが、発泡コンクリート、発泡ウレタン等その他の材料で形成されてもよい。
【００２０】
床暖房装置１０は、床仕上材５に当接する放熱部２０と、この放熱部２０内部に設けられた作動液４０と、放熱部２０の外周底面に沿って設けられた発熱部３０とを備えている。
【００２１】
放熱部２０は、アルミで扁平形状に形成され、筒状の本体２１と、この本体２１と床仕上材５との間に介装され、かつその上面が床仕上材５の裏面全面に亘って当接している放熱板２２とを備えている。
本体２１は、断熱材４上に設置されるとともに、内側面２１Ａおよび外側面２１Ｂとを備え、その下面には、その長さ方向に沿って２つの互いに平行な凹部２４Ａ、２４Ｂが形成されている。なお、放熱部２０は、アルミ製に限らず、熱伝導率の大きい金属であれば、鉄、銅その他の金属で形成されてもよい。
放熱部２０は、本体２１の内側面２１Ａから外側面２１Ｂに熱を伝導した後、放熱板２２を介して床仕上材５に放熱するようになっている。
【００２２】
発熱部３０は、ニッケルクロム線、鉄クロム線等を用いた電熱ヒータ３１であって、放熱部２０の一端側から出発して、２つの凹部２４Ａ、２４Ｂのうち一方の凹部２４Ａと断熱材４との間を通って放熱部２０の他端側に到達し、折り返して、他方の凹部２４Ｂと断熱材４との間を通って再び放熱部２０の一端側に戻るように設置されている。
電熱ヒータ３１には、その先端に雄コネクタ３４を備えたリード線３２と、その先端に雌コネクタ３５を備えたリード線３３が接続され、リード線３２，３３のコネクタ３４，３５は床暖房パネル材２の一端面から露出して、互いに隣接する床暖房パネル材のコネクタ３５，３４と連結されるようになっている（図１参照）。
ここで、リード線３３の中間部分には、２個の温度センサ３６が設けられ、これら温度センサ３６は、床仕上材５の裏面であって、床仕上材５の長さ寸法を３等分した箇所に設置されている。つまり、温度センサ３６は発熱部３０に接続されている。
【００２３】
作動液４０は、発熱部３０が発熱されることによって加熱されて気化し、放熱部２０の本体２１に放熱した後再度液化するようになっている。
【００２４】
したがって、本実施形態によれば以下の効果がある。
（１）床暖房装置１０を放熱部２０と作動液４０と発熱部３０とを含んで構成したので、発熱部３０で放熱された熱によって作動液４０が気化して自然対流によって上昇し、放熱部２０の内側面２１Ａに放熱した後、再び液化する。放熱部２０の内側面２１Ａに放熱された熱は、放熱部２０の内側面２１Ａから外側面２１Ｂに伝導された後、床仕上材５に放熱されて床仕上材５を暖める。したがって、作動液４０を介して発熱部３０で放熱された熱を放熱部２０に伝達するから、発熱部３０の大きさに対して放熱部２０の大きさを大きくして比較的広い面積の床仕上材５を暖めることができ、発熱部３０の小型化を実現できるうえに、その設置本数を低減できるので、コストを低減できる。
【００２５】
（２）発熱部３０を放熱部２０の底面に設けたので、つまり、作動液４０が溜まる放熱部２０の底面に発熱部３０を設けたので、発熱部３０の熱を効率よく作動液４０に伝達できるから、作動液４０の対流が円滑に行われることとなり、暖房効率を向上できる。
【００２６】
（３）放熱部２０を扁平形状としたので、放熱部２０の厚みを薄く保ちつつ床暖房機能を確保できるから、床暖房装置１０を含む床暖房パネル材２の厚みを薄くすることができ、使い勝手を向上できる。
【００２７】
（４）放熱部２０に床仕上材５との間に放熱板２２を設けたので、放熱部２０の内側面２１Ａから伝導された熱が、放熱板２２を介して床仕上材５の裏面全面に亘って均一に放熱されるから、さらに暖房効率を向上できる。
【００２８】
（５）床暖房装置１０の周面のうち床仕上材５に当接していない部分を断熱材４で覆ったので、発熱部３０で発生した熱が、床仕上材５に放熱されずに外部に放熱されるのを防ぐことができるから、暖房効率を向上できる。
【００２９】
（６）発熱部３０を電熱ヒータ３１で構成したので、発熱部３０を温水管で構成する場合に比べ、温水管内の清掃等のメンテナンスが不要となるうえに発熱部を小型化できるから、コストを低減できる。
【００３０】
（７）電熱ヒータ３１に温度センサ３６を接続して床仕上材５の裏面に設けたので、温度センサ３６が床仕上材５の温度を検知して自動的に電熱ヒータ３１を入切するので、床仕上材５の温度を一定温度に保つことができるから、暖房効率を向上できる。
【００３１】
（８）床暖房パネル材２を、床仕上材５と、この床仕上材５の裏面に設けられた床暖房装置１０とを含んで構成したので、床暖房パネル材２を予め工場等で製造しておくことによって、現場での床暖房装置１０の設置を容易に行うことができ、コストを低減できる。
【００３２】
〔参考例〕図４には、本発明の参考例に係る床暖房パネル材８の断面図が示されている。床暖房パネル材８は、第１実施形態と異なり、放熱部２０の本体２１は、扁平形状の四角筒であって、その内部の底面上に温水管で構成された発熱部３０を備えている。また、放熱板２２は、その下面に略垂直に放熱片２５が立設され、本体２１の長さ方向の両側面部に当接している。したがって、本参考例によれば、第１実施形態で述べた(１)〜(５)、(８)の効果に加え、以下の効果がある。
【００３３】
（９）発熱部３０を放熱部２０の内部に設けたので、作動液４０が発熱部３０に接することとなり、発熱部３０から作動液４０への熱の伝達を円滑に行うことができ、暖房効率を向上できる。
【００３４】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の床暖房装置および床暖房パネル材によれば、次のような効果が得られる。
請求項１に記載の床暖房装置によれば、床暖房装置を放熱部と作動液と発熱部とを含んで構成したので、発熱部で放熱された熱によって作動液が気化して自然対流によって上昇し、放熱部の内側面に放熱した後、再び液化する。放熱部の内側面に放熱された熱は、放熱部の内側面から外側面に伝導された後、床材に放熱されて床材を暖める。したがって、作動液を介して発熱部で放熱された熱を放熱部に伝達するから、発熱部の大きさに対して放熱部の大きさを大きくして比較的広い面積の床材を暖めることができ、発熱部の小型化を実現できるうえに、その設置本数を低減できるので、コストを低減できる。
【００３６】
請求項２に記載の床暖房装置によれば、発熱部を放熱部の底面に設けたので、つまり、作動液が溜まる放熱部の底面に発熱部を設けたので、発熱部の熱を効率よく作動液に伝達できるから、作動液の対流が円滑に行われることとなり、暖房効率を向上できる。
【００３８】
請求項３に記載の床暖房装置によれば、放熱部を扁平形状としたので、放熱部の厚みを薄く保ちつつ床暖房機能を確保できるから、床暖房装置を含む床の厚みを薄くすることができ、使い勝手を向上できる。
【００３９】
請求項４に記載の床暖房装置によれば、放熱部に床材との間に放熱板を設けたので、放熱部の内側面から伝導された熱が、放熱板を介して床材の裏面全面に亘って均一に放熱されるから、さらに暖房効率を向上できる。
【００４０】
請求項５に記載の床暖房装置によれば、床暖房装置の周面のうち床材に当接していない部分を断熱材で覆ったので、発熱部で発生した熱が、床材に放熱されずに外部に放熱されるのを防ぐことができるから、暖房効率を向上できる。
【００４２】
請求項６に記載の床暖房装置によれば、発熱部に温度センサを接続して床材の裏面に設けたので、温度センサが床材の温度を検知して自動的に電熱ヒータを入切するので、床材の温度を一定温度に保つことができるから、暖房効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る床暖房パネル材を示す全体斜視図である。
【図２】前記実施形態に係る床暖房パネル材の縦断面図である。
【図３】前記実施形態に係る床暖房パネル材の横断面図である。
【図４】本発明の参考例に係る床暖房パネル材を示す断面図である。
【図５】従来の床暖房装置を示す全体斜視図である。
【図６】従来の床暖房装置の拡大斜視図である。

Claims

床材と、この床材の裏面に当接して設けられ前記床材を暖める床暖房装置と、を備えた床暖房パネル材であって、
前記床暖房装置は、前記床材に当接しその内側面から外側面に熱を伝導した後前記床材に放熱する放熱部と、この放熱部内部に設けられた作動液と、前記放熱部に沿って設けられた発熱部とを備え、
前記発熱部は、電熱ヒータを有し、前記放熱部の外部に設けられ、
前記放熱部は、凹部を有し、前記凹部に電熱ヒータが嵌め込まれ、
前記作動液は、前記発熱部の熱によって加熱されて気化し、前記放熱部の内側面に放熱した後再度液化することを特徴とする床暖房パネル材。
請求項１に記載の床暖房パネル材において、
前記発熱部は、前記放熱部の底面に設けられていることを特徴とする床暖房パネル材。
請求項１または請求項２に記載の床暖房パネル材において、
前記放熱部は、扁平形状であることを特徴とする床暖房パネル材。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の床暖房パネル材において、
前記放熱部は、前記床材との間に放熱板を備えていることを特徴とする床暖房パネル材。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の床暖房パネル材において、
前記床暖房装置の周面のうち床材に当接していない部分は、断熱材で覆われていることを特徴とする床暖房パネル材。
請求項１から請求項５のいずれかに記載の床暖房パネル材において、
前記発熱部には温度センサが接続され、この温度センサは、前記床材の裏面に設けられていることを特徴とする床暖房パネル材。