JP4704773B2 - Floor heating mat with heating medium branch block - Google Patents
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Description
本発明は、熱源機からの熱媒を床暖房マット内の配管回路へ分配する熱媒分岐ブロックを有する、床暖房マットに関する。 The present invention relates to a floor heating mat having a heat medium branching block that distributes a heat medium from a heat source machine to a piping circuit in the floor heating mat.
一般住宅、集合住宅、ホテル、病院、高齢者養護施設などの建造物において、居住性を高める目的で、床面から暖房する床暖房システムが一般的になりつつある。かかる床暖房システムは、床暖房マット内の配管を流れる熱媒によって温まった床面からの輻射熱により、室内を暖房するものである。 In buildings such as ordinary houses, apartment houses, hotels, hospitals, elderly care facilities, etc., floor heating systems that heat from the floor surface are becoming popular for the purpose of improving the comfortability. Such a floor heating system heats a room by radiant heat from a floor surface heated by a heat medium flowing through a pipe in the floor heating mat.
大きい敷設面積の床暖房マットでは、熱媒が一つの配管回路によって床暖房マット全体を流通すると、床暖房マット内を循環し始めの熱媒と、循環し終わりの熱媒では温度差が大きくなってしまうため、床暖房放熱マット面に温度ムラが生じてしまう。このため、比較的大きい敷設面積で床暖房マットを設置する場合には、熱源機から連絡配管によって運ばれた熱媒を、床暖房マット入り口で複数の配管回路に分岐させ、それを同時に床暖房マット内を流通させることで、床暖房マットの温度ムラをなくすようにされるのが一般的である。一つの連絡配管を通ってきた熱媒を複数の配管に分岐させるためには、例えば、特許文献1にあるような、熱媒分岐ブロックが使用される。
床暖房マットの配管が埋設される基材マットは、いくつかの基材マットピースが複数敷設されることによって、全体として一枚の基材マットとされることが多い。基材マットピースの一枚には熱媒分岐ブロックを配置するための切り欠き部と、そこで分岐される配管の回路となる溝が刻設される。 In many cases, the base mat in which the piping of the floor heating mat is embedded is a single base mat as a whole by laying a plurality of base mat pieces. One piece of the base mat piece is provided with a notch for arranging the heat medium branch block and a groove serving as a circuit of a pipe branched there.
しかしながら、床暖房マットの大きさは様々であり、その大きさや敷設される環境の違いによって配管回路の最適な数が異なるため、床暖房放熱マットを設置する場所毎に、分岐させるべき配管回路の数に応じて、切り欠き部の大きさや本数の異なる溝を有する基材マットピースを製造する必要があり、これが床暖房マット施工のコスト増の要因となっていた。 However, the floor heating mats vary in size, and the optimum number of piping circuits varies depending on the size and the environment in which they are laid. Depending on the number, it is necessary to manufacture base mat pieces having grooves with different sizes and numbers of notches, which has been a factor in increasing the cost of floor heating mat construction.
また、比較的発泡率の高い発泡合成樹脂製の基材マットが使用されている場合、熱媒分岐ブロックと配管の連結部分に床上からの荷重がかかると、基材マットが僅かながら撓んで連結部分に負荷がかかり、熱媒分岐ブロックの配管接続部に応力が集中するという問題もあった。 Also, when a base mat made of foamed synthetic resin with a relatively high foaming ratio is used, the base mat is slightly bent and connected when a load from the floor is applied to the connecting part of the heat medium branch block and the pipe. There was also a problem that stress was concentrated on the pipe connection part of the heat medium branch block due to the load applied to the part.
そこで、本発明は、簡易かつ低コストに施工することができる、耐久性に優れた床暖房マットを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the floor heating mat excellent in durability which can be constructed simply and at low cost.
本発明者らは鋭意検討した結果、熱媒分岐ブロックを配置する部分の基材マットピースを、熱媒分岐ブロックを配置する切り欠き部を有する部分と、その周りを囲む他の部分に分けることで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have divided the base mat piece of the part where the heat medium branch block is arranged into a part having a notch part where the heat medium branch block is arranged and another part surrounding the part. The present inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。 The present invention will be described below. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
本発明は、熱媒を流通するための配管(50)を嵌入させるための溝が刻設された発泡合成樹脂製の基材マット(100)、前記溝に埋設された配管(50)、前記基材マット(100)が有する一またはそれ以上の配管回路に熱媒を分岐させるための熱媒分岐ブロック(10)、および、前記基材マット(100)上に積層された金属薄板からなる床暖房マットであって、前記基材マット(100)は、複数の基材マットピースが複数連結して形成されたものであり、前記基材マットピースの一つ(40)は、更に、前記熱媒分岐ブロック(10)を配置するための切り欠き部(22)が設けられた熱媒分岐部基材マットピース(20)と、熱媒分岐部基材マットピースの周りを囲むように形成された切り欠き部(32)を有する熱媒分岐近傍部基材マットピース(30)とからなり、該熱媒分岐近傍部基材マットピースに上記溝の曲線部が備えられることを特徴とする、床暖房マットを提供して前記課題を解決するものである。
The present invention relates to a foamed synthetic resin base mat (100) in which a groove for fitting a pipe (50) for circulating a heat medium is inserted, the pipe (50) embedded in the groove, A heating medium branch block (10) for branching the heating medium into one or more piping circuits of the base mat (100), and a floor made of a thin metal plate laminated on the base mat (100) In the heating mat, the base mat (100) is formed by connecting a plurality of base mat pieces, and one of the base mat pieces (40) is further provided with the heat mat. A heating medium branching portion base mat piece (20) provided with a notch (22) for disposing the medium branching block (10), and surrounding the heat medium branching portion base mat piece. heating medium branch having a cutout portion (32) A floor heating mat comprising the side portion base mat piece (30), wherein the base material mat piece in the vicinity of the heat medium branch is provided with a curved portion of the groove, and solves the above problems. Is.
この態様において、前記熱媒分岐ブロックを配置するための切り欠き部の両端(22)から、前記熱媒分岐部基材マットピース(20)の端部へ、熱媒を流通させるための配管(50)を嵌入するための溝(21)が刻設されていることが好ましく、また、前記熱媒分岐部基材マットピース(20)は、少なくとも一本の両端が開放された、熱媒を流通させるための配管(50)を嵌入するための溝(21’)を有することが好ましい。 In this aspect, piping for circulating the heat medium from both ends (22) of the notch for arranging the heat medium branch block to the end of the heat medium branch base mat piece (20) ( 50) is preferably engraved with a groove (21), and the heating medium branch portion base mat piece (20) is made of a heating medium having at least one open end. It is preferable to have a groove (21 ′) for inserting a pipe (50) for circulation.
更に、前記熱媒分岐部基材マットピース(20)、前記熱媒分岐部近傍基材マットピース(30)、および他の前記基材マットピースは、互いが接する辺で、溝に埋設された配管(50)端部同士が接続されることによって一枚の前記基材マット(100)を形成することも好ましい。 Further, the heat medium branching portion base mat piece (20), the heat medium branching portion vicinity base mat piece (30), and the other base mat pieces are embedded in the grooves at the sides where they contact each other. It is also preferable to form one base mat (100) by connecting the ends of the pipe (50).
この発明によれば、簡易かつ低コストに施工することができる、耐久性に優れた床暖房マットを提供することができる。 According to this invention, the floor heating mat excellent in durability which can be constructed simply and at low cost can be provided.
本発明の床暖房マットは、熱媒分岐ブロックを配置する部分の基材マットピースが、小さい熱媒分岐部基材マットピースと、その周りの熱媒分岐近傍部基材マットピースの、二つの部材からなっているため、異なる配管回路数用の熱媒分岐ブロックを使用する場合でも、小さい熱媒分岐部基材マットピースのみを交換すればよい。そのため、熱媒分岐ブロックを配置する部分の基材マットピース全体を、一つ一つの床暖房マットの施工毎に製造する必要がなく、低コストで容易に床暖房マットを設置することができる。 In the floor heating mat of the present invention, the part of the base material mat piece where the heat medium branch block is arranged is composed of a small heat medium branch part base mat piece and a surrounding heat medium branch part base mat piece. Since it consists of members, even when using a heat medium branch block for a different number of piping circuits, only a small heat medium branch base mat piece needs to be replaced. Therefore, it is not necessary to manufacture the entire base mat piece of the portion where the heat medium branch block is arranged for each construction of the floor heating mat, and the floor heating mat can be easily installed at low cost.
また、熱媒分岐部基材マットピースは小さいため、床暖房マット全体のクッション性やコストに影響を与えないでこの部分のみを発泡倍率の低い発泡合成樹脂製にすることが可能である。そのようにすることによって、床上からの荷重によって熱媒分岐ブロックの配管接続部に応力が集中することを防止することもできる。 Further, since the heat medium branching portion base mat piece is small, only this portion can be made of a foamed synthetic resin having a low expansion ratio without affecting the cushioning property and cost of the entire floor heating mat. By doing so, it is also possible to prevent stress from being concentrated on the pipe connection portion of the heat medium branching block due to the load from above the floor.
本発明のこのような作用および利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。 Such an operation and a gain of the present invention will be clarified from the best mode for carrying out the invention described below.
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
図6は、従来の、熱媒分岐ブロック10を有する床暖房マットの基材マット200部分の敷設例である。図6の基材マット200においては、複数の基材マットピースが連結されて一枚の基材マット200が形成されており、各基材マットピース上に刻設された溝には、温水等の熱媒を流通させるための配管50が嵌入されている。基材マット200の端部の基材マットピース40には、切り欠きが設けられ、そこに熱媒分岐ブロック10が配置されている。熱媒分岐ブロック10は、一本の連絡配管から送られてきた熱源機で温められた熱媒を、複数の配管回路で同時に床暖房マット内を流通させることができるように、熱媒を複数の配管50へ分岐させるものである。熱媒を分岐させずに連絡配管からそのまま一本の配管回路に送るために使用される場合もある。以下、熱媒分岐ブロック10による「分岐」には、この、一本の配管回路のみに送る場合も含めるものとする。
FIG. 6 is an example of laying a
床暖房マットに使用される熱媒分岐ブロック10の形状やその近傍の溝は、熱媒分岐ブロック10が熱媒を分岐する配管回路数によって異なるため、熱媒分岐ブロック10近傍の基材マットピース40は、施工される床暖房マットに応じてその都度作製されていた。
Since the shape of the heat
図1は、本発明の熱媒分岐ブロック10を有する床暖房マットの基材マット100部分の敷設例である。図6と同様に、複数の基材マットピースによって一枚の基材マット100が形成されている。しかし、図6とは異なり、熱媒分岐ブロック10を有する部分の基材マットピース40は、熱媒分岐ブロックを配置するための切り欠き部を有する熱媒分岐部基材マットピース20と、その周りを囲む熱媒分岐近傍部基材マットピース30の二枚の部材からなっている。
FIG. 1 is an example of laying a
本発明の床暖房マットは、基材マット100において、このように熱媒分岐ブロック10を設置する部分の基材マットピース40が、熱媒分岐近傍部基材マットピース30と熱媒分岐部基材マットピース20とに分けられていることを特徴とする。このようにすることで、溝刻設パターン、床暖房マットのサイズ、熱媒分岐ブロック10の形状や材質、熱媒分岐ブロック10が熱媒を分岐する配管回路数等に応じて変えるべき部材を、基材マットピース40の中の小さな熱媒分岐部基材マットピース20のみとし、容易な施工やコスト削減を可能にしている。
In the floor heating mat of the present invention, in the
図2は、図1の熱媒分岐近傍部基材マットピース30の拡大図である。熱媒分岐近傍部基材マットピース30においては、配管50を埋設するための溝31は四本存在し、溝31の各一部分が、熱媒分岐部基材マットピース20を嵌め込むための切り欠き部32によって切り欠かれている。この熱媒分岐近傍部基材マットピース30を使用する態様においては、熱媒分岐ブロック10によって、最大、溝31の本数分である四本の配管回路への熱媒の分岐が可能である。熱媒分岐近傍部基材マットピース30は、この四本以内の配管回路に分岐される限り、配管回路数に関わらず全て同じものが使用される。
FIG. 2 is an enlarged view of the base
図3は、図2の熱媒分岐近傍部基材マットピース30の切り欠き部32に敷設される熱媒分岐部基材マットピース20の例である。図3の三つの熱媒分岐部基材マットピース20a、20b、20cの外形は、全て熱媒分岐近傍部基材マットピース30の切り欠き部32の形状と同じであり、熱媒分岐近傍部基材マットピース30の切り欠き部32に隙間や重なりなく敷設可能になっている。また、熱媒分岐部基材マットピース20a、20b、20cは、熱媒分岐近傍部基材マットピース30と同様、四本の溝21を有し、少なくとも一本以上の溝21の各一部分が、熱媒分岐ブロック10を設置するための切り欠き部22によって切り欠かれた形状をしている。四本の溝21は、熱媒分岐近傍部基材マットピース30の切り欠き部32に熱媒分岐部基材マットピース20a、20b、20cが敷設された際に、外側端部が熱媒分岐近傍部基材マットピース30の溝31とそれぞれ繋がって各一本の連続した溝となるように刻設されており、配管50が熱媒分岐近傍部基材マットピース30と熱媒分岐部基材マットピース20a、20b、20cを跨いで嵌入可能になっている。
FIG. 3 is an example of the heat medium branch
三つの熱媒分岐部基材マットピース20a、20b、20cの違いは、熱媒分岐ブロック10を配置するための切り欠き部22によって切り欠かれる溝21の本数である。切り欠かれる溝21の本数は、熱媒分岐ブロック10が熱媒を分岐する配管回路数と同じであり、これら熱媒分岐部基材マットピース20a、20b、20cのうちのどれが用いられるかは、配管回路数によって決まる。
The difference between the three heat medium branch portion
図4は、切り欠き部によって四本の溝21全てが切り欠かれており、この切り欠き部22に熱媒分岐ブロック10cが配置された、図3の熱媒分岐部基材マットピース20cの拡大図である。熱媒分岐ブロック10cは、左右に各四つの、床暖房マット内へ熱媒を運ぶ往き配管連結部13と、床暖房マット内からの熱媒が戻る戻り配管連結部14を有しており、各配管連結部13、14は、熱媒分岐部基材マットピース20cの切り欠かれた四本の溝21の端部で、溝21に嵌入された配管端部と接続される。
In FIG. 4, the four
熱媒分岐ブロック10cは、配管連結部13、14と直交する方向に、熱源機で温められた熱媒を運んでくる往き連絡配管のための、往き連絡配管連結部11と、床暖房マット内を循環し終わった熱媒を熱源機へ運ぶ戻り連絡配管のための、戻り連絡配管連結部12とを有している。往き連絡配管連結部11から熱媒分岐ブロック10c内に入った熱媒は、四つの往き配管連結部13から四本の配管50へと分配され、各配管回路に沿って、それぞれ独立に床暖房マット内を循環する。床暖房マット内を放熱しながら循環し終えた熱媒は、四つの戻り配管連結部14から熱媒分岐ブロック10c内に入り、そこで再び一つの熱媒の流れとなって、戻り連絡配管連結部12から連絡配管を経由して熱源機へと戻る。熱媒分岐ブロック10cの詳細な構造は、例えば特許文献1を参照することができるが、これは例示にすぎず、その構造が制限されるものではない。
The heating
図5は、切り欠き部22によって四本の溝21のうちの二本が切り欠かれており、この切り欠き部22に熱媒分岐ブロック10bが配置された、図3の熱媒分岐部基材マットピース20bの拡大図である。熱媒分岐ブロック10bは、左右に、各二つの、往き配管連結部13と戻り配管連結部14を有しており、各配管連結部13、14は、切り欠かれた二本の溝21の切り欠き側端部で、熱媒分岐部基材マットピース20bの溝21に嵌入された配管50端部と接続される。切り欠かれていない、すなわち両端が熱媒分岐部基材マットピース20b側面に開放された二本の溝21’には、そのまま配管50が嵌入され、配管回路の一部を形成する。配管回路が一本や三本の熱媒分岐部基材マットピース20の場合も、熱媒分岐部基材マットピース20bと同様に、切り欠かれた溝21は切り欠き側端部で熱媒分岐ブロック10の配管連結部13、14と接続され、残りの両端が開放された溝21’は、そのまま配管50が嵌入されて配管回路の一部となる。
FIG. 5 shows the heat medium branch portion base of FIG. 3 in which two of the four
熱媒分岐部基材マットピース20や熱媒分岐近傍部基材マットピース30は、他の基材マットピースと、溝の連結により形成された配管回路に配管50が埋設されて、図1のような配管50が嵌入された一枚の基材マット100を形成する。
In the heat medium branching portion
基材マットは100発泡合成樹脂製である。発泡合成樹脂としては、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリ塩化ビニル発泡体、ポリメチルメタクリルレート発泡体、ポリカーボネート発泡体、ポリフェニレンオキサイド発泡体、ポリスチレンとポリエチレン混合物の発泡体などが用いられ、中でも、コストや加工性の点からは、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体が好ましく用いられる。 The base mat is made of 100 foam synthetic resin. As foamed synthetic resin, polyurethane foam, polyethylene foam, polypropylene foam, polystyrene foam, polyvinyl chloride foam, polymethyl methacrylate foam, polycarbonate foam, polyphenylene oxide foam, foam of polystyrene and polyethylene mixture In particular, polyethylene foam, polypropylene foam, and polystyrene foam are preferably used from the viewpoint of cost and processability.
基材マット100としては、コストや歩行時のクッション性を良好なものとするために、通常、発泡倍率の高い発泡合成樹脂が使用され、また、長期品質の安定性の点から全ての基材マットピースに同じ材質の発泡合成樹脂が使用される。しかし、発泡率が高い発泡合成樹脂を使用すると、床上から荷重がかかった際に基材マット100が撓みやすいため、基材マットピース40部分に荷重がかかった場合、基材マットピース40端部で配管50と接続されている配管連結部13、14に負荷がかかり、配管連結部13、14に応力が集中し易いという問題があった。本発明においては、配管連結部13、14が存在する熱媒分岐部基材マットピース20は非常に小さい部材であるために、コストや歩行時のクッション性に影響を与えることなく、その部分だけを撓みにくい高い発泡倍率の発泡合成樹脂に代えることができる。このようにすると、配管連結部13、14の耐久性を向上させることができるため好ましい。この場合、熱媒分岐部基材マットピース20として使用される発泡合成樹脂の発泡倍率は、熱媒分岐ブロックの材質により異なるが、通常2〜50倍、軽量性、コストの点からは好ましくは5〜30倍である。例えば、熱媒分岐ブロック10が、金属製の場合には発泡倍率は30倍程度、樹脂製の場合は発泡倍率は10倍程度が好ましい。
As the
各基材マットピースに刻設される溝の開口部の幅は、配管50の外径と同じ寸法か、またはこれより僅かに大きくするのが好ましい。溝の形状は、通常、延在する方向に直角に切断した断面がU字またはコの字状であり、配管50から床表面への伝熱性や、配管50を埋設する際の施工性の観点からは、好ましくはU字状である。溝の深さは、伝熱性の観点から配管50の外径と同じ寸法とするのが好ましい。
The width of the opening of the groove formed in each base mat piece is preferably the same as the outer diameter of the
溝に嵌入される配管50は、熱媒が温水の場合には、通常、可撓性チューブが使用され、具体的には架橋ポリエチレン管、ポリブテン管、銅管などが挙げられる。その直径は、設置場所や構造などの条件によって様々であるが、通常外径7.2mm、内径5mm程度の管が一般的である。 When the heating medium is hot water, the piping 50 inserted into the groove is usually a flexible tube, and specifically includes a crosslinked polyethylene tube, a polybutene tube, a copper tube, and the like. The diameter varies depending on conditions such as installation location and structure, but a tube having an outer diameter of about 7.2 mm and an inner diameter of about 5 mm is generally used.
配管50が嵌入された基材マット100上には、更に金属薄板が積層される。金属薄板は、基材マット100に埋設された配管50内を流通する熱媒の熱を、床表面へ伝熱させる機能を有するものであり、アルミニウム箔、錫箔、ステンレススチール箔、銅箔などが用いられるが、中でも、製造の容易性、コストなどの観点からアルミニウム箔が好ましい。その厚さは、薄すぎると強度が不十分になり、逆に厚すぎると床暖房マットが重くなる上にコストもかかることから、通常2〜200μmの範囲のものが使用される。
A thin metal plate is further laminated on the
以上、現時点において、最も、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う床暖房マットもまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。 Although the present invention has been described with reference to the most practical and preferred embodiments at the present time, the invention is limited to the embodiments disclosed herein. However, the present invention can be changed as appropriate without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and a floor heating mat with such a change is also included in the technical scope of the present invention. Must be understood as.
10、10b、10c 熱媒分岐ブロック
11 往き連絡配管連結部
12 戻り連絡配管連結部
13 往き配管連結部
14 戻り配管連結部
20、20a、20b、20c 熱媒分岐部マットピース
21、21’、31 溝
22、32 切り欠き部
30 熱媒分岐近傍部マットピース
40 基材マットピース
50 配管
100、200 基材マット
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