JP5453901B2 - ヘッダー及び温調マット - Google Patents

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Description

本発明は、共通の主配管からの流体を複数本の副配管に分配するためのヘッダーに係り、特に、主配管が接続されるようにボディー部から突設された主配管接続口と、副配管が接続されるように該ボディー部から突設された複数個の副配管接続口と、該ボディー部に設けられた、該主配管接続口と各副配管接続口とを連通する流体流路とを備えたヘッダーに関する。
また、本発明は、建物の部屋の床、壁、天井等の暖房や冷房を行うための温調マットに係り、特に、板面に配管配設用の溝が設けられた基板と、該基板の側面に対面するように配置されたヘッダーと、該ヘッダーの各副配管接続口に接続され、該溝内に引き回された流体循環用配管とを備えた温調マットに関する。
基板の上面の溝に温水循環用配管を引き回した温調マットを床に敷設した床暖房構造が周知である。
この温水循環用配管を複数本引き回し、各温水循環用配管を温水が循環するように構成した温調マットが特開平9−269135号(特許文献1)に記載されている。
第9図は、同号の図2に記載の温調マットの平面図である。この温調マット100は、略方形の基板101の上面に溝が延設され、2本の温水循環用配管(以下、温水配管と略す。)102,103が該溝を通って引き回されている。この基板101の長手辺の中央部に、ヘッダー配置用スペース101aが設けられ、このヘッダー配置用スペース101aにヘッダー104が配置されている。
各温水配管102,103の両端側は、それぞれヘッダー104の側面の副配管接続口(図示略)に接続されている。
このヘッダー104は、往き側主配管接続口及び戻り側主配管接続口(図示略)を備え、各接続口が往き側主配管105及び戻り側主配管106を介して、それぞれ熱源器107に連なっている。この熱源器107からの温水が該往き側主配管105を介してヘッダー104に送給され、各温水配管102,103に分配される。そして、各温水配管102,103を流れてヘッダー104に戻ってきた温水が戻り側主配管106を介して熱源器107に返送される。このようにして各温水配管102,103を温水が循環することにより、床暖房が行われる。
このような温調マットを建物の壁や天井に設置することも行われている。また、冷媒を流通させて冷房を行うこともある。
なお、特許文献1では、往き側主配管105及び戻り側主配管106がヘッダー104の側面に接続されている。このヘッダー104の近傍の床に、床下に貫通する孔が設けられている。床下空間を引き回されてきた往き側主配管105及び戻り側主配管106は、この孔を通って床上に引き出された後、床面に沿うように小曲率半径にて曲げられてヘッダー104の側面の主配管接続口(図示略)に接続される。このように主配管105,106を曲げる場合、主配管105,106に座屈が生じないように注意する必要がある。
特開2004−162925(特許文献2)には、往き側主配管及び戻り側主配管の座屈を防止するために、ヘッダーの下面から主配管接続口を突設し、躯体床を貫通する孔にこの主配管接続口を挿通させ、該主配管接続口の下端に主配管を接続することが記載されている。このようにすれば、主配管を小曲率半径にて曲げてヘッダーに接続することが不要となるので、主配管の座屈は生じない。
第6図は、この特開2004−162925のヘッダーの一例を示す平面図、第7図は第6図のVII−VII線断面図、第8図は第6図のVIII−VIII線断面図である。
ヘッダー60の方形板状のヘッダー本体(ボディー部)61の下面から往き側接続パイプ(往き側主配管接続口)62と戻り側接続パイプ(戻り側主配管接続口)64とが下方に突設されている。ヘッダー本体61の左側面から往き側接続パイプ(往き側副配管接続口)66と戻り側接続パイプ(戻り側副配管接続口)68が突設され、右側面から往き側接続パイプ(往き側副配管接続口)70と戻り側接続パイプ(戻り側副配管接続口)72が突設されている。ヘッダー本体61内には、往き側主配管接続口62と往き側副配管接続口66,70とを連通する流路孔80と、戻り側主配管接続口64と戻り側副配管接続口68,72とを連通する流路孔82とが設けられている。流路孔80は第6図の左上から右下へ斜めに延在し、流路孔82は第6図の右上から左下へ斜めに延在している。
特開平9−269135号 特開2004−162925
上記特許文献2のヘッダー60にあっては、流路孔80,82がX字状に交錯するように延在している。そのため、流路孔80,82の孔径はヘッダー本体61の板厚の半分よりも小さいものとなるので、流路孔80,82の通水圧損が大きなものとなっていた。
本発明は、流体流路の通水圧損が小さいヘッダーと、このヘッダーを備えた温調マットとを提供することを目的とする。
請求項1のヘッダーは、流体源に連なる往き側主配管からの流体を複数本の往き側副配管に分配すると共に、複数本の戻り側副配管からの流体を戻り側主配管に集合させるためのヘッダーにおいて、板状のボディー部と、往き側主配管が接続されるようにボディー部の一方の主板面から突設された往き側主配管接続口と、戻り側主配管が接続されるようにボディー部の該一方の主板面から突設された戻り側主配管接続口と、往き側副配管が接続されるように該ボディー部の長手側面から突設された複数個の往き側副配管接続口と、戻り側副配管が接続されるように該ボディー部の長手側面から突設された複数個の戻り側副配管接続口と、該ボディー部に設けられた、該往き側主配管接続口に連なり該長手側面と略平行に延在する往き側縦流路孔と、該ボディー部に設けられた、該往き側縦流路孔と各往き側副配管接続口とを連通し、該往き側縦流路孔と略直交方向に延在する往き側横流路孔と、該ボディー部に設けられた、該戻り側主配管接続口に連なり該長手側面と略平行に延在する戻り側縦流路孔と、該ボディー部に設けられた、該戻り側縦流路孔と各戻り側副配管接続口とを連通し、該戻り側縦流路孔と略直交方向に延在する戻り側横流路孔と、を備え、各往き側副配管接続口及び戻り側副配管接続口は同一の長手側面に設けられており、該往き側縦流路孔及び戻り側縦流路孔の一方(以下、第1の縦流路孔という。)は他方(以下、第2の縦流路孔という。)よりも該長手側面から離隔しており、該第1の縦流路孔の孔径は、該第2の縦流路孔の孔径よりも大であることを特徴とするものである。
請求項2のヘッダーは、請求項1において、該一方の縦流路孔の孔径はボディー部の厚みの30〜95%であることを特徴とするものである。
請求項3のヘッダーは、請求項1又は2において、前記第1の縦流路孔に連なる前記往き側横流路孔及び戻り側横流路孔の一方(以下、第1の横流路孔という。)と、前記第2の縦流路孔とは、前記ボディー部の厚み方向に位置をずらして配置されており、該第1の横流路孔は、それぞれ、該第2の縦流路孔と該ボディー部の主板面との間を通って該第1の縦流路孔に連なっていることを特徴とするものである。
請求項のヘッダーは、請求項において、前記往き側副配管接続口と戻り側副配管接続口とが前記長手側面の長手方向に交互に配置されており、該往き側副配管接続口と戻り側副配管接続口とは、前記ボディー部の厚み方向において同位置に配置されており、前記第1の横流路孔は、いずれも、前記第2の縦流路孔と該ボディー部の同一の主板面(以下、第1の主板面という。)との間を通って前記第1の縦流路孔に連なっており、前記往き側横流路孔及び戻り側横流路孔の他方(以下、第2の横流路孔という。)は、いずれも、該ボディー部の厚み方向において該第1の横流路孔よりも該ボディー部の該第1の主板面と反対側の主板面(以下、第2の主板面という。)に近い位置を通って該第2の縦流路孔に連なっており、該ボディー部の前記長手側面には、各往き側副配管接続口の基端側がそれぞれ嵌合して固着された複数個の第1の凹穴と、各戻り側副配管接続口の基端側がそれぞれ嵌合して固着された複数個の第2の凹穴とが設けられており、該第1の凹穴と第2の凹穴とは、該ボディー部の厚み方向において同位置に配置されており、該第1の凹穴及び第2の凹穴は、それぞれ、該ボディー部の厚み方向において、該第1の横流路孔よりも該第1の主板面側から、該第2の横流路孔よりも該第2の主板面側まで延在しており、各第1の凹穴の奥底面と各往き側副配管接続口の該基端側との間、並びに、各第2の凹穴の奥底面と各戻り側副配管接続口の該基端側との間には、それぞれ空隙が設けられており、各第1の凹穴の該奥底面に、各往き側横流路孔の前記往き側縦流路孔と反対側の端部が臨んでおり、各第1の凹穴内の該空隙を介して各往き側横流路孔と各往き側副配管接続口とが連通しており、各第2の凹穴の該奥底面に、各戻り側横流路孔の前記戻り側縦流路孔と反対側の端部が臨んでおり、各第2の凹穴内の該空隙を介して各戻り側横流路孔と各戻り側副配管接続口とが連通していることを特徴とするものである。
請求項のヘッダーは、請求項1ないしのいずれか1項において、前記ボディー部の前記一方の主板面のうち2箇所に凸部が設けられており、各凸部にそれぞれ接続口差込穴が設けられており、一方の凸部の接続口差込穴に前記往き側主配管接続口が差し込まれて固着され、他方の凸部の接続口差込穴に前記戻り側主配管接続口が差し込まれて固着されていることを特徴とするものである。
請求項のヘッダーは、請求項において、該凸部の最大径又は最大対角線長さが20mm以下であることを特徴とするものである。
請求項7の温調マットは、板面に配管配設用の溝が設けられ、該溝の両端が基板側面の一箇所に臨んでいる基板と、該基板面の該一箇所に長手側面を対面させて配置された請求項1ないし6のいずれか1項に記載のヘッダーと、該ヘッダーの前記副配管接続口に接続され、該溝内に引き回された流体循環用配管とを備えたものである。
本発明のヘッダー及びこのヘッダーを備えた温調マットにあっては、副配管接続口を設けたボディー部側面よりも遠い側の縦流路孔を、ボディー部板厚に近い大径孔とすることができる。即ち、この遠い側の縦流路孔については、近い側の縦流路孔や、各横流路孔と交錯しないので、孔径を大きくすることができる。これにより、流体流路の通水圧損を小さくすることができる。
この遠い側の縦流路孔の孔径は、請求項のように、例えばボディー部の板厚の30〜95%程度にまで大きくすることができる。
本発明のヘッダーに流体として温水を流す場合、往き側副配管接続口には高温の温水が流れ、戻り側副配管接続口には放熱して低温となった温水が流れる。このため、往き側副配管接続口近傍では戻り側副配管接続口近傍よりも高温となり、熱膨張が大きくなる。請求項のヘッダーのように、往き側副配管接続口と戻り側副配管接続口とを長手側面の長手方向に交互に配列した場合には、往き側副配管接続口を設けた長手側面付近の温度ムラが小さくなり、局所的な熱膨張が抑制される。
本発明のヘッダーにあっては、主配管接続口をノズル状とし、ボディー部に設けた差込穴に該主配管接続口を差し込んでロウ付けして主配管接続口をボディー部に固着することがある。この場合、請求項のように、ボディー部板面の2箇所に凸部を設け、この凸部に差込穴を設けるようにしてもよい。このように凸部に差込穴を設けた場合、差込穴がボディー部内の縦流路孔と重なることが防止され、縦流路孔の孔径を大きくとることが可能となる。また、差込穴の深さを十分に大きくし、主配管接続口のボディー部への固着強度を十分に高くすることができる。
一般に、温水配管を床下に引き出すために床に穿孔する孔径は20mmとされる。そのため、請求項のように、凸部の最大径又は最大対角線長さを20mm以下とすることにより、凸部を床孔に差し込み、ボディー部の下面を床面に隙間なく重ねることが可能となる。
実施の形態に係るヘッダーの平面図である。 図1のII−II線に沿う断面図である。 図1のIII−III線に沿う断面図である。 図1のヘッダーの下方からの斜視図である。 実施の形態に係る温調マットの平面図である。 従来のヘッダーの平面図である。 図6のVII−VII線に沿う断面図である。 図6のVIII−VIII線に沿う断面図である。 従来の温調マットの平面図である。
以下、第1図〜第5図を参照して実施の形態に係るヘッダー1及び温調マットについて説明する。なお、第1図では、長方形板状のボディー部2を長辺が上下方向となるように図示しており、以下の説明では、左、右を第1図における左右を指称する。
このヘッダー1は、温調マットに用いられるものであり、長方形の板状のボディー部2と、それぞれ該ボディー部2から突設された第1の主配管接続口としての第1の主ノズル11、第2の主配管接続口としての第2の主ノズル12及び副配管接続口としての第1〜第4の副ノズル21〜24を備えている。
このヘッダー1は、第2図の通り、ボディー部2の下面が建物躯体の床版5に接するように設置され、ボディー部2に厚み方向に貫設されたビス挿通孔7を介してビス(図示略)を床版5に打ち込むことにより床版5に固定される。
ボディー部2の下面には2個の凸部3,4が設けられている。各凸部3,4から主ノズル11,12がボディー部2の下面と垂直下方向に突設されている。この主ノズル11,12は、床版5の孔6に上方から挿入される。この際、凸部3,4はそれぞれ孔6,6に入り込む。副ノズル21〜24は、ボディー部2の長手方向の一方の側面(第1図右側の側面)から突設されている。なお、第2図では、凸部4が入り込む孔6は図示されていない。
各主ノズル11,12及び副ノズル21〜24は、各々の軸方向に貫通する内孔11a,12a,21a〜24aを備えている。副ノズル21〜24は、樹脂製の温水用配管が外嵌状に差し込まれるように外周面が筍状となっている。
ボディー部2内には、第1の主ノズル11の内孔11aに連通孔3bを介して連通する縦流路孔31と、第2の主ノズル12の内孔12aに連通孔4bを介して連通する縦流路孔32と、第1の副ノズル21の内孔21aに連通する第1の横流路孔41と、第2の副ノズル22の内孔22aに連通する第2の横流路孔42と、第3の副ノズル23の内孔23aに連通する第3の横流路孔43と、第4の副ノズル24の内孔24aに連通する第4の横流路孔44とが設けられている。
縦流路孔31,32は、ボディー部2の長手方向に延在している。縦流路孔31は縦流路孔32に比べて副ノズル21〜24から遠い側即ち第1図の左辺近傍に位置し、縦流路孔32は副ノズル21〜24に近い側即ち第1図の右辺近傍に位置している。
横流路孔41,43は、縦流路孔31からボディー部2の短手方向(第1図の右方向)に延設され、横流路孔42,44は、縦流路孔32から右方向に延設されている。縦流路孔31の孔径は縦流路孔32の孔径よりも大であり、ボディー部2の厚みの30〜95%特に50〜90%程度が好適である。
縦流路孔31はボディー部2の厚み方向(上下方向)の中間付近に設けられている。縦流路孔31に連なる第1及び第3の横流路孔41,43は、ボディー部2の上面側に設けられている。縦流路孔32及び該縦流路孔32に連なる第2、第4の横流路孔42,44はボディー部2の下面側に設けられている。
ボディー部2の下面の前記凸部3,4には、主ノズル11,12の基端側が嵌合し、ロウ付けなどにより固着された凹穴3a,4aが設けられている。凹穴3a,4aの奥底面からは、主ノズル11,12内を縦流路孔31,32内に連通させるための連通孔3b,4bが穿設されている。ボディー部2の右側の側面には、副ノズル21〜24の基端側が嵌合し、ロウ付けなどにより固着された凹穴21h〜24hが設けられている。各凹穴21h〜24hは、ボディー部2の厚み方向の中央に位置している。
縦流路孔31,32は、ボディー部2の一方の短手側面から長手方向に穿孔し、次いで孔の入口側をプラグ31P,32Pで封じたものである。横流路孔41〜44は、各凹穴21h〜24hを穿設した後、各凹穴21h〜24hの奥底面から縦流路孔31又は32に向って穿設したものである。
このヘッダー1は、第5図の通り、副ノズル21〜24を有した側面が温調マット100Aの側面に当接するように該温調マット100Aに組み付けられる。そして、温調マット100Aの温水循環用配管102,103のそれぞれの一端(往き側)が副ノズル21,23に接続され、それぞれの他端(戻り側)が副ノズル24,22に接続される。
このようにヘッダー1が組み付けられた温調マット100Aは、主ノズル11,12が床に設けられた孔6,6(第2図)を通って床下空間に突出するように床版5上に設置され、第1の主ノズル11に対し給湯機からの往き側給湯管(往き側主配管)105が接続され、第2の主ノズル12に対し給湯機への戻り側主配管106が接続される。
第1の主ノズル11に往き側主配管105を接続し、第2の主ノズル12に戻り側主配管106を接続した場合、内孔11a、連通孔3b、縦流路孔31及び横流路孔41,43によって往き側流体流路が構成される。また、内孔12a、連通孔4b、縦流路孔32及び横流路孔42,44によって戻り側流体流路が構成される。即ち、第1の主ノズル11の内孔11aに供給された温水は縦流路孔31、横流路孔41,43を介して副ノズル21,23に送られ、温水循環用配管102,103に供給される。この温水循環用配管102,103からの戻り水は、副ノズル24,22から横流路孔44,42、縦流路孔32を介して第2の主ノズル12に達する。なお、第2の主ノズル12を往き側とし、第1の主ノズル11を戻り側とした場合には、上記と逆の流れとなる。
このヘッダー1にあっては、前述の通り、主配管接続口としての主ノズル11,12が床に設けられた孔6,6を通って床下空間に突出するように床版5上に設置されるが、この際、凸部3,4は第2図の通り、この孔6,6に落し込まれる。そのため、凸部3,4がヘッダー本体2の下面から突出していても、ヘッダー本体2を床版5に密着させることができる。
なお、主ノズル11,12は、それらの下端側が大径のジョイント部11c,12cとなっており、下端にフランジ部11d,12dが設けられている。樹脂チューブよりなる主配管105,106の先端の接続金具110が該ジョイント部11c,12cに差し込まれ、クリップ(図示略)によってフランジ部11d,12dに係止されることにより、主配管105,106が主ノズル11,12に接続される。図示は省略するが、主ノズル11,12は、断熱材が巻き付けられてから孔6,6に挿入される。
このヘッダー1にあっては、主配管105,106が床下空間にて主ノズル11,12に接続されるので、主配管105,106を曲げる曲率半径が大きいものとなり、主配管105,106の座屈が防止される。また、このヘッダー1にあっては、縦流路孔31の孔径が大きいので、通水圧損が小さい。
このヘッダー1にあっては、凸部3,4に凹穴3a,4aを設け、この凹穴3a,4aに主ノズル11,12の上端を差し込んでロウ付けしているので、凹穴3a,4aの深さが大きく、主ノズル11,12のヘッダー本体2への取付強度が大きい。しかも、凸部3,4が床版5の孔6,6に落し込まれるので、ヘッダー本体2の下面を床面に密着させることができる。このため、ヘッダー本体2の凸部3,4を除いた部分の厚みを、凸部3,4を有しない従来タイプのヘッダーと同等とすることができる。
上記実施の形態は、いずれも本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態とされてもよい。
1,104 ヘッダー
2 ボディー部
11,12 主ノズル(主配管接続口)
21〜24 副ノズル(副配管接続口)
31,32 縦流路孔
41〜44 横流路孔
100,100A 温調マット

Claims (7)

  1. 流体源に連なる往き側主配管からの流体を複数本の往き側副配管に分配すると共に、複数本の戻り側副配管からの流体を戻り側主配管に集合させるためのヘッダーにおいて、
    板状のボディー部と、
    往き側主配管が接続されるようにボディー部の一方の主板面から突設された往き側主配管接続口と、
    戻り側主配管が接続されるようにボディー部の該一方の主板面から突設された戻り側主配管接続口と、
    往き側副配管が接続されるように該ボディー部の長手側面から突設された複数個の往き側副配管接続口と、
    戻り側副配管が接続されるように該ボディー部の長手側面から突設された複数個の戻り側副配管接続口と、
    該ボディー部に設けられた、該往き側主配管接続口に連なり該長手側面と略平行に延在する往き側縦流路孔と、
    該ボディー部に設けられた、該往き側縦流路孔と各往き側副配管接続口とを連通し、該往き側縦流路孔と略直交方向に延在する往き側横流路孔と、
    該ボディー部に設けられた、該戻り側主配管接続口に連なり該長手側面と略平行に延在する戻り側縦流路孔と、
    該ボディー部に設けられた、該戻り側縦流路孔と各戻り側副配管接続口とを連通し、該戻り側縦流路孔と略直交方向に延在する戻り側横流路孔と、
    を備え、各往き側副配管接続口及び戻り側副配管接続口は同一の長手側面に設けられており、
    該往き側縦流路孔及び戻り側縦流路孔の一方(以下、第1の縦流路孔という。)は他方(以下、第2の縦流路孔という。)よりも該長手側面から離隔しており、
    該第1の縦流路孔の孔径は、該第2の縦流路孔の孔径よりも大であることを特徴とするヘッダー。
  2. 請求項1において、該一方の縦流路孔の孔径はボディー部の厚みの30〜95%であることを特徴とするヘッダー。
  3. 請求項1又は2において、前記第1の縦流路孔に連なる前記往き側横流路孔及び戻り側横流路孔の一方(以下、第1の横流路孔という。)と、前記第2の縦流路孔とは、前記ボディー部の厚み方向に位置をずらして配置されており、
    該第1の横流路孔は、それぞれ、該第2の縦流路孔と該ボディー部の主板面との間を通って該第1の縦流路孔に連なっていることを特徴とするヘッダー。
  4. 請求項3において、前記往き側副配管接続口と戻り側副配管接続口とが前記長手側面の長手方向に交互に配置されており、
    該往き側副配管接続口と戻り側副配管接続口とは、前記ボディー部の厚み方向において同位置に配置されており、
    前記第1の横流路孔は、いずれも、前記第2の縦流路孔と該ボディー部の同一の主板面(以下、第1の主板面という。)との間を通って前記第1の縦流路孔に連なっており、
    前記往き側横流路孔及び戻り側横流路孔の他方(以下、第2の横流路孔という。)は、いずれも、該ボディー部の厚み方向において該第1の横流路孔よりも該ボディー部の該第1の主板面と反対側の主板面(以下、第2の主板面という。)に近い位置を通って該第2の縦流路孔に連なっており、
    該ボディー部の前記長手側面には、各往き側副配管接続口の基端側がそれぞれ嵌合して固着された複数個の第1の凹穴と、各戻り側副配管接続口の基端側がそれぞれ嵌合して固着された複数個の第2の凹穴とが設けられており、
    該第1の凹穴と第2の凹穴とは、該ボディー部の厚み方向において同位置に配置されており、
    該第1の凹穴及び第2の凹穴は、それぞれ、該ボディー部の厚み方向において、該第1の横流路孔よりも該第1の主板面側から、該第2の横流路孔よりも該第2の主板面側まで延在しており、
    各第1の凹穴の奥底面と各往き側副配管接続口の該基端側との間、並びに、各第2の凹穴の奥底面と各戻り側副配管接続口の該基端側との間には、それぞれ空隙が設けられており、
    各第1の凹穴の該奥底面に、各往き側横流路孔の前記往き側縦流路孔と反対側の端部が臨んでおり、各第1の凹穴内の該空隙を介して各往き側横流路孔と各往き側副配管接続口とが連通しており、
    各第2の凹穴の該奥底面に、各戻り側横流路孔の前記戻り側縦流路孔と反対側の端部が臨んでおり、各第2の凹穴内の該空隙を介して各戻り側横流路孔と各戻り側副配管接続口とが連通していることを特徴とするヘッダー。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項において、前記ボディー部の前記一方の主板面のうち2箇所に凸部が設けられており、
    各凸部にそれぞれ接続口差込穴が設けられており、
    一方の凸部の接続口差込穴に前記往き側主配管接続口が差し込まれて固着され、他方の凸部の接続口差込穴に前記戻り側主配管接続口が差し込まれて固着されていることを特徴とするヘッダー。
  6. 請求項5において、該凸部の最大径又は最大対角線長さが20mm以下であることを特徴とするヘッダー。
  7. 板面に配管配設用の溝が設けられ、該溝の両端が基板側面の一箇所に臨んでいる基板と、
    該基板面の該一箇所に長手側面を対面させて配置された請求項1ないし6のいずれか1項に記載のヘッダーと、
    該ヘッダーの前記副配管接続口に接続され、該溝内に引き回された流体循環用配管と
    を備えた温調マット。
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