JP5584025B2

JP5584025B2 - 熱交換マット

Info

Publication number: JP5584025B2
Application number: JP2010151083A
Authority: JP
Inventors: 理子藤田
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2010-07-01
Filing date: 2010-07-01
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2030-07-01
Also published as: JP2012013330A

Description

本発明は、熱交換マットに関し、特に小根太が配設された熱交換マットに関する。

従来、熱交換マットの一例として、床暖房システムに利用される温水マットが知られている。このような温水マットは、例えば特許文献１に示されるように、平板状のマット板と、このマット板の上表面下に敷設された温水配管と、マット板の一部を切り欠いて面一にはめ込まれている小根太と、マット板の上表面に貼り付けられた均熱シートとを備えるものであり、木材からなる小根太を床下地材に対してビスによって固定したり、接着剤によって固定したりするものであった。

このように、木材からなる小根太を用いた温水マットでは、例えば材料となる木材の節や密度等の違いにより、個々の小根太の硬さなどにばらつきが生じることがあり、品質が安定せず施工性が低下する虞があった。

そこで、例えば特許文献２に示されるように、小根太を樹脂で形成するとともに、この小根太の周囲に不織布を付着したものを床材固定釘の打ち込み箇所として温水マットに組み込んだものが提案されている。

確かに、このような小根太によれば、木材のような天然材料ではなく樹脂によって形成されているため、一定の品質の小根太を安定して供給することができるものと考えられる。また、小根太の周囲に不織布を付着していることにより、釘やビスを打ち込んだ場合における小根太の破損に対して一定の抑制効果があると考えられる。

特開平７−２１７９２０号公報特開２００８−７０１１１号公報

しかしながら、特許文献２に記載された小根太は、樹脂によって形成される小根太に対して、単に不織布を巻き付ける等により保護しているに過ぎないため、特に小根太の端部付近に釘やビスを打ち込む場合等に、小根太がひずみに耐えきれず破損してしまう虞があった。

また、小根太に釘やビスを打ち込んだ場合に、釘やビスの頭部が小根太から突出することにより、温水マットの上表面を被覆する床材を傷つけたり、床材を浮き上がらせたりしてしまう虞があった。

本発明の目的は、上記のような課題を一例として、破損し難く施工性に優れた熱交換マットを提供することである。

このような課題を解決するため、本発明による熱交換マットは、平板状の基材と、該基材に配設される熱交換媒体が流通する配管と、前記基材に配設される小根太と、前記基材の表面に貼着される均熱シートとを備え、前記小根太は、樹脂によって形成され、所定の位置に凹部からなる締結部が設けられていることを特徴とする。
また、前記締結部は、少なくとも前記小根太の長さ方向における両端部側にそれぞれ設けられていることを特徴とする。
また、前記締結部は、前記小根太の長さ方向における両端部間に所定の距離間隔で設けられていることを特徴とする。
また、前記締結部は複数の前記凹部からなり、該凹部は、前記小根太における幅方向の少なくとも中央部と端部とに設けられていることを特徴とする。
また、前記小根太は、前記締結部が設けられている面と反対側の面に凹凸が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、破損しにくく施工性に優れた熱交換マットを提供することができる。

（ａ）本発明の一実施の形態に係る温水マットの平面模式図である。（ｂ）図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。（ａ）図１（ａ）におけるＢ部拡大図である。（ｂ）図２（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。（ｃ）図２（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。（ａ）温水マットの床下地材への取付状態を示す断面模式図である。（ｂ）温水マットの床下地材への取付状態を示す断面模式図である。温水マットの上表面に配設される床板の状態を示す平面模式図である。（ａ）本発明の変形例に係る温水マットの平面模式図である。（ｂ）本発明の変形例に係る温水マットの平面模式図である。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。便宜上、同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。なお、本発明は、様々な用途に用いられる熱交換マットに広く適用可能であるが、ここでは本発明を床暖房システムに用いる温水マットに適用した場合の一例について説明する。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、温水マット１は、基材としてのマット板１０と、マット板１０に配設される配管２０と、マット板１０に配設される小根太３０と、マット板１０の表面に貼着される均熱シート４０（図１（ａ）において図示省略）とを備えて構成される。マット板１０の形状は略板状であり、例えば発泡ポリスチレン等の断熱材によって形成されている。このマット板１０には、配管２０を配設するための溝部１１と小根太３０を配設するための切欠部１３とが設けられている。溝部１１は、例えば直線状部分と曲線状部分とからなる一条の溝によって形成され、マット板１０の表面全体に対して略均等に配管２０が配設されるように設計される。溝部１１の深さは、配管２０の外径と略同じかやや大きく形成され、配管２０が配置された際に配管２０がマット板１０の表面上に飛び出さないようになっている（図１（ｂ）参照）。

配管２０は、例えば架橋ポリエチレンパイプによって構成されており、溝部１１の内側に配置されることで、マット板１０の表面全体に対して略均等に配設される。配管２０内には、熱交換媒体として、例えば温水が流通し、これによって配管２０から放熱されるものである。なお、温水はヘッダー２５に設けられた流入口から流入し、排出口から排出されるものである。

小根太３０は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）等の耐熱性、耐久性に優れたスーパーエンジニアリングプラスチックによってマット板１０と同等の厚さをもった板状に形成される。小根太３０は、その幅がマット板１０に形成された切欠部１３の幅と略同等になるように形成されており、切欠部１３に嵌め込まれることによって温水マット１の一部を構成する。なお、配管２０及び小根太３０が配設されたマット板１０の上表面には、均熱シート４０として例えばアルミ箔が貼着される。

図１（ａ）のＢ部における小根太３０の拡大図である図２（ａ）に示すように、小根太３０の上表面側にはビス等を打ち込むための凹部３１からなる締結部３３が形成されている。締結部３３は小根太３０の長さ方向（長手方向）の両端と、該両端に設けられた締結部３３から所定の距離間隔で設けられるものである。本実施例では、複数の凹部３１の集まりによって１単位の締結部３３が構成されるものであり、該締結部３３が小根太３０の所定の位置に配置される。

図示例における締結部３３は、５個の凹部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ（区別せず総称するときは、「凹部３１」とする）からなり、小根太３０の幅方向（短手方向）の略中央部分に凹部３１ａが設けられ、これを残りの４個の凹部３１ｂ乃至３１ｅが囲むように配置されている。凹部３１ｂ，３１ｃは凹部３１ａに対して小根太３０の幅方向の一端側に、凹部３１ｄ，３１ｅは凹部３１ａに対して小根太３０の幅方向の他端側に配置されており、凹部３１ｂ，３１ｃ及び凹部３１ｄ，凹部３１ｅは、それぞれ小根太３０の長さ方向に対して直線状に配置されている。これにより、凹部３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅを結ぶことで略正方形が形成され、この中心に凹部３１ａが配置されることになる。

図２（ｂ）、（ｃ）に示される凹部３１の内径Ｒ及び深さＤは、使用されるビス等の締結部材によって適宜変更されるものであるが、一般的に使用されるビス７０の形状が例えば、ネジ径＝約３．５ｍｍ程度、全長＝約３２ｍｍ程度、ネジ長さ＝約２６ｍｍ程度、頭径＝約７ｍｍ程度である場合において、小根太３０の形状が幅Ｗ＝約４５ｍｍ程度、高さ（厚み）Ｈ＝約１２ｍｍ程度のとき、一例として内径Ｒ＝約８ｍｍ程度、深さＤ＝約８ｍｍ程度である。このように、凹部３１の内径Ｒがビスの頭径より大きく、凹部３１の深さＤがビス７０における全長とネジ長さとの差分より大きく形成されることにより、小根太３０と床下地材５０とをビス７０によって固定した際に、ビスの頭部が凹部３１内に収まり、小根太３０の上表面側に突出することがない（図３参照）。また、凹部３１において、ビス７０が打ち込まれる部分の厚さＴが薄く形成されることにより（上記例では約４ｍｍ程度）、ビスによる小根太３０の変形が抑制されるため、変形のひずみによる小根太３０の破損等が抑制される。

凹部３１の形状は単純な円筒状でも構わないが、図２（ｂ）、（ｃ）に示されるように、凹部３１の上縁部（角部）３５及び底面３６の隅部３６ａが曲面状になるように形成されることが好ましい。凹部３１の上縁部３５が曲面状に形成されることにより、上縁部３５の破損等が抑制でき、底面部３６の隅部３６ａ（底面と側面との境目）を曲面状に形成することにより、変形による応力が隅部３６ａに集中することを抑制できる。

また、凹部３１の底面３６において略中心には、すり鉢状（断面形状が楔形）の凹みであるへそ部３６ｂが形成されている。これにより、ビス７０を打ち込む際にビス７０の先端位置を凹部３１の中心位置に容易に合わせることができる。なお、凹部３１は小根太３０の端部から所定の距離をあけた位置に形成されることが好ましく、例えば上記例における凹部３１ｂでは幅方向の端部から約８ｍｍ程度離れた位置にへそ部３６ｂが設けられるものである。

なお、小根太３０は、マット板１０に嵌め込まれて一体となり、その上表面が均熱シート４０によって被覆されるものであるが、施工時には作業者によって締結部３３が目視できることが好ましい。そのため、例えば、均熱シート４０において、小根太３０の締結部３３に対応する部分に所定の切り込みを形成しておき、施工時には該切り込みを捲り上げておくことによって締結部３３を露出させておくようにしても良い。また、均熱シート４０において、小根太３０の締結部３３に対応する部分を予め切り欠いておき、施工時には締結部３３を露出させておき、施工終了時に締結部３３に対して新たに露出面積分の均熱シートを貼着しても良い。

このような構成の温水マット１は、図３（ａ），（ｂ）に示すように床下地材５０の上に載置され、小根太３０の締結部３３（凹部３１）にビス打ちすることで床下地材５０に固定される。この際、温水マット１の上表面を被覆する床材６０の配置によって、締結部３３のどの凹部３１にビスを打ち込むかを決めることができる。なお、図示例においては、床下地材５０は根太５１及び断熱材５３の上に配設されるものである。

図４に温水マット１の表面を被覆する床材６０の配置を模式的に示す。図面上、マット板１０、配管２０及び小根太３０を破線で示してある。なお、図面において上下方向を長手方向、左右方向を短手方向とする。図示例では、床材６０同士の短手方向の継ぎ目６１が小根太３０の上方にくるように配置されており、この継ぎ目６１が長手方向の筋を違えて配置されている。このような床材６０の配置をした場合、小根太３０の上方には継ぎ目６１が配置される領域と配置されない領域とができる。

ここで、締結部３３の上方に床材６０の継ぎ目６１部分が配置されるときには、図３（ａ）のように、小根太３０の短手方向の端部側に形成された凹部３１（図３（ａ）の例では凹部３１ｂ）にビスを打ち、締結部３３の上方に床材６０の継ぎ目６１がないときには、図３（ｂ）のように、小根太３０の短手方向の中央部に形成された凹部３１ａにビスを打つことが好ましい。

一般に、床材６０の継ぎ目６１には、床材６０と小根太３０との固定のための釘７５が、床材６０の実６３からと小根太３０に対して斜めに打ち込まれる。そのため、上記のように、床材６０の継ぎ目６１の有無によって、締結部３３におけるビス打ち位置を変更することにより、釘７５が小根太３０に打ち込んだビスに当たってしまうことが防止できる。

なお、小根太３０に形成される締結部３３は、各小根太３０の両端部に形成される締結部３３と、この両端部に形成された締結部３３間に所定の距離間隔で形成される締結部３３とによって構成される。このように、両端部に加え、両端部間に所定の距離間隔で締結部３３を設けることにより、床下地材５０に対して均等な力で固定できる。そして、小根太３０におけるビスを打ち込む位置が明確となるため、作業員がメジャー等によって打ち込み位置を特定する必要がなくなり施工性が向上する。なお、両端部間に所定の距離間隔で形成される締結部３３は、例えば小根太３０の配置される間隔や一般的な床材の幅である３０３ｍｍ以下の間隔であることが好ましい。このような場合、使用される小根太３０の長さが３０３ｍｍ以下であるときには、小根太の両端のみに締結部が設けられても構わない。

なお、小根太３０と床下地材５０との固定において、作業現場によってはビス等が使用できない場合がある。このような場合には、温水マット１を接着剤によって固定しなくてはならないが、小根太３０に接着剤を塗布して接着しようとしても、小根太３０の表面は平滑であるため接着剤が乗り難く十分な接着性が担保できない虞があった。そのため、従来は、小根太３０がないタイプの温水マット１に接着剤を塗布するようにしていたが、その場合、小根太３０入りの温水マット１と小根太３０がない温水マット１との２種類を製造する必要があり、製造コストの低減が困難であった。

本実施例の小根太３０の下表面３９（締結部３３が設けられた面の反対側の面）は、細かな凹凸が設けられており、小根太３０と床下地材５０との固定のために接着剤を塗布した際の接着性が担保され、強固に固定することができる。なお、細かな凹凸は、接着剤の接着性を阻害するような平滑な面ではないことを意味するもので、例えば粗面状に形成されていても構わないし、いわゆるエンボス形状に形成されていても構わない。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、小根太について、幅が４５ｍｍ、高さが１２ｍｍである例を示したが、これに限定されるものではない。

また、各締結部について、凹部が５個形成される例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、１の締結部について１個乃至４個でも構わないし、６個以上としても構わない。ここで、図５（ａ）に１の締結部１３３について凹部１３１（凹部１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ）が３個形成される例を示す。締結部１３３は実施例における締結部３３に相当するものであり、また、凹部１３１は実施例における凹部３１に相当し、これと同様の構成となっている。図５（ａ）に示す変形例では、小根太の幅方向の略中央部分に凹部１３１ａが設けられる。そして、凹部１３１ｂは凹部１３１ａに対して小根太の幅方向の一端側に、凹部１３１ｃは凹部１３１ａに対して小根太の幅方向の他端側に配置されている。さらに、凹部１３１ｂと凹部１３１ｃとは、凹部１３１ａを中心として小根太の長さ方向に対して、それぞれ一方側と他方側とにずらして配置されている。これにより、凹部１３１ｂ，１３１ａ，１３１ｃは小根太の幅方向及び長さ方向に対して斜めに配置されることになる。

また、図５（ｂ）にも同様に１の締結部２３３について凹部２３１（凹部２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃ）が３個形成される例を示す。この変形例においても、締結部２３３は実施例における締結部３３に相当するものであり、また、凹部２３１は実施例における凹部３１に相当し、これと同様の構成となっている。この図５（ｂ）に示す変形例では、小根太の幅方向の略中央部分に凹部２３１ａが設けられる。そして、凹部２３１ｂは凹部２３１ａに対して小根太の幅方向の一端側に、凹部２３１ｃは凹部２３１ａに対して小根太の幅方向の他端側に配置されている。さらに、凹部２３１ｂと凹部２３１ｃとは、凹部２３１ａに対して、小根太の長さ方向の同じ一方側に同程度ずらして配置されている。これにより、凹部２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃを結ぶことで略二等辺三角形が形成されることになる。なお、このように凹部が３個の場合は、各凹部が小根太の短手方向の中央と端部側の位置にそれぞれ配置されることが好ましいが、これに限定されるものではない。

また、締結部を構成する複数の凹部のうちの一箇所のみに締結部材を作用させる例を示したが、これに限定されない。より強固な固定のために、二箇所以上の凹部に対して締結部材を作用させても構わない。

また、熱交換マットとして床暖房に用いられる温水マット１が床に配設される例を示したが、これに限定されない。例えば、壁や天井等に配置されても構わないし、熱交換媒体として温水ではなく、冷水を配管に流通して冷房されるようにしても構わない。また、熱交換媒体としては、水以外のオイル等の液体や、液体以外にも気体などの配管内を流通する流体であれば特に限定されるものではない。

また、凹部の底面が略水平に構成される例を示したが、これに限定されるものではなく、例えばすり鉢状に形成されても構わない。この場合、すり鉢状部分の傾斜の角度を使用が想定されるビスの頭部の角度に一致させることで、凹部に対するビスの収まりが良くなる。

１温水マット（熱交換マット）
１０マット板（基材）
２０配管
３０小根太
３１凹部
３３締結部
４０均熱シート

Claims

平板状の基材と、該基材に配設される熱交換媒体が流通する配管と、前記基材に配設される小根太と、前記基材の表面に貼着される均熱シートとを備え、
前記小根太は、樹脂によって形成され、所定の位置に貫通しておらず、すり鉢状の凹みであるへそ部を有する凹部からなる締結部が設けられて
いる
ことを特徴とする熱交換マット。
前記締結部は、少なくとも前記小根太の長さ方向における両端部側にそれぞれ設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の熱交換マット。
前記締結部は、前記小根太の長さ方向における両端部間に所定の距離間隔で設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換マット。
前記締結部は複数の前記凹部からなり、
該凹部は、前記小根太における幅方向の少なくとも中央部と端部とに設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の熱交換マット。
前記小根太は、前記締結部が設けられている面と反対側の面に凹凸が形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の熱交換マット。