JP6160420B2

JP6160420B2 - 冷暖房用放熱パネル

Info

Publication number: JP6160420B2
Application number: JP2013207812A
Authority: JP
Inventors: 毅久家
Original assignee: 三菱ケミカルインフラテック株式会社
Priority date: 2013-10-03
Filing date: 2013-10-03
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2033-10-03
Also published as: JP2015072082A

Description

本発明は、冷暖房用放熱パネルに関するものであり、詳しくは、例えば床暖房に使用される放熱パネルであって、床下地の上に敷設され且つ上面にフローリング等の床仕上げ材が配置され、内部の通水管に温水を循環させる放熱パネルに関するものである。

床暖房の施工においては、フローリング等の床仕上げ材の下地として、予め通水管を埋設した放熱パネルが使用される。斯かる放熱パネルは、平面形状を方形に形成された薄板状の発泡樹脂成形体と、当該発泡樹脂成形体の表側に埋設された通水管と、発泡樹脂成形体に埋設された床仕上げ材固定用の根太状部材と、発泡樹脂成形体の表側の表面に貼設された熱拡散用の放熱シートとから成り、通水管によって温水の循環路が構成されている（特許文献１参照）。

また、放熱パネルの１つとして、平面形状が正方形に形成され且つ一辺が６０６ｍｍに設計された小型のパネルが提案されている。斯かるパネルは、放熱パイプ（通水管）収容用の溝として、断熱基板（発泡樹脂成形体）の左右の辺から一定距離に形成された外側縦溝および内側縦溝と、左右の外側縦溝を連結する状態に形成された外側Ｕターン溝と、左右の内側縦溝を連結する状態に形成された内側Ｕターン溝とを備え、放熱パイプを各方向に向けて引き回せるように構成されている。そして、根太状部材として、外側縦溝および内側縦溝と平行に、小根太、小小根太および補助小根太が配置されている。上記のパネルは、タイル状に多数使用することにより、床面積および床形状に応じて配置できるようにしたものである（特許文献２参照）。

特開２００３−１０７０７１号公報特開２００５−３００５５０号公報

ところで、従来の放熱パネルは、小根太等と称する床仕上げ材固定用の根太状部材が床仕上げ材の幅に対応させて等間隔で一方向に揃えられて配置されているため、床仕上げ材の最終的な配置を考慮し、縦横の方向を設定して床下地上に敷設する必要があり、敷設場所の形状によっては適用し難いと言う問題がある。また、タイル状に配置する小型のパネルも方向性に制限があり、かつ、敷設後に通水管の設置施工が必要であり、施工に多くの手間を要すると言う問題がある。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、例えば床暖房に使用される放熱パネルであって、設置場所の形状に制限されずに簡単に敷設でき、しかも、施工が一層容易な冷暖房用放熱パネルを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明においては、平面形状を方形に形成された発泡樹脂成形体に対して、根太状部材として複数の横根太と複数の縦根太とを当該発泡樹脂成形体の隣接する二辺とそれぞれ平行に一定のピッチで配列することにより、放熱パネルを配置する場合の方向性に自由度を持たせると共に、１本の連続した通水管を予め引き回して温水または冷水の循環路を構成することにより、施工性を高めるようにした。更に、発泡樹脂成形体の複数の角部に相当する部分を切り欠いた形状の放熱シートを貼着して通水管の両端部を露出させることにより、隣接する放熱パネル間で通水管同士を一層容易に接続できるようにした。

すなわち、本発明の要旨は、平面形状を方形に形成された断熱材としての薄板状の発泡樹脂成形体と、当該発泡樹脂成形体の表側の溝に配置された通水管と、発泡樹脂成形体に埋設された床仕上げ材固定用の根太状部材と、当該放熱パネルの表側に貼着された熱拡散用の放熱シートとからなり、前記通水管によって温水または冷水の循環路が構成された冷暖房用の放熱パネルであって、根太状部材は、発泡樹脂成形体の一辺部と平行に且つ３００〜３０５ｍｍのピッチで配列された複数の横根太と、発泡樹脂成形体の前記一辺部に隣接する他の一辺部と平行に且つ３００〜３０５ｍｍのピッチで配列された複数の縦根太とを含み、通水管は、１本の連続する管で構成されていることを特徴とする冷暖房用放熱パネルに存する。

本発明に係る冷暖房用放熱パネルによれば、根太状部材として複数の横根太と複数の縦根太が一定のピッチで配列されているため、床仕上げ材の方向性を考慮することなく且つ設置場所の形状に制限されずに簡単に敷設でき、かつ、通水管の端部を自由に引き回すことができるため、隣接して配置した放熱パネル間で通水管同士を容易に接続できる。従って、本発明に係る冷暖房用放熱パネルは、施工が一層容易であり、施工性をより向上することができる。

本発明に係る冷暖房用放熱パネルの最小ユニットの構成を示す平面図である。本発明に係る冷暖房用放熱パネルの他の構成例を示す平面図である。本発明に係る冷暖房用放熱パネルの更に他の構成例を示す平面図である。図２の冷暖房用放熱パネルにおける通水管の引き回しの一例を示す平面図である。図２の冷暖房用放熱パネルにおける通水管の引き回しの他の例を示す平面図である。図２の冷暖房用放熱パネルを床に複数組使用した場合の床仕上げ材の配置例を示す平面図である。図２の冷暖房用放熱パネルを床に複数組使用した場合の床仕上げ材の他の配置例を示す平面図である。

本発明に係る冷暖房用放熱パネル（以下、「放熱パネル」と言う。）の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は、その趣旨を越えない限り、以下の実施形態に限定されるものではない。

本発明の放熱パネルは、温水を循環させることにより暖房用として使用され、また、冷水を循環させることにより冷房用として使用される。以下、本発明の実施形態として、床暖房に利用する場合の一形態を例に挙げて説明する。

本発明の放熱パネルは、ベニヤ等の構造用合板やパーティクルボード、あるいは、コンクリートスラブ等から成る床下地の上に機能下地材として敷設され且つ上面にフローリング等の床仕上げ材７（図６，図７参照）が配置される。床仕上げ材７としては、通常、マトア、チーク、オーク、ナラ、サクラ、ヒノキ、メープル、ウリン等の各種天然木材を少なくとも表面に使用した所謂フローリングが使用される。

図１に符号１で示すように、本発明の放熱パネルは、平面形状を方形に形成された断熱材としての薄板状の発泡樹脂成形体２と、当該発泡樹脂成形体の表側の溝に配置された通水管３と、発泡樹脂成形体２に埋設された床仕上げ材固定用の根太状部材４１，４２と、当該放熱パネルの表側に貼着された熱拡散用の放熱シート５とから構成される。図１に示す放熱パネル１（１Ａ）は、平面形状を正方形に形成された最小ユニットのパネルであり、一辺の長さ（幅）を６００〜６１０ｍｍに設定されている。

発泡樹脂成形体２としては、硬質ポリウレタン発泡体、硬質ポリエチレン発泡体、硬質ポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体、フェノール樹脂発泡体、硬質ポリ塩化ビニル発泡体、ポリメチルメタクリレート発泡体、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挙げられる。中でも、硬質ポリプロピレン発泡体、硬質ポリウレタン発泡体、ポリスチレン発泡体などが好適である。

通水管３は、発泡樹脂成形体２の表面に形成された溝を利用し、放熱シート５に接触する状態に発泡樹脂成形体２に埋設される。通水管３としては、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管、ポリプロピレン管、ポリエチレン管などの樹脂管などが使用でき、一般的には、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管が使用される。通水管３の大きさは、圧力損失を小さくして流れる温水の平均温度をより高い温度に維持するため、外径が通常は６〜１０ｍｍ、好ましくは７〜９ｍｍ、内径が通常は４〜７ｍｍ、好ましくは５〜６ｍｍとされる。そして、放熱パネル１Ａにおいては、施工性を高めるため、１本の連続する通水管３によって温水の循環路が構成されている。

発泡樹脂成形体２には、縦横の辺と平行に根太状部材として横根太４１及び縦根太４２が配置されている。これら根太状部材は、床下地が木質系の場合にビスや釘を使用して当該放熱パネルを固定すると共に、上方から加わる鉛直荷重を支持するための小割り状の部材であり、スギ、サクラ、ヒノキ、ラワン及び合板などの木材、または、樹脂の硬質発泡材で構成される。横根太４１及び縦根太４２の幅は、施工性、強度および断熱性の観点から通常は４５ｍｍ程度とされる。

横根太４１及び縦根太４２は、一般的な床仕上げ材７の幅の規格に対応するために一定のピッチで配置される。横根太４１は、発泡樹脂成形体２の上下の辺（図中の横方向の辺）と平行に３００〜３０５ｍｍのピッチで２本配列される。各横根太４１は、発泡樹脂成形体２の縦方向の一方の辺（左辺）から縦方向の他方の辺（右辺）まで達しない長さに設定される。横根太４１の右端から発泡樹脂成形体２の縦方向の他方の辺（右辺）までの距離、換言すれば、横根太４１の先端側の隙間の大きさは、５３〜５６ｍｍ程度とされる。

一方、縦根太４２は、発泡樹脂成形体２の上半部および下半部において、各々、発泡樹脂成形体２の上下の辺に隣接する他の一辺（図中の縦方向の辺）と平行に３００〜３０５ｍｍのピッチで２本配列される。各縦根太４２は、各横根太４１から下方へ分岐した状態に配置される。上側の２本の縦根太４２は、上方の横根太４１から下方の横根太４１まで達しない長さに設定され、下側の２本の縦根太４２は、下方の横根太４１から発泡樹脂成形体２の下辺部（図中の下側の辺）まで達しない長さに設定される。上方の縦根太４２の下端から下方の横根太４１までの距離、ならびに、下方の縦根太４２の下端から発泡樹脂成形体２の下辺部までの距離、換言すれば、縦根太４２の先端側の隙間の大きさは、９３〜９６ｍｍ程度とされる。

すなわち、放熱パネル１Ａにおいては、横根太４１の長さを発泡樹脂成形体２の一辺部の長さよりも短く設定し、縦根太４２の長さを発泡樹脂成形体２の一辺部の半分よりも短く設定することにより、根太上部材を迂回する状態で１本の通水管３を引き回し、温水の循環路の所要の長さを確保している。

発泡樹脂成形体２及び上記の根太状部材の表面、すなわち、放熱パネル１Ａの表面には、通水管３の温水の熱を床仕上げ材７に伝える放熱シート５が配置される。放熱シート５は、厚さが２０〜１００μｍ、好ましくは３０〜６０μｍで且つ熱伝導性に優れた可撓性のフィルム又はシート、例えば、アルミニウム箔、錫箔、銅箔、ステンレス鋼箔などの金属箔、金属製の織布や不織布、樹脂フィルム又は樹脂シート、あるいは、これらを組合せた積層シート等から構成される。中でも、製造の容易さやコストの点から、アルミニウムシート（又はフィルム若しくは箔）が好ましい。

上記の放熱シート５は、通常、発泡樹脂成形体２及び根太状部材の表面に対してアクリル樹脂系粘着剤によって貼着される。また、図示しないが、放熱シート５の表面には、横根太４１及び縦根太４２に相当する位置に釘打ち用のマーキングが施されているのが好ましい。斯かるマーキングが施されていることにより、通水管３を傷つけることなく且つ迅速に床仕上げ材７を敷設することができる。

本発明において、放熱シート５は、発泡樹脂成形体２の複数の角部に相当する部分が切り欠かれた形状を備えている。具体的には、発泡樹脂成形体２において、横根太４１の端部が当該発泡樹脂成形体の一辺に達していない部分の角部、根太状部材が配置されていない角部、および、縦根太４２の端部が当該発泡樹脂成形体の一辺に達していない部分の角部に相当する部分が三角形に切り欠かれた形状を備えている。

更に、発泡樹脂成形体２の上記の３つの角部を含む当該発泡樹脂成形体の２辺部分（右辺および下辺部分）を露出させるように、放熱シート５の一辺側の長さは、発泡樹脂成形体２の一辺の長さよりも若干短く設定されている。上記のように、放熱シート５を発泡樹脂成形体２よりも幾分小面積に構成することにより、放熱パネル１Ａの角部や縁部において通水管３の両端側が露出するようになされている。これにより、複数枚の放熱パネル１Ａを配列した際、通水管３の先端側を自由に引き回すことができ、隣接する放熱パネル１Ａ間で通水管３同士を容易に接続することができる。

なお、図１は、通水管３の一端部３１及び他端部３２を内側に折り畳んで施工現場へ出荷する状態の放熱パネル１Ａを示したものであり、発泡樹脂成形体２の角部には、通水管３を各方向へ引き回すための配管溝６が予め設けられている。

本発明の放熱パネル１は、根太上部材と放熱シート５が上記のような構成を備えている限り、各種のパターンに設計できる。例えば、本発明の放熱パネル１としては、図２に示す形態の放熱パネル１Ｂが例示できる。図２に示す放熱パネル１Ｂは、図１に示す放熱パネル１Ａのパターンを横方向（横根太４１の長さ方向）に３組連続させた構造を備えている。斯かる放熱パネル１Ｂは、長さを１８００〜１８１０ｍｍに設定されている点を除き、図１の放熱パネル１Ａと同様の構造を備えている。

更に、本発明の放熱パネル１としては、図３に示す形態の放熱パネル１Ｃが例示できる。図３に示す放熱パネル１Ｃは、図１に示す放熱パネル１Ａのパターンを横方向（横根太４１の長さ方向）に３組連続させ、かつ、放熱パネル１Ａの上半部または下半部のパターンを縦方向（縦根太４２の長さ方向）に連続させた構造を備えている。すなわち、横根太４１が３列配置された構造を備えている。斯かる放熱パネル１Ｃは、長さを１８００〜１８１０ｍｍに設定され、幅を９００〜９０９ｍｍに設定されている点を除き、図１の放熱パネル１Ａと同様の構造を備えている。

本発明の放熱パネル１は、上記のように、通水管３の両端側が発泡樹脂成形体２の表側に露出した構造を備えており、通水管３を種々の方向に引き出すことができる。例えば、上記の放熱パネル１Ｂは、図４に示すように、当該放熱パネル右上角部の横根太４１の先端側から通水管３の一端部３１を引き出し、当該放熱パネル右下角部の根太上部材がない部分から通水管３の他端部３２を引き出すことができる。更に、図５に示すように、当該放熱パネル右下角部の根太上部材がない部分から通水管３の一端部３１を引き出し、当該放熱パネル左下角部の縦根太４２の先端側から通水管３の他端部３２を引き出すこともできる。これにより、複数の放熱パネル１Ｂを配置した場合、各放熱パネル１Ｂの通水管３，３同士を簡単に接続でき、温水の循環路を構成することができる。

図示しないが、具体的には、床の形状に応じて放熱パネル１を必要数だけ配置した後、これら放熱パネルの通水管３を相互にタケノコ継手で接続し、次いで、一端に位置する放熱パネル１の通水管３の一端部３１、および、他端に位置する放熱パネル１の通水管３の他端部３２に対し、熱源装置から伸長された連絡配管としての往き管および戻り管（一対のペアチューブ）をそれぞれ接続することにより、温水を循環させるように構成される。熱源装置としては、例えば、ガスの燃焼によって温水を製造する湯沸し装置やボイラー装置が使用される。

なお、複数の放熱パネル１を配置して各通水管３を接続した後は、放熱シート５の切り欠き部分および通水管３の一部が露出する発泡樹脂成形体２の縁部に対し、放熱シート５と同様の三角形のシート及びテープを貼着してもよい。

更に、本発明の放熱パネル１は、互いに直交する方向に配置された横根太４１と縦根太４２がそれぞれ同一のピッチで配列されているため、縦横何れの方向に配置した場合でも床仕上げ材７を容易に敷設することができる。具体的には、図６に示すように、放熱パネル１Ｂを縦根太４２の長さ方向に例えば４組配列した場合には、複数枚の床仕上げ材７を横根太４１と平行（放熱パネル１Ｂの長さ方向と平行）に配置し、各床仕上げ材７の矧ぎ部分を縦根太４２に固定できる。また、図７に示すように、複数枚の床仕上げ材７を縦根太４２と平行（放熱パネル１Ｂの幅方向と平行）に配置し、各床仕上げ材７の矧ぎ部分を横根太４１に固定できる。

通常、床仕上げ材７を敷設する場合には、放熱パネル１の根太状部材（横根太４１及び縦根太４２）の上面に予め接着剤を貼付し、配置した床仕上げ材７の矧ぎ部分を釘固定する。なお、図６及び図７に示した放熱パネル１Ｂの配置においては、図４に示すパターンで通水管３を引き回している。

上記のように、本発明の放熱パネル１においては、根太状部材として複数の横根太４１と複数の縦根太４２が一定かつ同一のピッチで配列されているため、床仕上げ材７の方向性を考慮することなく且つ設置場所の形状に制限されずに簡単に敷設することができる。しかも、通水管３の端部を自由に引き回すことができるため、隣接して配置した放熱パネル１，１間で通水管３，３同士を容易に接続できる。従って、本発明の放熱パネル１によれば、施工が一層容易であり、施工性をより向上することができる。

本発明の放熱パネル１は、冷水を循環させることにより、冷房用パネルとして使用することができる。また、壁や天井の機能下地材として使用し、壁冷暖房、天井冷暖房を構築することもできる。なお、本発明の放熱パネル１においては、通水管３の配置前に下張りとして、放熱シート５と同様のシートが発泡樹脂成形体２の表面に予め貼着されていてもよい。

１：放熱パネル
１Ａ〜１Ｃ：放熱パネル
２：発泡樹脂成形体
３：通水管
３１：通水管の一端部
３２：通水管の他端部
４１：根太状部材（横根太）
４２：根太状部材（縦根太）
５：放熱シート
６：配管溝
７：床仕上げ材

Claims

平面形状を方形に形成された断熱材としての薄板状の発泡樹脂成形体と、当該発泡樹脂成形体の表側の溝に配置された通水管と、発泡樹脂成形体に埋設された床仕上げ材固定用の根太状部材と、当該放熱パネルの表側に貼着された熱拡散用の放熱シートとからなり、前記通水管によって温水または冷水の循環路が構成された冷暖房用の放熱パネルであって、根太状部材は、発泡樹脂成形体の一辺部と平行に且つ３００〜３０５ｍｍのピッチで配列された複数の横根太と、発泡樹脂成形体の前記一辺部に隣接する他の一辺部と平行に且つ３００〜３０５ｍｍのピッチで配列された複数の縦根太とを含み、通水管は、１本の連続する管で構成されていることを特徴とする冷暖房用放熱パネル。
放熱シートは、発泡樹脂成形体の複数の角部に相当する部分が切り欠かれた形状を備え、通水管は、その両端部が放熱シートの切り欠き部分で露出している請求項１に記載の冷暖房用放熱パネル。