WO2004057241A1 - 床暖房放熱器 - Google Patents

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WO2004057241A1
WO2004057241A1 PCT/JP2003/016247 JP0316247W WO2004057241A1 WO 2004057241 A1 WO2004057241 A1 WO 2004057241A1 JP 0316247 W JP0316247 W JP 0316247W WO 2004057241 A1 WO2004057241 A1 WO 2004057241A1
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floor
thickness
floor heating
adhesive
layer
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PCT/JP2003/016247
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michiaki Inoue
Hitoshi Seki
Takeshi Kuga
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Functional Products, Inc.
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/12Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating
    • F24D3/14Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating incorporated in a ceiling, wall or floor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Definitions

  • the present invention relates to a floor heating radiator and a floor structure capable of heating using the radiator.
  • Such a floor heating structure generally includes a base material layer in which a heating pipe through which a heat medium passes is provided on a base material, and a heat transfer layer such as a metal foil is disposed above the base material layer.
  • the most basic one is one in which a surface covering material is arranged on the upper surface of the device.
  • Various improvements of such a structure are known.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-81662 discloses that a synthetic resin sheet layer is provided on a metal foil of the floor heating radiator. Proposed. With this structure, the floor heating radiator can be prevented from being damaged, and the work of replacing the facing material can be easily performed.
  • flooring materials for buildings have also been diversified, and hardwood, stone slabs, thin wooden flooring materials, soundproofing flooring materials for direct assembly, flexible cars, cushion floors, etc.
  • a surface covering material is exemplified.
  • a floor heating radiator that can sufficiently meet the requirements of strength, elasticity, heat transfer, and the like that can cope with any of these is desired.
  • FIG. 1 is a vertical sectional view of an example of a floor heating radiator according to the present invention. Disclosure of the invention
  • the present inventors have been studying structural improvement of floor heating for many years, but recently, the above-mentioned composite material of metal and resin, which has been used exclusively as an exterior building material, has been used for floor heating. When applied to the structure, they found that very good results were achieved, and arrived at the present invention.
  • the present invention provides a floor heating and heat radiation system, wherein a composite plate in which metal plates are bonded to both surfaces of a resin sheet core material is disposed above a base material layer in which a heating pipe through which a heat medium passes is embedded.
  • a composite plate in which metal plates are bonded to both surfaces of a resin sheet core material is disposed above a base material layer in which a heating pipe through which a heat medium passes is embedded.
  • Examples of the heat medium to be passed through the heating pipe include hot water, steam, and heated oil, and preferably hot water.
  • a flexible tube is usually used for the heating pipe, and examples thereof include a crosslinked polyethylene pipe, a polybutene pipe, and a copper pipe.
  • the diameter can be changed depending on the area where the building is built, the location of the building where the floor heating panel is installed, the type of heating medium, the temperature, etc., but the outer diameter is 6 to 10 mm, Inner diameter: ⁇ 6 mm tubing is common.
  • a sound insulating material layer such as a nonwoven fabric may be provided below the base material layer.
  • a groove for embedding a heating pipe is formed on the surface of the plate-like body constituting the base material layer, and the heating pipe is embedded in this groove.
  • the width of the opening of the groove is preferably the same as or slightly larger than the outer diameter of the heating pipe.
  • the shape of the groove is such that the cross section cut at a right angle to the extending direction forms a U-shape, it is convenient when the heating pipe is buried.
  • the depth of the groove is the same as the outside diameter of the heating pipe.
  • the depth of the groove is larger than the outer diameter of the heating pipe, a gap is created above the heating pipe when the heating pipe is buried, and the heat of the heat medium cannot be transferred effectively to the surface material. It is not preferable because the heat transfer efficiency of the floor heating panel decreases.
  • the metal plate for example, a sheet made of a metal such as aluminum, stainless steel, iron, copper, titanium, tin, nickel, or various alloys is used, but from the viewpoint of workability, heat transfer, rigidity, etc., an aluminum plate is used. Is preferred.
  • the method for producing the composite plate is not particularly limited, but usually, a method of extruding a resin raw material to obtain a core material sheet, and then joining a metal sheet to both surfaces of the core material sheet via an adhesive film is used. Adopted.
  • a thermoplastic resin film having affinity for both the core material sheet and the metal sheet is used.
  • the thermoplastic resin include ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-daricidyl acrylate copolymer, ethylene-maleic anhydride copolymer, and polyethylene. And a maleic anhydride graft copolymer of polyethylene.
  • the thickness of the above composite board is usually about 0.5 to 6.0 mm, preferably about 0.7 to 5.0 mm.
  • the rigidity can be increased without sacrificing its lightness.
  • the resin sheet is too thick, the electrical conductivity as floor heating may be impaired.
  • a bending elastic modulus of the composite plate is usually 1000 to 10000 kg / mm 2 , preferably within a range in which a pleasant foot feeling can be expected.
  • 3000-8 is 0 0 0 Kg / mm 2.
  • the thickness of the resin sheet is 0.5 to 3.0 mm
  • the thickness of the metal plate is 0.05 to 1.0 mm.
  • the metal plate is usually made of substantially the same material on both sides and has the same thickness. This minimizes the warpage of the composite board during floor heating.
  • the composite board and the base layer are usually fixed via an adhesive layer.
  • the adhesive strength between the composite plate and the base material layer is usually 6 NZ 2 Omm or more at 60 ° C., preferably 8 NZ 20 mm or more, mainly for preventing peeling of both layers.
  • noise may occur when walking on the floor equipped with a floor heating radiator, and from the viewpoint of completely preventing this, the viscosity of the adhesive used for the adhesive layer at 5 ° C must be reduced.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is set to 1200 exp (0.02 x) Pa's or less as x / xm.
  • the pressure-sensitive adhesive used as the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited as long as it satisfies the above conditions. Usually, acrylic-, vinyl-ester-, natural-rubber-, and synthetic-rubber-based pressure-sensitive adhesives are used. Acrylic pressure-sensitive adhesive excellent in heat resistance and heat resistance is preferred.
  • Such an adhesive may be applied and adhered to at least one of the base material layer and the composite board, but since it requires time and labor for construction, a sheet of paper or resin having a thickness of usually 5 to 250 xm is required. It is preferable to form a pressure-sensitive adhesive layer by sandwiching a layer of a pressure-sensitive adhesive, which is usually applied in equal amounts on both sides, between the composite plate and the base material layer and bonding them.
  • the thickness of the adhesive layer is ideally preferably thinner, usually 300 zm or less, preferably 200 m or less. If the thickness is further increased, the adhesiveness is improved and the problem of sound noise tends to be reduced, but it is not rational due to the necessity of an excessive adhesive material.
  • the lower limit of the thickness is not particularly limited.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer in the case where the pressure-sensitive adhesive is applied to both sides of the sheet means the thickness excluding the thickness of the sheet.
  • the adhesive used for the adhesive layer must have a viscosity within the above range. According to the study results of the present inventors, it is considered that the sound generated by the floor heating radiator having the layer configuration as in the present invention is caused by peeling at the interface between the base material layer and the adhesive material layer. After peeling, the adhesive layer will be peeled off at the interface. It is presumed that the sticking occurs again when the load is released, and when the load is released, it peels off at the interface and makes a sound. And, as the adhesive material has a higher adhesive strength and a lower viscosity, it is possible to prevent noise even if the adhesive layer is made thinner. In general, the higher the viscosity of the adhesive, the higher the adhesiveness can be expected. However, the adhesive layer is too hard, so that sound is more likely to be generated. On the other hand, if the viscosity of the adhesive is too low, it is not preferable because the adhesive strength becomes insufficient.
  • the viscosity of the adhesive at 5 ° C and the thickness of the adhesive layer are x_im. And 1 2 0 0 exp (0. 0 2 X) P a 's or less.
  • the relational expression here shows a boundary line derived from a large number of experimental measurement values.
  • the adhesive strength between the composite board and the adhesive layer is usually smaller than the adhesive strength between the substrate and the adhesive layer, and the problem of peeling and noise can be determined to occur mainly between the substrate and the adhesive layer. .
  • a sheet having a thickness of 0.1 to 2 mm is symmetrically joined to both sides of the plywood, and a surface covering material of 1 to 6 mm thickness is preferred. Suitable. Although this range of thickness is thinner than that of the conventional surface finishing layer, the structure, in which thin sheets of approximately the same quality and thickness are joined symmetrically on both sides of the plywood, has been considered as a problem in the past. Warpage of the finish is avoided. That is, by using the same material for the upper surface and the lower surface of the core material, the difference in expansion and contraction generated between the upper surface and the lower surface of the core material is reduced, and it is possible to effectively prevent warpage.
  • the composite plate may be too strong to be damaged due to its strength as a surface material and may be insufficient.
  • the surface covering material may be easily warped.
  • the standard of the allowable warpage of the surface material having the thickness in the above range is usually 0.4 mm or less per 100 mm in the longitudinal direction, and 1.0 mm or less per 100 mm in the width direction. Is 2 mm or less per 100 mm in the longitudinal direction and 0.5 mm or less per 100 mm in the width direction.
  • Such surface covering materials can be widely used regardless of the structure and type of the floor heating radiator in which they are installed.
  • the plywood used for the facing material constituting the above-mentioned facing material may be selected from those having a desired thickness from those used for building materials.
  • a sheet made of a film or paper having a thickness of usually 100 to 200 m is used, and the sheet is brought into close contact with the plywood via an ordinary adhesive. Further, the surface of such a sheet may be provided with a pattern such as wood grain from the viewpoint of design.
  • the floor slab where the floor heating radiator is to be installed is on the slab floor for concrete buildings, on the base plywood laid on the slab floor, etc. It is. It can also be installed on an existing floor with flooring.
  • the floor insulation panel That is, a panel laid on the floor between the peripheral portion of the floor heating mat laid on the floor of the room and the inner wall surface of the room and / or the portion where the floor heating mat is not laid. Further, the floor heat insulating panel is characterized in that the panel is made of a resin foam, and has a large number of shallow groove pitches substantially evenly on the back surface of the panel and deep groove pitches at regular intervals.
  • This floor insulation panel is made of a resin foam, and is characterized by having a large number of shallow groove pitches substantially uniformly on the back surface of the panel and a deep groove pitch at regular intervals.
  • the shallow groove pitch is usually a groove shape having a depth of l to 4 mm and an opening width of 1 to 5 mm, and is almost uniformly provided at intervals of 1 to 30 mm. Further, the outer periphery of the opening may have a slightly convex shape. If the groove depth exceeds 4 mm, the amount of adhesive applied tends to increase, which is not preferable.
  • the groove-shaped concave portion may be cut at a right angle to a direction in which the groove extends, and the cut surface may be semicircular, U-shaped, V-shaped, U-shaped, or the like. It is not done.
  • the panel is laid on the floor by applying an adhesive to the back surface having a pitch.
  • the height of the floor insulation panel may be generally adjusted to the height of the base panel of the floor heating mat.
  • a heat transfer layer provided on the base layer of the floor heating mat and the same layer as the surface finishing material may be provided on the panel.
  • the floor insulation mats should be of a size that is easy to construct, and a plurality of them should be laid on the floor.
  • 1 is a substrate layer made of expanded polystyrene having a thickness of 1 lmm
  • 2 is an opening and a groove having a depth of 7.2 mm
  • 3 is an outer diameter of 7.2 mm
  • an inner diameter of 5 mm is a heating pipe (flexible tube for heat medium made of cross-linked polyethylene)
  • 4 is aluminum / Z low-density polyethylene-containing composition / aluminum (thickness lmm, each layer thickness 0.115mm / 0.7770mm /
  • the aluminum resin composite plate (trade name: ALPOLIC, manufactured by Mitsubishi Chemical Industrial Co., Ltd., with a flexural modulus of elasticity of 4600 Kg / mm 2 ) having a laminated structure of 0.15 mm It is bonded by providing an adhesive layer 5 having a thickness of 50 Jlim which an acrylic adhesive on both sides of Reyon paper 13 g / m 2 of (5 ° viscosity at C is 7 XI 0 4 P a ⁇ s ) obtained by
  • a composite plate in which metal plates are joined to both sides of a core material of a resin sheet is disposed above a base material layer in which a heating pipe through which a heat medium passes is embedded.
  • the following effects can be expected when used as floor heating equipment in which various surface covering materials are arranged. This effect is particularly remarkable in a floor heating radiator using a thin surface material.
  • a moderately stiff and elastic floor is formed, and a pleasant stepping feeling can be expected.
  • Metal / resin of composite board The metal has a symmetrical structure, which has appropriate strength and elasticity. The board is less warped and hardly deformed, so quality is maintained for a long time. (4) The composite board has good strength, and the heat dissipation base layer is not easily damaged by troubles such as heavy objects falling on the floor.
  • the composite board is easy to handle and easy to process, so the floor heating radiator using it is excellent in productivity. In addition, it is easy to construct such a floor heating radiator on site.

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Abstract

熱媒を通す暖房配管を埋没した基材層の上側に、樹脂シートの芯材両面に金属板を接合した複合板が配置されている床暖房放熱器。斯かる構造の床暖房放熱器は、強度、弾力性、伝熱性などの要求に対応できる。

Description

技術分野
本発明は、 床暖房放熱器及びそれを用いた暖房可能な床構造に関する。 明
背景技術
近年、 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 書
おいて、 居住性を高める目的で床面から暖房する床暖房設備が一般的になりつ つある。 かかる床暖房の構造としては、 通常、 下地材の上に、 熱媒を通す暖房 配管を埋没した基材層を設け、 その上側に金属箔等の伝熱層を配置されてなる 床暖房放熱器の上面に表装材が配置したものが最も基本的である。 かかる構造 の改良が 々知られているが、 例えば、 特開 2 0 0 2— 8 1 6 6 2号公報には、 上記床暖房放熱器の金属箔の上に合成樹脂シート層を設けることが提案されて いる。 この構造であれば、 床暖房放熱器の破損が防止でき、 且つ、 表装材の交 換作業が容易となる。
近年、 建築物の床材も多様化しており、 表装材だけでも、 硬質木材、 石板、 薄型の木製フローリング材、 集合直貼用防音フローリング材、 柔軟なカーぺッ ト、 クッションフロア等の柔軟な表装材などが例示される。 これらの何れにも 対応できるような強度、 弾力性、 伝熱性などの要求に十分に対応できる床暖房 放熱器が望まれる。
また、 近年、 床暖房構造の薄厚化の要望が大きくなつている。 その理由とし て、 例えば、 住宅リフォームの際に床暖房設備を入れる場合に床板とドアの高 さの関係で厚さの厚い床暖房では、 その設置が制限される場合がある。 通常の 床暖房用パネルは、 熱媒を通す暖房配管を埋没した基材層の上に、 伝熱層を介 して、 表装材層を一体に積層したような構造のものであるが、 基材層の厚さを 薄くすることは、 暖房配管の大きさを考慮すると限界がある。 そこで、 通常 1 0〜 2 0 mm程度の表装材層の厚さを薄くすることが考えられる。
ところが、 温水配管による床暖房は、 ヒータ一加熱による床暖房の場合とは 異なり、 局部的に過熱状態が生じにくく、 放熱も良好ではあるにもかかわらず、 表装材をに薄くしすぎると、 下のアルミ箔などの伝熱層、 基材層も含めて破損 しゃすくなるという問題がある。 また、 表装材の反りが顕著となり、 パネルか らはがれやすくなるなどの問題も懸念される。 図面の簡単な説明
図 1は本発明に係る床暖房放熱器の一例の縦断面図である。 発明の開示
本発明者等は、 上記課題に鑑み床暖房の構造改良について長年検討を行って いるが、 今般、 従来、 もっぱら外装用建築材として利用されている前記の金属 と樹脂の複合材を床暖房の構造に応用したところ、 極めて良好な結果がもたら されることを見いだし、 本発明に到達した。
即ち、 本発明は、 熱媒を通す暖房配管を埋没した基材層の上側に、 樹脂シー トの芯材両面に金属板を接合した複合板が配置されていることを特徴とする床 暖房放熱器に関する。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を詳細に説明する。 まず、 本発明の床暖房放熱器の各構成部分 にについて説明する。 暖房配管に通す熱媒としては、 温水、 水蒸気、 加熱オイ ルなどが挙げられるが、 好ましくは温水である。 暖房配管は、 通常、 可撓性チュー ブが使用され、 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、 建造物ヵ键造されている地域、 床暖房パネルの設置建造物の場所、 熱媒の種類、 温度などによって変更できるものであるが、 外径 6〜1 0 mm、 内径 :〜 6 mmの管が一般的である。
上記暖房配管は基材層に埋没した構成となる。 基材層の材質は特に限定され ないが、 通常、 断熱性に富んだ発泡合成樹脂製のものが好ましく、 発泡合成樹 脂製の板状体を用いており、 具体的には、 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、 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、 ポリフエ二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、 硬質ポリウレタン発泡体、 ポリスチレン発 泡体などが好適である。 板状体の厚さが 6〜5 O nraiの範囲内で選ぶのが好ま しい。 なお、 かかる基材層の下には不織布等による遮音材層を設けてもよい。 基材層を構成する板状体の表面には、 暖房配管を埋設するための溝が刻設さ れ、 この溝には暖房配管が埋設される。 溝の開口部の幅は、 暖房配管の外径と 同じ寸法、 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、 延在 する方向に直角に切断した断面が U字を形成するようにすると、 暖房配管を埋 設する際に都合がよい。 溝の深さは、 暖房配管の外径と同じ寸法とするのが好 ましい。 溝の深さが暖房配管の外径より大きいと、 暖房配管を埋設した際に、 暖房配管の上側に隙間ができ、 熱媒の熱を効果的に表装材に伝熱することがで きず、 床暖房パネルの伝熱効率が低下するので好ましくない。
本発明の床暖房放熱器は、 以上の基材層の上側に、 樹脂シートの芯材両面に 金属板を接合した複合板が配置されていることを特徴とする。 斯かる複合材そ れ自体は、 従来より知られており (例えば、 特許第 3 1 1 8 0 6 6号公報) 、 軽量性、 耐腐食性、 意匠性、 耐候性、 表面美麗、 金属類似の加工性等の数多く の特徴を兼備した材料として、 外装用建材としての広く使用されている。
樹脂シートの原料としては、 ポリオレフイン樹脂、 ポリスチレン樹脂、 塩化 ビニル樹脂、 フエノール樹脂、 ウレタン樹脂等が例示されるが、 好ましくはポ リオレフイン樹脂である。 また、 一般に、 難燃性を付与するために、 マグネシ ゥム、 カルシウム、 バリウム又はアルミニウムの酸化物、 水酸化物、 ケィ酸塩、 炭酸塩または硫酸塩などの無機フイラ一を、 通常 10〜80重量%含有させる ことができる。
金属板としては、 例えば、 アルミニウム、 ステンレス、 鉄、 銅、 チタン、 錫、 二ッケル等の金属または各種の合金から成るシートが使用されるが、 加工性、 伝熱性、 剛性などの面からアルミニゥム板が好ましい。
複合板の製造方法は特に制限はないが、 通常、 樹脂原料を押出成形して芯材 シートを得、 次いで、 当該芯材シート両面に接着剤フィルムを介して金属シ一 トを接合する方法が採用される。 接着剤フィルムとしては、 芯材シートと金属 シートの両者に親和性のある熱可塑性樹脂のフィルムが使用される。 熱可塑性 樹脂の具体例としては、 エチレン ·アクリル酸共重合体、 エチレン ·酢酸ビニ ル共重合体、 エチレン ·ダリシジルァクリレ一ト共重合体、 エチレン ·無水マ レイン酸共重合体、 ポリエチレンのアクリル酸グラフト共重合体、 ポリエチレ ンの無水マレイン酸グラフト共重合体等が挙げられる。
以上の複合板の厚さは通常 0. 5〜6. 0mm, 好ましくは 0. 7〜5. 0 mm程度である。 一般的に言えば、 複合板のうち、 芯材の樹脂シートを厚くす ることにより、 その軽量性を犠牲にすることなく剛性を高めることができる。 但し、 また、 樹脂シートが厚くなりすぎると、 床暖房としての伝電性を損なう 恐れがある。 本発明の床暖房放熱器として使用する場合には、 適度な剛性及び 弾性を有し、 快い足踏感が期待できる範囲として、 複合板の曲げ弾性率が通常 1000〜 10000Kg/mm2、 好ましくは 3000〜 8 0 0 0 Kg/m m2である。 曲げ弾性率が低すぎると、 表装材からの静荷重、 衝撃荷重などの 外力が作用した場合に、 放熱基材層を損傷させる恐れがあるので、 あまり好ま しくない。 また、 曲げ弾性率が大きすぎると、 足踏感として硬すぎて床として あまり好ましくない。
以上のような点を考 "ると、 複合板の層構成として、 好ましくは、 樹脂シー トの厚さが 0. 5〜3. 0mm、 金属板の厚さが 0. 05〜1. 0mmである。 なお、 金属板は、 通常、 両面で実質的に同じ材質であり、 且つ、 同じ厚さとす ることにより、 床暖房時の複合板の反りが最小限に回避される。
上記の複合板と基材層とは、 通常、 粘着層を介して固定される。 この複合板 と基材層との接着力は、 主に両層の剥離防止のために、 通常、 60°Cで 6NZ 2 Omm以上、 好ましくは 8NZ20mm以上とすることが好ましい。 また、 床暖房放熱器を装備した床面を歩行した際に音鳴りが発生する可能性があり、 これを完全に防止するという観点から、 粘着層に用いる粘着材の 5°Cでの粘度 を、 当該粘着層の厚みを x/xmとして 1200 exp (0. 02 x) P a ' s 以下とすることが好ましい。
粘着層として用いる粘着材は、 上記の条件を満たすようなものであれば特に 限定はないが、 通常、 アクリル系、 ビニルエステル系、 天然ゴム系、 合成ゴム 系の粘着材が使用され特に、 接着性、 耐熱特性などに優れたアクリル系粘着材 が好ましい。
かかる粘着材は、 基材層又は複合板のどちらかー以上に塗布して接着しても よいが、 施工上の手間を要するので、 厚さが通常 5〜250 xmの紙ないし樹 脂からなるシート両面に予め粘着材が、 通常、 等量程度、 塗布されているもの を複合板と基材層に挟みこみ、 接着して粘着層を形成させるのが好ましい。 粘着層の厚みは、 理想的にはより薄い方が好ましく、 通常 300 zm以下、 好ましくは 200 m以下である。 これより更に厚くすると、 接着性が向上し、 且つ、 音鳴りの問題も小さくなる傾向となるが、 過剰の粘着材が必要となるこ とにより合理的とは言えない。 また、 下限の厚さは特に限定はないが、 通常 3 O ^m未満では、 薄すぎて、 接着力の基準を満たすものを見出すことが困難と なる。 なお、 上記のシート両面に粘着材が塗布されているものについての粘着 層の厚さは、 ここでは、 シートの厚みを除いた厚さを意味する。
一方、 粘着層に用いる粘着材は、 その粘度が上記のように範囲のものを選択 する必要がある。 本発明者等の検討結果によれば、 本発明のような層構成の床 暖房放熱器での音鳴りは、 基材層と粘着材層の界面での剥がれが原因と考えら れる。 剥離後の粘着層は界面で剥がれている状態となるが、 上から人の荷重等 がかかると、 再度貼り付き、 荷重が解放されると界面で剥がれ、 音鳴りがする と言った繰り返しとなると推定できる。 そして、 粘着力が高く、 粘度が低い粘 着材であればあるほど、 その粘着層を薄くしても、 音鳴りを防止できることが 可能である。 一般に、 粘着材の粘度が高いほど高い接着性が期待できるが、 粘 着層として硬くなり過ぎて、 かえって音鳴りが発生しやすくなる。 一方、 粘着 材の粘度が低すぎても、 接着力が足りなくなるので好ましくない。
この結果、 この基材層と複合板との接着力が、 温度帯で 6N/2 0mm以上 であることを前提として、 5 °Cで着材の粘度が、 当該粘着層の厚みを x _imと して 1 2 0 0 e x p (0. 0 2 X) P a ' s以下とする。 ここでの関係式は多 数の実験測定値から導かれた境界線を示すものであるが、 具体的には言えば、 粘着層の厚みが 30 0 mで 500 0 00 P a · s以下、 2 50 mで 2 0 0 0 0 0 P a · s以下、 2 0 0 mで 7 0 0 0 0 P a . s以下、 1 5 0 zmで 2 0 0 0 0 P a · s以下、 1 0 0 βτηで 9 0 0 0 P a · s以下、 5 0 zmで 3 0 0 0 P a · s以下程度を示している。
なお、 複合板と粘着層間の接着力は、 通常、 基板と粘着層間の接着力より小 さく、 剥離及び音鳴りの問題は、 主に基板と粘着層との間で発生するものと判 断できる。
以上の床暖房放熱器は、 通常、 複合板上に更に表装材を配置して、 暖房可能 な床設備として供される。 表装材は、 表面を保護し、 床面外観の美麗化や、 消 音やクッション性を改良した緩衝層として機能する。 この表装材は、 木製の合 板製、 発泡ゴム板製で、 その表面に木目模様などの印刷模様を施したプラスチッ クフィルム、 不織布、 強化紙などを貼着したものが好ましい。 表装材の厚さは、 薄すぎると強度が不足して破損し易くなるし、 逆に厚すぎると加熱体からの熱 が表装材の表面に伝熱され難くなるので、 いずれも好ましくない。 厚さは、 通 常 l〜2 0mm、 好ましくは 2〜; L 0mmである。
また、 特に薄い厚みの表装材を必要とする場合は、 合板の両面に、 厚さ 0. 1〜 2mmのシートを対称に接合してなり、 厚さ 1〜 6mmである表装材が好 適である。 かかる厚さの範囲は従来の表面仕上げ層のものよりも薄い範囲にあ るが、 合板の両面に対称に、 略同質で同厚の薄いシートを接合した構成により、 従来問題とされていた表面仕上げ材の反りが回避される。 即ち、 芯材の上面と 下面に同材質としたことで、 芯材の上面と下面に発生する膨張、 伸縮の差が減 り、 反りを効果的に防止することが可能となる。 この複合板の厚さが薄すぎる と表装材としての強度カ坏足して破損しやすくなるし不十分になる恐れがある。 また、 表装材が反りやすくなる恐れがある。 上記の範囲の厚さの表装材の許容 しうる反り量の基準としては、 通常、 長手方向 1 0 O mm当たり 0 . 4 mm以 下、 幅方向 1 0 0 mm当たり 1 . 0 mm以下、 好ましくは長手方向 1 0 0 mm 当たり 2 mm以下、 幅方向 1 0 0 mm当たり 0 . 5 mm以下である。 かか る表装材は、 これを設置する床暖房放熱器の構造、 種類に制限されず、 広く使 用することが可能である。
上記表装材を構成する表装材で使用される合板は、 建材用途で使用されてい るようなもののうち、 所望の厚さのものを選べばよい。 また、 合板の両面に張 り付けるシートとしては、 厚さが通常 1 0〜2 0 0 mのフィルムないし紙製 のものが使用され、 シートは、 通常の接着剤を介して合板に密着させる。 また、 かかるシートの表面には意匠上の問題から木目等の模様を付したものであって もよい。
以上の表装材と、 前記複合板との間は、 通常、 接着するのが好ましい。 接着 する手段としては、 合成樹脂層および表装材とを接着するものであって両者を 浸食しない性質を有する接着剤を用いる方法、 表装材に両面接着テープを貼着 して接着する方法など、 任意の手段を選ぶことができる。 中でも、 表面仕上げ 材の交換など、 施工の際の簡便さから、 両面接着テープを用いる方法が特に好 ましい。
以上のような本発明の床暖房放熱器は、 実際の暖房可能な床設備においては、 通常、 床暖房放熱器が部屋全体に全て配置されるわけではなく、 各基材層間や 各部屋の端部に、 暖房管の通っていないダミー部分が存在し、 このダミー部分 は、 通常は木材ないし発泡樹脂で埋めていることが多い。 このダミー部分の上 にも複合板を配置し、 更に、 その上に表装材を配置することができる。 前記の 基材層、 ダミー部分は、 接着や釘打ちなどによって床版部分に固定することが できる。 この場合、 釘打ちする場合は、 釘としてねじ山高さが交互に高低差の 付いた万能ビスが好ましい。 この万能ビスによれば、 先端カットのねじ先で作 業効率に優れ、 食い付き性、 保持力も良好であり、 木割れも少ないので好まし い。
床暖房放熱器を施工する床版場所は、 コンクリート建造物の場合はスラブ床 面の上、 スラブ床面の上に敷いた下地合板の上などであり、 木造家屋の場合は 下地合板の上などである。 また、 フローリングなどが施された既存の床の上に 施工することもできる。
上記のような床暖房部分とダミ一部分の設備工事は、 同時に簡易に工事でき る方が合理的であるが、 現状でのダミー部分の施工は、 日本国内では法律的に 建築工事の分類になるため、 同時施工は不可であり、 設備工事が煩雑となりが ちである。 床暖房マットの基材層に用いる樹脂発泡体をダミー部分に設置する 方法では、 完全に固定するためは多数の釘打ちが必要となる。 また、 樹脂発泡 体を接着剤で固定するためには、 接着剤の厚みむらなどにより接着性が不良で 剥がれやすいこと、 また、 剥がれないように樹脂発泡体の上から重しを置いて 長時間養生する必要があるなどの問題がある。
そのため、 この問題を解決できるものとして、 ここでは、 次のような床断熱 パネルを提案する。 即ち、 部屋の床面に敷設された床暖房用マットの周縁部と、 前記部屋の内壁面との間の隙間及び/又は床暖房用マツ卜が敷設されていない 部分の床上に敷設するパネルであって、 当該パネルが樹脂発泡体からなり、 当 該パネルの裏面に略均等に多数の浅溝ピッチを、 更に、 一定間隔毎に深溝ピッ チを有することを特徴とする床断熱パネルである。
かかる床断熱パネルは、 これを設置する床暖房放熱器の構造、 種類に制限さ れず、 広く使用することが可能である。 このパネルでは、 ダミ一部分に用いる マツトとして、 樹脂発泡体からなるパネル裏面に特定ピッチを凹凸に設けるこ とにより、 接着性の塗布量を調節可能とし、 接着剤を介して床面に確実に接着 することができる。
この床断熱パネルは、 樹脂発泡体からなり、 パネルの裏面に略均等に多数の 浅溝ピッチを、 更に、 一定間隔毎に深溝ピッチを有することを特徴とする。 浅 溝ピッチは、 通常、 深さ l〜4 mm、 開口部の幅が 1〜 5 mmの溝型形状であ り、 1〜3 0 mm間隔毎に略均等に有している。 更に、 開口部の外近傍におい てはわずかに凸形に盛り上がつた形状であつてもよい。 溝の深さが 4 mmを超 えるようになると、 接着剤の塗布量が多くなる傾向でありあまり好ましくない。 また、 溝型形状の凹部は、 これが延在する方向に対して直角に切断した切断面 は、 半円状、 U字状、 V字状、 コ字状などとすることができるが、 特に限定さ れるものではない。
床面に軽量の床断熱パネルを、 接着剤を介して接着するが、 裏面に以上のよ うな朝溝ピッチがないと、 完全に接着することができない場合、 また、 いった ん接着しても後で一部剥離してパネルが浮き上がる傾向が顕著である。 床暖房 マットの基材パネルでも同様の傾向が見られることがあるが、 基材パネルの場 合は加熱流体管などを分散敷設することで実質的にパネル全体に上部より押え たことになるので、 かかる問題は小さくなる。 この浅溝ピッチにより、 パネル 裏面に塗布した接着剤を効率よく溝内に進入させることで、 床断熱パネルを床 上に密着することができ、 更に、 接着剤の表面張力をいかして溝面での接着性 を改良することができる。
深溝ピッチは、 通常、 上記の浅溝ピッチより 2倍以上の深さと、 2倍以上の 開口部の幅を有するものであるが、 深さ 4〜4 0 mm、 開口部の幅が 2〜1 0 mmの溝型形状であり、 5 0〜3 0 0 mm間隔毎に有するものである。 また、 ピッチの深さはパネル厚さの通常 1 0〜8 0 %である。 更に、 開口部の外近傍 においてはわずかに凸形に盛り上がつた形状であってもよい。 かかる深溝ピッ チだけでは、 朝溝ピッチのような接着性改良の効果は小さいが、 朝溝ピッチを 1ひ 設けることにより、 床断熱パネルの反りなどによる不陸を吸収することができ るので、 床断熱パネルが床の接着剤に追随できるようなる。
以上の床断熱パネルを床暖房マットと併用敷設して部屋で用いる場合、 まず、 、 パネルを、 ピッチを有するその裏面に接着剤を塗布して床上に敷設する。 この 場合、 床断熱パネルの高さは、 通常、 床暖房マットの基体パネルの高さに合わ せればよい。 次に、 パネル上には、 床暖房マットの基材層の上に設ける伝熱層、 表面仕上げ材と同じ層を設ければよい。 床断熱マットは、 施工しやすい形状の 大きさのものにしておき、 その複数枚を床上に敷設すればよい。
以下、 本発明を図面に基づいて詳細に説明するが、 本発明はその趣旨を越え ない限り、 以下の記載例に限定されるものではない。
図 1において、 1は厚さが 1 lmmの発泡ポリスチレン製の基材層、 2は開 口部と深さが 7. 2 mmの溝であり、 3は外径が 7. 2mm、 内径が 5 mmの 暖房配管 (架橋ポリエチレン製の熱媒用可撓性チューブ) であり、 4はアルミ ニゥム Z低密度ポリエチレン含有組成物/アルミニウム (厚さ lmm、 各層厚 さ 0. 115mm/0. 770 mm/ 0. 115mm、 ) の積層構成を有する アルミニウム樹脂複合板 (商品名:ァルポリック、 三菱化学産資 (株) 製、 曲 げ弾性率 4600 Kg/mm2) であり、 基材層 1との間は、 レーョン紙 13 g/m2の両面にアクリル系粘着材 ( 5 °Cでの粘度が 7 X I 04P a · s) を塗 布してなる厚み 50 jLimの粘着層 5を設けて接着されている。 また、 表装材 6 (を両面接着テープ (図示せず) によって金属複合板 4の上側表面に接着され ている。
以上のような構成の床暖房放熱器で以下示す接着力測定、 梱包試験、 音鳴試 験を実施したところ、 接着力が 7 N/ 20 mmであり、 剥離は全くなく、 音鳴 りも全くなかった。
(1) 接着力測定
J I S Z 0237 粘着テープ 90 ° 引き剥がし粘着力の測定に準じた。
(2) 剥離試験 梱包した床暖房放熱器を 60°Cのオーブンに入れ、 1週間放置した後、 金属 板と基材層との間の剥離の有無を観察した。
(3) 音鳴試験
床暖房放熱器の 50巾 X 303のサンプル上から荷重棒 R 25にて、 100 Om/mi nの速度で、 10 mmストロークにて圧縮荷重を与え、 音鳴りの有 無、 音鳴り種類を確認した。
また、 表装材 6として、 化粧紙 (厚さ 1mm) Z合板 (厚さ 2. 8 mm) Z化粧紙 (厚さ 0. 1mm) の層の構成のものについて、 下記の試験を行った ところ、 反り量は長手方向に 0. 2mm/ 10 Omm、 幅方向に 0. SmmZ 10 Ommであり、 床暖房放熱器による反りの問題は全くなかった。
(表装材の反り試験)
表装材の試料 (大きさ長さ方向 909 mm幅方向 303mm) 、 60°Cの乾 燥室で 144時間放置後、 室温に戻し、 各試料における反り量を測定した 反 り量の測定は、 凹み反り方向の床材端部に橈みのないバー材 (バ一材重さ長さ 方向測定 6 Og未満、 幅方向測定 20 g未満) を当て、 凹み中心部のバー材と の距離を計測した。 産業上の利用可能性
本発明の床暖房放熱器によれば、 熱媒を通す暖房配管を埋没した基材層の上 側に、 樹脂シートの芯材両面に金属板を接合した複合板が配置したことにより、 この上に、 更に種々の表装材を配置した床暖房設備として使用した場合に、 以 下のような効果が期待できる。 かかる効果は、 薄い表装材を用いた床暖房放熱 器において特に顕著である。
(1) 適度な剛性及び弾性のある床が形成され、 快い足踏感が期待できる。
(2) 伝熱性に優れているので床暖房の効率が高い。
(3) 複合板の金属/樹脂 金属の対称構造により、 適度な強度と弾性を有し、 板の反りが少なく変形しにくいので、 品質が長期に維持される。 ( 4) 複合板は強度も良好であり、 床上での重量物の落下などのトラブルに対 して放熱基材層が損傷しにくい。
( 5 ) 複合板は取り扱いが容易であり加工しやすいので、 これを用いた床暖房 放熱器における生産性に優れている。 また、 かかる床暖房放熱器の現場施工も 容易である。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 熱媒を通す暖房配管を埋没した基材層の上側に、 樹脂シートの芯材両面に 金属板を接合した複合板が配置されていることを特徴とする床暖房放熱器。
2. 複合板の曲げ弾性率が 1000〜 10000 Kg/mm2である 1の床暖 房放熱器。
3. 複合板の厚さが 0. 5〜6. 0mmである 1又は 2の床暖房放熱器。
4. 樹脂シートの厚さが 0. 5〜3. 0mm、 金属板の厚さが 0. 05〜1. 0 mmである 1 ~ 3のいずれかの床暖房放熱器。
5. 基材層と複合板とが粘着層を介して固定されており、 基材層と複合板との 60°Cでの接着力が 6 NZ 20mm以上であり、 且つ、 粘着層の粘着材の 5°C での粘度が当該粘着層の厚みを x mとして 1200 e xp (0. 02 x) P a · s以下である 1〜4のいすれかの床暖房用放熱器。
6. 粘着層の厚みが 300 以下である 4の床暖房用放熱器。
7. 1〜6のいずれかの床暖房放熱器の上面に表装材が配置されてなることを 特徴とする暖房可能な床の構造。
8. 表装材の厚さが 1〜 10 mmである 7の暖房可能な床の構造。
9. 表装材が、 合板の両面に厚さ 0. 1〜 2mmのシートを対称に接合してな る厚さ 1〜 6 mmの複合板である 7又は 8の暖房可能な床の構造。
10. 合板の両面に、 厚さ 1〜 2mmのシートを対称に接合してなり、 厚 さ 1〜 6 mmであることを特徴とする床暖房用の表装材。
11. 部屋の床面に敷設された床暖房用マットの周縁部と、 前記部屋の内壁面 との間の隙間及び/又は床暖房用マツトが敷設されていない部分の床上のパネ ルが樹脂発泡体からなり、 当該パネルの裏面に略均等に多数の浅溝ピッチを、 更に、 一定間隔毎に深溝ピッチを有することを特徴とする床断熱パネル。
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