JP3771033B2 - 折畳みと巻回が可能な床暖房用放熱体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折畳みと巻回が可能な床暖房用放熱体（パネル）に関する。さらに詳しくは、床暖房用や融雪用に使用され、表面が硬いにも拘らず、軽量で、折畳みと巻回が可能で、梱包、保管、輸送、敷設作業などが容易な床暖房用放熱体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、寒冷地の住宅の居住性、温暖地の住宅の寒冷期における居住性を向上させる目的で、住宅の床面から暖房する床暖房技術が提案され、実用化されている。例えば、一戸建て住宅にあっては、大引と床板との間、大引の上に敷いた下地合板の上などに床暖房用放熱体（パネル）を組込む手法が採用され、マンションなどのような集合住宅にあっては、スラブ床面の上に直接またはスラブ床面の上に敷いた下地合板の上などに、床暖房用放熱体を敷設する方法が採用される。
【０００３】
床暖房用放熱体は、例えば、発泡樹脂製の長尺の板状成形体を基体とし、長尺の板状成形体の一方の面に溝を刻設し、この溝に加熱流体用チューブを埋設して、その表面をアルミニウム箔などの表面材で被覆した構造のものが提案されている。また、硬質樹脂発泡体などの硬質素材を基体とし、この基体の一方の面に溝を刻設し、この溝に加熱流体用チューブを埋設して、その表面をアルミニウム箔などの表面被覆材で被覆した構造のもが提案されている。この様な構造の床暖房用放熱体を施工するには、工場で、発泡樹脂製の長尺板状成形体の一方の面に刻設された溝に加熱流体用チューブを配置した床暖房用放熱体をあらかじめ調製し、これを敷設現場で敷設する方法が採られている。
【０００４】
この床暖房用放熱体一枚の大きさ、設置場所の大きさに応じて、例えば、長さ・幅ともに５０cm×６００cmの範囲で適宜選択組合わせられるが、長さ・幅のどちらかが２００cm以上のものは、梱包・運搬・保管性、施工性などの観点から、長さ・幅の少なくとも２００cm以下に調節し、長さ方向または幅方向にに折り畳んで施工場所に運搬し、折り畳み状態を開放して敷設される。しかし、従来の床暖房用放熱体（パネル）は、全体として重く、梱包、保管、輸送、敷設作業などが容易でない、などの欠点があった。
【０００５】
加熱流体用チューブを配置した床暖房用放熱体を折り畳む際に、そのまま単純に折り畳んだ際には、チューブの部分が潰れ（挫屈し）たり、破損したりするので、従来は、広幅の床暖房パネルの折り畳み部分を挟んで、長尺の基体折り畳み部に近い部分の溝から一部の加熱流体用チューブを外し、基体を折り畳み部で折り畳む構造の床暖房パネルが提案されている（例えば、実開平５−２７５１４号公報参照）。この提案のパネルによると、加熱流体用チューブを外す基体部分には、放熱体が被着されていないので、床暖房パネル全体の放熱効果が低下するばかりでなく、溝から外された導通管が折り畳まれた基体に挟まれて圧迫され、潰されるという欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとした課題】
本発明者らは、かかる状況にあって、上記従来法における諸欠点を排除し、床暖房用に使用可能な放熱体（パネル）を提供すべく、鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。本発明の目的は、次の通りである。
１．表面が硬いにも拘らず、軽量で、折畳みと巻回が可能で取扱いが容易な放熱体を提供すること。
２．折畳みと巻回が可能であるが、折畳んだり巻回する際に熱媒体流通チューブが挫屈したり、破損したりし難い放熱体を提供すること。
３．放熱効果の高い放熱体を提供すること。
４．施工作業が簡単な放熱体を提供すること。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、折畳みと巻回が可能な床暖房用放熱体において、狭幅で長尺の硬質発泡樹脂製の平板を複数枚幅方向の端部を相互に接触させて並べ、平板の一方の面には、平板の長さ方向に沿って溝を刻設し、かつ、平板の長さ方向の端部では隣接した平板の湾曲溝に連通させて刻設し、この溝には熱媒体流通チューブを埋設してなり、この面には均熱材と裏打材とを順に積層して複数枚の平板を一体に被覆し、平板の他方の面には、平板と実質的に同じ幅とした硬質の表装材を積層してなることを特徴とする、折畳みと巻回が可能な床暖房用放熱体を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る床暖房用放熱体（以下、単に「放熱体」ということがある）を構成する狭幅で長尺の硬質発泡樹脂製平板（以下、単に「平板」ということがある）は、熱媒体流通用チューブ（以下、単に「チューブ」ということがある）を埋設する機能を果たすものである。平板の素材は、独立気泡を有し、かつ、優れた剛性を有する硬質発泡樹脂製平板の中から選ぶものとする。具体的には、発泡ポリスチレン、発泡ポリスチレンと発泡ポリエチレンとの混合物、発泡ポリプロピレン、硬質ポリウレタン、発泡硬化ゴムなどなどが挙げられるが、これら例示したものに限定されるものではない。硬質発泡樹脂製平板の中では、発泡ポリスチレン製の平板は、独立気泡であるので断熱性に優れていて熱媒体の熱を放散し難く、また、軽量であるにも拘らず剛性に優れているので、特定以上の厚さにすると湾曲し難く、好ましい。
【０００９】
平板の発泡倍率は、２〜８０倍の範囲で選ぶことができ、一個の平板の幅は、巻回が可能な（巻回型）の放熱体の場合は５〜１５cm、折畳み可能な（折畳み型）の放熱体の場合は１５〜１００cmの範囲で選ぶことができ、平板の厚さはチューブの直径と同じ厚さ、ないし、チューブの直径プラス１０mmまでの範囲で選ぶことができる。平板の厚さがチューブの直径プラス１０mm以上であると、平板が厚くなり過ぎて、チューブから表装材側への伝熱が困難となり、好ましくない。平板の長さは、１００〜４００cmの範囲で選ぶことができる。
【００１０】
放熱体は上記の幅、長さの平板を、複数枚相互の幅方向端部を接触させて並べ、一方の面（放熱体の裏側となる面）に均熱材と裏打材とを順に積層し、１００〜６００cmの範囲の広幅に一体（一枚）としたものである。平板の幅方向端部の相互に隣接する部分は、接触させるが接着させない。裏打材は、平板の放熱体の裏側となる面に積層され、平板の裏側面を連続して被覆して、複数枚の平板を広幅に一体とする機能を果たし、同時に、放熱体に衝撃の緩衝層、騒音の吸収層としての機能を果たす。
【００１１】
裏打材の具体例としては、不織布、織布、熱可塑性樹脂フィルム、熱可塑性樹脂発泡フィルム、熱可塑性樹脂シート、合成ゴムシート、金属フィルム（箔）またはこれらを組合せたものなどが挙げられる。均熱材と裏打材は、複数枚の平板の一方の面に積層することによって、例えば６畳間の部屋の床面に付設する放熱体を、一枚で一体のものとすることができる。
【００１２】
平板の一方の面には溝を刻設し、この溝にはチューブを埋設する。溝を刻設する面は、平板の表側、裏側のいずれでもよい。平板の面に刻設する溝は、平板の長さ方向に沿い、長さ方向の端部では隣接した平板の湾曲させた溝に相互に連通させて刻設する。平板に刻設する溝の密度は、一個の平板の幅、放熱体が使用される地域、放熱体を付設する部屋の使用目的などにより変えることができる。例えば、一個の平板の幅が大きい場合にはこれに刻設する溝の数を複数本とし、厳しい寒冷地で使用する放熱体の場合は、寒冷地で使用するものに比べて密度を大きくすることができる。
【００１３】
平板の長さ方向に沿って刻設する溝は、その幅と深さとをチューブの直径にあわせ、延在する方向に直角に切断した断面をＵ字型とするのが好ましい。平板の長さ方向の端部では隣接した平板の湾曲溝に連通させて刻設するが、この部分の湾曲溝の幅をチューブの直径の２〜５倍の広幅とするのが好ましい。この部分の湾曲溝の幅を大きくし、チューブを湾曲溝の外側壁（大径側）に接触するように配置する（最長距離に配置する）ことによって、放熱体を巻回する際にチューブが緊張しても（引張られても）、湾曲溝の内側壁に（小径側）に移動することができ、この移動によってチューブの緊張による破損、チューブの緊張に起因する平板の破損、などを防ぐことができる。
【００１４】
なお、平板に刻設した溝にチューブを埋設する前に、または、埋設した後に均熱材を配置するのが好ましい。均熱材は、チューブから放熱される熱を反射して、平板または表装材の温度を均一にする機能を果たす。均熱材は、平板に溝を刻設し、この溝にチューブを埋設した面と裏打材との間に配置してもよいし、この際、平板に刻設した溝の表面に沿わせてもよいし、平板の厚さがチューブの直径と同じ場合は、均熱材は表面側に平面にして、または、表面側から溝の表面にも沿わせ配置するのが好ましい。平板と均熱材との界面は、接着剤を介在させて接着するのが好ましい。
【００１５】
均熱材の具体例としては、アルミニウム箔、錫箔またはステンレススチール箔などが挙げられる。中でも製造の難易、コストの観点から、アルミニウム箔が特に好ましい。均熱材の厚さは、余り薄いと熱伝導、熱の放熱が十分でなく、厚すぎると製品が重くなるばかりでなく、製品コストも高くなるので、１０〜５００μｍの範囲で選ぶのが好ましい。
【００１６】
平板の他方の面には、硬質の表装材を被覆する。表装材は平板の他方の面（表面側）、放熱体の表面に堅さを付与し、平板が押しつぶされたり、変形しない様に保護する機能を果たす。表装材の具体例としては、合板、木板、繊維板、樹脂板、パーチクルボードなどが挙げられるが、これら例示したものに限定されるものではない。表装材は一枚の板で構成してもよいし、薄い小片を組合せて一枚の薄板張合せて構成したものであってもよい。その表面には塗料を塗布したり、木目模様を印刷や、その他各種の模様を印刷したものが好ましい。表装材の厚さは、余り薄過ぎると上記機能を発揮させることができず、余り厚すぎると熱媒体流通チューブからの伝熱効率が低下するので、いずれも好ましくない。表装材の厚さは、１〜３mmの範囲で選ばれる。
【００１７】
一個の表装材の幅と長さは、一個の幅と長さを同じにする。双方の一個の幅と長さを同じにすることにより、平板の表面を表装材によって確実に保護することができる。表装材の相互に隣接する部分は、平板におけると同様、接触させるが接着させない。平板の他方の面（表面側）に表装材を積層するには、表装材の一方の面に粘着剤を塗布し、これを平板の表面に接着する方法によるのが好ましい。この際使用できる粘着剤は、平板と表装材との接着力を高め、熱によって劣化し難い、耐久性に優れたものが好ましい。
【００１８】
熱媒体流通チューブは特に制限はないが、例えば、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管、ポリプロピレン管、ポリ塩化ビニル管、ポリカーボネート管などからなり、その直径は放熱体を設置する建造物の場所、放熱体の厚さ、加熱流体の種類、温度などによって変るが、通常は、外径が６〜１３mm、内径が４〜１０mmの範囲の管が一般的である。チューブに通す熱媒体としては、温水、水蒸気、加熱オイルなどが挙げられる。
【００１９】
本発明に係る放熱体は、狭幅で長尺の硬質発泡樹脂製平板を、複数枚幅方向端部を接触させて広幅とし、一方の面（裏面側）に裏打材が接着されて一体化され、他方の面（表面側）には平板と同じ長さで同じ幅の表装材が接着されている。表装材の相互に隣接する部分は、接触してはいるが接着してはいないので、連続面を形成している裏打材側を内側とし、２枚に折畳むことができる。また、表装材側を外側として表装材が延在する方向に対して直角の方向にロール状に巻回すると、表装材と平板の幅方向端部の相互に接触している部分が、裏面側が離れず表面側が離れてＶ字状隙間を形成して離隔する。放熱体を使用する場所に敷設する際には、ロール状に巻回した放熱体を巻き戻しながら平坦にすれば、上記のＶ字状隙間は元に戻り隙間がなくなる。
【００２０】
熱媒体流通チューブは、平板に刻設された溝に埋設配置されているので、巻回しても露出することがない。平板の端部においては、隣接した平板に湾曲させた溝を刻設し、これら湾曲溝を隣接した平板の湾曲溝に連通させ、かつ、湾曲溝の幅を広幅としており、チューブは最長距離をとって配置されているので、放熱体を巻回して折曲部でチューブが緊張しても（引張られても）、チューブは広幅の湾曲溝内で内側壁に（小径側）に移動可能であるので、湾曲溝の内側壁に（小径側）に拘束されて緊張することがなく、破損することがない。
【００２１】
本発明に係る放熱体は、木造家屋の下地合板の上、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に敷設して活用することができる。これらの場所に敷設する際には、ロール状に巻回されている放熱体を巻き戻しつつ所定の場所に広げて敷設し、熱媒体流通チューブの端部を熱媒体流通用の主チューブに繋げばよい。熱媒体流通チューブが埋設されていない場所にあらかじめ穴を穿設しておくと、放熱体を所定の場所に敷設した後に、釘打ちなどで土台に固定するのに都合がよい。
【００２２】
なお、放熱体を敷設する部屋の用途によっては、壁面近傍に各種の棚類、家具類などを配置することがあるので、この部分には熱媒体流通チューブを埋設しないで、複数本の木製根太を配置して重量物を支える様な構造とすることができる。また、放熱体は部屋の中央部に敷設し、壁面近傍には表装材と同じ外観の合板、木板などを配置することもできる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明に係る放熱体を、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。
【００２４】
図１は、発泡樹脂製平板を長さ方向に対して直角の方向に切断したものの部分拡大断面図であり、図２は、図１に示した放熱体を巻回する状態を示す側面図であり、図３は、本発明に係る放熱体の一例の平面図である。
【００２５】
図において、１は硬質発泡樹脂製平板であり、厚さが１０mmで、一枚の平板の幅は３０cmであって、長さが１８０cmの狭幅で長尺のものである。２は平板に刻設された溝であり、溝２には外形が８mm、内径が６．５mmの熱媒体流通チューブ３が埋設されている。複数枚の平板１を幅方向の端部を相互に接触させて並べ、平板１の溝２が刻設された面（裏面）に均熱材４と裏打材５とを積層して、広幅の放熱体とされている。均熱材４は厚さが５０μｍのアルミニウム箔であり、裏打材５は厚さが０．５mmのポリエステル繊維製の不織布である。この例では、均熱材４は硬質発泡樹脂製平板１の裏面側に平面に配置しているが、溝２の壁面にも沿わせてもよいことは、前記した通りである。平板１の他方の面（表面）には、平板１と実質的に同じ幅とした厚さが２mmの合板製の表装材６が積層されている。
【００２６】
本発明に係る放熱体は、平板１の表面には平板１と実質的に同じ幅の表装材６が積層され、裏面には均熱材４と裏打材５とによって複数の平板を一体に積層しているので、図２に側面図として示したように、表面側の表装材を外側とし、裏面側の均熱材と裏打材とを内側にしてロール状に巻回することができる。平板１と表装材６の幅方向の端部は、接触してはいるが接着していないので、図２から明らかな通り、Ｖ字状隙間を形成して離隔する。
【００２７】
本発明に係る放熱体２０は、図３に平面図として示した様に、発泡樹脂製平板２１を複数相互に隣接させて並べたもので、平板２１の長さ方向に沿って平行とし、長さ方向の端部においては蛇行させて刻設した溝に、熱媒体流通チューブ２２を埋設した例を示した。この例では、幅方向の両端部には溝を刻設せず、熱媒体流通チューブを埋設していない。熱媒体流通チューブは、放熱体の適所からその端部２３、２４が引き出され、熱媒体用主チューブに繋がれる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上説明した通りであり、次の様な極めて有利な効果を奏し、その産業上の利用価値は極めて大である。
１．本発明に係る放熱体は、硬質発泡樹脂製平板によって構成しているので、全体としては軽量で、梱包、保管、輸送、敷設作業などが容易である。
２．本発明に係る放熱体は、複数の発泡樹脂製平板に均熱材を配置した場合は、熱媒体流通チューブからの熱を放散させないで反射させて発泡樹脂製平板の温度を均一にし、放熱効果を高めることができる。
３．本発明に係る放熱体は、狭幅で長尺の硬質発泡樹脂製平板を複数枚幅方向の端部を相互に接触させて並べ、この表面に硬質の表装材が積層されてなるので、放熱体の表面は堅く、硬質発泡樹脂製平板が押しつぶされたり、変形したりしない。
４．本発明に係る放熱体は、硬質発泡樹脂製平板の長さ方向の端部では湾曲溝の幅を他の部分より広幅としたときは、放熱体を折畳んだり、巻回するときに熱媒体流通チューブが湾曲溝の内側壁に（小径側）に拘束されて緊張することがなく、破損することがない。
５．本発明に係る放熱体は、ロール状に巻回可能であり、ロール状にして施工現場に搬入し、巻き戻しながら敷設できるので、敷設作業が簡単である。
６．本発明に係る放熱体は、２つに折畳むことができるので、折畳んで施工現場に搬入し、折畳みを解放して、あらかじめ穿設した穴に釘打ちして固定すればよいので、敷設作業が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 柱状体を４個相互に隣接させて並べた状態での長さ方向に対する直角の断面図である。
【図２】 図１に示した放熱体を巻回する状態を示す側面図である。
【図３】 本発明に係る放熱体の一例の平面図である。
【符号の説明】
１、２１：発泡樹脂製平板
２：溝
３、２２：熱媒体流通チューブ
４：均熱材
５：裏打材
６：表装材
２３、２４：熱媒体流通チューブの端部

Claims (4)

1. 折畳みと巻回が可能な床暖房用放熱体において、狭幅で長尺の硬質発泡樹脂製の平板を複数枚幅方向の端部を相互に接触させて並べ、平板の一方の面には、平板の長さ方向に沿って溝を刻設し、かつ、平板の長さ方向の端部では隣接した平板の湾曲溝に連通させて刻設し、この溝には熱媒体流通チューブを埋設してなり、この面には裏打材を積層して複数枚の平板を一体に被覆し、平板の他方の面には、平板と実質的に同じ幅とした硬質の表装材を積層してなることを特徴とする、折畳みと巻回が可能な床暖房用放熱体。
2. 硬質発泡樹脂製の平板が、発泡ポリスチレンまたは発泡ポリスチレンと発泡ポリエチレンとの混合物であり、裏打材が、不織布、織布、熱可塑性樹脂フィルム、熱可塑性樹脂発泡フィルム、熱可塑性樹脂シート、合成ゴムシート、金属フィルムまたはこれらを組合せたものであり、熱媒体流通チューブが架橋ポリエチレンチューブまたはポリブテンチューブであり、硬質の表装材が合板、木板、繊維板、樹脂板またはパーチクルボードである、請求項１に記載の折畳みと巻回が可能な床暖房用放熱体。
3. 硬質発泡樹脂製の平板は、幅が３〜４０cm、長さが５０〜４００cm、厚さが熱媒体流通チューブの直径と同じか、または１０mmまで大きくされてなる、請求項１または請求項２に記載の折畳みと巻回が可能な床暖房用放熱体。
4. 硬質発泡樹脂製の平板の一方の面に刻設された溝が、長さ方向の端部では他の部分より広幅とされてなる、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の折畳みと巻回が可能な床暖房用放熱体。

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