(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面形状が扁平に形成され熱交換用流体の供給側のメインパイプと、同様の形状に形成され熱交換用流体の戻り側のメインパイプと、上記各メインパイプ間に互いに平行に位置し両端の一方が上記供給側のメインパイプに接合し他方が上記戻り側のメインパイプに接合した複数の細い熱交換パイプとからなるパイプユニットを有し、上記各メインパイプおよび熱交換パイプを収納し、家屋の床、壁または天井の下地材となる長方形の収納板を備え、この収納板の両短辺側端部の表面側には短辺とほぼ平行に設けられた長方形のメインパイプ収納孔が形成され、上記メインパイプ収納孔は、上記収納板を貫通して上記メインパイプ全体を収納可能な深さに形成されているとともに、上記メインパイプ収納孔の幅は上記メインパイプの幅よりも広く形成され、各メインパイプ収納孔間の上記収納板表面には上記熱交換パイプを収納する熱交換パイプ収納溝を設け、上記熱交換パイプは、上記熱交換パイプ収納溝に挟持されない状態で上記メインパイプ収納孔内の空間に延出し、上記メインパイプ収納孔の空間内で僅かに撓んだ状態で上記メインパイプに接続され、上記メインパイプ収納孔及び熱交換パイプ収納溝内に上記パイプユニット全体を収納し、上記パイプユニットが設けられた上記収納板を家屋の床、壁または天井の構造材上に取付可能としたことを特徴とする冷暖房用パネルユニット。
【請求項２】
上記メインパイプ収納孔は、上記メインパイプの幅の約２倍程度の幅の貫通孔に形成されていることを特徴とする請求項１記載の冷暖房用パネルユニット。
【請求項３】
上記収納板は、表板が設けられて家屋の床の軸部材に取り付けられ、上記供給側のメインパイプと戻り側のメインパイプは、家屋の構造材の軸部材と平行に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の冷暖房用パネルユニット。
【請求項４】
上記各メインパイプ及び熱交換パイプは樹脂により形成され、上記熱交換パイプの両端が上記メインパイプに各々溶着されていることを特徴とする請求項１，２または３記載の冷暖房用パネルユニット。
【請求項５】
上記パイプユニットが取り付けられた収納板の室内側面には、金属箔による均熱板が貼り付けられていることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の冷暖房用パネルユニット。
【請求項６】
上記パイプユニットが取り付けられた収納板の上記均熱板の表面には、表面板が貼り付けられていることを特徴とする請求項５記載の冷暖房用パネルユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、暖冷房用のパイプユニットを一体化して床や壁、天井等に施設する冷暖房用パネルユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、いわゆる床暖房装置に用いられる暖房用パイプユニットとして、特開平１１−２４８１７８号公報に開示されているように、フローリングの下に配設され、温水の供給側と戻り側に太い円形のメインパイプを設け、この円形のメインパイプ間に細い熱交換パイプを平行に複数本配設し、温水が熱交換パイプを並列に流れるようにしたものがある。この場合、太い円形のメインパイプは、床下の根太や断熱材の間に形成された逃げ部に配置されていた。また、特開平１１−２８０２３９号公報に開示されているように、フローリングを構成する床板材に凹部を形成して、熱交換パイプやメインパイプの一部を収容するようにしたものも提案されている。この場合、床板材には、室内に露出する床板材である仕上げ板の裏側を加工して、その中に熱交換パイプやメインパイプの一部を収容している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術の場合、円形のメインパイプの外径が大きいため、床下の根太や断熱材に凹部を形成してスペースを設けていたが、この凹部を形成する工数がかかることと、凹部を形成することにより根太の強度が落ちるという問題があった。
【０００４】
また室内に露出するフローリング表面材である仕上げ板にパイプユニットを設ける場合、市販の仕上げ板を用いることができず、仕上げ板の選択の幅が狭くなり、顧客好みの仕上げ板を取り揃えるには限度があるという問題がある。
【０００５】
この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたもので、施工性が良好であり、施工工期の短縮化が可能であり、施工の自由度が高い冷暖房用パネルユニットを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、断面形状が扁平に形成され熱交換用流体の供給側のメインパイプと、同様の形状に形成され熱交換用流体の戻り側のメインパイプと、上記各メインパイプ間に互いに平行に位置し両端の一方が上記供給側のメインパイプに接合し他方が上記戻り側のメインパイプに接合した複数の細い熱交換パイプとからなるパイプユニットを有し、上記各メインパイプおよび熱交換パイプを収納し、家屋の床、壁または天井の下地材となる長方形の収納板を備え、この収納板の両短辺側端部の表面側には短辺とほぼ平行に設けられた長方形のメインパイプ収納孔が形成され、上記メインパイプ収納孔は、上記収納板を貫通して上記メインパイプ全体を収納可能な深さに形成されているとともに、上記メインパイプ収納孔の幅は上記メインパイプの幅よりも広く形成され、各メインパイプ収納孔間の上記収納板表面には上記熱交換パイプを収納する熱交換パイプ収納溝を設け、上記熱交換パイプは、上記熱交換パイプ収納溝に挟持されない状態で上記メインパイプ収納孔内の空間に延出し、上記メインパイプ収納孔の空間内で僅かに撓んだ状態で上記メインパイプに接続され、上記メインパイプ収納孔及び熱交換パイプ収納溝内に上記パイプユニット全体を収納し、上記パイプユニットが設けられた上記収納板を家屋の床、壁または天井の構造材上に取付可能とした冷暖房用パネルユニットである。
【０００７】
上記メインパイプ収納孔は、上記メインパイプの幅の約２倍程度の幅の貫通孔に形成されている。
【０００８】
上記収納板は、表板が設けられて家屋の床の軸部材に取り付けられ、上記供給側のメインパイプと戻り側のメインパイプは、家屋の構造材の軸部材と平行に配置される。
【０００９】
上記メインパイプ収納孔の幅は、上記メインパイプの幅よりも広く形成されている。また、上記各メインパイプ及び熱交換パイプは樹脂により形成され、上記熱交換パイプの両端が上記メインパイプに各々溶着されている。
【００１０】
上記パイプユニットが取り付けられた収納板の室内側面には、金属箔による均熱板が貼り付けられ、上記均熱板の表面には、表面板が貼り付けられている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１〜図１１は、この発明の第一実施形態の冷暖房用パネルユニットを示す。この実施形態の冷暖房用パネルユニット２は、冷暖房用の熱交換用流体が流れるパイプユニット４と、このパイプユニットが収納される収納板６と、この収納板６とほぼ同じ大きさを有する金属箔の均熱板８と、この均熱板８とほぼ同じ大きさを有する表板１０から構成されている。
【００１２】
冷暖房用のパイプユニット４は、図１〜図３に示すように、熱交換用流体である温水または冷水の供給側に位置する樹脂製の扁平な形状である供給側メインパイプ１２と、この供給側メインパイプ１２とほぼ平行に位置し、同様に形成された扁平な形状である戻り側メインパイプ１４とを備える。各メインパイプ１２，１４は、樹脂製の中空パイプであって断面が長方形で、断面形状の長辺と短辺の比が例えば１：３程度に形成されている。この比率は、適宜１：２から１：４程度でも良い。そして、供給側メインパイプ１２の一端下部に、熱交換用流体が入るコネクタ１６が設けられ、供給側メインパイプ１２の両端は閉鎖されている。また、供給側メインパイプ１２とは反対側の戻り側メインパイプ１２の他端下部に、熱交換用流体が出るコネクタ１８が設けられ、戻り側メインパイプ１４の両端も閉鎖されている。
【００１３】
パイプユニット４の供給側メインパイプ１２と戻り側メインパイプ１４との間には、同じく樹脂製の細い熱交換パイプ２０が接続されている。熱交換パイプ２０は、両メインパイプ１２，１４のパイプ断面積に比べて、内径が十分小さく形成されているものであり、可撓性を有する。そして、この実施形態では、１２本の熱交換パイプ２０の組が各メインパイプ１２、１４の長手方向に一定のピッチで互いに平行に並べられ、この１２本の熱交換パイプ２０の組が一定に間隔で３組に分かれて、合計３６本が設けられ、その両端がメインパイプ１２，１４の側面に溶着され、メインパイプ１２，１４の内部と連通するように形成されている。溶着位置は、各メインパイプ１２，１４の、長方形断面の短辺側の側面である。
【００１４】
熱交換用流体である温水や冷水の流れは、コネクタ１６から供給側メインパイプ１２に熱交換用流体が供給され、この熱交換用流体が各熱交換パイプ２０に並列に分配される。そして、これらの熱交換パイプ２０を通過する過程で床面等との間で熱交換を行なって、戻り側メインパイプ１４からコネクタ１８を経て次のパイプユニット４または図示しない熱交換用流体供給装置に排出される。
【００１５】
長方形の収納板６は、図４〜図６に示すように、収納板６の表面の両短辺側端部には、短辺とほぼ平行に設けられた長方形のメインパイプ収納孔２２，２４が形成されている。これらのメインパイプ収納孔２２．２４は、パイプユニット４の両メインパイプ１２，１４をほぼ収容可能な大きさに形成されている。また、収納板６の表面には、長辺にほぼ平行に設けられ、メインパイプ収納孔２２，２４間を連通する互いに平行な１組１２本の３組で合計３６本の熱交換パイプ収納溝２６が形成されている。これらの熱交換パイプ収納溝２６は、パイプユニット４の熱交換パイプ２０を収納可能に形成されている。各メインパイプ収納孔２２，２４内側内面の各グループ間の２箇所には、凸部２３，２５が設けられている。
【００１６】
メインパイプ収納孔２２，２４は、パイプユニット４の各メインパイプ１２，１４の収納板６の板厚方向の高さよりも深い孔または板厚方向に貫通した孔に形成されている。また、熱交換パイプ収納溝２６の深さは、パイプユニット４の熱交換パイプ２０外径とほぼ同等か、僅かに深く形成されている。
【００１７】
この実施形態の冷暖房用パネルユニット２は、図７〜図１０に示すように、収納板１０のメインパイプ収納孔２２，２４に、パイプユニット４のメインパイプ１２，１４がはめ込まれ、熱交換パイプ収納溝２６には、パイプユニット４の熱交換パイプ２０がそれぞれはめ込まれている。さらに、パイプユニット４が装着されている収納板６の表面には、アルミニウム箔等の均熱板８が全面に貼り付けられている。また、図１０等に示すように、メインパイプ収納孔２２，２４の幅は、メインパイプ１２，１４の幅よりも広く形成され、熱交換パイプ２０の膨張時の逃げを形成している。
【００１８】
次に、この冷暖房用パネルユニット２を、家屋構造の一部である床構造の構造材である根太２８の上面に敷く場合について説明する。家屋の床構造は、１階の場合、図１１に示すように、複数の束石３０上に束３２設けられ、これらの束３２上に大引き３４が載置され、さらに、各大引き３４や図示しない土台に対して直角方向に根太２８が一定の間隔で設けられている。
【００１９】
根太２８上面には、根太２８と平行に規則正しく冷暖房用パネルユニット２が敷き詰められる。さらに、この冷暖房用パネルユニット２の表板１０上に化粧板３８が、冷暖房用パネルユニット２と平行に規則正しく敷き詰められる。なおこの収納板６の裏面の各根太２８間には、断熱材３６が一体に設けられている。
【００２０】
また、隣り合った冷暖房用パネルユニット２のパイプユニット４同士の接続は、断熱材３６のコネクタ１６，１８に対応する位置に透孔を形成し、床下において隣り合ったコネクタ１６，１８の間をフレキシブルな接続ホース４０で繋ぎ、供給側メインパイプ１２同士、及び戻り側メインパイプ１４同士を各々連通させる。
【００２１】
この実施形態の冷暖房用パネルユニット２によれば、室内に面した表板１０、及びこの下に設けられている均熱板８の裏面側に、熱交換のためのパイプユニット４が収納板６と一体に設けられているので、根太２８や断熱材３６等に凹部や孔を形成する必要がなく、極めて施工性がよい。そして、表板１０上面には、顧客好みの化粧板３８が自由に施工が可能である。また、既存の住宅の床や壁、天井等に施工する場合も、室内側の古い仕上げ材や下地材を除去して、根太等の構造材にこの冷暖房用パネルユニット２を取り付け、床下や壁裏、天井裏等で接続ホース４０を繋ぐだけで施工することができ、大がかりな工事を必要とせず、安価に設置可能である。
【００２２】
特に、この冷暖房用パネルユニット２は、熱交換用流体の供給及び戻し用のメインパイプ１２，１４と、熱交換用の熱交換パイプ２０とを分けているので、薄型化と熱交換効率の向上、と言う相反する課題を達成しているものである。即ち、メインパイプ１２，１４は管径が太く十分な流量が得られ、メインパイプ１２，１４に対して並列に熱交換パイプ２０を多数配置することができ、単位面積当たりの熱交換パイプ２０の本数が多く、熱交換用流体が十分に流れるので極めて高い熱交換効率が得られる。しかも、流量が多いので、冷暖房効果を迅速に得ることができ、温度ムラのない冷暖房が可能となる。これに対して、従来一般的な温水式床暖房に用いられている、１本のパイプを床裏面に蛇行させて配置した装置の場合、熱交換効率を上げるために管路の密度を上げようとすると、管路が長くなり、圧力損失が大きく十分な熱交換流体の流量が得られず、流量を増やすには管径を太くしなければならず、事実上この実施形態のように板厚内に配置することは不可能である。また、管路が長くなると、上流側と下流側とで温度差が生じるが、この実施形態の冷暖房用パネルユニット２は、１本の熱交換パイプ２０が比較的短く、場所による温度差が生じにくい。
【００２３】
次に、冷暖房用パネルユニットの他の実施形態について、図１２〜図１４を基にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の部材は同一符号を付して説明を省略する。この冷暖房用パネルユニット４２のパイプユニット４４は、上記第一実施形態の収納板６のメインパイプ収納孔２２，２４の長辺長さより僅かに長い樹脂製の円形の供給側メインパイプ４６と戻り側メインパイプ４８とを一方の側で、互いに隣接してほぼ平行に並べて設けられている。そして、各メインパイプ４６，４８の両端面には、コネクタ５０ａ，５０ｂ，５２ａ，５２ｂが、各メインパイプ４６，４８の長手方向に同軸的に開口して設けられている。各メインパイプ４６，４８の同方向の片端面に設けられているコネクタ５０ｂ，５２ｂは閉塞されている。そして、メインパイプ４６とメインパイプ４８とは、１組に６本の樹脂製の熱交換パイプ５４で連結されている。熱交換パイプ５４は、両メインパイプ４６，４８のパイプ断面積に比べて、内径が十分小さく形成されているものであり、可撓性を有する。隣接した一定ピッチの熱交換パイプ５４は、各メインパイプ４６，４８と直角同方向に、第一実施形態の熱交換パイプ２０とほぼ同様に且つ１８０°Ｕターンして連通して設けられている。この６本の熱交換パイプ５４の１組が一定に間隔で３グループに分かれて、合計１８本が設けられている。この実施形態では、収納板６は第一実施形態と同じものが使用可能である。
【００２４】
この実施形態の冷暖房用パネルユニット４２によれば、各メインパイプ４６，４８が収納板６下面より突出しているが、各メインパイプ４６，４８の施工方向を壁内の間柱と平行にすることより、壁内に用いられているグラスウール等の断熱材に各メインパイプ４６，４８が当接するだけで、グラスウール等は柔軟であるためこの突出部分に沿って変形し、問題は生じない。また、各メインパイプ４６，４８のコネクタ５０ａ，５２ａは各メインパイプ４６，４８の長手方向に開口し、上記第一実施形態のように収納板６の裏面から突出すものではないので、接続ホース等の連結手段のスペースをより少なくすることができる。また、上記各メインパイプ４６，４８は、第一実施形態の各メインパイプ１２，１４と同じ断面の扁平な形状であるっても良い。
【００２５】
なお、この発明の冷暖房用パネルユニットは、上記実施形態に限定されるものではなく、パイプユニットの配置や形状は適宜設定可能なものであり、収納板の種類や大きさも適宜選択可能である。また、均熱板を設けた方がより均一に熱が伝わるが、設けなくても十分に本願の効果を発揮しうるものである。また、収納板の表面の表板も適宜設ければよく、表板なしにして、直接床や壁、天井等の化粧板を施工するようにしても良い。また、設置場所も、床と壁以外に畳や天井等、適宜の場所に適用可能である。
【００２６】
【発明の効果】
この発明の冷暖房用パネルユニットは、扁平な形状のメインパイプを使用することにより、仕上げ材の裏面側の下地材にパイプユニットを配置することができ、施工が容易で効率よく施工可能である。さらにメインパイプを扁平にしたので、空気の残留がなくなり温度ムラのない冷暖房を可能とする。また、均熱板を設けた場合は、より温度ムラをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の冷暖房用パネルユニットの第一実施形態のパイプユニットの底面図である。
【図２】この発明の冷暖房用パネルユニットの第一実施形態のパイプユニットの正面図である。
【図３】図１のパイプユニットのＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図４】この発明の冷暖房用パネルユニットの第一実施形態の収納板の平面図である。
【図５】図４の収納板のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図４の収納板のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図７】この発明の第一実施形態の冷暖房用パネルユニットの平面図である。
【図８】図７の冷暖房用パネルユニットのＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】図７の冷暖房用パネルユニットのＥ−Ｅ線拡大断面図である。
【図１０】図７の冷暖房用パネルユニットのＦ−Ｆ線拡大断面図である。
【図１１】この発明の第一実施形態の冷暖房用パネルユニットを床の根太上面に組み込んだ状態の配管との接続部の部分破断斜視図である。
【図１２】他の冷暖房用パネルユニットの実施形態のパイプユニットの底面図である。
【図１３】他の冷暖房用パネルユニットの実施形態の底面図である。
【図１４】他の冷暖房用パネルユニットの実施形態の正面図である。
【符号の説明】
２，４２  冷暖房用パネルユニット
４，４４  パイプユニット
６    収納板
８    均熱板
１０  表板
１２，１４  メインパイプ
１６，１８  コネクタ
２０  熱交換パイプ
２２，２４  メインパイプ収納孔
２６  熱交換パイプ収納溝
２８  根太
３８  化粧板
【図１】
0003580534.tif 000002
【図２】
0003580534.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003580534.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003580534.tif 000008
【図８】
0003580534.tif 000009
【図９】
0003580534.tif 000010
【図１０】
0003580534.tif 000011
【図１１】
0003580534.tif 000012
【図１２】
0003580534.tif 000013
【図１３】
0003580534.tif 000014
【図１４】
0003580534.tif 000015