(57)【要約】【課題】    簡易かつ低コストに施工することができる、耐久性に優れた床暖房マットを提供する。【解決手段】  熱媒を流通させるための配管を嵌入するための溝が刻設された発泡合成樹脂製の基材マット、前記溝に埋設された配管、前記基材マットが有する一またはそれ以上の配管回路に熱媒を分岐させるための熱媒分岐ブロック、および、前記基材マット上に積層された金属薄板からなる床暖房マットであって、前記基材マットは、複数の基材マットピースが複数連結して形成されたものであり、前記基材マットピースの一つは、更に、前記熱媒分岐ブロックを配置するための切り欠き部が設けられた熱媒分岐部基材マットピースと、その周りを囲む熱媒分岐近傍部基材マットピースとからなる床暖房マットとする。【選択図】      図１
2006242460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒を流通させるための配管を嵌入するための溝が刻設された発泡合成樹脂製の基材マット、前記溝に埋設された配管、前記基材マットが有する一またはそれ以上の配管回路に熱媒を分岐させるための熱媒分岐ブロック、および、前記基材マット上に積層された金属薄板からなる床暖房マットであって、前記基材マットは、複数の基材マットピースが複数連結して形成されたものであり、前記基材マットピースの一つは、更に、前記熱媒分岐ブロックを配置するための切り欠き部が設けられた熱媒分岐部基材マットピースと、その周りを囲む熱媒分岐近傍部基材マットピースとからなることを特徴とする、床暖房マット。
【請求項２】
前記切り欠き部の両端から、前記熱媒分岐部基材マットピースの端部へ、熱媒を流通させるための配管を嵌入するための溝が刻設されていることを特徴とする請求項１に記載の床暖房マット。
【請求項３】
前記熱媒分岐部基材マットピースは、少なくとも一本の両端が開放された、熱媒を流通させるための配管を嵌入するための溝を有することを特徴とする請求項１または２に記載の床暖房マット。
【請求項４】
前記熱媒分岐部基材マットピース、前記熱媒分岐部近傍基材マットピース、および他の前記基材マットピースは、互いが接する辺で、溝に嵌入された配管端部同士が接続されることによって一枚の前記基材マットを形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の床暖房マット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源機からの熱媒を床暖房マット内の配管回路へ分配する熱媒分岐ブロックを有する、床暖房マットに関する。
【背景技術】
【０００２】
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おいて、居住性を高める目的で、床面から暖房する床暖房システムが一般的になりつつある。かかる床暖房システムは、床暖房マット内の配管を流れる熱媒によって温まった床面からの輻射熱により、室内を暖房するものである。
【０００３】
大きい敷設面積の床暖房マットでは、熱媒が一つの配管回路によって床暖房マット全体を流通すると、床暖房マット内を循環し始めの熱媒と、循環し終わりの熱媒では温度差が大きくなってしまうため、床暖房放熱マット面に温度ムラが生じてしまう。このため、比較的大きい敷設面積で床暖房マットを設置する場合には、熱源機から連絡配管によって運ばれた熱媒を、床暖房マット入り口で複数の配管回路に分岐させ、それを同時に床暖房マット内を流通させることで、床暖房マットの温度ムラをなくすようにされるのが一般的である。一つの連絡配管を通ってきた熱媒を複数の配管に分岐させるためには、例えば、特許文献１にあるような、熱媒分岐ブロックが使用される。
【特許文献１】特開２０００−１９３１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
床暖房マットの配管が埋設される基材マットは、いくつかの基材マットピースが複数敷設されることによって、全体として一枚の基材マットとされることが多い。基材マットピースの一枚には熱媒分岐ブロックを配置するための切り欠き部と、そこで分岐される配管の回路となる溝が刻設される。
【０００５】
しかしながら、床暖房マットの大きさは様々であり、その大きさや敷設される環境の違いによって配管回路の最適な数が異なるため、床暖房放熱マットを設置する場所毎に、分岐させるべき配管回路の数に応じて、切り欠き部の大きさや本数の異なる溝を有する基材マットピースを製造する必要があり、これが床暖房マット施工のコスト増の要因となっていた。
【０００６】
また、比較的発泡率の高い発泡合成樹脂製の基材マットが使用されている場合、熱媒分岐ブロックと配管の連結部分に床上からの荷重がかかると、基材マットが僅かながら撓んで連結部分に負荷がかかり、熱媒分岐ブロックの配管接続部に応力が集中するという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、簡易かつ低コストに施工することができる、耐久性に優れた床暖房マットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは鋭意検討した結果、熱媒分岐ブロックを配置する部分の基材マットピースを、熱媒分岐ブロックを配置する切り欠き部を有する部分と、その周りを囲む他の部分に分けることで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１０】
本発明は、熱媒を流通するための配管（５０）を嵌入させるための溝が刻設された発泡合成樹脂製の基材マット（１００）、前記溝に埋設された配管（５０）、前記基材マット（１００）が有する一またはそれ以上の配管回路に熱媒を分岐させるための熱媒分岐ブロック（１０）、および、前記基材マット（１００）上に積層された金属薄板からなる床暖房マットであって、前記基材マット（１００）は、複数の基材マットピースが複数連結して形成されたものであり、前記基材マットピースの一つ（４０）は、更に、前記熱媒分岐ブロック（１０）を配置するための切り欠き部（２２）が設けられた熱媒分岐部基材マットピース（２０）と、その周りを囲む熱媒分岐近傍部基材マットピース（３０）とからなることを特徴とする、床暖房マットを提供して前記課題を解決するものである。
【００１１】
この態様において、前記切り欠き部の両端（２２）から、前記熱媒分岐部基材マットピース（２０）の端部へ、熱媒を流通させるための配管（５０）を嵌入するための溝（２１）が刻設されていることが好ましく、また、前記熱媒分岐部基材マットピース（２０）は、少なくとも一本の両端が開放された、熱媒を流通させるための配管（５０）を嵌入するための溝（２１’）を有することが好ましい。
【００１２】
更に、前記熱媒分岐部基材マットピース（２０）、前記熱媒分岐部近傍基材マットピース（３０）、および他の前記基材マットピースは、互いが接する辺で、溝に埋設された配管（５０）端部同士が接続されることによって一枚の前記基材マット（１００）を形成することも好ましい。
【００１３】
この発明によれば、簡易かつ低コストに施工することができる、耐久性に優れた床暖房マットを提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の床暖房マットは、熱媒分岐ブロックを配置する部分の基材マットピースが、小さい熱媒分岐部基材マットピースと、その周りの熱媒分岐近傍部基材マットピースの、二つの部材からなっているため、異なる配管回路数用の熱媒分岐ブロックを使用する場合でも、小さい熱媒分岐部基材マットピースのみを交換すればよい。そのため、熱媒分岐ブロックを配置する部分の基材マットピース全体を、一つ一つの床暖房マットの施工毎に製造する必要がなく、低コストで容易に床暖房マットを設置することができる。
【００１５】
また、熱媒分岐部基材マットピースは小さいため、床暖房マット全体のクッション性やコストに影響を与えないでこの部分のみを発泡倍率の低い発泡合成樹脂製にすることが可能である。そのようにすることによって、床上からの荷重によって熱媒分岐ブロックの配管接続部に応力が集中することを防止することもできる。
【００１６】
本発明のこのような作用および利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１８】
図６は、従来の、熱媒分岐ブロック１０を有する床暖房マットの基材マット２００部分の敷設例である。図６の基材マット２００においては、複数の基材マットピースが連結されて一枚の基材マット２００が形成されており、各基材マットピース上に刻設された溝には、温水等の熱媒を流通させるための配管５０が嵌入されている。基材マット２００の端部の基材マットピース４０には、切り欠きが設けられ、そこに熱媒分岐ブロック１０が配置されている。熱媒分岐ブロック１０は、一本の連絡配管から送られてきた熱源機で温められた熱媒を、複数の配管回路で同時に床暖房マット内を流通させることができるように、熱媒を複数の配管５０へ分岐させるものである。熱媒を分岐させずに連絡配管からそのまま一本の配管回路に送るために使用される場合もある。以下、熱媒分岐ブロック１０による「分岐」には、この、一本の配管回路のみに送る場合も含めるものとする。
【００１９】
床暖房マットに使用される熱媒分岐ブロック１０の形状やその近傍の溝は、熱媒分岐ブロック１０が熱媒を分岐する配管回路数によって異なるため、熱媒分岐ブロック１０近傍の基材マットピース４０は、施工される床暖房マットに応じてその都度作製されていた。
【００２０】
図１は、本発明の熱媒分岐ブロック１０を有する床暖房マットの基材マット１００部分の敷設例である。図６と同様に、複数の基材マットピースによって一枚の基材マット１００が形成されている。しかし、図６とは異なり、熱媒分岐ブロック１０を有する部分の基材マットピース４０は、熱媒分岐ブロックを配置するための切り欠き部を有する熱媒分岐部基材マットピース２０と、その周りを囲む熱媒分岐近傍部基材マットピース３０の二枚の部材からなっている。
【００２１】
本発明の床暖房マットは、基材マット１００において、このように熱媒分岐ブロック１０を設置する部分の基材マットピース４０が、熱媒分岐近傍部基材マットピース３０と熱媒分岐部基材マットピース２０とに分けられていることを特徴とする。このようにすることで、溝刻設パターン、床暖房マットのサイズ、熱媒分岐ブロック１０の形状や材質、熱媒分岐ブロック１０が熱媒を分岐する配管回路数等に応じて変えるべき部材を、基材マットピース４０の中の小さな熱媒分岐部基材マットピース２０のみとし、容易な施工やコスト削減を可能にしている。
【００２２】
図２は、図１の熱媒分岐近傍部基材マットピース３０の拡大図である。熱媒分岐近傍部基材マットピース３０においては、配管５０を埋設するための溝３１は四本存在し、溝３１の各一部分が、熱媒分岐部基材マットピース２０を嵌め込むための切り欠き部３２によって切り欠かれている。この熱媒分岐近傍部基材マットピース３０を使用する態様においては、熱媒分岐ブロック１０によって、最大、溝３１の本数分である四本の配管回路への熱媒の分岐が可能である。熱媒分岐近傍部基材マットピース３０は、この四本以内の配管回路に分岐される限り、配管回路数に関わらず全て同じものが使用される。
【００２３】
図３は、図２の熱媒分岐近傍部基材マットピース３０の切り欠き部３２に敷設される熱媒分岐部基材マットピース２０の例である。図３の三つの熱媒分岐部基材マットピース２０ａ、２０ｂ、２０ｃの外形は、全て熱媒分岐近傍部基材マットピース３０の切り欠き部３２の形状と同じであり、熱媒分岐近傍部基材マットピース３０の切り欠き部３２に隙間や重なりなく敷設可能になっている。また、熱媒分岐部基材マットピース２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、熱媒分岐近傍部基材マットピース３０と同様、四本の溝２１を有し、少なくとも一本以上の溝２１の各一部分が、熱媒分岐ブロック１０を設置するための切り欠き部２２によって切り欠かれた形状をしている。四本の溝２１は、熱媒分岐近傍部基材マットピース３０の切り欠き部３２に熱媒分岐部基材マットピース２０ａ、２０ｂ、２０ｃが敷設された際に、外側端部が熱媒分岐近傍部基材マットピース３０の溝３１とそれぞれ繋がって各一本の連続した溝となるように刻設されており、配管５０が熱媒分岐近傍部基材マットピース３０と熱媒分岐部基材マットピース２０ａ、２０ｂ、２０ｃを跨いで嵌入可能になっている。
【００２４】
三つの熱媒分岐部基材マットピース２０ａ、２０ｂ、２０ｃの違いは、熱媒分岐ブロック１０を配置するための切り欠き部２２によって切り欠かれる溝２１の本数である。切り欠かれる溝２１の本数は、熱媒分岐ブロック１０が熱媒を分岐する配管回路数と同じであり、これら熱媒分岐部基材マットピース２０ａ、２０ｂ、２０ｃのうちのどれが用いられるかは、配管回路数によって決まる。
【００２５】
図４は、切り欠き部によって四本の溝２１全てが切り欠かれており、この切り欠き部２２に熱媒分岐ブロック１０ｃが配置された、図３の熱媒分岐部基材マットピース２０ｃの拡大図である。熱媒分岐ブロック１０ｃは、左右に各四つの、床暖房マット内へ熱媒を運ぶ往き配管連結部１３と、床暖房マット内からの熱媒が戻る戻り配管連結部１４を有しており、各配管連結部１３、１４は、熱媒分岐部基材マットピース２０ｃの切り欠かれた四本の溝２１の端部で、溝２１に嵌入された配管端部と接続される。
【００２６】
熱媒分岐ブロック１０ｃは、配管連結部１３、１４と直交する方向に、熱源機で温められた熱媒を運んでくる往き連絡配管のための、往き連絡配管連結部１１と、床暖房マット内を循環し終わった熱媒を熱源機へ運ぶ戻り連絡配管のための、戻り連絡配管連結部１２とを有している。往き連絡配管連結部１１から熱媒分岐ブロック１０ｃ内に入った熱媒は、四つの往き配管連結部１３から四本の配管５０へと分配され、各配管回路に沿って、それぞれ独立に床暖房マット内を循環する。床暖房マット内を放熱しながら循環し終えた熱媒は、四つの戻り配管連結部１４から熱媒分岐ブロック１０ｃ内に入り、そこで再び一つの熱媒の流れとなって、戻り連絡配管連結部１２から連絡配管を経由して熱源機へと戻る。熱媒分岐ブロック１０ｃの詳細な構造は、例えば特許文献１を参照することができるが、これは例示にすぎず、その構造が制限されるものではない。
【００２７】
図５は、切り欠き部２２によって四本の溝２１のうちの二本が切り欠かれており、この切り欠き部２２に熱媒分岐ブロック１０ｂが配置された、図３の熱媒分岐部基材マットピース２０ｂの拡大図である。熱媒分岐ブロック１０ｂは、左右に、各二つの、往き配管連結部１３と戻り配管連結部１４を有しており、各配管連結部１３、１４は、切り欠かれた二本の溝２１の切り欠き側端部で、熱媒分岐部基材マットピース２０ｂの溝２１に嵌入された配管５０端部と接続される。切り欠かれていない、すなわち両端が熱媒分岐部基材マットピース２０ｂ側面に開放された二本の溝２１’には、そのまま配管５０が嵌入され、配管回路の一部を形成する。配管回路が一本や三本の熱媒分岐部基材マットピース２０の場合も、熱媒分岐部基材マットピース２０ｂと同様に、切り欠かれた溝２１は切り欠き側端部で熱媒分岐ブロック１０の配管連結部１３、１４と接続され、残りの両端が開放された溝２１’は、そのまま配管５０が嵌入されて配管回路の一部となる。
【００２８】
熱媒分岐部基材マットピース２０や熱媒分岐近傍部基材マットピース３０は、他の基材マットピースと、溝の連結により形成された配管回路に配管５０が埋設されて、図１のような配管５０が嵌入された一枚の基材マット１００を形成する。
【００２９】
基材マットは１００発泡合成樹脂製である。発泡合成樹脂としては、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリ塩化ビニル発泡体、ポリメチルメタクリルレート発泡体、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用いられ、中でも、コストや加工性の点からは、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体が好ましく用いられる。
【００３０】
基材マット１００としては、コストや歩行時のクッション性を良好なものとするために、通常、発泡倍率の高い発泡合成樹脂が使用され、また、長期品質の安定性の点から全ての基材マットピースに同じ材質の発泡合成樹脂が使用される。しかし、発泡率が高い発泡合成樹脂を使用すると、床上から荷重がかかった際に基材マット１００が撓みやすいため、基材マットピース４０部分に荷重がかかった場合、基材マットピース４０端部で配管５０と接続されている配管連結部１３、１４に負荷がかかり、配管連結部１３、１４に応力が集中し易いという問題があった。本発明においては、配管連結部１３、１４が存在する熱媒分岐部基材マットピース２０は非常に小さい部材であるために、コストや歩行時のクッション性に影響を与えることなく、その部分だけを撓みにくい高い発泡倍率の発泡合成樹脂に代えることができる。このようにすると、配管連結部１３、１４の耐久性を向上させることができるため好ましい。この場合、熱媒分岐部基材マットピース２０として使用される発泡合成樹脂の発泡倍率は、熱媒分岐ブロックの材質により異なるが、通常２〜５０倍、軽量性、コストの点からは好ましくは５〜３０倍である。例えば、熱媒分岐ブロック１０が、金属製の場合には発泡倍率は３０倍程度、樹脂製の場合は発泡倍率は１０倍程度が好ましい。
【００３１】
各基材マットピースに刻設される溝の開口部の幅は、配管５０の外径と同じ寸法か、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、通常、延在する方向に直角に切断した断面がＵ字またはコの字状であり、配管５０から床表面への伝熱性や、配管５０を埋設する際の施工性の観点からは、好ましくはＵ字状である。溝の深さは、伝熱性の観点から配管５０の外径と同じ寸法とするのが好ましい。
【００３２】
溝に嵌入される配管５０は、熱媒が温水の場合には、通常、可撓性チューブが使用され、具体的には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、設置場所や構造などの条件によって様々であるが、通常外径７．２ｍｍ、内径５ｍｍ程度の管が一般的である。
【００３３】
配管５０が嵌入された基材マット１００上には、更に金属薄板が積層される。金属薄板は、基材マット１００に埋設された配管５０内を流通する熱媒の熱を、床表面へ伝熱させる機能を有するものであり、アルミニウム箔、錫箔、ステンレススチール箔、銅箔などが用いられるが、中でも、製造の容易性、コストなどの観点からアルミニウム箔が好ましい。その厚さは、薄すぎると強度が不十分になり、逆に厚すぎると床暖房マットが重くなる上にコストもかかることから、通常２〜２００μｍの範囲のものが使用される。
【００３４】
以上、現時点において、最も、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う床暖房マットもまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の熱媒分岐ブロック１０を有する床暖房マットの基材マット１００部分の敷設例である。
【図２】図１の熱媒分岐近傍部基材マットピース３０の拡大図である。
【図３】熱媒分岐部基材マットピース２０の例である。
【図４】図３の熱媒分岐部基材マットピース２０ｃの拡大図である。
【図５】図３の熱媒分岐部基材マットピース２０ｂの拡大図である。
【図６】従来の熱媒分岐ブロック１０を有する床暖房マットの基材マット２００部分の敷設例である。
【符号の説明】
【００３６】
１０、１０ｂ、１０ｃ  熱媒分岐ブロック
１１  往き連絡配管連結部
１２  戻り連絡配管連結部
１３  往き配管連結部
１４  戻り配管連結部
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ  熱媒分岐部マットピース
２１、２１’、３１  溝
２２、３２  切り欠き部
３０  熱媒分岐近傍部マットピース
４０  基材マットピース
５０  配管
１００、２００  基材マット
【図１】
2006242460.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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