(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、床暖房停止時に人に対して冷たいという不快感を与えることなく、放熱体からの放熱を良好に床仕上げ材の下面から上面に伝達させることで熱効率の向上を図ることができる床暖房設備を提供する点にある。【解決手段】  放熱体７を保持する保持層３の上方側に、放熱体７からの放熱を下面から上面に伝達させる床仕上げ材１が配置されている床暖房設備において、床仕上げ材１の下面に溝部１１が分散形成されていると共に、溝部１１内に挿入される挿入部２１と、挿入部２１の下端側に接し床仕上げ材１の下面に沿って配置された下層部２２とからなり、高熱伝導性の伝熱層２を備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱体を保持する保持層の上方側に、前記放熱体からの放熱を下面から上面に伝達させる床仕上げ材が配置されている床暖房設備であって、
前記床仕上げ材の下面に溝部が分散形成されていると共に、
前記溝部内に挿入される挿入部と、前記挿入部の下端側に接し前記床仕上げ材の下面に沿って配置された下層部とからなり、高熱伝導性の伝熱層を備えた床暖房設備。
【請求項２】
前記伝熱層が、エラストマ製の基材に高熱伝導性材料製の分散物を分散させた複合材料で形成されている請求項１に記載の床暖房設備。
【請求項３】
前記伝熱層が、高熱伝導性材料製の板状体で形成されている請求項１に記載の床暖房設備。
【請求項４】
前記伝熱層の下面に沿って、エラストマ製又は繊維製の防音層が配置されている請求項３に記載の床暖房設備。
【請求項５】
前記放熱体が内部に温水が流通する温水配管である請求項１〜４の何れか一項に記載の床暖房設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱体を保持する保持層の上方側に、前記放熱体からの放熱を下面から上面に伝達させる床仕上げ材が配置されている床暖房設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような床暖房設備は、ポリスチレンフォーム等からなる保持層に、凹部を設けるなどして温水配管等の放熱体を保持させて、一体にした状態で床面上に配設されるものである。ここで、この保持層は、通常、床面に直接載置あるいは接着され、保持層自体が、床面の上方から作用する音を吸収すると共に、放熱体から下方の床面への放熱を抑制する役割を担っていた。
【０００３】
そして、このような保持層の上方側には、保持層の全面に渡って、床仕上げ材が配置され、この床仕上げ材は、放熱体からの放熱を下面から上面に伝達させる形態で、床仕上げ材の上面が暖められる。
【０００４】
従来の床暖房設備として、放熱体と床仕上げ材との間に熱伝導を促進させる高熱伝導性材料を設けて、熱効率を向上させる床暖房設備が知られている（例えば、特許文献１及び２を参照。）。
【０００５】
特許文献１に記載の床暖房設備は、床仕上げ材の下面に沿って、熱伝導を促進させる高熱伝導性繊維材料を含む不織布マットからなる防音層を配置することで、防音性を損なうことなく、放熱体の熱を床仕上げ材の下面に良好に伝達させるように構成されている。
【０００６】
一方、特許文献２に記載の床暖房設備は、床仕上げ材が複数の細長板材を連結してなり、その細長板材の連結部下面の凹状溝に充填させている接着剤に高熱伝導性材料を複合させたものとして、放熱体の熱を床仕上げ材側に良好に伝達させるように構成されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−４５５０２号公報
【特許文献２】特開２０００−１４５１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の床暖房設備においては、床仕上げ材が、木製の合板等の熱伝導性があまり優れていない材料が用いられている場合には、上記特許文献１の如く、放熱体の熱が床仕上げ材の下面に良好に伝達させたとしても、その熱を床仕上げ材の上面に効率良く伝達させることができず、熱効率が低下してしまう。
また、このような熱効率の低下を防止するために、上記床仕上げ材自身を熱伝導性に優れた金属などで構成した場合には、上方からの見栄えなどが悪化すると共に、放熱体からの放熱がない床暖房の停止時には、人の体温が床仕上げ材を通じて放熱され易くなるので、その床仕上げ材の上面に居る人に対して冷たいという不快感を与えてしまう。
【０００９】
また、上記特許文献２の如く、床仕上げ材の下面に形成された凹状溝に、接着剤に高熱伝導性材料を複合させたものを充填したとしても、放熱体からその凹状溝に到達した熱は、床仕上げ材内部の上方に導くことができるが、それ以外の熱は、上記特許文献１と同様に、床仕上げ材の上面に効率良く伝達させることができない。また、このような放熱体からその凹状溝に到達しない熱を減らすために、この凹状溝の断面形状を、高さよりも幅の方が大きいものとした場合には、床仕上げ材の強度低下等の要因となり、問題がある。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、床暖房停止時に人に対して冷たいという不快感を与えることなく、放熱体からの放熱を良好に床仕上げ材の下面から上面に伝達させることで熱効率の向上を図ることができる床暖房設備を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る床暖房設備は、放熱体を保持する保持層の上方側に、前記放熱体からの放熱を下面から上面に伝達させる床仕上げ材が配置されている床暖房設備であって、その第１特徴構成は、前記床仕上げ材の下面に溝部が分散形成されていると共に、
前記溝部内に挿入される挿入部と、前記挿入部の下端側に接し前記床仕上げ材の下面に沿って配置された下層部とからなり、高熱伝導性の伝熱層を備えた点にある。
【００１２】
上記第１特徴構成によれば、床仕上げ材の下面に沿って高熱伝導性の伝熱層の下層部が配置されていることで、放熱体の熱を床仕上げ材の下面に良好に伝達させることができる。更には、床仕上げ材の下面の溝部に高熱伝導性の伝熱層の挿入部が挿入されることで、上記下層部により伝達された熱をその下層部に下端側が接する上記挿入部に良好に受け入れ、その挿入部を通じて良好に床仕上げ材内部の上方に導いて床仕上げ材の上面に伝達することができ、結果、優れた熱効率を発揮することができる。
更に、放熱体からの放熱がない床暖房の停止時には、床仕上げ材上面から溝部に設けられた挿入部に到達する熱が比較的少なくなって、人の体温が床仕上げ材を通じて放熱されることを抑制することができるので、床暖房停止時に人に対して冷たいという不快感を与えることを防止することができる。
【００１３】
本発明に係る床暖房設備の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記伝熱層が、エラストマ製の基材に高熱伝導性材料製の分散物を分散させた複合材料で形成されている点にある。
【００１４】
上記第２特徴構成によれば、上記伝熱層を、例えば高熱伝導性材料製の分散物をエラストマ製の基材に分散させた複合材料の成形体として、当該複合材料で形成し、その伝熱層を優れた熱伝導性を有するものとすることができる。
また、伝熱層の挿入部が、エラストマを基材とする複合材料で構成されているので、容易にその挿入部を溝部の内壁に密着する形態で形成することができる。よって、挿入部と溝部の内壁との間の隙間をできるだけ少なくして、挿入部から溝部の内壁を通じて床仕上げ材に熱を効率良く伝達させることができ、熱効率を一層向上させることができる。
更に、伝熱層の下層部についても、エラストマを基材とする複合材料で構成されているので、床仕上げ材側から下方への防音性を向上することができ、特に、下階への防音性の向上が望まれる集合住宅用の床暖房設備として有効に利用することができる。
【００１５】
本発明に係る床暖房設備の第３特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記伝熱層が、高熱伝導性材料製の板状体で形成されている点にある。
【００１６】
上記第３特徴構成によれば、上記伝熱層を、例えば高熱伝導性材料製の板状体で作成された下層部と挿入部とを密着させる形態で、当該板状体で形成し、その伝熱層を優れた熱伝導性を有するものとすることができる。
更に、上記のような高熱伝導性材料製の板状体は、例えばアルミニウム箔などのように、比較的安価に入手できる材料であるので、伝熱層を備えることによる製造コストの高騰を抑制することができる。
【００１７】
本発明に係る床暖房設備の第４特徴構成は、上記第３特徴構成に加えて、前記伝熱層の下面に沿って、エラストマ製又は繊維製の防音層が配置されている点にある。
【００１８】
上記第４特徴構成によれば、上記伝熱層が高熱伝導性材料製の板状体で形成されている場合には、その伝熱層の下面に沿って、エラストマ製又は繊維製の防音層を配置することが好ましく、この防音層を配置することで、床仕上げ材側から下方への防音性を向上することができ、特に、下階への防音性の向上が望まれる集合住宅用の床暖房設備として有効に利用することができる。
【００１９】
本発明に係る床暖房設備の第５特徴構成は、上記何れかの特徴構成に加えて、前記放熱体が内部に温水が流通する温水配管である点にある。
【００２０】
上記第５特徴構成によれば、放熱体を内部に温水が流通する温水配管とすることができ、例えば温水の温度がその沸点以下の温度にしかならない場合でも、その温水の熱を、伝熱層により良好に床仕上げ材内部の上方に導いて床仕上げ材の上面に伝達させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る床暖房設備の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００２２】
床暖房設備は、図１及び図２に示すように、例えば温水配管７からなる放熱体を保持する保持層３と、その保持層３の上方側の全体に渡って敷設された床仕上げ材１等からなる床暖房端末機器１００を床面Ｆ上に敷設して構成されている。
【００２３】
これら、床仕上げ材１、保持層３等からなる床暖房端末機器１００は、全体として一体化された状態で床面Ｆに敷設可能に構成され、例えば、熱源機からこの床暖房端末機器１００の保持層３に保持されている温水配管７に温水を供給することで、温水配管７からの放熱により、床仕上げ材１の上面を暖めて、床暖房を行うことができる。
尚、前記熱源機は、ガス、石油等を燃焼させて熱を得るものの他、電熱を得るもの、ヒートポンプ、等が採用される。
【００２４】
上記のような床暖房端末機器１００において、床仕上げ材１の下面には、例えば平面視で縞状又は格子状に配置される形態で、複数の溝部１１が分散形成されており、その溝部１１に挿入される挿入部２１と、挿入部２１の下端側に接し床仕上げ材１の下面全体に沿って配置された下層部２２とからなり、少なくとも仕上げ材１よりも高い熱伝導率を有する高熱伝導性の伝熱層２が配置されている。
【００２５】
このような伝熱層２の下層部２２により、温水配管７からの放熱が床仕上げ材１の下面側に良好に伝達されることになる。更に、下層部２２に下端側が接し溝部１１に挿入された挿入部２１により、その伝達された熱が良好に受け入れられて床仕上げ材１内部の上方に導かれ、床仕上げ材１の上面に伝達されることになる。よって、床暖房端末機器１００において温水配管７からの放熱が床仕上げ材１の上面に効率良く伝達されることで、優れた熱効率が発揮される。
【００２６】
更に、温水配管７に温水が流通していない状態である床暖房設備の停止時には、床仕上げ材１の上面から溝部１１に設けられた挿入部２１に到達する熱が比較的少なくなって、床仕上げ材１の上面に体が接する人の体温が床仕上げ材１を通じて放熱されることが抑制されることになり、人に冷たいという不快感を持たせることが抑制される。
【００２７】
次に、上記床暖房端末機器１００を備えた床暖房設備として、第１実施形態及び第２実施形態について説明する。
【００２８】
〔第１実施形態〕
図１に示すように、第１実施形態の床暖房設備に設けられた床暖房端末機器１００Ａは、上述した伝熱層２が、エラストマ製の基材に高熱伝導性材料製の分散物を分散させた複合材料で構成された伝熱層２Ａとして構成されている。
【００２９】
具体的には、エラストマを基材とし、高熱伝導性材料の粉末を分散物とした複合材料により、挿入部２１Ａと下層部２２Ａとを一体成形した伝熱層２Ａを作成し、その伝熱層２Ａの挿入部２１Ａを床仕上げ材１の下面に形成された溝部１１に嵌入する形態で、伝熱層２Ａが床仕上げ材１の下方側に配置されている。
【００３０】
更に、この伝熱層２Ａの挿入部２１Ａの寸法は、床仕上げ材１の溝部１１の寸法と同等又はそれよりも若干大きめに設定されている。よって、挿入部２１Ａは、外表面を溝部１１の内壁に密着する形態で、溝部１１に嵌入されることになるので、挿入部２１Ａの外表面と溝部１１の内壁との間の隙間が少なくなり、挿入部２１Ａから溝部１１の内壁を通じて床仕上げ材１に熱が効率良く伝達されることになる。
【００３１】
一方、伝熱層２Ａの下層部２２Ａは、エラストマを基材とする複合材料で構成されているので、床仕上げ材１側から下方への防音性を向上するための防音層としても機能することになり、例えば、２００Ｈｚ〜１５００Ｈｚの周波数域において２〜３ｄＢ程度の吸音特性の向上を図ることができる。
【００３２】
尚、上記複合材料の基材であるエラストマとしては、例えば、ＮＢＲゴム、ネオプレンゴム、ＥＰＤＭ、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプロピレンゴム等の各種ゴム材料や樹脂材料等を利用することができる。
一方、複合材料の分散物となる高熱伝導性材料としては、銅やアルミニウム等の各種金属材料を利用することができる。
また、複合材料における分散物の含有割合は、３〜３０重量％程度が熱伝導性及び成形性を向上する点で好ましく、更には、５〜２０重量％程度がより好ましい。
【００３３】
更に、この伝熱層２Ａは、挿入部２１Ａと下層部２２Ａとを、押出成形や射出成形等の公知の成形方法により、一体に成形されたものとして作成されている。よって、下層部２２Ａから挿入部２１Ａの熱伝導性が一層向上され、更には、部品点数の削減及び組立作業の簡素化が図られて、製造コストが比較的安価なものとなる。
尚、上記挿入部２１Ａと下層部２２Ａとは、一体に成形するのではなく、夫々別体に成形して、挿入部２１Ａの下端側が下層部２２Ａの上面に接触するように配置して、伝熱層２２Ａを構成しても構わない。
【００３４】
また、このように上記挿入部２１Ａと下層部２２Ａとを別体とする場合には、それらのうちの一方を、複合材料ではなく、例えば高熱伝導性材料性の板状体で形成しても構わない。
【００３５】
尚、床暖房設備のその他の構成については、以下の第２実施形態の説明の後に説明する。
【００３６】
〔第２実施形態〕
上記第１実施形態と同様の構成については説明を割愛するが、図２及び図３に示すように、第２実施形態の床暖房設備に設けられた床暖房端末機器１００Ｂは、上述した伝熱層２が、高熱伝導性材料製の板状体で形成されている伝熱層２Ｂとして構成されている。
【００３７】
具体的には、高熱伝導性材料の板状体として比較的安価に入手できるアルミニウム箔を適当な寸法に裁断して床仕上げ材１の溝部１１に挿入する形態で挿入部２１Ｂが形成され、更に、同様のアルミニウム箔を床仕上げ材１の下面に沿って敷設する形態で下層部２２Ｂが形成されている。
尚、高熱伝導性材料の板状体としては、このアルミニウム箔の他、金属蒸着シート、錫箔、ステンレススチール箔、銅箔などを用いることができる。
【００３８】
更に、このように構成された伝熱層２Ｂに下面には、エラストマ製の防音層２３が配置されており、この防音層２３により、床仕上げ材１側から下方への防音性が向上されている。
ちなみに、この防音層２３は、不織布や布帛などの繊維製のものとして構成しても構わない。
【００３９】
次に、上記第１実施形態及び第２実施形態の床暖房設備のその他の構成について、説明を加える。
前記保持層３は、例えば、硬質のポリスチレンフォームから形成される厚さ７ｍｍ〜１０ｍｍ程度の比較的硬質且つ断熱性を有する板状体から構成されている。また、この保持層３の表面には、温水配管７を嵌入させる凹部３１が設けられている。
【００４０】
保持層３の表面に設けられている凹部３１は、その保持層３の平面方向において巡回する形態で刻設されて、温水配管７が連続した状態で埋設可能とされている。
【００４１】
放熱体には、温水配管７の他、蒸気配管、加熱オイル配管、電気ヒータやヒートパイプ等が利用可能であって、床仕上げ材１側に熱伝導可能なものであればよい。また、放熱体に管状のものの他、シート状のものを用いることもできる。
【００４２】
温水配管７は、例えば、外径７．２ｍｍのＰＥ樹脂管から形成され、前記保持層３に設けられる凹部３１に嵌入保持される。
【００４３】
また、この温水配管７は、荷重を受けて弾性変形する材質もしくは形状としてあることが好ましく、例えば、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管、銅管などが用いられる。
【００４４】
前記床仕上げ材１は、発泡合成樹脂製の保持層３の表面や温水配管７を保護し、床暖房設備の外観を美麗化する。この床仕上げ材１は、木製の合板製で、その表面に木目模様などの化粧単板などを貼着したものが好ましい。床仕上げ材１の厚さは、薄すぎると強度が不足して破損しやすくなるし、逆に厚すぎると、温水配管７からの熱が床仕上げ材１の表面に伝熱され難くなるので、好ましい厚さは５〜１０ｍｍの範囲である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明に係る床暖房設備は、床暖房停止時に人に対して冷たいという不快感を与えることなく、放熱体からの放熱を良好に床仕上げ材の下面から上面に伝達させることで熱効率の向上を図ることができる床暖房設備として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１実施形態の床暖房設備における床暖房用マットの縦断側面図
【図２】第２実施形態の床暖房設備における床暖房用マットの縦断側面図
【図３】図２に示す床暖房用マットの分解斜視図
【符号の説明】
【００４７】
１：床仕上げ材
２，２Ａ，２Ｂ：伝熱層
３：保持層
７：温水配管（放熱体）
１１：溝部
２１，２１Ａ，２１Ｂ：挿入部
２２，２２Ａ，２２Ｂ：下層部
２３：防音層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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