(57)【要約】【課題】  現場施工性が良好で、高い強度と高い断熱性を有する冷暖房用パネルユニットを提供する【解決手段】  断面形状が扁平に形成され熱交換用流体の供給側メインパイプ１４と、同様の形状に形成され熱交換用流体の戻り側メインパイプ１６と、供給側メインパイプ１４と戻り側メインパイプ１６間に連通する複数の細い熱交換パイプ２２とからなるパイプユニット１２を有する。パイプユニット１２を収納する収納溝２６が一側面に形成された収納板２４と、収納板２４の収納溝２６と反対側の側面に取り付けられた断熱材３２と、断熱材３２の反対側面に取り付けられた構造用合板３４と、収納板２４の収納溝２６が設けられた面にパイプユニット１２を収納した状態で積層される均熱板２８を一体に備える。各メインパイプ１４，１６は、長手方向に略直角な断面形状が長方形である。【選択図】図１
2006010255.tif 000002
【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メインパイプと、上記供給側メインパイプと上記戻り側メインパイプ間に連通する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、上記パイプユニットを収納する収納溝が一側面に形成された収納板と、上記収納板の上記収納溝と反対側の側面に取り付けられた断熱材と、上記断熱材の反対側面に取り付けられた構造用合板と、上記収納板の上記収納溝が設けられた面に上記パイプユニットを収納した状態で積層される均熱板とが一体に設けられていることを特徴とする冷暖房用パネルユニット。
【請求項２】
上記メインパイプは、長手方向に略直角な断面形状が長方形に形成され、その長辺は短辺の２倍以上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】
上記収納板と上記構造用合板は同じ大きさであり、上記断熱材は上記収納板と上記構造用合板よりも小さい大きさであり、上記断熱材の周囲には上記収納板と上記構造用合板との間に断面形状が矩形の空間である組立用の嵌合空間が設けられ、上記嵌合空間に角柱状の連結部材を一部突出する状態で嵌め上記連結部材の突出した部分に隣接する同形の冷暖房用パネルユニットの上記嵌合空間をかぶせて上記一対の冷暖房用パネルユニットの位置決め可能とした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】
上記断熱材は一定厚みの板体であり、上記供給側メインパイプと上記戻り側メインパイプには熱交換用流体を流すコネクタが設けられ、上記断熱材と上記断熱材に取り付けられた上記構造用合板には、上記コネクタに連通する透孔が設けら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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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等に施設する冷暖房用パネルユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
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、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。また、パイプユニットがパネル本体の内側に収納されているものとして、特許文献１に開示されている床または畳暖房用パネルがある。これは、四辺を角材状の枠部材で囲むとともに、この枠部材の上下を一対の敷板で挟むようにしてふさいでパネル本体を構成する。そして、このパネル本体の中に、パイプユニットを入れた状態で、断熱材を充填するものである。
【０００３】
次に、特許文献１の床または畳暖房用パネルを、家屋の床構造に用いる方法について説明する。家屋の１階の床構造は、複数の束石上に束が設けられ、これらの束上に大引きが載置され、この大引きに上記床または畳暖房用パネルを直接掛け渡し、この暖房用パネル上に化粧板が、その暖房用パネルと平行に規則正しく敷き詰められる。
【特許文献１】特開２０００−３４６３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の特許文献１に開示されている技術の場合、枠部材を組み立てたり断熱材を充填する等、部品点数と製造工程が多いものであった。さらに、柱等の周囲に施工する場合、暖房用パネルの四方を囲んだ枠部材を切り欠いて施工することになり、この部分の強度が落ちて安全性が低下し、施工上の熟練を要するものであった。また、この暖房用パネル材の断熱性能は、十分なものではなく、熱効率が悪いものであった。そこで、より簡単に作ることができ、断熱性能も高い冷暖房用パネルユニットが求められていた。
【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あり、現場施工性が良好で、高い強度と高い断熱性を有する冷暖房用パネルユニ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】
【０００６】
本発明は、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メインパイプと、上記供給側メインパイプと上記戻り側メインパイプ間に連通する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、上記パイプユニットを収納する収納溝が一側面に形成された収納板と、上記収納板の上記収納溝と反対側の側面に取り付けられた断熱材と、上記断熱材の反対側面に取り付けられた構造用合板と、上記収納板の上記収納溝が設けられた面に上記パイプユニットを収納した状態で積層される金属箔による均熱板とが一体に設けられた冷暖房用パネルユニットである。上記均熱板には、表板が一体に設けられているとよい。
【０００７】
上記メインパイプは、長手方向に略直角な断面形状が長方形に形成され、その長辺は短辺の２倍以上に形成されている。
【０００８】
また、上記収納板と上記構造用合板は同じ大きさであり、上記断熱材は上記収納板と上記構造用合板よりも小さい大きさであり、上記断熱材の周囲には上記収納板と上記構造用合板との間に断面形状が矩形の空間である組立用の嵌合空間が設けられている。上記冷暖房用パネルユニットの施工時に、上記嵌合空間に角柱状の連結部材を一部突出する状態ではめ上記連結部材の突出した部分に隣接する同形の冷暖房用パネルユニットの上記嵌合空間をかぶせて上記一対の冷暖房用パネルユニットの位置決めをする。
【０００９】
上記断熱材は一定厚みの板体であり、上記供給側メインパイプと上記戻り側メインパイプには熱交換用流体を流すコネクタが設けられている。上記断熱材と上記断熱材に取り付けられた上記構造用合板には、上記コネクタに連通する透孔が設けられている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の冷暖房用パネルユニットは、製造工程が簡単であり、構造用合板とパイプユニット、断熱材が一体のコンパクトな形状であり、高い強度を有し現場施工性が良好である。また高い断熱性を有し、冷暖房機能が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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３は、この発明の一実施形態を示すもので、この実施形態の冷暖房用パネルユニット１０は、冷暖房用の熱交換用流体が流れるパイプユニット１２が設けられている。パイプユニット１２は、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供給側メインパイプ１４と、この供給側メインパイプ１４とほぼ平行に位置する戻り側メインパイプ１６が設けられている。
【００１２】
供給側メインパイプ１４と戻り側メインパイプ１６は、樹脂製の扁平な中空パイプであり、長手方向に対してほぼ直角な断面形状が長方形で、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１４の両端部は閉鎖され、供給側メインパイプ１４の下面１４ａには、熱交換用流体が入って出る一対のコネクタ１８が両端部近傍に設けられている。また、供給側メインパイプ１４と反対側の戻り側メインパイプ１６も両端部が閉鎖され、戻り側メインパイプ１６の下面１６ａには、熱交換用流体が入って出る一対のコネクタ２０が両端部近傍に設けられている。
【００１３】
供給側メインパイプ１４と戻り側メインパイプ１６との間には、同じ樹脂製の細い熱交換パイプ２２が供給側メインパイプ１４と戻り側メインパイプ１６に対してほぼ直角に設けられている。熱交換パイプ２２は可撓性を有し、供給側メインパイプ１４と戻り側メインパイプ１６のパイプ断面積に比べて、小さく形成されている。熱交換パイプ２２の両端は各メインパイプ１４，１６の短辺側の側面１４ｂ，１６ｂに溶着され、互いに平行に並べられて各メインパイプ１４，１６の内側に連通されている。この実施形態では、図２（ｂ）に示すように熱交換パイプ２２は３２本設けられ、３２本の熱交換パイプ２２は、図面上左から９本、１２本、１１本の３組に分けられ、一対の組の間は所定間隔離れている。
【００１４】
パイプユニット１２は、パイプユニット１２の厚みよりも厚い所定の厚みを有する構造用の合板から成る収納板２４に収納されている。収納板２４は所定の矩形にカットされ、一方の側面２４ａには、パイプユニット１２が入る深さの収納溝２６が形成されている。収納溝２６の、供給側メインパイプ１４と戻り側メインパイプ１６が収納されるメインパイプ用収納溝２６ａ，２６ｂは、収納板２４の一対の短辺近傍に、短辺とほぼ平行に設けられている。メインパイプ用収納溝２６ａ，２６ｂは、各メインパイプ１４，１６の厚みよりも深い溝または厚み方向に貫通した孔に形成されている。一対のメインパイプ用収納溝２６ａ，２６ｂの間には、熱交換パイプ２２を収納する熱交換パイプ用収納溝２６ｃが収納板２４の長辺に対してほぼ平行に形成されている。熱交換パイプ用収納溝２６ｃの深さは、熱交換パイプ２２外径とほぼ同等か、僅かに深く形成されている。熱交換パイプ２２が設けられていない部分、つまり図面上左から９本、１２本、１１本の３組に分けられた組と組の間は、収納板２４の側面２４ａが切り残されている。ここで、メインパイプ用収納溝２６ａ，２６ｂの幅は、各メインパイプ１４，１６の幅よりも広く形成され、熱交換パイプ２２の膨張時の逃げを設けている。
【００１５】
収納板２４の、収納溝２６が設けられた側面２４ａには、パイプユニット１２を収納した状態で、アルミニウム箔等の均熱板２８が全面に貼り付けられている。均熱板２８の、収納板２４と反対側の側面には、表板３０が全面に貼り付けられ一体に設けられている。表板３０の、熱交換パイプ２２に対向する部分以外、つまり表板３０の周縁部と、熱交換パイプ２２の組と組の間は、表板３０に釘を打つことができる釘打ち可能部３１となる。
【００１６】
収納板２４の、収納溝２６が設けられた側面２４ａと反対側の側面２４ｂには、一定厚みの板体である断熱材３２が一体に取り付けられている。断熱材３２は、発泡ポリスチレンや発泡ポリウレタンで作られている。断熱材３２は収納板２４よりも小さい矩形であり、断熱材３２の周囲に収納板２４が突出する。断熱材３２の、供給側メインパイプ１４と戻り側メインパイプ１６のコネクタ１８，２０に対向する４箇所には、コネクタ１８，２０が収容される透孔３３が形成されている。
【００１７】
断熱材３２の、収納板２４と反対側の側面には、収納板２４と同じ大きさの構造用合板３４が一体に取り付けられている。構造用合板３４の、断熱材３２に形成された透孔３３に対向する４箇所には、透孔３３に連通する透孔３５が形成されている。冷暖房用パネルユニット１０の周囲には、断熱材３２が収納板２４と構造用合板３４の端部から内側に位置することにより形成された組立用の嵌合空間３７が一周して設けられている。そして、収納板２４、断熱材３２、構造用合板３４、パイプユニット１２を収納した状態で積層される均熱板２８、及び表板３０が一体となっている。
【００１８】
次に、冷暖房用パネルユニット１０を、家屋の床構造に使用する施工方法について図１に基づいて説明する。家屋の１階の床構造は、整地された地面に設けられた複数の束石３６上に束３８を設け、複数個の束３８上に大引き４０を載置する。この後、大引き４０の上面に、冷暖房用パネルユニット１０を敷き詰める。このとき、隣接する一対の冷暖房用パネルユニット１０の嵌合空間３７に、四角柱状の連結部材４１の約半分を嵌合させて嵌合空間３７から連結部材４１の残り半分を一部突出する状態にする。そして、連結部材４１の突出した部分に、隣接する同形の冷暖房用パネルユニット１０の嵌合空間３７をかぶせて、一対の冷暖房用パネルユニット１０の位置決めをする。これにより、位置決めとともに、連結部材４１による補強効果を期待することができる。このように冷暖房用パネルユニット１０を、位置決めしながら、平坦に隙間なく敷き詰める。敷き詰めた冷暖房用パネルユニット１０の表板３０の表面に、床用の化粧板４４を敷き詰めて冷暖房用パネルユニット１０を覆い、床の仕上げを行う。冷暖房用パネルユニット１０を柱の周囲の床に取り付ける場合は、冷暖房用パネルユニット１０の周縁部を柱の形に切り欠いて隙間なく敷き詰める。
【００１９】
隣り合った冷暖房用パネルユニット１０のパイプユニット１２同士の接続は、供給側メインパイプ１４のコネクタ１６同士を、フレキシブルな接続ホース４２で互いに直列で連結する。戻り側メインパイプ１６のコネクタ２０同士も同様に、フレキシブルな接続ホースで互いに直列で連結する。
【００２０】
ここで、熱交換用流体である温水や冷水の流れについて説明する。所望の温度の熱交換用流体は、一方のコネクタ１８から供給側メインパイプ１４に供給され、供給側メインパイプ１４から各熱交換パイプ２２に並列に分配される。熱交換用流体の一部は熱交換パイプ２２に分配されず、他方のコネクタ１８から供給側メインパイプの外に出て、接続ホース４２を通過して隣接する同形の冷暖房用パネルユニット１０の供給側メインパイプ１４に流れる。熱交換用流体が熱交換パイプ２２を通過する過程で、床面等との間で熱交換を行なう。熱交換パイプ２２に分配された熱交換用流体は戻り側メインパイプ１６に流れ、戻り側メインパイプ１６からコネクタ２０を経て隣接する同形の冷暖房用パネルユニット１０の戻り側メインパイプ１４または図示しない熱交換用流体供給装置に排出される。
【００２１】
この実施形態の冷暖房用パネルユニット１０によれば、構造が簡単で部品点数が少なく、製造が簡単であり、パイプユニット１２と収納板２４、断熱材３２、構造用合板３４、パイプユニット１２を収納した状態で積層される均熱板２８、及び表板３０が、あらかじめ一体となっているため、現場施工性が良好である。しかも、構造用合板３４が取り付けられているため、大引き４０の上面に直接設置することができ、強度も高く根太が不要で作業工程が少なくなる。さらに、冷暖房用パネルユニット１０には、板体である断熱材３２が一体に取り付けられているため、断熱効果が高く確実に冷暖房機能を有することができ、曲げ強さ等の強度も向上する。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、大引き等の構造材にこの冷暖房用パネルユニット１０を取り付け、床下や壁裏等において接続ホース４２で繋ぐだけの簡単な作業により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。冷暖房用パネルユニット１０は柱等の周囲にも、一部を柱の形状に切り欠いて隙間なく施工することができ、切り欠いても強度が落ちることがなく、安全である。
【００２２】
特に、この冷暖房用パネルユニット１０は、熱交換用流体の供給側メインパイプ１４及び戻り側メインパイプ１６と、熱交換用の熱交換パイプ２２とを分けているので、薄型化と熱交換効率の向上という相反する課題を達成しているものである。即ち、断面形状が扁平に形成された各メインパイプ１４，１６は、厚みが薄くても十分な流量が得られ、各メインパイプ１２，１４に対して並列に熱交換パイプ２２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２２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、熱交換用流体の流量が多いので、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。さらに、この実施形態の冷暖房用パネルユニット１０は、１本の熱交換パイプ２２が比較的短く、場所による温度差が生じにくく、温度が均一となる。
【００２３】
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、構造用合板の厚みや強度も適宜選択可能である。熱交換パイプの配置や本数、組の数、コネクタの位置や数も、変更可能である。釘打ち可能部は、熱交換パイプをなくして広くとっても良い。また、設置場所は化粧板で作られた床以外に、畳にも使用することができ、また床以外に壁や天井等、適宜の場所に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の一実施形態の冷暖房用パネルユニットの斜視図である。
【図２】この実施形態の冷暖房用パネルユニットの正面図（ｂ）、（ｂ）のＡ−Ａ線断面図（ａ）、（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図（ｃ）である。
【図３】この実施形態の冷暖房用パネルユニットの拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  冷暖房用パネルユニット
１２  パイプユニット
１４  供給側メインパイプ
１６  戻り側メインパイプ
１８，２０  コネクタ
２２  熱交換パイプ
２４  収納板
２６  収納溝
２８  均熱板
３０  表板
３２  断熱材
３４  構造用合板
【図１】
2006010255.tif 000003
【図２】
2006010255.tif 000004
【図３】
2006010255.tif 000005