(57)【要約】【技術課題】通水抵抗が小さく、薄型で、製作コストが安く、熱交換による熱ロスの少ない温水式床暖房装置用の温水ヘッダーを提供する。【解決手段】温水ヘッダーを温水往き側ヘッダー要素１と戻り側ヘッダー要素５０に分割する。両要素１、５０には、金属板をプレス加工で分配ポート２及び集合ポート５１を形成し、その上で各ポート２、５１には、温水チューブ接続用の口金８〜１２と５７〜６１を取り付ける。両ヘッダー要素１、５０の間に断熱シート９０を挟み込み、この断熱シート９０に塗付した接着剤９２で両ヘッダー要素１、５０を接着し、合体させる。上記構成のヘッダーは、往きと戻りの温水通路がヘッダー内において、分配及び集合ポート２、５１に替えられていることにより、通水抵抗が小さい。また、ヘッダーの薄型化、製作コストの低減、断熱シート９による断熱作用で運転コストの低減が可能である。【選択図】        図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源機で発生した温水を温水マット内に配管した複数本の放熱チューブに分配し、且つ前記放熱チューブを一巡して来た温水を合流させて前記熱源機に戻すために、前記温水マットに付属して用いられる温水ヘッダーであって、この温水ヘッダーは、共に偏平な温水往き側ヘッダー要素と温水戻り側ヘッダー要素に分けられていること、前記両ヘッダー要素は、互いに裏面が平滑で、この反対側の中央には、温水往き側ヘッダー要素にあっては温水分配ポートが形成され、温水戻り側ヘッダー要素にあっては温水集合ポートが形成されていること、前記温水往き側ヘッダー要素の周囲には、前記温水分配ポートに連通している分配ポート温水入側口金と前記放熱チューブの温水入側が接続される複数個の分配ポート温水出側口金が外向きに形成され、前記温水戻り側ヘッダー要素の周囲には、前記温水往き側ヘッダー要素の各口金の位置と重ならない位置に、前記温水集合ポートに連通している集合ポート温水出側口金と前記放熱チューブの温水出側が接続される前記分配ポート温水出側口金と同数の集合ポート温水入側口金が外向きに形成されていること、前記温水往き側ヘッダー要素と温水戻り側ヘッダー要素とは、その平滑な裏面同士を互いに合体することによって一つの温水ヘッダーに構成することが可能であること、を特徴とする温水式床暖房装置用温水ヘッダー。
【請求項２】
請求項１において、温水ヘッダーは、温水往き側ヘッダー要素と温水戻り側ヘッダー要素の合体面に断熱層が形成されていること、を特徴とする温水式床暖房装置用温水ヘッダー。
【請求項３】
請求項２の断熱層は、両面に接着剤を塗布した断熱シートで形成されていること、を特徴とする温水式床暖房装置用温水ヘッダー。
【請求項４】
請求項２に記載の断熱層は、断熱材又は断熱塗料で形成されていること、を特徴とする温水式床暖房装置用温水ヘッダー。
【請求項５】
請求項２の断熱層は、空気層で形成されていること、を特徴とする温水式床暖房装置用温水ヘッダー。
【請求項６】
請求項２の断熱層は、請求項４の断熱材又は断熱塗料と請求項５の空気層の組み合わせで形成されていることを特徴とする温水式床暖房装置用温水ヘッダー。
【請求項７】
請求項１に記載の温水往き側ヘッダー要素と温水戻り側ヘッダー要素は、金属を材料としたプレス加工品又は樹脂を材料とした射出成形品で形成されていること、を特徴とする温水式床暖房装置用温水ヘッダー。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一つに記載の温水往き側ヘッダー要素と温水戻り側ヘッダー要素の各口金部分には、温水の入又は戻りを示す文字、記号又は色分けが施されていて、温水マット側の放熱チューブの入側と戻り側との間に於いて、接続ミスが生じないように工夫されていること、を特徴とする温水式床暖房装置用温水ヘッダー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温水式床暖房装置において用いられる温水ヘッダーに関し、更に詳しくは、温水ヘッダー内における通水抵抗の減少、ヘッダー本体の薄型化、製作コストの低減、熱交換による熱エネルギーの損失問題の解消を可能にした温水式床暖房装置用温水ヘッダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は床暖房装置に用いられる温水マットの一例を示すものであって、この温水マット１００は、発泡ポリスチレン製のマット本体１０１に小根太１０２を交互に装入し、この小根太１０２間を蛇行するようにして架橋ポリエチレン製の放熱チューブ１０３を配管し、この上面に放熱材としてアルミニュウム箔（図示せず）を貼り合わせた構造から成る。
【０００３】
そして、前記放熱チューブ１０３は、２本組となっていて、小根太１０２間を蛇行するようにして往きと戻りが配管されている。
また、温水マット１００の全面において、温度勾配をできるだけ小さくする目的から、放熱チューブ１０３は、中央に温水ヘッダー１０４を置き、温水の流れを左右に分けて行う４ループ方式となっている。但し、このような温水マット１００は一例であって、小型の温水マットにおいては、温水チューブ１０３が１本で１ループ式のもの、あるいは２ループ方式のものもある。
【０００４】
以上、図１２に示した温水マット１００の場合、左右に温水を分けて分配する４ループ方式のため、温水ヘッダー１０４は、図１３〜図１５に示すように、熱源機（図示せず）側から延長された温水循環往き管が接続される口金１０５と戻り管が接続される口金１０６は夫々１個であるが、放熱チューブ１０３の入側が接続される口金は左右に分けて１０７、１０８と１０９、１１０の４ヶとなり、戻り側が接続される口金も１１１、１１２、１１３、１１４の４ヶとなることから、全体の口金は合計で１０個となる。
【０００５】
そして、これらの口金において、温水循環往き管が接続される口金１０５と各口金１０７、１０８、１０９、１１０及び温水循環戻り管が接続される口金１０６と各口金１１１、１１２、１１３、１１４は温水ヘッダー１０４内において夫々連通していなければならないことから、肉厚の金属ブロックに対してその周囲からボール盤を用いて図１４、図１５に示すように直線的な温水流路で温水の入り側（実線）は入り側同士で、戻り側（点線）は戻り側同士で連通させ、その上で入側と出側の温水流路を細くして互いに交差しないように加工している。
【０００６】
しかし、このような方法で加工された従来の温水ヘッダー１０４においては、次のような欠点がある。
１．温水ヘッダー内に形成された温水流路は細く、然も直角に折れ曲っているため、通水抵抗による圧損が大きくなる。このため、熱源機側の循環ポンプの負
荷が大きくなる。
２．ボール盤等を利用した機械加工で温水流路を形成することと、加工時の誤差で往き側と戻り側の温水流路が一部交差してショートパスしたりするのを防止するために、往き側と戻り側との間には十分な肉厚を確保していることから、温水ヘッダーの厚みが増大すると共にこの分重量も増大する。
３．機械加工で温水流路を形成するため、製作コストが高くなる。
４．温水ヘッダーは、前記のように金属ブロック内に往きと戻りの温水流路を形成しているため、往きと戻りとにおいて熱交換が行われてしまい、温水チューブ側に目的とする約６０℃の温水を供給できなくなるため、熱源機から供給する温水の温度をこの熱交換により失われる温度の低下分を見越して高めに設定
する必要があり、この分運転コストの上昇を招いている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した欠点に鑑みて提供されるものであって、その目的は、温水ヘッダーにおいて、通水抵抗の減少と、薄型化、重量の削減、製作コストの低減、運転コストの低減を可能にすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、温水式床暖房装置用温水ヘッダーにおいて、熱源機で発生した温水を温水マット内に配管した複数本の放熱チューブに分配し、且つ前記放熱チューブを一巡して来た温水を合流させて前記熱源機に戻すために、前記温水マットに付属して用いられる温水ヘッダーであって、この温水ヘッダーは、共に偏平な温水往き側ヘッダー要素と温水戻り側ヘッダー要素に分けられていること、前記両ヘッダー要素は、互いに裏面が平滑で、この反対側の中央には、温水往き側ヘッダー要素にあっては温水分配ポートが形成され、温水戻り側ヘッダー要素にあっては温水集合ポートが形成されていること、前記温水往き側ヘッダー要素の周囲には、前記温水分配ポートに連通している分配ポート温水入側口金と前記放熱チューブの温水入側が接続される複数個の分配ポート温水出側口金が外向きに形成され、前記温水戻り側ヘッダー要素の周囲には、前記温水往き側ヘッダー要素の各口金の位置と重ならない位置に、前記温水集合ポートに連通している集合ポート温水出側口金と前記放熱チューブの温水出側が接続される前記分配ポート温水出側口金と同数の集合ポート温水入側口金が外向きに形成されていること、前記温水往き側ヘッダー要素と温水戻り側ヘッダー要素とは、その平滑な裏面同士を互いに合体することによって一つの温水ヘッダーに構成することが可能であること、を特徴とするものである。
【０００９】
更に、請求項２に記載の発明においては、請求項１において、温水ヘッダーは、温水往き側ヘッダー要素と温水戻り側ヘッダー要素の合体面に断熱層が形成されているものである。
【００１０】
更に、請求項３に記載の発明においては、請求項２の断熱層は、両面に接着剤を塗布した断熱シートで形成されているものである。
【００１１】
更に、請求項４に記載の発明においては、請求項２に記載の断熱層は、断熱材又は断熱塗料で形成されていること、を特徴とするものである。
【００１２】
更に、請求項５に記載の発明においては、請求項２の断熱層は、空気層で形成されていること、を特徴とするものである。
【００１３】
更に、請求項６に記載の発明においては、請求項２の断熱層は、請求項４の断熱材又は断熱塗料と請求項５の空気層の組み合わせで形成されていること、を特徴とするものである。
【００１４】
更に、請求項７に記載の発明においては、請求項１に記載の温水往き側ヘッダー要素と温水戻り側ヘッダー要素は、樹脂を材料とした射出成形品で形成されているものである。
【００１５】
更に、請求項８に記載の発明においては、請求項１〜７の何れか一つに記載の温水往き側ヘッダー要素と温水戻り側ヘッダー要素の各口金部分には、温水の入又は戻りを示す文字、記号又は色分けが施されていて、温水マット側の放熱チューブの入側と戻り側との間に於いて、接続ミスが生じないように工夫されているものである。
【００１６】
【作用】
温水往き側ヘッダー要素と温水戻り側ヘッダー要素は、その間に断熱層を介在させて一体化される。
温水往き側ヘッダー要素の分配ポート温水入側口金には熱源機側から延長された温水循環往き管が接続され、温水戻り側ヘッダー要素の集合ポート温水出側口金には温水ヘッダーから熱源機に戻る温水循環戻り管が接続される。
【００１７】
温水往き側ヘッダー要素の各分配ポート温水出側口金には、温水マット側の放熱チューブの入側が夫々接続され、温水戻り側ヘッダー要素の各集合ポート温水入側口金には、前記放熱チューブの出側が夫々接続される。
熱源機で発生した温水は、温水循環往き管を経由して温水往き側ヘッダー要素の分配ポート温水入側口金から温水分配ポート内に入り、この温水分配ポート内で流れが分岐されて分配ポート温水出側口金から放熱チューブ内に入り、温水マットを一巡して集合ポート温水入側口金から温水集合ポート内に入って合流し、その上で集合ポート温水出側口金から温水循環戻り管を経由して熱源機に戻る。
【００１８】
このように、本発明の温水ヘッダーは、往きと戻りが別々のヘッダー要素で構成されているため、そしてこの２つのヘッダー要素は合体のときにその間に断熱層が形成されていることにより、温水往き側ヘッダー要素内の高温水が温水戻りヘッダー要素内の低温水により冷却（熱交換）されることがない。その結果、そのままの高温水が温水マット内の放熱チューブに供給される。したがって、特に立ち上がり時の熱ロスが無くなり、始めから効率的な暖房を行うことができる。また、往きと戻りの温水は、夫々が共通の分配又は集合ポート内で分岐又は合流するため、ヘッダー要素内での通水抵抗による圧損はほとんどなくなる。
【００１９】
【実施例】
図１〜図１１に基づいて、本発明に係る温水ヘッダーの実施例を詳細に説明する。先ず、図１〜図５は温水往き側ヘッダー要素の説明図、図６、図７は温水戻り側ヘッダー要素の説明図、図８は断熱シートの説明図、図９は温水往き側ヘッダー要素と温水戻り側ヘッダー要素を合体させる直前の状態の説明図、図１０は合体させた状態の説明図、図１１は温水ヘッダーとして完成した状態の説明図である。
【００２０】
図１〜図５において、符号の１は温水往き側ヘッダー要素であって、このヘッダー要素１は、一枚の四角形の金属板をプレス加工することにより中央を凹ませて温水分配ポート２を形成すると共にこの温水分配ポート２から図１において左縁に向けて温水流入路３を形成し、上縁及び右縁に向けて各１本、下側に向けて２本の温水分配流路４、５、６、７を形成すると共に温水流入路３及び温水分配流路４、５、６、７の各先端の部分には、半円形の口金取付口３ａ、４ａ、５ａ、６ａ、７ａを形成し、その上で、口金取付口３ａには、熱源機から温水ヘッダーに向けて温水を供給する温水循環往き管（図１１ａ）の出口が接続される分配ポート温水入側口金８が蝋付けされ、口金取付口４ａ、５ａ、６ａ、７ａには、夫々温水マットの放熱チューブの入側が接続される分配ポート温水出側口金９、１０、１１、１２が蝋付けされ、更に、左縁の前記口金取付口３ａの下には、Ｕ字状の切欠き１３が形成され、上縁の前記口金取付口４ａの左右にはＵ字状の切欠き１４、１５が形成され、右縁の前記口金取付口５ａの下には、Ｕ字状の切欠き１６が形成され、下縁の前記口金取付口６ａ、７ａの中間にはＵ字状の切欠き１７が形成された表板１ａと、この表板１ａの裏側において、図２に示すように、前記温水分配ポート２、温水流入路３、温水分配流路４、５、６、７を閉塞し、周縁において前記表板１ａと同じ位置に半円形の口金取付口２１、２２、２３、２４、２５とＵ字状の切欠き２６、２７、２８、２９、３０が形成され、前記分配ポート温水入側口金８及び分配ポート温水出側口金９、１０、１１、１２が夫々口金取付口２１、２２、２３、２４、２５に蝋付けされた平板状（平滑）の裏板２０（図２参照）で構成されている。なお、表板１ａと裏板２０は、その周縁を蝋付けすることにより一体に形成されている。
【００２１】
図６、図７は上記した温水往き側ヘッダー要素１と全く同じ構造であって、寸法も同じ大きさの温水戻り側ヘッダー要素を示すもので、この温水戻り側ヘッダー要素５０を次に詳細に説明する。
【００２２】
図６、図７において、温水戻り側ヘッダー要素５０は、一枚の四角形の金属板をプレス加工することにより中央を凹ませて温水集合ポート５１を形成すると共にこの温水集合ポート５１から図６において右縁に向けて温水戻り流路５２を形成し、下縁及び左縁に向けて各１本、上縁に向けて２本の温水戻り流路５３、５４、５５、５６を形成すると共に、これらの各温水戻り流路５２、５３、５４、５５、５６の先端部分には、半円形の口金取付口５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａ、５６ａを形成し、その上で、口金取付口５２ａには、熱源機に戻る集合ポート温水出側口金５７を蝋付けし、その他の口金取付口５３ａ、５４ａ、５５ａ、５６ａには、放熱チューブの出側が夫々接続される集合ポート温水入側口金５８、５９、６０、６１が蝋付けされ、更に右縁の前記口金取付口５２ａの上には、Ｕ字状の切欠き６２を形成し、下縁の前記口金取付口５３ａの左右にはＵ字状の切欠き６３、６４を形成し、左縁の前記口金取付口５４ａの上にはＵ字状の切欠き６５を形成し、上縁の前記口金取付口５５ａ、５６ａの中間にはＵ字状の切欠き６６を形成した表板５０ａと、この表板５０ａの裏側において、前記温水集合ポート５１、温水戻り流路５２、５３、５４、５５、５６を閉塞し、周縁において前記表板５０ａと同じ位置に半円形の口金取付口７４、７５、７６、７７、７８とＵ字状の切欠き６８、６９、７０、７１、７２を形成した平板状（平滑）裏板７３で構成されている。なお、表板５０ａと裏板７３は、その周縁を蝋付することにより一体に形成されている。本実施例において、表板１ａ、５０ａ及び裏板２０、７３はプレス加工でその形状を成形しているが、その他の方法で成形しても良く、本実施例のプレス加工は本発明において一例にすぎない。
【００２３】
図８は断熱シート９０を示すもので、この断熱シート９０は、前記した温水往き側ヘッダー要素１と温水戻り側ヘッダー要素５０の輪郭と同一形状の輪郭で構成され、それ故に、各Ｕ字状の切欠きに相当するＵ字状の切欠き９１…が形成され、更に、両面には接着剤（粘着剤）９２が塗布されている。
【００２４】
図９は上記構成の温水往き側ヘッダー要素１と温水戻り側ヘッダー要素５０を合体させる直前の状況を示し、合体面（裏面）には断熱シート９０を挟み、そして、両ヘッダー要素１と５０を合わせて押さえ付けることにより、両ヘッダー要素１と５０は接着剤９２の作用で図１０に示すように接着され、合体する。このとき、ヘッダー要素１と５０及び断熱シート９０の各切欠きは、各口金取付口の膨出部の逃げとなる。図１１は温水ヘッダーとして完成した状態の説明図である。
【００２５】
上記構成の温水ヘッダーは、熱源機から温水循環往き管ａを経由して送られて来た温水は、分配ポート温水入側口金８から温水流入路３を経由して分配ポート２内に流入し、ここで温水分配流路４、５、６、７方向に分岐されて、分配ポート温水出側口金９、１０、１１、１２から温水マットの放熱チューブ内に流入し、この放熱チューブを一巡する間に放熱を行い、温度低下した戻りの温水は、集合ポート温水入側口金５８、５９、６０、６１から温水戻り流路５３、５４、５５、５６を経由して集合ポート５１内に入り、ここで合流し、温水戻り流路５２から集合ポート温水出側口金５７を経由して温水循環戻り管ｂ内に入り、熱源機に戻る。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る温水ヘッダーは以上の如き構成を採用したことにより、次の効果を奏する。
１．請求項１に記載の発明によると、温水往き側ヘッダー要素と戻り側ヘッダー要素には、１本で連通する温水流路に替えて、分配ポート及び集合ポートを形成したことにより、通水抵抗は殆んどなくなり、圧損が小さくなることから、
熱源機側の循環ポンプの負荷を軽減できる。
２．請求項１に記載の発明によると、温水ヘッダーを温水の往き側ヘッダー要素と戻り側ヘッダー要素に分け、これらの要素は金属板を例えばプレス加工により製作するようにしたことにより、温水ヘッダーの薄型化（小型化）と製作コ
ストの低減が可能である。
３．請求項２に記載の発明によると、温水往き側ヘッダー要素と戻り側ヘッダー要素の合体面に断熱層を形成したことにより、往き側と戻り側の温水が熱交換して、往き側の温度が低下しない。この結果、熱源機側から供給する温水の温
度を高めに設定する必要がなく、運転コストの低減が可能である。
特に、戻り温水温度が室温に近い立上り時において、この熱交換の阻止は、
立上りの改善に有効である。
４．請求項３に記載の発明によると、断熱効果に加えて、往き側ヘッダー要素と戻り側ヘッダー要素を接着剤で接着し、合体させることができるので、組み立
てが容易である。
５．請求項４に記載の発明によると、例えばポリウレタン等の断熱材や発泡塗料
等により、簡単に断熱層の形成が可能になる。
６．請求項５に記載の発明によると、スペーサー等を用いて往き側と戻り側のヘッダー要素間に空気層（隙間）を形成し、空気により断熱を図ることができる
。
７．請求項６に記載の発明によると、他の断熱材に併せて、空気層による断熱効
果を図ることができるため、より高い断熱を図ることができる。
８．請求項７に記載の発明によると、金属板のプレス加工や熱可塑性樹脂を用いた射出成形法で温水ヘッダーの製作ができるため、製作コストの低減が可能と
なる。
９．請求項８に記載の発明によると、温水ヘッダーと温水チューブの接続ミスに
よるトラブルを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】温水往き側ヘッダー要素の表面図
【図２】温水往き側ヘッダー要素の裏面図
【図３】温水往き側ヘッダー要素の平面図
【図４】温水往き側ヘッダー要素の下面図
【図５】温水往き側ヘッダー要素の側面図
【図６】温水戻り側ヘッダー要素の表面図
【図７】温水戻り側ヘッダー要素の裏面図
【図８】断熱シートの説明図
【図９】断熱シートを介在させて温水往き側ヘッダー要素と温水戻り側ヘッダー要素を合体させる直前の状態の説明図
【図１０】断熱シートで温水往き側と戻り側ヘッダー要素を合体させた状態の説明図
【図１１】合体して組み立てを終了した本発明に係る温水ヘッダーの説明図
【図１２】温水マットの説明図
【図１３】温水ヘッダー部分の説明図
【図１４】従来の温水ヘッダーの説明図
【図１５】従来の温水ヘッダー内の流路の説明図
【符号の説明】
１  温水往き側ヘッダー要素
２  温水分配ポート
３ａ〜５ａ  口金取付口
８  分配ポート温水入側口金
９〜１２  分配ポート温水出側口金
１３〜１７  Ｕ字状の切欠き
２０  裏板
２１〜２５  口金取付口
２６〜３０  Ｕ字状の切欠き
５０  温水戻り側ヘッダー要素
５１  温水集合ポート
５２〜５６  温水戻り流路
５２ａ〜５６ａ  口金取付口
５７  集合ポート温水出側口金
５８〜６１  集合ポート温水入側口金
６２〜６６  Ｕ字状の切欠き
６８〜７２  Ｕ字状の切欠き
７３  裏板
７４〜７８  口金取付口
９０  断熱シート
９１  Ｕ字状の切欠き
９２  接着剤
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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