(57)【要約】【課題】熱効率を大幅に向上させてランニングコストの低減を図り、基材へのパイプの収納作業を極めて簡単にして施工作業性を大幅に向上させた、例えば、熱媒体循環式の床暖房パネルなどで好適に用いられるパネルを提供すること。【解決手段】パイプと均熱部材と、上記パイプと上記均熱部材を固定する固定手段からなるパネルにおいて、上記パイプは金属箔を必須要素とした帯状部材が外周面に巻装されており、且つ、上記パイプと上記均熱部材とは、熱的に接続されるように固定されてなることを特徴とするパネル。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプと均熱部材と、上記パイプと上記均熱部材を固定する固定手段からなるパネルにおいて、上記パイプは金属箔を必須要素とした帯状部材が外周面に巻装されており、且つ、上記パイプと上記均熱部材とは、熱的に接続されるように固定されてなることを特徴とするパネル。
【請求項２】
上記固定手段が、上記帯状部材と上記均熱部材の内、少なくとも一方に形成された接着層からなることを特徴とする請求項１記載のパネル。
【請求項３】
上記固定手段が、上記パイプの配設形状に対応した収納構造が表面に形成されてなる基材からなることを特徴とする請求項１記載のパネル。
【請求項４】
上記固定手段が、上記帯状部材と上記均熱部材の内、少なくとも一方に形成された接着層と、上記パイプの配設形状に対応した収納構造が表面に形成されてなる基材とからなることを特徴とする請求項１記載のパネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、パイプ内に温水などの熱媒体を循環させて暖房を行う熱媒体循環式の床暖房パネルなどで好適に用いられるパネルに係り、特に、熱効率の大幅な向上によるランニングコストの低減や施工作業性の大幅な向上を図ったものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、温水、熱グリコール、オイルなどの熱媒体をパイプ内に循環させて暖房を行う熱媒体循環式の床暖房パネルが知られている。その一例を図４に示す。この床暖房パネル１１は、アルミニウム箔などの金属箔からなる均熱部材１２と、合成樹脂などからなるパイプ１３と、発泡樹脂板、木質板などからなる基材１４とから構成されており、パイプ１３は、基材１４の表面に所定形状（例えば、蛇行形状）に形成された凹溝１４ａ内に収納された状態で、均熱部材１２によって覆われている。そして、この均熱部材１２の表面には、木質化粧板、合成樹脂タイルなどからなる図示しない表面床材が貼付されている。この床暖房パネルにおいては、パイプ１３内を循環する熱媒体の熱がパイプ１３から均熱部材１２を介して表面床材に伝導され、表面床材上が暖房される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成によると次のような問題点があった。まず、均熱部材１２とパイプ１３とが熱的に接続されていない部分があるため、パイプ１３から均熱部材１２を介して熱が表面床材まで伝わり難い。そのため、熱効率が悪くランニングコストが高くなってしまうという問題点があった。この問題に対しては、例えば、特開平７−２９３９０６号公報には、基材に設けられた凹溝の底部に弾性に富む断熱材を充填し、該断熱材の弾性によってパイプを均熱部材の下面に圧接したり、基材自体を断熱性に優れた材料で構成したりするなどの対策が提案されている。しかし、断熱材とパイプが直接接触していることから、断熱材といえどもパイプからの熱が伝わり、基材へと放熱してしまうことは否めない。そのため、熱効率の改善には不十分で、ランニングコストを抑えることは難しい。更に、断熱材を用いることで製造コストが著しく上昇してしまい非経済的である。又、別の問題点としては、基材１４に設けられた凹溝１４ａ内へパイプ１３を収納する作業が大変煩わしく施工作業性に劣るという問題点もあった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の欠点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、熱効率の大幅な向上によるランニングコストの低減を図り、更に、パイプを基材へ収納する作業を極めて簡単にして施工作業性の大幅な向上を図った、例えば、熱媒体循環式の床暖房パネルなどで好適に用いられるパネルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく、本発明の請求項１によるパネルは、パイプと均熱部材と、上記パイプと上記均熱部材を固定する固定手段からなるパネルにおいて、上記パイプは金属箔を必須要素とした帯状部材が外周面に巻装されており、且つ、上記パイプと上記均熱部材とは、熱的に接続されるように固定されてなることを特徴とするものである。
又、請求項２によるパネルは、請求項１記載のパネルにおいて、上記固定手段が、上記帯状部材と上記均熱部材の内、少なくとも一方に形成された接着層からなることを特徴とするものである。
又、請求項３によるパネルは、請求項１記載のパネルにおいて、上記固定手段が、上記パイプの配設形状に対応した収納構造が表面に形成されてなる基材からなることを特徴とするものである。
又、請求項４によるパネルは、請求項１記載のパネルにおいて、上記固定手段が、上記帯状部材と上記均熱部材の内、少なくとも一方に形成された接着層と、上記パイプの配設形状に対応した収納構造が表面に形成されてなる基材とからなることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明において用いられるパイプは、合成樹脂や合成ゴムなどの従来公知の高分子材料を管状に押出成形したもので、耐熱性及び耐圧性を有し、且つ、所定形状に配設するために、柔軟性を有しているものが好ましい。例えば、オレフィン系チューブなどは薄肉で充分な耐圧性を有しているとともに、安価であることから特に好ましく用いられる。
【０００７】
オレフィン系チューブの構成材料としては、ポリエチレン又はポリエチレンとエチレン−α−オレフィン共重合体の混合物が好ましく用いられる。ポリエチレンは、従来公知のものから、密度０．９４ｇ／ｃｍ３以下となる材料を適宜に選択又は組み合わせて使用することが望ましい。密度が０．９４ｇ／ｃｍ３を超えるものは、オレフィン系チューブの曲げ弾性率が強くなり、所定の形状に配設しにくくなる傾向がある。エチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレンとα−オレフィンが共重合されたものであり、α−オレフィンとしては、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、４−メチルペンテン−１、ヘプテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１、ドデセン−１などが挙げられる。これらは、各種市販されているので、それらを適宜に選択して使用すれば良い。又、両材料を混合する場合には、それぞれ単独のものを組み合わせて混合しても良いし、二種以上のものを組み合わせて混合しても良い。
【０００８】
ここで、オレフィン系チューブの構成材料として、ポリエチレン又はポリエチレンとエチレン−α−オレフィン共重合体の混合物を用いる場合は、架橋を施すことが好ましい。架橋を施す理由は、ポリエチレン混合物は、その耐熱温度が６０℃と低く、熱媒体循環式の床暖房パネルに使用する場合、パイプ内部を循環する熱媒体の温度は最高で８０℃程度に達する場合もあることから、架橋を施すことによって高温での耐圧性を高める必要があるからである。架橋手段としては、例えば、過酸化物架橋、シラン架橋、電子線架橋など公知の架橋手段を用いれば良い。電子線架橋は、過酸化物架橋やシラン架橋のように架橋剤などの他の材料を配合する必要が無いため、材料の選択に自由度があり、より好ましい。尚、電子線架橋を施す場合、照射の加速電圧はチューブの太さと肉厚によって適宜に選択すれば良いが、照射線量は５０ｋＧｙ以上３００ｋＧｙ以下とすることが好ましい。照射線量が５０ｋＧｙ未満の場合には架橋度が低くなってしまい、十分な耐熱性と耐圧性を得ることが出来なくなる傾向がある。一方、照射線量が３００ｋＧｙを超えた場合にはチューブの劣化が始まってしまう。更に好ましくは、ゲル分率が６５％以上となるように上記の範囲内で適宜に照射線量を調節する。
【０００９】
上記したオレフィン系チューブなどからなるパイプの外周面には、熱伝導性に優れた帯状部材が横巻き又は縦添えなどの方法によって巻装される。これらの中でも、帯状部材が横巻によって巻装されたものは、パイプを所定形状に配設する際に柔軟で曲げやすくなるため、好ましい。本発明で使用される帯状部材は、金属箔を必須要素として構成されたものであり、例えば、アルミニウム、銅、鉄などからなる金属箔がフィルム状やテープ状に成形されたもの、これらのフィルム状金属箔やテープ状金属箔の表面に機械的強度を補う目的で、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン系共重合体（ＰＯ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ナイロン（Ｎ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン・ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、セロファン（Ｚ）などの層を設けたものなどが挙げられる。
【００１０】
均熱部材としては、熱伝導性に優れた金属材料の箔状体や板状体などが用いられる。金属材料としては、例えば、アルミニウム、銅、鉄、これらの金属材料が主となった合金などが挙げられる。好ましくは、軽量で、延性が有り、熱伝導性に優れたアルミニウムやその合金が用いられる。
【００１１】
上記パイプと上記均熱部材とが、熱的に接続されるように固定手段によって固定することにより、本発明のパネルが構成される。
【００１２】
固定手段としては、例えば、上記帯状部材と上記均熱部材の内、少なくとも一方に形成された接着層が挙げられる。この接着層を用いて上記パイプと上記均熱部材とが熱的に接続されるように固定する方法の具体例としては、例えば、表面に接着層が形成された帯状部材が外周面に巻装されたパイプを、均熱部材上に所定の形状に配設した後、加圧加熱により接着層を溶融して、パイプと均熱部材とを接着一体化させることが考えられる。この際、例えば、特公昭６２−４４３９４号公報や特公昭６２−６２０３２号公報などに開示された方法を採用しても良い。これらの方法は、本発明におけるパイプをヒータ線に置き換えたものである。尚、上記接着層は、帯状部材の表面に予め塗布又は積層などにより形成しても良いし、帯状部材をパイプの外周面に巻装した後、帯状部材の表面に塗布又は積層又は押出被覆などによって形成しても良い。好ましくは、帯状部材の表面に予め塗布又は積層などにより形成する。そして、帯状部材をパイプの外周面に巻装した後、熱処理などを施すことによって帯状部材を接着すれば、パイプの端面処理を行う際に、帯状部材がほつれたりして取り扱い性を損なうことを効果的に防止することができる。更に、接着層がパイプの最外面に位置するようにすれば、帯状部材がパイプに接着することなくパイプを所定形状に曲げやすいことから、特に好ましい。又、接着層は、帯状部材側ではなく均熱部材側に形成されていても良いし、帯状部材側と均熱部材側の両方に形成されていても良い。
【００１３】
接着層としては、例えば、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリスチレン系、エポキシ系、塩化ビニル系、合成ゴム系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリアクリレート系、エチレン酢酸ビニル共重合などの接着剤や、これらの接着剤をフィルム状やテープ状に成形したものなどが挙げられる。又、これらの接着層は、材質によっては前述した帯状部材や均熱部材を構成する金属箔や金属板の機械的強度を補う機能も兼ね備えている。
【００１４】
又、他の固定手段としては、例えば、上記パイプの配設形状に対応した収納構造が表面に形成されてなる基材が挙げられる。この基材を用いて上記パイプと上記均熱部材とが熱的に接続されるように固定する方法の具体例としては、例えば、帯状部材が外周面に巻装されたパイプを、基材の表面に所定形状（例えば、蛇行形状）に形成された収納構造内に収納した状態で、均熱部材で覆うことが考えられる。
【００１５】
基材としては、例えば、発泡樹脂板、木質板などから構成されていて、その表面には、上述したパイプの配設形状に対応した収納構造が形成されているものが考えられる。収納構造としては、例えば、基材表面に溝を掘ることによって形成されるもの、基材表面に突起物やスペーサなどを配置することによって形成されるものや、基材を加圧変形させて、溝を形成されるものなどが考えられるが、パイプが完全に収納でき、表面床材からの圧力がパイプに過剰に加わらない構造であればどのような構造であっても構わない。
【００１６】
尚、固定手段としては、上記の形態に限定されることはない。例えば、帯状部材が外周面に巻装されたパイプを、均熱部材上に所定の形状に配設した後、接着層が形成された別の固定部材と均熱部材とで接着挟持して一体化する方法なども考えられる。
【００１７】
又、固定手段は一種類に限定されることはなく、複数を組合せて用いても良い。例えば、帯状部材が外周面に巻装されたパイプと均熱部材を、接着層を用いて接着一体化した後、基材に組込むことにより、固定しても良いし、帯状部材が外周面に巻装されたパイプを、基材の表面に所定形状（例えば、蛇行形状）に形成された収納構造内に収納した状態で、均熱部材で覆う際に、接着層を用いてパイプと均熱部材を接着一体化しても良い。
【００１８】
本発明によれば、次のような作用効果を得ることができる。まず、本発明におけるパネルは、金属箔を必須要素とした帯状部材が外周面に巻装されたパイプと均熱部材とが、熱的に接続されるように固定されてなる構成であるため、パイプの熱を、パイプの外周面に設けられた帯状部材を介して均熱部材側に効率良く伝導することができる。従って、熱効率の大幅な向上によるランニングコストの低減を図ることが可能になる。又、固定手段が、帯状部材と均熱部材の内、少なくとも一方に形成された接着層からなるものの場合には、帯状部材が外周面に巻装されたパイプと均熱部材とを予め接着一体化させて所定のパターン形状を保持しておくことができる。従って、パイプを基材に設けられた収納構造内へ収納する作業を極めて簡単に行うことができ、施工作業性の大幅な向上を図ることができる。
【００１９】
更に、本発明のパネルの副次的な作用効果としては、次のような点が挙げられる。即ち、パイプが帯状部材で覆われている構造であるため、例えば、パネル加工時などにパイプに接着剤が付着するようなことがあっても、接着剤によってパイプの劣化が促進されるといった悪影響を防止することできる。従って、パネル加工時に、パイプに接着剤が付着することを防ぐような手間の掛かる工法を用いなくても良くなる。同時に、接着剤選定の自由度が広くなり、パイプと均熱部材とを強固に一体化することも可能になる。
【００２０】
又、接着層が設けられた帯状部材をパイプの外周面に巻装した後、熱処理などが施されたパイプを使用した場合には、帯状部材を構成する金属箔間の隙間が接着層によりシールされることになる。従って、パイプ内に空気が入り込む量を減少させることができ、パイプ内の流体が循環する回路の金属部材にさびが発生することを防止することができる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。この実施例は、本発明のパネルを熱媒体循環式の床暖房パネルに適用した例を示すものである。
【００２２】
実施例１
まず、ポリエチレン樹脂（密度０．９３ｇ／ｃｍ３）とエチレン−α−オレフィン共重合体（密度０．８７ｇ／ｃｍ３）を混合比率９０：１０で混合したものを、内径５ｍｍ、外径７．２ｍｍの管状に押出成形した後、２００ｋＧｙの線量の電子線を照射して架橋を施した。得られたパイプ３のＪＩＳ　Ｋ６７９６（１９９８）に準拠して測定したゲル分率は７７％であった。このパイプ３の外周面に、片面にポリエチレン系ホットメルト接着剤からなる接着層が形成されたアルミニウム箔テープ（幅１５ｍｍ、厚さ約３５μｍ）からなる帯状部材３ａを、接着層を外側にしてハーフラップで横巻することにより巻装した後、連続して熱処理を施し、帯状部材３ａ同士を接着した。
【００２３】
更に、帯状部材３ａが巻装されたパイプ３を、図１に示すように、片面にポリエチレン系ホットメルト接着剤からなる接着層２ａが形成された厚さ４０μｍのアルミニウム箔（縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ）からなる均熱部材２の接着層２ａ側に配設した後、加熱加圧により両者を接着一体化させ、パネル１を得た。尚、パイプ３のパターン形状は、蛇行形状とし、パイプ間ピッチは７５ｍｍとした。
【００２４】
実施例２
帯状部材３ａとして、接着層が形成されていないアルミニウム箔テープ（幅１５ｍｍ、厚さ約２３μｍ）を使用した他は、実施例１と同様の材料、同様の工法でパネル１を得た。
【００２５】
実施例３
均熱部材２として、接着層が形成されていない厚さ４０μｍのアルミニウム箔（縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ）を使用した他は、実施例１と同様の材料、同様の工法でパネル１を得た。
【００２６】
実施例４
実施例２と同様にして得られた、帯状部材３ａが巻装されたパイプ３を、図２に示すように、木質板からなり、表面に蛇行形状に形成された収納構造４ａを有する基材４（縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ）に敷設した後、収納構造４ａを除く部分に接着剤を塗布して、厚さ４０μｍのアルミニウム箔からなる均熱部材２（縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ）を積層し、パネル１を構成した。尚、パイプ３のパターン形状は、蛇行形状とし、パイプ間ピッチは７５ｍｍとした。
【００２７】
実施例５
実施例１と同様にして得られた、帯状部材３ａが巻装されたパイプ３を、図２に示すように、木質板からなり、表面に蛇行形状に形成された収納構造４ａを有する基材４（縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ）に敷設した後、収納構造４ａを除く部分に接着剤を塗布して、厚さ４０μｍのアルミニウム箔からなる均熱部材２（縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ）を積層し、パネル１を構成した。更に、このパネル１を加圧加熱して、帯状部材３ａの接着層を溶融し、パイプ３と均熱部材２を接着一体化させた。尚、パイプ３のパターン形状は、蛇行形状とし、パイプ間ピッチは７５ｍｍとした。
【００２８】
実施例６
実施例１と同様にして得られた、帯状部材３ａが巻装されたパイプ３を、片面にポリエチレン系ホットメルト接着剤からなる接着層２ａが形成された厚さ４０μｍのアルミニウム箔（縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ）からなる均熱部材２の接着層２ａ側に配設した後、加熱加圧により両者を予め接着一体化させた。そして、この接着一体化させたパイプ３と均熱部材２を、木質板からなり、表面に蛇行形状に形成された収納構造４ａを有し、収納構造４ａを除く部分に接着剤を塗布した基材４（縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ）に、図３に示すように敷設してパネル１を構成した。尚、パイプ３のパターン形状は、蛇行形状とし、パイプ間ピッチは７５ｍｍとした。
【００２９】
ここで、このようにして得られた実施例１乃至実施例６のパネル１は、何れも、パイプ３が蛇行形状を保ったまま均熱部材２に熱的に接続されていることが確認できた。
【００３０】
又、実施例１乃至実施例６のパネル１によれば、パイプ３からの熱は、その大部分が帯状部材３ａ及び均熱部材２を通して図示しない表面床材へと伝わるため、従来技術と比較して熱効率を大幅に向上させることができた。又、実施例６のパネル１は、パイプ３が予め均熱部材２に蛇行形状を保持した状態で一体化されているため、パイプ３を基材４の収納構造４ａ内へ収納する作業を極めて簡単に行うことができた。
【００３１】
尚、本発明は上記の実施例に限定されるものではない。上記の実施例では、本発明によるパネルを熱媒体循環式の床暖房パネルに適用した例を示したが、これ以外にも、例えば、部屋の壁や天井に埋め込んで部屋全体を温める熱媒体循環式暖房パネルや建築物の屋根や道路などの雪を融かす熱媒体循環式融雪パネルなどとしても使用することが可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明のパネルは、パイプの熱を、パイプの外周面に設けられた帯状部材を介して均熱部材側に効率良く伝導するため、熱効率の大幅な向上によるランニングコストの低減を図ることができる。又、固定手段が接着層からなるパネルの場合には、帯状部材が外周面に巻装されたパイプと均熱部材とを予め接着一体化させて所定のパターン形状を保持しておくことができるため、基材に設けられた収納構造内へ収納する作業を極めて簡単に行うことができ、施工作業性の大幅な向上を図ることができる。従って、本発明のパネルは、例えば、パイプ内に熱媒体を循環させて暖房を行なう熱媒体循環式の床暖房パネルなどに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す図で、固定手段として接着層を用いたパネルの断面図である。
【図２】本発明の一実施例を示す図で、固定手段として基材を用いたパネルの断面図である。
【図３】本発明の一実施例を示す図で、固定手段として接着層と基材を用いたパネルの断面図である。
【図４】従来例を示す図で、熱媒体循環式床暖房パネルの断面図である
【符号の説明】
１　パネル
２　均熱部材
２ａ　接着層
３　パイプ
３ａ　帯状部材
４　基材
４ａ　収納構造
【図１】
2004003786.tif 000003
【図２】
2004003786.tif 000004
【図３】
2004003786.tif 000005
【図４】
2004003786.tif 000006