(57)【要約】【課題】  熱媒体液を通すための配管が芯材の溝に配置され、芯材を覆う放熱板と、配管から放熱板に熱を伝達する伝熱部材を具える床暖房用パネル装置において、熱媒体の流し始めや停止したときに、異音を発生しないようにする。また熱効率を高め、温度のバラつきをなくす。【解決手段】  配管２と伝熱部材３を接着層１４で接着する。【選択図】    図１
2005337522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝を有する断熱性芯材と、この溝に配置され、熱媒体液を通すための配管と、前記断熱性芯材の表面を覆うように設けられ、装置の上方の空間を温めるための放熱板と、前記熱媒体の熱を前記配管から前記放熱板に伝達する伝熱部材とから成る床暖房用パネル装置において、
前記配管と前記伝熱部材の間に接着層を有し、この接着層により前記配管と前記伝熱部材が接着されていることを特徴とする床暖房用パネル装置。
【請求項２】
前記接着層が前記配管の外周の全体を覆うように設けられている、請求項１記載の床暖房用パネル装置。
【請求項３】
前記接着層が、前記配管の前記伝熱部材に対向する部分を覆う、請求項１記載の床暖房用パネル装置。
【請求項４】
溝を有する断熱性芯材と、この溝に配置され、熱媒体液を通すための配管と、前記断熱性芯材の表面を覆うように設けられ、装置の上方の空間を温めるための放熱板と、前記熱媒体の熱を前記配管から前記放熱板に伝達する伝熱部材とから成る床暖房用パネル装置において、
前記配管と前記放熱板との間に、前記伝熱部材より熱伝導性の低い均熱部材を具え、
前記配管と前記伝熱部材の間および前記配管と前記均熱部材の間にそれぞれ接着層を有し、
この接着層により、前記配管と前記伝熱部材および前記配管と前記均熱部材がそれぞれ接着されていることを特徴とする床暖房用パネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は床暖房用パネル装置に関し、特に配管に熱媒体を流し始めたとき及びそれを止めたとき異音が発生せず、温度分布が均一化された床暖房用パネル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の床暖房用パネル装置を示す。この床暖房用パネル装置は、発泡ポリウレタン等の断熱部材で構成された、溝５６を有する芯材５１と、溝５６に配置され、温水等の熱媒体液を通す配管５２と、芯材５１の表面に接着剤５７を介して貼り付けられ、装置の上方の空間を温めるための放熱板５４と、熱媒体の熱を配管５２から放熱板５４に伝達する伝熱部材５３と、芯材５１の裏面に接着剤５８を介して貼り付けられた裏面板５５から成る（特許文献１参照）。
【０００３】
放熱板５４および裏面板５５は金属板で、共に芯材５１に対する補強部材でもある。配管５２は銅管等から成り、伝熱部材５３の曲面の内側に抱えられた状態で溝５６の内部に配置され、パネル全体に熱が行き届くように、通常、パネル面内を蛇行するように配置されている。伝熱部材５３は、熱伝導性がすぐれた金属板から成る。
【０００４】
上記構成において、配管５２に熱媒体液が流れると、その熱が伝熱部材５３に伝わり、さらに放熱板５４に導かれる。放熱板５４に達した熱は、その上方の空間を暖め、暖房の目的が達せられる。配管５２からの熱の一部は、配管５２を収めた溝５６の上の部分で、放熱板５４と配管５２との接線５２ａ（図５では点として示される）を通して、放熱板５４へ直接伝えられる。
【特許文献１】実開平５−１７４０７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の従来の床暖房用パネル装置では、配管に熱媒体を流し始めたとき、配管が熱膨張し、まだ温度が上がっていない伝熱部材との間にずれが生じるために、異音が発生する。また、膨張した配管の上面が放熱板を押し上げ、衝突音が生じる。このような異音は使用者に不安や不快を与える。
【０００６】
熱媒体の流れを停止したときも、伝熱部材が配管より速く冷えるため、両者の間のずれにより同様に異音が発生する。そして、放熱板が配管より速く冷えて、配管を圧迫することによる異音も発生する。
【０００７】
また、この装置では、配管を伝熱板に完全に密着させることが難しいため、熱伝導が効果的に行われず、暖房の効率がよくないばかりでなく、密着の状態のばらつきのため、パネルの場所により、また個々の装置の間でも、温度上昇のばらつきが生じる。
【０００８】
さらに、この装置では配管を収めた溝の上の部分において、配管から放熱板への直接の熱伝導はそれらの接線のみで行われるため、溝の中央部だけ温度上昇が大きく、パネル全体の中で温度のばらつきが生じる。
【０００９】
従って本発明の目的は、配管に熱媒体を流し始めたとき、あるいは熱媒体の流れを停止したときに、異音を発生しない床暖房用パネル装置を提供することにある。
【００１０】
また本発明の目的は、パネルの場所により又は個々の装置の間で温度上昇のばらつきがなく、暖房の効率が高い床暖房用パネル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達するため、本発明の床暖房用パネル装置は、溝を有する断熱性芯材と、この溝に配置され、熱媒体液を通すための配管と、芯材の表面を覆うように設けられ、装置の上方の空間を温めるための放熱板と、熱媒体の熱を配管から放熱板に伝達する伝熱部材とから成る床暖房用パネル装置において、配管と伝熱部材の間に接着層を有し、この接着層により配管と伝熱部材が接着されていることを特徴とする。
【００１２】
伝熱部材は、その一部分が溝の中で放熱板との間に配管を囲むように設けてもよく、あるいは放熱板と配管の間に介在するようにしてもよい。後者の場合、放熱板と伝熱部材は直接接触してもよいが、接着剤等を介して接着されていてもよい。伝熱部材の残りの部分は、配管から受けた熱を放熱板に伝達するため、通常、芯材と放熱板の間に挿入される。配管が伝熱部材と放熱板の間に囲まれる場合に、配管と放熱板の間には、それらの間の熱的接触面積を拡大するための、熱伝導性の比較的低い部材を設けてもよい。これは均熱板と呼ばれ、放熱板の溝に臨む部分の温度を均一化する。配管と均熱板の間および均熱板と放熱板の間に接着剤が介在してもよい。
【００１３】
配管と伝熱部材の間に介在する接着層としては、通常、接着剤や両面接着テープが用いられる。接着層と配管、接着層と伝熱部材の間には、空隙がないように接着層を設けることが望ましい。そうでないと、熱伝達が阻害され、また力学的な強度が弱くなり、加熱開始時および停止時に異音発生のおそれがある。接着層は、配管の外面の、伝熱部材に臨む部分以外にも設けられてよく、例えば配管の外周全体を覆うように設けてもよい。配管と伝熱部材の間に接着層を設けるには、配管の外面に接着剤等を付着させ、その上に伝熱部材を重ねてもよいし、伝熱部材の所要の面に接着剤等を付着させ、その上に配管を重ねてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の床暖房用パネル装置は、溝を有する断熱性芯材と、この溝に配置され、熱媒体液を通すための配管と、芯材の表面を覆うように設けられ、装置の上方の空間を温めるための放熱板と、熱媒体の熱を配管から放熱板に伝達する伝熱部材とから成る床暖房用パネル装置において、配管と伝熱部材の間に接着層を有し、この接着層により配管と伝熱部材が接着されることにより、配管に熱媒体を流し始めたとき、熱媒体の流れを停止したときに、異音を発生しない。これは、接着層により配管と伝熱部材が接着されているため、配管に熱媒体を流し始めたとき、配管の急速な熱膨張による配管と伝熱部材の間のずれが防止され、また熱媒体の流れを停止したときには、伝熱部材のより速い冷却による配管との間のずれが防止されるからである。
【００１５】
さらに本発明の床暖房用パネル装置は、上記の特徴により、パネルの場所により又は個々の装置の間で温度上昇のばらつきがなく、暖房の効率が高い。これは、配管と伝熱部材とがよく密着するため、熱伝導が効果的に行われ、暖房の効率がよいだけでなく、密着の状態のばらつきがないので、パネルの場所による、または個々の装置の間での温度上昇のばらつきが避けられるからである。特に、配管が伝熱部材により囲まれる場合に、配管と放熱板の間に均熱板と呼ばれる部材を設けて、両者の間の熱的接触面積を拡大すると、放熱板の、特に溝に臨む部分における温度分布が均一化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１の実施の形態］
（床暖房用パネル装置の全体の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る床暖房用パネル装置を示す。この床暖房用パネル装置は、表（おもて）側に溝１ａが形成された断熱性芯材１と、この溝１ａの中に配置された配管２と、断熱性芯材１の表側を覆う放熱板４と、中央部が溝１ａの中に位置し、両端部が断熱性芯材１と放熱板４の間に挿入された伝熱板３と、断熱性芯材１の裏側を覆う裏面板５を備え、伝熱板３の中央部はＵ字状になっており、溝１ａ内で配管２のほぼ半周を囲み、配管２を支持するように構成されている。伝熱板３は断熱性芯材１に接着剤層１１で、放熱板４は伝熱板３及び断熱性芯材１に接着剤層１２で、裏面板５は断熱性芯材１に接着剤層１３で、それぞれ接着、固定されている。配管２の外周は接着層１４で囲まれ、配管２は、断面のほぼ半周（図１で下側）が接着層１４を介して伝熱板３の内側に密着し、反対側で放熱板４にも僅かに接している。
【００１７】
（床暖房用パネル装置の各部の構成）
断熱性芯材１は発泡樹脂ボード、インシュレーションボード、合板、パーティクルボード等の断熱性材料で構成され、パネル装置全体の支持体である。放熱板４および裏面板５は金属で構成され、多くの場合鋼板が用いられる。これらの材質および厚さは、熱膨張によるパネルの反りが防がれるように選ばれる。配管２は、その中にパネル装置の表面を加熱するための液状熱媒体を通すもので、銅、アルミニウム、鋼、合成樹脂（例えば架橋ポリエチレン）等で構成され、パネル面内で蛇行して設けられることが多い。伝熱板３は、銅、アルミニウム等の熱伝導性の高い材料で構成されるが、鉄が用いられることもある。伝熱板３は、溝１ａ内で配管２の一部を囲む中央部と、断熱性芯材１と放熱板４の間に挿入される両端部とから成り、断面が「ひ」字状になっている。
【００１８】
接着剤層１１，１２，１３には、従来知られた接着剤、両面接着テープ等を適宜選んで用いることができる。接着層１４についても同様であるが、パネルの組み立てにあたり、液状あるいはペースト状の接着剤を配管２の表面に塗り付けてもよいし、配管２にあらかじめ両面接着テープの片面を貼り付けておき、組み立て時にあとの片面を伝熱板３と接着させてもよい。図示しないが、接着剤層１１を省略し、接着剤層１２を介して固定された放熱板４と断熱性芯材１の間に伝熱板３の両端部を保持させてもよい。接着層１４には、熱伝導性の高い銅、アルミニウム、金、銀等の粉体、線条等を分散させてもよく、本発明の効果がさらに高められる。
【００１９】
（床暖房用パネル装置の動作）
次に、この第１の実施の形態に係る床暖房用パネル装置の動作について説明する。暖房をしたい室内の床等にパネル装置を広げ、図示しない温水等の熱媒体の供給源に配管２を連結し、熱媒体を配管２の中に流す。高温の熱媒体の熱は配管２の管壁及び接着層１４を経て伝熱板３に伝えられる。熱伝導性のよい伝熱板３を通った熱は、うすい接着剤層１２を介して放熱板４に達して、その温度を上昇させ、外面に接する空気を温める。放熱板４からの輻射熱も暖房に寄与する。熱の一部は配管２から伝熱板３を経ないで放熱板４に達する。
【００２０】
（床暖房用パネル装置の効果）
第１の実施の形態に係る床暖房用パネル装置において、熱媒体の通される配管２の外周は接着層１４により伝熱板３のＵ字状部分の内側に、両者が対向する面全体にわたり強固に密着している。これにより、配管２に熱媒体を流し始めたとき、配管２の急速な熱膨張による配管２と伝熱板３の間のずれが防止されるので、異音が発生しない。また熱媒体の流れを停止したときにも、両者の間の温度勾配は逆になるが、伝熱板３のより速い冷却による配管との間のずれが防止され、異音の発生が防止される。配管２と放熱板４との間に関しても同様の効果が得られる。
【００２１】
熱媒体の通される配管２の外周は、伝熱板３のＵ字状部分の内側と、両者が対向する面全体にわたり接着層１４を介して密着しているため、配管２から伝熱板３への熱伝達の効率が、接着層１４のない場合に比べ向上する。なぜなら後者の場合、伝熱板３のＵ字状部分の内側は配管２の外周に極力、密着させるように努めても、結果として複数の点で接触するに過ぎない（熱伝導はその部分しか行われない）からである。
【００２２】
従来の装置のごとく伝熱板３と配管２を直接接触させる場合には、接触点の位置や数がバラつくから、パネル上の位置による熱伝導の、従って温度のバラつきや、装置個体間の熱伝導効率、従って暖房性能のバラつきを招き、暖房用パネル装置の品質は満足できるものでなかった。これに対し第１の実施の形態に係る床暖房用パネル装置によると、伝熱板３と配管２の接着層１４を介する密着は対向面全体にわたるから、装置の設計に従い確実なものとなり、バラつきがなくなる。
【００２３】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る床暖房用パネル装置を示す。床暖房用パネル装置の第２の実施の形態は、第１の実施の形態において、接着層１４で覆われた配管２と放熱板４との間に均熱板６を設けたもので、その他は第１の実施の形態と同様に構成されている。均熱板６は円弧状の断面を有し、その内側の面は接着層１４に接し、外周は放熱板４に接している。
【００２４】
均熱板６は配管２と放熱板４の間の接触を避けながら、それらの間の熱的接触面積を拡大するために設けたもので、熱伝導性の比較的低い材料、すなわち発泡合成樹脂シート、木質ボード、厚紙等が用いられる。均熱板６を設けたことにより、伝熱板３を介しない配管２から放熱板４への熱伝導を制限して、放熱板４の面の熱分布、特に溝１ａに臨む部分のそれが均等化される。
【００２５】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る床暖房用パネル装置を示す。第３の実施の形態は、第２の実施の形態において、配管２の伝熱板３に向かい合う部分に接着層１５が、配管２と均熱板６の内側の面との間に接着層１６が設けられたもので、その他は第２の実施の形態と同様に構成されている。
【００２６】
第３の実施の形態の装置の製作に当たっては、伝熱板３のＵ字部の曲面の内側に、例えば両面接着テープを貼って接着層１５とし、一方、均熱板６の曲面の内側に同様の方法で接着層１６を設け、配管２を接着するのが都合のよい方法である。接着層１５を配管２の外面に設けるため、配管２の相当部分に両面接着テープを貼ってもよい。両面接着テープの代わりに液状又は糊状の接着剤を用いてもよい。
【００２７】
なお本発明は、上記実施の形態および上記実施例に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施の形態に係る床暖房用パネル装置を示す断面図である。
【図２】第２の実施の形態に係る床暖房用パネル装置を示す断面図である。
【図３】第３の実施の形態に係る床暖房用パネル装置を示す断面図である。
【図４】従来の床暖房用パネル装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    断熱性芯材
１ａ  溝
２    配管
３    伝熱板
４    放熱板
５    裏面板
６    均熱板
１１  接着剤層
１２  接着剤層
１３  接着剤層
１４  接着層
１５  接着層
１６  接着層
５１  芯材
５２  配管
５３  伝熱部材
５４  放熱板
５５  裏面板
５６  溝
５７  接着剤
５８  接着剤
【図１】
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【図２】
2005337522.tif 000004
【図３】
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【図４】
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