(57)【要約】【課題】製造および建造物への施工が簡単であり、尚かつ、床等に設置した際に、室外への放熱を抑えつつ、熱効率を向上させることにより、高度の省エネルギーを実現できる放熱パネルを提供すること。【解決手段】放熱パネル１０は、熱伝導率が０．０６Ｗ／ｍＫ以下である断熱材を用いた基材１２と、この基材の表面に貼り付ける均熱シート１５とを具備しており、均熱シート１５はパネル表面において部分的に欠けている。【選択図】図１
2007309609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖冷房運転時に、放熱パネルの表面と裏面の温度の大小関係が逆転する部分を有する、輻射式冷暖房用の放熱パネル。
【請求項２】
前記放熱パネルは、熱伝導率が０．０６Ｗ／ｍＫ以下である断熱材を用いた基材と、この基材の表面に貼り付ける均熱シートとを具備しており、前記均熱シートは前記放熱パネル表面において部分的に欠けていることを特徴とする、請求項１に記載の輻射式冷暖房用の放熱パネル。
【請求項３】
前記基材は、その一部に木質材またはこれと同等の熱伝導率を有する材料からなる根太を含んでおり、かつ、この根太のパネル表面側の面の６５％未満の領域で前記均熱シートが貼られていることを特徴とする、請求項２に記載の輻射式冷暖房用の放熱パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅等の室内の床、壁、および天井等に設置して、冷暖房に好適に用いられる放熱パネルに関する。より詳しくは、床等に設置した際に、室外への放熱を抑えつつ、熱効率を向上させることにより、省エネルギーを実現できる輻射式冷暖房用の放熱パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、寒冷地の住宅居室の居住性、温暖地での住宅の居室性などを向上させる目的で、多様な冷暖房技術が提案され、実用化されている。それらの中でも、わが国の高齢化社会の進行にともない、寒さの厳しい冬季にあっても快適な住環境を提供する床暖房が注目され、広く普及しつつある。床暖房は、室内に温風を循環させて室内を暖める暖房と異なり、暖まった床面からの輻射と熱伝導により室内をむらなく暖房するため、室内の居住者に不快な風を感じさせることがなく、衛生的で快適な居住空間を提供できるという利点がある。また、床暖房は、その燃焼装置等が室外に設けられることが多いため、安全かつ静粛な室内の住環境を提供するという利点も有するものである。
【０００３】
床暖房は、熱源機で加熱した温水を、床下に設置した温水マット等の放熱パネルと熱源機との間で循環させる、温水式床暖房が多く採用されている。放熱パネルは、一般的に、表面に熱媒管が埋設されるように溝が形成された基材と、この溝に埋設される熱媒管と、この基材の表面に貼り付けられた均熱シートのような表面材とを具備した構造を有している。また、熱媒管の代わりに、ヒーター線やヒーターフィルムを配置し、電気による抵抗加熱を発熱源とするタイプの電気式の放熱パネルも商品化されている。このような放熱パネルを用いた床暖房では、エネルギー効率の面から、放熱パネルの室内側である上面方向にのみ放熱されることが望まれる。しかし、実際には、放熱パネルは薄い板状の構造物であるため、パネルの上面のみならず、床下である下面方向にも放熱してしまい、この分が放熱ロスとしてエネルギー効率を落とす原因となっていた。
【０００４】
斯かる放熱ロスを少なくして、放熱パネルの熱効率を改善するための様々な提案がなされている。特許文献１は、Ｕ字状の配管溝内に配管された熱媒管の下半分を経由して、床暖房マットの表面に貼り合わされている伝熱板と、伝熱板の外に貼り合わされている放熱板を具備した床暖房用温水マットが提案されている。この床暖房用温水マットでは、熱媒管の下半分を経由する伝熱板を設けたことにより、熱媒管全体からの熱を効率よく放熱板側に伝達し、熱効率を高めている。特許文献２は、熱媒管の外周を全長に亘って熱伝導性のある金属箔で被覆し、これを基材に埋設してなる、放熱パネルを提案している。これによれば、熱媒管周辺の温熱は全て熱媒管外周を被覆した金属箔に伝導され、更に、この熱媒管外周の金属箔の熱は、基材上面に敷設された均熱シートに伝導されるため、従来、無駄に放熱されていた温熱の効率的活用ができるとしている。また、特許文献３は、特許文献２で提案している放熱パネルを改良したもので、熱媒管が埋設された溝内の少なくとも表面材側の空隙部に充填材が充填されている放熱パネルを提案している。これにより、熱媒管から表面材への熱伝導の経路を大幅に拡大することができ、パネル表面側への熱効率が高められるとしている。
【特許文献１】特開平８−２７０９６８号公報
【特許文献２】特開２００３−２８７２３４号公報
【特許文献３】特開２００６−６４２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の床暖房用温水マットは、放熱管の直線部分にしか伝熱板を装着できていないため、熱媒管が湾曲している部分は熱効率が改善されず、床面へ熱媒の温熱を十分伝導することができないという問題があった。
特許文献２の放熱パネルは、熱効率の観点から、特許文献１の暖房床材よりも優れているが、熱媒管に伝熱箔を巻き付ける工程が増えて手間が掛かるだけでなく、この伝熱箔分製造コストが高くなり、結果として放熱パネルのコストが高くなるという問題があった。また、特許文献３の放熱パネルも、特許文献２と共通の構成を有しているため、伝熱箔の巻き付け工程とコストの問題があった。
【０００６】
また、熱効率については、財団法人ベターリビングが有料住宅部品認定基準を提示しており、そのうち「暖・冷房システム／床暖房ユニット  ＢＬＳ  ＨＳ／Ｂ−ｂ−８」では、床暖房放熱器の床上への放熱効率は、基礎基準で６０％以上、推奨選択基準で８０％以上、と規定されている。しかし、近年高まりつつある更なる省エネルギーの要求に対応するためには、より高い熱効率を達成する必要があり、上記特許文献に記載の放熱パネル等の熱効率では十分とはいえなかった。
【０００７】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、製造および建造物への施工が簡単であり、尚かつ、床等に設置した際に、室外への放熱を抑えつつ、熱効率を向上させることにより、高度の省エネルギーを実現できる輻射式冷暖房用の放熱パネル（以下、単に「放熱パネル」という。）を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、暖冷房運転時に、放熱パネル（１０）の表面と裏面の温度の大小関係が逆転する部分を有する、輻射式冷暖房用の放熱パネルにより前記課題を解決しようとするものである。
【００１０】
本発明の「放熱パネル（１０）」は、断熱材を用いた基材（１２）と、この基材に刻設された溝に設けられた熱媒管（１３）と、この基材の表面に貼り付ける均熱シート（１５）とを具備している。放熱パネルを床暖房として使用する場合に、電源を入れた状態では、通常、放熱パネルの表面の均熱シート側の温度は放熱パネルの裏面側の温度よりも高い。ここでいう「表面と裏面の温度の大小関係が逆転する部分」とは、その逆の状態をいう。すなわち、放熱パネルの表面の温度が低く、裏面の温度が高いことをいう。例えば、放熱パネル表面の一部に均熱シートが貼られていない場合、その部分では均熱シートが貼られている部分よりも温度が低く、一方、その直下の放熱パネル裏面においては、熱媒管から裏面側に放熱された熱がある程度集まって、その部分の温度は高くなる。結果、このような部分では、放熱パネルの表面に均熱パネルが貼られている部分と比べて、表面と裏面の温度の大小関係が逆転する現象が生じる、という意味である。このとき、熱は、温度が高い方から低い方へ移動するため、放熱パネルの裏側へ放熱された熱も、放熱パネルの裏面を回り込んで表面側へ移動するため、結果的に、放熱パネルの表面側への放熱量を増加させ、熱効率を向上させることができる。この熱効率の向上は、熱媒管の代わりに電気ヒーター線等が内蔵された電気式床暖房パネルについても同様の傾向がある。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の輻射式冷暖房用の放熱パネル（１０）において、放熱パネルは、熱伝導率が０．０６Ｗ／ｍＫ以下である断熱材を用いた基材（１２）と、この基材の表面に貼り付ける均熱シート（１５）とを具備しており、均熱シートは放熱パネル表面において部分的に欠けていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の「基材」とは、熱媒管を埋設し、熱媒管からの熱を基材の裏側へ放散させないように機能するものであり、通常、発泡樹脂等の断熱性を有する材料により形成された平板状の部材である。基材は、一体に形成された１枚の部材からなっていても良く、また、例えば、２枚、あるいは３枚の平板を隣接配置して接合し、一枚の平板として組み上げたものでも良い。そして、この平板の表面に熱媒管を埋設するための溝が形成されている。また、本発明の基材は、請求項１に記載の、温度の大小関係が逆転する部分を作り出すために、熱伝導率が０．０６Ｗ／ｍＫ以下である断熱材であることが好ましい。断熱材としては、例えば、発泡ポリスチレンまたは発泡ウレタン等の発泡プラスチック系断熱材を用いることが好ましい。
【００１３】
本発明の「均熱シート」とは、熱媒管からの熱を放熱パネルに均一に伝える機能を有しているシートのことをいい、伝熱機能とともに熱媒管を基材内に収め込む役割もある。均熱シートの素材としては、例えば、厚み１０〜５００μｍ程度のアルミニウムまたは銅等の熱伝導率の高い金属箔を用いることが好ましい。
【００１４】
また、本発明において、基材の表面に貼り付ける均熱シートが部分的に欠けているとは、放熱パネル表面の均熱シートの一部分を後から剥がした状態、または均熱シートを貼らない部分をあらかじめ切り欠いた均熱シートを基材に貼り付けた状態をいう。これにより、請求項１に記載の発明における、放熱パネルの表面と裏面の温度の大小関係が逆転する部分ができる。
【００１５】
すなわち、通常、基材の表面上には、熱媒管からの熱を放熱パネル表面で均等にして放熱パネルの上側に放熱するための均熱シートが貼られている。しかし、基材の全面に均熱シートを貼り付けても、少量の熱は、熱媒管の下側から放熱パネルの裏側へ移動する。放熱パネルの裏側へ移動した熱は熱ロスとされる。この熱は、ごく一部は床下側に抜けてゆくが、その多くは逃げ場を持たないで放熱パネルの裏側に滞留し、放熱パネルの裏側をある程度温めている。 一方、均熱シートは、熱媒管からの熱を均等にするが、熱媒管上またはその周辺では温度が高く、熱媒管から離れるにつれて温度が低下する。そこで、熱媒管から一定距離だけ離れた一定幅の部分の領域で、均熱シートを欠くと、その部分の熱伝導率は急激に低下する。このとき、放熱パネルの表面では温度が低く、裏面では温度が高い、すなわち、表面と裏面の温度の大小関係が逆転する部分が生じる。表面と裏面の温度の大小関係が逆転する部分が生じると、通常、熱は温度が高い方から低い方へ移動するため、放熱パネルの裏側に滞留していた熱が、均熱シートを欠いた部分を通じて、放熱パネルの表面側へ移動する。かくして、放熱パネルの裏側で滞留して熱ロスと考えられていた熱も、放熱パネルの表面側へ回収することができ、放熱パネルの熱効率をさらに向上させることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の輻射式冷暖房用の放熱パネルと同様の輻射式冷暖房用の放熱パネル（３０、５０）において、基材（３２、５２）は、その一部に木質材またはこれと同等の熱伝導率を有する材料からなる根太（４０）を含んでおり、かつ、この根太のパネル表面側の面の対幅６５％未満の領域で均熱シート（３５、５５）が貼られていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の「根太」とは、放熱パネルを構造物の床や壁等に釘等で固定したり、放熱パネルに仕上げ材であるフローリング等を釘等で固定したり、床面積の広い構造物においては放熱パネルの強度を高めたりするために用いられる部材である。根太は、通常、放熱パネルの表面と裏面とに対して略面一となる状態で、基材中に挟み込まれるように嵌め込まれており、熱媒管と平行となるように配置されている。また、「根太のパネル表面側の面の６５％未満の領域で均熱シートが貼られている」のは、この範囲の領域で均熱シートが貼られることで、請求項１に記載の発明における、表面と裏面の温度の大小関係が逆転する部分を効果的に作り出すことができるからである。そして、根太のパネル表面側の面の３５％以上の部分で均熱シートが切り欠かれているとき、上記効果が顕著に得られ、結果として、放熱パネルの熱効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、放熱パネル表面の一部に均熱シートが貼られていないような場合、その部分において放熱パネルの表面の温度が低く、一方、その直下の裏面では、熱媒管から裏面側に放熱された熱がある程度集まって温度が高くなるため、熱が放熱パネルの冷たい方へ移動する。これにより、放熱パネルの裏面側に放熱された熱を汲み上げて、全体として、放熱パネルの上面の放熱量を増加して、熱効率を向上させ、高度の省エネルギーを実現できる放熱パネルを提供することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、均熱シートの一部分を剥がす、または均熱シートを貼らない部分をあらかじめ切り欠いた均熱シートを基材に貼り付けることにより、製造、および建造物への施工を簡単なものとすることができる。また、床等に設置した際に、室外への放熱を抑えつつ、熱効率を向上させることにより、高度の省エネルギーを実現できる放熱パネルを提供することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、根太のパネル表面側の面の６５％未満の領域で均熱シートが貼られていることで、表面と裏面の温度の大小関係が逆転する部分を効果的に作り出すことができる。これにより、製造および建造物への施工が簡単であり、床等に設置した際に、室外への放熱を抑えつつ、熱効率を向上させて、高度の省エネルギーを実現できる放熱パネルを提供することができる。
【００２１】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明するが、以下に説明するものは本発明の実施形態の一例であって、本発明はその要旨を超えない限り以下の説明になんら限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本発明の第１実施形態に係る放熱パネルを示す平面図である。また、図２は、図１に記載の放熱パネルのＡ−Ａ’断面図である。以下、図１および図２に沿って、本発明の第１実施形態に係る放熱パネルについて説明する。尚、図１および図２において、放熱パネルの設置面を１で表す。設置面には通常木造住宅の場合には合板、鉄筋コンクリート造住宅の場合にはコンクリートスラブをそれぞれ介して、構造躯体中に断熱材が施工されている。
構造躯体中に施工する断熱材の断熱性能を向上させることにより、本発明の断熱パネルの熱効率を向上させることができる。かかる断熱材としては、公知のものを適宜使用することができるが、以下に記載する観点から、最適な断熱材を選択することができる。
断熱材の種類及び厚みについては、「住宅に係るエネルギーの使用の合理化に関する建築主の判断の基準」及び「住宅に係るエネルギーの使用の合理化に関する建築主の設計及び施工の指針」で規定されている。同基準は技術の進歩や社会情勢の変化にあわせて、過去に数回改正されており、現時点での最新版は、１９９９年３月に改正告示された、通称「次世代省エネルギー基準」である。
同基準によると、関東地方の大部分および近畿地方以西の大部分を対象とするIV地区において、鉄筋コンクリート造の住宅の場合には、外断熱工法で、外気に接する床の断熱材の熱抵抗の値として、１．５ ｍ２・Ｋ／Ｗを要求している。
これは断熱材の種類別の厚さに換算すると、熱伝導率が０．０２８Ｗ／ｍＫ以下の押出法ポリスチレンフォーム３種、硬質ウレタンフォーム、吹付け硬質ウレタンフォーム（現場発泡品）では４５ｍｍに相当し、熱伝導率が０．０３４〜０．０２９Ｗ／ｍＫのビーズ法ポリスチレンフォーム特号、押出ポリスチレンフォーム２種、フェノールフォーム保温板１種１号、２号、２種２号では５５ｍｍに相当する。熱伝導率のより高い、すなわち断熱性のより劣る、グラスウール、ロックウール、ポリエチレンフォーム、セルロースファイバーなどでは、より厚いものが必要となる。また、より寒冷な地域では、より断熱材を厚くすることが要求される。
同様に、IV地区において木造の住宅の場合には、充填断熱工法で、外気に接する床の断熱材の熱抵抗の値として、３．３ ｍ２・Ｋ／Ｗを要求している。これは断熱材の種類別の厚さに換算すると、熱伝導率が０．０２８Ｗ／ｍＫ以下の押出法ポリスチレンフォーム３種、硬質ウレタンフォーム、吹付け硬質ウレタンフォーム（現場発泡品）では９５ｍｍに相当し、熱伝導率が０．０３４〜０．０２９Ｗ／ｍＫのビーズ法ポリスチレンフォーム特号、押出ポリスチレンフォーム２種、フェノールフォーム保温板１種１号、２号、２種２号では１１５ｍｍに相当する。熱伝導率のより高い、すなわち断熱性のより劣る、グラスウール、ロックウール、ポリエチレンフォーム、セルロースファイバーなどでは、より厚いものが必要となる。また、より寒冷な地域では、より断熱材を厚くすることが要求される。
更に、より寒冷な地域に適用する場合には、通称「次世代省エネルギー基準」に記載されている断熱材を適宜選択する。
【００２４】
本発明の第１実施形態に係る放熱パネル１０は、熱伝導率が０．０６Ｗ／ｍＫ以下である断熱材を用いた基材１２と、この基材１２の表面１７に貼り付ける均熱シート１５とを具備している。基材１２には、熱媒管１３、１３、…を埋設するための溝１４、１４、…が形成されており、この溝１４、１４、…に熱媒管１３、１３、…が埋設されている。また、基材１２の表面１７に均熱シート１５を貼り付け、この均熱シート１５は、パネル表面において部分的に欠けている（図１の１６、１６、…で示す部分）。
【００２５】
基材１２は、熱媒管１３を埋設し、熱媒管からの熱を基材の裏側へ放散させないように機能するものであり、発泡樹脂等の断熱性を有する材料により形成された平板状の部材である。基材１２は、一体に形成された１枚の部材からなっていても良く、また、例えば、２枚、あるいは３枚の平板を隣接配置して接合し、一枚の平板として組み上げたものでも良い。基材１２の厚さは、放熱パネル１０を施工する建造物の種類及び建造物における施工箇所に応じて、６〜５０ｍｍの範囲とすることが好ましい。中でも、非床暖房部分と床暖房部分の表面高さの調整の観点から、６〜２０ｍｍであることがより好ましい。本実施形態の放熱パネル１０が備える基材１２は、基材の表面１７と裏面１８との間に、温度の大小関係が逆転する部分を作り出すために、熱伝導率が０．０６Ｗ／ｍＫ以下である断熱材であることが好ましい。断熱材としては、この熱伝導率の値を満たし、かつ、軽量で柔軟性がある等、取り扱い易いという観点から、発泡樹脂製の素材が好ましく、例えば、発泡ポリスチレンまたは発泡ウレタン等の発泡プラスチック系断熱材を用いることが好ましい。
【００２６】
基材１２の表面１７には、熱媒管１３、１３、…を埋設するための溝１４、１４、…が形成されている。溝１４、１４、…は、基材の表面１７側に、基材１２の四辺のうちの向かい合った二辺に沿って同じ深さでほぼ平行に設けられ、この溝１４、１４、…に熱媒管１３、１３、…が埋設される。斯かる溝１４、１４、…の開口部の幅は、熱媒管１３、１３、…の外径（例えば７．２ｍｍ）と同じ寸法か、またはこれより僅かに大きくすることが好ましい。溝１４、１４、…の形状は、溝の深さ方向に切断したときの断面がコの字状、またはＶ字状になっていてもよいが、熱媒管の埋設のしやすさ、熱効率及び床に使用された場合における熱媒管１３、１３、…の強度の都合上、Ｕ字状に形成されていることが好ましい。
【００２７】
熱媒管１３、１３、…は、例えば、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管などからなる。その直径は放熱パネル１０を設置する建造物の場所、基材の厚さ並びに熱媒体の種類及び温度などによって変わるが、通常は、外径が７．２ｍｍ、内径が５ｍｍの管が一般的である。
【００２８】
均熱シート１５は、図２に示すように、基材１２および、基材１２に形成された溝１４、１４、…に埋設された熱媒管１３，１３、…を覆うように、基材１２の表面に貼り付けられている。均熱シート１５の材料としては、熱媒管１３，１３、…からの熱を放熱パネル１０に均一に伝え、放熱パネル１０の表面側への放熱を増加して高い熱効率を達成するために、熱伝導率の高い金属箔、例えば、アルミニウム箔または銅箔等を用いることが好ましく、製造の容易さおよびコストの観点から、アルミニウム箔が特に好ましい。均熱シートの厚さは、あまり薄いと強度が不十分となって、放熱パネル１０をロール状に巻回するときに破損しやすく、一方、厚すぎると製品の重量が増加し、製造コストも高くなり、いずれも好ましくない。均熱シート１５をアルミニウム箔で構成する場合、その厚さの好ましい範囲は、１０〜５００μｍである。放熱パネルの表面と裏面との温度の大小関係を逆転させる手段としては、均熱シート１５を、パネル表面において部分的に切り欠く方法以外に、パネル表面において部分的に均熱シート１５を薄くしても良く、あるいは、部分的に熱伝導率の異なる材質としても良い。
【００２９】
均熱シート１５は、基材１２の表面１７に貼り付けられるが、均熱シート１５は、基材１２の表面１７全面に貼り付けられているわけではなく、所々に欠けている部分１６、１６、…（以下、単に「切り欠き部１６、１６、１６、…」ということもある。）を有する。均熱シート１５の切り欠き部１６、１６、…は、図１に示すように熱媒管１３、１３、…を基材１２の四辺のうちの向かい合った二辺に沿って同じ深さでほぼ平行に埋設している放熱パネルの場合では、互いに平行する熱媒管１３、１３間の一定の領域において、これら熱媒管１３、１３に沿ってある一定の長さを有する長方形であることが好ましい。しかし、必ずしも長方形に限られるものではなく、例えば、この長方形で示す領域内で均熱シート１５が不連続に欠けていてもよいし、その他の形状で欠けていてもよい。切り欠き部１６、１６、…は、熱媒管１３、１３、…から一定の距離に、一定の幅で設けられていることが好ましい。さらに、切り欠き部１６、１６間には、図１に示すように、熱媒管１３が４本ずつ配置されていてもよいが、３本ずつ、２本ずつ、または、１本ずつ配置されていてもよいし、５本ずつ、あるいはそれ以上配置されていても良い。
【００３０】
本発明に係る均熱シート１５の製造方法は、放熱パネル１０の形状と同一の形状で製造し、基材１２に貼り付けた後、切り欠き部１６、１６、…の領域について均熱シートを剥がすことができる。この他にも、あらかじめ、切り欠き部１６、１６、…の領域について切り欠いてある均熱シート１５を製造し、それを基材１２に貼り付けることもできる。
【００３１】
基材１２と均熱シート１５との間の接着剤としては、アクリル系樹脂を始めとする粘着剤、エチレン・ビニル樹脂を始めとするホットメルト型の接着剤、若しくは、エポキシ樹脂を始めとする硬化型の接着剤を用いてもよい。
【００３２】
また、熱媒管１３から均熱シート１５への放熱を増加させるために、基材１２に形成された溝１４と熱媒管１３との間に、伝熱板を装着しても良い。伝熱板の材質としては、銅、アルミニウム等の熱伝導率の高いものが好ましい。伝熱板の断面形状としては逆Ω字形状のものが好ましい。さらに、熱媒管１３、１３、…から均熱シート１５への熱伝導を高めるために、熱媒管１３、１３、…を埋設した基材１２の溝１４、１４、…に充填材（不図示）を注入してもよい。充填材の熱伝導率は、０．１Ｗ／ｍＫ以上、より好ましくは０．６Ｗ／ｍＫ以上、さらに好ましくは１Ｗ／ｍＫであるが、工業的利用可能性の観点から、その上限は６Ｗ／ｍＫであることが好ましい。充填材の材質は、ＥＶＡ等の熱可塑性樹脂、エポキシ、ウレタン等の熱硬化性樹脂が好ましいが、熱伝導率が高いものであれば、これらに限られない。充填材は、熱媒管１３、１３、…を基材１２の溝１４、１４、…に埋設する工程の前後で、熱媒管と均熱シートとの隙間を埋めるように注入すればよく、その方法は特に限定されない。
【００３３】
ここで、図２を用いて、本発明の第一実施形態に係る放熱パネルの熱の移動メカニズムを説明した上で、切り欠き部１６、１６、と熱媒管１３、１３、との距離、および、部分１６の幅について詳述する。
【００３４】
（熱の移動メカニズム） 
基材１２の表面１７上には、通常、熱媒管１３、１３、…からの熱を放熱パネル１０表面で均等にし、放熱パネル１０の上側に放熱するための均熱シート１５が貼られている。しかし、基材１２の全面に均熱シート１５を貼り付けても、少量の熱は、熱媒管１３、１３、…の下側へ伝わり、放熱パネル１０の裏側へ移動する。放熱パネル１０の裏側へ移動した熱は熱ロスとされる。この熱の多くは、逃げ場を持たないで、放熱パネル１０の裏側に滞留し、放熱パネル１０の裏面１８をある程度温めている。 
一方、均熱シート１５は、熱媒管１３、１３、…からの熱を均等にするが、熱媒管上またはその周辺では温度が高く、熱媒管から離れるにつれて温度が低下する。そこで、本発明の第１実施形態では、熱媒管１３、１３、…から一定距離だけ離れた一定幅の部分１６、１６、…の領域で、均熱シート１５を切り欠くこととした。切り欠き部１６、１６、…の領域で、均熱シート１５を切り欠くと、その部分の熱伝導率は急激に低下する。
このとき、放熱パネル１０の表面では温度が低く、裏面では温度が高い、すなわち、表面と裏面の温度の大小関係が逆転する部分が生じる。表面と裏面の温度の大小関係が逆転する部分が生じると、通常、熱は温度が高い方から低い方へ移動するため、放熱パネル１０の裏側１８に滞留していた熱が、均熱シート１５を欠いた部分１６を通じて、放熱パネル１０の表面側へ移動する。なお、図２中、熱媒管１３、１３、…から裏面側に放熱され、切り欠き部１６において上方向へ移動する熱を、点線で表す。かくして、放熱パネル１０の裏側で滞留して熱ロスと考えられていた熱も、放熱パネル１０の表面側へ回収することができ、放熱パネルの熱効率をさらに向上させることができる。
【００３５】
（切り欠き部１６と熱媒管１３との距離、および切り欠き部１６の幅）
切り欠き部１６と熱媒管１３との距離は、熱媒管１３、１３間が広ければ、熱媒管１３、１３からの伝熱量が低い部分が増加するため、切り欠き部１６の幅を広げることができる。一方、切り欠き部１６が熱媒管１３から近すぎると、本来熱媒管から伝熱された熱を受け取って放熱パネル１０表面から放熱することが可能な均熱シートの領域を切り欠いてしまうことになり、かえって熱効率を下げる虞がある。
そこで、均熱シート１５の切り欠き部１６、１６、…は、例えば、熱媒管の径が内径５ｍｍ、外径７．２ｍｍのとき、熱媒管間の距離を１としたとき、熱媒管間の中心線周辺７０％の領域に設けることが好ましい。しかし、これに限られるものではなく、基材１２の厚さ、熱媒管１３、１３、…の径の大きさ、および熱媒管同士の距離に応じて様々な組み合わせができる。
【００３６】
図３は、本発明の第２実施形態に係る放熱パネルを示す平面図である。また、図４は、図３に記載の放熱パネルのＢ−Ｂ’断面図である。以下、図３および図４に沿って、本発明の第２実施形態に係る放熱パネルについて説明する。尚、図３および図４において、放熱パネルの設置面を１で表す。
【００３７】
本発明の第２実施形態に係る放熱パネル３０は、図１に示す本発明の第１実施形態に係る放熱パネル１０と、その基本構造を同じくするが、放熱パネル３０の基材３２は、その一部に木質材またはこれと同等の熱伝導率を有する材料からなる根太４０を含んでおり、また、基材３２の表面にはこの根太４０のパネル表面側の面の６５（面積）％未満の領域で均熱シート３５が貼られている点で異なる。放熱パネル３０は、その基本構造が本発明の第１実施形態に係る放熱パネルと同様で、熱伝導率が０．０６Ｗ／ｍＫ以下である断熱材を用いた基材３２と、この基材３２の表面に貼り付ける均熱シート３５とを具備している。基材３２には、熱媒管１３、１３、…を埋設するための溝３４、３４、…が形成されており、この溝３４、３４、…に熱媒管１３、１３、…が埋設されている。また、基材３２の表面３７に均熱シート３５を貼り付け、この均熱シート３５は、パネル表面において、根太４０の表面上で部分的に欠けている（図３の３６で示す部分）。
【００３８】
根太は、放熱パネルを構造物の床や壁等に釘等で固定したり、放熱パネルに仕上げ材であるフローリング等を釘等で固定したり、床面積の広い構造物においては放熱パネルの強度を高めたりするために用いられる部材である。根太４０は、通常、放熱パネルの表面と裏面に略面一となる状態で、基材中に挟み込まれるように嵌め込まれており、熱媒管と平行となるように配置されている。また、根太４０は、図３のように、基材３２の中央部に埋め込まれていてもよいし、基材３２を切り欠くように、基材３２の端まで延びていてもよい。また、図３のように、基材３２の中央に一本だけ用いてもよいし、他の熱媒管１３、１３間において複数用いてもよい。
【００３９】
本発明の第２実施形態において、均熱シート３５は、基材３２の表面３７に貼り付けられているが、根太４０のパネル表面側の面の６５％未満の領域で均熱シート６５が貼られている。換言すれば、根太４０のパネル表面側の面の部分に、その幅に対して３５％以上で均熱シート３５の切り欠き部３６がある。この切り欠き部３６はより幅広いほうが好ましく、根太４０の表面全面において均熱シート３５が切り欠かれていてもよい。また、基材３２と根太４０とにまたがって、その表面に基材３２と根太４０とを互いに連接して、より強固に一体化するために熱伝導率の低いプラスチックや紙などの接着フィルムを貼り付けても良い。
【００４０】
熱の移動メカニズムは、本発明の第２実施形態には根太４０があるが、本発明の第１実施形態と同様である。熱の移動は、図４で点線にて示す。
【００４１】
図５は、本発明の第３実施形態に係る放熱パネルを示す平面図である。本発明の第３実施形態に係る放熱パネル５０は、本発明の第２実施形態に係る放熱パネルと同様に、基材５２と、熱媒管１３とを具備しており、基材５２の中央部には、木質材またはこれと同等の熱伝導率を有する材料からなる根太４０を含んでいる。熱媒管１３を埋設した基材５２の表面には均熱シート５５を設けるが、この均熱シート５５は、部分的に切り欠き部５６、５７、５７により切り欠かれている。
【００４２】
本発明の第３実施形態の放熱パネル５０は、本発明の第１実施形態の放熱パネル１０および第２実施形態の放熱パネル３０のそれぞれの切り欠き部の形態を組み合わせたものである。具体的には、切り欠き部５６は、本発明の第２実施形態に係る放熱パネルと同様に、所定の幅の根太４０の表面の３５（面積）％以上を切り欠かれている必要がある。一方、根太４０がない領域における切り欠き部５７、５７では、本発明の第１実施形態に係る放熱パネルと同様に、熱媒管１３、１３、…から一定の距離に、一定の幅で設けられていなければならない。均熱シートの切り欠き部５６、５７、５７は、図５に示すように熱媒管１３、１３、…を基材５２の四辺のうちの向かい合った二辺に沿って同じ深さでほぼ平行に埋設している放熱パネルの場合では、互いに平行する熱媒管１３、１３間の領域において、これら熱媒管１３、１３に沿ってある一定の長さを有する長方形であることが好ましい。しかし、必ずしも長方形に限られるものではなく、例えば、この長方形で示す領域内で均熱シート１５が不連続に切り欠かれていてもよいし、その他の形状で切り欠かれていてもよい。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００４４】
図１に示す本発明の第１実施形態の温水式床暖房パネルを用いて、実施例１〜３および比較例１を、以下の方法で測定した。
（試験体）
財団法人ベターリビングの優良住宅部品性能試験方法書のうち、「暖・冷房システム／床暖房ユニット  ＢＬＴ  ＨＳ／Ｂ−ｂ−８」の試験装置を参考に、図６に示す試験体７０を作成し、これを用いて試験を行った。試験体は、土間との間に１００ｍｍの距離を設けており、厚さ５０ｍｍの発泡ポリスチレン板７１と、厚さ１２ｍｍの下地合板７２と、厚さ１２ｍｍの温水式床暖房パネルと、厚さ１２ｍｍの表面合板７３とを、順に積層し、端部周辺をクランプで固定して、平面寸法９０９ｍｍ×９０９ｍｍの床構造モデル試験体を構成した。ここで、温水式床暖房パネルは、厚さが１２ｍｍの発泡ポリスチレン製の基材と、内径が５ｍｍ、外径が７．２ｍｍであり、かつ間隔が７５．７５ｍｍに配置された架橋ポリエチレン製の放熱管と、基材の溝と放熱管との間に装着された厚さ１００μｍの、断面形状が逆Ω字形状のアルミニウム箔の伝熱板と、厚さ４０μｍのアルミニウム箔を用いた均熱シートを具備した、図１に示す本発明の第１実施形態の放熱パネルを用いた。
【００４５】
（試験条件および測定方法）
表面合板の上面中心部と、温水式床暖房パネルと下地合板とに挟まれてできる平面中心部に、それぞれ面積が３００ｍｍ×３００ｍｍのシート状の熱流計８０を設置した。次に、室内温度を２０℃に設定して、温水式床暖房パネルには６０℃の温水を、０．５Ｌ／分の流速で流し、この熱流計により、温水式床暖房パネルから上面方向および下面方向に流れる放熱量を測定した。表面温度および放熱量が共に安定状態になったときの上面方向および下面方向への放熱量を測定し、上面への放熱効率は、上面方向への放熱量を、上面方向および下面方向のそれぞれの放熱量の和で除した値で表した。
【００４６】
（実施例１）
上記温水式床暖房パネルの中央部の近接する２本の熱媒管からそれぞれ等間隔に３５．７８ｍｍ離れた位置を中心として、均熱シートを幅４５ｍｍの長方形で切り欠いた。結果を表１に示す。
【００４７】
（実施例２）
上記温水式床暖房パネルの中央部の近接する２本の熱媒管からそれぞれ等間隔に３５．７８ｍｍ離れた位置を中心として、均熱シートが幅３０ｍｍの長方形で切り欠かれていること以外は、実施例１と全く同じ構成の試験体を用いて、同じ試験条件で測定を行った。結果を表１に示す。
【００４８】
（実施例３）
上記温水式床暖房パネルの中央部の近接する２本の熱媒管からそれぞれ等間隔に３５．７８ｍｍ離れた位置を中心として、均熱シートが幅１５ｍｍの長方形で切り欠かれていること以外は、実施例１と全く同じ構成の試験体を用いて、同じ試験条件で測定を行った。結果を表１に示す。
【００４９】
（比較例１）
上記温水式床暖房パネルの上面がすべてアルミニウム箔の均熱シートで覆われている以外は、実施例１と全く同じ構成の試験体を用いて、同じ試験条件で測定を行った。結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
2007309609.tif 000003
【００５１】
次に、図３に示す本発明の第２実施形態の温水式床暖房パネルを用いて、実施例４〜６並びに比較例２および３を、以下の方法で測定した。
（試験体）
試験体は、図３に示す本発明の第２実施形態の温水式床暖房パネルを用いる点以外は、実施例１〜３および比較例１の場合と同一である。尚、本発明の第２の実施形態の温水式床暖房パネルの基材は、その中央部の近接する２本の熱媒管からそれぞれ等間隔に３５．７８ｍｍ離れた位置を中心として、幅が４５ｍｍ、厚さ１２ｍｍの合板製根太を有し、その根太の上面には、実施例および比較例ごとに必要量アルミニウム箔からなる均熱シートを取り除いている。
【００５２】
（試験条件および測定方法）
試験条件および測定方法も、実施例１〜３および比較例１の場合と同一であるため、ここでは省略する。
【００５３】
（実施例４）
上記幅が４５ｍｍの根太の上面において、均熱シートを幅４５ｍｍの長方形で切り欠いた。結果を表２に示す。
【００５４】
（実施例５）
上記根太の上面において、両端が５ｍｍずつまで均熱シートに覆われ、均熱シートを中央の幅３５ｍｍの長方形で切り欠かれていること以外は、実施例４と全く同じ構成の試験体を用いて、同じ試験条件で測定を行った。結果を表２に示す。
【００５５】
（実施例６）
上記根太の上面において、両端が１０ｍｍずつまで均熱シートに覆われ、均熱シートを中央の幅２５ｍｍの長方形で切り欠かれていること以外は、実施例４と全く同じ構成の試験体を用いて、同じ試験条件で測定を行った。結果を表２に示す。
【００５６】
（比較例２）
上記根太の上面がすべてアルミニウム箔の均熱シートで覆われている以外は、実施例４と全く同じ構成の試験体を用いて、同じ試験条件で測定を行った。結果を表２に示す。
【００５７】
（比較例３）
上記根太の上面のうち、両端が１５ｍｍずつまで均熱シートで覆われ、中央の幅１５ｍｍの領域でのみ均熱シートが取り除かれている以外は、実施例４と全く同じ構成の試験体を用いて、同じ試験条件で測定を行った。結果を表２に示す。
【００５８】
【表２】
2007309609.tif 000004
【００５９】
（結果）
まず、表１に基づいて、根太が含まれていない本発明の第１実施形態の温水式床暖房パネルについて測定結果を検討する。実施例１、実施例２、および実施例３は、それぞれ、幅が４５ｍｍ、３０ｍｍ、１５ｍｍとなっており、比較例１は、切り欠き部を設けていないため、その幅は０ｍｍである。
切り欠き部を有している実施例１〜３は、それぞれにおいて、切り欠き部における基材の下面温度の方が、上面温度よりも高くなっているという点で、放熱パネルの表面と裏面の温度の大小関係が逆転する部分を有している。そして、放熱パネルの上面放熱効率は、切り欠き部の幅が広くなるほど向上していることが分かる。
一方、比較例１は、均熱シートに切り欠き部を設けていないため、通常の放熱パネルの効果と何ら変わるところがなく、測定部分の基材の下面温度は、上面温度よりも低い。そして、放熱パネルの上面放熱効率は、均熱シートに切り欠き部を有する実施例１〜３と比べて著しく低いものとなった。
したがって、表１の結果から、放熱パネルの均熱シートに一定の範囲で切り欠き部を設けると、放熱パネルの表面と裏面の温度の大小関係が逆転する部分ができる現象が起こり、これにより、放熱パネルの上面放熱効率を向上させることができることが分かった。
【００６０】
次に、表２に基づいて、根太が含まれている本発明の第２実施形態の温水式床暖房パネルについて測定結果を検討する。実施例４、実施例５、および実施例６は、それぞれ、幅が４５ｍｍ、３５ｍｍ、２５ｍｍとなっており、一方、比較例２は切り欠き部を設けていないため、その幅は０ｍｍであり、比較例３は根太の幅の３５％を下回る１５ｍｍの切り欠き部を設けている。
切り欠き部を有している実施例４〜６は、それぞれにおいて、切り欠き部における根太の下面温度の方が、上面温度よりも高くなっているという点で、放熱パネルの表面と裏面の温度の大小関係が逆転する部分を有している。そして、放熱パネルの上面放熱効率は、切り欠き部の幅が広くなるほど向上していることが分かる。
一方、比較例２は、測定部分の根太の上面温度と下面温度に温度差はない。また、比較例３は、均熱シートに切り欠き部を設けている分、切り欠き部における根太の下面温度の方が、上面温度よりも若干高くなっているが、切り欠き部の幅が十分でないことから、実施例４〜５のような高い放熱パネルの上面放熱効率を得ることはできなかった。
したがって、表２の結果から、放熱パネルの根太の表面においても、均熱シートに一定の範囲で切り欠き部を設けると、放熱パネルの表面と裏面の温度の大小関係が逆転する部分ができる現象が起こり、これにより、放熱パネルの上面放熱効率を向上させることができることが分かった。
【００６１】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う輻射式冷暖房用の放熱パネルもまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る放熱パネルを示す平面図である。
【図２】図２は、図１に記載の放熱パネルのＡ−Ａ’断面図である。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態に係る放熱パネルを示す平面図である。
【図４】図４は、図３に記載の放熱パネルのＢ−Ｂ’断面図である。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態に係る放熱パネルを示す平面図である。
【図６】図６は、実施例および比較例の試験測定のための試験体を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０、３０、５０  放熱パネル
１２、３２、５２  基材
１３  熱媒管
１５、３５、５５  均熱シート
１６、３６、５６、５７  切り欠き部
４０  根太
【図１】
2007309609.tif 000005
【図２】
2007309609.tif 000006
【図３】
2007309609.tif 000007
【図４】
2007309609.tif 000008
【図５】
2007309609.tif 000009
【図６】
2007309609.tif 000010