(57)【要約】【課題】  踏み感および表装材への伝熱効率に優れた冷暖房パネルを提供する。【解決手段】  溝を有し、該溝に配管が埋設された基材マット上に、クッション層が積層されてなる冷暖房パネルであって、前記クッション層を構成する物質の密度をＤとしたときに、前記クッション層の嵩密度が、０．００２Ｄ〜０．５Ｄであり、前記クッション層を構成する物質の熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上である冷暖房パネルとする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝を有し、該溝に配管が埋設された基材マット上に、クッション層が積層されてなる冷暖房パネルであって、前記クッション層を構成する物質の密度をＤとしたときに、前記クッション層の嵩密度が、０．００２Ｄ〜０．５Ｄであり、前記クッション層を構成する物質の熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする冷暖房パネル。
【請求項２】
前記クッション層は、繊維状の前記クッション層を構成する物質が絡み合った繊維集合体であることを特徴とする請求項１に記載の冷暖房パネル。
【請求項３】
前記繊維状の前記クッション層を構成する物質が、金属繊維および／または炭素繊維であることを特徴とする請求項２に記載の冷暖房パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、踏み感に優れ、かつ基材から表装材への熱伝導に優れた、冷暖房パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般住宅、集合住宅、ホテル、病院、高齢者養護施設などの建造物において、居住性を高める目的で、床面から暖房を行う床暖房設備が一般的になりつつある。かかる床暖房設備は、床暖房パネル内の配管を流れる熱媒によって温まった床面からの輻射熱により、室内を暖房するものである。また、配管を流れる媒体を冷熱媒体とすることによって室内を冷房する床冷房装置も、実用化に向けて開発が行われている。
【０００３】
従来、床暖房パネルの基材マット上に床表装材としてカーペットのような柔軟性のあるものを敷く場合、それのみでは優れた踏み感を得ることができないため、踏み感を改善するために基材マット自体を軟らかくすることが行われていた。例えば、基材マットとして発泡倍率の高い発泡合成樹脂を使用することによって、基材マットそのものにクッション性を持たせた床暖房パネルが市販されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基材マットを発泡倍率の高い発泡合成樹脂とするだけでは、床暖房パネル上を歩行した際に、内部に埋設されている配管による凹凸感が残ってしまう場合があり、また、発泡倍率を高くすると耐荷重性が低下してしまうという問題もあった。基材マットの上に合成繊維製や天然繊維製のフェルト層を設けることも考えられるが、フェルト層を設けると、繊維間にある空気層および繊維自体の熱伝導率の低さのために、冷暖房効率が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、踏み感および表装材への伝熱効率に優れた冷暖房パネル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】
本発明者らは鋭意検討した結果、基材マット上に特定の物性を有するクッション層を設けることで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
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。
【０００８】
本発明は、溝（２）を有し、該溝（２）に配管（３）が埋設された基材マット（１０）上に、クッション層（４）が積層されてなる冷暖房パネル（１０）であって、前記クッション層（４）を構成する物質の密度をＤとしたときに、前記クッション層（４）の嵩密度が、０．００２Ｄ〜０．５Ｄであり、前記クッション層（４）を構成する物質の熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする冷暖房パネル（１０）を提供して前記課題を解決するものである。
【０００９】
この態様において、前記クッション層（４）は、繊維状の前記クッション層（４）を構成する物質が絡み合った繊維集合体であることが好ましく、この繊維状の前記クッション層（４）を構成する物質は、金属繊維および／または炭素繊維であることが好ましい。
【００１０】
この発明によれば、踏み感および表装材への伝熱効率に優れた冷暖房パネル（１０）を提供することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の冷暖房パネルは、基材マット上にクッション層を有しているため、踏み感に優れている。また、クッション層を構成する物質が、高い熱伝導率を有しているため、クッション層を設けたことによる表装材への伝熱効率の低下を防ぐことができる。
【００１２】
本発明のこのような作用および利得は、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】
【００１３】
以下本発明を、暖房パネルを例に、図面に示す実施形態に基づき説明するが、冷房パネルは配管内部に通す液体媒体が異なるのみであり、パネルの構造は基本的には同じである。
【００１４】
図１は本発明の暖房パネル１０の断面図である。暖房パネル１０は、溝２に液体媒体を通すための配管３が埋設された基材マット１上に、クッション層４が積層された構造をしている。
【００１５】
本発明の暖房パネル１０のクッション層４は、クッション層４を構成する物質の密度をＤとしたときに、クッション層４の嵩密度が、０．００２Ｄ〜０．５Ｄであることを一つの特徴とする。このようにクッション層４を嵩のある材料とすることで、暖房パネル１０に快適な踏み感を付与することができる。より踏み感を快適なものとするためには、嵩密度は０．０１Ｄ〜０．１Ｄであることが好ましい。
【００１６】
クッション層４をこのような範囲の嵩密度にする方法としては、クッション層４を繊維状の物質が絡み合った繊維集合体とすることが好ましく挙げられる。繊維を無秩序に絡み合わせることによって繊維間に空隙が形成され、嵩密度が低く、クッション性に富んだ材料となる。繊維集合体における繊維一本一本の長さは特に限定されず、断面形状も矩形、円形、楕円形、多角形等どのような形状であってもよい。なお、本発明においては、例えば金属たわしを構成する細線状の金属のように、一定の幅や太さをもっている細線状物質も「繊維」に含まれるものとする。ただし、踏み感の点からは、一本一本の繊維の幅あるいは太さは、０．０１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であることが好ましい。また、繊維同士の絡みやすさおよびクッション性の向上の観点から、繊維の一本一本が規則的にまたはランダムにカールしていたり、コイル構造を有していたりすることが好ましい。
【００１７】
本発明の暖房パネル１０におけるクッション層４のもう一つの特徴として、クッション層４を構成する物質自体の熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが挙げられる。熱伝導率が良い程、嵩密度を下げることができ、クッション性を向上させることができるが、コストの点から鑑みて、１Ｗ／ｍ・Ｋ以上とする。好ましくは５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、さらに好ましくは１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特に好ましくは２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。一方、通常１０００Ｗ／ｍ・Ｋ以下、好ましくは９００Ｗ／ｍ・Ｋ以下、より好ましくは８００Ｗ／ｍ・Ｋ以下、さらに好ましくは７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、特に好ましくは７００Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料が使用される。このような熱伝導性に優れた物質をクッション層４に用いることによって、フェルト等の他のクッション性を有する材料をクッション層４として用いた場合と比較して、暖房パネル１０の伝熱効率を大幅に改善することができる。特に、カーペットのように熱伝導率の小さい床表装材を使用した場合においても、効果的に冷暖房を行うことができる。このような熱伝導率を有する物質としては、具体的には、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属の他、炭素繊維も例示できるが、コストの点から鉄、ステンレス鋼、アルミニウムが好ましく用いられる。また、炭素繊維を使用する場合には、熱伝導率の高いピッチ系の高弾性率炭素繊維を使用することが好ましい。
【００１８】
クッション層４を、本発明に規定する嵩密度および熱伝導率が両立された材料、好ましくは炭素繊維および／または金属繊維が絡み合った繊維集合体とすることによって、踏み感と伝熱効率が両立された暖房パネル１０とすることができるが、踏み感と伝熱効率のバランスの観点からは、暖房パネル１０におけるクッション層４の厚さは、通常３ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上であり、一方、通常１００ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以下とする。
【００１９】
クッション層４の下に位置する基材マット１の材質は特に限定されないが、通常、断熱性に富んだ発泡合成樹脂製の板状体であることが好ましく、具体的には、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリ塩化ビニル発泡体、ポリメチルメタクリルレート発泡体、ポリカーボネート発泡体、ポリフェニレンオキサイド発泡体、ポリスチレンとポリエチレン混合物の発泡体などが用いられ、中でも、コストや加工性の点からは、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体が好ましく用いられる。発泡合成樹脂の発泡倍率は、樹脂の種類やクッション層の種類や厚さによっても異なるが、通常、発泡倍率が３〜５０倍程度のものが用いられる。また、本発明の目的の一つである踏み感の改善という観点からは、発泡倍率が５〜２０倍の発泡合成樹脂を使用する場合に、本発明を用いることによる効果が顕著になるため好ましい。基材マット１の厚さは、通常６〜３０ｍｍ程度のものが使用される。
【００２０】
基材マット１の上面に形成される溝２の開口部の幅は、配管３の外径と同じ寸法か、またはこれより僅かに大きくするのが好ましい。溝２の形状は、通常、長さ方向に対して直角に切断した断面がＵ字またはコの字状であり、配管３から表装材への伝熱性や、配管３を埋設する際の施工性の観点からは、好ましくはＵ字状である。溝２に埋設される配管３は、通常、可撓性チューブが使用され、具体的には架橋ポリエチレン管、ポリブテン管、銅管などが挙げられる。また、配管３に通される液体媒体としては、暖房用の場合、温熱媒体が使用され、温水、水蒸気、加熱オイルなどが挙げられるが、好ましくは温水である。冷房用の場合は、冷熱媒体が使用され、通常は冷水の他、エチレングリコール系水溶液、プロピレングリコール系水溶液などの不凍液が挙げられる。
【００２１】
本発明においてクッション層４の基材マット１への積層方法は特に限定されず、暖房パネル１０の施工現場において、基材マット１の上に固定手段を用いずにクッション層４を載置してもよいし、予め固定手段を用いて基材マット１とクッション層４を一体化しておいてもよい。
【００２２】
本発明の暖房パネル１０のクッション層４の上には、必要に応じて表装材が積層される。積層される表装材としては、従来の暖房パネルの表装材として用いられるものを制限なく使用できるが、カーペットなどの比較的柔軟性のある材質の表装材を用いると、本発明の踏み感の改善という効果が顕著に発揮されるため好ましい。
【００２３】
また、本発明の暖房パネル１０は、床暖房パネルとしての用途に限られるものではなく、例えば、壁や天井に敷設して空調機器として使用することも可能である。
【実施例】
【００２４】
クッション層を表１のような構成として、図１の構造を有する暖房パネル３種（実施例１、２および比較例１）を作成した。また、比較例２として、クッション層がない暖房パネルも作成した。各暖房パネルにおける基材マットおよびクッション層の厚みは、それぞれ９ｍｍ、１０ｍｍである。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
作成した暖房パネル実施例１、２、および比較例１、２の上面に、最上層としてカーペット層を設け、これらについて、クッション性と熱伝導性に関する評価を行った。評価方法は下記のとおりである。結果を表２に示す。
【００２７】
＜クッション性＞
カーペット層の上面に、底面積１００００ｍｍ２、重さ８０ｋｇの重りを載せた際の凹み量を測定した。
【００２８】
＜熱伝導性＞
室温２３℃において配管に通湯温度５６．３℃で温水を流通させた状態で、カーペット層下面の、クッション層との境界面（比較例２においては基材マットとの境界面）の温度を測定した。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
クッション性の評価試験から、実施例１、２および比較例１のようにクッション層を設けた暖房パネルは、クッション層がない比較例２の暖房パネルに比べて重りによる暖房パネルの凹み量が増加しており、いずれの場合にもクッション層を設けたことによってクッション性が向上していることが分かる。また、熱伝導性試験の結果からは、比較例１のフェルトをクッション層として使用した場合よりも、本発明で規定する嵩密度および熱伝導率を満たした金属細線からなるクッション層を用いた実施例１や実施例２の方が、境界面の温度が高く、伝熱効率が優れていることが分かる。以上のことから、本発明である実施例１および実施例２の暖房パネルは、比較例１や比較例２の暖房パネルと比較して、クッション性と伝熱効率のバランスに優れた暖房パネルであることが分かる。
【００３１】
以上、現時点において、最も、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ある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冷暖房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】
【００３２】
【図１】本発明の暖房パネルの断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  基材マット
２  溝
３  配管
４  クッション層
１０  暖房パネル
【図１】
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