説明

熱交換マット

【課題】破損しにくく施工性に優れた熱交換マットを提供すること。
【解決手段】平板状のマット板10と、マット板10に配設される温水が流通する配管20と、マット板10に配設される小根太30と、マット板10の表面に貼着される均熱シート40とを備え、小根太30は、樹脂によって形成され、所定の位置に凹部31からなる締結部33が設けられていること。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱交換マットに関し、特に小根太が配設された熱交換マットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、熱交換マットの一例として、床暖房システムに利用される温水マットが知られている。このような温水マットは、例えば特許文献1に示されるように、平板状のマット板と、このマット板の上表面下に敷設された温水配管と、マット板の一部を切り欠いて面一にはめ込まれている小根太と、マット板の上表面に貼り付けられた均熱シートとを備えるものであり、木材からなる小根太を床下地材に対してビスによって固定したり、接着剤によって固定したりするものであった。
【0003】
このように、木材からなる小根太を用いた温水マットでは、例えば材料となる木材の節や密度等の違いにより、個々の小根太の硬さなどにばらつきが生じることがあり、品質が安定せず施工性が低下する虞があった。
【0004】
そこで、例えば特許文献2に示されるように、小根太を樹脂で形成するとともに、この小根太の周囲に不織布を付着したものを床材固定釘の打ち込み箇所として温水マットに組み込んだものが提案されている。
【0005】
確かに、このような小根太によれば、木材のような天然材料ではなく樹脂によって形成されているため、一定の品質の小根太を安定して供給することができるものと考えられる。また、小根太の周囲に不織布を付着していることにより、釘やビスを打ち込んだ場合における小根太の破損に対して一定の抑制効果があると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平7−217920号公報
【特許文献2】特開2008−70111号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献2に記載された小根太は、樹脂によって形成される小根太に対して、単に不織布を巻き付ける等により保護しているに過ぎないため、特に小根太の端部付近に釘やビスを打ち込む場合等に、小根太がひずみに耐えきれず破損してしまう虞があった。
【0008】
また、小根太に釘やビスを打ち込んだ場合に、釘やビスの頭部が小根太から突出することにより、温水マットの上表面を被覆する床材を傷つけたり、床材を浮き上がらせたりしてしまう虞があった。
【0009】
本発明の目的は、上記のような課題を一例として、破損し難く施工性に優れた熱交換マットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
このような課題を解決するため、本発明による熱交換マットは、平板状の基材と、該基材に配設される熱交換媒体が流通する配管と、前記基材に配設される小根太と、前記基材の表面に貼着される均熱シートとを備え、前記小根太は、樹脂によって形成され、所定の位置に凹部からなる締結部が設けられていることを特徴とする。
また、前記締結部は、少なくとも前記小根太の長さ方向における両端部側にそれぞれ設けられていることを特徴とする。
また、前記締結部は、前記小根太の長さ方向における両端部間に所定の距離間隔で設けられていることを特徴とする。
また、前記締結部は複数の前記凹部からなり、該凹部は、前記小根太における幅方向の少なくとも中央部と端部とに設けられていることを特徴とする。
また、前記小根太は、前記締結部が設けられている面と反対側の面に凹凸が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、破損しにくく施工性に優れた熱交換マットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】(a)本発明の一実施の形態に係る温水マットの平面模式図である。(b)図1(a)におけるA−A断面図である。
【図2】(a)図1(a)におけるB部拡大図である。(b)図2(a)におけるC−C断面図である。(c)図2(a)におけるD−D断面図である。
【図3】(a)温水マットの床下地材への取付状態を示す断面模式図である。(b)温水マットの床下地材への取付状態を示す断面模式図である。
【図4】温水マットの上表面に配設される床板の状態を示す平面模式図である。
【図5】(a)本発明の変形例に係る温水マットの平面模式図である。(b)本発明の変形例に係る温水マットの平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。便宜上、同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。なお、本発明は、様々な用途に用いられる熱交換マットに広く適用可能であるが、ここでは本発明を床暖房システムに用いる温水マットに適用した場合の一例について説明する。
【0014】
図1(a),(b)に示すように、温水マット1は、基材としてのマット板10と、マット板10に配設される配管20と、マット板10に配設される小根太30と、マット板10の表面に貼着される均熱シート40(図1(a)において図示省略)とを備えて構成される。マット板10の形状は略板状であり、例えば発泡ポリスチレン等の断熱材によって形成されている。このマット板10には、配管20を配設するための溝部11と小根太30を配設するための切欠部13とが設けられている。溝部11は、例えば直線状部分と曲線状部分とからなる一条の溝によって形成され、マット板10の表面全体に対して略均等に配管20が配設されるように設計される。溝部11の深さは、配管20の外径と略同じかやや大きく形成され、配管20が配置された際に配管20がマット板10の表面上に飛び出さないようになっている(図1(b)参照)。
【0015】
配管20は、例えば架橋ポリエチレンパイプによって構成されており、溝部11の内側に配置されることで、マット板10の表面全体に対して略均等に配設される。配管20内には、熱交換媒体として、例えば温水が流通し、これによって配管20から放熱されるものである。なお、温水はヘッダー25に設けられた流入口から流入し、排出口から排出されるものである。
【0016】
小根太30は、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリフェニルサルフォン(PPSU)等の耐熱性、耐久性に優れたスーパーエンジニアリングプラスチックによってマット板10と同等の厚さをもった板状に形成される。小根太30は、その幅がマット板10に形成された切欠部13の幅と略同等になるように形成されており、切欠部13に嵌め込まれることによって温水マット1の一部を構成する。なお、配管20及び小根太30が配設されたマット板10の上表面には、均熱シート40として例えばアルミ箔が貼着される。
【0017】
図1(a)のB部における小根太30の拡大図である図2(a)に示すように、小根太30の上表面側にはビス等を打ち込むための凹部31からなる締結部33が形成されている。締結部33は小根太30の長さ方向(長手方向)の両端と、該両端に設けられた締結部33から所定の距離間隔で設けられるものである。本実施例では、複数の凹部31の集まりによって1単位の締結部33が構成されるものであり、該締結部33が小根太30の所定の位置に配置される。
【0018】
図示例における締結部33は、5個の凹部31a,31b,31c,31d,31e(区別せず総称するときは、「凹部31」とする)からなり、小根太30の幅方向(短手方向)の略中央部分に凹部31aが設けられ、これを残りの4個の凹部31b乃至31eが囲むように配置されている。凹部31b,31cは凹部31aに対して小根太30の幅方向の一端側に、凹部31d,31eは凹部31aに対して小根太30の幅方向の他端側に配置されており、凹部31b,31c及び凹部31d,凹部31eは、それぞれ小根太30の長さ方向に対して直線状に配置されている。これにより、凹部31b,31c,31d,31eを結ぶことで略正方形が形成され、この中心に凹部31aが配置されることになる。
【0019】
図2(b)、(c)に示される凹部31の内径R及び深さDは、使用されるビス等の締結部材によって適宜変更されるものであるが、一般的に使用されるビス70の形状が例えば、ネジ径=約3.5mm程度、全長=約32mm程度、ネジ長さ=約26mm程度、頭径=約7mm程度である場合において、小根太30の形状が幅W=約45mm程度、高さ(厚み)H=約12mm程度のとき、一例として内径R=約8mm程度、深さD=約8mm程度である。このように、凹部31の内径Rがビスの頭径より大きく、凹部31の深さDがビス70における全長とネジ長さとの差分より大きく形成されることにより、小根太30と床下地材50とをビス70によって固定した際に、ビスの頭部が凹部31内に収まり、小根太30の上表面側に突出することがない(図3参照)。また、凹部31において、ビス70が打ち込まれる部分の厚さTが薄く形成されることにより(上記例では約4mm程度)、ビスによる小根太30の変形が抑制されるため、変形のひずみによる小根太30の破損等が抑制される。
【0020】
凹部31の形状は単純な円筒状でも構わないが、図2(b)、(c)に示されるように、凹部31の上縁部(角部)35及び底面36の隅部36aが曲面状になるように形成されることが好ましい。凹部31の上縁部35が曲面状に形成されることにより、上縁部35の破損等が抑制でき、底面部36の隅部36a(底面と側面との境目)を曲面状に形成することにより、変形による応力が隅部36aに集中することを抑制できる。
【0021】
また、凹部31の底面36において略中心には、すり鉢状(断面形状が楔形)の凹みであるへそ部36bが形成されている。これにより、ビス70を打ち込む際にビス70の先端位置を凹部31の中心位置に容易に合わせることができる。なお、凹部31は小根太30の端部から所定の距離をあけた位置に形成されることが好ましく、例えば上記例における凹部31bでは幅方向の端部から約8mm程度離れた位置にへそ部36bが設けられるものである。
【0022】
なお、小根太30は、マット板10に嵌め込まれて一体となり、その上表面が均熱シート40によって被覆されるものであるが、施工時には作業者によって締結部33が目視できることが好ましい。そのため、例えば、均熱シート40において、小根太30の締結部33に対応する部分に所定の切り込みを形成しておき、施工時には該切り込みを捲り上げておくことによって締結部33を露出させておくようにしても良い。また、均熱シート40において、小根太30の締結部33に対応する部分を予め切り欠いておき、施工時には締結部33を露出させておき、施工終了時に締結部33に対して新たに露出面積分の均熱シートを貼着しても良い。
【0023】
このような構成の温水マット1は、図3(a),(b)に示すように床下地材50の上に載置され、小根太30の締結部33(凹部31)にビス打ちすることで床下地材50に固定される。この際、温水マット1の上表面を被覆する床材60の配置によって、締結部33のどの凹部31にビスを打ち込むかを決めることができる。なお、図示例においては、床下地材50は根太51及び断熱材53の上に配設されるものである。
【0024】
図4に温水マット1の表面を被覆する床材60の配置を模式的に示す。図面上、マット板10、配管20及び小根太30を破線で示してある。なお、図面において上下方向を長手方向、左右方向を短手方向とする。図示例では、床材60同士の短手方向の継ぎ目61が小根太30の上方にくるように配置されており、この継ぎ目61が長手方向の筋を違えて配置されている。このような床材60の配置をした場合、小根太30の上方には継ぎ目61が配置される領域と配置されない領域とができる。
【0025】
ここで、締結部33の上方に床材60の継ぎ目61部分が配置されるときには、図3(a)のように、小根太30の短手方向の端部側に形成された凹部31(図3(a)の例では凹部31b)にビスを打ち、締結部33の上方に床材60の継ぎ目61がないときには、図3(b)のように、小根太30の短手方向の中央部に形成された凹部31aにビスを打つことが好ましい。
【0026】
一般に、床材60の継ぎ目61には、床材60と小根太30との固定のための釘75が、床材60の実63からと小根太30に対して斜めに打ち込まれる。そのため、上記のように、床材60の継ぎ目61の有無によって、締結部33におけるビス打ち位置を変更することにより、釘75が小根太30に打ち込んだビスに当たってしまうことが防止できる。
【0027】
なお、小根太30に形成される締結部33は、各小根太30の両端部に形成される締結部33と、この両端部に形成された締結部33間に所定の距離間隔で形成される締結部33とによって構成される。このように、両端部に加え、両端部間に所定の距離間隔で締結部33を設けることにより、床下地材50に対して均等な力で固定できる。そして、小根太30におけるビスを打ち込む位置が明確となるため、作業員がメジャー等によって打ち込み位置を特定する必要がなくなり施工性が向上する。なお、両端部間に所定の距離間隔で形成される締結部33は、例えば小根太30の配置される間隔や一般的な床材の幅である303mm以下の間隔であることが好ましい。このような場合、使用される小根太30の長さが303mm以下であるときには、小根太の両端のみに締結部が設けられても構わない。
【0028】
なお、小根太30と床下地材50との固定において、作業現場によってはビス等が使用できない場合がある。このような場合には、温水マット1を接着剤によって固定しなくてはならないが、小根太30に接着剤を塗布して接着しようとしても、小根太30の表面は平滑であるため接着剤が乗り難く十分な接着性が担保できない虞があった。そのため、従来は、小根太30がないタイプの温水マット1に接着剤を塗布するようにしていたが、その場合、小根太30入りの温水マット1と小根太30がない温水マット1との2種類を製造する必要があり、製造コストの低減が困難であった。
【0029】
本実施例の小根太30の下表面39(締結部33が設けられた面の反対側の面)は、細かな凹凸が設けられており、小根太30と床下地材50との固定のために接着剤を塗布した際の接着性が担保され、強固に固定することができる。なお、細かな凹凸は、接着剤の接着性を阻害するような平滑な面ではないことを意味するもので、例えば粗面状に形成されていても構わないし、いわゆるエンボス形状に形成されていても構わない。
【0030】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、小根太について、幅が45mm、高さが12mmである例を示したが、これに限定されるものではない。
【0031】
また、各締結部について、凹部が5個形成される例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、1の締結部について1個乃至4個でも構わないし、6個以上としても構わない。ここで、図5(a)に1の締結部133について凹部131(凹部131a,131b,131c)が3個形成される例を示す。締結部133は実施例における締結部33に相当するものであり、また、凹部131は実施例における凹部31に相当し、これと同様の構成となっている。図5(a)に示す変形例では、小根太の幅方向の略中央部分に凹部131aが設けられる。そして、凹部131bは凹部131aに対して小根太の幅方向の一端側に、凹部131cは凹部131aに対して小根太の幅方向の他端側に配置されている。さらに、凹部131bと凹部131cとは、凹部131aを中心として小根太の長さ方向に対して、それぞれ一方側と他方側とにずらして配置されている。これにより、凹部131b,131a,131cは小根太の幅方向及び長さ方向に対して斜めに配置されることになる。
【0032】
また、図5(b)にも同様に1の締結部233について凹部231(凹部231a,231b,231c)が3個形成される例を示す。この変形例においても、締結部233は実施例における締結部33に相当するものであり、また、凹部231は実施例における凹部31に相当し、これと同様の構成となっている。この図5(b)に示す変形例では、小根太の幅方向の略中央部分に凹部231aが設けられる。そして、凹部231bは凹部231aに対して小根太の幅方向の一端側に、凹部231cは凹部231aに対して小根太の幅方向の他端側に配置されている。さらに、凹部231bと凹部231cとは、凹部231aに対して、小根太の長さ方向の同じ一方側に同程度ずらして配置されている。これにより、凹部231a,231b,231cを結ぶことで略二等辺三角形が形成されることになる。なお、このように凹部が3個の場合は、各凹部が小根太の短手方向の中央と端部側の位置にそれぞれ配置されることが好ましいが、これに限定されるものではない。
【0033】
また、締結部を構成する複数の凹部のうちの一箇所のみに締結部材を作用させる例を示したが、これに限定されない。より強固な固定のために、二箇所以上の凹部に対して締結部材を作用させても構わない。
【0034】
また、熱交換マットとして床暖房に用いられる温水マット1が床に配設される例を示したが、これに限定されない。例えば、壁や天井等に配置されても構わないし、熱交換媒体として温水ではなく、冷水を配管に流通して冷房されるようにしても構わない。また、熱交換媒体としては、水以外のオイル等の液体や、液体以外にも気体などの配管内を流通する流体であれば特に限定されるものではない。
【0035】
また、凹部の底面が略水平に構成される例を示したが、これに限定されるものではなく、例えばすり鉢状に形成されても構わない。この場合、すり鉢状部分の傾斜の角度を使用が想定されるビスの頭部の角度に一致させることで、凹部に対するビスの収まりが良くなる。
【符号の説明】
【0036】
1 温水マット(熱交換マット)
10 マット板(基材)
20 配管
30 小根太
31 凹部
33 締結部
40 均熱シート

【特許請求の範囲】
【請求項1】
平板状の基材と、該基材に配設される熱交換媒体が流通する配管と、前記基材に配設される小根太と、前記基材の表面に貼着される均熱シートとを備え、
前記小根太は、樹脂によって形成され、所定の位置に凹部からなる締結部が設けられていることを特徴とする熱交換マット。
【請求項2】
前記締結部は、少なくとも前記小根太の長さ方向における両端部側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1記載の熱交換マット。
【請求項3】
前記締結部は、前記小根太の長さ方向における両端部間に所定の距離間隔で設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の熱交換マット。
【請求項4】
前記締結部は複数の前記凹部からなり、
該凹部は、前記小根太における幅方向の少なくとも中央部と端部とに設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の熱交換マット。
【請求項5】
前記小根太は、前記締結部が設けられている面と反対側の面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載の熱交換マット。

【図1】
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【図2】
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【図4】
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【図5】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−13330(P2012−13330A)
【公開日】平成24年1月19日(2012.1.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−151083(P2010−151083)
【出願日】平成22年7月1日(2010.7.1)
【出願人】(000220262)東京瓦斯株式会社 (1,166)
【Fターム(参考)】