特開 2024-171365 床暖房パネル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024171365

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】床暖房パネル

(51)【国際特許分類】

   F24D 3/16 20060101AFI20241205BHJP

   F24D 3/14 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

F24D3/16 D

F24D3/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023088327

(22)【出願日】2023-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003568

【氏名又は名称】弁理士法人加藤国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 智也

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 陽介

【テーマコード（参考）】

3L070

【Ｆターム（参考）】

3L070AA02

3L070BD03

3L070BD15

3L070BD20

3L070BD22

(57)【要約】

【課題】伝熱板の成形加工の工程数を削減しても、伝熱板のスプリングバックの抑制を可能にして、コストの低減を実現した床暖房パネルを提供する。
【解決手段】
一方面から前記一方面に対向する他方面に向けて、熱媒体が流れる配管４が配設された溝３を有する平板状の断熱部材２と、断熱部材２の一方面に接して設けられた金属製の上面板５と、上面板５に接触固定された伝熱部８、配管４の他方面側を覆って湾曲する外側の方向に塑性変形して窪んだ線状の突起部１０を有する湾曲部１２、および伝熱部８と湾曲部１２とを接続する連結部１１を有する伝熱板７と、を有している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方面から前記一方面に対向する他方面に向けて、熱媒体が流れる配管が配設された溝を有する平板状の断熱部材と、
前記断熱部材の前記一方面に接して設けられた金属製の上面板と、
前記上面板に接触固定された伝熱部、前記配管の前記他方面側を覆って湾曲する外側の方向に塑性変形して窪んだ線状の突起部を有する湾曲部、および前記伝熱部と前記湾曲部とを接続する連結部を有する伝熱板と、
を備える床暖房パネル。

【請求項2】

前記突起部は、前記伝熱板の長手方向に平行して設けられている、
請求項１に記載の床暖房パネル。

【請求項3】

前記突起部は、前記湾曲部および前記連結部からなる配管収容部の幅方向における中心軸から対称位置に設けられている、
請求項２に記載の床暖房パネル。

【請求項4】

前記突起部は、前記伝熱板の長手方向に直交し、かつ前記伝熱板の長手方向に予め定められた間隔を有して設けられている、
請求項１に記載の床暖房パネル。

【請求項5】

前記突起部は、前記湾曲部から前記連結部にわたって設けられている、
請求項４に記載の床暖房パネル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、床面を加熱して部屋を暖房する床暖房パネルに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、板状の断熱部材の上面に溝が形成され、その溝に設置された熱媒体が流れる配管の側面および下面を覆うとともに、断熱部材の上面に設けられた金属製の上面板に接触固定させる伝熱板を設けた床暖房パネルが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－３０４５９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された床暖房パネルは、上面板の温度のばらつきを抑制するために、配管の側面および下面を覆うとともに、断熱部材の上面に設けられた金属製の上面板に接触固定させる伝熱板を用いている。また伝熱板は、配管内を流れる熱媒体との熱交換を均一に行うため、隙間なく配管と密着させる必要がある。

【0005】

ところで、この伝熱板の成形加工には、プレス加工または塑性加工（ロールフォーミング加工）が用いられるが、伝熱板を隙間なく配管と密着させるには、伝熱板を成形加工する際に、成形加工後のスプリングバックを抑制する必要がある。このスプリングバックを抑制するためには、伝熱板の成形加工を複数の工程に分けて行う必要があり、加えて複数の工程に対応した金型および設備も必要となる。そのため、伝熱板を成形加工する際のコストが高くなり、ひいては床暖房パネルのコストが高くなるといった課題があった。

【0006】

本開示は、上記の課題を解決するものであり、伝熱板の成形加工の工程数を削減しても、成形加工後における伝熱板のスプリングバックの抑制を可能にすることで、コストの低減を実現した床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】

【0007】

本開示にかかる床暖房パネルは、一方面から前記一方面に対向する他方面に向けて、熱媒体が流れる配管が配設された溝を有する平板状の断熱部材と、断熱部材の一方面に接して設けられた金属製の上面板と、上面板に接触固定された伝熱部、配管の他方面側を覆って湾曲する外側の方向に塑性変形して窪んだ線状の突起部を有する湾曲部、および伝熱部と湾曲部とを接続する連結部を有する伝熱板と、を備えたものである。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、伝熱板の成形加工の工程数を削減しても、成形加工後の伝熱板のスプリングバックを抑制することができるので、コストの低減を実現した床暖房パネルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１にかかる床暖房パネルの断面図である。

【図2】実施の形態１にかかる床暖房パネルを構成する伝熱板の斜視図である。

【図3】実施の形態１にかかる床暖房パネルを構成する伝熱板の詳細を示した断面図であり、図２に示すＡ方向から伝熱板を見た断面図である。

【図4】実施の形態１の変形例にかかる床暖房パネルを構成する伝熱板の斜視図である。

【図5】実施の形態１の変形例にかかる床暖房パネルを構成する伝熱板の詳細を示した断面図であり、図４に示すＢ－Ｂ線を含む前後方向に沿って切断した伝熱板の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の対象を実施するための形態について添付の図を参照しながら説明する。各図において、同一または相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化または省略する。なお、本開示の対象は、以下の実施の形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、実施の形態の任意の構成要素の変形、または実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

【0011】

実施の形態１．
図１から図３を参照し、実施の形態１にかかる床暖房パネル１の構成について説明する。図１は、実施の形態１にかかる床暖房パネル１の断面図である。図２は、実施の形態１にかかる床暖房パネル１を構成する伝熱板７の斜視図である。図３は、実施の形態１にかかる床暖房パネル１を構成する伝熱板７の詳細を示した断面図であり、図２に示すＡ方向から伝熱板７を見た断面図である。以下の説明においては、図に示した矢印の方向を用いて床暖房パネル１の構成を説明するが、これは床暖房パネル１にかかる構成の理解を容易にするためのものであり、これにより本開示の対象を限定するものでない。

【0012】

床暖房パネル１は、図１に示すように、断熱部材２、上面板５、配管４および伝熱板７を備えている。断熱部材２は、発泡樹脂ボード、インシュレーションボード、合板またはパーティクルボード等の断熱性を有する平板状の部材である。

【0013】

断熱部材２は、上下方向の上側に一方面としての上面、上下方向の下側に、上面に対向して他方面としての下面を有している。また断熱部材２には、上面から下面に向けて窪んだ溝３が設けられている。溝３は、幅方向の断面で見て矩形である。

【0014】

溝３は、上側から見て、断熱部材２の全体に行き渡るように、蛇行して形成されている。溝３内には、熱媒体が流れる配管４が、溝３に沿って蛇行して配設されている。

【0015】

配管４は、断面が円筒状の管である。配管４は、熱伝導性の高いアルミニウムまたは銅から形成されている。

【0016】

上面板５は、断熱部材２の溝３が設けられた上下方向の上側にある上面に接するように設けられている。上面板５は、例えば、接着剤を用いて断熱部材２に貼り付けられている。上面板５は、熱伝導性の高いアルミニウムまたは銅から形成されている。

【0017】

伝熱板７は、配管４の下方である中央から下側を覆う。伝熱板７は、上面板５と断熱部材２との間に挟持されるようにして、上面板５と接触固定されている。伝熱板７は、溝３に沿うようにして配設されている。伝熱板７は、熱伝導性の高いアルミニウムまたは銅から形成されている。

【0018】

伝熱板７は、図２および図３に示すように、連結部１１、湾曲部１２と突起部１０を有する配管収容部９と、伝熱部８とを有している。伝熱板７は、蛇行するように延びている溝３に設置されるように、長手方向である前後方向に延びて形成されている。

【0019】

配管収容部９は、溝３内に配設されている、配管収容部９は、Ａ方向からみて、Ｕ型の形状をしている。配管収容部９は、その内側に配管４を収容している。配管収容部９は、配管４内を流れる熱媒体の熱を伝熱部８に伝える。

【0020】

湾曲部１２は、配管４の下面側を覆っている。詳しくは、湾曲部１２は、配管４の中央から下側を覆っている。湾曲部１２は、幅方向における断面が、上下方向の下側に凹むように湾曲したアール形状である。湾曲部１２は、配管４の外周の一部と接している。湾曲部１２は、配管４内を流れる熱媒体との間で熱交換を行う。

【0021】

連結部１１は、湾曲部１２と伝熱部８とを接続する。連結部１１は、湾曲部１２の両端にある第二端部１６から溝３の両側面に沿って、上下方向の上側に向けて上面板５に至る第一端部１５まで延びており、第一端部１５で伝熱部８と接続されている。連結部１１は、湾曲部１２が配管４内の熱媒体から受けた熱を伝熱部８に伝える。

【0022】

伝熱部８は、連結部１１における第一端部１５から上面板５に沿って、幅方向の外側に延びている。詳しくは、伝熱部８は、上面板５に沿って、第一端部１５から幅方向の左側と右側の第三端部１７に至るまで延びている。伝熱部８は、上面板５と断熱部材２に挟持されている。これにより伝熱板７は上面板５に接触固定される。伝熱部８は、連結部１１から受けた熱を上面板５に伝える。また配管収容部９に収容されている配管４も、配管収容部９内で固定される。

【0023】

突起部１０は、線状であり、主に湾曲部１２に形成されている。突起部１０は、伝熱板７の湾曲部１２の一部が、湾曲部１２の外側、詳しくは、配管４が接している側とは反対側に突出するように形成されている。突起部１０は、図３に示すように、幅方向における断面が、湾曲部１２の外側の方向に窪んでおり、丸みのあるアール形状を有している。突起部１０は、図３に示すように、配管収容部９の幅方向における中心軸Ｃを基準とした対称位置に２カ所設けられている。また突起部１０は、伝熱板７の前後方向に平行して形成されている。

【0024】

なお図示はしていないが、床暖房パネル１の上側には、床面となる木製のフロア材が敷設されている。そして床暖房パネル１がフロア材を温めることで部屋を暖房する。

【0025】

このように構成した床暖房パネル１の作用について説明する。

【0026】

床暖房パネル１を構成する伝熱板７の材料内部には、図２に示すような伝熱板７の形状に成形加工する際に、塑性域と弾性域が存在している。

【0027】

伝熱板７の成形加工後におけるスプリングバックは、この塑性域と弾性域の割合に影響し、弾性域の割合が多いとスプリングバックも大きくなる。特に、伝熱板７の湾曲部１２は、半円状のアール形状に湾曲した形状に形成されるため、材料の曲げが大きい。

【0028】

従来は、伝熱板７の成形加工の工程を削減すると、伝熱板７の材料内部、特に湾曲部１２の材料内部に占める弾性域の割合が多くなり、スプリングバックが大きくなっていた。そのため、この弾性域の割合を徐々に少なくして、スプリングバックを抑制するのに、伝熱板７の成形加工を複数の工程に分けて行っていた。

【0029】

これに対し、実施の形態１では、伝熱板７の成形加工の際、湾曲部１２に形成された突起部１０が塑性変形するようにした。そのため、例えば、一回の成形加工でも、湾曲部１２の弾性域の割合を大きく減少させる、あるいは無くすことができる。したがって、伝熱板７の成形加工の工程数を削減しても、成形加工後における伝熱板７のスプリングバックを十分抑制することができる。

【0030】

以上、実施の形態１によれば、伝熱板７の湾曲部１２に、伝熱板７を成形加工する際に塑性変形する突起部１０を、伝熱板７の前後方向に平行して設けたので、伝熱板７の成形加工の工程数を削減しても、成形加工後における伝熱板７のスプリングバックを抑制することができる。成形加工のコストを抑制することができるので、床暖房パネル１のコストを低減することができる。また伝熱板７の成形加工の工程数を削減することができるので、床暖房パネル１の製造時間を短縮することができ、床暖房パネル１の生産効率が向上する。

【0031】

また突起部１０を、湾曲部１２の外側の方向に突出するように形成しているので、配管４と伝熱板７との接触を阻害することがない。そのため、配管４と伝熱板７との間の熱交換効率が低下することがない。

【0032】

なお実施の形態１では、図２および図３に示すように、２ヶ所の突起部１０を湾曲部１２に形成したものを示したが、突起部１０は、成形加工の際に塑性変形すればよく、２ヶ所に限定されない。例えば、突起部１０は、湾曲部１２に、１ヶ所または３ヶ所以上設けてもよい。その場合も、同様の効果を得ることができる。

【0033】

実施の形態１の変形例．
次に、実施の形態１にかかる床暖房パネル１の変形例について、図４および図５を用いて説明する。図４は、実施の形態１の変形例にかかる床暖房パネル１を構成する伝熱板１８の斜視図である。図５は、実施の形態１の変形例にかかる床暖房パネル１を構成する伝熱板１８の詳細を示した断面図であり、図４に示すＢ－Ｂ線を含む前後方向に沿って切断した伝熱板１８の断面図である。

【0034】

本変形例が実施の形態１の床暖房パネル１と相違する点は、伝熱板７の代わりに伝熱板１８を備えている点にある。伝熱板１８は、伝熱板１８に形成された突起部２０が、伝熱板７の突起部１０と相違する。以下では、伝熱板７の突起部１０と相違する伝熱板１８の突起部２０について詳細に説明し、それ以外の構成については、実施の形態１で説明した床暖房パネル１が備える構成と同一または同等であるため、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0035】

突起部２０は、線状であり、主に伝熱部８を除く配管収容部１９の連結部１１および湾曲部１２に形成されている。突起部２０は、伝熱板１８の前後方向に直交する幅方向に形成されている。また突起部２０は、図４に間隔Ｄで示すように、伝熱板１８の前後方向に予め定められた間隔を有して設けられている。本変形例では、図４に示すように、突起部２０の間隔Ｄは、配管収容部１９の幅方向の間隔Ｗと同じとしている。突起部２０は、伝熱板１８の連結部１１および湾曲部１２の一部が、配管収容部１９の外側、詳しくは、配管４が接している側とは反対側に突出するように形成されている。突起部２０は、図５に示すように、長手方向における断面が、配管収容部９の外側の方向に窪んでおり、丸みのあるアール形状を有している。

【0036】

この突起部２０も、突起部１０と同様に、伝熱板１８の成形加工の際、塑性変形する。したがって、伝熱板１８の成形加工の工程数を削減しても、成形加工後における伝熱板１８のスプリングバックを十分抑制することができる。

【0037】

以上、実施の形態１の変形例によれば、伝熱板１８を成形加工する際に塑性変形する突起部２０を、伝熱板１８の前後方向に直交し、かつ前後方向に予め定められた間隔を有して、連結部１１および湾曲部１２に設けた。そのため、伝熱板１８の成形加工の工程数を削減しても、成形加工後における伝熱板１８のスプリングバックを抑制することができる。成形加工のコストを抑制することができるので、床暖房パネル１のコストを低減することができる。

【0038】

また伝熱板１８の成形加工の工程数を削減することができるので、床暖房パネル１の製造時間を短縮することができ、床暖房パネル１の生産効率が向上する。

【0039】

また突起部２０を配管収容部１９の外側の方向に突出するように形成したので、配管４と伝熱板１８との接触が阻害されることがない。そのため、配管４と伝熱板１８との間の熱交換効率が低下することがない。

【0040】

なお実施の形態１の変形例では、長手方向の突起部２０の間隔Ｄを、幅方向の配管収容部９の間隔Ｗと同じにしたが、突起部２０は、成形加工の際に塑性変形するのであればよく、必ずしも、間隔Ｄを間隔Ｗと同じにする必要は無い。また、例えば、突起部２０を、実施の形態１と同様に、弾性域の割合が多くなる湾曲部１２のみに設けてもよい。また突起部２０を、伝熱板１８の前後方向に直交する方向から傾斜させてもよい。同様に、実施の形態１で示した突起部１０も、伝熱板７の前後方向に平行な方向から傾斜させてもよい。これらの場合も、実施の形態１および変形例に相当する効果を得ることができる。

【0041】

また実施の形態１で示した突起部１０と実施の形態１の変形例で示した突起部２０を組み合わせることも可能であり、実施の形態１および変形例に相当する効果を得ることができる。

【0042】

以上、上記の実施の形態および変形例に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものである。実施の形態および変形例は、別の公知の技術と組み合わせることが可能である。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、実施の形態および変形例の構成の一部を省略または変更することが可能である。

【0043】

以下に、本開示に含まれ得る態様の例について、付記として明記する。
（付記１）
一方面から前記一方面に対向する他方面に向けて、熱媒体が流れる配管が配設された溝を有する平板状の断熱部材と、
前記断熱部材の前記一方面に接して設けられた金属製の上面板と、
前記上面板に接触固定された伝熱部、前記配管の前記他方面側を覆って湾曲する外側の方向に塑性変形して窪んだ線状の突起部を有する湾曲部、および前記伝熱部と前記湾曲部とを接続する連結部を有する伝熱板と、
を備える床暖房パネル。
床暖房パネル。
（付記２）
前記突起部は、前記伝熱板の長手方向に平行して設けられている、
付記１に記載の床暖房パネル。
（付記３）
前記突起部は、前記湾曲部および前記連結部からなる配管収容部の幅方向における中心軸から対称位置に設けられている、
付記２に記載の床暖房パネル。
（付記４）
前記突起部は、前記伝熱板の長手方向に直交し、かつ前記伝熱板の長手方向に予め定められた間隔を有して設けられている、
付記１に記載の床暖房パネル。
（付記５）
前記突起部は、前記湾曲部から前記連結部にわたって設けられている、
付記４に記載の床暖房パネル。

【符号の説明】

【0044】

１ 床暖房パネル、２ 断熱部材、３ 溝、４ 配管、５ 上面板、７ 伝熱板、８ 伝熱部、９ 配管収容部、１０ 突起部、１１ 連結部、１２ 湾曲部、１５ 第一端部、１６ 第二端部、１７ 第三端部、１８ 伝熱板、１９ 配管収容部、２０ 突起部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】