蓄熱ボードおよびその製造方法
【課題】耐久性、保温性、施工性の良好な蓄熱ボードとその製造方法を提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂製第１板材１０２と、該熱可塑性樹脂製第１板材と対向する熱可塑性樹脂製第２板材とを有し、それぞれの周縁部同士を接着することにより、内部に密閉中空部が構成され、該熱可塑性樹脂製第１板材は、内表面側で突出するように複数の凹陥部１１０を外表面に有し、該複数の凹陥部それぞれは、先端に突き合わせ平面部を有し、該突き合わせ平面部が該熱可塑性樹脂製第２板材に突き合わせ溶着することにより、両板材間を延びる環状リブが形成され、該密閉中空部内に蓄熱剤が充填され、さらに面状発熱体を有し、該面状発熱体は、前記熱可塑性樹脂製第２板材の外表面側から前記熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で、前記周囲の熱可塑性樹脂を通じて熱可塑性樹脂製第２板材に圧着される、ことを特徴とする蓄熱ボード１０。
【解決手段】熱可塑性樹脂製第１板材１０２と、該熱可塑性樹脂製第１板材と対向する熱可塑性樹脂製第２板材とを有し、それぞれの周縁部同士を接着することにより、内部に密閉中空部が構成され、該熱可塑性樹脂製第１板材は、内表面側で突出するように複数の凹陥部１１０を外表面に有し、該複数の凹陥部それぞれは、先端に突き合わせ平面部を有し、該突き合わせ平面部が該熱可塑性樹脂製第２板材に突き合わせ溶着することにより、両板材間を延びる環状リブが形成され、該密閉中空部内に蓄熱剤が充填され、さらに面状発熱体を有し、該面状発熱体は、前記熱可塑性樹脂製第２板材の外表面側から前記熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で、前記周囲の熱可塑性樹脂を通じて熱可塑性樹脂製第２板材に圧着される、ことを特徴とする蓄熱ボード１０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱ボードおよびその製造方法に関し、より詳細には、耐久性および保温性に優れ、かつ施工性の良好な蓄熱ボードおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、樹脂製蓄熱ボードが、たとえば建築構造物等に埋め込んで、暖房パネルとして用いられている。
特許文献１は、その例として床暖房設備を開示する。
この床暖房設備は、内部に蓄熱剤を充填した蓄熱用容器を有し、この蓄熱用容器の外表面には、溝部が設けられ、この溝部に熱媒体流通管を配設し、その上にフローリング等の床仕上材を敷設している。
このような構成によれば、熱媒体流通管内を流通する熱媒体の熱が床仕上材に直接伝達されるとともに、下方に逃げる熱は蓄熱剤により蓄熱されるようにされている点において、保温性に優れるが、床暖房設備の施工性に劣る。
より詳細には、蓄熱用容器の外表面には、溝部を設けたうえで、この溝部に熱媒体流通管を配設する必要があり、現場での効率な施工が困難である。
それに対して、特許文献２は、このような施工性を改善した暖房材を開示する。
この暖房材は、内部に中空部を形成するように対向する樹脂パネルを有し、一方の樹脂パネルには、内部に突出する凸部を設け、中空部に配置された面状発熱体を凸部によって他方の樹脂パネルの内壁面に挟み固定し、中空部には、蓄熱剤を充填するようにしている。
このような構成によれば、内部に突出成形される凸部が面状発熱体に圧接することにより、面状発熱体を樹脂パネルの内壁とそれに対向する凸部とにより強固に固定することが可能であるので、組立加工性が高まる。
しかしながら、このような構成では、両樹脂パネルにより、面状発熱体が挟み固定されることから、両樹脂パネル同士の固定が不十分であり、暖房材としての耐久性に問題を生じるとともに、保温性が不十分である。
より詳細には、一方の樹脂パネルに形成される凸部の先端部は、他方の樹脂パネルの内面に溶着されず、面状発熱体を介して両樹脂パネルが連結されるだけで、両樹脂パネルは、その周縁部同士でのみ連結されるに過ぎないことから、特に圧縮荷重が常時負荷される床暖房材に利用する場合には、その耐久性が損なわれる。
【０００３】
その一方、面状発熱体は両樹脂パネルにより形成される密閉中空部内に配置されることになるので、暖房材の上に床仕上材を敷設しても、特許文献１のように、面状発熱体から発熱する熱は、床仕上材に直接伝達されず、一旦蓄熱剤に伝達され、その後に床仕上材に伝達されることになるため、効率的な保温を達成することが困難である。
【特許文献１】特開２００３−１９４３５６
【特許文献２】特開平８−２７３８０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、耐久性および保温性に優れ、かつ施工性の良好な蓄熱ボードおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、本発明の蓄熱ボードは、
熱可塑性樹脂製第１板材と、該熱可塑性樹脂製第１板材と対向する熱可塑性樹脂製第２板材とを有し、
該熱可塑性樹脂製第１板材および該熱可塑性樹脂製第２板材それぞれの周縁部同士を接着することにより、側周面が形成されるとともに、内部に密閉中空部が構成され、
該熱可塑性樹脂製第１板材は、内表面側で突出するように複数の凹陥部を外表面に有し、
該複数の凹陥部それぞれは、先端に突き合わせ平面部を有し、該突き合わせ平面部が該熱可塑性樹脂製第２板材に突き合わせ溶着することにより、両板材間を延びる環状リブが形成され、
該密閉中空部内に蓄熱剤が充填され、
さらに、導電体を熱可塑性樹脂で被覆した線状体からなるメッシュ状の面状発熱体を有し、
該面状発熱体は、前記熱可塑性樹脂製第２板材の外表面側から前記熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で熱可塑性樹脂製第２板材に固着される、構成としている。
【０００６】
以上の構成を有する蓄熱ボードによれば、面状発熱体により発熱した熱を蓄熱剤により蓄熱する際、メッシュ状の面状発熱体が、熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で、熱可塑性樹脂製第２板材に固着され、面状発熱体と熱可塑性樹脂製第２板材とは密着されるので、両者の間で伝熱面積を十分に確保しつつ、特に熱可塑性樹脂製第２板材の外表面側を上に向けて、その上に床仕上材を配置する場合には、面状発熱体により発熱した熱を床仕上材に直接伝達することが可能であり、保温性に優れ、その一方、熱可塑性樹脂製第１板材と熱可塑性樹脂製第２板材とは、複数の凹陥部を介して直接突き合わせ溶着され、両板材間を延びる環状リブにより特に圧縮剛性を確保することにより、耐久性を確保することも可能である。
また、線状体から構成される面状発熱体が熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれているため、蓄熱ボードの使用に際して荷重が加わった場合であっても線状体が切れて面状発熱体の断線による不具合を防止することができる。
さらに、従来のように、板材に溝部を設けたうえで、発熱体としての加熱用の温水パイプやケーブルヒーターをこのような溝部に敷設する必要なしに、熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で熱可塑性樹脂製第２板材に固着するので蓄熱ボードの施工性に優れる。
また、前記面状発熱体の導電体を被覆する熱可塑性樹脂は、前記熱可塑性樹脂製第２板材と同じ種類の樹脂であり、前記面状発熱体は、該熱可塑性樹脂を介して前記熱可塑性樹脂製第２板材に溶着されるのがよい。
さらに、前記複数の凹陥部はそれぞれ、所定の放熱性を確保するように所定面積を有する側周面と、所定の蓄熱量を確保するように所定内容積を有するのがよい。
さらにまた、前記複数の凹陥部はそれぞれ、正六角形の開口を外表面に有し、ハニカム状に配置されるのでもよい。
【０００７】
上記課題を達成するために、本発明の蓄熱ボードの製造方法は、
蓄熱ボードの製造方法であって、
キャビティのまわりに環状に形成され、対向する金型に向かって突出するピンチオフ部がそれぞれ設けられた一対の分割形式の金型の一方のキャビティに対して、導電体を熱可塑性樹脂で被覆した線状体からなる面状発熱体を保持する段階と、
一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、溶融状態の熱可塑性樹脂を一対の分割形式の金型間に垂下させ位置決めする段階と、
溶融状態の熱可塑性樹脂の各々を一対の分割形式の対応する金型のキャビティに押し当てて、一方のキャビティに保持された面状発熱体を一方の熱可塑性樹脂製シート内に埋め込む態様で圧着するとともに、他方の熱可塑性樹脂製シートの他方のキャビティに対向する表面に凹陥部を賦形しつつ、一対の分割形式の金型それぞれのピンチオフ部同士を当接させるように、一対の分割形式の金型を型締して、２条の熱可塑性樹脂製シートを溶着する段階と、を有し、
それにより、ピンチオフ部に対応する周縁部が溶着された密封中空状の板状体を形成し、
さらに、前記密閉中空部内に注入口を介して蓄熱剤を充填する段階と、
前記注入口を閉鎖する段階とを有する、構成としている。
【０００８】
以上の構成を有する蓄熱ボードの製造方法によれば、通常金属またはカーボンブラック等の導電体を熱可塑性樹脂にて被覆した線状体からなる面状発熱体を用いることにより、溶融状態の熱可塑性樹脂から蓄熱ボードを製造する際、熱可塑性樹脂を面状発熱体を保持した対応するキャビティに対して押し当てることにより、面状発熱体を周囲の熱可塑性樹脂を介して熱可塑性樹脂に溶着することが可能であり、従来のように、板材に溝部を設けたうえで、発熱体としての加熱用の温水パイプやケーブルヒーターをこのような溝部に敷設する必要なしに、熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で、メッシュ状の面状発熱体を熱可塑性樹脂製第２板材に圧着することが可能となるから、蓄熱ボードの施工性に優れる。
【０００９】
また、前記賦形段階は、一対の分割形式の金型の前記他方のキャビティに複数設けられた突起体であって、対向する分割形式の金型に向かって先細の形状を有する複数の突起体に対して、対応する熱可塑性樹脂製シートを押し当てることにより、熱可塑性樹脂製シートの表面に複数の突起体に対応する複数の凹陥部を賦形するのがよい。
さらに、前記環状リブの形成段階は、一方の熱可塑性樹脂製シートの表面に形成された前記複数の凹陥部の先端部を他方の熱可塑性樹脂製シートに突き合わせ溶着させる段階を有するのがよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
暖房する対象が床の場合を例として、本発明に係る蓄熱ボード１０の実施形態を、図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。
蓄熱ボード１０は、図１ないし図３に示すように、全体として矩形形状の薄板状であり、樹脂製第１板材１０２と、樹脂製第１板材１０２と対向する樹脂製第２板材１０４とを有し、樹脂製第１板材１０２および樹脂製第２板材１０４それぞれの周縁部同士を溶着することにより、側周面１０６が形成されて、内部に中空部１０８が構成される。後に説明する蓄熱剤を中空部１０８内に充填するのに、側周面１０６に充填剤の注入口１０９が設けられる。
より詳細には、後に説明するように、蓄熱ボード１０をブロー成形により成形する際、樹脂製第１板材１０２と対向する樹脂製第２板材１０４それぞれの周縁部同士を溶着して、側周面１０６を形成した後、側周面１０６に開口を設けて、中空部１０８内に蓄熱剤を充填後に、注入口１０９を溶着して封止するようにしている。
なお、注入口１０９を側周面１０６でなく、樹脂製第１板材１０２および樹脂製第２板材１０４いずれかの表面に設けてもよく、充填する蓄熱剤の量、内部圧力に応じて、封止した注入口１０９からの蓄熱剤の漏れ出しの恐れがある場合には、キャップ式を採用すればよい。
蓄熱剤は、ポリエチレングリコール等のパラフィン系、酢酸ナトリウム水和物、硫酸ナトリウム水和物等の無機系のものを用いることができる。
樹脂製第１板材１０２および樹脂製第２板材１０４を構成する材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ＡＢＳ、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、等の合成樹脂を用いることができる。
板材の強度あるいは剛性を向上するために、タルク、炭酸カルシウムなどの無機充填剤を添加してもよく、熱線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤などの添加剤を添加してもよい。
【００１１】
樹脂製第１板材１０２は、内表面側で突出するように内方に向かって先細の複数の凹陥部１１０を外表面１０３に有する。凹陥部１１０は、有底であり、内表面側に向かって先細の角錐台形状で、開口１０５は、正六角形である。これにより、蓄熱ボード１０を後に説明する、溶融樹脂材料を用いてブロー成形により一体成形する場合、凹陥部１１０に対応する突起部を金型のキャビティに設ける場合、ブロー圧によりキャビティに対して押し付けられて賦形された溶融樹脂材料がキャビティから抜きやすいようにしている。この観点から、凹陥部１１０の内周面１１３と板材との交差角度は、７５ないし８５°、特に約８０°が好適である。
【００１２】
図３および図４に示すように、複数の凹陥部１１０それぞれは、最先細部に突き合わせ平面部１１２を有し、凹陥部１１０の突き合わせ平面部１１２を樹脂製第２板材１０４の内面に対して突き合わせ溶着することにより、両板材１０２、１０４間を延びる環状リブ５０が形成される。この環状リブ５０により、実質的に蓄熱ボード１０の厚みが構成され、蓄熱ボード１０の厚み方向に荷重が負荷される場合に、圧縮強度を確保するようにしている。複数の凹陥部１１０の数、環状リブ５０の高さ等は、このような観点から定めればよい。
【００１３】
複数の凹陥部１１０はそれぞれ、樹脂製第１板材１０２の外表面１０３における開口１０５が正六角形の角錐台であり、外表面上で開口１０５がハニカム状に配置されている。これにより、外表面１０３に最も密に複数の凹陥部１１０を配置することが可能である。複数の凹陥部１１０それぞれの開口１０５の大きさ、凹陥部１１０の深さおよび隣り合う凹陥部１１０同士の間隔について、開口１０５の大きさが大きく、凹陥部１１０の深さが深く、隣合う凹陥部１１０同士の間隔が小さいほど、蓄熱ボード１０全体としての空隙率を向上することが可能であり、軽量化に資する反面、密閉中空部１０８の容積が低減することから、蓄熱剤の注入量が低減し、蓄熱ボード１０の蓄熱特性に影響を与えるとともに、凹陥部１１０の内周面１１３からの放熱特性にも影響が及ぶ。
【００１４】
より詳細には、充填された蓄熱剤により所望の蓄熱特性を得るのに、環状リブ５０の数を増やして圧縮剛性を確保するとすれば、その分、蓄熱ボード１０の密閉中空部１０８の容積が低減することから、蓄熱剤の注入圧力を高めて密閉中空部１０８に注入せざるを得ず、それにより注入口１０９からの蓄熱剤の漏れ出しの危険性が高まる。
【００１５】
つまり、同じ蓄熱特性を得る前提で、蓄熱ボード１０の圧縮剛性と、蓄熱剤の漏れ出しの危険性は、トレードオフの関係にあり、蓄熱ボード１０の用途に応じて、たとえば蓄熱ボード１０を床暖房パネルに用いる場合には、圧縮剛性が必要とされることから、蓄熱剤の漏れ出しの危険性が高まり、そのため、注入口１０９は、キャップ方式とするのがよく、それに対して、たとえば壁あるいは天井暖房パネルに用いる場合には、圧縮剛性がさほど必要とされないことから、蓄熱剤の漏れ出しの危険性は小さく、そのため、注入口１０９はキャップ方式とすることなく、切り抜き開口を溶着により封止するだけでもよい。
【００１６】
このような観点から、外表面１０３における凹陥部１１０の対角線長さ（最大長径）は、５ないし３０ｍｍ、特に５ないし１５ｍｍ程度が好適である。外表面１０３におけるすべての凹陥部１１０の開口面積の合計は、樹脂製第１板材１０２の外表面１０３の面積の１０ないし７０％、特に２０ないし４５％程度が好適である。また、板材１０２、１０４の厚みは、たとえば、床暖房用蓄熱ボード１０の場合であれば、３ないし２０ｍｍ，特に５ないし１０ｍｍ程度が好適である。
一方、図３および図４に示すように、樹脂製第２板材１０４は、樹脂製第１板材１０２と異なり、凹陥部１１０は設けられず、内部に面状発熱体３００が埋め込まれている。
【００１７】
より詳細には、図５および図６に示すように、面状発熱体３００は、たとえば、樹脂製第２板材１０４の全体に亘って、電気抵抗の高い導電体であるニクロム線等の周囲を樹脂３０２で被覆している。特に、樹脂製第２板材１０４の材質と同じ種類の熱可塑性樹脂とすることにより、後に説明するように、溶融状態の熱可塑性樹脂を成形して蓄熱ボード１０を製造する際、樹脂製第２板材１０４に容易に溶着するようにしている。尚、本発明において被覆とは、電線状の導電体をコートするものだけでなく、粉状の導電体を熱可塑性樹脂中に分散配置させた状態を含むものである。
【００１８】
面状発熱体３００は、後に説明するように、溶融状態の熱可塑性樹脂を面状発熱体３００に対して押し当てることにより、樹脂製第２板材１０４の外表面側から内部に埋め込まれる形態で、樹脂製第２板材１０４に固着されており、面状発熱体３００は導電体を被覆する熱可塑性樹脂３０２を介して樹脂製第２板材１０４に密着しており、面状発熱体３００と樹脂製第２板材１０４との間の効率的な熱伝達を可能にしている。ここで、面状発熱体３００は導電体を熱可塑性樹脂で被覆した線状体をメッシュ状とした形態であり、線状体の表面積のうち１/３以上、好ましくは１/２以上の部分が樹脂製第２板材１０４の外表面側から内部に埋没した状態で固着される。
図２に示すように、蓄熱ボード１０は、さらに、面状発熱体３００の運転状態を制御する制御部３０４と、外部電源３０６および面状発熱体３００に電気的に接続されるとともに、制御部３０４により制御され、電源をオンオフする電源装置３０８と、蓄熱剤に蓄熱されている熱量を検出する温度センサー３１０とを有する。
【００１９】
制御部３０４は、蓄熱ボード１０による暖房運転の開始が指令されると、蓄熱ボード１０により暖房対象の床を暖房し、蓄熱ボード１０による暖房運転の停止が指令されると、蓄熱ボード１０による暖房を停止するようにしている。この場合、制御部３０４は、暖房運転中には、温度センサー３１０の検出情報に基づいて、蓄熱ボード１０における蓄熱量が設定蓄熱量になるように、電源装置３０８のオンオフ状態を制御する蓄熱制御処理を実行するようにしている。これにより、面状発熱体３００を無駄に運転させることを防止しながら、暖房対象の床を暖房することが可能となるので、ランニングコストの低下を達成することが可能である。
なお、このような制御は、蓄熱ボード１０による暖房運転の開始および停止などを指定するリモコン操作部を設けることにより行ってもよい。
次に、蓄熱ボード１０の成形装置について、以下に説明する。
図７に示すように、蓄熱ボード１０の成形装置６０は、溶融樹脂の押出装置６２と、押出装置６２の下方に配置された、金型７３の型締装置６４とを有し、押出装置６２から押出された溶融状態の熱可塑性樹脂を型締装置６４に送り、型締装置６４により溶融状態の熱可塑性樹脂を成形するようにしている。
【００２０】
押出装置６２は、従来既知のTダイ７１であり、その詳しい説明は省略するが、細長矩形開口の押出スリットを通じて、溶融状態のシート状熱可塑性樹脂Pが押し出され、型締装置６４の分割金型７３の間に垂下される。この押出装置６２は、樹脂製第１板材１０２および樹脂製第２板材１０４それぞれに対して設けられ、所定間隔を隔てて２条のシート状熱可塑性樹脂Pが垂下されるようにしている。
【００２１】
押出スリットは、鉛直下向きに配置され、押出スリットから押し出されたシート状熱可塑性樹脂Pは、そのまま押出スリットから垂下する形態で、鉛直下向きに送られるようにしている。押出スリットは、その間隔を可変とすることにより、シート状熱可塑性樹脂Pの厚みを変更することが可能である。これにより、シート状熱可塑性樹脂Pが上下方向（押出方向）に一様な厚みを有する状態で、分割金型７３の間に配置される。
型締装置６４は、一対の分割形式の金型７３と、金型７３駆動装置とを有する。
【００２２】
２つの分割形式の金型７３は、キャビティ７４を対向させた状態で配置され、それぞれキャビティ７４が略鉛直方向に沿うように配置される。樹脂製第１板材１０２を成形するキャビティ７４表面には、樹脂製第１板材１０２に設ける複数の凹陥部１１０に応じて複数の突起体が設けられる。より詳細には、金型７３のキャビティ７４の所定位置に、他方の金型７３に向かって突出し、凹陥部の形状に合致する外形を備えた突起体が設けられる。一方、樹脂製第２板材１０４を成形するキャビティ７４表面には、樹脂製第２板材１０４の内部に埋め込む形態で溶着させる面状発熱体３００を保持するようにしている。
【００２３】
２つの分割形式の金型７３それぞれにおいて、キャビティ７４のまわりには、ピンチオフ部７６が形成され、このピンチオフ部７６は、キャビティ７４のまわりに環状に形成され、対向する金型７３に向かって突出する。これにより、２つの分割形式の金型７３を型締する際、それぞれのピンチオフ部７６の先端部が当接し、２条のシート状熱可塑性樹脂Pは、その周縁にパーティングラインが形成されるように溶着され、中空部を閉塞する外周壁が形成される。
【００２４】
金型７３駆動装置については、従来と同様のものであり、その説明は省略するが、２つの分割形式の金型７３はそれぞれ、金型７３駆動装置により駆動され、開位置において、２つの分割金型７３の間に、２条のシート状熱可塑性樹脂Pが所定の間隔を隔てて配置可能なようにされ、一方閉位置において、２つの分割金型７３のピンチオフ部７６が当接し、環状のピンチオフ部７６が互いに当接することにより、２つの分割金型７３内に密閉空間が形成されるようにしている。
分割金型７３には、金型７３を型締したときに両金型７３により形成される密閉空間内から吹き込み圧をかけることが可能なように、従来既知のブローピン（図示せず）が設置されている。
以上の構成を有する蓄熱ボード１０の成形装置６０を利用した蓄熱ボード１０の製造方法について以下に説明する。
まず、樹脂製第２板材１０４を成形する一方の金型７３のキャビティ７４表面に、面状発熱体３００をキャビティ７４の表面に面接触する形態で保持する。
【００２５】
次いで、各々の押出スリットから、貯留された熱可塑性樹脂を単位時間当たり所定押出量で間欠的に押し出すことにより、熱可塑性樹脂はスウェルし、溶融状態のシート状熱可塑性樹脂Pが下方に垂下するように所定の厚みにて所定押出速度で押し出され、分割金型７３の間に２条のシート状熱可塑性樹脂Pを配置する。この場合、２条の熱可塑性樹脂製シートは
次いで、分割金型７３を型締して、金型７３内に密閉空間を形成する。
【００２６】
次いで、ブローピンを介して型締された金型７３内の密閉空間からブロー圧をかけることにより、それぞれのシート状熱可塑性樹脂Pを対応する金型７３のキャビティ７４に向かって押し付けることにより、シート状熱可塑性樹脂Pを賦形する。より詳細には、ピンチオフ部７６の内周面１１３により周壁が賦形されるとともに、樹脂製第１板材１０２用のシート状熱可塑性樹脂Pのキャビティ７４に対向する面には、キャビティ７４の突起体の外形に応じた形状が賦形され、突き合わせ平面部が樹脂製第２板材１０４用のシート状熱可塑性樹脂Pの内面に突き合わせ溶着されて、凹陥部１１０、かくして環状リブ５２が形成され、一方、樹脂製第２板材１０４用のシート状熱可塑性樹脂Pのキャビティ７４に対向する面（外表面）には、キャビティ７４に保持された面状発熱体３００が押し当てられ、面状発熱体３００はシート状熱可塑性樹脂Pの内部に埋め込まれ、周囲を被覆する熱可塑性樹脂を通じてシート状熱可塑性樹脂Pに密着形態で溶着する。
次いで、一対の分割金型７３を型開きして、成形品を取り出し、ピンチオフ部７６の外側のバリ部分Ｂを切断し、以上で成形が完了する。
次いで、蓄熱剤を注入口１０９から密閉中空部１０９内に流し込み、注入口１０９を熱融着等により封止し、温度センサー３１０、制御部３０４および電源装置３０８の電気接続を行って、蓄熱ボード１０が完成する。
【００２７】
以上のように、溶融状態の熱可塑性樹脂を間欠的に押し出すたびに、以上のような工程を繰り返すことにより、蓄熱ボード１０を次々に成形することが可能であり、押出成形により間欠的に溶融状態のシート状熱可塑性樹脂Pとして押し出し、押し出されたシート状熱可塑性樹脂Pを金型７３を用いて所定の形状に賦形することが可能である。
尚、蓄熱ボードの製造方法において２条の熱可塑性樹脂製シートを用いるものとして説明したが、２条の熱可塑性樹脂製シートに代えて円筒状のパリソンを用いて成形することが可能である。
【００２８】
このような蓄熱ボード１０を複数用いて、床暖房パネルとして利用する場合、環状リブ５０を介して樹脂製第１板材１０２と樹脂製第２板材１０４とが強固に溶着されており、特に圧縮剛性が確保可能であることから、床暖房パネルとしての耐久性に優れ、また樹脂製第２板材１０４２の外表面１０７側を上側に向けて、樹脂製第２板材１０４の上に床仕上材を敷設することにより、面状発熱体３００は、樹脂製第２板材１０４の外表面１０７側から樹脂製第２板材１０４の内部に埋め込まれていることから、面状発熱体３００から発熱する熱は、樹脂製第２板材１０４の外表面１０７に接する床仕上材に直接伝達されることから、効率的に保温することが可能である。
【００２９】
成形手順として、上述のように、分割金型７３を型締することにより、分割金型７３内に密閉空間を形成し、この密閉空間からブロー圧をかけることにより、樹脂材料を成形するだけでなく、成形前にシート状樹脂とする場合には、分割金型７３を型締する前にキャビティ７４と樹脂材料との間に密閉空間を形成し、キャビティ７４側から樹脂材料を吸引することにより、樹脂材料を予備賦形し、さらに分割金型７３を型締後、同様に密閉空間からブロー圧をかけることにより、樹脂材料を本賦形するのでもよい。
【００３０】
この方法によれば、本賦形前に予備賦形することにより、複雑な形状の成形であっても良好な成形性を確保することができる。さらに、分割金型７３を型締する際、キャビティ７４側から樹脂材料を吸引しつつ密閉空間からブロー圧をかけることにより、樹脂材料を賦形するのでもよい。この方法によれば、吸引によりキャビティ７４の凹部に溜まった空気を除去しつつブロー圧をかけることにより、同様に良好な成形性を確保することが可能である。
【００３１】
以上の構成を有する蓄熱ボード１０によれば、面状発熱体３００により発熱した熱を蓄熱剤により蓄熱する際、周囲を熱可塑性樹脂で被覆した面状発熱体３００が、熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で、周囲の熱可塑性樹脂を通じて熱可塑性樹脂製第２板材に固着され、面状発熱体３００と熱可塑性樹脂製第２板材とは密着されるので、両者の間で伝熱面積を十分に確保しつつ、特に熱可塑性樹脂製第２板材の外表面側を上に向けて、その上に床仕上材を配置する場合には、面状発熱体３００により発熱した熱を床仕上材に直接伝達することが可能であり、保温性に優れ、その一方、熱可塑性樹脂製第１板材と熱可塑性樹脂製第２板材とは、複数の凹陥部を介して直接突き合わせ溶着され、両板材間を延びる環状リブにより特に圧縮剛性を確保することにより、耐久性を確保することも可能である。
【００３２】
さらに、従来のように、板材に溝部を設けたうえで、発熱体としての加熱用の温水パイプやケーブルヒーターをこのような溝部に敷設する必要なしに、熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で、面状発熱体３００の導電体を被覆する熱可塑性樹脂を通じて熱可塑性樹脂製第２板材に固着するので蓄熱ボード１０の施工性に優れる。
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内において、当業者であれば、種々の修正あるいは変更が可能である。
たとえば、本実施形態においては、正六角形の角錐台状の複数の凹陥部１１０を板材の表面にハニカム状に配置する場合を説明したが、それに限定されることなく、たとえば円形開口の円錐台状の複数の凹陥部１１０を千鳥格子状に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る蓄熱ボード１０のおもて面の平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る蓄熱ボード１０の裏面の平面図である。
【図３】（a）図は、図１のシェルの部分拡大図、（b）は、（a）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（c）図は、（a）図のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る蓄熱ボード１０のシェルの部分断面斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る蓄熱ボード１０の断面図である。
【図６】図５のA部の部分詳細図である。
【図７】本発明の実施形態に係る蓄熱ボード１０の成形装置６０の概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
P シート状熱可塑性樹脂P
１０ 蓄熱ボード
６０ 成形装置
６２ 押し出し装置
６４ 型締装置
７１ Tダイ
７３ 金型
７４ キャビティ
７６ ピンチオフ部
１０２ 樹脂製第１板材
１０３ 外表面
１０４ 樹脂製第２板材
１０５ 開口
１０６ 周側面
１０７ 外表面
１０８ 密閉中空部
１０９ 注入口
１１０ 凹陥部
１１２ 平面部
１１３ 内周面
２００ 窪み
２０２ 底面
２０４ 周側面
２０６ 環状傾斜部
２０８ 環状立ち上がり部
２１０ 第２凹陥部
２１１ 先端部
３００ 面状発熱体
３０４ 制御部
３０６ 外部電源
３０８ 電源装置
３１０ 温度センサー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱ボードおよびその製造方法に関し、より詳細には、耐久性および保温性に優れ、かつ施工性の良好な蓄熱ボードおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、樹脂製蓄熱ボードが、たとえば建築構造物等に埋め込んで、暖房パネルとして用いられている。
特許文献１は、その例として床暖房設備を開示する。
この床暖房設備は、内部に蓄熱剤を充填した蓄熱用容器を有し、この蓄熱用容器の外表面には、溝部が設けられ、この溝部に熱媒体流通管を配設し、その上にフローリング等の床仕上材を敷設している。
このような構成によれば、熱媒体流通管内を流通する熱媒体の熱が床仕上材に直接伝達されるとともに、下方に逃げる熱は蓄熱剤により蓄熱されるようにされている点において、保温性に優れるが、床暖房設備の施工性に劣る。
より詳細には、蓄熱用容器の外表面には、溝部を設けたうえで、この溝部に熱媒体流通管を配設する必要があり、現場での効率な施工が困難である。
それに対して、特許文献２は、このような施工性を改善した暖房材を開示する。
この暖房材は、内部に中空部を形成するように対向する樹脂パネルを有し、一方の樹脂パネルには、内部に突出する凸部を設け、中空部に配置された面状発熱体を凸部によって他方の樹脂パネルの内壁面に挟み固定し、中空部には、蓄熱剤を充填するようにしている。
このような構成によれば、内部に突出成形される凸部が面状発熱体に圧接することにより、面状発熱体を樹脂パネルの内壁とそれに対向する凸部とにより強固に固定することが可能であるので、組立加工性が高まる。
しかしながら、このような構成では、両樹脂パネルにより、面状発熱体が挟み固定されることから、両樹脂パネル同士の固定が不十分であり、暖房材としての耐久性に問題を生じるとともに、保温性が不十分である。
より詳細には、一方の樹脂パネルに形成される凸部の先端部は、他方の樹脂パネルの内面に溶着されず、面状発熱体を介して両樹脂パネルが連結されるだけで、両樹脂パネルは、その周縁部同士でのみ連結されるに過ぎないことから、特に圧縮荷重が常時負荷される床暖房材に利用する場合には、その耐久性が損なわれる。
【０００３】
その一方、面状発熱体は両樹脂パネルにより形成される密閉中空部内に配置されることになるので、暖房材の上に床仕上材を敷設しても、特許文献１のように、面状発熱体から発熱する熱は、床仕上材に直接伝達されず、一旦蓄熱剤に伝達され、その後に床仕上材に伝達されることになるため、効率的な保温を達成することが困難である。
【特許文献１】特開２００３−１９４３５６
【特許文献２】特開平８−２７３８０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、耐久性および保温性に優れ、かつ施工性の良好な蓄熱ボードおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、本発明の蓄熱ボードは、
熱可塑性樹脂製第１板材と、該熱可塑性樹脂製第１板材と対向する熱可塑性樹脂製第２板材とを有し、
該熱可塑性樹脂製第１板材および該熱可塑性樹脂製第２板材それぞれの周縁部同士を接着することにより、側周面が形成されるとともに、内部に密閉中空部が構成され、
該熱可塑性樹脂製第１板材は、内表面側で突出するように複数の凹陥部を外表面に有し、
該複数の凹陥部それぞれは、先端に突き合わせ平面部を有し、該突き合わせ平面部が該熱可塑性樹脂製第２板材に突き合わせ溶着することにより、両板材間を延びる環状リブが形成され、
該密閉中空部内に蓄熱剤が充填され、
さらに、導電体を熱可塑性樹脂で被覆した線状体からなるメッシュ状の面状発熱体を有し、
該面状発熱体は、前記熱可塑性樹脂製第２板材の外表面側から前記熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で熱可塑性樹脂製第２板材に固着される、構成としている。
【０００６】
以上の構成を有する蓄熱ボードによれば、面状発熱体により発熱した熱を蓄熱剤により蓄熱する際、メッシュ状の面状発熱体が、熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で、熱可塑性樹脂製第２板材に固着され、面状発熱体と熱可塑性樹脂製第２板材とは密着されるので、両者の間で伝熱面積を十分に確保しつつ、特に熱可塑性樹脂製第２板材の外表面側を上に向けて、その上に床仕上材を配置する場合には、面状発熱体により発熱した熱を床仕上材に直接伝達することが可能であり、保温性に優れ、その一方、熱可塑性樹脂製第１板材と熱可塑性樹脂製第２板材とは、複数の凹陥部を介して直接突き合わせ溶着され、両板材間を延びる環状リブにより特に圧縮剛性を確保することにより、耐久性を確保することも可能である。
また、線状体から構成される面状発熱体が熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれているため、蓄熱ボードの使用に際して荷重が加わった場合であっても線状体が切れて面状発熱体の断線による不具合を防止することができる。
さらに、従来のように、板材に溝部を設けたうえで、発熱体としての加熱用の温水パイプやケーブルヒーターをこのような溝部に敷設する必要なしに、熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で熱可塑性樹脂製第２板材に固着するので蓄熱ボードの施工性に優れる。
また、前記面状発熱体の導電体を被覆する熱可塑性樹脂は、前記熱可塑性樹脂製第２板材と同じ種類の樹脂であり、前記面状発熱体は、該熱可塑性樹脂を介して前記熱可塑性樹脂製第２板材に溶着されるのがよい。
さらに、前記複数の凹陥部はそれぞれ、所定の放熱性を確保するように所定面積を有する側周面と、所定の蓄熱量を確保するように所定内容積を有するのがよい。
さらにまた、前記複数の凹陥部はそれぞれ、正六角形の開口を外表面に有し、ハニカム状に配置されるのでもよい。
【０００７】
上記課題を達成するために、本発明の蓄熱ボードの製造方法は、
蓄熱ボードの製造方法であって、
キャビティのまわりに環状に形成され、対向する金型に向かって突出するピンチオフ部がそれぞれ設けられた一対の分割形式の金型の一方のキャビティに対して、導電体を熱可塑性樹脂で被覆した線状体からなる面状発熱体を保持する段階と、
一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、溶融状態の熱可塑性樹脂を一対の分割形式の金型間に垂下させ位置決めする段階と、
溶融状態の熱可塑性樹脂の各々を一対の分割形式の対応する金型のキャビティに押し当てて、一方のキャビティに保持された面状発熱体を一方の熱可塑性樹脂製シート内に埋め込む態様で圧着するとともに、他方の熱可塑性樹脂製シートの他方のキャビティに対向する表面に凹陥部を賦形しつつ、一対の分割形式の金型それぞれのピンチオフ部同士を当接させるように、一対の分割形式の金型を型締して、２条の熱可塑性樹脂製シートを溶着する段階と、を有し、
それにより、ピンチオフ部に対応する周縁部が溶着された密封中空状の板状体を形成し、
さらに、前記密閉中空部内に注入口を介して蓄熱剤を充填する段階と、
前記注入口を閉鎖する段階とを有する、構成としている。
【０００８】
以上の構成を有する蓄熱ボードの製造方法によれば、通常金属またはカーボンブラック等の導電体を熱可塑性樹脂にて被覆した線状体からなる面状発熱体を用いることにより、溶融状態の熱可塑性樹脂から蓄熱ボードを製造する際、熱可塑性樹脂を面状発熱体を保持した対応するキャビティに対して押し当てることにより、面状発熱体を周囲の熱可塑性樹脂を介して熱可塑性樹脂に溶着することが可能であり、従来のように、板材に溝部を設けたうえで、発熱体としての加熱用の温水パイプやケーブルヒーターをこのような溝部に敷設する必要なしに、熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で、メッシュ状の面状発熱体を熱可塑性樹脂製第２板材に圧着することが可能となるから、蓄熱ボードの施工性に優れる。
【０００９】
また、前記賦形段階は、一対の分割形式の金型の前記他方のキャビティに複数設けられた突起体であって、対向する分割形式の金型に向かって先細の形状を有する複数の突起体に対して、対応する熱可塑性樹脂製シートを押し当てることにより、熱可塑性樹脂製シートの表面に複数の突起体に対応する複数の凹陥部を賦形するのがよい。
さらに、前記環状リブの形成段階は、一方の熱可塑性樹脂製シートの表面に形成された前記複数の凹陥部の先端部を他方の熱可塑性樹脂製シートに突き合わせ溶着させる段階を有するのがよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
暖房する対象が床の場合を例として、本発明に係る蓄熱ボード１０の実施形態を、図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。
蓄熱ボード１０は、図１ないし図３に示すように、全体として矩形形状の薄板状であり、樹脂製第１板材１０２と、樹脂製第１板材１０２と対向する樹脂製第２板材１０４とを有し、樹脂製第１板材１０２および樹脂製第２板材１０４それぞれの周縁部同士を溶着することにより、側周面１０６が形成されて、内部に中空部１０８が構成される。後に説明する蓄熱剤を中空部１０８内に充填するのに、側周面１０６に充填剤の注入口１０９が設けられる。
より詳細には、後に説明するように、蓄熱ボード１０をブロー成形により成形する際、樹脂製第１板材１０２と対向する樹脂製第２板材１０４それぞれの周縁部同士を溶着して、側周面１０６を形成した後、側周面１０６に開口を設けて、中空部１０８内に蓄熱剤を充填後に、注入口１０９を溶着して封止するようにしている。
なお、注入口１０９を側周面１０６でなく、樹脂製第１板材１０２および樹脂製第２板材１０４いずれかの表面に設けてもよく、充填する蓄熱剤の量、内部圧力に応じて、封止した注入口１０９からの蓄熱剤の漏れ出しの恐れがある場合には、キャップ式を採用すればよい。
蓄熱剤は、ポリエチレングリコール等のパラフィン系、酢酸ナトリウム水和物、硫酸ナトリウム水和物等の無機系のものを用いることができる。
樹脂製第１板材１０２および樹脂製第２板材１０４を構成する材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ＡＢＳ、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、等の合成樹脂を用いることができる。
板材の強度あるいは剛性を向上するために、タルク、炭酸カルシウムなどの無機充填剤を添加してもよく、熱線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤などの添加剤を添加してもよい。
【００１１】
樹脂製第１板材１０２は、内表面側で突出するように内方に向かって先細の複数の凹陥部１１０を外表面１０３に有する。凹陥部１１０は、有底であり、内表面側に向かって先細の角錐台形状で、開口１０５は、正六角形である。これにより、蓄熱ボード１０を後に説明する、溶融樹脂材料を用いてブロー成形により一体成形する場合、凹陥部１１０に対応する突起部を金型のキャビティに設ける場合、ブロー圧によりキャビティに対して押し付けられて賦形された溶融樹脂材料がキャビティから抜きやすいようにしている。この観点から、凹陥部１１０の内周面１１３と板材との交差角度は、７５ないし８５°、特に約８０°が好適である。
【００１２】
図３および図４に示すように、複数の凹陥部１１０それぞれは、最先細部に突き合わせ平面部１１２を有し、凹陥部１１０の突き合わせ平面部１１２を樹脂製第２板材１０４の内面に対して突き合わせ溶着することにより、両板材１０２、１０４間を延びる環状リブ５０が形成される。この環状リブ５０により、実質的に蓄熱ボード１０の厚みが構成され、蓄熱ボード１０の厚み方向に荷重が負荷される場合に、圧縮強度を確保するようにしている。複数の凹陥部１１０の数、環状リブ５０の高さ等は、このような観点から定めればよい。
【００１３】
複数の凹陥部１１０はそれぞれ、樹脂製第１板材１０２の外表面１０３における開口１０５が正六角形の角錐台であり、外表面上で開口１０５がハニカム状に配置されている。これにより、外表面１０３に最も密に複数の凹陥部１１０を配置することが可能である。複数の凹陥部１１０それぞれの開口１０５の大きさ、凹陥部１１０の深さおよび隣り合う凹陥部１１０同士の間隔について、開口１０５の大きさが大きく、凹陥部１１０の深さが深く、隣合う凹陥部１１０同士の間隔が小さいほど、蓄熱ボード１０全体としての空隙率を向上することが可能であり、軽量化に資する反面、密閉中空部１０８の容積が低減することから、蓄熱剤の注入量が低減し、蓄熱ボード１０の蓄熱特性に影響を与えるとともに、凹陥部１１０の内周面１１３からの放熱特性にも影響が及ぶ。
【００１４】
より詳細には、充填された蓄熱剤により所望の蓄熱特性を得るのに、環状リブ５０の数を増やして圧縮剛性を確保するとすれば、その分、蓄熱ボード１０の密閉中空部１０８の容積が低減することから、蓄熱剤の注入圧力を高めて密閉中空部１０８に注入せざるを得ず、それにより注入口１０９からの蓄熱剤の漏れ出しの危険性が高まる。
【００１５】
つまり、同じ蓄熱特性を得る前提で、蓄熱ボード１０の圧縮剛性と、蓄熱剤の漏れ出しの危険性は、トレードオフの関係にあり、蓄熱ボード１０の用途に応じて、たとえば蓄熱ボード１０を床暖房パネルに用いる場合には、圧縮剛性が必要とされることから、蓄熱剤の漏れ出しの危険性が高まり、そのため、注入口１０９は、キャップ方式とするのがよく、それに対して、たとえば壁あるいは天井暖房パネルに用いる場合には、圧縮剛性がさほど必要とされないことから、蓄熱剤の漏れ出しの危険性は小さく、そのため、注入口１０９はキャップ方式とすることなく、切り抜き開口を溶着により封止するだけでもよい。
【００１６】
このような観点から、外表面１０３における凹陥部１１０の対角線長さ（最大長径）は、５ないし３０ｍｍ、特に５ないし１５ｍｍ程度が好適である。外表面１０３におけるすべての凹陥部１１０の開口面積の合計は、樹脂製第１板材１０２の外表面１０３の面積の１０ないし７０％、特に２０ないし４５％程度が好適である。また、板材１０２、１０４の厚みは、たとえば、床暖房用蓄熱ボード１０の場合であれば、３ないし２０ｍｍ，特に５ないし１０ｍｍ程度が好適である。
一方、図３および図４に示すように、樹脂製第２板材１０４は、樹脂製第１板材１０２と異なり、凹陥部１１０は設けられず、内部に面状発熱体３００が埋め込まれている。
【００１７】
より詳細には、図５および図６に示すように、面状発熱体３００は、たとえば、樹脂製第２板材１０４の全体に亘って、電気抵抗の高い導電体であるニクロム線等の周囲を樹脂３０２で被覆している。特に、樹脂製第２板材１０４の材質と同じ種類の熱可塑性樹脂とすることにより、後に説明するように、溶融状態の熱可塑性樹脂を成形して蓄熱ボード１０を製造する際、樹脂製第２板材１０４に容易に溶着するようにしている。尚、本発明において被覆とは、電線状の導電体をコートするものだけでなく、粉状の導電体を熱可塑性樹脂中に分散配置させた状態を含むものである。
【００１８】
面状発熱体３００は、後に説明するように、溶融状態の熱可塑性樹脂を面状発熱体３００に対して押し当てることにより、樹脂製第２板材１０４の外表面側から内部に埋め込まれる形態で、樹脂製第２板材１０４に固着されており、面状発熱体３００は導電体を被覆する熱可塑性樹脂３０２を介して樹脂製第２板材１０４に密着しており、面状発熱体３００と樹脂製第２板材１０４との間の効率的な熱伝達を可能にしている。ここで、面状発熱体３００は導電体を熱可塑性樹脂で被覆した線状体をメッシュ状とした形態であり、線状体の表面積のうち１/３以上、好ましくは１/２以上の部分が樹脂製第２板材１０４の外表面側から内部に埋没した状態で固着される。
図２に示すように、蓄熱ボード１０は、さらに、面状発熱体３００の運転状態を制御する制御部３０４と、外部電源３０６および面状発熱体３００に電気的に接続されるとともに、制御部３０４により制御され、電源をオンオフする電源装置３０８と、蓄熱剤に蓄熱されている熱量を検出する温度センサー３１０とを有する。
【００１９】
制御部３０４は、蓄熱ボード１０による暖房運転の開始が指令されると、蓄熱ボード１０により暖房対象の床を暖房し、蓄熱ボード１０による暖房運転の停止が指令されると、蓄熱ボード１０による暖房を停止するようにしている。この場合、制御部３０４は、暖房運転中には、温度センサー３１０の検出情報に基づいて、蓄熱ボード１０における蓄熱量が設定蓄熱量になるように、電源装置３０８のオンオフ状態を制御する蓄熱制御処理を実行するようにしている。これにより、面状発熱体３００を無駄に運転させることを防止しながら、暖房対象の床を暖房することが可能となるので、ランニングコストの低下を達成することが可能である。
なお、このような制御は、蓄熱ボード１０による暖房運転の開始および停止などを指定するリモコン操作部を設けることにより行ってもよい。
次に、蓄熱ボード１０の成形装置について、以下に説明する。
図７に示すように、蓄熱ボード１０の成形装置６０は、溶融樹脂の押出装置６２と、押出装置６２の下方に配置された、金型７３の型締装置６４とを有し、押出装置６２から押出された溶融状態の熱可塑性樹脂を型締装置６４に送り、型締装置６４により溶融状態の熱可塑性樹脂を成形するようにしている。
【００２０】
押出装置６２は、従来既知のTダイ７１であり、その詳しい説明は省略するが、細長矩形開口の押出スリットを通じて、溶融状態のシート状熱可塑性樹脂Pが押し出され、型締装置６４の分割金型７３の間に垂下される。この押出装置６２は、樹脂製第１板材１０２および樹脂製第２板材１０４それぞれに対して設けられ、所定間隔を隔てて２条のシート状熱可塑性樹脂Pが垂下されるようにしている。
【００２１】
押出スリットは、鉛直下向きに配置され、押出スリットから押し出されたシート状熱可塑性樹脂Pは、そのまま押出スリットから垂下する形態で、鉛直下向きに送られるようにしている。押出スリットは、その間隔を可変とすることにより、シート状熱可塑性樹脂Pの厚みを変更することが可能である。これにより、シート状熱可塑性樹脂Pが上下方向（押出方向）に一様な厚みを有する状態で、分割金型７３の間に配置される。
型締装置６４は、一対の分割形式の金型７３と、金型７３駆動装置とを有する。
【００２２】
２つの分割形式の金型７３は、キャビティ７４を対向させた状態で配置され、それぞれキャビティ７４が略鉛直方向に沿うように配置される。樹脂製第１板材１０２を成形するキャビティ７４表面には、樹脂製第１板材１０２に設ける複数の凹陥部１１０に応じて複数の突起体が設けられる。より詳細には、金型７３のキャビティ７４の所定位置に、他方の金型７３に向かって突出し、凹陥部の形状に合致する外形を備えた突起体が設けられる。一方、樹脂製第２板材１０４を成形するキャビティ７４表面には、樹脂製第２板材１０４の内部に埋め込む形態で溶着させる面状発熱体３００を保持するようにしている。
【００２３】
２つの分割形式の金型７３それぞれにおいて、キャビティ７４のまわりには、ピンチオフ部７６が形成され、このピンチオフ部７６は、キャビティ７４のまわりに環状に形成され、対向する金型７３に向かって突出する。これにより、２つの分割形式の金型７３を型締する際、それぞれのピンチオフ部７６の先端部が当接し、２条のシート状熱可塑性樹脂Pは、その周縁にパーティングラインが形成されるように溶着され、中空部を閉塞する外周壁が形成される。
【００２４】
金型７３駆動装置については、従来と同様のものであり、その説明は省略するが、２つの分割形式の金型７３はそれぞれ、金型７３駆動装置により駆動され、開位置において、２つの分割金型７３の間に、２条のシート状熱可塑性樹脂Pが所定の間隔を隔てて配置可能なようにされ、一方閉位置において、２つの分割金型７３のピンチオフ部７６が当接し、環状のピンチオフ部７６が互いに当接することにより、２つの分割金型７３内に密閉空間が形成されるようにしている。
分割金型７３には、金型７３を型締したときに両金型７３により形成される密閉空間内から吹き込み圧をかけることが可能なように、従来既知のブローピン（図示せず）が設置されている。
以上の構成を有する蓄熱ボード１０の成形装置６０を利用した蓄熱ボード１０の製造方法について以下に説明する。
まず、樹脂製第２板材１０４を成形する一方の金型７３のキャビティ７４表面に、面状発熱体３００をキャビティ７４の表面に面接触する形態で保持する。
【００２５】
次いで、各々の押出スリットから、貯留された熱可塑性樹脂を単位時間当たり所定押出量で間欠的に押し出すことにより、熱可塑性樹脂はスウェルし、溶融状態のシート状熱可塑性樹脂Pが下方に垂下するように所定の厚みにて所定押出速度で押し出され、分割金型７３の間に２条のシート状熱可塑性樹脂Pを配置する。この場合、２条の熱可塑性樹脂製シートは
次いで、分割金型７３を型締して、金型７３内に密閉空間を形成する。
【００２６】
次いで、ブローピンを介して型締された金型７３内の密閉空間からブロー圧をかけることにより、それぞれのシート状熱可塑性樹脂Pを対応する金型７３のキャビティ７４に向かって押し付けることにより、シート状熱可塑性樹脂Pを賦形する。より詳細には、ピンチオフ部７６の内周面１１３により周壁が賦形されるとともに、樹脂製第１板材１０２用のシート状熱可塑性樹脂Pのキャビティ７４に対向する面には、キャビティ７４の突起体の外形に応じた形状が賦形され、突き合わせ平面部が樹脂製第２板材１０４用のシート状熱可塑性樹脂Pの内面に突き合わせ溶着されて、凹陥部１１０、かくして環状リブ５２が形成され、一方、樹脂製第２板材１０４用のシート状熱可塑性樹脂Pのキャビティ７４に対向する面（外表面）には、キャビティ７４に保持された面状発熱体３００が押し当てられ、面状発熱体３００はシート状熱可塑性樹脂Pの内部に埋め込まれ、周囲を被覆する熱可塑性樹脂を通じてシート状熱可塑性樹脂Pに密着形態で溶着する。
次いで、一対の分割金型７３を型開きして、成形品を取り出し、ピンチオフ部７６の外側のバリ部分Ｂを切断し、以上で成形が完了する。
次いで、蓄熱剤を注入口１０９から密閉中空部１０９内に流し込み、注入口１０９を熱融着等により封止し、温度センサー３１０、制御部３０４および電源装置３０８の電気接続を行って、蓄熱ボード１０が完成する。
【００２７】
以上のように、溶融状態の熱可塑性樹脂を間欠的に押し出すたびに、以上のような工程を繰り返すことにより、蓄熱ボード１０を次々に成形することが可能であり、押出成形により間欠的に溶融状態のシート状熱可塑性樹脂Pとして押し出し、押し出されたシート状熱可塑性樹脂Pを金型７３を用いて所定の形状に賦形することが可能である。
尚、蓄熱ボードの製造方法において２条の熱可塑性樹脂製シートを用いるものとして説明したが、２条の熱可塑性樹脂製シートに代えて円筒状のパリソンを用いて成形することが可能である。
【００２８】
このような蓄熱ボード１０を複数用いて、床暖房パネルとして利用する場合、環状リブ５０を介して樹脂製第１板材１０２と樹脂製第２板材１０４とが強固に溶着されており、特に圧縮剛性が確保可能であることから、床暖房パネルとしての耐久性に優れ、また樹脂製第２板材１０４２の外表面１０７側を上側に向けて、樹脂製第２板材１０４の上に床仕上材を敷設することにより、面状発熱体３００は、樹脂製第２板材１０４の外表面１０７側から樹脂製第２板材１０４の内部に埋め込まれていることから、面状発熱体３００から発熱する熱は、樹脂製第２板材１０４の外表面１０７に接する床仕上材に直接伝達されることから、効率的に保温することが可能である。
【００２９】
成形手順として、上述のように、分割金型７３を型締することにより、分割金型７３内に密閉空間を形成し、この密閉空間からブロー圧をかけることにより、樹脂材料を成形するだけでなく、成形前にシート状樹脂とする場合には、分割金型７３を型締する前にキャビティ７４と樹脂材料との間に密閉空間を形成し、キャビティ７４側から樹脂材料を吸引することにより、樹脂材料を予備賦形し、さらに分割金型７３を型締後、同様に密閉空間からブロー圧をかけることにより、樹脂材料を本賦形するのでもよい。
【００３０】
この方法によれば、本賦形前に予備賦形することにより、複雑な形状の成形であっても良好な成形性を確保することができる。さらに、分割金型７３を型締する際、キャビティ７４側から樹脂材料を吸引しつつ密閉空間からブロー圧をかけることにより、樹脂材料を賦形するのでもよい。この方法によれば、吸引によりキャビティ７４の凹部に溜まった空気を除去しつつブロー圧をかけることにより、同様に良好な成形性を確保することが可能である。
【００３１】
以上の構成を有する蓄熱ボード１０によれば、面状発熱体３００により発熱した熱を蓄熱剤により蓄熱する際、周囲を熱可塑性樹脂で被覆した面状発熱体３００が、熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で、周囲の熱可塑性樹脂を通じて熱可塑性樹脂製第２板材に固着され、面状発熱体３００と熱可塑性樹脂製第２板材とは密着されるので、両者の間で伝熱面積を十分に確保しつつ、特に熱可塑性樹脂製第２板材の外表面側を上に向けて、その上に床仕上材を配置する場合には、面状発熱体３００により発熱した熱を床仕上材に直接伝達することが可能であり、保温性に優れ、その一方、熱可塑性樹脂製第１板材と熱可塑性樹脂製第２板材とは、複数の凹陥部を介して直接突き合わせ溶着され、両板材間を延びる環状リブにより特に圧縮剛性を確保することにより、耐久性を確保することも可能である。
【００３２】
さらに、従来のように、板材に溝部を設けたうえで、発熱体としての加熱用の温水パイプやケーブルヒーターをこのような溝部に敷設する必要なしに、熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で、面状発熱体３００の導電体を被覆する熱可塑性樹脂を通じて熱可塑性樹脂製第２板材に固着するので蓄熱ボード１０の施工性に優れる。
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内において、当業者であれば、種々の修正あるいは変更が可能である。
たとえば、本実施形態においては、正六角形の角錐台状の複数の凹陥部１１０を板材の表面にハニカム状に配置する場合を説明したが、それに限定されることなく、たとえば円形開口の円錐台状の複数の凹陥部１１０を千鳥格子状に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る蓄熱ボード１０のおもて面の平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る蓄熱ボード１０の裏面の平面図である。
【図３】（a）図は、図１のシェルの部分拡大図、（b）は、（a）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（c）図は、（a）図のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る蓄熱ボード１０のシェルの部分断面斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る蓄熱ボード１０の断面図である。
【図６】図５のA部の部分詳細図である。
【図７】本発明の実施形態に係る蓄熱ボード１０の成形装置６０の概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
P シート状熱可塑性樹脂P
１０ 蓄熱ボード
６０ 成形装置
６２ 押し出し装置
６４ 型締装置
７１ Tダイ
７３ 金型
７４ キャビティ
７６ ピンチオフ部
１０２ 樹脂製第１板材
１０３ 外表面
１０４ 樹脂製第２板材
１０５ 開口
１０６ 周側面
１０７ 外表面
１０８ 密閉中空部
１０９ 注入口
１１０ 凹陥部
１１２ 平面部
１１３ 内周面
２００ 窪み
２０２ 底面
２０４ 周側面
２０６ 環状傾斜部
２０８ 環状立ち上がり部
２１０ 第２凹陥部
２１１ 先端部
３００ 面状発熱体
３０４ 制御部
３０６ 外部電源
３０８ 電源装置
３１０ 温度センサー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂製第１板材と、該熱可塑性樹脂製第１板材と対向する熱可塑性樹脂製第２板材とを有し、
該熱可塑性樹脂製第１板材および該熱可塑性樹脂製第２板材それぞれの周縁部同士を接着することにより、側周面が形成されるとともに、内部に密閉中空部が構成され、
該熱可塑性樹脂製第１板材は、内表面側で突出するように複数の凹陥部を外表面に有し、
該複数の凹陥部それぞれは、先端に突き合わせ平面部を有し、該突き合わせ平面部が該熱可塑性樹脂製第２板材に突き合わせ溶着することにより、両板材間を延びる環状リブが形成され、
該密閉中空部内に蓄熱剤が充填され、
さらに、導電体を熱可塑性樹脂で被覆した線状体からなるメッシュ状の面状発熱体を有し、
該面状発熱体は、前記熱可塑性樹脂製第２板材の外表面側から前記熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で熱可塑性樹脂製第２板材に固着される、
ことを特徴とする蓄熱ボード。
【請求項２】
前記面状発熱体の導電体を被覆する熱可塑性樹脂は、前記熱可塑性樹脂製第２板材と同じ種類の樹脂であり、前記面状発熱体は、該熱可塑性樹脂を介して前記熱可塑性樹脂製第２板材に溶着される、請求項１に記載の蓄熱ボード。
【請求項３】
前記複数の凹陥部はそれぞれ、所定の放熱性を確保するように所定面積を有する側周面と、所定の蓄熱量を確保するように所定内容積を有する、請求項１に記載の蓄熱ボード。
【請求項４】
前記複数の凹陥部はそれぞれ、正六角形の開口を外表面に有し、ハニカム状に配置される、請求項１に記載の蓄熱ボード。
【請求項５】
蓄熱ボードの製造方法であって、
キャビティのまわりに環状に形成され、対向する金型に向かって突出するピンチオフ部がそれぞれ設けられた一対の分割形式の金型の一方のキャビティに対して、導電体を熱可塑性樹脂で被覆した線状体からなる面状発熱体を保持する段階と、
一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、溶融状態の熱可塑性樹脂を一対の分割形式の金型間に垂下させ位置決めする段階と、
溶融状態の熱可塑性樹脂の各々を一対の分割形式の対応する金型のキャビティに押し当てて、一方のキャビティに保持された面状発熱体を一方の熱可塑性樹脂製シート内に埋め込む態様で圧着するとともに、他方の熱可塑性樹脂製シートの他方のキャビティに対向する表面に凹陥部を賦形しつつ、一対の分割形式の金型それぞれのピンチオフ部同士を当接させるように、一対の分割形式の金型を型締する段階と、を有し、
それにより、ピンチオフ部に対応する周縁部が溶着された密封中空状の板状体を形成し、
さらに、前記密閉中空部内に注入口を介して蓄熱剤を充填する段階と、
前記注入口を閉鎖する段階とを有する、ことを特徴とする蓄熱ボードの製造方法。
【請求項６】
前記賦形段階は、一対の分割形式の金型の前記他方のキャビティに複数設けられた突起体であって、対向する分割形式の金型に向かって先細の形状を有する複数の突起体に対して、対応する熱可塑性樹脂を押し当てることにより、熱可塑性樹脂の表面に複数の突起体に対応する複数の凹陥部を賦形する、請求項５に記載の蓄熱ボードの製造方法。
【請求項７】
前記環状リブの形成段階は、一方の熱可塑性樹脂の表面に形成された前記複数の凹陥部の先端部を他方の熱可塑性樹脂に突き合わせ溶着させる段階を有する、請求項５に記載の蓄熱ボードの製造方法。
【請求項１】
熱可塑性樹脂製第１板材と、該熱可塑性樹脂製第１板材と対向する熱可塑性樹脂製第２板材とを有し、
該熱可塑性樹脂製第１板材および該熱可塑性樹脂製第２板材それぞれの周縁部同士を接着することにより、側周面が形成されるとともに、内部に密閉中空部が構成され、
該熱可塑性樹脂製第１板材は、内表面側で突出するように複数の凹陥部を外表面に有し、
該複数の凹陥部それぞれは、先端に突き合わせ平面部を有し、該突き合わせ平面部が該熱可塑性樹脂製第２板材に突き合わせ溶着することにより、両板材間を延びる環状リブが形成され、
該密閉中空部内に蓄熱剤が充填され、
さらに、導電体を熱可塑性樹脂で被覆した線状体からなるメッシュ状の面状発熱体を有し、
該面状発熱体は、前記熱可塑性樹脂製第２板材の外表面側から前記熱可塑性樹脂製第２板材内に埋め込まれる形態で熱可塑性樹脂製第２板材に固着される、
ことを特徴とする蓄熱ボード。
【請求項２】
前記面状発熱体の導電体を被覆する熱可塑性樹脂は、前記熱可塑性樹脂製第２板材と同じ種類の樹脂であり、前記面状発熱体は、該熱可塑性樹脂を介して前記熱可塑性樹脂製第２板材に溶着される、請求項１に記載の蓄熱ボード。
【請求項３】
前記複数の凹陥部はそれぞれ、所定の放熱性を確保するように所定面積を有する側周面と、所定の蓄熱量を確保するように所定内容積を有する、請求項１に記載の蓄熱ボード。
【請求項４】
前記複数の凹陥部はそれぞれ、正六角形の開口を外表面に有し、ハニカム状に配置される、請求項１に記載の蓄熱ボード。
【請求項５】
蓄熱ボードの製造方法であって、
キャビティのまわりに環状に形成され、対向する金型に向かって突出するピンチオフ部がそれぞれ設けられた一対の分割形式の金型の一方のキャビティに対して、導電体を熱可塑性樹脂で被覆した線状体からなる面状発熱体を保持する段階と、
一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、溶融状態の熱可塑性樹脂を一対の分割形式の金型間に垂下させ位置決めする段階と、
溶融状態の熱可塑性樹脂の各々を一対の分割形式の対応する金型のキャビティに押し当てて、一方のキャビティに保持された面状発熱体を一方の熱可塑性樹脂製シート内に埋め込む態様で圧着するとともに、他方の熱可塑性樹脂製シートの他方のキャビティに対向する表面に凹陥部を賦形しつつ、一対の分割形式の金型それぞれのピンチオフ部同士を当接させるように、一対の分割形式の金型を型締する段階と、を有し、
それにより、ピンチオフ部に対応する周縁部が溶着された密封中空状の板状体を形成し、
さらに、前記密閉中空部内に注入口を介して蓄熱剤を充填する段階と、
前記注入口を閉鎖する段階とを有する、ことを特徴とする蓄熱ボードの製造方法。
【請求項６】
前記賦形段階は、一対の分割形式の金型の前記他方のキャビティに複数設けられた突起体であって、対向する分割形式の金型に向かって先細の形状を有する複数の突起体に対して、対応する熱可塑性樹脂を押し当てることにより、熱可塑性樹脂の表面に複数の突起体に対応する複数の凹陥部を賦形する、請求項５に記載の蓄熱ボードの製造方法。
【請求項７】
前記環状リブの形成段階は、一方の熱可塑性樹脂の表面に形成された前記複数の凹陥部の先端部を他方の熱可塑性樹脂に突き合わせ溶着させる段階を有する、請求項５に記載の蓄熱ボードの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０７８２６（Ｐ２０１２−１０７８２６Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５７７０３（Ｐ２０１０−２５７７０３）
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００１０４６７４）キョーラク株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００１０４６７４）キョーラク株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
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