JP2002243180A - 床暖房装置および床暖房パネル材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストを低減できる床暖房装置および床暖房
パネル材を提供すること。 【解決手段】 床仕上材５の裏面に当接して設けられ床
仕上材５を暖める床暖房装置において、床暖房装置１０
は、床仕上材５に当接しその内側面２１Ａから外側面２
１Ｂに熱を伝導した後床仕上材５に放熱する放熱部２０
と、この放熱部２０内部に設けられた作動液４０と、放
熱部２０に沿って設けられた発熱部３０とを備え、作動
液４０は、発熱部３０の熱によって加熱されて気化し、
放熱部２０の内側面２１Ａに放熱した後再度液化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、床暖房装置および
床暖房パネル材に関する。例えば、住宅等の建物の床暖
房装置および床暖房パネル材に利用できる。

【０００２】

【背景技術】従来、住宅等の建物には、暖房装置が設け
られている。建物の暖房装置としては、温風暖房装置の
ほか、床暖房装置が知られている。温風暖房装置は、温
風をダクトで室内に送り出すことにより室内を暖めるの
で、室内への吹き出し口付近の温度が高温になるうえ
に、足下付近の空気を暖めることが困難な場合があっ
た。これに対し、床暖房装置は、床そのものの温度を上
げて室内を暖房する低温放射暖房装置であって、床に温
水配管を複数施した温水式や、床に電熱ヒータを敷設し
た電熱式が知られている（特開平１１−１７２７７８号
公報参照）。これらの床暖房装置は、床を暖めることに
よって足下付近の空気を暖め、この暖められた空気が自
然対流によって上昇し、室全体を暖めるようになってい
るため、温風暖房に比べ、室内全体を自然に暖めること
ができる。

【０００３】図５および図６には、従来の床暖房装置の
全体斜視図および拡大斜視図が示されている。床暖房装
置５０は、建物６０（図５中２点鎖線で示す）内部の図
示しない床材内部に埋設され、温水ポンプ５１を内蔵し
た温水ボイラ５５と、この温水ポンプ５１に連結された
往き温水管５２と、この往き温水管５２に連結され一定
間隔で並設された複数のパイプコイル５３と、これらパ
イプコイル５３と温水ポンプ５１とを連結する還り温水
管５４とを備えている。ここで、往き温水管５２および
還り温水管５４は、その周囲を覆う保温材５６を備えて
いる。

【０００４】このような床暖房装置５０では、温水ボイ
ラ５５によって加熱された温水が、温水ポンプ５１で圧
送されて、往き温水管５２内を通ってパイプコイル５３
に到達して放熱することにより、床そのものを暖めるよ
うになっている。その後、放熱した温水は、還り温水管
５４内を通って、温水ポンプ５１に戻り、温水ボイラ５
５で再び加熱される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方、パイプコイル５
３は、床面の温度分布を均一にするためにある程度狭い
間隔で設置する必要があり、材料費や製造費用がかかる
うえに、施工手間が多くコスト高となっていた。また、
パイプコイル５３の代わりに電熱ヒータを用いた場合
も、同様の問題があった。また、パイプコイルの設置間
隔を広くするためにその直径を大きくしても、パイプコ
イル内の温水の流量が多くなって、温水ボイラや温水ポ
ンプにかかる負荷が大きくなってしまい、コスト高とな
っていた。

【０００６】本発明の目的は、コストを低減できる床暖
房装置および床暖房パネル材を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の床暖房装置は、次の構成を採用する。本発
明を図面を参照して説明すると、請求項１に記載の床暖
房装置１０は、床材の裏面に当接して設けられ前記床材
を暖める床暖房装置において、前記床暖房装置１０は、
前記床材５に当接しその内側面２１Ａから外側面２１Ｂ
に熱を伝導した後前記床材に放熱する放熱部２０と、こ
の放熱部内部に設けられた作動液４０と、前記放熱部に
沿って設けられた発熱部３０とを備え、前記作動液は、
前記発熱部の熱によって加熱されて気化し、前記放熱部
の内側面に放熱した後再度液化することを特徴とする。

【０００８】この発明によれば、床暖房装置を放熱部と
作動液と発熱部とを含んで構成したので、発熱部で放熱
された熱によって作動液が気化して自然対流によって上
昇し、放熱部の内側面に放熱した後、再び液化する。放
熱部の内側面に放熱された熱は、放熱部の内側面から外
側面に伝導された後、床材に放熱されて床材を暖める。
したがって、作動液を介して発熱部で放熱された熱を放
熱部に伝達するから、発熱部の大きさに対して放熱部の
大きさを大きくして比較的広い面積の床材を暖めること
ができ、発熱部の小型化を実現できるうえに、その設置
本数を低減できるので、コストを低減できる。

【０００９】請求項２に記載の床暖房装置は、請求項１
に記載の床暖房装置において、前記発熱部は、前記放熱
部の底面に設けられていることを特徴とする。この発明
によれば、発熱部を放熱部の底面に設けたので、つま
り、作動液が溜まる放熱部の底面に発熱部を設けたの
で、発熱部の熱を効率よく作動液に伝達できるから、作
動液の対流が円滑に行われることとなり、暖房効率を向
上できる。

【００１０】請求項３に記載の床暖房装置は、請求項１
または２に記載の床暖房装置において、前記発熱部は、
前記放熱部の内部に設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、発熱部を放熱部の内部に設けたの
で、作動液が発熱部に接することとなり、発熱部から作
動液への熱の伝達を円滑に行うことができ、暖房効率を
向上できる。

【００１１】請求項４に記載の床暖房装置は、請求項１
から３のいずれかに記載の床暖房装置において、前記放
熱部は、扁平形状であることを特徴とする。この発明に
よれば、放熱部を扁平形状としたので、放熱部の厚みを
薄く保ちつつ床暖房機能を確保できるから、床暖房装置
を含む床の厚みを薄くすることができ、使い勝手を向上
できる。

【００１２】請求項５に記載の床暖房装置は、請求項１
から４のいずれかに記載の床暖房装置において、前記放
熱部は、前記床材との間に放熱板２２を備えていること
を特徴とする。この発明によれば、放熱部に床材との間
に放熱板を設けたので、放熱部の内側面から伝導された
熱が、放熱板を介して床材の裏面全面に亘って均一に放
熱されるから、さらに暖房効率を向上できる。

【００１３】請求項６に記載の床暖房装置は、請求項１
から５のいずれかに記載の床暖房装置において、前記床
暖房装置の周面のうち床材に当接していない部分は、断
熱材４で覆われていることを特徴とする。この発明によ
れば、床暖房装置の周面のうち床材に当接していない部
分を断熱材で覆ったので、発熱部で発生した熱が、床材
に放熱されずに外部に放熱されるのを防ぐことができる
から、暖房効率を向上できる。

【００１４】請求項７に記載の床暖房装置は、請求項１
から６のいずれかに記載の床暖房装置において、前記発
熱部は、電熱ヒータ３１であることを特徴とする。この
発明によれば、発熱部を電熱ヒータで構成したので、発
熱部を温水管で構成する場合に比べ、温水管内の清掃等
のメンテナンスが不要となるうえに発熱部を小型化でき
るから、コストを低減できる。

【００１５】請求項８に記載の床暖房装置は、請求項７
に記載の床暖房装置において、前記発熱部には温度セン
サ３６が接続され、この温度センサは、前記床材の裏面
に設けられていることを特徴とする。この発明によれ
ば、発熱部に温度センサを接続して床材の裏面に設けた
ので、温度センサが床材の温度を検知して自動的に電熱
ヒータを入切するので、床材の温度を一定温度に保つこ
とができるから、暖房効率を向上できる。

【００１６】請求項９に記載の床暖房パネル材２，８
は、請求項１から８のいずれかに記載の床暖房装置を用
いる床暖房パネル材であって、前記床材と、この床材の
裏面に設けられた前記床暖房装置とを備えていることを
特徴とする。この発明によれば、床暖房パネル材を、床
材と、この床材の裏面に設けられた床暖房装置とを含ん
で構成したので、床暖房パネル材を予め工場等で製造し
ておくことによって、現場での床暖房装置の設置を容易
に行うことができ、コストを低減できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあ
たって、同一構成要件については同一符号を付し、その
説明を省略もしくは簡略化する。 〔第１実施形態〕図１には、本発明の第１実施形態に係
る床暖房パネル材２の全体斜視図が示されている。床暖
房パネル材２は、所定間隔でかつ互いに平行に設けられ
た複数本の図示しない根太材の上に設置されたベニヤ等
の床下地材３の上に複数設置されている。

【００１８】床暖房パネル材２は、長方形状の平板材で
あって、床材としての床仕上材５と、この床仕上材５の
裏面に当接して設けられ床仕上材５を暖める床暖房装置
１０と、床仕上材５の裏面に設けられ床暖房装置１０の
周面のうち床材に当接していない部分を覆う断熱材４と
を備えている。

【００１９】図２および図３には、床暖房パネル材２の
縦断面図および横断面図が示されている。床仕上材５
は、木質のフローリング材であるが、ゴムパットを備え
たフローリング材やカーペット等その他の材料でもよ
い。断熱材４は、その幅方向略中央に長さ方向に沿って
形成された溝６を備え、この溝６内に床暖房装置１０を
有し、かつ、床仕上材５の裏面に接着材等で固定されて
いる。また、断熱材４は、発砲スチレンで形成されてい
るが、発泡コンクリート、発泡ウレタン等その他の材料
で形成されてもよい。

【００２０】床暖房装置１０は、床仕上材５に当接する
放熱部２０と、この放熱部２０内部に設けられた作動液
４０と、放熱部２０の外周底面に沿って設けられた発熱
部３０とを備えている。

【００２１】放熱部２０は、アルミで扁平形状に形成さ
れ、筒状の本体２１と、この本体２１と床仕上材５との
間に介装され、かつその上面が床仕上材５の裏面全面に
亘って当接している放熱板２２とを備えている。本体２
１は、断熱材４上に設置されるとともに、内側面２１Ａ
および外側面２１Ｂとを備え、その下面には、その長さ
方向に沿って２つの互いに平行な凹部２４Ａ、２４Ｂが
形成されている。なお、放熱部２０は、アルミ製に限ら
ず、熱伝導率の大きい金属であれば、鉄、銅その他の金
属で形成されてもよい。放熱部２０は、本体２１の内側
面２１Ａから外側面２１Ｂに熱を伝導した後、放熱板２
２を介して床仕上材５に放熱するようになっている。

【００２２】発熱部３０は、ニッケルクロム線、鉄クロ
ム線等を用いた電熱ヒータ３１であって、放熱部２０の
一端側から出発して、２つの凹部２４Ａ、２４Ｂのうち
一方の凹部２４Ａと断熱材４との間を通って放熱部２０
の他端側に到達し、折り返して、他方の凹部２４Ｂと断
熱材４との間を通って再び放熱部２０の一端側に戻るよ
うに設置されている。電熱ヒータ３１には、その先端に
雄コネクタ３４を備えたリード線３２と、その先端に雌
コネクタ３５を備えたリード線３３が接続され、リード
線３２，３３のコネクタ３４，３５は床暖房パネル材２
の一端面から露出して、互いに隣接する床暖房パネル材
のコネクタ３５，３４と連結されるようになっている
（図１参照）。ここで、リード線３３の中間部分には、
２個の温度センサ３６が設けられ、これら温度センサ３
６は、床仕上材５の裏面であって、床仕上材５の長さ寸
法を３等分した箇所に設置されている。つまり、温度セ
ンサ３６は発熱部３０に接続されている。

【００２３】作動液４０は、発熱部３０が発熱されるこ
とによって加熱されて気化し、放熱部２０の本体２１に
放熱した後再度液化するようになっている。

【００２４】したがって、本実施形態によれば以下の効
果がある。 （１）床暖房装置１０を放熱部２０と作動液４０と発熱
部３０とを含んで構成したので、発熱部３０で放熱され
た熱によって作動液４０が気化して自然対流によって上
昇し、放熱部２０の内側面２１Ａに放熱した後、再び液
化する。放熱部２０の内側面２１Ａに放熱された熱は、
放熱部２０の内側面２１Ａから外側面２１Ｂに伝導され
た後、床仕上材５に放熱されて床仕上材５を暖める。し
たがって、作動液４０を介して発熱部３０で放熱された
熱を放熱部２０に伝達するから、発熱部３０の大きさに
対して放熱部２０の大きさを大きくして比較的広い面積
の床仕上材５を暖めることができ、発熱部３０の小型化
を実現できるうえに、その設置本数を低減できるので、
コストを低減できる。

【００２５】（２）発熱部３０を放熱部２０の底面に設
けたので、つまり、作動液４０が溜まる放熱部２０の底
面に発熱部３０を設けたので、発熱部３０の熱を効率よ
く作動液４０に伝達できるから、作動液４０の対流が円
滑に行われることとなり、暖房効率を向上できる。

【００２６】（３）放熱部２０を扁平形状としたので、
放熱部２０の厚みを薄く保ちつつ床暖房機能を確保でき
るから、床暖房装置１０を含む床暖房パネル材２の厚み
を薄くすることができ、使い勝手を向上できる。

【００２７】（４）放熱部２０に床仕上材５との間に放
熱板２２を設けたので、放熱部２０の内側面２１Ａから
伝導された熱が、放熱板２２を介して床仕上材５の裏面
全面に亘って均一に放熱されるから、さらに暖房効率を
向上できる。

【００２８】（５）床暖房装置１０の周面のうち床仕上
材５に当接していない部分を断熱材４で覆ったので、発
熱部３０で発生した熱が、床仕上材５に放熱されずに外
部に放熱されるのを防ぐことができるから、暖房効率を
向上できる。

【００２９】（６）発熱部３０を電熱ヒータ３１で構成
したので、発熱部３０を温水管で構成する場合に比べ、
温水管内の清掃等のメンテナンスが不要となるうえに発
熱部を小型化できるから、コストを低減できる。

【００３０】（７）電熱ヒータ３１に温度センサ３６を
接続して床仕上材５の裏面に設けたので、温度センサ３
６が床仕上材５の温度を検知して自動的に電熱ヒータ３
１を入切するので、床仕上材５の温度を一定温度に保つ
ことができるから、暖房効率を向上できる。

【００３１】（８）床暖房パネル材２を、床仕上材５
と、この床仕上材５の裏面に設けられた床暖房装置１０
とを含んで構成したので、床暖房パネル材２を予め工場
等で製造しておくことによって、現場での床暖房装置１
０の設置を容易に行うことができ、コストを低減でき
る。

【００３２】〔第２実施形態〕図４には、本発明の第２
実施形態に係る床暖房パネル材８の断面図が示されてい
る。床暖房パネル材８は、第１実施形態と異なり、放熱
部２０の本体２１は、扁平形状の四角筒であって、その
内部の底面上に温水管で構成された発熱部３０を備えて
いる。また、放熱板２２は、その下面に略垂直に放熱片
２５が立設され、本体２１の長さ方向の両側面部に当接
している。したがって、本実施形態によれば、第１実施
形態で述べた(１)〜(５)、(８)の効果に加え、以下の効
果がある。

【００３３】（９）発熱部３０を放熱部２０の内部に設
けたので、作動液４０が発熱部３０に接することとな
り、発熱部３０から作動液４０への熱の伝達を円滑に行
うことができ、暖房効率を向上できる。

【００３４】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変
形、改良等は本発明に含まれるものである。

【００３５】

【発明の効果】本発明の床暖房装置および床暖房パネル
材によれば、次のような効果が得られる。請求項１に記
載の床暖房装置によれば、床暖房装置を放熱部と作動液
と発熱部とを含んで構成したので、発熱部で放熱された
熱によって作動液が気化して自然対流によって上昇し、
放熱部の内側面に放熱した後、再び液化する。放熱部の
内側面に放熱された熱は、放熱部の内側面から外側面に
伝導された後、床材に放熱されて床材を暖める。したが
って、作動液を介して発熱部で放熱された熱を放熱部に
伝達するから、発熱部の大きさに対して放熱部の大きさ
を大きくして比較的広い面積の床材を暖めることがで
き、発熱部の小型化を実現できるうえに、その設置本数
を低減できるので、コストを低減できる。

【００３６】請求項２に記載の床暖房装置によれば、発
熱部を放熱部の底面に設けたので、つまり、作動液が溜
まる放熱部の底面に発熱部を設けたので、発熱部の熱を
効率よく作動液に伝達できるから、作動液の対流が円滑
に行われることとなり、暖房効率を向上できる。

【００３７】請求項３に記載の床暖房装置によれば、発
熱部を放熱部の内部に設けたので、作動液が発熱部に接
することとなり、発熱部から作動液への熱の伝達を円滑
に行うことができ、暖房効率を向上できる。

【００３８】請求項４に記載の床暖房装置によれば、放
熱部を扁平形状としたので、放熱部の厚みを薄く保ちつ
つ床暖房機能を確保できるから、床暖房装置を含む床の
厚みを薄くすることができ、使い勝手を向上できる。

【００３９】請求項５に記載の床暖房装置によれば、放
熱部に床材との間に放熱板を設けたので、放熱部の内側
面から伝導された熱が、放熱板を介して床材の裏面全面
に亘って均一に放熱されるから、さらに暖房効率を向上
できる。

【００４０】請求項６に記載の床暖房装置によれば、床
暖房装置の周面のうち床材に当接していない部分を断熱
材で覆ったので、発熱部で発生した熱が、床材に放熱さ
れずに外部に放熱されるのを防ぐことができるから、暖
房効率を向上できる。

【００４１】請求項７に記載の床暖房装置によれば、発
熱部を電熱ヒータで構成したので、発熱部を温水管で構
成する場合に比べ、温水管内の清掃等のメンテナンスが
不要となるうえに発熱部を小型化できるから、コストを
低減できる。

【００４２】請求項８に記載の床暖房装置によれば、発
熱部に温度センサを接続して床材の裏面に設けたので、
温度センサが床材の温度を検知して自動的に電熱ヒータ
を入切するので、床材の温度を一定温度に保つことがで
きるから、暖房効率を向上できる。

【００４３】請求項９に記載の床暖房パネル材によれ
ば、床暖房パネル材を、床材と、この床材の裏面に設け
られた床暖房装置とを含んで構成したので、床暖房パネ
ル材を予め工場等で製造しておくことによって、現場で
の床暖房装置の設置を容易に行うことができ、コストを
低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る床暖房パネル材を
示す全体斜視図である。

【図２】前記実施形態に係る床暖房パネル材の縦断面図
である。

【図３】前記実施形態に係る床暖房パネル材の横断面図
である。

【図４】本発明の第２実施形態に係る床暖房パネル材を
示す断面図である。

【図５】従来の床暖房装置を示す全体斜視図である。

【図６】従来の床暖房装置の拡大斜視図である。

【符号の説明】

２，８ 床暖房パネル材 ４ 断熱材 ５ 床材としての床仕上材 １０ 床暖房装置 ２０ 放熱部 ２１Ａ 内側面 ２１Ｂ 外側面 ２２ 放熱板 ３０ 発熱部 ３１ 電熱ヒータ ３６ 温度センサ ４０ 作動液

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 床材の裏面に当接して設けられ前記床材
   を暖める床暖房装置において、 前記床暖房装置は、前記床材に当接しその内側面から外
   側面に熱を伝導した後前記床材に放熱する放熱部と、こ
   の放熱部内部に設けられた作動液と、前記放熱部に沿っ
   て設けられた発熱部とを備え、 前記作動液は、前記発熱部の熱によって加熱されて気化
   し、前記放熱部の内側面に放熱した後再度液化すること
   を特徴とする床暖房装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の床暖房装置において、
   前記発熱部は、前記放熱部の底面に設けられていること
   を特徴とする床暖房装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の床暖房装置に
   おいて、前記発熱部は、前記放熱部の内部に設けられて
   いることを特徴とする床暖房装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の床暖
   房装置において、前記放熱部は、扁平形状であることを
   特徴とする床暖房装置。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載の床暖
   房装置において、前記放熱部は、前記床材との間に放熱
   板を備えていることを特徴とする床暖房装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の床暖
   房装置において、前記床暖房装置の周面のうち床材に当
   接していない部分は、断熱材で覆われていることを特徴
   とする床暖房装置。
7. 【請求項７】 請求項１から６のいずれかに記載の床暖
   房装置において、前記発熱部は、電熱ヒータであること
   を特徴とする床暖房装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の床暖房装置において、
   前記発熱部には温度センサが接続され、この温度センサ
   は、前記床材の裏面に設けられていることを特徴とする
   床暖房装置。
9. 【請求項９】 請求項１から８のいずれかに記載の床暖
   房装置を用いる床暖房パネル材であって、前記床材と、
   この床材の裏面に設けられた前記床暖房装置とを備えて
   いることを特徴とする床暖房パネル材。