JP2005282944A - 床下配置用放熱器、および暖房可能な床の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 薄手の板状体を基体とし、建造物の床下に配置する床下配置用放熱器、およびこの床下配置用放熱器を使用した暖房可能な床の施工方法に関する。
【解決手段】 建造物の床下に配置する床下配置用放熱器において、この床下配置用加熱シートは薄手の板状体を基体とし、この基体一単位は建造物床下の根太の間に配置可能な幅とされ、複数単位の基体が一定間隔で配置され、基体の一方の面に設けられた溝に加熱体が埋設され、加熱体によって複数単位の基体が連接されてなることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、床下配置用放熱器、および暖房可能な床の施工方法に関する。さらに詳しくは、建造物の床下に配置する床下配置用放熱器、およびこの床下配置用放熱器を使用した暖房可能な床の施工方法に関する。

従来、寒冷地の住宅の居住性、温暖地の寒冷期における居住性を向上させる目的で、住宅の床面から暖房する床暖房技術が提案され、実用化されている。この暖房技術の代表例として、床暖房パネル（マットまたは放熱板）を挙げることができる。この床暖房パネルは、例えば、発泡樹脂製板状体や木製板状体を基体とし、その一方の面に溝を刻設し、熱媒を通す熱媒チューブを埋設し、アルミニウム箔などの可撓性薄板で表面を被覆したものが提案されている。このような従来の床暖房パネルは、床の下地面や既築の床面に配置・施工する際、床暖房パネルの分だけ床面が高くなり、床面から天井までの高さが低くなり、圧迫を感じて居住性が悪くなるという欠点がある。

上記欠点を解消する技術の一つとして、床暖房パネルを既築建造物の床下に配置する技術（特許文献１参照）が提案されている。この方法は、床暖房パネルは狭幅ながら長尺板状体状のものを折畳んで床下空間に持ち込み、床下で折畳みを解き、床下面に固定治具によって固定する方法である。しかし、ここで使用する床暖房パネルは嵩張り、建造物の狭い床下空間に持ち込み施工する際に、作業空間を確保できないことがある。

上記欠点を解消する他の技術として、まず既築建造物の床下に流体チューブを配置し、ついでこの流体チューブを溝付き金属板によって床下面に固定し、最後に溝付き断熱板を嵌め込み固定する方法である。この方法は、部品数が多いのでその製作、包装、輸送、搬入、施工などの際の部品管理が繁雑であり、かつ施工する際の工程数も多いので、全体として繁雑であるという欠点がある。
特開２０００−３５２２５号公報

本発明者らは、上記従来技術の欠点を解決した、建造物の床下から暖房する改良された技術を提供すべく鋭意検討した結果、本発明を完成したものである。すなわち、本発明の目的は次のとおりである。
１．建造物の床下に配置する際に使用され、施工性に優れた床下配置用放熱器を提供すること。
２．上記床下配置用放熱器を使用した暖房可能な床の施工方法を提供すること。

上記課題を解決するため、第一発明では、建造物の床下に配置する床下配置用放熱器において、この床下配置用放熱器は薄手の板状体を基体とし、この基体一単位は建造物床下の根太の間に配置可能な幅とされ、複数単位の基体が一定間隔で配置され、基体の一方の面に設けられた溝に加熱体が埋設され、加熱体によって複数単位の基体が連接されてなることを特徴とする床下配置用放熱器を提供する。

また、第二発明では、建造物の床下に配置された根太の間に、床下配置用放熱器を配置して暖房可能な床を施工するにあたり、薄手の板状体を基体とし、この基体一単位は建造物床下の根太の間に配置可能な幅とされ、複数単位の基体が一定間隔で配置され、基体の一方の面に設けられた溝に加熱体が埋設され、複数単位の基体が加熱体によって連接されてなる床下配置用放熱器を使用し、この床下配置用放熱器を床板下面に押し当て根太の間に配置し、床下配置用放熱器を断熱板によって固定することを特徴とする、暖房可能な床の施工方法を提供する。

本発明は、以下に詳細に説明するとおりであり、次のような特別に有利な効果を奏し、その産業上の利用価値は極めて大である。
１．本発明の第一発明に係る床下配置用放熱器は、薄手の板状体を基体とし、この基体の一方の面に設けられた溝に加熱体が埋設されているが、基体が薄手とされているので、ロール状に巻回可能であり、その体積を小さくすることができ、梱包、輸送、保管、開梱、施工の際に嵩張らず、極めて取り扱い易い。
２．本発明の第一発明に係る床下配置用放熱器は、この基体一単位は建造物床下の根太の間に配置可能な幅とされているので、床下面への施工が簡単である。
３．本発明の第一発明に係る床下配置用放熱器は、床上面に配置しないので床面を高くせず、天井までの高さが低くならないので、圧迫を感じて居住性が悪くなることがない。
４．本発明の第二発明に係る暖房可能な床の施工方法によれば、床下配置用放熱器がロール状に巻回可能であり、その体積を小さくすることができるので、建造物の狭い床下空間に施工する際に作業空間を確保できる。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明に係る床下配置用放熱器（以下、単に「放熱器」と記載することがある）は、薄手の板状体を基体とする。基体は、加熱体を支持する機能を果たす。基体は、上記機能を果たすことができるように、剛性が比較的高く、かつ、耐熱性を有する材料で調製するものとする。材料の例としては、合成樹脂、金属、織布、不織布、紙またはこれらの複合材料などを挙げることができる。

合成樹脂としては、ポリアミド６、ポリアミド６−６、ポリアミドイミドなどのポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体などのポリオレフィン系樹脂、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などのポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリウレタンなどを挙げることができる。また、これら合成樹脂から調製した発泡板状体や繊維板状体を基体とすることもできる。上記した発泡板状体の発泡倍率は、１．５〜１０倍程度の低倍率とするのが好ましい。これら合成樹脂を材料とする場合には、まず樹脂製の薄板を調製し、差圧成形法などによって溝をもうけるのが好ましい。

金属としては、鉄、鋳鉄、軟鋼、ステンレス鋼、ニッケル合金、銅合金、チタン合金、アルミニウム合金などを挙げることができ、これらの中でも、加工し易さやコストの観点からアルミニウム合金が好ましい。なお、この金属製の薄板には、金属製の織布や不織布も含まれるものとする。紙としては、厚紙、板紙、段ボール紙、樹脂加工紙などを挙げることができる。樹脂加工紙としては、樹脂をパルプに混合して板状に成形し、または、板状に成形した後に樹脂フィルムを積層して調製したものが挙げられる。

基体の広さや平面形状は、狭幅・長尺の矩形とする。幅は床下の隣接する根太の間に配置できる幅とし、長さは床下の暖房したい面積が確保できる長さとする。例えば、縦４５００ｍｍ×横２５０ｍｍなどとすることができる。基体の厚さは、基体の材料の比重や剛性を勘案して適宜決めるものとするが、厚すぎると、梱包、輸送などの際に嵩張り、重くなるので、熱媒チューブを支持できる範囲で可及的薄くするのが好ましい。例えば、基体がポリプロピレン製薄板の場合には、０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲が好ましい。

基体の一方の面には、加熱体を埋設可能な溝を設ける。この溝の幅や深さは、埋設させた加熱体が容易に外れない寸法とする。加熱体が熱媒を通す熱媒チューブの場合には、熱媒チューブの外径とほぼ同一寸法とするのが好ましい。溝の態様は、埋設させる加熱体の配置態様に応じて適宜決めることができ、例えば、（１）基体一単位の長さ方向に沿って平行とし、基体の長さ方向端部でＵターンさせて配置する態様（後記、図１参照）、（２）基体一単位の幅方向に対して直角とし、基体の幅方向端部でＵターンさせて配置する態様（後記、図２参照）、などが挙げられる。

放熱器の放熱量を高める目的で、熱媒チューブを円弧に沿って強制的に湾曲させ、単位面積当たりの熱媒チューブ配置密度を高めるのが好ましい。上記（１）の態様では、基体の幅方向端部で蛇行させる際の円弧の径は、熱媒チューブなどの加熱体を破壊せずにＵターンできる最小径の円弧とするのが好ましい。上記（２）の態様では、基体の長さ方向端部でＵターンさせる際の円弧の径も、（１）の態様の場合と同様である。

基体の溝に埋設される加熱体は、熱媒チューブ、発熱電線などが挙げられる。熱媒チューブとしては、架橋ポリエチレンチューブ、ポリブテンチューブなどが挙げられる。熱媒としては、温水、加熱オイルなどを挙げることができる。熱媒は屋外、室内の適所に配置して熱媒循環装置によって、熱媒の温度と圧力を調節して、熱媒チューブに循環させることによって、床面に敷設した床暖房パネル全体を加温することができる。発熱電線は、電流を通電した際に発熱する電線をいい、通常の電気カーペット、電気ジュウタン、電気毛布などに使用されているのと同類の発熱電線であって、１００ボルトの電流を通電した際に、最高温度９５℃程度に発熱するタイプの電線が好ましい。

本発明の第一発明に係る床下配置用放熱器を調製するには、この放熱器を施工する場所とは異なる場所で、まず基体に溝を刻設し、この溝に加熱体を配置・埋設する。基体が合成樹脂板であるときは、差圧成形法（真空成形法、加圧成形法）、圧縮成形法などによって溝を刻設することができ、基体が金属板、織布、不織布、板紙などの場合には、プレス加工法によって溝を刻設することができる。複数枚の基体は隣接する基体間に間隔を設けて配置し、溝に加熱体を埋設する。複数枚の基体は、加熱体によって連接する。隣接する基体の間に設けられた間隔は、放熱器を施工する際に根太を挟む部分であり、この隙間で加熱体が露出するが、露出した加熱体は根太を跨ぐことができる長さ分だけ露出させる（後記、図１参照）。

溝に加熱体を埋設した後は、基体の溝から加熱体が飛び出ないように、基体の表面側に薄板を貼着するのが好ましい。基体が非金属製板であるときは、加熱体からの熱を効果的に床下面に伝熱させる目的で、基体の加熱体を埋設した面にアルミニウム箔などの金属箔を貼着するのが好ましい。基体が金属製板であるときは、溝の開口部を塞ぐテープを貼着するのが好ましい。加熱体を埋設した基体は、一単位（枚）ごとにロール状に巻回可能であり、その体積を小さくすることができ、梱包、輸送、保管、開梱、施工などの際に嵩張らず、極めて取り扱い易い。

以下、本発明の第二発明に係る床下配置用放熱器の施工方法を説明する。まず、構成単位ごとにロール状に巻回された放熱器を施工場所に搬送、開梱した上で、床下空間に持ち込む。ロールを捲き戻し、床板下面に押し当て根太の間に配置する。この際、放熱器をビスなどにより床下面に仮止めする。ついで、放熱器に断熱板を押し当て、固定する。この放熱器を固定するには、例えば特開平１０−７３２６４号公報の図２に例示されている掛止具や、これに類似した構造のものを使用することができる。根太の間には放熱器の一単位（枚）を配置するものとし、隣接する基体を繋いでいる加熱体は、根太を跨がせる（後記、図４参照）。なお、床暖房する必要のない床面には、上記放熱器を配置する必要はない。

床下面に床下配置用放熱器を固定するための断熱板は、放熱器を固定するほか、加熱体からの熱を下方（床下空間）に放熱させないように機能する。断熱板としては、硬質発泡樹脂板や石綿ブロックなどが挙げられる。合成樹脂としては、ポリアミド６、ポリアミド６−６、ポリアミドイミドなどのポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体などのポリオレフィン系樹脂、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などのポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリウレタンなどを挙げることができる。発泡樹脂製板状体の発泡倍率は、２〜５倍程度の範囲で選ぶことができる。断熱板の幅は隣接する根太の間隔を最小とし、長さは放熱器を構成する基体一単位の長さと同一寸法とすることができるが、取り扱い易くする目的で、基体一単位の長さの二分の一ないし五分の一と短くすることもできる。断熱板の厚さは、これを構成する材料にもよるが、２０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲で選ぶことができる。

発泡樹脂製板状体の表面（放熱器と接触する面）に、弾性を有する発泡樹脂製シートを貼着したものを使用すると、弾性を有する発泡樹脂製シートが加熱シートの裏面に突出している加熱体埋設溝の凹凸に対応して変形するので好ましい。弾性を有する発泡樹脂製シートとしては、熱可塑性エラストマー製の発泡シート、軟質発泡ポリウレタン製のシート、発泡ゴム製のシートなどが挙げられる。弾性を有する発泡樹脂製シートの幅と長さは、発泡樹脂製板状体の寸法と同じにするのが好ましく、厚さは５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で選ぶことができる。

断熱板が硬質発泡樹脂で構成されているときは、表裏両面に、この断熱板（発泡樹脂製板状体）の長さ方向に沿って平行に、表裏のスリットが対応しない位置に複数本のスリット刻設するのが好ましい。断熱板の幅を隣接する根太の間隔より若干大きくし、表裏両面にスリットを刻設したときは、断熱板の幅を強制的に狭くして根太の間に嵌挿すると、発泡樹脂製板状体の弾性によって根太の間に固定されるので、固定作業が容易となり有利である（後記、図４参照）。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明するが、本発明はその趣旨を越えない限り以下の記載例に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る床下配置用放熱器の一例の平面略図であり、図２は、本発明に係る床下配置用放熱器を構成する基体の一例の平面略図であり、図３は、本発明に係る床下配置用放熱器の施工手順を説明する断面略図であり、図４は、本発明に係る床下配置用放熱器を施工した後の、暖房可能な床の断面略図である。

図１は、床下配置用加熱シートＡであって、床下配置用放熱器Ａで厚さが０．３ｍｍで長さが３０３０ｍｍで幅が２５８ｍｍのポリプロピレンシート製の基体Ｂ五単位（枚）が間隔を空けて配置され、構成されている。基体Ｂの片面には、長さ方向に沿って平行にし、かつ、長さ方向端部でＵターンさせた四本の熱媒チューブ埋設溝Ｃが差圧成形法によって刻設されている。熱媒チューブ埋設溝Ｃは、長さ方向に直角に切断した断面がＵ字状を呈し、開口部と深さが７．２ｍｍにされている。この熱媒チューブ埋設溝Ｃには、外径が７．２ｍｍの架橋ポリエチレン製の熱媒チューブＤが埋設されており、その表面に厚さが０．１ｍｍのアルミニウム箔が貼着されている。熱媒チューブＤは、隣接する基体Ｂの隙間部分で露出した構造とされている。基体Ｂは、一単位（枚）ごとにロール状に巻回可能であるため取り扱い易く、一単位（枚）ごとに床下の根太の間に配置することができる。

図２は、加熱体としての熱媒チューブＤ‘を、基体Ｂ‘一単位の幅方向に対して直角に配置され、基体の幅方向端部で蛇行させて配置された例である。この基体Ｂ’は、複数単位（枚）を図１に示したように熱媒チューブによって連接し、一単位（枚）ごとにロール状に巻回可能であるため取り扱い易く、一単位（枚）ごとに床下の根太の間に配置することができる。

図３は、本発明に係る床下配置用放熱器の施工手順を説明する断面略図であり、建造物の床板Ｆの下に設置された根太Ｇの間に、ロール状に巻回された床下配置用放熱器Ａの一単位（枚）を捲き戻し配置し、矢印で示した方向から床板Ｆの下面に押し当て仮止めする。ついで、熱可塑性エラストマー製の発泡シートＪが貼着された発泡樹脂製板状体Ｈを、矢印で示した方向から床下配置用放熱器Ａの背面から押し当て、根太Ｇの間に固定する。発泡樹脂製板状体ＨにスリットＫを刻設しておくと、発泡樹脂製板状体の弾性によって根太の間に固定されるので、固定作業が容易となることは前記のとおりである。図４は、本発明に係る床下配置用放熱器Ａの施工を完了した後の暖房可能な床の断面略図である。隣接する基体の間に露出した熱媒チューブＤは、根太を跨がせることは前記したとおりである。

本発明に係る床下配置用放熱器、およびこれを使用した暖房可能な床の施工方法は、以上詳細に説明したとおりであり、一般住宅、集合住宅、商業ビル、ホテル、擁護施設、病院、保育園、幼稚園などの建造物であって、床面から加温する必要がある箇所に敷設するために活用される。建造物は新築、既築のいずれであってもよい。

本発明に係る床下配置用放熱器の一例の平面略図である。 本発明に係る床下配置用放熱器を構成する基体の一例の平面略図である。 本発明に係る床下配置用放熱器の施工手順を説明する断面略図である。 本発明に係る床下配置用放熱器を施工した後の、暖房可能な床の断面略図である。

符号の説明

Ａ：床下配置用放熱器
Ｂ、Ｂ‘：基体
Ｃ：熱媒チューブ埋設溝
Ｄ、Ｄ‘：熱媒チューブ
Ｅ：アルミニウム箔
Ｆ：床板
Ｇ：根太
Ｈ：発泡樹脂製板状体
Ｊ：熱可塑性エラストマー製の発泡シート
Ｋ：スリット

Claims (9)

1. 建造物の床下に配置する床下配置用放熱器において、この床下配置用放熱器は薄手の板状体を基体とし、この基体一単位は建造物床下の根太の間に配置可能な幅とされ、複数単位の基体が一定間隔で配置され、基体の一方の面に設けられた溝に加熱体が埋設され、加熱体によって複数単位の基体が連接されてなることを特徴とする床下配置用放熱器。
2. 基体が、合成樹脂、金属、織布、不織布、紙、またはこれらの複合材料から調製されたものである、請求項１に記載の床下配置用放熱器。
3. 加熱体が、熱媒チューブまたは発熱電線である、請求項１または請求項２に記載の床下配置用放熱器。
4. 加熱体が、基体一単位の長さ方向に沿って平行にされ、基体の長さ方向端部でＵターンさせて配置されたものである、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の床下配置用放熱器。
5. 加熱体が、基体一単位の幅方向に対して直角にされ、基体の幅方向端部でＵターンさせて配置されたものである、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の床下配置用放熱器。
6. 建造物の床下に配置された根太の間に、床下配置用放熱器を配置して暖房可能な床を施工するにあたり、薄手の板状体を基体とし、この基体一単位は建造物床下の根太の間に配置可能な幅とされ、複数単位の基体が一定間隔で配置され、基体の一方の面に設けられた溝に加熱体が埋設され、複数単位の基体が加熱体によって連接されてなる床下配置用放熱器を使用し、この床下配置用放熱器を床板下面に押し当て根太の間に配置し、床下配置用放熱器を断熱板によって固定することを特徴とする、暖房可能な床の施工方法。
7. 断熱板が、発泡合成樹脂板である請求項６に記載の暖房可能な床の施工方法。
8. 断熱板が、床下配置用放熱器と接触する面側に弾性を有する発泡樹脂製シートが貼着されたものである、請求項７に記載の暖房可能な床の施工方法。
9. 断熱板と構成する弾性を有する発泡樹脂製板の表裏に、この発泡樹脂製板長さ方向に沿って平行に、表裏スリットが対応しない位置に複数本のスリット刻設されている、請求項８に記載の暖房可能な床の施工方法。
   

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