JP2009103352A - 蓄熱床構造および蓄熱床施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄熱材の輻射熱による暖房だけでは、室内を効果的に暖房できない場合に、室内を効果的に暖房でき、かつ、暖房の無駄を抑えることができる蓄熱床構造および蓄熱床施工方法を提供する。
【解決手段】断熱材１５が設けられた、床パネル１１上に通気根太１６が配置されており、この通気根太１６上に発熱可能な床暖房パネル２１が敷設されており、床暖房パネル２１と床パネル１１との間に、蓄熱材１７と温風通路２０とこの温風通路２０に通じるとともに、温風を流入させる温風導入部２６が設けられている。したがって、室内を床暖房パネル２１と蓄熱材１７によって効果的に暖房でき、かつ、床暖房パネル２１の暖房の無駄を抑えることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、床に蓄熱材を設けてなる蓄熱床構造および蓄熱床施工方法に関する。

床に蓄熱材を設けてなる蓄熱床構造の一例として特許文献１に記載の技術が知られている。この技術は、太陽熱集熱装置により集熱された熱を蓄熱する蓄熱材を、床パネルの表面材の下方に備え、前記蓄熱材に蓄熱された熱により床暖房を行うものである。
特開２００４−１１３３６号公報

ところで、上記の従来技術では、冬季において蓄熱材の輻射熱による暖房だけでは、室内を効果的に暖房できない場合がある。この場合、室内に暖房器具を設置することによって、室内を十分に暖房するようにしているが、暖かい空気は上昇するので、室内の床近傍が十分に暖房できないという不満があるばかりか、上昇した暖かい空気が室内の暖房としては比較的無駄なものとなってしまい、暖房の無駄が大きくなるという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、蓄熱材の輻射熱による暖房だけでは、室内を効果的に暖房できない場合に、室内を効果的に暖房でき、かつ、暖房の無駄を抑えることができる蓄熱床構造および蓄熱床施工方法を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、蓄熱材を有する蓄熱床構造であって、
床１０を構成する床パネル１１内に断熱材１５が設けられており、
前記床パネル１１上に、通気部１６ａを有する通気根太１６が配置されており、この通気根太１６上に発熱可能な床暖房パネル２１が敷設されており、
前記床暖房パネル２１と前記床パネル１１との間に、蓄熱材１７と温風通路２０とこの温風通路２０に通じるとともに、温風を流入させる温風導入部２６が設けられていることを特徴とする。

前記床暖房パネルとしては、例えば、フローリング材の内部に温水パイプを通したフローリングや、内部に電熱線を配置した電気カーペット等が使用される。温水パイプに流通させる温水としては、深夜電力による電気温水器からのものを好適に使用できる。

請求項１に記載の発明によれば、蓄熱材１７からの輻射熱によって室内の暖房を行うが、床パネル１１上に、通気部１６ａを有する通気根太１６が配置されており、この通気根太１６上に発熱可能な床暖房パネル２１が敷設されているので、蓄熱材１７の輻射熱による暖房だけでは、室内を効果的に暖房できない場合に、床暖房パネル２１によって室内を十分に暖房できる。
また、床暖房パネル２１からの放熱によって、室内が暖房されるが、その一部は床暖房パネル２１の下側にある蓄熱材１７に蓄熱されるので、床暖房パネル２１の暖房の無駄を抑えることができる。
さらに、床パネル１１上に、通気根太１６を配置し、この通気根太１６上に発熱可能な床暖房パネル２１を敷設するとともに、床暖房パネル２１と床パネル１１との間に、蓄熱材１７と温風通路２０とこの温風通路２０に通じるとともに、温風を流入させる温風導入部２６を設けるので、つまり、床パネル１１上での蓄熱構造であるので、床パネル１１下の断熱等の施工が必要なく、コスト安を図れるとともに、リフォームにも対応し易い。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の蓄熱床構造において、
前記蓄熱材１７の下面には脚１７ａが固定されており、この脚１７ａが前記床パネル１１上に設置されることによって、前記蓄熱材１７の下面と前記床パネル１１の上面との間に、前記温風通路２０の一部を構成する第１隙間Ｓ１が設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、蓄熱材１７の下面に固定された脚１７ａが床パネル１１上に設置されることによって、蓄熱材１７の下面と床パネル１１の上面との間に、第１隙間Ｓ１が設けられるので、温風導入部２６から導入した温風を温風通路２０、第１隙間Ｓ１を通して、蓄熱材１７の表面に効果的に接触させて、蓄熱できる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の蓄熱床構造において、
前記蓄熱材１７の上面と前記床暖房パネル２１の下面との間に、前記温風通路２０の一部を構成する第２隙間Ｓ２が設けられており、
この第２隙間Ｓ２は前記第１隙間Ｓ１より狭いことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、蓄熱材１７の上面と床暖房パネル２１の下面との間に、温風通路２０の一部を構成する第２隙間Ｓ２が設けられているので、温風導入部２６から導入した温風を温風通路２０、第１隙間Ｓ１、第２隙間Ｓ２を通して、蓄熱材１７の表面に効果的に接触させて、蓄熱できる。
また、第２隙間Ｓ２は第１隙間Ｓ１より狭いので、蓄熱材１７は床暖房パネル２１に近づくことになる。したがって、床暖房パネル２１からの放熱を効果的に蓄熱材に蓄熱できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄熱床構造において、
前記床パネル１１上に、前記通気根太１６が所定間隔で平行に配置されており、
隣り合う前記通気根太１６，１６間に、前記蓄熱材１７が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、床パネル１１上に所定間隔で平行に配置され、隣り合う通気根太１６，１６間に蓄熱材１７が設けられているので、蓄熱材１７を所定の位置に位置決めして配置できるとともに、通気根太１６の通気部１６ａを通過してきた温風を蓄熱材１７に満遍なく接触させることができ、効果的な蓄熱を図れる。

請求項５に記載の発明は、断熱材１５が設けられた床パネル１１上に、通気部１６ａを有する通気根太１６を所定間隔で平行に配置し、
次に、隣り合う通気根太１６，１６間に、脚付きの蓄熱材１７をその脚１７ａを前記床パネル１１上に設置するとともに、温風通路２０を形成するようにして配置し、
次に、前記通気根太１６上に発熱可能な床暖房パネル２１を敷設するとともに、前記温風通路２０に通じている温風導入部２６に温風を流入させるエアダクト４を接続することを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、蓄熱材１７の輻射熱と床暖房パネル２１によって室内を十分に暖房できるとともに、床暖房パネル２１の暖房の無駄を抑えることができる蓄熱床構造を容易に施工できる。
また、床パネル１１上での施工であるので、床パネル下の断熱等の施工が必要なく、コスト安を図れるとともに、リフォームにも対応し易い。

本発明によれば、床パネル上に、通気部を有する通気根太が配置されており、この通気根太上に発熱可能な床暖房パネルが敷設されており、前記床暖房パネルと前記床パネルとの間に、蓄熱材と温風通路が設けられているので、蓄熱材の輻射熱による暖房だけでは、室内を効果的に暖房できない場合に、床暖房パネルによって室内を十分に暖房できる。
また、床暖房パネルからの放熱によって室内が暖房されるが、その一部は床暖房パネルの下側にある蓄熱材に蓄熱されるので床暖房パネルの暖房の無駄を抑えることができる。
さらに、床パネル上に、通気根太を配置し、この通気根太上に発熱可能な床暖房パネルを敷設するとともに、床暖房パネルと床パネルとの間に、蓄熱材と温風通路と温風導入部を設けるので、つまり、床パネル上での蓄熱構造であるので、床パネル下の断熱等の施工が必要なく、コスト安を図れるとともに、リフォームにも対応し易い。

以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る蓄熱床構造を備えた建物を示す断面図、図２は本発明に係る蓄熱床構造を示す断面図、図３は同斜視図である。
図１に示す建物は、周知のパネル工法によって構築されたものである。パネル工法は、建物の躯体を構成する床、壁、屋根等を予め工場等で、床パネル、壁パネル、屋根パネル等の木質パネルとして製造しておき、これら木質パネルを現場で組み立てることによって建物を構築する方法である。木質パネルは、框材を矩形枠状に組み立てるとともに、この矩形枠内に必要に応じて桟材を縦横に組み付け、さらに矩形枠の少なくとも一方の面に、合板等からなる面材を取り付けて形成されたものである。床パネル、屋根パネルは矩形枠の上面にのみ面材が取り付けられており、壁パネルは矩形枠の両面にそれぞれ面材が取り付けられている。

前記建物１の屋根２は屋根パネルを複数敷設することによって構成されている。南側を向く屋根２には太陽光集熱装置３が取り付けられている。この太陽光集熱装置３は、太陽熱で集熱媒体である空気を加熱して集熱するものである。
太陽光集熱装置３には筒状パイプで形成されたエアダクト４の一端部が接続されている。エアダクト４は屋根２を貫通して、小屋裏５に導入され、さらに天井６、２階床７を貫通して１階の床まで延出されている。
エアダクト４には送風機８が小屋裏５において取り付けられており、この送風機８によって太陽光集熱装置３からの温風がエアダクト４内を下方に向けて流通するようになっている。
また、エアダクト４には、送風機８と太陽光集熱装置３との間（送風機８より上流側）において流入部４ａが設けられており、この流入部４ａから小屋裏５内の暖かい空気を取り入れるようになっている。さらに、エアダクト４には送風機８より下流側において、ダンパー９が設けられており、このダンパー９によって夜間の空気の逆流を防止している。

建物１の１階の床１０は複数の床パネル１１を敷設することによって構成されている。床パネル１１はその長手方向両端部が、それぞれ布基礎１２，１２によって支持されており、中間部が束基礎１３によって支持されている。
床パネル１１は、図２に示すように、框材１１ａを矩形枠状に組み立てて矩形枠を構成するとともに、この矩形枠内に補強桟材１１ｂを縦横に組み付け、さらに、矩形枠の上面に合板等からなる面材１１ｃを貼着したものである。なお、床パネル１１は台輪１４を介して布基礎１２，１２上に設置されている。
床パネル１１内には断熱材１５が充填されている。つまり、床パネル１１の面材１１ｃの下面と、框材１１ａ、補強桟材１１ｂで囲まれた凹部に断熱材１５が充填されたうえで固定されている。

床パネル１１の面材１１ｃの上面には、床パネル１１の幅方向に長尺な複数の通気根太１６・・・が所定間隔で平行に配置されており、隣り合う通気根太１６，１６間に蓄熱材１７が設けられている。
前記通気根太１６はその下面に、複数の切欠部１６ａ・・・が通気根太１６の長手方向に所定間隔で形成されたものであり、該切欠部１６ａ・・・を空気が流通することによって、床パネル１１の長手方向に通気可能とするものである。切欠部１６ａは通気根太１６の下面を、該通気根太１６の長手方向と直交する方向に切欠いてなるものである。
なお、通気根太１６としては、前記切欠部１６ａの代わりに通気根太１６にその長手方向と直交する方向に貫通する貫通孔を、通気根太１６の長手方向に所定間隔で形成したものを使用してもよいし、通気根太１６の下面を凹凸状に切欠いたものを使用してもよい。

前記蓄熱材１７は、矩形板状に形成されており、その厚さは前記通気根太１６の上下の厚さより小さくなっている。蓄熱材１７は潜熱蓄熱材であり、例えば、硫酸ナトリウム１０水塩、塩化カルシウム６水塩などの無機塩水和物を用いることができる。
蓄熱材１７は、隣り合う通気根太１６，１６間において、床パネル１１の面材１１ｃに設置固定されているが、この状態において、蓄熱材１７と通気根太１６，１６との間には所定の隙間が設けられており、また、通気根太１６，１６間において左右に隣り合う蓄熱材１７，１７間にも所定の隙間が設けられている。そして、これら隙間が温風通路２０の一部を構成している。
さらに、蓄熱材１７の下面の四隅部にはそれぞれ脚１７ａが固定されており、これら脚１７ａが床パネル１１の面材１１ｃ上に設置されることによって、蓄熱材１７の下面と床パネル１１の上面（面材１１ｃの上面）との間に、前記温風通路２０の一部を構成する第１隙間Ｓ１が設けられている。
なお、脚１７ａの代わりに、脚１７ａの高さを同等の高さを有する根太を床パネル１１の上に所定間隔で配置してもよい。

また、前記通気根太１６・・・上には、発熱可能な床暖房パネル２１が敷設されている。この床暖房パネル２１は、下地合板２２と、この下地合板２２に重ねられて固定された発熱パネル２３とから構成されている。発熱パネル２３はフローリング材の内部に温水パイプ２３ａを通したものであり、温水パイプ２３に温水を流すことによって、床暖房パネル２１として発熱するようになっている。
前記床暖房パネル２１の下面と、蓄熱材１７の上面との間には、前記温風通路２０の一部を構成する第２隙間Ｓ２が設けられており、この第２隙間Ｓ２は前記第１隙間Ｓ１より狭くなっている。したがって、蓄熱材１７は床パネル１１より床暖房パネル２１側に寄って配置されている。

前記床パネル１１の面材１１ｃの両端部には、根太２５，２５が前記通気根太１６と平行に配置固定されている。この根太２５は通気根太１６と異なり、切欠部は形成されておらず、通気根太１６と等しい高さのものである。そして、根太２５，２５には、前記床暖房パネル２１の両端部が設置されている。
一方の根太２５とこれに隣り合う通気根太１６との間には、蓄熱材１７は設けられておらず、空間となっている。そしてこの空間が温風導入部２６となっている。この温風導入部２６上に位置する床暖房パネル２１には導入口２１ａが形成されており、この導入口２１ａに前記エアダクト４の他端部が接続されている。また、温風導入部２６は前記通気根太１６に設けられた切欠部１６ａを介して前記温風通路２０に通じている。
他方の根太２５とこれに隣り合う通気根太１６との間には、蓄熱材１７は設けられておらず、空間となっている。そしてこの空間が温風導出部２７となっている。この温風導出部２７上に位置する床暖房パネル２１には導出口２１ｂが形成されており、この導出口２１ｂは建物内に開放されている。
また、温風導出部２７は前記通気根太１６に設けられた切欠部１６ａを介して前記温風通路２０に通じている。

次に、上記構成の蓄熱床構造を施工する方法について説明する。
まず、布基礎１２，１２および束基礎１３上に床パネル１１を設置して固定する。なお、床パネル１１内には予め断熱材１５が充填されている。
次に、床パネル１１の面材１１ｃの上面に、複数の通気根太１６・・・を所定間隔で平行に配置して固定するとともに、面材１１ｃの上面の両端部に根太２５，２５を前記通気根太１６と平行に配置して固定する。

次に、隣り合う通気根太１６，１６間に、脚付きの蓄熱材１７をその脚１７ａを床パネル１１の面材１１ｃの上面に設置するとともに、温風通路２０を形成するようにして配置する。温風通路２０を形成するようにして配置するには、蓄熱材１７を通気根太１６，１６との間に所定の隙間を設けるように、かつ、通気根太１６，１６間において左右に隣り合う蓄熱材１７，１７間にも所定の隙間が設けるように配置する。
次に、前記通気根太１６・・・と根太２５，２５上に床暖房パネル２１を敷設して固定するとともに、床暖房パネル２１に設けられた導入口２１ａに、エアダクト４の他端部を接続して、施工を終了する。
なお、エアダクト４の施工は、蓄熱床構造の施工と同時に行ってもよいし、施工前あるいは施工後に行ってもよい。

次に、上記構成の蓄熱床構造の作用について説明する。
冬季の昼間、太陽熱集熱装置３によって内部の空気が暖められるので、この暖められた空気を前記送風機８によってエアダクト４内を下方に温風として流通させる。また、小屋裏５の暖められた空気も送風機８によって流入口４ａから流入され、エアダクト４内を下方に温風として流通させる。

エアダクト４内を下方に流通した温風は、温風導入部２６に流入され、この温風導入部２６から最初の通気根太１６の切欠部１６ａを通して温風通路２０を流通する。これによって温風は蓄熱材１７の上面、下面、側面等を通るので、その間に温風の熱の一部が蓄熱材１７に蓄熱される。さらに、温風は各通気根太１６の切欠部１６ａを通して温風通路２０を流通しながら、温風の熱の一部が次々に蓄熱材１７に蓄熱されていき、最後に温風導出部２７に至って、導出口２１ｂから放出される。導出口２１ｂから放出される温風は蓄熱材１７によって熱の一部が吸収されているので、温度がある程度低下しているが、冬季において室内の暖房を行える程度の温度となっている。
なお、昼間でも室内の温度が低い場合は、床暖房パネル２１を起動してこれによっても室内の暖房を行う。床暖房パネル２１の下方には蓄熱材１７があるので、床暖房パネル２１の放射熱の一部は蓄熱材１７に蓄熱される。
さらに、建物１には南面に窓１ａが設けられており、この窓１ａから太陽光が差し込んできて、床暖房パネル２１に照射されるが、このときに床暖房パネル２１からの太陽光により輻射熱の一部は蓄熱材１７に蓄熱される。
このようにして、蓄熱材１７には昼間の間に十分に蓄熱される。十分に蓄熱された蓄熱材１７は次の日の朝も温度を高く保つことになり、結果として床暖房に投入されるエネルギーを削減する効果がある。

冬季の夜間は、前記送風機８を停止する。蓄熱材１７には昼間に蓄熱されているので、この蓄熱材１７から放射される輻射熱と、床暖房パネル２１の放射熱とによって室内の暖房を行う。なお、エアダクト４にはダンパー９が設けられているので、夜間の空気の逆流を防止できる。

本実施の形態によれば、蓄熱材１７からの輻射熱によって室内の暖房を行うが、床パネル１１上に、通気部（切欠部１６ａ）を有する通気根太１６が配置されており、この通気根太１６上に発熱可能な床暖房パネル２１が敷設されているので、蓄熱材１７の輻射熱による暖房だけでは、室内を効果的に暖房できない場合に、床暖房パネル２１によって室内を十分に暖房できる。
また、床暖房パネル２１からの放熱によって、室内が暖房されるが、その一部は床暖房パネル２１の下側にある蓄熱材１７に蓄熱されるので、床暖房パネル２１の暖房の無駄を抑えることができる。
さらに、床パネル１１上に、通気根太１７を配置し、この通気根太１７上に床暖房パネル２１を敷設するとともに、床暖房パネル２１と床パネル１１との間に、蓄熱材１７と温風通路２０とこの温風通路２０に通じるとともに、温風を流入させる温風導入部２６を設けるので、つまり、床パネル１１上での蓄熱構造であるので、床パネル下の断熱等の施工が必要なく、コスト安を図れるとともに、リフォームにも対応し易い。

また、蓄熱材１７の下面に固定された脚１７ａが床パネル１１上に設置されることによって、蓄熱材１７の下面と床パネル１１の上面との間に、第１隙間Ｓ１が設けられるので、温風導入部２６から導入した温風を温風通路２０、第１隙間Ｓ１を通して、蓄熱材１７の表面に効果的に接触させて、蓄熱できる。
加えて、蓄熱材１７の上面と床暖房パネル２１の下面との間に、温風通路２０の一部を構成する第２隙間Ｓ２が設けられているので、温風導入部２６から導入した温風を温風通路２０、第１隙間Ｓ１、第２隙間Ｓ２を通して、蓄熱材１７の表面に効果的に接触させて、蓄熱できる。
また、第２隙間Ｓ２は第１隙間Ｓ１より狭いので、蓄熱材１７は床暖房パネ２１に近づくことになる。したがって、床暖房パネル２１からの放熱を効果的に蓄熱材１７に蓄熱できる。
また、床パネル１１上に所定間隔で平行に配置され、隣り合う通気根太１６，１６間に蓄熱材１７が設けられているので、蓄熱材１７を所定の位置に位置決めして配置できるとともに、通気根太１６の通気部（切欠部１６ａ）を通過してきた温風を蓄熱材１７に満遍なく接触させることができ、効果的な蓄熱を図れる。

本発明に係る蓄熱床構造を備えた建物の一例を示す断面図である。 本発明に係る蓄熱床構造の一例を示すもので、その断面図である。 同、斜視図である。

符号の説明

３ 太陽光集熱装置
４ エアダクト
１０ 床
１１ 床パネル
１６ 通気根太
１６ａ 切欠部（通気部）
１５ 断熱材
１７ 蓄熱材
１７ａ 脚
２０ 温風通路
２１ 床暖房パネル
２６ 温風導入部
Ｓ１ 第１隙間
Ｓ２ 第２隙間

Claims (5)

1. 蓄熱材を有する蓄熱床構造であって、
   床を構成する床パネル内に断熱材が設けられており、
   前記床パネル上に、通気部を有する通気根太が配置されており、この通気根太上に発熱可能な床暖房パネルが敷設されており、
   前記床暖房パネルと前記床パネルとの間に、蓄熱材と温風通路とこの温風通路に通じるとともに、温風を流入させる温風導入部が設けられていることを特徴とする蓄熱床構造。
2. 請求項１に記載の蓄熱床構造において、
   前記蓄熱材の下面には脚が固定されており、この脚が前記床パネル上に設置されることによって、前記蓄熱材の下面と前記床パネルの上面との間に、前記温風通路の一部を構成する第１隙間が設けられていることを特徴とする蓄熱床構造。
3. 請求項２に記載の蓄熱床構造において、
   前記蓄熱材の上面と前記床暖房パネルの下面との間に、前記温風通路の一部を構成する第２隙間が設けられており、
   この第２隙間は前記第１隙間より狭いことを特徴とする蓄熱床構造。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄熱床構造において、
   前記床パネル上に、前記通気根太が所定間隔で平行に配置されており、
   隣り合う前記通気根太間に、前記蓄熱材が設けられていることを特徴とする蓄熱床構造。
5. 断熱材が設けられた床パネル上に、通気部を有する通気根太を所定間隔で平行に配置し、
   次に、隣り合う通気根太間に、脚付きの蓄熱材をその脚を前記床パネル上に設置するとともに、温風通路を形成するようにして配置し、
   次に、前記通気根太上に発熱可能な床暖房パネルを敷設するとともに、前記温風通路に通じている温風導入部に温風を流入させるエアダクトを接続することを特徴とする蓄熱床施工方法。

Images