JP3948561B2 - 熱交換用パイプマットの施工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、天井などに設置する熱交換用パイプマットの施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷暖房用壁材として、例えば、特開平１１−３２４１８５号に記載されたものがある（特許文献１参照）。この発明は、モルタルやプラスターで形成されるプレートの中に、熱交換用パイプマットの熱交換パイプとラスシートとを埋設させたパネルを形成する。そして、上記パネルを部屋の壁などに用いて、上記パイプ内に冷水あるいは温水を流せば、パネル表面を介して部屋を冷房あるいは暖房することができるというものである。
【０００３】
上記パネルは、次のようにして形成する。まず、プラスターなどを硬化させてプレート層を形成し、その上に熱交換用パイプマットを載せ、さらにラスシートを重ねるか、上記プレート層の上にラスシートを載せてからパイプを重ねるかし、両者をプレート層にタッカーなどで固定する。その上から、流動状態のプラスターを吹き付けて、埋設層を形成する。
上記のようにして形成した壁材は、そのプレート層か埋設層を天井や壁の室内側に向けて設置される。
【０００４】
また、上記プレート層の代わりに、直接天井面や壁面に直接パイプを取り付ける方法もある。その場合には、まず、天井面や壁面に、ラスシートと熱交換用パイプマットとを釘やタッカーなどで止め付ける。その後、流動性を有するモルタルやプラスターを、熱交換用パイプマットが隠れるまで吹き付けたり塗りつけたりし、乾かして固める。熱交換用パイプマットは、熱交換パイプの間隔を保持するために取り付けたリテーナ部分に釘などを打って止め付けるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１５３５９２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、天井面や壁面に熱交換用パイプマットを取り付ける際には、その施工面に釘やタッカーなどで熱交換用パイプマットを止め付けているが、この止め付け作業は手間が掛かる作業である。特に、施工面積が大きい場合には、何枚もの熱交換用パイプマットをそれぞれ決まった位置に止め付けなければならない。そのため、熱交換用パイプマットの施工では、熱交換用パイプマットの施工面への固定作業が大変であるという問題があった。
この発明の目的は、熱交換用パイプマットの固定を簡単にして、作業性のよい熱交換熱交換用パイプマットの施工方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、一対のメインパイプ間に可撓性を有する複数の熱交換パイプを設けた熱交換用パイプマットを設ける施工面であって、コンクリートやモルタル等が硬化する前の流動性を有する施工面に、上記熱交換パイプを埋設し、その後、上記コンクリートやモルタルなどを硬化させて熱交換用パイプマットを固定する点に特徴を有する。
なお、上記流動性を有する施工面の状態とは、コンクリートやモルタル等が硬化する前の状態であるが、重力によって落下するような状態ではない。例えば、天井や壁面に用いた場合にそれが流れ落ちることがない程度の粘度を備えている状態である。
【０００８】
第２の発明は、熱交換用パイプマットの一方側を予め固定し、他方側をフリーにするとともに、熱交換パイプをたるませた状態で熱交換用パイプマットの他方側をつかみ、その他方の側の熱交換用パイプマットを施工面に向かって振ったときの勢いで上記熱交換パイプを施工面に打ち付けて埋設する点に特徴を有する。
【０００９】
第３の発明は、ロール状にした熱交換用パイプマットの熱交換パイプを一端側から繰り出して、その一端側を施工面に固定してから熱交換パイプを施工面に埋設する点に特徴を有する。
第４の発明は、熱交換用パイプマットが、熱交換パイプの間隔を保持するためのリテーナを備えた点に特徴を有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜図６に、この発明の第１実施例を示す。
この第１実施例は、図１の熱交換用パイプマット１を、この発明の敷設方法によって天井に敷設する例である。
図１に示す熱交換用パイプマット１は、供給側メインパイプ２と戻り側メインパイプ３との間を、複数の熱交換パイプ５を、湾曲部６で折り返して接続している。
供給側メインパイプ２は、その一端に流体供給口７を設け、他端を漏れがないように塞いでいる。
【００１１】
それに対して、戻り側メインパイプ３では、その一端を漏れがないように塞ぎ、他端に流体排出口８を設けている。そして、この流体排出口８を、図示しない戻り流路を介してタンクに接続し、上記供給口７を図示しないポンプに接続する。
したがって、供給側メインパイプ２から供給された流体が、熱交換パイプ５で熱交換し、戻り側メインパイプ３を介してタンクへ戻る。
【００１２】
上記熱交換パイプ５は、細くて曲り易いため、そのままでは、間隔Ｌが不均一になり易い。そこで、リテーナ９を用いて、熱交換パイプ５を等間隔に整列させるようにしている。
図２はこのリテーナ９の正面図、図３は図２のIII-III線断面図である。
図２のように、リテーナ９は第１、第２の桟１０、１１を平行にして、その間隔を複数の連結部材１２で保っている。この連結部材１２は、直径ｄ（図３参照）とほぼ同じ幅を持つ板状の部材である。
【００１３】
また、各桟１０、１１の、それぞれには、複数のピッチ保持溝ＡとＢとをそれぞれ等間隔Ｌで形成している。そこで、上記各ピッチ保持溝ＡとＢとは、それぞれ互いに対向することになる。
そして、これらのピッチ保持溝の断面形状は、図３に示すように、熱交換パイプ５の外形に一致するように、直径ｄの円弧で形成されているが、開口幅ｓを直径ｄより小さくしている。そのため、熱交換パイプ５をこのピッチ保持溝に押し込むと、熱交換パイプ５を固定することができる。
【００１４】
そして、リテーナ９のピッチ保持溝Ａ、Ｂは、等間隔Ｌで形成されているので、このピッチ保持溝に熱交換パイプ５をはめ込めば、それを等間隔Ｌに保つことができる。
また、上記複数の熱交換パイプ５は、メインパイプ２、３に等間隔Ｌで接続しているので、図１のように、熱交換パイプ５の長さ方向に対して、複数のリテーナ９を適当な間隔で設置すれば、熱交換パイプ５の間隔が長さ方向のどの位置でも等間隔となり、全ての熱交換パイプ５がほぼ平行になる。
【００１５】
なお、熱交換パイプ５は、リテーナ９の部分で等間隔を保持しているが、本来、可撓性を有しているため、リテーナ９以外の部分は、自由に曲げることができる。したがって、後で説明するように、熱交換パイプ５を巻いて熱交換用パイプマット１をロール状にすることもできる。
また、パイプユニット１に設置するリテーナの数を多くすれば、全ての部分で熱交換パイプ５を等間隔に保持し易い。ただし、あまり多くするとリテーナの設置に時間がかかるし、パイプユニット１の可撓性が失われる。そこで、リテーナの数は、パイプユニットの設置条件などに応じて適当な数を選べばよい。
【００１６】
さらに、図２のリテーナ９のピッチ保持溝Ａ、Ｂは、整列させる熱交換パイプ５の本数に合わせて、その数を決めればよい。そして、リテーナ９のピッチ保持溝Ａ、Ｂは、等間隔Ｌで形成されているので、このピッチ保持溝に熱交換パイプ５をはめ込めば、それを等間隔Ｌに保つことができる。
ただし、熱交換パイプ５は、必ずしも等間隔にしなければならないというものではない。必要に応じた温度分布を実現するために最適な間隔を設定し、その設定を保持するために、リテーナを用いることができる。
【００１７】
なお、熱交換パイプ５の間隔を保持する必要がない場合には、上記リテーナ９を用る必要はない。
また、熱交換用パイプマットは、この実施例の熱交換用パイプマット１に限らない。例えば、両メインパイプ２と３を対向させて配置し、その間を熱交換パイプ５で連結するようにしたものでもよいし、その他の形状でもかまわない。
【００１８】
上記のような熱交換用パイプマット１を天井面に施工した状態の断面図を図４に示す。すなわち、天井材１３の表面に形成した埋設層１４内に熱交換用パイプマット１が埋め込まれている。そして、上記メインパイプ２，３は、埋設層１４内には設置しないで、室外に出して固定している。この実施例では、壁４から廊下に出して、その天井裏に固定している。
図４に示す第１実施例では、室内の天井材１３はスラブそのままで、廊下だけが天井裏を備えている例を示している。
ただし、上記天井材１３は、どのような材質でもかまわない。第１実施例のように、コンクリートスラブそのそのままでも良いし、スラブから板材や、石膏ボードなどを吊り下げて、この板材や、石膏ボードなどを、天井材１３としてもよい。スラブから、天井材を吊り下げている場合には、上記メインパイプ２，３は、埋設層１４を形成する前に、天井裏に固定するようにする。
【００１９】
以下に、施工手順を、図５，図６を用いて説明する。
まず、室内に準備した上記熱交換用パイプマット１のメインパイプ２，３を、壁４を越して廊下側に出し、廊下の天上裏に固定する。メインパイプ２，３はどのような方法で固定してもかまわないが、流体供給口７と流体排出口８には、流体の供給路および戻り流路を接続できるようにしておく。
メインパイプ２，３が廊下側に設置されたら、室内の天井材１３の表面に流動性を有するモルタルを吹き付けて埋設層１４を形成する。天井材１３の材質によって、埋設層１４を形成する前に、天井材１３の表面に防水処理やプライマー処理を施すことがある。例えば、耐水性のない木の場合には、表面に防水処理を施したり、モルタルをはじいてしまうような耐水ボードなどの表面には、接着層を形成する意味で、プライマー処理を行うこともある。
また、埋設層１４は、流動性を有するモルタルであるが、天井に吹き付けたときに落ちてこない程度の粘度に調整しておく必要がある。
【００２０】
そして、図５，６では、熱交換パイプ５のメインパイプ２，３側を固定端１５とし、湾曲部６側の端部を先端１６として表している。また、これらの図において、熱交換パイプ５を太線で示している。
ただし、固定端１５は、熱交換パイプ５の壁際の部分であり、そこを固定端とみなす。
図５のように、熱交換用パイプマット１の一方側である固定端１５を固定すると、この発明の他方側である熱交換パイプ５の先端１６は、フリーの状態となる。この状態から、作業員は、先端１６を埋設層１４のポイントＰ１まで移動させて、熱交換パイプ５を埋設層１４に押し込む（図５参照）。
【００２１】
このとき、熱交換パイプ５を、図６の２点鎖線の状態から、実線で示すように一旦たるませて、その後、先端１６を矢印ａ方向に勢いよく振り上げる。この振り上げるときの勢いで、熱交換パイプ５が、埋設増１４に打ち付けられて食い込む。このように、熱交換パイプを一旦たるませたり、その先端１６を勢い良く振り上げたりすることができるのは、この熱交換パイプ５が、細くて曲がりやすく、可撓性を備えているからである。
熱交換パイプ５が埋設層１４に食い込んだら、先端１６を埋設層１４に押し込む。必要に応じて埋設層１４の表面をならして仕上げ、後は、モルタルが乾燥して固まるのを待つだけである。なお、上記埋設層１４が、この発明の施工面にあたる。
【００２２】
この第１実施例の方法では、熱交換用パイプマット１を釘などで天井材１３に止め付ける作業が必要ない。この工程がないため、施工の手間が簡単になるとともに、施工時間も短縮される。なお、熱交換パイプ５を埋設層１４に埋設する方法は、上記のように打ち付ける方法に限らない。例えば、熱交換パイプ５を押し付け工具などによって埋設層１４の表面から少しずつ押し込むようにすることもできる。
【００２３】
また、従来のように釘などを利用する場合には、それを打ち込む天井材の材質によっては、錆が発生する鉄釘が利用できないことがある。例えば、施工面がコンクリートの場合には、鉄釘が使えるが、石膏ボードの場合、鉄は錆びてしまうのでステンレス製の釘を用いなければならない。ステンレス釘を用いる場合には、鉄釘と比べてコストアップになってしまうが、上記第１実施例の方法では、そのような問題もない。
なお、この第１実施例の施工方法は、天井に限らず、壁や床面にも、同様に応用することができる。
【００２４】
図７に示す第２実施例は、ロール状に巻いておいた熱交換用パイプマットを用いる例である。第２実施例の熱交換用パイプマットは、第１実施例の熱交換用パイプマット１と同様なので、図１を用いて説明する。
施工時には、ロール１７からメインパイプ２，３側を引き出して、上記第１実施例と同様にして廊下側に設置する。
【００２５】
メインパイプ２，３を固定することによって、熱交換パイプ５の固定端１５を固定したら、モルタルを吹き付けて埋設層１４を形成する。ロール１７から熱交換パイプ５を少しずつ繰り出し、押し付け治具１８を矢印ｂ方向に移動させながら押し付けて、熱交換パイプ５を、繰り出した長さ分ずつ埋設層１４内に押し込んでいく。そして、熱交換パイプ５の全長を埋設させたら、表面をならして固まるのを待つ。
この第２実施例でも、釘などによって、熱交換用パイプマット１を止め付ける工程が不要になるので、作業も楽になり、作業時間も短縮される。
このように、熱交換パイプをロール状に巻いたり、それを繰り出しながら、埋設層に押し込んだりできるのも、この熱交換パイプ５が、細くて曲がりやすく、可撓性を備えているからである。
【００２６】
また、熱交換用パイプマット１をロール１７にすれば、シート状に広げた状態よりも、搬送や保管が楽である。特に、熱交換パイプ５が長ければ長いほど、広い面積を一度に施工でき、ロール状にすることによるメリットは大きい。
なお、上記ロール１７から少しずつ繰り出した熱交換パイプ５を第１実施例のように、埋設層１４に打ち付けて埋め込むようにしてもよい。
【００２７】
図８に示す第３実施例は、熱交換用パイプマットを床に敷設する例である。
ここでも、図１に示す第１実施例の熱交換用パイプマット１を、ロール１７として用いる。床材１９の表面に、他の実施例の埋設層１４と同様にして、硬化していない埋設層２０を形成する。また、ロール１７から引き出した一端を、固定端１５として固定する。この場合、供給側メインパイプ２および戻り側メインパイプ３は、図示していないが、床面から引き出して、壁際や、壁の中などに設置するようにする。
【００２８】
そして、埋設層２０上に上記ロール１７を載せて、熱交換パイプ５が繰り出される方向、つまり、矢印ｃ方向に転がしてゆく。熱交換パイプ５は、ロール１７の重さによって、埋設層２０に押し込まれる。
熱交換パイプ５が全て埋設層２０に埋設されたら、埋設層２０が固まるのを待つ。
このように、ロール１７を利用すれば、床に形成した埋設層２０に、熱交換パイプ５を埋設するのは、非常に簡単になる。
なお、この第３実施例の場合にも、メインパイプ２，３は、埋設層２０には埋め込まないで、壁の中などに設置する。
【００２９】
なお、上記第１〜第３実施例における埋設層１４、２０は、モルタルに限らず、セメントや石膏、樹脂など、流動性を有する状態から、固めることができるものならどのような材料で形成してもかまわない。
さらに、施工面が硬化した後、適宜、仕上げ層を塗布したり、壁紙等を糊付けしたりしてもよい。
【００３０】
また、上記第１〜第３実施例の施工方法は、天井や、壁、床に、熱交換用パイプマットを直接施工するだけでなく、パネル化する際にも利用できる。その場合には、流動性を有するモルタルなどの施工面をパネル本体とし、その中に、熱交換パイプを埋設したパネルを形成することができる。このようなパネルを天井や、壁、床面に設置することによって、冷暖房装置として利用することができる。
さらに、熱交換用パイプマット１は、屋内だけでなく、豪雪地域における、建物の屋根や、駅のホーム、道路面などに設置して、融雪用に用いることもできるが、その場合にも、この発明の施工方法を利用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
第１〜第４の発明によれば、熱交換用パイプマットの施工の作業性を向上させることができる。
また、釘等を用いて熱交換用パイプマットを止め付ける必要が無いので、施工面の材質によって、錆が出ないように、高価なステンレス釘を用いる必要もない。
【００３２】
第２の発明によれば、熱交換パイプを施工面に簡単に埋設することができる。
第３の発明によれば、熱交換用パイプマットの保管や搬送が容易になる。
第４の発明によれば、熱交換パイプの間隔を所望の間隔に保つことができる。
また、熱交換用パイプマットの形状を保ち易く、施工作業がやりやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の熱交換用パイプマットの正面図である。
【図２】第１実施例のリテーナの正面図である。
【図３】図２のIII-III線断面図である。
【図４】第１実施例の施工状態を示す断面図である。
【図５】第１実施例の施工方法を説明するための図で、熱交換用パイプマットの一方側を固定した状態である。
【図６】第１実施例の施工方法を説明するための図で、熱交換パイプを施工面に打ち付ける工程を示している。
【図７】第２実施例の施工方法を説明するための図である。
【図８】第３実施例の施工方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 熱交換用パイプマット
２ 供給側メインパイプ
３ 戻り側メインパイプ
５ 熱交換パイプ
９ リテーナ
１４ 埋設層
１５ 固定端
１６ 先端
１７ ロール
２０ 埋設層

Claims (4)

1. 一対のメインパイプ間に可撓性を有する複数の熱交換パイプを設けた熱交換用パイプマットを設ける施工面であって、コンクリートやモルタル等が硬化する前の流動性を有する施工面に、上記熱交換パイプを埋設し、その後、上記コンクリートやモルタルなどを硬化させて熱交換用パイプマットを固定する熱交換用パイプマットの施工方法。
2. 熱交換用パイプマットの一方側を予め固定し、他方側をフリーにするとともに、熱交換パイプをたるませた状態で熱交換用パイプマットの他方側をつかみ、その他方の側の熱交換用パイプマットを施工面に向かって振ったときの勢いで上記熱交換パイプを施工面に打ち付けて埋設する熱交換用パイプマットの施工方法。
3. ロール状にした熱交換用パイプマットの熱交換パイプを一端側から繰り出して、その一端側を施工面に固定してから熱交換パイプを施工面に埋設する請求項１または２に記載の熱交換用パイプマットの施工方法。
4. 熱交換用パイプマットは、熱交換パイプの間隔を保持するためのリテーナを備えた請求項１〜３のいずれか１に記載の熱交換用パイプマットの施工方法。

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