JP4045569B2 - 床暖房パネル、及び床暖房構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床暖房パネル及び床暖房構造、特に、リフォームや高層集合住宅等において需要の高い薄型の床暖房パネル及び床暖房構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来の床暖房構造１を示すものであるが、従来の床暖房構造１は、床下地２に、床暖房パネル３が敷設され、さらに該床暖房パネル３上に床材４が敷設されたものとなっている。前記床暖房パネル３は、上面にパイプ溝が形成された合成樹脂発泡体からなる基材５と、該パイプ溝に嵌設された温水パイプ６と、基材５上面に貼設された均熱シート７とを具備してなるものである。基材５は、例えば、木製の合板や、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリスチレン等の合成樹脂発泡体からなるものであるが、該基材５には温水パイプを配置するためのパイプ溝が厚み方向に凹設されているので、該パイプ溝の深さ分だけ厚みが薄くなり、パイプ溝部分の剛性、特に曲げ強度が弱くなる。従って、床暖房パネル３の製造や床暖房構造１の施工の際に割れや欠けが発生しないよう、基材５には剛性を維持するに十分な厚みをもたせており、基材５の厚みが略１５〜２０mm程度のものが一般的である。一方、床材４は、フローリング等の木質のものが一般的であり、該床材４の厚みが略９〜１５mm程度のものがよく用いられている。従って、床下地２の上面から床材４の上面までの厚みが略２４〜３５mm程度となるが、リフォームやマンションで採用される床暖房構造においては薄型化のニーズが強く、例えば、床暖房パネルの厚みには、ドア等の開閉に支障のない９mm程度というような薄さが要求される場合がある。
【０００３】
図１１は薄型の床暖房構造において採用される従来の薄型化された床暖房パネル９００の外観を、図１２はＤ−Ｄ断面構造を示すものである。床暖房パネル９００は、その厚みが略８〜１５mm程度であり、下面にパイプ溝が形成された合成樹脂発泡体からなる基材９０１と、基材９０１上面に積層された中質繊維板（以下、「ＭＤＦ」という。）９０２と、ＭＤＦ９０２に積層されたアルミシート９０３と、基材９０１のパイプ溝に嵌設された温水パイプ９０４と、該温水パイプ９０４の脱落を防止するために基材９０１の下面に貼設された脱落防止シート９０５とを具備してなるものである。
【０００４】
従来の薄型化された床暖房パネル９００に積層されたＭＤＦ９０２は、該床暖房パネル９００の薄型化による強度低下を補うものである。ＭＤＦ９０２の厚みは、通常、略１．５〜５mm程度、好ましくは２mm程度の平板が用いられる。一方、基材９０１の厚みは、略６．５〜１０mm程度、好ましくは７mm程度である。また、床暖房構造自体を薄型化するため、及び温水パイプ９０４からの熱伝導を良好なものとするために、床暖房パネル９００に積層される床材として、一般に床暖房以外の床に使用される床材の厚みが９〜１５mm程度であるのに対して、厚みが１〜１２mm程度、好ましくは１．５〜５mm程度の薄い床材が採用され、厚さ３mm程度のものが特に好ましい。それゆえ、落下物等により床材から基材９０１へ伝達する衝撃力が、リフォーム等以外で用いられる一般的な前記床暖房構造１と比べて大きくなるため、基材９０１及び温水パイプ９０４を損傷する恐れがある。前記ＭＤＦ９０２は、このような落下物等に対する床暖房パネル９００の耐衝撃性を高めるためのものでもある。
【０００５】
アルミシート９０３は、床暖房パネル９００から発せられる熱を均一に床材へ伝達するためのものであり、また、床暖房パネル９００に対する床材の接着強度を高めるためのものでもある。該アルミシート９０３には、通常、厚みが５０〜８０μm程度のアルミニウム箔が使用される。床材は、一般的に、両面粘着テープにより床暖房パネル９００と接合されるが、前記ＭＤＦ９０２は木質繊維からなるものであるので、その表面には細かな凹凸があり、更に微細な粉塵等が付着している等の理由から、ＭＤＦ９０２に直接両面粘着テープを接着させることは困難である。従って、アルミシート９０３をＭＤＦ９０２に接着剤等により貼設し、該アルミシート９０３の平滑な表面に床材を接着することにより、床暖房パネル９００と床材とを両面粘着テープにより接着可能としている。さらに、アルミシート９０３の表面には、基材９０１に嵌設された温水パイプ９０４の配置が印刷されている。床暖房パネル９００には、床下地への固定のために、ビス、釘等が打ちつけられるが、基材９０１にＭＤＦ９０２が積層されることにより、作業者は、施工時に基材９０１に嵌設された温水パイプ９０４を目視で確認することができない。従って、図１１に示すように、アルミシート９０３に温水パイプ９０４の配置を印刷し、温水パイプ９０４が配置された以外の部分を示す斜線部分にのみビス打ち可能と注意書き等をすることにより、施工時にビス、釘等により温水パイプ９０４を破損しないようにしている。
【０００６】
図１３は、前記従来の薄型化された床暖房パネル９００の製造工程の一部を示すものであるが、図１３(a)に示すように、パイプ溝が形成される前の基材９０１とＭＤＦ９０２とが接合された後、ルーターやニクロム線等を用いて、図１３(b)に示すように、基材９０１にパイプ溝が切削形成され、その後、図示しないが、ＭＤＦ９０２にアルミシート９０３が貼設され、一方、基材９０１には温水パイプ９０４が嵌設された後、脱落防止シート９０５が貼設されて、前記床暖房パネル９００が得られる。
【０００７】
このように基材９０１とＭＤＦ９０２とを接合してからパイプ溝を形成するのは以下の理由による。ＭＤＦ９０２の厚みは通常２mm程度、温水パイプ９０４の外径は通常４〜８mm程度であるので、床暖房パネル９００を薄型化して所望の厚みとするには、基材９０１の厚みをできるだけ薄くする必要がある。それゆえ、基材９０１に形成されるパイプ溝の深さは、ＭＤＦ９０２にまで達している。従って、予めパイプ溝が形成された基材９０１を、例えば金型等を用いて発泡成形することが困難であることから、パイプ溝を形成する前に、予め基材９０１とＭＤＦ９０２とを接合し、その後パイプ溝を形成することとしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の薄型化された床暖房パネル９００は、多種の材料を用いた４層構造となっている上、基材９０１の加工方法も限定的なものとなり、さらにアルミシート９０３に温水パイプ９０４の配置の印刷が必要であること等の理由から、材料コスト及び製造コストのいずれもが高いという問題がある。また、基材９０１とＭＤＦ９０２とを接合した後に、ルーター等によりパイプ溝を切削加工した際には、木片、接着剤、及び合成樹脂発泡体が混合した加工屑が発生し、これらをリサイクルのために素材別に回収することは極めて困難である。さらに、使用済みの床暖房パネルを廃棄する際も同様に、合成樹脂発泡体からなる基材９０１と、木質繊維からなるＭＤＦ９０２とが接着されているので、これらを素材ごとに分離回収してリサイクルすることは極めて困難である。
【０００９】
一方、例えば両面粘着テープを用いて従来の床暖房パネル９００に床材を貼り付ける際には、貼付けミスによる床材の位置ズレ等を修正するために、一旦貼り付けた床材を剥がして貼り直すことも少なくないが、その場合に、床材を剥がす際に床暖房パネル９００表面に積層されているアルミシート９０３のみが床材とともに剥がれ、床暖房パネル９００を破損してしまうことが多いという問題があり、その解決が要望されている。さらに、床暖房パネルは、一層の薄型化、軽量化が望まれている。
【００１０】
本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、薄型の床暖房パネルに要求される剛性及び床の耐衝撃性を備え、且つ、成形加工及びリサイクルが容易であり、コスト削減及び一層の薄型化並びに軽量化を可能とする床暖房パネル、及び床暖房構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る床暖房パネルは、上面にパイプ溝が形成され、該パイプ溝に温水パイプが嵌設された合成樹脂発泡体からなる基材と、該基材上面に積層され前記温水パイプの上方に位置する合成樹脂製の補強材との２層構造のものである。
【００１２】
本床暖房パネルは薄型のものであり、好ましくは、その厚みが略６〜２４mmの範囲内であり、特に好ましくは略８〜１５mmの範囲内である。また、床暖房パネルの平面寸法は、３尺×６尺のものが一般的であるが、これより大判化したものや、１枚の床暖房パネルの基材及び補強材を細分割して、該基材に嵌設した温水パイプのみで連結することにより、細分割した大きさに折畳可能としたものであってもよい。
【００１３】
本床暖房パネルを構成する基材は、合成樹脂発泡体からなるものであり、具体的には、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂等の合成樹脂の発泡体であり、成形加工性やコストから発泡ポリスチレンを用いることが望ましい。
【００１４】
基材の成形方法は、例えば発泡ポリスチレンを用いる場合には、押出し発泡成形、又は金型を用いた型内発泡成形等を採用することができる。また、発泡ポリスチレンをブロック状に成形し、ニクロム線等を用いて所望の厚みにカットするような成形方法も採用できるが、その場合には、カットされた発泡ポリスチレンの厚みに０．５〜１．０mm程度の誤差が生じ、床暖房構造において床鳴り等の原因となり得るので、その表面をサンドペーパー等で研削して厚み誤差が０．５mm以下となるようにすることが望ましい。しかしながら、研削等の加工は手間を要し、床暖房パネルの製造コストが高くなる上、研削により多量に発生する発泡ポリスチレンの屑を処理する必要がある。また、例えば、押出し発泡成形により所望の厚みの発泡ポリスチレンの基材を成形し、該基材にニクロム線等を用いてパイプ溝を形成する際にも、同様の加工の手間、加工屑の処理を要する。従って、パイプ溝が形成された所望の厚みの基材を、金型を用いた型内発泡成形により発泡成形することが望ましい。
【００１５】
温水パイプは、外径が４〜１１mm程度、特に好ましくは６〜９mm程度の管体であり、ポリエチレン、ポリブテン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド系樹脂等の合成樹脂を素材として用いることができ、コスト及び可撓性から架橋ポリエチレンからなるものが望ましい。温水パイプ中には、一般に水又は湯が流通されるが、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類を流通させることとしてもよい。
【００１６】
前記補強材は、運搬や施工に耐え得る程度の剛性、特に曲げ強度と、床への落下物等に対する耐衝撃性と、温水パイプからの発熱に対する耐熱性とを有するものである。前記補強材の表面は、例えば両面粘着テープにより床材を張りつけた場合に、住宅等の一般的な床の使用に耐え得る程度の強度で接着可能な程度に平滑なシート状のものであることが好ましい。
【００１７】
一方、補強材を網目状のものとすれば、補強材を通して基材に嵌設された温水パイプを視認することができるので好ましい。網目の大きさや平面積に対する開口率等は、補強材が前述したような剛性、耐衝撃性、及び耐熱性を有し、基材に配置された温水パイプを補強材を透して視認可能な程度の網目であれば、特に限定されるものではない。また、網目状とは、線状の部材を編んでなるような形状の他、シートに円形等の所望の開口を並列して打ち抜いたような形状をも含むものである。
【００１８】
補強材の素材としては、剛性、重量、及び加工性等を考慮して、合成樹脂を用いることが望ましい。さらに、これらの強度や表面性を改良したもの、例えば、合成樹脂を含浸させて強度や表面の平滑性が改善された紙等を用いることもできるが、剛性、耐衝撃性、重量、コスト、加工性、及び熱伝導性等のバランスから、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ゴム成分で補強された耐衝撃性ポリスチレン（以下「ＨＩＰＳ」という。）等のスチレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、又はＡＢＳ樹脂等の合成樹脂が好ましく、特にＨＩＰＳ等の耐衝撃性ポリスチレンが好ましい。また、その厚みは略０．１〜３．０mmの範囲内のものが好ましく、特に好ましくは、略０．２〜１．０mmの範囲内である。
【００１９】
例えば、補強材をポリスチレン製のものとした場合には、熱伝導性が従来用いられていたＭＤＦとほぼ同等であるので、補強材の厚みが薄い分だけ、熱伝導性が向上する。さらに、前記パイプ溝は基材上面に形成されており、補強材以外に温水パイプの上方への熱放射を妨げるものはない上、温水パイプの下方及び側方は基材により断熱されているので、温水パイプからの熱放射効率も良い。従って、従来の床暖房パネルのように、補強材の上面に均熱化のためのアルミシート等を設ける必要はない。また、補強材をアルミニウム製のものとした場合には、熱伝導性及び均熱性が一層向上される。
【００２０】
また、例えば、基材を発泡ポリスチレン製とし、且つ、補強材を耐衝撃性ポリスチレンシートとするように、基材と補強材とを同じ樹脂素材からなるものとすることが好ましい。これにより、床暖房パネルの製造の際に生じる加工屑等を、リサイクルのために材料毎に分別することが容易となり、リサイクル費用が削減され、またリサイクル率が向上する。なお、同じ樹脂素材とは、主成分となる合成樹脂が同一であることを意味するものであり、発泡剤等の各種添加剤の有無や、その組成比率まで同一であることを意味するものではない。
【００２１】
さらに、前記補強材を合成樹脂製のものとした場合には、該補強材は、床暖房パネルの上方から基材に嵌設された温水パイプを視認可能な程度に透明であることが特に好ましい。ここで、視認可能とは、屋内で床暖房パネルの敷設等を行うに十分な程度の明るさにおいて、作業者が、床暖房パネルにビスや釘を打ち込む姿勢で、目視により温水パイプの位置が概略把握できる程度をいい、透明のみならず所謂半透明をも含むものである。
【００２２】
基材と補強材との接合は、熱圧着、ピン止め、又は接着剤により行うことが望ましい。接着剤を用いる場合には、シックハウス症候群等の一因と考えられているホルムアルデヒド等を発生しないような不揮発性の接着剤、例えばシリコン系接着剤を用いることが望ましい。また、熱圧着により接合した場合には、床暖房パネルの廃棄に際して基材と補強材とを剥離しても両部材に接着剤が残らず、リサイクルのための分別回収が容易となる。
【００２３】
また、本発明に係る床暖房構造は、上面にパイプ溝が形成された合成樹脂発泡体からなる基材が、床下地に敷設され、該パイプ溝に温水パイプが嵌設され、前記温水パイプの上方に位置する合成樹脂製の補強材が該基材上面に積層され、該補強材に床材が粘着されてなるものである。
本床暖房構造は薄型のものであり、好ましくは、床下地面から床材表面までの厚みが略７〜２９mmの範囲内であり、特に好ましくは略９〜２０mmの範囲内である。
なお、本床暖房構造における基材、温水パイプ、及び補強材は前述と同様のものであるので詳細な説明は省略する。
【００２４】
床下地は、例えば新築においては、フローリング等の床材を敷設するために床組に張られた床板や、鉄筋コンクリートの高層集合住宅等におけるコンクリートスラブである。また、リフォームにおいては、既設の床化粧板等である場合もある。
【００２５】
基材及び補強材は、ビスや釘等により床下地に固定することが望ましい。床下地と基材間の隙間は床鳴り等の原因となり、また、施工時には床鳴り等がなくとも、暖房による加温等が影響して微細な隙間が拡大し、床鳴り等の原因となり得るからである。
【００２６】
前記基材及び補強材は、室内の床全面に敷設する必要はない。壁面付近の床には家具等が載置されることが多く、そのような場所には床暖房をしない場合もあるからである。従って、床暖房をしない箇所には、例えばダミーとなる基材及び補強材を敷設する。勿論、ダミーとなる基材には、パイプ溝や温水パイプを設ける必要はない。
【００２７】
床材は、所謂フローリングのような木質板の他、クッションフロアのような合成樹脂シート、カーペット等を用いることができる。床暖房構造を薄型とするために床材の厚みは薄いもの、例えば厚みが略１〜１２mm程度のものが好ましく、特に好ましくは略１．５〜５mm程度である。
補強材と床材との粘着は、接着剤等を用いて行うことができるが、張り直しやリフォームの際の作業性等を考慮すると、両面粘着テープを用いることが望ましい。両面粘着テープとは、基布の両面に粘着剤が塗布又は含浸されているものであり、該粘着剤は暖房使用時に加温されても粘着強度を維持可能なもので、且つ、粘着成分が気化しないものが望ましい。また、暖房により補強材や床材が伸長することがあるので、両面粘着テープは若干の伸縮性を有するものが望ましい。また、補強材又は床材に予め粘着剤を塗布して露出面側を離形紙等で覆っておくような形態であってもよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る床暖房パネルについて図を用いて具体的に説明する。なお、本実施の形態は一例であり、本発明が実施の形態に限定されるものではないことは当然である。
【００２９】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る床暖房パネル１００の外観を、図２はＡ−Ａ断面を示すものであり、図に示すように、本床暖房パネル１００は、パイプ溝１０が凹設された基板（基材）１０１と、基板１０１のパイプ溝１０に嵌設された温水パイプ１０２と、基板１０１上に積層された耐衝撃性ポリスチレンシート（補強材）１０３とを具備してなるものであり、厚みが略８．５mmの薄型軽量のものである。
【００３０】
以下詳細に説明するに、基材である基板１０１は、発泡ポリスチレンの成形体であり、平面寸法が３尺×６尺の矩形のものであり、厚みは略８mmである。該基板１０１の上面には、温水パイプ１０２を配置するためのパイプ溝１０が、基板１０１の上面を蛇行するように凹設されている。該パイプ溝１０は、図２に示すように、断面形状がＵ字状であり、その幅及び深さは夫々略７mmである。
なお、パイプ溝１０の断面形状はＵ字状が好ましいが、温水パイプ１０２を合理的に収納可能であれば特に断面形状が限定されるものではない。従って、パイプ溝１０の断面形状、幅、及び深さは温水パイプ１０２の嵌め込みを考慮したものであり、温水パイプ１０２の形状、外径等が変更されれば、パイプ溝１０の形状等も適宜変更される。
【００３１】
基板１０１の成形は型内発泡成形による。例えば、所定の金型空間内に発泡ポリスチレンの予備発泡粒子を充填し、その後、金型空間に水蒸気を流入させて前記予備発泡粒子が発泡させて、パイプ溝１０が形成された基板１０１を発泡成形する。その後、金型を冷却して発泡ポリスチレンの発泡圧力を降下させてから、基板１０１を離型する。このように、基板１０１のパイプ溝１０が形成された部分の厚みが略１mm以上あれば、基板１０１を金型により型内発泡成形することが可能である。
【００３２】
なお、発泡ポリスチレンのブロックをニクロム線等で所定形状にカットして基板１０１を得ることも可能であるが、型内発泡成形では、基板１０１の表面に樹脂密度の高いスキン層（被膜層）が形成されて平滑性が高い一方、ニクロム線等でカットしたカット面には微細な凹凸や発泡ポリスチレンの粉が付着するので、型内発泡成形による基板と比較してカット面の接着強度が弱くなるので、型内発泡成形を採用することが好ましい。
【００３３】
温水パイプ１０２は、架橋ポリエチレンからなる管体であり、その外径は略７mm、肉圧は略１〜２mmである。該温水パイプ１０２は、前記基板１０１のパイプ溝１０に沿って嵌め込まれている。
【００３４】
耐衝撃性ポリスチレンシート１０３は半透明のものであり、基板１０１と略同一の大きさの矩形であって、厚みが略０．５mmのものである。該耐衝撃性ポリスチレンシート１０３は、基板１０１のパイプ溝１０に温水パイプ１０２が嵌め込まれた後、基板１０１の上面に接着固定されている。
【００３５】
以下、前記床暖房パネル１００の使用例について説明する。
図３は、前記床暖房パネル１００を用いて床暖房を施工した状態の外観を示すものであり、図に破線で示した位置に、本床暖房パネル１００が設置されている。点線以外の箇所、即ち、壁際の床周縁部分にはダミーパネルが設置されている。該ダミーパネルは、詳細には説明しないが、発泡ポリスチレンの基板上に耐衝撃性ポリスチレンシートが積層されたものであり、床暖房パネル１００と同等の厚みである。
【００３６】
図４は、Ｂ−Ｂ断面において床暖房の施工方法を示す模式図である。
まず、図４(a)に示すように、床組に張られた床下地１０４に床暖房パネル１００が敷設される。図３に示すように、所定位置に所定数の床暖房パネル１００が敷設され、床暖房を行わない床周縁部分にはダミーパネルが敷設される。図には示していないが、床暖房パネル１００を敷設する際には、各床暖房パネル１００の温水パイプ１０２を適宜ジョイント等を用いて連結し、さらに、温水パイプ１０２中の水を加温して循環させる給湯循環装置とも連結する。
なお、床暖房パネル１００の側面等の接合部を、相互はぎ等の嵌合構造として、床暖房パネル１００間に隙間が生じにくくすることも可能である。
【００３７】
つぎに、図４(b)に示すように、ビス１１等を床暖房パネル１００を貫通して床下地１０４に貫入するように打ち込んで、各床暖房パネル１００を固定する。ビス１１を打ち込む位置は特に限定されるものではないが、温水パイプ１０２を避けて打ち込む必要がある。本床暖房パネル１００は、耐衝撃性ポリスチレンシート１０３が半透明なものであり、床暖房パネル１００の上方から耐衝撃性ポリスチレンシート１０３を透して温水パイプ１０２の配置を確認できるので、ビス１１の打込みによる温水パイプ１０２の破損を防止できる。また、ダミーパネルも同様に固定する。
【００３８】
その後、図４(c)に示すように、床材であるフローリング材１０５を両面粘着テープ１２により耐衝撃性ポリスチレンシート１０３に順次貼り付ける。耐衝撃性ポリスチレンシート１０３の上面は平滑であるので、両面粘着テープ１２を耐衝撃性ポリスチレンシート１０３に隙間なく密着させることができる。従って、十分に強い接着強度でフローリング材１０５を接着することができる。フローリング材１０５の大きさは特に限定されるものではないが、例えば平面積が３尺×０．５尺の矩形であって厚みが３mmのものがある。両面粘着テープ１２は、フローリング材１０５の裏面に予め貼設され、その粘着面が離形紙等で保護されたものであり、施工時に該離形紙等を剥がしてフローリング材１０５を貼り付けるようになっている。なお、両面粘着テープ１２はフローリング材１０５の裏面全体に貼設する必要はなく、少なくともフローリング材１０５の周縁部分を粘着できるような位置に貼設されていればよい。フローリング材１０５を耐衝撃性ポリスチレンシート１０３上に順次隙間なく張っていく際、フローリング材１０５の位置ズレや歪み等を修正するために、既に張ったフローリング材１０５を剥がしたとしても、耐衝撃性ポリスチレンシート１０３であれば、従来の床暖房パネルのようにアルミシートが破損することがないので、必要に応じて張り直しを行うことができる。勿論、ダミーパネルにも両面粘着テープ１２を介してフローリング材１０５を張る。
【００３９】
なお、本実施の形態では、両面粘着テープ１２は予めフローリング材１０５の裏面に貼設されたものとしたが、床暖房パネル１００の耐衝撃性ポリスチレンシート１０３の上面に予め両面粘着テープ１２を貼設しておくこととしても、また、施工現場において、耐衝撃性ポリスチレンシート１０３又はフローリング材１０５に両面粘着テープ１２を貼設して、耐衝撃性ポリスチレンシート１０３上にフローリング材１０５を張りつけることとしてもよい。また、フローリング材１０５の裏面全体に予めアルミシートが貼り付けられ、さらに両面粘着テープ１２が貼設されたものを用いることもできる。なお、アルミシートとフローリング材１０５との接着強度は高いので、フローリング材１０５の貼り直しにより該アルミシートが破損することはない。
【００４０】
このようにして、床下地１０４に上面にパイプ溝１０が形成された基板１０１が敷設され、該パイプ溝１０に温水パイプ１０２が嵌設され、該基板１０１上に上面が平滑な耐衝撃性ポリスチレンシート１０３が積層され、該耐衝撃性ポリスチレンシート１０３上にフローリング材１０５が粘着されてなる薄型の床暖房構造が実現され、床下地１０４表面からフローリング材１０５表面までの厚みを略１２mm程度とすることができる。
【００４１】
なお、本使用方法は一例であり、本床暖房パネル１００の用途が、本実施の形態で示す床暖房構造に限定されるものではないことは当然である。
また、本実施の形態においては、基板１０１、温水パイプ１０２、及び耐衝撃性ポリスチレンシート１０３が１ユニット化された床暖房パネル１００を用いて前記床暖房構造を実現しているが、本床暖房構造は床暖房パネル１００を用いたものに限定されるものではなく、例えば、基板１０１、温水パイプ１０２、耐衝撃性ポリスチレンシート１０３等を各々別途搬入して現場施工により本床暖房構造を実現するものとしても、また、前記床暖房パネル１００の耐衝撃性ポリスチレンシート１０３上に予め粘着剤を塗布して離形紙等で粘着面を覆ったものや、さらにフローリング材が貼設されて、床暖房パネルから床材までが１ユニット化したものを用いることとしてもよい。
【００４２】
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図５は本発明の第２の実施の形態に係る床暖房パネル２００の外観を、図６はＣ−Ｃ断面を示すものであり、図に示すように、本床暖房パネル２００は、パイプ溝１０が凹設された基板１０１と、基板１０１のパイプ溝１０に嵌設された温水パイプ１０２と、基板１０１上に積層されたアルミ板（補強材）２０１とを具備してなるものである。
なお、前記基板１０１及び温水パイプ１０２は、第１の実施の形態に係る床暖房パネル１００と同一のものであり、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
アルミ板２０１は、アルミニウムの平板であり、基板１０１と略同一の大きさの矩形であって、厚みが略０．１〜３mm、好ましくは０．５mmのものである。該アルミ板２０１は、図６に示すように、基板１０１のパイプ溝１０に温水パイプ１０２が嵌め込まれた後、基板１０１の上面に接着固定されている。また、図５に示すように、アルミ板２０１の上面には、温水パイプ１０２の配置が印刷され、温水パイプ１０２が配置された以外の部分を示す斜線部分にのみビス打ち可能と注意書き等がされている。
【００４４】
本床暖房パネル２００の使用方法は、前記床暖房パネルの使用方法と同様である。即ち、床下地１０４上の所要位置に本床暖房パネルを敷設し、各床暖房パネル２００の温水パイプ１０２を適宜ジョイント等を用いて連結し、さらに、温水パイプ１０２中の水を加温して循環させる給湯循環装置とも連結する。その後、図７に示すように、ビス１１等を床暖房パネル２００を貫通して床下地１０４に貫入するように打ち込んで、各床暖房パネル１００を固定する。この際、アルミ板２０１上の印刷により温水パイプ１０２の位置を確認し、該温水パイプ１０２を避けて打ち込む。その後、フローリング材１０５を両面粘着テープ１２によりアルミ板２０１に順次貼り付ける。アルミ板２０１の上面は平滑であるので、両面粘着テープ１２をアルミ板２０１に隙間なく密着させることができるので、十分に強い接着強度でフローリング材１０５を接着することができる。
【００４５】
このように構成された床暖房パネル２００によれば、アルミ板２０１が床暖房パネル２００の剛性及び耐衝撃性を高め、薄型かつ軽量の床暖房パネルが実現でき、さらに、温水パイプ１０２による熱放射効率及び均熱性をも高めることができる。
【００４６】
つぎに、前記第２の実施の形態の変形例について説明する。
図８及び図９は、前記第２の実施の形態の変形例に係る床暖房パネル２００Ａ、２００Ｂの外観構成を夫々示すものである。
図８に示すように、床暖房パネル２００Ａは、前記アルミ板２０１に代えて、アルミニウムの線材が格子状に接合されてなる網目状アルミ材２０２を基板１０１上に積層したものである。網目状アルミ材２０２の線材の径や網目の開口率等は特に限定されるものではないが、網目状アルミ材２０２は補強材として適度な剛性及び耐衝撃性を有し、且つ、網目状アルミ材２０２の網目を透して基板１０１に嵌設された温水パイプ１０２の配置を目視可能なものである。
【００４７】
一方、床暖房パネル２００Ｂは、図９に示すように、前記アルミ板２０１に代えて、アルミニウムの平板に複数の貫通孔を穿設してなる孔空きアルミ板２０３を基板１０１上に積層したものである。孔空きアルミ板２０３に穿設された貫通孔の径や孔空きアルミ板２０３の表面積に対する開口率等は特に限定されるものではないが、孔空きアルミ板２０３も前記網目状アルミ材２０２と同様に、補強材として適度な剛性及び耐衝撃性を有し、且つ、孔空きアルミ板２０３の貫通孔を透して基板１０１に嵌設された温水パイプ１０２の配置を目視可能なものである。
なお、図８及び図９において、前記各実施の形態と同じ符号のものは同一のものを示している。
【００４８】
前記床暖房パネル２００Ａ、２００Ｂの使用方法は、前記床暖房パネル２００と同様であるが、網目状アルミ材２０２又は孔空きアルミ板２０３上にフローリング材等の床材を貼設する場合、網目状アルミ材２０２又は孔空きアルミ板２０３が開口を有するため、両面粘着テープによる接着では強度が弱く、床材が容易に剥がれる恐れがある。従って、床材をエポキシ系接着剤等により網目状アルミ材２０２又は孔空きアルミ板２０３上に貼設することが好ましい。
【００４９】
本変形例に係る床暖房パネル２００Ａ、２００Ｂによれば、基板１０１上に積層された網目状アルミ材２０２又は孔空きアルミ板２０３を透して、基板１０１に嵌設された温水パイプ１０２を目視できるので、床暖房パネル２００Ａ、２００Ｂを床下地上に敷設してビス等により固定する際に、作業者が温水パイプ１０２の位置を目視で確認することができ、温水パイプ１０２の配置の印刷等をすることなく、施工時における温水パイプ１０２の損傷を防止することができる。
【００５０】
なお、前記第２の実施の形態及びその変形例においては、基板１０１上に積層する補強材としてアルミニウム製のものを用いているが、補強材の素材はアルミニウムに限定されるものではなく、アルミニウム以外の金属や、合成樹脂、紙等が使用できることは当然である。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上面にパイプ溝が形成され、該パイプ溝に温水パイプが嵌設された合成樹脂発泡体からなる基材と、該基材上面に積層された補強材との２層構造のものとしたので、補強材が床暖房パネルに剛性及び耐衝撃性を付与するとともに、床暖房パネルの薄型化、軽量化を可能とし、また、２層構造とすることにより材料コスト及び製造コストの削減をも実現することが可能となる。また、パイプ溝が形成された基材が型内成形により成形可能となり、加工工程が省略され、且つ、基材の切削等により発生する加工屑等を低減させることもできる。
【００５２】
また、前記床暖房パネルの厚みが略６〜２４mmの範囲内の薄型のものとすることにより、リフォームや高層集合住宅への設置に適したものとなる。
【００５３】
また、本発明に係る床暖房構造によれば、上面にパイプ溝が形成された合成樹脂発泡体からなる基材が、床下地に敷設され、該パイプ溝に温水パイプが嵌設され、該基材上面に補強材が積層され、該補強材に床材が粘着されてなるものとしたので、耐衝撃性を備えた薄型の床暖房構造であって、材料コスト及び製造コストが低減されたものを実現することができる。
【００５４】
また、床下地面から床材表面までの厚みを略７〜２９mmの範囲内のものとすることにより、リフォームや高層集合住宅への設置に適したものとなる。
【００５５】
また、前記補強材を、表面が平滑なシート状のものとすることにより、両面粘着テープ等により床材を粘着させることが可能となり、また、施工時に床材を貼り直しても床暖房パネルが破損される恐れがない。
【００５６】
また、前記補強材を網目状のものとすることにより、基材に嵌設された温水パイプを補強材を透して視認可能となり、床暖房パネル、又は、基材及び補強材の固定にビス等を打ち付ける際に、温水パイプの位置を目視により容易に確認することができ、温水パイプの破損を防止することができる。
【００５７】
また、前記補強材を合成樹脂製のものとすることにより、床暖房パネル又は床暖房構造の一層の薄型化、軽量化が可能となり、また、基材と補強材とを同一の樹脂素材からなるものとすることにより、床暖房パネルの廃棄やリフォーム等の際に、リサイクルのために材料毎に分別することが容易となり、リサイクル費用が削減され、またリサイクル率の向上も期待できる。
【００５８】
また、前記補強材を金属製のものとすることにより、補強材の厚み当たりの剛性を高めることができ、さらに、温水パイプによる熱放射効率や均熱性を一層高めることができる。
【００５９】
また、前記補強材を紙製のものとすることにより、床暖房パネル又は床暖房構造の一層の軽量化が可能となる。
【００６０】
また、前記補強材を、その上方から基材に嵌設された温水パイプを視認可能なものとすることにより、床暖房パネル、又は、基材及び補強材の固定にビス等を打ち付ける際に、温水パイプの位置を容易に確認することができ、温水パイプの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る床暖房パネル１００の外観を示す概略斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】床暖房パネル１００を用いて床暖房を施工した状態の外観を示す概略斜視図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面において床暖房の施工方法を示す模式図であり、(a)は床下地１０４に床暖房パネル１００が敷設された状態を、(b)はビス１１により床下地１０４に床暖房パネル１００を固定した状態を、(c)はフローリング材１０５を床暖房パネル１００上に張った状態を示すものである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る床暖房パネル２００の外観を示す概略斜視図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【図７】床暖房パネル２００の設置状態を説明するための断面図である。
【図８】第２の実施の形態の変形例に係る床暖房パネル２００Ａの外観を示す概略斜視図である。
【図９】第２の実施の形態の変形例に係る床暖房パネル２００Ｂの外観を示す概略斜視図である。
【図１０】従来の床暖房構造を示す断面図である。
【図１１】従来の薄型化された床暖房パネル９００の外観を示す概略斜視図である。
【図１２】図１１のＤ−Ｄ断面構造を示す断面図である。
【図１３】従来の薄型化された床暖房パネル９００の製造工程の一部を示す模式図であり、(a)はパイプ溝が形成される前の基材９０１とＭＤＦ９０２とが接合された状態を、(b)は基材９０１にパイプ溝が切削形成された状態を示すものである。
【符号の説明】
１００、２００、２００Ａ、２００Ｂ 床暖房パネル
１０１ 基板（基材）
１０２ 温水パイプ
１０３ 耐衝撃性ポリスチレンシート（補強材）
１０４ 床下地
１０５ フローリング材（床材）
１０ パイプ溝
１１ ビス
１２ 両面粘着テープ
２０１ アルミ板（補強材）
２０２ 網目状アルミ材（補強材）
２０３ 孔空きアルミ板（補強材）
【発明の属する技術分野】
本発明は、床暖房パネル及び床暖房構造、特に、リフォームや高層集合住宅等において需要の高い薄型の床暖房パネル及び床暖房構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来の床暖房構造１を示すものであるが、従来の床暖房構造１は、床下地２に、床暖房パネル３が敷設され、さらに該床暖房パネル３上に床材４が敷設されたものとなっている。前記床暖房パネル３は、上面にパイプ溝が形成された合成樹脂発泡体からなる基材５と、該パイプ溝に嵌設された温水パイプ６と、基材５上面に貼設された均熱シート７とを具備してなるものである。基材５は、例えば、木製の合板や、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリスチレン等の合成樹脂発泡体からなるものであるが、該基材５には温水パイプを配置するためのパイプ溝が厚み方向に凹設されているので、該パイプ溝の深さ分だけ厚みが薄くなり、パイプ溝部分の剛性、特に曲げ強度が弱くなる。従って、床暖房パネル３の製造や床暖房構造１の施工の際に割れや欠けが発生しないよう、基材５には剛性を維持するに十分な厚みをもたせており、基材５の厚みが略１５〜２０mm程度のものが一般的である。一方、床材４は、フローリング等の木質のものが一般的であり、該床材４の厚みが略９〜１５mm程度のものがよく用いられている。従って、床下地２の上面から床材４の上面までの厚みが略２４〜３５mm程度となるが、リフォームやマンションで採用される床暖房構造においては薄型化のニーズが強く、例えば、床暖房パネルの厚みには、ドア等の開閉に支障のない９mm程度というような薄さが要求される場合がある。
【０００３】
図１１は薄型の床暖房構造において採用される従来の薄型化された床暖房パネル９００の外観を、図１２はＤ−Ｄ断面構造を示すものである。床暖房パネル９００は、その厚みが略８〜１５mm程度であり、下面にパイプ溝が形成された合成樹脂発泡体からなる基材９０１と、基材９０１上面に積層された中質繊維板（以下、「ＭＤＦ」という。）９０２と、ＭＤＦ９０２に積層されたアルミシート９０３と、基材９０１のパイプ溝に嵌設された温水パイプ９０４と、該温水パイプ９０４の脱落を防止するために基材９０１の下面に貼設された脱落防止シート９０５とを具備してなるものである。
【０００４】
従来の薄型化された床暖房パネル９００に積層されたＭＤＦ９０２は、該床暖房パネル９００の薄型化による強度低下を補うものである。ＭＤＦ９０２の厚みは、通常、略１．５〜５mm程度、好ましくは２mm程度の平板が用いられる。一方、基材９０１の厚みは、略６．５〜１０mm程度、好ましくは７mm程度である。また、床暖房構造自体を薄型化するため、及び温水パイプ９０４からの熱伝導を良好なものとするために、床暖房パネル９００に積層される床材として、一般に床暖房以外の床に使用される床材の厚みが９〜１５mm程度であるのに対して、厚みが１〜１２mm程度、好ましくは１．５〜５mm程度の薄い床材が採用され、厚さ３mm程度のものが特に好ましい。それゆえ、落下物等により床材から基材９０１へ伝達する衝撃力が、リフォーム等以外で用いられる一般的な前記床暖房構造１と比べて大きくなるため、基材９０１及び温水パイプ９０４を損傷する恐れがある。前記ＭＤＦ９０２は、このような落下物等に対する床暖房パネル９００の耐衝撃性を高めるためのものでもある。
【０００５】
アルミシート９０３は、床暖房パネル９００から発せられる熱を均一に床材へ伝達するためのものであり、また、床暖房パネル９００に対する床材の接着強度を高めるためのものでもある。該アルミシート９０３には、通常、厚みが５０〜８０μm程度のアルミニウム箔が使用される。床材は、一般的に、両面粘着テープにより床暖房パネル９００と接合されるが、前記ＭＤＦ９０２は木質繊維からなるものであるので、その表面には細かな凹凸があり、更に微細な粉塵等が付着している等の理由から、ＭＤＦ９０２に直接両面粘着テープを接着させることは困難である。従って、アルミシート９０３をＭＤＦ９０２に接着剤等により貼設し、該アルミシート９０３の平滑な表面に床材を接着することにより、床暖房パネル９００と床材とを両面粘着テープにより接着可能としている。さらに、アルミシート９０３の表面には、基材９０１に嵌設された温水パイプ９０４の配置が印刷されている。床暖房パネル９００には、床下地への固定のために、ビス、釘等が打ちつけられるが、基材９０１にＭＤＦ９０２が積層されることにより、作業者は、施工時に基材９０１に嵌設された温水パイプ９０４を目視で確認することができない。従って、図１１に示すように、アルミシート９０３に温水パイプ９０４の配置を印刷し、温水パイプ９０４が配置された以外の部分を示す斜線部分にのみビス打ち可能と注意書き等をすることにより、施工時にビス、釘等により温水パイプ９０４を破損しないようにしている。
【０００６】
図１３は、前記従来の薄型化された床暖房パネル９００の製造工程の一部を示すものであるが、図１３(a)に示すように、パイプ溝が形成される前の基材９０１とＭＤＦ９０２とが接合された後、ルーターやニクロム線等を用いて、図１３(b)に示すように、基材９０１にパイプ溝が切削形成され、その後、図示しないが、ＭＤＦ９０２にアルミシート９０３が貼設され、一方、基材９０１には温水パイプ９０４が嵌設された後、脱落防止シート９０５が貼設されて、前記床暖房パネル９００が得られる。
【０００７】
このように基材９０１とＭＤＦ９０２とを接合してからパイプ溝を形成するのは以下の理由による。ＭＤＦ９０２の厚みは通常２mm程度、温水パイプ９０４の外径は通常４〜８mm程度であるので、床暖房パネル９００を薄型化して所望の厚みとするには、基材９０１の厚みをできるだけ薄くする必要がある。それゆえ、基材９０１に形成されるパイプ溝の深さは、ＭＤＦ９０２にまで達している。従って、予めパイプ溝が形成された基材９０１を、例えば金型等を用いて発泡成形することが困難であることから、パイプ溝を形成する前に、予め基材９０１とＭＤＦ９０２とを接合し、その後パイプ溝を形成することとしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の薄型化された床暖房パネル９００は、多種の材料を用いた４層構造となっている上、基材９０１の加工方法も限定的なものとなり、さらにアルミシート９０３に温水パイプ９０４の配置の印刷が必要であること等の理由から、材料コスト及び製造コストのいずれもが高いという問題がある。また、基材９０１とＭＤＦ９０２とを接合した後に、ルーター等によりパイプ溝を切削加工した際には、木片、接着剤、及び合成樹脂発泡体が混合した加工屑が発生し、これらをリサイクルのために素材別に回収することは極めて困難である。さらに、使用済みの床暖房パネルを廃棄する際も同様に、合成樹脂発泡体からなる基材９０１と、木質繊維からなるＭＤＦ９０２とが接着されているので、これらを素材ごとに分離回収してリサイクルすることは極めて困難である。
【０００９】
一方、例えば両面粘着テープを用いて従来の床暖房パネル９００に床材を貼り付ける際には、貼付けミスによる床材の位置ズレ等を修正するために、一旦貼り付けた床材を剥がして貼り直すことも少なくないが、その場合に、床材を剥がす際に床暖房パネル９００表面に積層されているアルミシート９０３のみが床材とともに剥がれ、床暖房パネル９００を破損してしまうことが多いという問題があり、その解決が要望されている。さらに、床暖房パネルは、一層の薄型化、軽量化が望まれている。
【００１０】
本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、薄型の床暖房パネルに要求される剛性及び床の耐衝撃性を備え、且つ、成形加工及びリサイクルが容易であり、コスト削減及び一層の薄型化並びに軽量化を可能とする床暖房パネル、及び床暖房構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る床暖房パネルは、上面にパイプ溝が形成され、該パイプ溝に温水パイプが嵌設された合成樹脂発泡体からなる基材と、該基材上面に積層され前記温水パイプの上方に位置する合成樹脂製の補強材との２層構造のものである。
【００１２】
本床暖房パネルは薄型のものであり、好ましくは、その厚みが略６〜２４mmの範囲内であり、特に好ましくは略８〜１５mmの範囲内である。また、床暖房パネルの平面寸法は、３尺×６尺のものが一般的であるが、これより大判化したものや、１枚の床暖房パネルの基材及び補強材を細分割して、該基材に嵌設した温水パイプのみで連結することにより、細分割した大きさに折畳可能としたものであってもよい。
【００１３】
本床暖房パネルを構成する基材は、合成樹脂発泡体からなるものであり、具体的には、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂等の合成樹脂の発泡体であり、成形加工性やコストから発泡ポリスチレンを用いることが望ましい。
【００１４】
基材の成形方法は、例えば発泡ポリスチレンを用いる場合には、押出し発泡成形、又は金型を用いた型内発泡成形等を採用することができる。また、発泡ポリスチレンをブロック状に成形し、ニクロム線等を用いて所望の厚みにカットするような成形方法も採用できるが、その場合には、カットされた発泡ポリスチレンの厚みに０．５〜１．０mm程度の誤差が生じ、床暖房構造において床鳴り等の原因となり得るので、その表面をサンドペーパー等で研削して厚み誤差が０．５mm以下となるようにすることが望ましい。しかしながら、研削等の加工は手間を要し、床暖房パネルの製造コストが高くなる上、研削により多量に発生する発泡ポリスチレンの屑を処理する必要がある。また、例えば、押出し発泡成形により所望の厚みの発泡ポリスチレンの基材を成形し、該基材にニクロム線等を用いてパイプ溝を形成する際にも、同様の加工の手間、加工屑の処理を要する。従って、パイプ溝が形成された所望の厚みの基材を、金型を用いた型内発泡成形により発泡成形することが望ましい。
【００１５】
温水パイプは、外径が４〜１１mm程度、特に好ましくは６〜９mm程度の管体であり、ポリエチレン、ポリブテン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド系樹脂等の合成樹脂を素材として用いることができ、コスト及び可撓性から架橋ポリエチレンからなるものが望ましい。温水パイプ中には、一般に水又は湯が流通されるが、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類を流通させることとしてもよい。
【００１６】
前記補強材は、運搬や施工に耐え得る程度の剛性、特に曲げ強度と、床への落下物等に対する耐衝撃性と、温水パイプからの発熱に対する耐熱性とを有するものである。前記補強材の表面は、例えば両面粘着テープにより床材を張りつけた場合に、住宅等の一般的な床の使用に耐え得る程度の強度で接着可能な程度に平滑なシート状のものであることが好ましい。
【００１７】
一方、補強材を網目状のものとすれば、補強材を通して基材に嵌設された温水パイプを視認することができるので好ましい。網目の大きさや平面積に対する開口率等は、補強材が前述したような剛性、耐衝撃性、及び耐熱性を有し、基材に配置された温水パイプを補強材を透して視認可能な程度の網目であれば、特に限定されるものではない。また、網目状とは、線状の部材を編んでなるような形状の他、シートに円形等の所望の開口を並列して打ち抜いたような形状をも含むものである。
【００１８】
補強材の素材としては、剛性、重量、及び加工性等を考慮して、合成樹脂を用いることが望ましい。さらに、これらの強度や表面性を改良したもの、例えば、合成樹脂を含浸させて強度や表面の平滑性が改善された紙等を用いることもできるが、剛性、耐衝撃性、重量、コスト、加工性、及び熱伝導性等のバランスから、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ゴム成分で補強された耐衝撃性ポリスチレン（以下「ＨＩＰＳ」という。）等のスチレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、又はＡＢＳ樹脂等の合成樹脂が好ましく、特にＨＩＰＳ等の耐衝撃性ポリスチレンが好ましい。また、その厚みは略０．１〜３．０mmの範囲内のものが好ましく、特に好ましくは、略０．２〜１．０mmの範囲内である。
【００１９】
例えば、補強材をポリスチレン製のものとした場合には、熱伝導性が従来用いられていたＭＤＦとほぼ同等であるので、補強材の厚みが薄い分だけ、熱伝導性が向上する。さらに、前記パイプ溝は基材上面に形成されており、補強材以外に温水パイプの上方への熱放射を妨げるものはない上、温水パイプの下方及び側方は基材により断熱されているので、温水パイプからの熱放射効率も良い。従って、従来の床暖房パネルのように、補強材の上面に均熱化のためのアルミシート等を設ける必要はない。また、補強材をアルミニウム製のものとした場合には、熱伝導性及び均熱性が一層向上される。
【００２０】
また、例えば、基材を発泡ポリスチレン製とし、且つ、補強材を耐衝撃性ポリスチレンシートとするように、基材と補強材とを同じ樹脂素材からなるものとすることが好ましい。これにより、床暖房パネルの製造の際に生じる加工屑等を、リサイクルのために材料毎に分別することが容易となり、リサイクル費用が削減され、またリサイクル率が向上する。なお、同じ樹脂素材とは、主成分となる合成樹脂が同一であることを意味するものであり、発泡剤等の各種添加剤の有無や、その組成比率まで同一であることを意味するものではない。
【００２１】
さらに、前記補強材を合成樹脂製のものとした場合には、該補強材は、床暖房パネルの上方から基材に嵌設された温水パイプを視認可能な程度に透明であることが特に好ましい。ここで、視認可能とは、屋内で床暖房パネルの敷設等を行うに十分な程度の明るさにおいて、作業者が、床暖房パネルにビスや釘を打ち込む姿勢で、目視により温水パイプの位置が概略把握できる程度をいい、透明のみならず所謂半透明をも含むものである。
【００２２】
基材と補強材との接合は、熱圧着、ピン止め、又は接着剤により行うことが望ましい。接着剤を用いる場合には、シックハウス症候群等の一因と考えられているホルムアルデヒド等を発生しないような不揮発性の接着剤、例えばシリコン系接着剤を用いることが望ましい。また、熱圧着により接合した場合には、床暖房パネルの廃棄に際して基材と補強材とを剥離しても両部材に接着剤が残らず、リサイクルのための分別回収が容易となる。
【００２３】
また、本発明に係る床暖房構造は、上面にパイプ溝が形成された合成樹脂発泡体からなる基材が、床下地に敷設され、該パイプ溝に温水パイプが嵌設され、前記温水パイプの上方に位置する合成樹脂製の補強材が該基材上面に積層され、該補強材に床材が粘着されてなるものである。
本床暖房構造は薄型のものであり、好ましくは、床下地面から床材表面までの厚みが略７〜２９mmの範囲内であり、特に好ましくは略９〜２０mmの範囲内である。
なお、本床暖房構造における基材、温水パイプ、及び補強材は前述と同様のものであるので詳細な説明は省略する。
【００２４】
床下地は、例えば新築においては、フローリング等の床材を敷設するために床組に張られた床板や、鉄筋コンクリートの高層集合住宅等におけるコンクリートスラブである。また、リフォームにおいては、既設の床化粧板等である場合もある。
【００２５】
基材及び補強材は、ビスや釘等により床下地に固定することが望ましい。床下地と基材間の隙間は床鳴り等の原因となり、また、施工時には床鳴り等がなくとも、暖房による加温等が影響して微細な隙間が拡大し、床鳴り等の原因となり得るからである。
【００２６】
前記基材及び補強材は、室内の床全面に敷設する必要はない。壁面付近の床には家具等が載置されることが多く、そのような場所には床暖房をしない場合もあるからである。従って、床暖房をしない箇所には、例えばダミーとなる基材及び補強材を敷設する。勿論、ダミーとなる基材には、パイプ溝や温水パイプを設ける必要はない。
【００２７】
床材は、所謂フローリングのような木質板の他、クッションフロアのような合成樹脂シート、カーペット等を用いることができる。床暖房構造を薄型とするために床材の厚みは薄いもの、例えば厚みが略１〜１２mm程度のものが好ましく、特に好ましくは略１．５〜５mm程度である。
補強材と床材との粘着は、接着剤等を用いて行うことができるが、張り直しやリフォームの際の作業性等を考慮すると、両面粘着テープを用いることが望ましい。両面粘着テープとは、基布の両面に粘着剤が塗布又は含浸されているものであり、該粘着剤は暖房使用時に加温されても粘着強度を維持可能なもので、且つ、粘着成分が気化しないものが望ましい。また、暖房により補強材や床材が伸長することがあるので、両面粘着テープは若干の伸縮性を有するものが望ましい。また、補強材又は床材に予め粘着剤を塗布して露出面側を離形紙等で覆っておくような形態であってもよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る床暖房パネルについて図を用いて具体的に説明する。なお、本実施の形態は一例であり、本発明が実施の形態に限定されるものではないことは当然である。
【００２９】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る床暖房パネル１００の外観を、図２はＡ−Ａ断面を示すものであり、図に示すように、本床暖房パネル１００は、パイプ溝１０が凹設された基板（基材）１０１と、基板１０１のパイプ溝１０に嵌設された温水パイプ１０２と、基板１０１上に積層された耐衝撃性ポリスチレンシート（補強材）１０３とを具備してなるものであり、厚みが略８．５mmの薄型軽量のものである。
【００３０】
以下詳細に説明するに、基材である基板１０１は、発泡ポリスチレンの成形体であり、平面寸法が３尺×６尺の矩形のものであり、厚みは略８mmである。該基板１０１の上面には、温水パイプ１０２を配置するためのパイプ溝１０が、基板１０１の上面を蛇行するように凹設されている。該パイプ溝１０は、図２に示すように、断面形状がＵ字状であり、その幅及び深さは夫々略７mmである。
なお、パイプ溝１０の断面形状はＵ字状が好ましいが、温水パイプ１０２を合理的に収納可能であれば特に断面形状が限定されるものではない。従って、パイプ溝１０の断面形状、幅、及び深さは温水パイプ１０２の嵌め込みを考慮したものであり、温水パイプ１０２の形状、外径等が変更されれば、パイプ溝１０の形状等も適宜変更される。
【００３１】
基板１０１の成形は型内発泡成形による。例えば、所定の金型空間内に発泡ポリスチレンの予備発泡粒子を充填し、その後、金型空間に水蒸気を流入させて前記予備発泡粒子が発泡させて、パイプ溝１０が形成された基板１０１を発泡成形する。その後、金型を冷却して発泡ポリスチレンの発泡圧力を降下させてから、基板１０１を離型する。このように、基板１０１のパイプ溝１０が形成された部分の厚みが略１mm以上あれば、基板１０１を金型により型内発泡成形することが可能である。
【００３２】
なお、発泡ポリスチレンのブロックをニクロム線等で所定形状にカットして基板１０１を得ることも可能であるが、型内発泡成形では、基板１０１の表面に樹脂密度の高いスキン層（被膜層）が形成されて平滑性が高い一方、ニクロム線等でカットしたカット面には微細な凹凸や発泡ポリスチレンの粉が付着するので、型内発泡成形による基板と比較してカット面の接着強度が弱くなるので、型内発泡成形を採用することが好ましい。
【００３３】
温水パイプ１０２は、架橋ポリエチレンからなる管体であり、その外径は略７mm、肉圧は略１〜２mmである。該温水パイプ１０２は、前記基板１０１のパイプ溝１０に沿って嵌め込まれている。
【００３４】
耐衝撃性ポリスチレンシート１０３は半透明のものであり、基板１０１と略同一の大きさの矩形であって、厚みが略０．５mmのものである。該耐衝撃性ポリスチレンシート１０３は、基板１０１のパイプ溝１０に温水パイプ１０２が嵌め込まれた後、基板１０１の上面に接着固定されている。
【００３５】
以下、前記床暖房パネル１００の使用例について説明する。
図３は、前記床暖房パネル１００を用いて床暖房を施工した状態の外観を示すものであり、図に破線で示した位置に、本床暖房パネル１００が設置されている。点線以外の箇所、即ち、壁際の床周縁部分にはダミーパネルが設置されている。該ダミーパネルは、詳細には説明しないが、発泡ポリスチレンの基板上に耐衝撃性ポリスチレンシートが積層されたものであり、床暖房パネル１００と同等の厚みである。
【００３６】
図４は、Ｂ−Ｂ断面において床暖房の施工方法を示す模式図である。
まず、図４(a)に示すように、床組に張られた床下地１０４に床暖房パネル１００が敷設される。図３に示すように、所定位置に所定数の床暖房パネル１００が敷設され、床暖房を行わない床周縁部分にはダミーパネルが敷設される。図には示していないが、床暖房パネル１００を敷設する際には、各床暖房パネル１００の温水パイプ１０２を適宜ジョイント等を用いて連結し、さらに、温水パイプ１０２中の水を加温して循環させる給湯循環装置とも連結する。
なお、床暖房パネル１００の側面等の接合部を、相互はぎ等の嵌合構造として、床暖房パネル１００間に隙間が生じにくくすることも可能である。
【００３７】
つぎに、図４(b)に示すように、ビス１１等を床暖房パネル１００を貫通して床下地１０４に貫入するように打ち込んで、各床暖房パネル１００を固定する。ビス１１を打ち込む位置は特に限定されるものではないが、温水パイプ１０２を避けて打ち込む必要がある。本床暖房パネル１００は、耐衝撃性ポリスチレンシート１０３が半透明なものであり、床暖房パネル１００の上方から耐衝撃性ポリスチレンシート１０３を透して温水パイプ１０２の配置を確認できるので、ビス１１の打込みによる温水パイプ１０２の破損を防止できる。また、ダミーパネルも同様に固定する。
【００３８】
その後、図４(c)に示すように、床材であるフローリング材１０５を両面粘着テープ１２により耐衝撃性ポリスチレンシート１０３に順次貼り付ける。耐衝撃性ポリスチレンシート１０３の上面は平滑であるので、両面粘着テープ１２を耐衝撃性ポリスチレンシート１０３に隙間なく密着させることができる。従って、十分に強い接着強度でフローリング材１０５を接着することができる。フローリング材１０５の大きさは特に限定されるものではないが、例えば平面積が３尺×０．５尺の矩形であって厚みが３mmのものがある。両面粘着テープ１２は、フローリング材１０５の裏面に予め貼設され、その粘着面が離形紙等で保護されたものであり、施工時に該離形紙等を剥がしてフローリング材１０５を貼り付けるようになっている。なお、両面粘着テープ１２はフローリング材１０５の裏面全体に貼設する必要はなく、少なくともフローリング材１０５の周縁部分を粘着できるような位置に貼設されていればよい。フローリング材１０５を耐衝撃性ポリスチレンシート１０３上に順次隙間なく張っていく際、フローリング材１０５の位置ズレや歪み等を修正するために、既に張ったフローリング材１０５を剥がしたとしても、耐衝撃性ポリスチレンシート１０３であれば、従来の床暖房パネルのようにアルミシートが破損することがないので、必要に応じて張り直しを行うことができる。勿論、ダミーパネルにも両面粘着テープ１２を介してフローリング材１０５を張る。
【００３９】
なお、本実施の形態では、両面粘着テープ１２は予めフローリング材１０５の裏面に貼設されたものとしたが、床暖房パネル１００の耐衝撃性ポリスチレンシート１０３の上面に予め両面粘着テープ１２を貼設しておくこととしても、また、施工現場において、耐衝撃性ポリスチレンシート１０３又はフローリング材１０５に両面粘着テープ１２を貼設して、耐衝撃性ポリスチレンシート１０３上にフローリング材１０５を張りつけることとしてもよい。また、フローリング材１０５の裏面全体に予めアルミシートが貼り付けられ、さらに両面粘着テープ１２が貼設されたものを用いることもできる。なお、アルミシートとフローリング材１０５との接着強度は高いので、フローリング材１０５の貼り直しにより該アルミシートが破損することはない。
【００４０】
このようにして、床下地１０４に上面にパイプ溝１０が形成された基板１０１が敷設され、該パイプ溝１０に温水パイプ１０２が嵌設され、該基板１０１上に上面が平滑な耐衝撃性ポリスチレンシート１０３が積層され、該耐衝撃性ポリスチレンシート１０３上にフローリング材１０５が粘着されてなる薄型の床暖房構造が実現され、床下地１０４表面からフローリング材１０５表面までの厚みを略１２mm程度とすることができる。
【００４１】
なお、本使用方法は一例であり、本床暖房パネル１００の用途が、本実施の形態で示す床暖房構造に限定されるものではないことは当然である。
また、本実施の形態においては、基板１０１、温水パイプ１０２、及び耐衝撃性ポリスチレンシート１０３が１ユニット化された床暖房パネル１００を用いて前記床暖房構造を実現しているが、本床暖房構造は床暖房パネル１００を用いたものに限定されるものではなく、例えば、基板１０１、温水パイプ１０２、耐衝撃性ポリスチレンシート１０３等を各々別途搬入して現場施工により本床暖房構造を実現するものとしても、また、前記床暖房パネル１００の耐衝撃性ポリスチレンシート１０３上に予め粘着剤を塗布して離形紙等で粘着面を覆ったものや、さらにフローリング材が貼設されて、床暖房パネルから床材までが１ユニット化したものを用いることとしてもよい。
【００４２】
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図５は本発明の第２の実施の形態に係る床暖房パネル２００の外観を、図６はＣ−Ｃ断面を示すものであり、図に示すように、本床暖房パネル２００は、パイプ溝１０が凹設された基板１０１と、基板１０１のパイプ溝１０に嵌設された温水パイプ１０２と、基板１０１上に積層されたアルミ板（補強材）２０１とを具備してなるものである。
なお、前記基板１０１及び温水パイプ１０２は、第１の実施の形態に係る床暖房パネル１００と同一のものであり、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
アルミ板２０１は、アルミニウムの平板であり、基板１０１と略同一の大きさの矩形であって、厚みが略０．１〜３mm、好ましくは０．５mmのものである。該アルミ板２０１は、図６に示すように、基板１０１のパイプ溝１０に温水パイプ１０２が嵌め込まれた後、基板１０１の上面に接着固定されている。また、図５に示すように、アルミ板２０１の上面には、温水パイプ１０２の配置が印刷され、温水パイプ１０２が配置された以外の部分を示す斜線部分にのみビス打ち可能と注意書き等がされている。
【００４４】
本床暖房パネル２００の使用方法は、前記床暖房パネルの使用方法と同様である。即ち、床下地１０４上の所要位置に本床暖房パネルを敷設し、各床暖房パネル２００の温水パイプ１０２を適宜ジョイント等を用いて連結し、さらに、温水パイプ１０２中の水を加温して循環させる給湯循環装置とも連結する。その後、図７に示すように、ビス１１等を床暖房パネル２００を貫通して床下地１０４に貫入するように打ち込んで、各床暖房パネル１００を固定する。この際、アルミ板２０１上の印刷により温水パイプ１０２の位置を確認し、該温水パイプ１０２を避けて打ち込む。その後、フローリング材１０５を両面粘着テープ１２によりアルミ板２０１に順次貼り付ける。アルミ板２０１の上面は平滑であるので、両面粘着テープ１２をアルミ板２０１に隙間なく密着させることができるので、十分に強い接着強度でフローリング材１０５を接着することができる。
【００４５】
このように構成された床暖房パネル２００によれば、アルミ板２０１が床暖房パネル２００の剛性及び耐衝撃性を高め、薄型かつ軽量の床暖房パネルが実現でき、さらに、温水パイプ１０２による熱放射効率及び均熱性をも高めることができる。
【００４６】
つぎに、前記第２の実施の形態の変形例について説明する。
図８及び図９は、前記第２の実施の形態の変形例に係る床暖房パネル２００Ａ、２００Ｂの外観構成を夫々示すものである。
図８に示すように、床暖房パネル２００Ａは、前記アルミ板２０１に代えて、アルミニウムの線材が格子状に接合されてなる網目状アルミ材２０２を基板１０１上に積層したものである。網目状アルミ材２０２の線材の径や網目の開口率等は特に限定されるものではないが、網目状アルミ材２０２は補強材として適度な剛性及び耐衝撃性を有し、且つ、網目状アルミ材２０２の網目を透して基板１０１に嵌設された温水パイプ１０２の配置を目視可能なものである。
【００４７】
一方、床暖房パネル２００Ｂは、図９に示すように、前記アルミ板２０１に代えて、アルミニウムの平板に複数の貫通孔を穿設してなる孔空きアルミ板２０３を基板１０１上に積層したものである。孔空きアルミ板２０３に穿設された貫通孔の径や孔空きアルミ板２０３の表面積に対する開口率等は特に限定されるものではないが、孔空きアルミ板２０３も前記網目状アルミ材２０２と同様に、補強材として適度な剛性及び耐衝撃性を有し、且つ、孔空きアルミ板２０３の貫通孔を透して基板１０１に嵌設された温水パイプ１０２の配置を目視可能なものである。
なお、図８及び図９において、前記各実施の形態と同じ符号のものは同一のものを示している。
【００４８】
前記床暖房パネル２００Ａ、２００Ｂの使用方法は、前記床暖房パネル２００と同様であるが、網目状アルミ材２０２又は孔空きアルミ板２０３上にフローリング材等の床材を貼設する場合、網目状アルミ材２０２又は孔空きアルミ板２０３が開口を有するため、両面粘着テープによる接着では強度が弱く、床材が容易に剥がれる恐れがある。従って、床材をエポキシ系接着剤等により網目状アルミ材２０２又は孔空きアルミ板２０３上に貼設することが好ましい。
【００４９】
本変形例に係る床暖房パネル２００Ａ、２００Ｂによれば、基板１０１上に積層された網目状アルミ材２０２又は孔空きアルミ板２０３を透して、基板１０１に嵌設された温水パイプ１０２を目視できるので、床暖房パネル２００Ａ、２００Ｂを床下地上に敷設してビス等により固定する際に、作業者が温水パイプ１０２の位置を目視で確認することができ、温水パイプ１０２の配置の印刷等をすることなく、施工時における温水パイプ１０２の損傷を防止することができる。
【００５０】
なお、前記第２の実施の形態及びその変形例においては、基板１０１上に積層する補強材としてアルミニウム製のものを用いているが、補強材の素材はアルミニウムに限定されるものではなく、アルミニウム以外の金属や、合成樹脂、紙等が使用できることは当然である。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上面にパイプ溝が形成され、該パイプ溝に温水パイプが嵌設された合成樹脂発泡体からなる基材と、該基材上面に積層された補強材との２層構造のものとしたので、補強材が床暖房パネルに剛性及び耐衝撃性を付与するとともに、床暖房パネルの薄型化、軽量化を可能とし、また、２層構造とすることにより材料コスト及び製造コストの削減をも実現することが可能となる。また、パイプ溝が形成された基材が型内成形により成形可能となり、加工工程が省略され、且つ、基材の切削等により発生する加工屑等を低減させることもできる。
【００５２】
また、前記床暖房パネルの厚みが略６〜２４mmの範囲内の薄型のものとすることにより、リフォームや高層集合住宅への設置に適したものとなる。
【００５３】
また、本発明に係る床暖房構造によれば、上面にパイプ溝が形成された合成樹脂発泡体からなる基材が、床下地に敷設され、該パイプ溝に温水パイプが嵌設され、該基材上面に補強材が積層され、該補強材に床材が粘着されてなるものとしたので、耐衝撃性を備えた薄型の床暖房構造であって、材料コスト及び製造コストが低減されたものを実現することができる。
【００５４】
また、床下地面から床材表面までの厚みを略７〜２９mmの範囲内のものとすることにより、リフォームや高層集合住宅への設置に適したものとなる。
【００５５】
また、前記補強材を、表面が平滑なシート状のものとすることにより、両面粘着テープ等により床材を粘着させることが可能となり、また、施工時に床材を貼り直しても床暖房パネルが破損される恐れがない。
【００５６】
また、前記補強材を網目状のものとすることにより、基材に嵌設された温水パイプを補強材を透して視認可能となり、床暖房パネル、又は、基材及び補強材の固定にビス等を打ち付ける際に、温水パイプの位置を目視により容易に確認することができ、温水パイプの破損を防止することができる。
【００５７】
また、前記補強材を合成樹脂製のものとすることにより、床暖房パネル又は床暖房構造の一層の薄型化、軽量化が可能となり、また、基材と補強材とを同一の樹脂素材からなるものとすることにより、床暖房パネルの廃棄やリフォーム等の際に、リサイクルのために材料毎に分別することが容易となり、リサイクル費用が削減され、またリサイクル率の向上も期待できる。
【００５８】
また、前記補強材を金属製のものとすることにより、補強材の厚み当たりの剛性を高めることができ、さらに、温水パイプによる熱放射効率や均熱性を一層高めることができる。
【００５９】
また、前記補強材を紙製のものとすることにより、床暖房パネル又は床暖房構造の一層の軽量化が可能となる。
【００６０】
また、前記補強材を、その上方から基材に嵌設された温水パイプを視認可能なものとすることにより、床暖房パネル、又は、基材及び補強材の固定にビス等を打ち付ける際に、温水パイプの位置を容易に確認することができ、温水パイプの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る床暖房パネル１００の外観を示す概略斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】床暖房パネル１００を用いて床暖房を施工した状態の外観を示す概略斜視図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面において床暖房の施工方法を示す模式図であり、(a)は床下地１０４に床暖房パネル１００が敷設された状態を、(b)はビス１１により床下地１０４に床暖房パネル１００を固定した状態を、(c)はフローリング材１０５を床暖房パネル１００上に張った状態を示すものである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る床暖房パネル２００の外観を示す概略斜視図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【図７】床暖房パネル２００の設置状態を説明するための断面図である。
【図８】第２の実施の形態の変形例に係る床暖房パネル２００Ａの外観を示す概略斜視図である。
【図９】第２の実施の形態の変形例に係る床暖房パネル２００Ｂの外観を示す概略斜視図である。
【図１０】従来の床暖房構造を示す断面図である。
【図１１】従来の薄型化された床暖房パネル９００の外観を示す概略斜視図である。
【図１２】図１１のＤ−Ｄ断面構造を示す断面図である。
【図１３】従来の薄型化された床暖房パネル９００の製造工程の一部を示す模式図であり、(a)はパイプ溝が形成される前の基材９０１とＭＤＦ９０２とが接合された状態を、(b)は基材９０１にパイプ溝が切削形成された状態を示すものである。
【符号の説明】
１００、２００、２００Ａ、２００Ｂ 床暖房パネル
１０１ 基板（基材）
１０２ 温水パイプ
１０３ 耐衝撃性ポリスチレンシート（補強材）
１０４ 床下地
１０５ フローリング材（床材）
１０ パイプ溝
１１ ビス
１２ 両面粘着テープ
２０１ アルミ板（補強材）
２０２ 網目状アルミ材（補強材）
２０３ 孔空きアルミ板（補強材）
Claims (15)
- 上面にパイプ溝が形成され、該パイプ溝に温水パイプが嵌設された合成樹脂発泡体からなる基材と、該基材上面に積層され前記温水パイプの上方に位置する合成樹脂製の補強材との２層構造のものであり、前記補強材は、床暖房パネルの上方から基材に嵌設された温水パイプを視認可能な程度に透明であることを特徴とする床暖房パネル。
- 厚みが略６〜２４mmの範囲内のものであることを特徴とする請求項１に記載の床暖房パネル。
- 前記補強材は、表面が平滑なシート状のものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の床暖房パネル。
- 前記補強材は、網目状のものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の床暖房パネル。
- 前記補強材は、前記基材と同一の樹脂素材からなるものであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の床暖房パネル。
- 前記基材と前記補強材との接合が、熱圧着により行われていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の床暖房パネル。
- 前記基材と前記補強材との接合が、ピン止めにより行われていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の床暖房パネル。
- 上面にパイプ溝が形成された合成樹脂発泡体からなる基材が、床下地に敷設され、該パイプ溝に温水パイプが嵌設され、前記温水パイプの上方に位置する合成樹脂製の補強材が該基材上面に積層され、該補強材に床材が粘着されてなるものであり、前記補強材は、基材に積層された状態において、その上方から基材に嵌設された温水パイプを視認可能な程度に透明であることを特徴とする床暖房構造。
- 床下地面から床材表面までの厚みが略７〜２９mmの範囲内のものであることを特徴とする請求項８に記載の床暖房構造。
- 前記補強材は、表面が平滑なシート状のものであることを特徴とする請求項８又は９に記載の床暖房構造。
- 前記補強材は、網目状のものであることを特徴とする請求項８又は９に記載の床暖房構造。
- 前記補強材は、前記基材と同一の樹脂素材からなるものであることを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載の床暖房構造。
- 前記基材と前記補強材との接合が、熱圧着により行われていることを特徴とする請求項８から１２のいずれかに記載の床暖房構造。
- 前記基材と前記補強材との接合が、ピン止めにより行われていることを特徴とする請求項８から１２のいずれかに記載の床暖房構造。
- 前記補強材と前記床材とが、両面粘着テープにより粘着されるものであることを特徴とする請求項８から１４のいずれかに記載の床暖房構造。
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