JP4163139B2 - 床暖房用温水マット - Google Patents

Description

本発明は床暖房用温水マットに係り、特に、均熱性能及び施工性に優れた床暖房用温水マットに関する。

従来、温水等の熱媒循環を用いた床暖房工法として、下地材の上に温水マット等を敷設し、表面に床表面材（フローリング）を敷設する温水マット工法が広く用いられている。温水マット工法においては、マット自体の補強とフローリング材の釘打ち部材としての用途を兼ねた小根太、小小根太が用いられる。このような床暖房用温水マットの技術については、例えば特開平９−１５２１３８号公報に開示されている。

図１１は、この工法に用いる従来の温水マット１００の全体図、図１２はその断面図を示すものである。図１１を参照して、温水マット１００は上表面に直線部配管溝１０２ａ及びＵターン部配管溝１０２ｂを有するマット基材１０１と、これら配管溝に敷設される放熱パイプ１０３と、直線部配管溝１０２ａに平行に配設される小根太１０４及び小小根太１０５を備えている。熱媒である温水は、温水配管１０７を経由して熱源機（図示せず）から供給され、ヘッダー１０６から各放熱パイプに分配される。

図１２をも参照して、マット基材１０１の上表面には均熱シート１１３が貼付されており、放熱パイプ１０３は均熱シート１１３に接して設けられている。さらに、均熱シート１１３の上面にはフローリング材１１４が敷設されている。小根太１０４及び小小根太１０５は、Ｕターン部配管溝１０２ｂが通過する横断部１０を挟んで設けられている。フローリング材１１４は、実部１１５から下地合板１１６に打ち込まれる釘１１６により固定され、さらに隣接するフローリング材の凹部を嵌合することにより順次配置されていく。従来、小根太１０４及び小小根太１０５間の離隔距離（Ｗ１）は１２０ｍｍが標準である。
特開平９−１５２１３８号公報

しかしながら、横断部１１０近傍では放熱パイプ１０３が密集して敷設されることから温度が高くなりやすく、温水マット表面における温度むらの原因となりやすいという問題がある。さらに、近年、市場で用いられているフローリング材には６０ｍｍ幅の製品も多くなってきている。この場合、釘打ち箇所であるフローリング材の実１１５は小根太１０４、小小根太１０５間に位置することになり、釘打ちに支障をきたすという問題がある（図１３参照）。

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、マット表面の均熱性能及び施工性に優れた床暖房用温水マットを提供するものである。

本発明は以下の内容をその要旨とする。すなわち、
（１）直線部とＵターン部により構成される配管溝を上面側に備えたマット基材と、配管溝に敷設された放熱パイプと、直線部配管溝に平行に配設された小根太及び小小根太と、マット上表面に貼付された均熱シートと、を備えた床暖房用温水マットであって、Ｕターン部配管溝は、小根太と小小根太間に形成される横断部を通過するように構成され、横断部の放熱パイプは、他の部分と比較して均熱シート面から深い位置に敷設され、かつ、横断部放熱パイプと均熱シート面との間に形成される空隙部に断熱手段を設けて成ることを特徴とする床暖房用温水マット。

本発明によれば、放熱パイプが密集する横断部において、放熱パイプ上部に断熱手段を設けることにより放熱が抑制され、温水マット表面の温度むらを低減することができる。
（２）前記断熱手段が、前記放熱パイプの敷設により前記横断部配管溝に形成される空気層であり、かつ、前記横断部の配管溝に放熱パイプ固定用リブを設けて成ることを特徴とする（１）に記載の床暖房用温水マット。
本発明によれば、配管溝に形成される空気層の断熱効果により放熱パイプからの熱伝達を抑制することができる。また、固定用リブにより放熱パイプの浮き上がりを防止することができる。
（３）前記断熱手段が、下面側に前記空隙部に嵌合する充填部材を備えた断熱用シートであることを特徴とする（１）に記載の床暖房用温水マット。
（４）前記空隙部は、前記横断部のマット基材の厚さを他の部分より薄くすることにより構成され、前記断熱手段が前記均熱シート面と前記横断部マット基材間に設けられた断熱部材である、ことを特徴とする（１）に記載の床暖房用温水マット。
（５）前記断熱手段が、下面側に配管溝を備えた熱抵抗体であることを特徴とする（１）に記載の床暖房用温水マット。
（６）前記熱抵抗体が、小根太及び小小根太と同一材質により構成されて成ることを特徴とする（５）に記載の床暖房用温水マット。
（７）前記熱抵抗体が、小根太及び小小根太と一体に構成されて成ることを特徴とする（５）に記載の床暖房用温水マット。
（８）前記熱抵抗体が、小根太又は小小根太と一体に構成されて成ることを特徴とする（５）に記載の床暖房用温水マット。
（９）前記熱抵抗体の材質が、前記マット基材と同一材質により構成されて成ることを特徴とする（５）に記載の床暖房用温水マット。
（１０）前記小根太と前記小小根太の離隔距離が６０ｍｍ未満であることを特徴とする（１）乃至（９）に記載の床暖房用温水マット。
（１１）前記小根太又は前記小小根太を横断する放熱パイプの幅が６０ｍｍ未満であることを特徴とする（７）又は（８）に記載の床暖房用温水マット。
（１２）前記横断部の均熱シート厚さを他の部分より厚く構成して成ることを特徴とする（１）乃至（１１）に記載の床暖房用温水マット。
上述の各発明による断熱手段では均熱性が不十分なときには、横断部の均熱シートの厚さを厚くすることにより、断熱手段との複合効果により温度むらを低減することが可能となる。

本発明によれば、横断部の放熱パイプが密集している横断部において放熱が抑制されるため、温水マットの温度むらを小さくすることができる。
小根太と前記小小根太の離隔距離を６０ｍｍ未満にすることにより、６０ｍｍ幅のフローリング材を用いた場合であっても、実部分を小根太又は小小根太上部に位置させることができ、釘打ちに支障をきたすことがないという効果がある。

以下、本発明に係る床暖房マットの各実施形態について、図１乃至１０を参照してさらに詳細に説明する。重複を避けるため、各図において同一構成には同一符号を用いて示している。なお、各実施形態の説明において、上面全体図は従来の床暖房マット１００と同一であるので図示を省略し、該当部分の符号についてもそのまま使用するものとする。

また、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。
（空気断熱層タイプ）
図１は、本発明の一実施形態に係る空気断熱層タイプの床暖房マット１の横断部（従来の床暖房マット１００における横断部１０に該当）における断面構造（図１１においてＡ−Ａ’部）を示す図である。床暖房マット１は、小根太５と小小根太６間に置かれたマット基材２と、マット基材２に設けられた配管溝１１と、配管溝１１に敷設される架橋ポリエチレン製放熱パイプ４と、マット上表面に貼付されるアルミ箔製均熱シート９を備えている。マット基材２の厚さは約１２ｍｍであり、配管溝１１の深さは約９〜約１1ｍｍ、放熱パイプ４の外径は約７ｍｍである。同図に示すように放熱パイプ４の外径の差により、表面の均熱シート９との間に空隙部８が形成される。

配管溝１１の両側壁にはリブ７が設けられており、柔軟性のある放熱パイプ４はリブ７の下側に嵌入され、リブ７によって位置固定されるため浮き上がらないようにできる。図２は、横断部１０近傍を放熱パイプ４の軸方向（図１のＢ−Ｂ’部）に沿って示したものである（なお、同図では模式的に直線的に示しているが、実際には曲線的に敷設される）。放熱パイプ４は、横断部１０において下面に近く側に敷設され、横断部１０から離れるに従って表面側に敷設されている。空隙部８により横断部１０近傍において空気断熱層が形成されるため、この部分では放熱パイプ４からの熱伝達が抑制される。これにより配管が密集しているにも拘わらず上表面の温度むらを小さくすることが可能となる。

図３は、本実施形態において小根太５と小小根太６間の離隔距離Ｗ２を６０ｍｍより小さくした例を示すものである。同図に示すように、このような床暖房マットを採用することにより、Ｗ１＝６０ｍｍ幅のフローリング材１４を用いても実部１６を常に小根太５又は小小根太６上に位置させることができる。これにより、小根太５又は小小根太６を貫通して下地合板１７まで釘１５を打ち込むことができ、フローリング材１４の固定に何ら支障がないことが分かる。

なお、本実施形態において、配管溝１１は深さ約９〜約１１ｍｍのＵ字形状の例を示したが、他の形状であってもよい。さらに、溝が下面に達して放熱パイプを下面側に敷設する粘着テープ等により支持する態様とすることも可能である。この態様は以下の該当する実施形態においても同様である。

（断熱板付シートタイプ）
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図４は、断熱板付シートタイプを用いた床暖房マット２０の横断部断面構造を模式的に示した図である。床暖房マット２０のマット基材２の構成は、配管溝１１の両側壁にリブがない点を除いて上述の実施形態と基本的に同一である。また、小根太５と小小根太６の配置についても同様である。本実施形態が上述の実施形態と異なる点は、横断部１０のマット基材２と均熱シート９との間に断熱板付シート２１を備えていることである。すなわち、断熱板付シート２１には裏面側に複数の断熱板２１ｂが貼付されており、断熱板２１ｂが配管溝１１の空隙部８を充填するように構成されている。均熱シート９は断熱板付シート２１敷設後に最上面に貼付される。

図５は、床暖房マット２０の横断部１０を上面側から見た図を示したものである。なお、ここでは便宜上、均熱シート９を除いて示している。断熱板付シート２１は、小根太５及び小小根太６の幅よりわずかに広くマット表面に設置されている。同図に示すように、横断部においては、配管溝１１の各空隙部８は断熱板２１ｂにより充填されており、これにより上述の実施形態と同様に放熱パイプ４からの放熱が抑制され、上表面部の温度むらを抑えることが可能となる。

（断熱材充填タイプ）
さらに本発明の他の実施形態である断熱材充填タイプについて説明する。図６は、本実施形態に係る床暖房マット３０の断面構造を示す図である。床暖房マット３０についても、小根太５、小小根太６、横断部１０のマット基材２、マット基材２に設けられた配管溝１１、配管溝１１に敷設される放熱パイプ４を備えている点については上述の各実施形態と同様である。放熱パイプ４の均熱シート面からの相対位置についても同一である。本実施形態が上述の実施形態と異なる点は、マット基材３１の厚さが上述の実施形態と比較して薄いことである。すなわち、上述の実施形態では横断部１０におけるマット基材の厚さは小根太５と同一であったのに対して、床暖房マット３０においてはマット基材３１の厚さは敷設時の放熱パイプ４の高さとほぼ同一となるよう構成されている。このため横断部１０においては、配管溝１１内に空隙部は形成されない。

本実施形態では、均熱シート９とマット基材３１との間に形成される空間には、断熱材３２が充填されている。図７は、床暖房マット３０の横断部１０近傍における放熱パイプ４の軸方向断面（図６のＣ−Ｃ’）を模式的に示したものである。放熱パイプ４は、横断部１０で最も深い位置に敷設され、横断部１０から離れるに従って表面側に近づくように敷設されている。同図に示すように、横断部１０近傍のマット基材３１と均熱シート９間に形成される空隙部は、断熱材３２により充填されている。断熱材３２の材質としては、例えば樹脂発泡体を用いることができる。断熱材３２の充填により、この部分では放熱パイプ４からの伝熱が抑制され、配管が密集していても上表面部の温度むらを小さくすることが可能となる。 なお、図７では断熱材３２は均熱シート９面と放熱パイプ４に形成される空間を全て被覆するように設置されているが、これに限らず横断部のみを被覆する構成とすることもできる。

（熱抵抗体被覆タイプ）
さらに本発明の他の実施形態について説明する。図８は、熱抵抗体被覆タイプに係る床暖房マット４０の横断部断面構造を示す図である。床暖房マット４０についても、小根太５、小小根太６、横断部１０のマット基材２、マット基材２に設けられた配管溝１１、配管溝１１に敷設される放熱パイプ４を備えている点については上述の各実施形態と同様である。本実施形態が他の実施形態と異なる点は、放熱パイプ４の敷設方法及び位置である。すなわち、本実施形態では、放熱パイプ４はマットの下面に設けられた粘着シート４２の上部に敷設されている。さらに、放熱パイプ４を被覆するように溝付熱抵抗体４１が設置されている。溝付熱抵抗体４１の材質としては樹脂発泡体等、断熱性の高いものを用いることができる。溝付熱抵抗体４１の設置により、上述の実施形態と同様、この部分において放熱パイプ４からの伝熱が抑制され、配管が密集していても上表面部の温度むらを小さくすることが可能となる。

（小小根太一体タイプ）
さらに本発明の他の実施形態について説明する。図９は、小小根太一体タイプに係る床暖房マット５０の横断部断面構造を示す図である。床暖房マット５０については、放熱パイプ４がマット下端に敷設される点については上述の熱抵抗体被覆タイプと同一である。本実施形態が上述の熱抵抗体被覆タイプと異なる点は、放熱パイプ４を被覆する材質が溝付熱抵抗体ではなく、小小根太５１であることである。すなわち、本実施形態では、熱抵抗体として小小根太５１が横断部を延伸して放熱パイプ４を被覆し、さらに小根太５と接している。これを上面側から見たのが図１０である。なお、同図では、便宜的に均熱シート９を除き、また、マット基材２の下側半分を残す態様で示している。このような構成により、放熱パイプ４からの熱伝達は小小根太５１により抑制され、横断部における温度むらを防止することが可能となる。

なお、本実施形態では横断部における熱抵抗体を小小根太５１により構成する形態としたが、逆に小根太を小小根太側に延長する構成としてもよい。さらに、小根太と小小根太を一体として構成することもできる。
さらに、断熱板付シートタイプ以下の各実施形態についても、小根太―小小根太間離隔距離を６０ｍｍ未満にすることにより、空気断熱層タイプと同様に６０ｍｍ幅のフローリング材に対応可能とすることができる。

本発明は、小根太、小小根太を用いる温水式床暖房マットに広く適用可能である。

空気断熱層タイプの床暖房マット１の横断部断面構造を示す図である。 床暖房マット１の横断部１０近傍を放熱パイプ４の軸方向に沿って示す図である。 床暖房マット１において小根太５、小小根太６間離隔距離を６０ｍｍより小さくした例を示す図である。 断熱板付シートタイプの床暖房マット２０の横断部断面構造を示す図である。 床暖房マット２０の横断部１０を上面側から示す図である。 断熱材充填タイプの床暖房マット３０の断面構造を示す図である。 床暖房マット３０の横断部１０近傍における放熱パイプ４の軸方向断面を模式的に示す図である。 熱抵抗体被覆タイプの床暖房マット４０の横断部断面構造を示す図である。 小小根太一体タイプに係る床暖房マット５０の横断部断面構造を示す図である。 床暖房マット５０の横断部を上面側から示す図である。 従来の床暖房マット１００を上面側から示す図である。 従来の床暖房マット１００の横断部断面構造を示す図である。 従来の床暖房マット１００に６０ｍｍ幅のフローリング材を適用した例を示す図である。

符号の説明

１、２０、３０、４０、５０ 床暖房マット
２、３１ マット基材
４ 放熱パイプ
５ 小根太
６、５１ 小小根太
７ リブ
９ 均熱シート
１１ 配管溝
１４ フローリング材
１６ 実部
２１ 断熱板付シート
４１ 溝付熱抵抗体

Claims (7)

1. 直線部とＵターン部により構成される配管溝を上面側に備えたマット基材と、配管溝に敷設された放熱パイプと、
   直線部配管溝に平行に配設された小根太及び小小根太と、
   マット上表面に貼付された均熱シートと、を備えた床暖房用温水マットであって、
   Ｕターン部配管溝は、小根太と小小根太間に形成される横断部を通過するように構成され、
   横断部の放熱パイプは、他の部分と比較して均熱シート面から深い位置に敷設され、
   かつ、横断部放熱パイプと均熱シート面との間に形成される空隙部に断熱手段を設けて、成り、
   前記断熱手段が、下面側に前記空隙部に嵌合する充填部材を備えた断熱用シートであることを特徴とする床暖房用温水マット。
2. 直線部とＵターン部により構成される配管溝を上面側に備えたマット基材と、配管溝に敷設された放熱パイプと、
   直線部配管溝に平行に配設された小根太及び小小根太と、
   マット上表面に貼付された均熱シートと、を備えた床暖房用温水マットであって、
   Ｕターン部配管溝は、小根太と小小根太間に形成される横断部を通過するように構成され、
   横断部の放熱パイプは、他の部分と比較して均熱シート面から深い位置に敷設され、
   かつ、横断部放熱パイプと均熱シート面との間に形成される空隙部に断熱手段を設けて、成り、
   前記断熱手段が、小根太及び小小根太と同一材質により構成され、かつ、下面側に配管溝を備えた熱抵抗体であることを特徴とする床暖房用温水マット。
3. 請求項２において、「小根太及び小小根太と同一材質により構成され」に替えて、「小根太及び小小根太と一体に構成され」であることを特徴とする床暖房用温水マット。
4. 請求項２において、「小根太及び小小根太と同一材質により構成され」に替えて、「小根太又は小小根太と一体に構成され」であることを特徴とする床暖房用温水マット。
5. 前記小根太と前記小小根太の離隔距離が６０ｍｍ未満であることを特徴とする請求項２に記載の床暖房用温水マット。
6. 前記小根太又は前記小小根太を横断する放熱パイプの幅が６０ｍｍ未満であることを特徴とする請求項３又は４に記載の床暖房用温水マット。
7. 前記横断部の均熱シート厚さを他の部分より厚く構成して成ることを特徴とする請求項１乃至６に記載の床暖房用温水マット。

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