JP4559657B2

JP4559657B2 - 床暖房パネル構造体及びその製法

Info

Publication number: JP4559657B2
Application number: JP2001109697A
Authority: JP
Inventors: 敏昭松岡; 陽狩野; 一哉堀内; 圭武知; 正之中嶋; 隆廣栫; 徳彦岸上; 秀彦錦
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd; Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd; Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2001-04-09
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2021-04-09
Also published as: JP2002310445A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床暖房パネル構造体及びその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭用の床暖房装置としては、「根太」と呼ばれる床下材の間に、ユニット化した複数枚の床暖房パネルを組み入れるタイプのものが公知であった。この場合、各根太の側面に床暖房パネルを受持するためのＬ字型金具等の留め具を釘打ちして取付ける。また、配線作業では、同じ根太間に配置された隣接する床暖房パネル同士をジョイントコネクタにて電気的に接続し、根太を跨いで床暖房パネル列同士を電気的に接続するには、リード線を大引（床下材）間に引きまわして相互にコネクタ接続が行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の床暖房装置では、施工時に根太と根太の間に１枚ずつ床暖房パネルを嵌込んだり、留め具スペースやコネクタを含む接続用スペースを確保しなければならず、また留め具を取付けたり配線作業をしたりなど工程数が多く、手間と時間が掛かっていた。
また、床暖房パネルは、発熱体や蓄熱材や断熱材が金属枠内に収納された構造であり、床材と反対側の下面から熱が逃げてしまい熱ロスも多かった。
【０００４】
そこで、本発明は、暖房効率が向上すると共に、施工が容易であり工程数も削減できる床暖房パネル構造体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る床暖房パネル構造体は、上面側に床材が敷設される平板部材と、該平板部材の下面に平行に並設される複数本の根太部材と、を備え、該複数本の根太部材間における上記平板部材の下面に、該根太部材の長さ寸法よりも小さくかつ該根太部材間の間隔寸法よりも小さい縦・横寸法に形成された熱伝導率を制御するためのシート材を付設し、該シート材の下面に、該シート材の縦・横寸法よりもやや小さい面状発熱体と、該面状発熱体の下面の略全面に接触する大きさの蓄熱材と、を順次積層し、さらに、上記複数本の根太部材間の各凹所に発泡ウレタン原液を注入して発泡固化させた発泡ウレタンから成ると共に該根太部材の下面と同一の水平面状に成型され、上記シート材と上記面状発熱体と上記蓄熱材の外周縁及び該蓄熱材の下面を被覆する断熱材を備え、該断熱材が、発泡ウレタンの発泡固化による上記平板部材及び上記根太部材への接着力をもって、上記シート材と上記面状発熱体と上記蓄熱材とを固定保持し、底面側を露出状として床下材の大引上に設置されるものである。
【０００６】
また、本発明に係る床暖房パネル構造体の製法は、平板部材の上に平行に複数本の根太部材を固着し、該複数本の根太部材間における上記平板部材上に該根太部材の長さ寸法よりも小さくかつ該根太部材間の間隔寸法よりも小さい縦・横寸法に形成された熱伝導率を制御するためのシート材を載置し、該シート材の上面に該シート材の縦・横寸法よりもやや小さい面状発熱体を載置すると共に、該面状発熱体の上面の略全面に接触する大きさの蓄熱材を載置して、上記シート材と上記面状発熱体と上記蓄熱材とを順次積層し、上記根太部材の上に平板状の型枠部材を仮設すると共に上記根太部材間の各両端側開口部を帯板状の型枠部材にて施蓋して、上記各根太部材間に断熱材形成用の空間を形成し、その後、上記帯板状の型枠部材に設けた注入孔から上記空間に発泡ウレタン原液を注入し、上記シート材と上記面状発熱体と上記蓄熱材の周囲に上記発泡ウレタン原液が隅々まで入り込むように上記空間を充填し、発泡固化させて、上記シート材と上記面状発熱体と上記蓄熱材の外周縁及び該蓄熱材の上面を被覆すると共に上記発泡ウレタンの発泡固化による上記平板部材及び上記根太部材への接着力によって上記シート材と上記面状発熱体と上記蓄熱材とを固定する断熱材を形成し、上記型枠部材を解体して取り払って上記断熱材を上方に露出させる方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
【０００８】
図１（正面図）と図２（底面図）は、本発明に係る床暖房パネル構造体の実施の一形態を示し、この図１と図２及び図11に示すように、床暖房パネル構造体は、床下材の大引40，40上に設置されるものであって、所定の大きさ寸法に形成されると共に上面１ａ側に床材（合板41及びフローリング材42等）が敷設される平板部材１と、平板部材１の下面１ｂに平行に等ピッチで並設される複数本の根太部材２…と、を備え、さらに、複数本の根太部材２…間の上記平板部材１の下面１ｂ側に於て、面状発熱体３と、面状発熱体３の上面若しくは下面又は上下両面に隣接して配置される蓄熱材４と、蓄熱材４の上方又は／及び下方に配置される断熱材５と、を具備している。
具体的に本実施の形態では、複数本の根太部材２…間の平板部材１の下面１ｂにシート材８を介して間接に面状発熱体３を付設し、面状発熱体３の下面に蓄熱材４を付設し、複数本の根太部材２…間の各凹所に断熱材５を設けて蓄熱材４と面状発熱体３とを被覆状に保持した構造のものを例示している。
【０００９】
具体的に説明すると、平板部材１は長方形状の合板から成る。また、根太部材２は、例えば床下材として一般的に使用される角材から成り、平板部材１の短辺寸法と略等しい長さ寸法Ｌに形成され、平板部材１の下面１ｂにかつ長手方向へ等ピッチで複数本設けられている。本実施の形態では、平板部材１の左右両端縁６，６と左右側の根太部材２（２ａ），２（２ａ）の側面７，７を揃え、この左右の根太部材２ａ，２ａの間にさらに５本の根太部材２…が等間隔に配設された場合を例示している。なお、平板部材１は長方形状に限らず、正方形状でも良い。
【００１０】
図５と図11に示すように、シート材８は、平板部材１と面状発熱体３の間の熱伝導率を制御するためのものである。本実施の形態では、面状発熱体３からの熱を平板部材１の下面１ｂにムラなく均等に伝達するために、シート材８は例えばアルミのような熱伝導率が大きい金属製シートから成り、根太部材２の長さ寸法Ｌよりも小さくかつ根太部材２，２間の間隔（幅）寸法よりも小さい、縦・横寸法の長方形状に形成されている。また、シート材８を介して平板部材１の下面１ｂに間接に付設された面状発熱体３は、通電により発熱するものであって、上記シート材８の縦・横寸法よりもやや小さい寸法で長方形状に形成されており、その一方の短辺側には２本のリード線９，９が電気的に接続されている。
【００１１】
図６と図11に示すように、蓄熱材４は、面状発熱体３の下面の略全面に接触する大きさの長方形状に形成されている。また、図２と図11に示すように、断熱材５は、例えば発泡ウレタンから成り、根太部材２，２間の凹所に設けられてシート材８と面状発熱体３と蓄熱材４とを被覆状に保持する。
【００１２】
次に、この床暖房パネル構造体の製法について説明する。図３と図４に示すように、先ず、平板部材１の上（下面１ｂに相当する面）に複数本の根太部材２…を所定ピッチで並列状に（例えば釘や木ねじ等にて）固着する。次に、図４〜図６に示すように、複数本の根太部材２…間にかつ平板部材１上に、シート材８を介して間接に面状発熱体３を載置すると共に、図６と図７に示すように面状発熱体３の上に蓄熱材４を載置する。
【００１３】
その後、複数本の根太部材２…間の各凹所に発泡プラスチック原液を注入し、発泡固化させて断熱材５を形成する。このとき、図７に示すように、発泡プラスチック原液の注入前に、各根太部材２…間の上及び両端に（例えば金属板から成る）型枠部材10，11，12を仮設する。例えば、平板部材１と略等しい大きさの型枠部材10を各根太部材２…の上に固定し、帯板状の型枠部材11，12を各根太部材２…の両端側開口部に固定して施蓋する。また、型枠部材10には各根太部材２…間に対応する位置に、予め各面状発熱体３のリード線９，９を挿通させるための貫孔13が設けられると共に、型枠部材11には各根太部材２…間に対応する位置に、予め発泡プラスチック原液を注入するための注入孔14が設けられている。なお、型枠部材12に空気抜き孔を設けても良いが、取付時に型枠部材10と僅かに隙間を形成するようにしても良い。
【００１４】
図８に示すように、型枠部材10，11，12を仮設して各根太部材２，２間に断熱材形成用の空間Ｍを形成し、かつ、リード線９，９を各貫孔13から外部へ引出した後は、発泡プラスチック原液を（矢印Ａの如く）注入孔14から空間Ｍ内に充填する。つまり、発泡ウレタン原液（例えば２液混合型）を空間Ｍ内に充填する。そして、発泡プラスチック原液が発泡し固化すれば発泡ウレタンから成る断熱材５が形成されているため、図９に示す如く型枠部材10，11，12を解体して取り払う。
【００１５】
このようにして形成された床暖房パネル構造体は、図10に示すように、平板部材１の下面１ｂにシート材８と面状発熱体３と蓄熱材４が順次積層された状態であり、これらの周囲に発泡プラスチック原液が隅々まで入り込んで発泡固化することで、発泡ウレタンから成る断熱材５が密封状に被覆する。また、図10に示す状態から図11に示す如く上下反転させた使用状態としても、発泡ウレタンの平板部材１及び根太部材２，２への接着力（密着力）によって断熱材５が蓄熱材４と面状発熱体３とシート材８との積層状態をしっかりと保持し、落下することはない。なお、図３〜図10では、一対の根太部材２，２間について製造手順を図示したが、他の根太部材２，２間も同様にして断熱材５の形成まで同時進行で行われる。
【００１６】
しかして、図２と図11に示すように、床暖房パネル構造体はその根太部材２の長さ寸法Ｌが、建築現場に施工される床下材の大引40，40のピッチに略等しく設定されているため、施工の際は、各大引40，40間に複数枚の床暖房パネル構造体を隙間無く設置（載置）し、固定金具等にて固定することができる。その後は、断熱材５から突出したリード線９，９にコネクタを取付けて各床暖房パネル構造体同士をコネクタ接続し、かつ、電源に電気的に接続すると共に、各平板部材１の上面１ａに合板41及びフローリング材42を貼設して仕上げられる。
【００１７】
なお、蓄熱材温度級／床温度の兼ね合いで、シート材８は熱伝導率の小さい材質のものを使用することもできる。
また、本実施の形態では、左右側の根太部材２（２ａ），２（２ａ）の側面７，７が平板部材１の端縁６，６にきっちり揃えられている場合を例示したが、左右側の一方の根太部材２ａを省略すると共に、他方の根太部材２ａを端縁６から半分突出させ、隣接する床暖房パネル構造体の平板部材１が突出した根太部材２ａに乗るように構成しても良い。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成されているので、次に記載する効果を奏する。
【００１９】
（請求項１によれば）根太部材２，２間には面状発熱体３と蓄熱材４と断熱材５とが１セットとなって設けられており、全体として複数セット設けられているため、（従来のように）床暖房パネルを１枚ずつ根太と根太の間に嵌込み、固定していくという作業が不要であり、容易かつ能率良く施工できる。
また、従来の床暖房パネルは、発熱体と蓄熱材と断熱材を金属枠内に収納するという構造であったため、床材と反対側の下面から熱が逃げてロスとなったり、コスト高ともなっていたが、本発明の床暖房パネル構造体は熱ロスが軽減し、安価に作製することができる利点もある。
さらに、面状発熱体３からの熱がシート材８にて制御されて平板部材１の下面１ｂに適正な温度で伝達される。即ち、床材が適正温度に温められる。
【００２０】
（請求項２によれば）根太部材２，２間に面状発熱体３と蓄熱材４と断熱材５とが１セットとして、全体として複数セット設けられた構造の床暖房パネル構造体を工場にて作製することができるため、（従来のように）床暖房パネルを１枚ずつ施工現場の根太と根太の間に嵌込み、固定していくという作業が不要となり、容易かつ能率良く施工することができ、品質も向上する。
また、各根太部材２，２間の凹所に発泡プラスチック原液を注入し、発泡固化させて断熱材５を形成するため、断熱材５にて面状発熱体３及び蓄熱材４を密封状に被覆することができ、下方への断熱性が向上すると共に、床材側への熱伝導性が向上する。
さらに、発泡ウレタンの平板部材１及び根太部材２，２への接着力（密着力）によって、製造後に上下反転して平板部材１を上に向けた使用状態としても、断熱材５が面状発熱体３及び蓄熱材４をしっかりと保持する（落下させない）ため、面状発熱体３及び蓄熱材４を平板部材１の下面１ｂに固定するための留め具が不要である。また、発泡ウレタンは成型性に優れると共に、断熱効果が高く、各根太部材２，２間の各凹所に設ける断熱材５の原材料に好適である。
また、根太部材２，２間からはみ出すことなくきれいにかつ容易に断熱材５を形成することができると共に、面状発熱体３のリード線９，９を断熱材５から貫通状に外部へ露出させることができ、配線作業を確実かつ容易に行うことができる。また、隣接する面状発熱体３，３のリード線同士を予め工場にて接続しておくことができ、施工現場での接続作業がより簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る床暖房パネル構造体の実施の一形態を示す正面図である。
【図２】底面図である。
【図３】床暖房パネル構造体の製法を説明する第１の説明図である。
【図４】床暖房パネル構造体の製法を説明する第２の説明図である。
【図５】床暖房パネル構造体の製法を説明する第３の説明図である。
【図６】床暖房パネル構造体の製法を説明する第４の説明図である。
【図７】床暖房パネル構造体の製法を説明する第５の説明図である。
【図８】床暖房パネル構造体の製法を説明する第６の説明図である。
【図９】床暖房パネル構造体の製法を説明する第７の説明図である。
【図10】作製された床暖房パネル構造体の内部状態を示す要部一部断面図である。
【図11】施工状態を示す要部断面正面図である。
【符号の説明】
１平板部材
１ａ上面
１ｂ下面
２根太部材
３面状発熱体
４蓄熱材
５断熱材
８シート材
10 型枠部材
11 型枠部材
12 型枠部材
13 貫孔
14 注入孔
40 大引
Ｌ長さ寸法
Ｍ空間

Claims

上面（１ａ）側に床材が敷設される平板部材（１）と、該平板部材（１）の下面（１ｂ）に平行に並設される複数本の根太部材（２）…と、を備え、
該複数本の根太部材（２）…間における上記平板部材（１）の下面（１ｂ）に、該根太部材（２）の長さ寸法（Ｌ）よりも小さくかつ該根太部材（２）（２）間の間隔寸法よりも小さい縦・横寸法に形成された熱伝導率を制御するためのシート材（８）を付設し、該シート材（８）の下面に、該シート材（８）の縦・横寸法よりもやや小さい面状発熱体（３）と、該面状発熱体（３）の下面の略全面に接触する大きさの蓄熱材（４）と、を順次積層し、
さらに、上記複数本の根太部材（２）…間の各凹所に発泡ウレタン原液を注入して発泡固化させた発泡ウレタンから成ると共に該根太部材（２）の下面と同一の水平面状に成型され、上記シート材（８）と上記面状発熱体（３）と上記蓄熱材（４）の外周縁及び該蓄熱材（４）の下面を被覆する断熱材（５）を備え、
該断熱材（５）が、発泡ウレタンの発泡固化による上記平板部材（１）及び上記根太部材（２）（２）への接着力をもって上記シート材（８）と上記面状発熱体（３）と上記蓄熱材（４）とを固定保持し、底面側を露出状として床下材の大引（40）上に設置されることを特徴とする床暖房パネル構造体。
平板部材（１）の上に平行に複数本の根太部材（２）…を固着し、該複数本の根太部材（２）…間における上記平板部材（１）上に該根太部材（２）の長さ寸法（Ｌ）よりも小さくかつ該根太部材（２）…間の間隔寸法よりも小さい縦・横寸法に形成された熱伝導率を制御するためのシート材（８）を載置し、該シート材（８）の上面に該シート材（８）の縦・横寸法よりもやや小さい面状発熱体（３）を載置すると共に、該面状発熱体（３）の上面の略全面に接触する大きさの蓄熱材（４）を載置して、上記シート材（８）と上記面状発熱体（３）と上記蓄熱材（４）とを順次積層し、上記根太部材（２）…の上に平板状の型枠部材（10）を仮設すると共に上記根太部材（２）…間の各両端側開口部を帯板状の型枠部材（11）（12）にて施蓋して、上記各根太部材（２）（２）間に断熱材形成用の空間（Ｍ）を形成し、その後、上記帯板状の型枠部材（11）に設けた注入孔（14）から上記空間（Ｍ）に発泡ウレタン原液を注入し、上記シート材（８）と上記面状発熱体（３）と上記蓄熱材（４）の周囲に上記発泡ウレタン原液が隅々まで入り込むように上記空間（Ｍ）を充填し、発泡固化させて、上記シート材（８）と上記面状発熱体（３）と上記蓄熱材（４）の外周縁及び該蓄熱材（４）の上面を被覆すると共に上記発泡ウレタンの発泡固化による上記平板部材（１）及び上記根太部材（２）（２）への接着力によって上記シート材（８）と上記面状発熱体（３）と上記蓄熱材（４）とを固定する断熱材（５）を形成し、上記型枠部材（10）（11）（12）を解体して取り払って上記断熱材（５）を上方に露出させることを特徴とする床暖房パネル構造体の製法。