JPH0674472A - 空気層付き暖房ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 木質材施工の課題である、床鳴り、変形、反
り、更には温水管からの漏水等を解決する 【構成】 荒床板１０等上に、適当間隔に根太９を取付
け、その根太間に平らな伝熱板７を上面に張り付けた断
熱板８を敷いて構成した伝熱部Ｂと木質材１の裏面にア
ルミ薄板等の放熱板２を部分接着することで伸縮自在に
取付けた放熱部Ａとを別々に構成し、伝熱部の根太上と
放熱部の木質材裏面とを固着して、放熱部Ａと伝熱部Ｂ
との間に空気層６を形成し，その空気層内に温水管５を
適数本配設した、空気層付き暖房ユニット 【効果】 木質材は根太に取付け、空気層、放熱板より
急激な温度変化を受けず徐々に昇温、降温して、上述の
課題を解決すると共に施工が容易、確実で各構成部材を
工場で多量生産できるし、且つ形状や大きさを任意にで
きる種々の暖房ユニットが得られる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は屋内等に提供されてい
る、輻射暖房のための暖房ユニットに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】床等の暖房の方式にはいろいろな熱源及
び放熱の方法があるが、そのうち温水パネル方式につい
て従来提供されている技術をみると、種々の温水式床暖
房パネルはいずれも熱源を伝達させる順序が、温水、温
水管、溝付き伝熱板、そしてそれに合体した放熱板とな
っている（例えば実公昭６２−２１８４５号公報）。そ
の為、その放熱板は熱源の温度変化を直接受ける構造に
なっているのである。それを第４図により説明すると、
荒床板１６上に、温水パネルとして断熱材１５と放熱板
１２の間に放熱板と一体の溝付きの伝熱板１４が形成さ
れ、その溝内に温水管１３が埋設されて温水パネルを構
成している。そしてその温水パネル上面の放熱板上に、
木質材を接着又は釘打ち施工されている。

【０００３】この様な従来形のパネル表面が厚い金属の
放熱板に木質材を接着、又は釘打ち施工をした場合、木
質材と放熱板の間には、次の様な不具合現象が生じてい
る。

【０００４】（１）接着をしにくく又接着剤が、はがれ
やすい為、床鳴り、床浮き、が生ずる （２）放熱板から木質材への熱移動時、キシミ音が発生
する （３）放熱板の熱膨張変化が木質材に影響する為、木質
材は、反りや変形をしやすい （４）温水管に床暖房パネルの熱応力変化や居住の動荷
重を受ける構造の為、漏水が発生しやすい、等々の不具
合現象は建築物の床下に埋設する部材として問題が大き
いと言わねばならない。 又第５図に示す、実公昭５９−１６７３０号公報のよう
な空気層１８内と、伝熱板１９の溝に温水管２０を配設
したものもあるが、根太２２と木質材１７の間２１に伝
熱板が固定介在されているので、上述のような同様の欠
点を有する。更に空気層を構成する伝熱板の形状が複雑
であると共に、根太と固着する部分が熱源の温度変化を
一番受けやすく、且つ、木質材は空気層だけの熱伝達な
ので熱伝達効率が悪い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】放熱部Ａと伝熱部Ｂと
の間の空気層内に、温水管を適数本配設することで、木
質材の床鳴り、床浮き、キシミ音、反り、変形、そして
温水管からの漏水等々の不具合現象を解決すると共に、
各部材を複雑化せずに形成し、工場生産することでコス
トダウンを計った暖房ユニットを提供すること。

【０００６】

【課題を解決するための手段】荒床板等上に、適当間隔
に根太を取付け、その根太間に平らな伝熱板を上面に張
り付けた断熱板を敷いて構成した伝熱部Ｂと、木質材の
裏面にアルミ薄板等の放熱板を部分接着させて接合する
ことで伸縮自在に取付けた放熱部Ａと、を別々に構成
し、伝熱部の根太上と放熱部の木質材裏面とを固着し
て、放熱部Ａと伝熱部Ｂとの間に空気層を形成し、その
空気層内に温水管を適数本配設したことを特徴とする空
気層付き暖房ユニット。

【０００７】

【作用】木質材の裏面の両端面に、アルミ薄板等の放熱
板を部分接着したので、放熱板が加熱で伸びて袋状にた
るむことで木質材に放熱板が伸縮自在に取付けられてい
る為、木質材は放熱板の熱膨張による応力をほとんど受
けない。その放熱板と、断熱板に張り付けた伝熱板の間
に、空気層を構成し、該空気層内に温水管を配設したこ
とにより、温水管からの熱源は上下２面の放熱板と伝熱
板とに伝達されると共に、上述の空気層は上下２面であ
る放熱板、伝熱板はもとより熱源である温水管からも加
温される為、温水管からの熱伝達効率がよい。又一度加
温された空気は、温水管への熱水停止時に断熱板上の伝
熱板より再加温されながら木質材に熱伝達している放熱
板へ逆に熱伝達する作用により、ボイラーの運転、停止
等による急激な熱源の温度変化を受けにくく、従って木
質材へ熱伝達する放熱板も急激な温度変化をしないで徐
々に昇温又は降温するので、木質材の表面、裏面の温度
差も少なくなる。そのことは、温水管温度の鋭い上下推
移にも係わらず、伝熱板の温度は、空気を介在させたこ
とにより、ゆるやかに上下しながら昇温し、更に放熱板
温度と空気層温度とは、温水管温度昇温時放熱板から空
気層へ、温水管温度降温時は逆に空気層から放熱板へ熱
伝達されるという交互に放熱を繰り返すことにより達成
できた。更に、伝熱板と空気層の蓄熱性により空気層全
体がほとんど同じ温度となるため、平面的にも熱伝達が
均一に伝えられると共に、その空気層の熱量により放熱
板は薄いアルミ箔、薄い鉄板等で対応出来るし、それを
木質材裏面に伸縮自在に取付けてあるので、木質材は放
熱板から熱伝達されるだけで、放熱板の熱膨張による応
力は受けないし、伝熱部Ｂと放熱部Ａとを根太で固着す
る、即ち、伝熱部の根太上と放熱部の木質材裏面は、木
質同志であること、等々のことから、従来提供されてい
る床暖房パネルにみられる、床鳴り、床浮き、キシミ
音、そして木質材の反りや変形等の問題を解決すること
が出来るし又、根太間であって伝熱部と放熱部間に温水
管を固着しないで配設したので、温水管は伸縮自在であ
るし、床上下からの動荷重も根太で支えられ全く受けな
い構造であるので、温水管の接続部等からの漏水事故も
解決するのである。更に、放熱部と伝熱部の各部材は、
建築資材等と同様に単純形成され、それらを工場で多量
生産出来るので、コストダウンが計られる。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に従って説明す
る。第１図は本発明の放熱部Ａを裏面から見た平面図で
あり、第２図は伝熱部Ｂを上から見た平面図である。こ
れらは、いずれも建築資材同様に工場生産出来るもので
ある。第３図は放熱部Ａと伝熱部Ｂとの間に形成する空
気層６内に温水管５、５’を配設し、放熱部Ａを構成す
る木質材１の裏面で根太との固着部分４、４’…と伝熱
部Ｂの根太９、９’…上とを合体固着して形成される、
本発明の空気層付き暖房ユニットの拡大断面図である。

【０００９】更に詳述すると、木質材１の裏面で根太と
の固着部分４、４’…を残してアルミ薄板、薄い鉄板等
の放熱板２、２’を木質材裏面の両端面部分で接着３、
３’することで、木質材１に放熱板２、２’を伸縮自在
に取付けた放熱部Ａを構成した。

【００１０】荒床板１０上に適当間隔に取付けられた根
太９、９’…間の内寸法と同一か、又は寸法誤差程度の
やや小さい幅のインシュレーションボード等の断熱材
８、８’に、それと同等程度幅の平らなアルミ薄板等の
伝熱板７、７’を張り付けた伝熱部材を、上述の荒床板
１０上と根太９、９’…間に敷き込み伝熱部Ｂを構成し
た。

【００１１】伝熱部Ｂの伝熱板７、７’上に温水管５、
５’を固着しないで配設し、且つ放熱部Ａの放熱板のな
い固着部分４、４’…と、伝熱部Ｂの根太９、９’…を
固着し放熱部Ａと伝熱部Ｂとを合体させることで、第３
図の本発明の空気層付き暖房ユニットが得られる。そし
て放熱部Ａと伝熱部Ｂとの間には、温水管５と放熱板２
と伝熱板７とから熱伝達される空気層６が得られるので
ある。

【００１２】上述のようにして得られた本発明は、次の
ようにして、従来の種々の不具合現象を解決出来ること
を詳述する。木質材１裏面の両端面に、アルミ薄板等の
放熱板２を部分接着３したので、加熱時に放熱板２は袋
状に伸びて、木質材１には熱膨張による応力を伝達しな
いのである。この様な放熱板２と、断熱板８に張り付け
た伝熱板７との間に、空気層６を構成し、該空気層６内
に温水管５を配設したことにより、温水管５からの熱源
は上下２面の放熱板２と伝熱板７とに伝熱されると共
に、上述の空気層６は、上下２面である放熱板２と伝熱
板７とはもとより熱源である温水管５からも加温される
為、温水管５からの熱伝達効率がよい。

【００１３】又、一度加温された空気は、温水管５への
熱水停止時に加熱されていた伝熱板７より再加温されな
がら、放熱板２へ逆に熱伝達する作用により、ボイラー
（図示せず）の運転、停止等による急激な熱源の温度変
化を受けにくく、従って木質材１へ熱伝達する放熱板２
も急激な温度変化をしないで徐々に昇温または降温する
為、木質材１の表面、裏面の温度差も少ない。

【００１４】このことは第６図に示す通り横軸を時間、
縦軸を温度とし、市販の小型ボイラーで快適床温度３０
度Ｃより急激に熱水温度を上げて、ボイラーの運転、停
止を繰り返したときの各部材の温度推移グラフが得られ
たことで、実験からも確認できる。即ち、温水管温度５
Ｔの鋭い上下推移にも係わらず、伝熱板温度７Ｔは、空
気を介在した熱伝達作用により、ゆるやかに上下しなが
ら昇温し、更に放熱板温度２Ｔと空気層温度６Ｔは、温
水管温度５Ｔ昇温時、放熱板２から空気層６へ、温水管
温度５Ｔ降温時は逆に、空気層６から放熱板２へ熱伝達
され、図中のａ、ｂ、ａ’、ｂ’の各範囲で放熱板２か
ら空気層６へと、空気層６から放熱板２へと交互に放熱
が繰り返されるのである。

【００１５】また、１Ｔは木質材表面温度であり、その
快適床温度３０度Ｃより急激に温水管温度５Ｔを上げて
４０度Ｃに達するまで加熱しても、木質材裏面に作用す
る放熱板温度２Ｔは、５０度Ｃ以下の低温度で推移する
し、一般に木質床快適温度と言われている３０度Ｃを維
持する為の、ボイラー運転、停止の繰り返しでは、図示
しないが各部材の温度は、更に低い温度で推移し、温度
差も小さくなる為、木質材１も更に温度変化を受けず、
表面、裏面の温度差も少ない。

【００１６】一般に、木質材に急激な温度変化を繰り返
せば、変形、反り、割れ、等発生しやすいことは知られ
ているし、木質床材のＪＡＳ規格である寒熱繰り返しテ
スト（６０度Ｃで２時間加熱、−２０度Ｃで２時間の凍
結のくりかえしテスト）からみても、上述の各部材の温
度推移でも明らかなように、本発明の構成を採用するこ
とで、木質材に変形、反り、割れ、等発生しにくいこと
が判明した。

【００１７】更に、伝熱板と空気層の蓄熱性により空気
層全体がほとんど同じ温度となるため、平面的にも熱伝
達が均一に伝えられると共に、その空気層の熱量により
放熱板は薄いアルミ箔、薄い鉄板等で対応出来るし、そ
れを木質材裏面に伸縮自在に取付けてあるので、木質材
は放熱板から熱伝達されるだけで、放熱板の熱膨張によ
る応力をほとんど受けない。

【００１８】伝熱部Ｂと放熱部Ａとを根太で固着する、
即ち、伝熱部の根太上と放熱部の木質材裏面は、木質同
志であること、等々のことから、従来提供されている床
暖房パネルにみられる、床鳴り、床浮き、キシミ音、そ
して木質材の反りや変形等の問題を解決することが出来
るし又、根太間であって伝熱部Ｂと放熱部Ａ間に、温水
管を固着しないで配設したので、温水管は伸縮自在であ
るし、床上下からの動荷重も根太で支えられ全く受けな
い構造であるので、従来の床暖房パネルにみられた温水
管１３の接続部等からの漏水事故も解決するのである。
更に、放熱部と伝熱部の各部材は、建築資材等と同様に
単純形成され、それらを工場で多量生産出来るので、コ
ストダウンが計られる。

【００１９】尚、根太側面を断熱材等を張り付けること
で空気層を密閉すれば、更に優れた蓄熱効果が得られ
る。又、木質材１の裏面にアルミ薄板等の放熱板２、
２’を部分接着３、３’する際に、クッション材（図示
せず）を介在させて部分接着、又は全面的に接着すると
放熱板２、２’は、木質材１に一層完全に伸縮自在とな
る。

【００２０】根太９は木質材１と同質材で構成してある
し、木質材以外の仕上材、例えばビニルフロア、畳、じ
ゅうたん等を施工する場合には、木質材を合板材に置き
替えて放熱部Ａを構成すればよいし、根太９を建築の根
太に置き替え、第３図の伝熱部を構成すれば、根太間式
床暖房ユニットとしてもよい。又、温水管は金属管でも
樹脂管でもよい。更に、根太の間隔や大きさ等任意に又
は種々の形状にすることで、種々の暖房ユニットが得ら
れるので、床暖房に限らず壁面の輻射暖房、屋根下地に
取り付けた融雪装置等にも利用できる。

【００２１】

【発明の効果】従来提供されている床暖房用パネルにみ
られない上述の構成及び作用により下記の様な発明効果
が得られる。 １ 根太は木質材と同質材の為、接着し安く、はがれな
いので床鳴り、床浮きしない。 ２ 急激な温度変化をしない放熱板より木質材が徐々に
昇温または降温するので、急激な熱移動時のキシミ音が
ない。 ３ 木質材は熱応力変化を受けにくく、又同質材の根太
にのみ接合されているので、反りや変形を生じない。 ４ 温水管には従来の床暖房パネルの様な固着による熱
応力や、居住の動荷重を受けない構造の為、それらによ
る漏水はしない。

【００２２】５ 従来形床暖房パネルの放熱板上に木質
材を取付ける工法と異なり、放熱部は非床暖房の床と同
じ取付け工法なので、簡単、且つ確実な施工が出来る。 ６ 熱源及び温水管からの熱効率がよい為、床暖房の立
ち上がりが早く、しかも温度変化を受けにくい空気層と
放熱板から、あらゆる仕上げ材裏面へ均一に加温出来
る。 ７ 空気層内には任意の温水管数を、それぞれ居室の必
要暖房負荷に応じて簡単に対応出来るので、水温と水量
を設定するだけで、快適なそれぞれの室温が得られると
共に、従来の室温制御に用いられたルームサーモスタッ
トや熱動弁を省力して、暖房システム全体のコストダウ
ンが計られる。 ８ 温水管の配管接続以外は全て工場生産出来る。 ９ 床仕上材の木質材を合板等に置き替えてジュウタ
ン、畳、ビニルフロア等の仕上材施工にも対応出来る。 １０従来形と異なり、複数の放熱部と伝熱部とを組合わ
せるので、形状や寸法は任意の暖房ユニットが得られる
と共に、床暖房に限らず壁面輻射暖房や、屋根下地に取
付け融雪装置にも利用出来る。

【００２３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放熱部Ａを伝熱部Ｂと固着する裏面か
らみた平面図である。

【図２】本発明の伝熱部Ｂを示す平面図である。

【図３】放熱部Ａと伝熱部Ｂを合体した本発明の断面図
である。

【図４】従来の温水パネルユニットの断面図である。

【図５】空気層を形成した従来の暖房ユニットの断面図
である。

【図６】快適床温度３０度Ｃより急激に熱水温度を上げ
て、ボイラーの運転、停止、を繰り返したときの、各部
材の温度推移グラフである。

【００２４】

【符号の説明】

１、１’：木質材、２、２’：放熱板、３、３’：木質
材と放熱板との接着部分、４、４’、４”：木質材と根
太との固着部分、５、５’：温水管、６：空気層、７、
７’：伝熱板、８、８’：断熱板、９、９’…：根太、
１０：荒床板、１１：木質材、１２：放熱板、１３：温
水管、１４：伝熱板、１５：断熱材、１６：荒床板、１
７：木質材、１８：空気層、１９：伝熱板、２０：温水
管、２１：根太と木質材部分に伝熱板が固定介在する部
分、２２：根太、２３：断熱材、２４：荒床板、１Ｔ：
木質材表面温度、２Ｔ：放熱板温度、５Ｔ：温水管温
度、６Ｔ：空気層温度、７Ｔ：伝熱板温度、ａ、ａ’
…：空気層から放熱板へ熱伝達される部分、ｂ、ｂ’
…：放熱板から空気層へ熱伝達される部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】荒床板等上に、適当間隔に根太を取付け、
   その根太間に平らな伝熱板を上面に張り付けた断熱板を
   敷いて構成した伝熱部Ｂと、木質材の裏面にアルミ薄板
   等の放熱板を部分接着させて接合することで伸縮自在に
   取付けた放熱部Ａと、を別々に構成し、伝熱部の根太上
   と放熱部の木質材裏面とを固着して、放熱部Ａと伝熱部
   Ｂとの間に空気層を形成し、その空気層内に温水管を適
   数本配設したことを特徴とする空気層付き暖房ユニッ
   ト。