JPH08260683A - 暖房床用木質系床材及び該床材を用いた暖房床構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 床表面を迅速に所望の温度にまで昇温させる
ことのできる暖房床用木質系床材及び該床材を用いた暖
房床構造を得る。 【構成】 表面化粧板１３と木質系芯材１１と木質下地
板１５と、必要に応じて、均熱材料としてアルミ箔１
３、１４を挟持させた暖房床用木質系床材において、該
木質系芯材１１には上下方向に貫通孔１６内を形成し、
その中に、アルミ粉と接着剤との混合物１７を充填す
る。 【作用】 アルミ粉と接着剤との混合物１７が上下方向
の伝熱材料として機能して上下方向の熱伝導性が高めら
れる。それにより、表面の昇温に必要とする時間が短縮
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は暖房床用木質系床材及び
該床材を用いた暖房床構造に関し、特に、下面から上面
への熱の伝導性を高め、それにより、床暖房使用の部屋
において、床表面を迅速に所望の温度にまで到達させる
ことを可能とした暖房床用木質系床材及び該床材を用い
た暖房床構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】床スラブ上あるいは根太間等の床基材上
に熱源体を取り付け、その上に木質系の床材を配置した
床構造は暖房床として知られている。熱源体としては、
主に、電気ヒータと温水が用いられ、後者の場合には温
水循環用の配管が床スラブ上あるいは根太間に取り付け
られる。熱源体上に配置される床材は、通常のフローリ
ングに用いられる木質系床材と同様の構成のものが用い
られるか、水分による膨潤・収縮、熱による膨張・収縮
を繰り返し受けることから、その対策を講じたものが用
いられる。

【０００３】図９は、暖房床の一例であり、大引き１に
直交状に組付けられた根太２、２間に発泡スチロール等
からなる断熱材３が配置され、その上に発熱源としての
平面的な発熱面を持つ電気ヒータ４が取り付けられる。
そして、該電気ヒータ４上にフローリングとしての木質
系床材５が敷き詰められる。床材５は、基本的に強度材
としての芯材５ａと、その表面側の化粧合板等からなる
表面化粧板５ｂ、及び裏面側の合板等からなる木質下地
材５ｃとからなっており、表面化粧板５ｂの表面には模
様印刷、木目模様シート貼り、化粧単板貼り等により化
粧が施される。芯材５ａは通常合板が用いられ、場合に
よっては、遮音性や防振性等の目的から有孔合板とされ
る。また、中間層として弾性材料が介装される場合もあ
る。また、床材５は周囲に実加工を施した全体として矩
形状の単位板を多数実結合して所定形状に集積したもの
が多く用いられるが、表面化粧板５ｂの化粧材、例え
ば、突き板のみにそのような集積模様を形成し、芯材５
ａはより大きな寸法のものを用いる場合もある。

【０００４】このような床材を暖房床の床材として用い
るべく、前記のような水分による膨張・収縮や熱収縮に
対する対策を講じた例として、表面化粧板に中間層とし
て不織布等を挟持させて木質材の水平方向の変位量を拘
束し、又は、表面化粧板の基板と化粧材との間に不織布
や和紙、クロスバンド単板を介在させ、それにより、表
面化粧板にクラックが発生するのを防止したもの、床材
の実係合部分を接着剤により接合し、それにより熱収縮
による変形を拘束するようにしたもの、あるいは、膨張
あるいは収縮により床材相互間の間隙が変化する場合で
も、その変化を目立たなくするような手段を講じたもの
等が知られている。

【０００５】そのような対策を講じることにより、暖房
床の床材に生じる構造的あるいは視覚的な不都合は回避
され、現在では寒冷地等における室内暖房の一つとし
て、暖房床は有効に用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】床暖房は字のごとく床
を暖めながら暖房感を得るものであり、暖房を必要とす
るときに、裏面側に位置する加熱源が発生する熱が迅速
に床表面側に伝達され、短時間で床表面が所望の温度に
まで昇温されることが望まれる。しかしながら、前記の
ように現在暖房床に用いられる床材は、通常のフローリ
ングに用いられる床材であるか、変形を抑制する手段等
が講じられたものにすぎず、熱伝導性の改善については
格別の配慮はなされていない。本発明者らの実験によれ
ば、現在施工されている暖房床において、電源スイッチ
の投入あるいは温水の循環開始から所定温度に暖房床の
表面温度が到達するまでのいわゆる昇温時間は平均２０
分程度であり、この昇温時間の短縮は改善すべき課題と
されている。

【０００７】従って、本発明の目的は、床暖房における
この昇温時間を短縮した暖房床用木質系床材及び該床材
を用いた暖房床構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による暖房床用木質系床材は、基本的に、表
面化粧板と木質系芯材と木質下地板とを少なくとも有
し、該木質系芯材は当該木質材よりも熱伝導性の高い材
料をその上下方向に配置してなることを特徴とする。

【０００９】本発明は、さらに、床基板上に配置された
熱源体と、該熱源体上に配置された前記の構成を持つ暖
房床用床材とを少なくとも有することを特徴とする暖房
床構造をも開示する。

【００１０】

【作用】本発明による暖房床用木質系床材及び該床材を
用いた暖房床構造によれば、芯材として用いる木質材の
上下方向の熱伝導性は従来のものと比較して大きく改善
される。それにより、電源投入後あるいは温水供給開始
後、発熱源からの熱が床材の表面側に伝達されるまでの
時間が大幅に改善され、いわゆる昇温時間が短縮され
る。それにより、必要時に短時間で所要温度にまでその
表面温度を昇温させることのできる暖房床を得ることが
できる。

【００１１】

【実施例】以下、添付の図面を参照しつつ、本発明によ
る暖房床用木質系床材及び該床材を用いた暖房床構造に
ついて詳細に説明する。なお、本発明による暖房床用木
質系床材は、すべて従来の床暖房施工においてと同様に
して床スラブ上あるいは根太間に取り付けられた電気ヒ
ータあるいは温水配管等の発熱源の上に配置することが
できる。従って、以下の説明では、暖房床用木質系床材
のみについて詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明による暖房床用木質系床材の
一実施例であり、この床材１０は、所定厚みを持つ芯材
１１を有し、その上面側には均熱作用をなす材料である
アルミ箔１２を介して表面化粧合板１３が貼着され、そ
の下面側にはやはり同様な機能を果たすアルミ箔１４を
介して木質下地合板１５が貼着されている。なお、表面
化粧合板１３は表面化粧板の一例であって、従来知られ
たフローリング用床材における表面化粧板と同様のもの
あってよく、また、ハーティクルボード、木質繊維板、
無垢の木板等等であってもよい。さらに、必要に応じて
適宜の化粧が施されてもよい。木質下地合板１５も木質
下地板の１例であって、従来知られた床材における木質
下地板と同様のものあってく、また、ハーティクルボー
ド、木質繊維板、無垢の木板等等であってもよい。均熱
作用をなす材料はアルミ箔に限ることはなく、例えばア
ルミ箔１４に代えて芯材と木質下地板との接着をも兼ね
たアルミ箔混入の接着剤層であってもよく、さらには、
鉄板やニッケル板、アルミ板等の金属板のようなもので
あってもよい。

【００１３】芯材１１は、３〜５プライラワン合板、針
葉樹材の無垢材のような安価な無垢材等、通常の床材に
おいて芯材として用いられる任意の木質材であってよい
が、この実施例では、そこに上下方向の多数の空隙部が
設けられ、該空隙には当該木質材よりも熱伝導性の高い
材料が伝熱材料として配置される。すなわち、図１の実
施例では、芯材１１は３プライラワン合板であり、そこ
に、図２に示すように上下方向の空隙として多数の貫通
孔１６・・が穿設され、該貫通孔１６・・内には、伝熱
材料としてアルミ粉と接着剤との混合物１７が充填され
る。

【００１４】なお、この実施例における多数の貫通孔１
６・・は、本発明でいう「上下方向の多数の空隙部」の
単なる例示であり、貫通スリットが一端から他端まで設
けられているもの、あるいは端を残してスリットが設け
られているもの等、上下方向の空隙の形状、数、配置は
任意である。当該床材に求められる機械的強度と熱伝導
性の向上とを考慮しつつ、実験的に最適なものが設定さ
れる。

【００１５】また、伝熱材料も芯材である木質材よりも
熱伝導性の高い材料であれば任意であり、他に、鉄粉、
ニッケル粉等の金属粉、あるいは、湿気硬化型ウレタン
樹脂、溶剤タイプの一液型ウレタン樹脂、二液型エポキ
シ樹脂等、冷圧接着可能な合成樹脂材料、等を単独であ
るいは適宜混合したものを用いてもよい。伝熱材料とし
て接着機能を持つ樹脂材料を単独であるいは金属材料と
共に用いる場合には、それが均熱板としてのアルミ箔１
２、１４用との接着剤としての機能を果たすことができ
ることから、接着剤の塗布作業を省略できる利点があ
る。

【００１６】図３は芯材の他の実施例を示す断面図であ
り、この芯材１１ａでは、貫通孔ではなく有底孔１６ａ
が穿設され、そこに、伝熱材料１７が充填される。この
場合には、貫通孔のものより芯材自体の剛性が保たれる
利点がある。図４は芯材のさらに他の実施例を示す断面
図であり、この芯材１１ｂでは、貫通孔あるいは有底孔
ではなく複数本の有底溝１６ｂが幅方向あるいは長手方
向あるいは双方向にわたって刻設され、そこに、伝熱材
料１７が充填される。この場合には、有底孔、貫通孔の
ものと比較して製造工程上の作業性が向上する利点があ
る。なお、上記有底孔や有底溝は上下いずれに開口して
いてもよい。

【００１７】図５はさらに他の実施例であり、この芯材
１１ｃでは、複数の貫通孔群１７ｃ・・が所定の間隔ｐ
をおいて形成されている。この場合には、間隔ｐを設け
たことから、孔あるいは溝を等しく分布させて設ける場
合比較して芯材自体の曲げ強さが向上し製造工程上の作
業性が良好となる。上記の構成であり、図１〜図５に示
す構成を持つ暖房床用木質系床材は、上下方向に形成さ
れたの多数の空隙部（貫通孔１６、有底孔１６ａ、有底
溝１６ｂ、貫通孔群１６ｃ）に木質材よりも熱伝導性の
高い材料である伝熱材料（アルミ粉と接着剤の混合物１
７）を充填していることから、該伝熱材料を介しての上
下方向の熱伝導性が高くなり、従来の暖房床用木質系床
材と比較して床材の伝熱特性は大きく改善される。それ
により、この床材を図９に示すような従来知られた発熱
源を持つ床面に載置する場合、発熱源からの熱は短時間
で床材の表面側に伝熱される。従って、本発明による暖
房床用床材を少なくとも持つ暖房床構造においては、昇
温時間の短縮が図られ必要時に短時間で所望の表面温度
を得ることができる。

【００１８】図６は本発明による暖房床用木質系床材の
さらに他の実施例を示す斜視図であり、この芯材２１
は、図７に示すように繊維方向に平行に厚み２ｍｍ〜５
ｍｍ程度にスライスした単板や厚い木板２２・・の間に
必要に応じて接着剤を介してアルミ箔２３・・を挟持し
た積層体２１ａを芯材２１の厚みｈの幅で裁断して得ら
れる板状体をその裁断面が上下方向となるようにして配
置することにより形成される。この芯材２１において
は、挟持されたアルミ箔２３・・が熱伝導性の高い伝熱
材料として機能し、上下方向の伝熱特性が大きく改善さ
れる。

【００１９】さらに、この実施例では、芯材２１を上記
のようにして製造したことにより、その繊維方向は上下
方向となっている。本発明者らの実験によれば、木材の
熱伝導率は繊維方向に対して直交する方向よりも繊維方
向に対して平行な方向において高い値を示し、その差は
２〜３倍であった。従って、この実施例の芯材において
は、芯材自体も良好な熱伝導性を示すことから、昇温時
間がさらに改善される。

【００２０】図６に示す態様の暖房床用木質系床材の他
の実施例として、単板や厚い木板２２に変えて合板を用
いることも可能である。その場合であっても、当該合板
を構成する積層板の内のいくつかはその繊維方向が芯材
の上下方向を向くこととなり、同様に、熱伝導性は改善
される。繊維方向を同一方向とした平行合板（ＬＶ
Ｌ）、クロスバンド単板入りの平行合板、あいるは無垢
材を用いる場合には、実質的に全ての繊維方向を芯材の
上下方向とすることが可能となり、単板の場合と同等の
熱伝導性を達成することが可能となる。

【００２１】なお、上記図１〜図７に基づき説明した各
実施例において、アルミ箔である均熱材料１２、１４
は、面方向への熱の伝達を良好にする目的で設けられる
ものであるが、必ずしも必須のものではなく、暖房床の
使用環境によってはいずれか一方にのみ設けるようにし
てもよく、まったく設けないようにしてもよい。図８は
本発明による暖房床用木質系床材のさらに他の実施例を
示す斜視図であり、この芯材３１は、通常の合板を長尺
状に切断した断面矩形状の木質材３２・・の周囲に熱伝
導性の高い材料である伝熱材料としてのアルミ箔３３・
・を必要な場合には変性酢酸ビニル系樹脂接着剤のよう
な接着剤を介して巻き付け、それを所要本数、同様に必
要な場合には２液型エポキシ系樹脂接着剤のような接着
剤を介して、相互の接触面が上下方向となるようにして
密着させたものである。

【００２２】この実施例の芯材３１は、巻き付けられた
アルミ箔３３のうち、上下方向に位置する部分は裏面か
ら表面への熱伝導性の改善に寄与することは前記した実
施例の場合と同様であり、さらに、水平方向に位置する
部分は面方向の熱伝導性の改善に寄与することとなる。
従って、この実施例の場合には、均熱板としての機能を
果たすアルミ箔を介在させることが不要となり、床材の
製造工程が簡素化される利点がある。

【００２３】上記した本発明による暖房床用木質系床材
を実際に製造し、消費電力１２０Ｗの電気ヒータ（ヒー
タ温度４６〜４８℃）の上にサンプルを置き、熱電対を
用いてサンプルの表面温度が３２℃に達するまでの時間
（Ｔ、分）、及び、表面温度が一定になったときの温度
（Ｃ、℃）を測定すると共に、ＪＩＳ１４１２に規定す
る「保温材の熱伝導率測定試験」に準じて、各サンプル
の熱伝導率（Ｋ、Kcal/mh ℃）を測定した。その結果を
表１に示す。なお、測定時の室温は２１℃であった。

【００２４】用いたサンプルは次のとおりであり、測定
には、すべて２００ｍｍ×２００ｍｍのものを用いた。
図１のものの実際例として、厚さ４ｍｍの３プライラワ
ン合板に５ｍｍ径の貫通孔１６を３行４列の貫通孔をブ
ロックとし、このブロックをほぼ均しく分布させて形成
し、該貫通孔１６に伝熱材料としてアルミ粉５０％と溶
剤タイプの１液型ウレタン系接着剤５０％との混合物１
７を充填して芯材１１を作成し、その両面に均熱作用を
なす材料として５０μｍのアルミ箔を貼着し、さらに、
裏面側には３ｍｍ合板を、表面側には５ｍｍの化粧合板
を貼着して床材Ａを製造した。さらに、他の構成は前記
と同じとし、伝熱材料を、同じ接着剤にアルミ粉１０％
を添加した床材Ｂ、アルミ粉のみを充填した床材Ｃ、さ
らに、接着剤のみを充填した床材Ｄを製造した。

【００２５】図６のものの実際例として、前記のように
して５０μｍのアルミ箔を挟持して製造した積層体２１
ａを８ｍｍ幅でスライスした芯材２１の上下面に５０μ
ｍ厚のアルミ箔１２、１４を貼着し、下面に２．５ｍｍ
厚の下地合板１５を、上面に２．５ｍｍ厚の化粧合板１
３を貼着して床材Ｅを構成した。図８のものの実際例と
して、断面８ｍｍ×４０ｍｍにカットした合板３２の周
囲に５０μｍのアルミ箔３３を巻き込んだものを用意
し、接触面が上下方向となるようにして一体化した。そ
の芯材３１の下面には２．５ｍｍ厚の下地合板１５を、
上面には２．５ｍｍ厚の化粧合板１３を貼着して床材Ｆ
を構成した。

【００２６】比較例として、床材Ａ〜Ｄに用いたと同じ
３プライラワン合板を無垢の状態で芯材とした以外は同
じ構成の床材Ｇを製造し、その床材Ｇについて同じ条件
で同じ測定を行った。

【００２７】

【表１】

【００２８】〔考察〕表１の試験結果から明らかなよう
に、本発明による暖房床用木質系床材であるＡ〜Ｆのサ
ンプルにおいては、いずれの場合も、従来の床材Ｇより
高い熱伝導率を示し、それにより、表面温度が所定温度
（３２℃）に達するまでの昇温時間Ｔは４分〜１２分低
減している。また、同じヒータの条件でありながら、表
面温度が一定となった時の温度Ｃは保温性向上の理由か
ら従来のものよりも０．７℃〜３．３℃も高い温度を示
しており、熱効率も向上していることがわかる。

【００２９】

【発明の効果】本発明による暖房床用木質系床材を用い
ることにより、加熱開始後、所定の表面温度に短時間で
達する暖房床構造を得ることが可能となり、床暖房の使
用感を向上させる。また、熱効率も向上することから、
床暖房の維持経費の低減ももたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による暖房床用木質系床材の一実施例を
説明する図。

【図２】図１に示す床材を構成する芯材の構成を説明す
る断面図。

【図３】図１に示す床材を構成する芯材の他の構成を説
明する断面図。

【図４】図１に示す床材を構成する芯材のさらに他の構
成を説明する断面図。

【図５】図１に示す床材を構成する芯材のさらに他の構
成を説明する断面図。

【図６】本発明による暖房床用木質系床材の他の実施例
を説明する図。

【図７】図６に示す床材を構成する芯材の製造法を説明
する図。

【図８】本発明による暖房床用木質系床材のさらに他の
実施例を説明する図。

【図９】従来の暖房床用木質系床材及び暖房床構造を説
明する断面図。

【符号の説明】

１１…芯材、１２、１４…アルミ箔（均熱材料）、１３
…表面化粧板、１５…木質下地板、１６…貫通孔（上下
方向の空隙部）、１７…アルミ粉と接着剤の混合物（伝
熱材料）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２４Ｄ 19/00 Ｆ２４Ｄ 19/00 Ｅ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面化粧板と木質系芯材と木質下地板と
   を少なくとも有し、該木質系芯材は当該木質材よりも熱
   伝導性の高い材料をその上下方向に配置してなることを
   特徴とする暖房床用床材。
2. 【請求項２】 表面化粧板と芯材との間には均熱作用を
   なす材料が介装されていることを特徴とする請求項１記
   載の暖房床用床材。
3. 【請求項３】 芯材と木質下地板の間には均熱作用をな
   す材料が介装されていることを特徴とする請求項１記載
   の暖房床用床材。
4. 【請求項４】 表面化粧板と芯材との間及び芯材と木質
   下地板の間の双方に均熱作用をなす材料が介装されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の暖房床用床材。
5. 【請求項５】 芯材は、上下方向の多数の空隙部を有す
   る木質材であり、前記熱伝導性の高い材料は当該空隙部
   に充填された金属粉であることを特徴とする請求項１な
   いし４いずれか記載の暖房床用床材。
6. 【請求項６】 芯材は、上下方向の多数の空隙部を有す
   る木質材であり、前記熱伝導性の高い材料は当該空隙部
   に充填された接着剤であることを特徴とする請求項１な
   いし４いずれか記載の暖房床用床材。
7. 【請求項７】 芯材は、上下方向の多数の空隙部を有す
   る木質材であり、前記熱伝導性の高い材料は当該空隙部
   に充填された金属粉と接着剤との混合物であることを特
   徴とする請求項１ないし４いずれか記載の暖房床用床
   材。
8. 【請求項８】 芯材は、互いの接触面が上下方向となる
   ように配置した多数の木質材を集積したものであり、前
   記熱伝導性高い材料は少なくとも当該接触面に挟持され
   た金属箔であることを特徴とする請求項１ないし４いず
   れか記載の暖房床用床材。
9. 【請求項９】 前記木質材は、少なくともその一部の繊
   維方向が上下方向となるように配置されていることを特
   徴とする請求項８記載の暖房床用床材。
10. 【請求項１０】 前記金属箔の挟持が接着剤を用いてな
    されていることを特徴とする請求項８又は９記載の暖房
    床用床材。
11. 【請求項１１】 前記木質材は断面方形状に切断された
    長尺状の合板でありかつ前記金属箔は該長尺状の合板の
    周囲に巻き込まれていることを特徴とする請求項８記載
    の暖房床用床材。
12. 【請求項１２】 床基板上に配置された熱源体と、該熱
    源体上に配置された前記請求項１ないし１１いずれか記
    載の暖房床用床材とを少なくとも持つことを特徴する暖
    房床構造。