JPH11193623A

JPH11193623A - 温水配管方式の床暖房装置

Info

Publication number: JPH11193623A
Application number: JP29514398A
Authority: JP
Inventors: Kiyoo Kobayashi; 清男小林
Original assignee: NIPPON YUUKI KK
Current assignee: NIPPON YUUKI KK
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 1999-07-21
Also published as: JP2874046B2; JPH09189119A

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の温水配管方式の床暖房装置における各
種の課題を解決することができる温水配管方式の床暖房
装置を提供する。【解決手段】床暖房装置は、平坦な床下地(5)の上面
に相互間隔を隔てて配列された弾力ある複数の温水配管
(2) と、床下地(5) 上に積層されたセルフレベリング材
(3)とから構成される。温水配管(2) は、円形断面の管
壁を有し、配管(2)の外径(d) は、セルフレベリング材
(3) の厚さ(t) よりも小さく、温水配管(2)は、セルフ
レベリング材(3) の層内に埋設される。セルフレベリン
グ材(3) は、温水配管(2)の間の領域に満たされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温水配管方式の床暖房
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】床暖房装置として、熱源にて加熱された
温水を循環可能な温水パイプを床に埋設した温水配管方
式の床暖房装置が知られている。また、他の方式の床暖
房装置として、電気を通電可能な電気発熱ヒータからな
る面状発熱体を床に埋設した電気ヒータ方式の床暖房装
置が知られている。

【０００３】温水配管方式の床暖房装置として、一般に
は、銅パイプ等の配管が使用され、配管は、例えば、コ
ンクリートスラブ上に敷設される。コンクリート又はモ
ルタルが配管を被覆するように打設又はコテ塗り施工さ
れ、温水配管は、コンクリート又はモルタルによって被
覆される。この種の床暖房配管として、特開昭５５−１
２３９９４号公報に開示される如く、ゴム等の材質から
なる弾力的なパイプをコンクリート床下地上に敷設した
後、厚いコンクリート層を配管上に打設した構成の床暖
房装置が知られている。

【０００４】また、面状発熱体を床下地上に配置した形
式の床暖房装置が、実願昭５１−１６１８２８号及び実
願昭５２−９０２５３号の各明細書に開示されている。
面状発熱体は、例えば、炭素粉末を含有する合成高分子
化合物の板条発熱素子、或いは、絶縁ベースにカーボン
抵抗発熱塗料を塗布した板体等から構成される。面状発
熱体は、石膏系モルタル層又は自己水準性能を有する床
材によって被覆される。この種の電気ヒータ方式の床暖
房装置は、耐久性、集中制御及び保守管理等に関する問
題があり、しかも、電力消費量が比較的大きいことか
ら、電力使用量が規制又は制限された中規模又は大規模
建築物においては、所望の如く使用し難い。このため、
このような面状発熱体の床暖房装置は、中・大規模の一
般建築物における恒久的な床暖房装置として採用し難い
事情がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】他方、金属配管等を用
いた従来の温水配管方式の床暖房装置では、配管は、比
較的厚いコンクリート層又はモルタル層によって被覆さ
れる。かかるコンクリート層等は、十分な床面の耐衝撃
強度を発揮するとともに、床荷重又は床面に作用する衝
撃が配管に影響しないように、所望の床仕上面の耐久性
又は強度を発現する。殊に、温水配管を被覆するコンク
リート層又はモルタル層は、コンクリート又はモルタル
自体の乾燥収縮クラックの発生を防止するとともに、配
管の埋設によるクラックの発生を回避すべく、埋設配管
の直上のコンクリート部分又はモルタル部分の被覆厚を
少なくとも３乃至４cm程度確保する必要があることなど
から、コンクリート層全体又はモルタル層全体の厚さを
少なくとも５０mm乃至１００mm程度に設計しなければな
らない。しかしながら、一般的な建築物、殊に、構造規
制又は高さ規制を受ける中高層建築物等においては、床
構造体全体の断面寸法を極力小さく設計し、床の死荷重
又は固定荷重を軽減するとともに、有効利用可能な階高
を増大させる必要があるので、従来の温水配管方式の床
暖房装置は、中規模・大規模建築物等の設計に採用する
上で難点があった。

【０００６】また、このように厚く設計されるコンクリ
ート層又はモルタル層内の温水配管は、床表面からの埋
設深さが深い位置に位置する。従って、室内に面する床
表面を昇温するのに多くの時間を要し、この結果、所謂
暖房の立ち上り時間が遅く、暖房開始後に室内空気が所
望の暖房目標温度に到達するまでに、比較的長時間の初
期的加熱時間を必要としていた。

【０００７】更に、銅管等の金属管を用いた従来の床暖
房用温水配管の施工方法では、配管を予め曲げ加工し、
鉄筋又はワイヤメッシュ等の他の埋設物に配管を結束固
定する煩雑な作業が必要とされており、床暖房装置の施
工工数が多く、しかも、床暖房装置の施工期間が長期化
していた。

【０００８】また、上記の如く弾力的な配管をコンクリ
ートで被覆した構成の床暖房装置にあっては、コンクリ
ートの乾燥収縮クラック（ひび割れ）現象、繰り返す弾
力配管の温度膨張・収縮、更には、温度変化による床材
又は床下地の熱膨張・収縮が生じたとき、配管外面とコ
ンクリート内のセメント及び骨材（粗骨材又は細骨材）
との接着、係合又は噛合や、コンクリートの高い付着強
度等により、弾力配管に亀裂又は破断が生じ、漏水事故
が多発した。

【０００９】以上の課題は、本願発明者が本願発明の開
発時に知得した事実である。本発明は、このような事情
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、温水配管方式の床暖房装置における上記課題を解決
することができる温水配管方式の床暖房装置を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、床下地上に配置された温水配管を有する
温水配管方式の床暖房装置において、床下地(5)の上面
に相互間隔を隔てて配列された弾力ある複数の温水配管
(2)と、前記床下地(5) 上に積層されたセルフレベリン
グ材(3)とから構成され、前記温水配管(2) は、円形断
面の管壁を有し、前記配管の外径(d) は、前記セルフレ
ベリング材(3) の厚さ(t) よりも小さく、前記温水配管
(2) は、前記セルフレベリング材(3) の層内に埋設さ
れ、該セルフレベリング材(3) は、前記温水配管(2)の
間の領域に満たされることを特徴とする床暖房装置を提
供する。

【００１１】本発明の好適な実施態様によれば、床下地
(5) は、鉄筋コンクリート製の床板からなり、温水配管
(2) は、ゴム管からなる。本発明の他の好ましい実施態
様において、温水配管(2) は、互いに均等な間隔を隔て
て配置され、温水配管(2) の外周は、全周に亘ってセル
フレベリング材(3) に囲まれる。

【００１２】

【作用】本発明によれば、鉄筋コンクリート等の床下地
(5) の上に施工された温水配管方式の床暖房装置は、平
坦な床下地(5) の上面に沿って敷設された弾力ある温水
配管(2) と、温水配管(2)を被覆するセルフレベリング
材(3)とから構成される。一般に、平坦に施工された床
下地(5) の上面、例えば、コンクリートスラブ上面であ
っても、実際には、広範囲に亘って多くの微細な不陸又
は起伏等が発生するが、弾力あるパイプ(2) は、曲げ加
工及び配管結束作業を要する従来の金属配管と異なり、
自己変位又は自己変形により薄いセルフレベリング材
(3) の断面に納まるように床下地(5)の上面に敷設され
る。従って、薄い（せいぜい２０mm程度の）厚さに流し
延べられ且つ水平・平滑な表面（上面）を有するセルフ
レベリング材(3) の中に温水配管(2) を埋設することが
でき、この結果、従来技術では実現し得なかった極めて
薄い（２０mm程度の）温水配管方式の床暖房装置が実現
した。しかも、このようにセルフレベリング材(3) の中
に床暖房用の温水配管(2)を埋設したときに、セルフレ
ベリング材(3) にクラック（ひび割れ）が生じず、弾力
パイプ(2)の亀裂又は破断による漏水が発生せず、更に
は、十分な床の強度及び耐久性を確保できることが、本
発明者により確認された。また、上記構成の床暖房装置
は、床表面を短時間に昇温することができ、この結果、
暖房立ち上り時の初期的加熱時間を大幅に短縮すること
ができた。

【００１３】更に、上記床暖房装置の厚さが極めて薄
く、しかも、比較的急激な温度変化が暖房立ち上り時等
に短時間に生じることから、セルフレベリング材(3) の
表面に多くのクラックが発生し、或いは、温水配管(2)
が亀裂又は損傷することが当然に予期又は予測された
が、実際にはクラックが生じ難く、温水配管(2) の亀裂
又は損傷も発生しないことが判明した。これは、セルフ
レベリング材(3) が予想外に繰り返し温度変化及び急激
な温度上昇に耐えたこと、そして、本質的に薄い厚さに
流し延べるべき性質のセルフレベリング材(3) の特性
が、極端に薄いパイプ被覆厚を可能にしたこと、更に
は、上記床暖房装置においてセルフレベリング材(3) に
クラックが発生したときに、弾力ある温水パイプ(2) が
局部的に変位又は伸縮し、クラックの発生に追随し得る
ことに起因したものと考えられる。

【００１４】

【実施例】図面は、本発明に係る温水床暖房装置の断面
図である。図面を参照して、本発明の実施例について、
説明する。図面において、参照符合１は、ネット又はア
ミ等の補強材を示し、参照符合２は、温水ヒータ又はパ
イプを示し、参照符合３は、セルフレベリング材を示し
ている。また、参照符合４は、断熱紙又は防水紙を示
し、参照符合５は、床下地を構成する基礎コンクリート
を示し、更に、参照符合６は、基礎コンクリート５内の
鉄筋又はワイヤメッシュを示している。

【００１５】基礎コンクリート５の床下地の上には、ゴ
ム等の弾力ある温水パイプ２が敷設され、所望により、
温水パイプ２の配管内に圧力がかけられる。セルフレベ
リング材が温水パイプ２の上から基礎コンクリート５上
に流し延べられ、温水パイプ２は、セルフレベリング材
３内に埋設され、セルフレベリング材３で固められる。

【００１６】所望により、ネット又はアミ等の補強材１
がセルフレベリング材３内に埋設され、また、断熱紙又
は防水紙４がセルフレベリング材３と基礎コンクリート
５との間に介挿される。

【００１７】本願発明者は、かかる構成の床暖房装置に
より、強力で、しかも、温度の立上りの早い床暖房装置
を施工することに成功した。しかも、このような構成に
より、基礎コンクリート５によって形成された床下地面
の上に、極めて薄くてすむ（せいぜい厚さ２cm程度の）
温水配管方式の床暖房装置を施工することが可能となっ
た。

【００１８】なお、図１に図示される如く、温水パイプ
２の外径ｄは、セルフレベリング材３の打設厚ｔよりも
小さく、温水パイプ２は、均等な相互間隔を隔てて基礎
コンクリート５上に配列される。また、図１に図示され
る如く、温水パイプ２の間の領域は、セルフレベリング
材３で満たされる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明した如く、薄いセルフレベリン
グ材の中に床暖房用の温水配管を埋設してなる本発明の
上記床暖房装置によれば、極めて薄い床暖房装置が、床
下地又は床版上に形成されるので、厚いコンクリート又
はモルタル被覆を要する従来の温水配管方式の床暖房装
置に比べて、床の死荷重又は固定荷重が大幅に軽減する
ばかりでなく、有効利用可能な階高が増大した。しか
も、弾力ある温水配管をセルフレベリング材内に埋設し
たとき、弾力配管がセルフレベリング材のクラック等の
変化に或る程度追随し得るので、温水配管の亀裂又は破
断が生じない。この結果、温水配管の亀裂又は破断等の
原因により発生していた漏水事故を事実上完全に回避す
ることが可能となった。更には、セルフレベリング材に
埋設した温水配管により構成される本発明の床暖房装置
は、良好な熱伝導性能により極めて早期に暖房立ち上げ
可能な効率的な床暖房を実現することが確認された。

【００２０】また、本発明の床暖房装置によれば、床
は、暖房立ち上り時等に短時間に温度変化し、従って、
急激なセルフレベリング材の繰り返し熱膨張・収縮が生
じるにもかかわらず、温水配管の亀裂又は損傷や、セル
フレベリング材のクラックなどが生じないことが判明し
た。

【００２１】更に、上記構成の床暖房装置によれば、銅
管等を使用した従来の床暖房装置と異なり、特殊工具に
よる配管の曲げ加工や、鉄筋又はワイヤメッシュに対す
る配管の結束固定作業等を要することなく、しかも、配
管を敷設し且つセルフレベリング材を流し延べる簡易且
つ簡単な工程により、床暖房装置を実質的に完成するこ
とができるので、床暖房装置の施工工期を大幅に短縮し
且つ施工工数を大幅に低減することができた。また、本
発明による上記床暖房装置の装置構成を改造・改修等の
工事において採用することにより、従来の工法では床暖
房装置を設置し得なかった建築物の部分に温水配管方式
の床暖房装置を設置することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る床暖房装置の断面図である。

【符合の説明】

１ネット又はアミ等の補強材２温水ヒータ又はパイプ（温水配管）３セルフレベリング材４断熱紙又は防水紙５基礎コンクリート（床下地）６鉄筋又はワイヤメッシュ

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１１月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、床下地上に配置された温水配管を有する
温水配管方式の床暖房装置において、床下地(5) の上側
に相互間隔を隔てて配列された複数の温水配管(2) と、
前記床下地(5) 上に積層されたセルフレベリング材(3)
とから構成され、前記温水配管(2) は、円形断面の管壁
を有し、前記配管の外径(d) は、前記セルフレベリング
材(3) の厚さ(t) よりも小さく、前記温水配管(2) は、
前記セルフレベリング材(3) の層内に埋設され、該セル
フレベリング材(3) は、前記温水配管(2) の間の領域に
満たされることを特徴とする床暖房装置を提供する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】本発明の好適な実施態様によれば、床下地
(5) は、鉄筋コンクリート製の床板からなり、温水配管
(2) は、弾力ある管、好ましくは、ゴム管からなり、平
坦な床下地(5) の上面に敷設される。本発明の他の好ま
しい実施態様において、温水配管(2) は、互いに均等な
間隔を隔てて配置され、温水配管(2) の外周は、全周に
亘ってセルフレベリング材(3) に囲まれる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】

【作用】本発明によれば、鉄筋コンクリート等の床下地
(5) の上に施工された温水配管方式の床暖房装置は、床
下地（５）上に敷設された温水配管(2) と、温水配管
(2) を被覆するセルフレベリング材(3) とから構成され
る。このように、薄い（一般には、せいぜい２０mm程度
の）厚さに流し延べられるセルフレベリング材(3)の中
に温水配管(2) を埋設した結果、従来技術では実現し得
なかった極めて薄い（例えば、２０mm程度の）温水配管
方式の床暖房装置が実現した。また、上記構成の床暖房
装置は、床表面を短時間に昇温することができ、この結
果、暖房立ち上り時の初期的加熱時間を大幅に短縮する
ことができた。しかも、上記構成の床暖房装置において
は、ゴム管等の弾力ある管を温水配管として使用するこ
とにより、温水配管の施工性を大幅に改善することがで
きた。即ち、一般に、平坦に施工された床下地(5) の上
面、例えば、コンクリートスラブ上面であっても、実際
には、広範囲に亘って多くの微細な不陸又は起伏等が発
生するが、弾力あるパイプ(2) は、曲げ加工及び配管結
束作業を要する従来の金属配管と異なり、自己変位又は
自己変形により薄いセルフレベリング材(3) の断面に納
まるように床下地(5) の上面に敷設される。このような
床暖房用の温水配管(2) をセルフレベリング材(3) の中
に埋設したときに、セルフレベリング材(3) にクラック
（ひび割れ）が生じず、弾力パイプ(2) の亀裂又は破断
による漏水が発生せず、更には、十分な床の強度及び耐
久性を確保できることが、本発明者により確認された。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】更に、上記床暖房装置の厚さが極めて薄
く、しかも、比較的急激な温度変化が暖房立ち上り時等
に短時間に生じることから、セルフレベリング材(3) の
表面に多くのクラックが発生し、或いは、温水配管(2)
が亀裂又は損傷することが当然に予期又は予測された
が、実際にはクラックが生じ難く、温水配管(2) の亀裂
又は損傷も発生しないことが判明した。これは、セルフ
レベリング材(3) が予想外に繰り返し温度変化及び急激
な温度上昇に耐えたこと、そして、本質的に薄い厚さに
流し延べるべき性質のセルフレベリング材(3) の特性
が、極端に薄いパイプ被覆厚を可能にしたこと、更に
は、温水パイプ(2) として、弾力ある管材を使用した場
合、セルフレベリング材(3) にクラックが発生したとき
に、温水パイプ(2) が局部的に変位又は伸縮し、クラッ
クの発生に追随し得ることに起因したものと考えられ
る。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】

【発明の効果】以上説明した如く、薄いセルフレベリン
グ材の中に床暖房用の温水配管を埋設してなる本発明の
上記床暖房装置によれば、極めて薄い床暖房装置が、床
下地又は床版上に形成されるので、厚いコンクリート等
の被覆を要する従来の温水配管方式の床暖房装置に比べ
て、床の死荷重又は固定荷重が大幅に軽減するばかりで
なく、有効利用可能な階高が増大した。しかも、セルフ
レベリング材に埋設した温水配管により構成される本発
明の床暖房装置は、良好な熱伝導性能により極めて早期
に暖房立ち上げ可能な効率的な床暖房を実現することが
確認された。更に、本発明による上記床暖房装置の装置
構成を改造・改修等の工事において採用することによ
り、従来の工法では床暖房装置を設置し得なかった建築
物の部分に温水配管方式の床暖房装置を設置することが
できるので、本発明の床暖房装置は、実用的に極めて有
利である。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】また、弾力ある温水配管をセルフレベリン
グ材内に埋設したとき、弾力配管がセルフレベリング材
のクラック等の変化に或る程度追随し得るので、温水配
管の亀裂又は破断が生じない。この結果、温水配管の亀
裂又は破断等の原因により発生していた漏水事故を事実
上完全に回避することが可能となった。即ち、温水配管
として、弾力ある管を使用した本発明の上記構成によれ
ば、床は、暖房立ち上り時等に短時間に温度変化し、従
って、急激なセルフレベリング材の繰り返し熱膨張・収
縮が生じるにもかかわらず、温水配管の亀裂又は損傷
や、セルフレベリング材のクラックなどが生じないこと
が判明した。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】更に、上記構成の床暖房装置によれば、銅
管等を使用した従来の床暖房装置と異なり、特殊工具に
よる配管の曲げ加工などを要することなく、しかも、配
管を敷設し且つセルフレベリング材を流し延べる簡易且
つ簡単な工程により、床暖房装置を実質的に完成するこ
とができるので、床暖房装置の施工工期を大幅に短縮し
且つ施工工数を大幅に低減することができた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】床下地上に配置された温水配管を有する
温水配管方式の床暖房装置において、床下地(5) の上面に相互間隔を隔てて配列された弾力あ
る複数の温水配管(2)と、前記床下地(5) 上に積層され
たセルフレベリング材(3)とから構成され、前記温水配管(2) は、円形断面の管壁を有し、前記配管
の外径(d) は、前記セルフレベリング材(3) の厚さ(t)
よりも小さく、前記温水配管(2) は、前記セルフレベリ
ング材(3) の層内に埋設され、該セルフレベリング材
(3) は、前記温水配管(2)の間の領域に満たされること
を特徴とする床暖房装置。
【請求項２】前記床下地(5) は、鉄筋コンクリート製
の床板からなることを特徴とする請求項１に記載の床暖
房装置。
【請求項３】前記温水配管(2) は、ゴム管からなるこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の床暖房装置。
【請求項４】前記温水配管(2) は、均等な相互間隔を
隔てて配置されることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれか１項に記載の床暖房装置。
【請求項５】前記温水配管(2) の外周は、全周に亘っ
て前記セルフレベリング材(3) に囲まれることを特徴と
する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の床暖房装
置。