床暖房構造、その発熱体配索パネル、および発熱体の配索方法
【課題】本発明は床暖房構造、その発熱体配索パネル、および発熱体の配索方法に関し、コンクリート建築物や木造建築等に広範に適用でき、暖房効率が良く、蓄熱効率も高く、快適な床暖房が行え、組付工事と配索工事が作業性が良く行え、保守・点検も容易である。
【解決手段】鉄骨構造の骨組み材Ｈの上に敷設したデッキ鋼板２と、床材３と、デッキ鋼板上に、床材との間に形成するコンクリートＣ１よりなる支持層４と、断熱層５を介して表面の配索方向設定突出部群６,６,６・・・間の通路７に可撓性の層状線熱体８を配列するコンクリートＣ２よりなる発熱体配索パネル１と、メッシュ材９を介して通路７内に層状線発熱体８を埋設、固化するセメントモルタル１０とによりなる。根太材２０,２０間に断熱材２１を介して取付けた支持金具２２内に敷設する発熱体配索パネル１と、通路７内に配索する層状線発熱体８と、層状線発熱体を埋設、固化する接着剤１０′よりなる。
【解決手段】鉄骨構造の骨組み材Ｈの上に敷設したデッキ鋼板２と、床材３と、デッキ鋼板上に、床材との間に形成するコンクリートＣ１よりなる支持層４と、断熱層５を介して表面の配索方向設定突出部群６,６,６・・・間の通路７に可撓性の層状線熱体８を配列するコンクリートＣ２よりなる発熱体配索パネル１と、メッシュ材９を介して通路７内に層状線発熱体８を埋設、固化するセメントモルタル１０とによりなる。根太材２０,２０間に断熱材２１を介して取付けた支持金具２２内に敷設する発熱体配索パネル１と、通路７内に配索する層状線発熱体８と、層状線発熱体を埋設、固化する接着剤１０′よりなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は床暖房構造、その発熱体配索パネル、および発熱体の配索方法に関し、例えば、ビル、オフィス等の鉄骨構造のコンクリート建築物はもとより、木造建築を主体とする一般家庭にも広範に適用でき、暖房効率が良く、蓄熱効率も高く、安全で快適な床暖房が行え、また、組付工事および発熱体の配索工事が専門の知識を有しない一般の施工業者にも迅速かつ確実に行え、作業性が良く、また、構造が堅牢で、保守・点検も容易に行えるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ビル、オフィス等の鉄骨構造のコンクリート建築物において、床仕上げ材とコンクリートスラブとの間に、発熱源として例えばＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；正の温度係数）特性を利用した半導体よりなる面状発熱体を用いて、その発熱を利用して暖房を行う床暖房構造のものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、コンクリートスラブ等の床基盤から所定高さに設置される床仕上げ材の下面に敷設されて暖房を行う床暖房として、パーティクルボード等の木質系材料により形成した床下地パネルに設けた溝に加熱媒体として温水を通すための温水パイプを埋め込み、その上に捨張材、床仕上材を設けたものがある（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２１３１５３号公報
【特許文献２】特開２００１−１１５６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば発熱源として半導体よりなる面状発熱体の発熱を利用した特許文献１に記載の床暖房構造のものは、未だ高価な面状発熱体を何枚も床仕上げ材の下面に敷設しなければならないので、資材費、設備費が高価になる。しかも、面状発熱体を電気的に接続したり、配索工事を行うのには、専門施工者により行われ、施工には多くの時間と労作を必要とし、工事費および設備費は高価になっていた。また、必要な暖房時には低価格の深夜電力を使用して暖房を行うことがないので、電力料金も高価になっていた。
【０００５】
また、特許文献２に記載のように加熱媒体として温水を温水パイプ内に通す上記従来の床暖房は、コンクリートスラブ等の床基盤から所定高さに床下地パネルを設置して床仕上げ材の下面に床下地パネルを設け、この床下地パネルに設けた溝内に加熱媒体として温水を通すための温水パイプを埋め込んだ構造である。そして、パーティクルボードのような木質系材料よりなる床下地パネルを断熱層とするとともに、コンクリートスラブと温水パイプが埋設される床下地パネルとの間には大きな空間部が設けられたままの構造であるため、暖房時に温水パイプ内に温水を通して加熱した場合に、床下地パネルに熱伝導して失われる熱損失量が大きく、しかも、前記空間部への放熱が大きく、熱損失が甚だしくなり、暖房効率が悪いものであった。
【０００６】
また、特許文献２に記載の上記従来の床暖房は、暖房を行うための熱媒体として、温水を温水パイプ内に通すものであるので、暖房開始から所望の設定温度の床暖房を行うまでの立ち上がり時間が遅く応答性が悪いのと、暖房時の設定温度を所望温度に設定して温度制御を行うのが容易ではなかった。
【０００７】
しかも、特許文献２に記載の上記従来の床暖房は、熱媒体として温水を用いるので、ボイラー等の加熱設備、弁、計器類等、さらには温水管相互の接続個所における漏水対策を万全にしなければならなかった。また、加熱設備、弁類等が故障したり、破損したりした場合に新たなものと交換したり、漏水した場合には止水手段を施す等の保守・点検が容易ではなかった。
【０００８】
また、特許文献２に記載の上記従来の床暖房は、前述のように、コンクリートスラブ等の床基盤から所定高さに床下地パネルを設置する工程と、この床下地パネルに設けた溝内に加熱媒体として温水を通すための温水パイプを配管し、温水パイプ相互を接続する工程と、さらには、温水パイプを配管し、埋め込んだ床下地材の上面を床仕上げ材にて覆う構造であるので、施工工数が多く煩雑になり、施工には多くの労作と時間を要した。しかも、床下地パネルに温水パイプを配管するための溝加工を行ったり、また、溝内に温水パイプを配管し、温水パイプ相互を接続するのには、特殊な技能を有する熟練者により行わなければならず、配管には多くの手間と時間を必要とし、施工性が悪かった。
【０００９】
本発明は上記従来の欠点を解決し、暖房時の熱損失が少なく蓄熱性が良好であることにより、暖房効率に優れ、また暖房が必要な時に、既に所望の温度になっているという暖房の立ち上がり応答性が非常に良好であるとともに、暖房時の温度制御も迅速かつ確実に行え、また、保守・点検が容易であり、しかも、専門の知識を有しない一般の施工業者にも容易かつ確実に行え、施工性が良く、さらには設備費、施工費、製作コストが安価な床暖房の発熱体配索パネル、および床暖房の発熱体の配索方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みなされ、請求項１に記載の発明は、鉄骨構造の建物の骨組み材の上面に敷設したデッキ鋼板と、フローリング、タイルカーペット等の床材と、前記デッキ鋼板上に、該床材との間に所望厚みに打設して形成されるコンクリートよりなる支持層と、該支持層の上面に設けられ、ウレタンフォーム等の断熱層を介して表面に形成した配索方向設定突出部群間の通路に可撓性を有する層状線熱体を所望列、所望段に配列するコンクリートよりなる発熱体配索パネルと、前記通路内に配索した層状線熱体を覆うメッシュ材と、該メッシュ材の上面から所望厚みに打設することにより前記通路内に層状線熱体を埋設、固化するセメントモルタルとにより形成されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、根太材間に断熱材を介して取付けられる支持金具と、該支持金具内に敷設され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成され、コンクリートにより形成された発熱体配索パネルと、前記通路内に所望列、所望段に配索され、可撓性を有する層状線熱体と、前記通路内に充填することにより前記層状線熱体を前記通路内に埋設、固化するセメントモルタル等の接着剤とにより構成されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記層状線熱体は、極低温から高温領域まで広温度範囲にわたり耐温度特性、機械的特性、電気的特性、耐化学薬品性等に優れたポリイミド系樹脂よりなる防水性の電気絶縁材を介してラミネートされ合成樹脂分散媒に黒鉛と、カーボンブラックとよりなる導電性材料が分散、混入された複数層の層状発熱体と、該層状発熱体および前記電気絶縁材を層状に収容する可撓性を有する合成樹脂容器とにより形成されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１,２,３において、前記層状発熱体および電気絶縁材は、複数個が同心円的にかつ断面略円筒形の合成樹脂容器内に配列されたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１,２,３,４において、前記配索方向設定突出部群には、設置位置を表示する表示部が設けられたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項６に記載の発明は、コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には可撓性を有する層状線熱体を縦横に配索する通路が形成されたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項７に記載の発明は、コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを敷設する工程と、
可撓性を有する層状線発熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項８に記載の発明は、鉄骨構造の建物の骨組み材の上面にデッキ鋼板を敷設する工程と、
該デッキ鋼板上に所望厚みのコンクリートを打設して支持層を形成する工程と、
該コンクリートの上面にウレタンフォーム等の断熱層を積層する工程と、
コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを前記断熱層を介して敷設する工程と、
可撓性を有する層状線発熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程を含むことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項９に記載の発明は、鉄骨構造の建物の骨組み材としてデッキ鋼板を敷設する工程と、
該デッキ鋼板上に所望厚みのコンクリートを打設して支持層を形成する工程と、
該コンクリートの上面にウレタンフォーム等の断熱層を積層する工程と、
コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを前記断熱層を介して敷設する工程と、
可撓性を有する層状線熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程と、
前記通路内に配索した層状線発熱体をメッシュ材により覆う工程と、
該メッシュ材の上面からセメントモルタルを所望厚みに打設することにより前記通路内に層状線熱体をセメントモルタルにより埋設、固化する工程と、
上面にフローリング、タイルカーペット等の床材を敷設する工程とから成ることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項１０に記載の発明は、根太材間に断熱材を介して支持金具を取付ける工程と、
該支持金具内に、コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを敷設する工程と、
可撓性を有する層状線発熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程と、
セメントモルタル等の接着剤を前記通路内に充填することにより前記層状線熱体を前記通路内に埋設、固化することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項１０において、前記支持金具が、断面略コ字形に形成されるか、または断面略Ｌ字形の金具構成材を対向して形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、暖房時の熱損失が少なく、暖房効率が良く蓄熱性が優れ、また暖房が必要な時に、所望温度になっているという暖房の立ち上がり応答性が非常に良好であるとともに暖房時の温度制御も迅速かつ確実に行え、また、保守・点検が容易であり、しかも、専門の知識を有しない一般の施工業者にも容易かつ確実に行え、施工性が良く、さらには設備費、施工費、製作コストが安価になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下図面に従い、本発明を実施するための最良の形態につき詳細を説明する。
【００２３】
図１は本発明の床暖房構造の実施形態１を示す拡大断面図、図２は同じく床材を省略した状態の施工例の一例を示す平面図、図３は同じく断面図、図４は本実施形態１で使用する発熱体配索パネルの一例を示す拡大平面図、図５は同じく発熱体配索パネルの拡大側面図、図６は同じく本実施形態１で使用する層状線熱体を示す長手方向の拡大断面図、図７は同じく拡大断面図、図８は同じく本実施形態１で使用する発熱体配索パネルの他例を示す拡大平面図、図９は同じく拡大側面図である。
【００２４】
鉄骨構造の建物の骨組み材Ｈの上面に敷設したデッキ鋼板２と、フローリング、タイルカーペット等の床材３と、前記デッキ鋼板２上に、該床材３との間に所望厚みｔ１に打設して形成されるコンクリートＣ１よりなる支持層４と、この支持層４の上面に設けられ、ウレタンフォーム等の断熱層５を介して表面に形成した配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間の通路７に可撓性を有する層状線熱体８を所望列、所望段を配列するコンクリートＣ２よりなる発熱体配索パネル１と、前記通路７内に配索した層状線発熱体８を覆うメッシュ材９と、該メッシュ材９の上面から所望厚みｔ２に打設することにより前記通路７内に層状線熱体８を埋設、固化するセメントモルタル１０とにより形成される。
【００２５】
なお、前記骨組み材Ｈとしては、図示ではＨ型鋼が使用されるが、図示するものには限れず、Ｉ形鋼やロ形鋼でもよい。
【００２６】
前記支持層４は、例えばコンクリートをデッキ鋼板２上に打設することにより形成され、この支持層４はデッキ鋼板２と一体に形成されることにより、後記断熱層５、本実施形態１の発熱配索パネル１、メッシュ材９、セメントモルタル１０、床材３を構造堅牢に支持するためのものである。
【００２７】
前記断熱層５としては、例えばウレタンフォーム、グラスファイバー等が使用される。
【００２８】
前記配索方向設定突出部群６,６,６・・・・は、本実施形態１では図示するように、平面略円柱形ないしは略円錐台形に形成される。そして、この多数の配索方向設定突出部群６,６,６・・・・の表面には、当該配索方向設定突出部群６,６,６・・・・の設置位置を表示する表示部１１が設けられている（図４参照）。
【００２９】
この表示部１１は、例えば数字、アルファベットのほか、記号、符号等があげられるが、識別性を発揮するものならば如何なるものであってもよい。
【００３０】
このように、表示部１１を配索方向設定突出部群６,６,６・・・・に表示したのは、配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間に縦横に形成される通路７を施工図面に表示された層状線熱体８の配索図が示す表示と施工現場での発熱体配索パネル１の敷設状況に対応して確認することにより、この通路７に層状線熱体８を所望段、所望列に縦横に配索する場合に迅速かつ確実にするためである。
【００３１】
また、前記層状線熱体８は、図６、および図７に示すように、極低温から高温領域まで広温度範囲にわたり耐温度特性、機械的特性、電気的特性、耐化学薬品性等に優れたポリイミド系樹脂よりなる防水性の電気絶縁材１２を介してラミネートされ、合成樹脂分散媒に黒鉛と、カーボンブラックとよりなる導電性材料１３が分散、混入された複数層の層状発熱体１４と、該層状発熱体１４および前記電気絶縁材１２を層状に収容する可撓性を有する合成樹脂容器１５とにより形成される。
【００３２】
また、前記層状発熱体１４および電気絶縁材１２は、複数個が同心円的にかつ断面略円筒形の合成樹脂容器１５内に配列されている。このように、本実施形態１に用いる層状線熱体８は、層状発熱体１４および電気絶縁材１２が、複数個が同心円的にかつ断面略円筒形の合成樹脂容器１５内に配列されているので、外容積はコンパクトでありながら、複数層の層状発熱体１４は中心から外周に向かって放射状に均一に放熱し、熱伝導されるとともに中心から外周に複数層の各層状発熱体１４から放熱される熱は重畳的に放熱が行われ、全体的には大きな熱量が得られる。
【００３３】
本実施形態１の発熱体配索パネルは以上の構成からなり、以下施工例の一例を工程順に説明する。
【００３４】
本発明の実施形態１は、基本的には、コンクリートＣ２により形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群６,６,６・・・・が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間には通路７が形成された発熱体配索パネル１を敷設し、可撓性を有する層状線熱体８を前記通路７内に所望列、所望段に配索する。
【００３５】
この詳細を、鉄骨構造の建物に層状線熱体８を敷設する場合につき説明すると、
先ず、第１工程として、鉄骨構造の建物の骨組み材Ｈの上面にデッキ鋼板２を敷設する。
【００３６】
次いで、第２工程として、該デッキ鋼板２上に所望厚みｔ１のコンクリートＣ１を打設して支持層４を形成する。
【００３７】
このように、デッキ鋼板２上に例えばコンクリートＣ１を所望厚みｔ１に打設して支持層４を形成することにより、支持層４はデッキ鋼板２と一体に形成され、後述の上部構造物を構造堅牢に支持する。
【００３８】
この際、用いるコンクリートＣ１は、骨材として所望粒径の砂利、砂を用いるほか、骨材として蓄熱カプセルを用いて蓄熱作用を発揮するようにしてもよい。
【００３９】
その後、第３工程として、該コンクリートＣ１の上面にウレタンフォーム等の断熱層５を積層する。
【００４０】
それから、第４工程として、コンクリートＣ２により形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群６,６,６・・・・が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間には通路７が形成された本実施形態１の発熱体配索パネル１を前記断熱層５を介して敷設する。この断熱層５および発熱体配索パネル１は、床暖房を行うべき床面積の広さに対応して敷設するが、発熱体配索パネル１は縦横の寸法が異なる大きさのものを何種類か用意して現場状況に合わせて適当に選択して使用する。
【００４１】
そして、第５工程として、可撓性を有する層状線熱体８を前記通路７,７,７・・・内に所望列、所望段に配索する（図２参照）。
【００４２】
この際、本実施形態１の発熱体配索パネル１は、発熱体配索パネル１の表面に縦横に整列化して形成された平面略円柱形ないしは平面略円錐台形の多数の配索方向設定突出部群６,６,６・・・・の表面には、図４に示すように当該配索方向設定突出部群６,６,６・・・・の設置位置を表示する表示部１１が設けられているので、配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間に縦横に形成される通路７,７,７・・・に層状線熱体８を配索する場合に、専門的な知識を有しない一般施工業者等は表示部１１を手掛かりとして配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間に形成される通路７,７,７・・・のうち、配索すべき層状線熱体８に適う通路７を施工図面に表示される内容と施工現場での敷設状況、例えば暖房等の空気調和機の吹出口に近い個所であるとか、もしくは遠い個所であるとか、または日差しが入り易い窓に近い個所であるとか、もしくは遠い個所であるとかに対応して敷設個所を確認することにより、専門的な知識を有しない一般施工業者でも容易かつ確実に配索することができる。
【００４３】
そして、直線状に縦横に設けられた配索方向設定突出部群６,６,６・・・・；６,６,６・・・・間に形成された直線状の通路７,７,７・・・には層状線熱体８を直線状に配索する。また、配索方向設定突出部群６は、平面略円柱形ないしは平面略円錐台形に形成されているので、層状線熱体８の配索方向を変更する場合には、方向変更箇所に位置する配索方向設定突出部群６の曲率に沿って層状線熱体８を如何なる位置でも屈曲することにより層状線熱体８を所望方向に容易かつ迅速に配索方向を変更して層状線熱体８を配索することができる。
【００４４】
そして、一般施工業者でもこの通路７に層状線熱体８を迅速かつ確実に所望段、所望列に縦横に配索することができ、便利であるとともに施工効率は向上される。
【００４５】
その後、第６工程として、前記通路７内に配索した層状線発熱体８をメッシュ材９により覆う。
【００４６】
それから、第７工程として、該メッシュ材９の上面からセメントモルタル１０を所望厚みｔ２に打設することにより前記通路７内に層状線発熱体８をセメントモルタル１０により埋設、固化する。この際、セメントモルタル１０の厚みｔ２の調整は、床材３の設置高さに合わせて自由に設定することができる。また、メッシュ材９は、セメントモルタル１０が、固化後は補強機能を発揮し、セメントモルタル１０に強度を与え、ひび割れ、亀裂が生ずるのを防止する。
【００４７】
さらに、第８工程として、上面にフローリング、タイルカーペット等の床材３を敷設することにより、床暖房における層状線熱体８の配索作業を終える。
【００４８】
本発明の床暖房の発熱体の配索方法の実施形態１は以上のように、鉄骨構造の建物の骨組み材Ｈの上面に敷設したデッキ鋼板２と、フローリング、タイルカーペット等の床材３との間において、前記デッキ鋼板２の上には、所望厚みｔ１に打設したコンクリートＣ１よりなる支持層４を形成する。
【００４９】
そして、この支持層４の下方には、本実施形態１では、上面にウレタンフォーム等の断熱層５を介して表面に形成した配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間の通路７に層状線熱体８を所望列、所望段を配列したコンクリートＣ２よりなる発熱体配索パネル１を設ける。
【００５０】
さらに通路７内に配索した層状線熱体８をメッシュ材９により覆い、このメッシュ材９の上面からさらにセメントモルタル１０を所望厚みｔ２に打設することにより前記通路７内に層状線発熱体８をセメントモルタル１０により埋設、固化したので、施工工数が割合少なく、簡素化されて未熟練者でも容易かつ迅速に施工効率が良く施工が行えるとともに構造が堅牢な床暖房を形成することができる。
【００５１】
また、本実施形態１の層状線熱体８は、例えば図６、図７に示すように、極低温から高温領域まで広温度範囲にわたり耐温度特性、機械的特性、電気的特性、耐化学薬品性等に優れたポリイミド系樹脂よりなる防水性の電気絶縁材１２を介してラミネートされ、合成樹脂分散媒に黒鉛と、カーボンブラックとよりなる導電性材料１３が分散、混入された複数層の層状発熱体１４と、該層状発熱体１４および前記電気絶縁材１２を層状に収容する可撓性を有する合成樹脂容器１５とにより形成されるので、層状線熱体８は可撓性を発揮され、コンクリートＣ２により形成された発熱体配索パネル１の表面に縦横に整列化して形成した多数の配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間に形成する通路７,７,７・・・に迅速かつ確実に所望段、所望列に縦横に配索することができ、便利である。
【００５２】
この際、直線状に縦横に設けられた配索方向設定突出部群６,６,６・・・・；６,６,６・・・・間に形成された直線状の通路７,７,７・・・に層状線熱体８を配索する場合には直線状に配索する。また、配索方向設定突出部群６は、平面略円柱形ないしは平面略円錐台形に形成されているので、層状線熱体８の配索方向を変更する場合には、配索方向設定突出部群６の曲率に沿って如何なる位置においても層状線熱体８を屈曲することにより所望方向に容易かつ迅速に配索方向を変更して層状線熱体８を配索することができる。
【００５３】
そして、層状線発熱体８の配索作業は効率化され、施工効率は向上される。
【００５４】
また、本実施形態１は、前述のように、極低温から高温領域まで広温度範囲にわたり耐温度特性、機械的特性、電気的特性、耐化学薬品性等に優れたポリイミド系樹脂よりなる防水性の電気絶縁材１２を介してラミネートされ、合成樹脂分散媒に黒鉛と、カーボンブラックとよりなる導電性材料１３が分散、混入された複数層の層状発熱体１４と、該層状発熱体１４および前記電気絶縁材１２を層状に収容する可撓性を有する合成樹脂容器１５とにより形成されるので、特許文献２に記載の従来の床暖房のように、暖房を行うための熱媒体として、温水パイプ内に通す温水が、暖房開始から所望の設定温度の床暖房を行うまでの立ち上がり時間が遅くて応答性が悪く、しかも暖房時の設定温度の制御を行うのに容易ではなかったのとは異なり、電力を層状線熱体８に供給することにより、層状線熱体８の立ち上がり時間が早く、応答性が良くなり、暖房時の設定温度を容易に所望温度に設定して温度制御が容易に行える。
【００５５】
そして、本実施形態１に用いる層状線熱体８は、層状発熱体１４および電気絶縁材１２が、複数個が同心円的にかつ断面略円筒形の合成樹脂容器１５内に配列されているので、外容積はコンパクトでありながら、複数層の層状発熱体１４は中心から外周に向かって放射状に均一に放熱し、熱伝導されるとともに中心から外周に複数層の各層状発熱体１４から放熱される熱は重畳的に放熱が行われ、全体的には大きな熱量が得られ、効率良く、床暖房を行うことができる。
【００５６】
また、本実施形態１では、熱媒体として層状線熱体８を用いるものであり、温水を用いることにより、ボイラー等の加熱設備、弁、計器類等、さらには温水管相互の接続個所における漏水対策を必要とする特許文献２に記載の従来の床暖房設備とは異なり、加熱設備、弁、計器類、温水管等の部品を用いないので、これらの部品が破損したり、故障した場合に新たなものと交換するという手間と時間を要しないで済み、保守・点検は容易になる。
【００５７】
また、地震等における、配管類の亀裂や切断、液漏れ事故の心配がなく、安心して使用することができる。
【００５８】
しかも、本実施形態１の層状線熱体８は、支持層４となるコンクリートＣ１と、発熱体配索パネル１のコンクリートＣ２と、メッシュ材９の上面から打設されるセメントモルタル１０とにより上面および下面、左右の側面の周囲が囲まれて蓄熱作用を発揮するので、熱損失は少なく、効率良く、床暖房を行うことができ、クリーンで安全な床暖房が行えるるとともに構造堅牢になり、強度を発揮する。
【００５９】
そして、上記のように、支持層４となるコンクリートＣ１と、発熱体配索パネル１のコンクリートＣ２と、セメントパネル１０とが層状線熱体８に対して蓄熱作用を発揮するため、電力コストが低い深夜電力を用いて層状線熱体８を発熱させてコンクリートを暖め、その蓄熱作用を利用して床暖房を行うことにより、電力コストを低く、抑えることができ、鉄骨構造を骨組み材とする、例えばビル、マンション、工場等の建物の床暖房に実施するのに好適であるほか、例えばパソコン用の電源配線やランケーブルを床の下面に配索したいわゆるＯＡフロアを有するオフィスビルの床暖房としても好適である。
【００６０】
また、高齢化社会に適合した床暖房と言え、また、ホテルや学校、病院、老人ホーム等の施設の床暖房として好適である。
【００６１】
図１０ないし図１５は、本発明の床暖房の発熱体配索パネルを木造建築に適用した場合の実施形態２を示す。
【００６２】
この実施形態２は、根太材２０,２０間に断熱材２１を介して取付けられる支持金具２２と、該支持金具２２内に敷設され、表面には多数の配索方向設定突出部群６,６,６・・・・が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間には通路７が形成され、コンクリートＣ２により形成された発熱体配索パネル１と、前記通路７内に所望列、所望段に配索され、可撓性を有する層状線発熱体８と、前記通路７内に充填することにより前記層状線発熱体８を前記通路７内に埋設、固化するセメントモルタル等の接着剤１０′とにより構成される。なお、２３は大引材である。
【００６３】
なお、前記支持金具２２が、図１０に示すように断面略コ字形に形成されるか、または図１３に示すように、断面略Ｌ字形の金具構成材２２Ａ,２２Ａを対向して形成するようにしてもよい。
【００６４】
そして、本実施形態２において床暖房の発熱体の配索方法を述べると、先ず、根太材２０,２０間に断熱材２１を介して支持金具２２を取付ける。
【００６５】
次いで、該支持金具２２内に、コンクリートＣ２により形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群６,６,６・・・・が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間６,６,６・・・・には通路７が形成された発熱体配索パネル１を敷設する。
【００６６】
そして、可撓性を有する層状線発熱体８を前記通路７内に所望列、所望段に配索する。
【００６７】
さらに、セメントモルタル等の接着剤１０′を前記通路７内に充填することにより前記層状線発熱体８を前記通路７内に埋設、固化するほかは前記実施形態１の床暖房の発熱体配索パネル、および床暖房の発熱体の配索方法と同様の構成、作用、施工方法である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は暖房時の熱損失が少なく、暖房効率が良く、蓄熱性に優れ、また既に所望な温度になっているという暖房の立ち上がり応答性が非常に良好であるとともに暖房時の温度制御も迅速かつ確実に行え、また、保守・点検が容易であり、しかも、専門の知識を有しない一般の施工業者にも容易かつ確実に行え、施工性が良く、さらには設備費、施工費、製作コストが安価な用途・分野に適する。
【００６９】
そして、また本発明は、施工者の希望に合わせ、暖房の必要なエリア、不必要なエリアを簡単に指定することができ、施工が容易である。
【００７０】
さらに、省エネルギー時代にマッチした全館暖房における必要個所のみの暖房の有無も簡単に設定可能な床暖房方式を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は本発明の床暖房構造の実施形態１を示す拡大断面図である。
【図２】図２は同じく床材を省略した状態の施工例の一例を示す平面図である。
【図３】図３は同じく断面図である。
【図４】図４は本実施形態１で使用する発熱体配索パネルの一例を示す拡大平面図である。
【図５】図５は同じく発熱体配索パネルの拡大側面図である。
【図６】図６は同じく本実施形態１で使用する層状線熱体を示す長手方向の拡大断面図である。
【図７】図７は同じく拡大断面図である。
【図８】図８は同じく本実施形態１で使用する発熱体配索パネルの他例を示す拡大平面図である。
【図９】図９は同じく拡大側面図である。
【図１０】図１０は本発明の床暖房構造の実施形態２を示す拡大断面図である。
【図１１】図１１は同じく施工例の一例を示す平面図である。
【図１２】図１２は同じく断面図である。
【図１３】図１３は同じく本実施形態２で使用する支持金具の一例を示す拡大正面図である。
【図１４】図１４は同じく拡大平面図である。
【図１５】図１５は同じく拡大側面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 発熱体配索パネル
２ デッキ鋼板
３ 床材
４ 支持層
５ 断熱層
６ 配索方向設定突出部群
７ 通路
８ 層状線発熱体
９ メッシュ材
１０ セメントモルタル
１０′ セメントモルタル
１１ 表示部
２０ 根太材
２１ 断熱材
２２ 支持金具
【技術分野】
【０００１】
本発明は床暖房構造、その発熱体配索パネル、および発熱体の配索方法に関し、例えば、ビル、オフィス等の鉄骨構造のコンクリート建築物はもとより、木造建築を主体とする一般家庭にも広範に適用でき、暖房効率が良く、蓄熱効率も高く、安全で快適な床暖房が行え、また、組付工事および発熱体の配索工事が専門の知識を有しない一般の施工業者にも迅速かつ確実に行え、作業性が良く、また、構造が堅牢で、保守・点検も容易に行えるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ビル、オフィス等の鉄骨構造のコンクリート建築物において、床仕上げ材とコンクリートスラブとの間に、発熱源として例えばＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；正の温度係数）特性を利用した半導体よりなる面状発熱体を用いて、その発熱を利用して暖房を行う床暖房構造のものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、コンクリートスラブ等の床基盤から所定高さに設置される床仕上げ材の下面に敷設されて暖房を行う床暖房として、パーティクルボード等の木質系材料により形成した床下地パネルに設けた溝に加熱媒体として温水を通すための温水パイプを埋め込み、その上に捨張材、床仕上材を設けたものがある（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２１３１５３号公報
【特許文献２】特開２００１−１１５６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば発熱源として半導体よりなる面状発熱体の発熱を利用した特許文献１に記載の床暖房構造のものは、未だ高価な面状発熱体を何枚も床仕上げ材の下面に敷設しなければならないので、資材費、設備費が高価になる。しかも、面状発熱体を電気的に接続したり、配索工事を行うのには、専門施工者により行われ、施工には多くの時間と労作を必要とし、工事費および設備費は高価になっていた。また、必要な暖房時には低価格の深夜電力を使用して暖房を行うことがないので、電力料金も高価になっていた。
【０００５】
また、特許文献２に記載のように加熱媒体として温水を温水パイプ内に通す上記従来の床暖房は、コンクリートスラブ等の床基盤から所定高さに床下地パネルを設置して床仕上げ材の下面に床下地パネルを設け、この床下地パネルに設けた溝内に加熱媒体として温水を通すための温水パイプを埋め込んだ構造である。そして、パーティクルボードのような木質系材料よりなる床下地パネルを断熱層とするとともに、コンクリートスラブと温水パイプが埋設される床下地パネルとの間には大きな空間部が設けられたままの構造であるため、暖房時に温水パイプ内に温水を通して加熱した場合に、床下地パネルに熱伝導して失われる熱損失量が大きく、しかも、前記空間部への放熱が大きく、熱損失が甚だしくなり、暖房効率が悪いものであった。
【０００６】
また、特許文献２に記載の上記従来の床暖房は、暖房を行うための熱媒体として、温水を温水パイプ内に通すものであるので、暖房開始から所望の設定温度の床暖房を行うまでの立ち上がり時間が遅く応答性が悪いのと、暖房時の設定温度を所望温度に設定して温度制御を行うのが容易ではなかった。
【０００７】
しかも、特許文献２に記載の上記従来の床暖房は、熱媒体として温水を用いるので、ボイラー等の加熱設備、弁、計器類等、さらには温水管相互の接続個所における漏水対策を万全にしなければならなかった。また、加熱設備、弁類等が故障したり、破損したりした場合に新たなものと交換したり、漏水した場合には止水手段を施す等の保守・点検が容易ではなかった。
【０００８】
また、特許文献２に記載の上記従来の床暖房は、前述のように、コンクリートスラブ等の床基盤から所定高さに床下地パネルを設置する工程と、この床下地パネルに設けた溝内に加熱媒体として温水を通すための温水パイプを配管し、温水パイプ相互を接続する工程と、さらには、温水パイプを配管し、埋め込んだ床下地材の上面を床仕上げ材にて覆う構造であるので、施工工数が多く煩雑になり、施工には多くの労作と時間を要した。しかも、床下地パネルに温水パイプを配管するための溝加工を行ったり、また、溝内に温水パイプを配管し、温水パイプ相互を接続するのには、特殊な技能を有する熟練者により行わなければならず、配管には多くの手間と時間を必要とし、施工性が悪かった。
【０００９】
本発明は上記従来の欠点を解決し、暖房時の熱損失が少なく蓄熱性が良好であることにより、暖房効率に優れ、また暖房が必要な時に、既に所望の温度になっているという暖房の立ち上がり応答性が非常に良好であるとともに、暖房時の温度制御も迅速かつ確実に行え、また、保守・点検が容易であり、しかも、専門の知識を有しない一般の施工業者にも容易かつ確実に行え、施工性が良く、さらには設備費、施工費、製作コストが安価な床暖房の発熱体配索パネル、および床暖房の発熱体の配索方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みなされ、請求項１に記載の発明は、鉄骨構造の建物の骨組み材の上面に敷設したデッキ鋼板と、フローリング、タイルカーペット等の床材と、前記デッキ鋼板上に、該床材との間に所望厚みに打設して形成されるコンクリートよりなる支持層と、該支持層の上面に設けられ、ウレタンフォーム等の断熱層を介して表面に形成した配索方向設定突出部群間の通路に可撓性を有する層状線熱体を所望列、所望段に配列するコンクリートよりなる発熱体配索パネルと、前記通路内に配索した層状線熱体を覆うメッシュ材と、該メッシュ材の上面から所望厚みに打設することにより前記通路内に層状線熱体を埋設、固化するセメントモルタルとにより形成されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、根太材間に断熱材を介して取付けられる支持金具と、該支持金具内に敷設され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成され、コンクリートにより形成された発熱体配索パネルと、前記通路内に所望列、所望段に配索され、可撓性を有する層状線熱体と、前記通路内に充填することにより前記層状線熱体を前記通路内に埋設、固化するセメントモルタル等の接着剤とにより構成されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記層状線熱体は、極低温から高温領域まで広温度範囲にわたり耐温度特性、機械的特性、電気的特性、耐化学薬品性等に優れたポリイミド系樹脂よりなる防水性の電気絶縁材を介してラミネートされ合成樹脂分散媒に黒鉛と、カーボンブラックとよりなる導電性材料が分散、混入された複数層の層状発熱体と、該層状発熱体および前記電気絶縁材を層状に収容する可撓性を有する合成樹脂容器とにより形成されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１,２,３において、前記層状発熱体および電気絶縁材は、複数個が同心円的にかつ断面略円筒形の合成樹脂容器内に配列されたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１,２,３,４において、前記配索方向設定突出部群には、設置位置を表示する表示部が設けられたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項６に記載の発明は、コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には可撓性を有する層状線熱体を縦横に配索する通路が形成されたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項７に記載の発明は、コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを敷設する工程と、
可撓性を有する層状線発熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項８に記載の発明は、鉄骨構造の建物の骨組み材の上面にデッキ鋼板を敷設する工程と、
該デッキ鋼板上に所望厚みのコンクリートを打設して支持層を形成する工程と、
該コンクリートの上面にウレタンフォーム等の断熱層を積層する工程と、
コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを前記断熱層を介して敷設する工程と、
可撓性を有する層状線発熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程を含むことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項９に記載の発明は、鉄骨構造の建物の骨組み材としてデッキ鋼板を敷設する工程と、
該デッキ鋼板上に所望厚みのコンクリートを打設して支持層を形成する工程と、
該コンクリートの上面にウレタンフォーム等の断熱層を積層する工程と、
コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを前記断熱層を介して敷設する工程と、
可撓性を有する層状線熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程と、
前記通路内に配索した層状線発熱体をメッシュ材により覆う工程と、
該メッシュ材の上面からセメントモルタルを所望厚みに打設することにより前記通路内に層状線熱体をセメントモルタルにより埋設、固化する工程と、
上面にフローリング、タイルカーペット等の床材を敷設する工程とから成ることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項１０に記載の発明は、根太材間に断熱材を介して支持金具を取付ける工程と、
該支持金具内に、コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを敷設する工程と、
可撓性を有する層状線発熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程と、
セメントモルタル等の接着剤を前記通路内に充填することにより前記層状線熱体を前記通路内に埋設、固化することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項１０において、前記支持金具が、断面略コ字形に形成されるか、または断面略Ｌ字形の金具構成材を対向して形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、暖房時の熱損失が少なく、暖房効率が良く蓄熱性が優れ、また暖房が必要な時に、所望温度になっているという暖房の立ち上がり応答性が非常に良好であるとともに暖房時の温度制御も迅速かつ確実に行え、また、保守・点検が容易であり、しかも、専門の知識を有しない一般の施工業者にも容易かつ確実に行え、施工性が良く、さらには設備費、施工費、製作コストが安価になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下図面に従い、本発明を実施するための最良の形態につき詳細を説明する。
【００２３】
図１は本発明の床暖房構造の実施形態１を示す拡大断面図、図２は同じく床材を省略した状態の施工例の一例を示す平面図、図３は同じく断面図、図４は本実施形態１で使用する発熱体配索パネルの一例を示す拡大平面図、図５は同じく発熱体配索パネルの拡大側面図、図６は同じく本実施形態１で使用する層状線熱体を示す長手方向の拡大断面図、図７は同じく拡大断面図、図８は同じく本実施形態１で使用する発熱体配索パネルの他例を示す拡大平面図、図９は同じく拡大側面図である。
【００２４】
鉄骨構造の建物の骨組み材Ｈの上面に敷設したデッキ鋼板２と、フローリング、タイルカーペット等の床材３と、前記デッキ鋼板２上に、該床材３との間に所望厚みｔ１に打設して形成されるコンクリートＣ１よりなる支持層４と、この支持層４の上面に設けられ、ウレタンフォーム等の断熱層５を介して表面に形成した配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間の通路７に可撓性を有する層状線熱体８を所望列、所望段を配列するコンクリートＣ２よりなる発熱体配索パネル１と、前記通路７内に配索した層状線発熱体８を覆うメッシュ材９と、該メッシュ材９の上面から所望厚みｔ２に打設することにより前記通路７内に層状線熱体８を埋設、固化するセメントモルタル１０とにより形成される。
【００２５】
なお、前記骨組み材Ｈとしては、図示ではＨ型鋼が使用されるが、図示するものには限れず、Ｉ形鋼やロ形鋼でもよい。
【００２６】
前記支持層４は、例えばコンクリートをデッキ鋼板２上に打設することにより形成され、この支持層４はデッキ鋼板２と一体に形成されることにより、後記断熱層５、本実施形態１の発熱配索パネル１、メッシュ材９、セメントモルタル１０、床材３を構造堅牢に支持するためのものである。
【００２７】
前記断熱層５としては、例えばウレタンフォーム、グラスファイバー等が使用される。
【００２８】
前記配索方向設定突出部群６,６,６・・・・は、本実施形態１では図示するように、平面略円柱形ないしは略円錐台形に形成される。そして、この多数の配索方向設定突出部群６,６,６・・・・の表面には、当該配索方向設定突出部群６,６,６・・・・の設置位置を表示する表示部１１が設けられている（図４参照）。
【００２９】
この表示部１１は、例えば数字、アルファベットのほか、記号、符号等があげられるが、識別性を発揮するものならば如何なるものであってもよい。
【００３０】
このように、表示部１１を配索方向設定突出部群６,６,６・・・・に表示したのは、配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間に縦横に形成される通路７を施工図面に表示された層状線熱体８の配索図が示す表示と施工現場での発熱体配索パネル１の敷設状況に対応して確認することにより、この通路７に層状線熱体８を所望段、所望列に縦横に配索する場合に迅速かつ確実にするためである。
【００３１】
また、前記層状線熱体８は、図６、および図７に示すように、極低温から高温領域まで広温度範囲にわたり耐温度特性、機械的特性、電気的特性、耐化学薬品性等に優れたポリイミド系樹脂よりなる防水性の電気絶縁材１２を介してラミネートされ、合成樹脂分散媒に黒鉛と、カーボンブラックとよりなる導電性材料１３が分散、混入された複数層の層状発熱体１４と、該層状発熱体１４および前記電気絶縁材１２を層状に収容する可撓性を有する合成樹脂容器１５とにより形成される。
【００３２】
また、前記層状発熱体１４および電気絶縁材１２は、複数個が同心円的にかつ断面略円筒形の合成樹脂容器１５内に配列されている。このように、本実施形態１に用いる層状線熱体８は、層状発熱体１４および電気絶縁材１２が、複数個が同心円的にかつ断面略円筒形の合成樹脂容器１５内に配列されているので、外容積はコンパクトでありながら、複数層の層状発熱体１４は中心から外周に向かって放射状に均一に放熱し、熱伝導されるとともに中心から外周に複数層の各層状発熱体１４から放熱される熱は重畳的に放熱が行われ、全体的には大きな熱量が得られる。
【００３３】
本実施形態１の発熱体配索パネルは以上の構成からなり、以下施工例の一例を工程順に説明する。
【００３４】
本発明の実施形態１は、基本的には、コンクリートＣ２により形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群６,６,６・・・・が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間には通路７が形成された発熱体配索パネル１を敷設し、可撓性を有する層状線熱体８を前記通路７内に所望列、所望段に配索する。
【００３５】
この詳細を、鉄骨構造の建物に層状線熱体８を敷設する場合につき説明すると、
先ず、第１工程として、鉄骨構造の建物の骨組み材Ｈの上面にデッキ鋼板２を敷設する。
【００３６】
次いで、第２工程として、該デッキ鋼板２上に所望厚みｔ１のコンクリートＣ１を打設して支持層４を形成する。
【００３７】
このように、デッキ鋼板２上に例えばコンクリートＣ１を所望厚みｔ１に打設して支持層４を形成することにより、支持層４はデッキ鋼板２と一体に形成され、後述の上部構造物を構造堅牢に支持する。
【００３８】
この際、用いるコンクリートＣ１は、骨材として所望粒径の砂利、砂を用いるほか、骨材として蓄熱カプセルを用いて蓄熱作用を発揮するようにしてもよい。
【００３９】
その後、第３工程として、該コンクリートＣ１の上面にウレタンフォーム等の断熱層５を積層する。
【００４０】
それから、第４工程として、コンクリートＣ２により形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群６,６,６・・・・が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間には通路７が形成された本実施形態１の発熱体配索パネル１を前記断熱層５を介して敷設する。この断熱層５および発熱体配索パネル１は、床暖房を行うべき床面積の広さに対応して敷設するが、発熱体配索パネル１は縦横の寸法が異なる大きさのものを何種類か用意して現場状況に合わせて適当に選択して使用する。
【００４１】
そして、第５工程として、可撓性を有する層状線熱体８を前記通路７,７,７・・・内に所望列、所望段に配索する（図２参照）。
【００４２】
この際、本実施形態１の発熱体配索パネル１は、発熱体配索パネル１の表面に縦横に整列化して形成された平面略円柱形ないしは平面略円錐台形の多数の配索方向設定突出部群６,６,６・・・・の表面には、図４に示すように当該配索方向設定突出部群６,６,６・・・・の設置位置を表示する表示部１１が設けられているので、配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間に縦横に形成される通路７,７,７・・・に層状線熱体８を配索する場合に、専門的な知識を有しない一般施工業者等は表示部１１を手掛かりとして配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間に形成される通路７,７,７・・・のうち、配索すべき層状線熱体８に適う通路７を施工図面に表示される内容と施工現場での敷設状況、例えば暖房等の空気調和機の吹出口に近い個所であるとか、もしくは遠い個所であるとか、または日差しが入り易い窓に近い個所であるとか、もしくは遠い個所であるとかに対応して敷設個所を確認することにより、専門的な知識を有しない一般施工業者でも容易かつ確実に配索することができる。
【００４３】
そして、直線状に縦横に設けられた配索方向設定突出部群６,６,６・・・・；６,６,６・・・・間に形成された直線状の通路７,７,７・・・には層状線熱体８を直線状に配索する。また、配索方向設定突出部群６は、平面略円柱形ないしは平面略円錐台形に形成されているので、層状線熱体８の配索方向を変更する場合には、方向変更箇所に位置する配索方向設定突出部群６の曲率に沿って層状線熱体８を如何なる位置でも屈曲することにより層状線熱体８を所望方向に容易かつ迅速に配索方向を変更して層状線熱体８を配索することができる。
【００４４】
そして、一般施工業者でもこの通路７に層状線熱体８を迅速かつ確実に所望段、所望列に縦横に配索することができ、便利であるとともに施工効率は向上される。
【００４５】
その後、第６工程として、前記通路７内に配索した層状線発熱体８をメッシュ材９により覆う。
【００４６】
それから、第７工程として、該メッシュ材９の上面からセメントモルタル１０を所望厚みｔ２に打設することにより前記通路７内に層状線発熱体８をセメントモルタル１０により埋設、固化する。この際、セメントモルタル１０の厚みｔ２の調整は、床材３の設置高さに合わせて自由に設定することができる。また、メッシュ材９は、セメントモルタル１０が、固化後は補強機能を発揮し、セメントモルタル１０に強度を与え、ひび割れ、亀裂が生ずるのを防止する。
【００４７】
さらに、第８工程として、上面にフローリング、タイルカーペット等の床材３を敷設することにより、床暖房における層状線熱体８の配索作業を終える。
【００４８】
本発明の床暖房の発熱体の配索方法の実施形態１は以上のように、鉄骨構造の建物の骨組み材Ｈの上面に敷設したデッキ鋼板２と、フローリング、タイルカーペット等の床材３との間において、前記デッキ鋼板２の上には、所望厚みｔ１に打設したコンクリートＣ１よりなる支持層４を形成する。
【００４９】
そして、この支持層４の下方には、本実施形態１では、上面にウレタンフォーム等の断熱層５を介して表面に形成した配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間の通路７に層状線熱体８を所望列、所望段を配列したコンクリートＣ２よりなる発熱体配索パネル１を設ける。
【００５０】
さらに通路７内に配索した層状線熱体８をメッシュ材９により覆い、このメッシュ材９の上面からさらにセメントモルタル１０を所望厚みｔ２に打設することにより前記通路７内に層状線発熱体８をセメントモルタル１０により埋設、固化したので、施工工数が割合少なく、簡素化されて未熟練者でも容易かつ迅速に施工効率が良く施工が行えるとともに構造が堅牢な床暖房を形成することができる。
【００５１】
また、本実施形態１の層状線熱体８は、例えば図６、図７に示すように、極低温から高温領域まで広温度範囲にわたり耐温度特性、機械的特性、電気的特性、耐化学薬品性等に優れたポリイミド系樹脂よりなる防水性の電気絶縁材１２を介してラミネートされ、合成樹脂分散媒に黒鉛と、カーボンブラックとよりなる導電性材料１３が分散、混入された複数層の層状発熱体１４と、該層状発熱体１４および前記電気絶縁材１２を層状に収容する可撓性を有する合成樹脂容器１５とにより形成されるので、層状線熱体８は可撓性を発揮され、コンクリートＣ２により形成された発熱体配索パネル１の表面に縦横に整列化して形成した多数の配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間に形成する通路７,７,７・・・に迅速かつ確実に所望段、所望列に縦横に配索することができ、便利である。
【００５２】
この際、直線状に縦横に設けられた配索方向設定突出部群６,６,６・・・・；６,６,６・・・・間に形成された直線状の通路７,７,７・・・に層状線熱体８を配索する場合には直線状に配索する。また、配索方向設定突出部群６は、平面略円柱形ないしは平面略円錐台形に形成されているので、層状線熱体８の配索方向を変更する場合には、配索方向設定突出部群６の曲率に沿って如何なる位置においても層状線熱体８を屈曲することにより所望方向に容易かつ迅速に配索方向を変更して層状線熱体８を配索することができる。
【００５３】
そして、層状線発熱体８の配索作業は効率化され、施工効率は向上される。
【００５４】
また、本実施形態１は、前述のように、極低温から高温領域まで広温度範囲にわたり耐温度特性、機械的特性、電気的特性、耐化学薬品性等に優れたポリイミド系樹脂よりなる防水性の電気絶縁材１２を介してラミネートされ、合成樹脂分散媒に黒鉛と、カーボンブラックとよりなる導電性材料１３が分散、混入された複数層の層状発熱体１４と、該層状発熱体１４および前記電気絶縁材１２を層状に収容する可撓性を有する合成樹脂容器１５とにより形成されるので、特許文献２に記載の従来の床暖房のように、暖房を行うための熱媒体として、温水パイプ内に通す温水が、暖房開始から所望の設定温度の床暖房を行うまでの立ち上がり時間が遅くて応答性が悪く、しかも暖房時の設定温度の制御を行うのに容易ではなかったのとは異なり、電力を層状線熱体８に供給することにより、層状線熱体８の立ち上がり時間が早く、応答性が良くなり、暖房時の設定温度を容易に所望温度に設定して温度制御が容易に行える。
【００５５】
そして、本実施形態１に用いる層状線熱体８は、層状発熱体１４および電気絶縁材１２が、複数個が同心円的にかつ断面略円筒形の合成樹脂容器１５内に配列されているので、外容積はコンパクトでありながら、複数層の層状発熱体１４は中心から外周に向かって放射状に均一に放熱し、熱伝導されるとともに中心から外周に複数層の各層状発熱体１４から放熱される熱は重畳的に放熱が行われ、全体的には大きな熱量が得られ、効率良く、床暖房を行うことができる。
【００５６】
また、本実施形態１では、熱媒体として層状線熱体８を用いるものであり、温水を用いることにより、ボイラー等の加熱設備、弁、計器類等、さらには温水管相互の接続個所における漏水対策を必要とする特許文献２に記載の従来の床暖房設備とは異なり、加熱設備、弁、計器類、温水管等の部品を用いないので、これらの部品が破損したり、故障した場合に新たなものと交換するという手間と時間を要しないで済み、保守・点検は容易になる。
【００５７】
また、地震等における、配管類の亀裂や切断、液漏れ事故の心配がなく、安心して使用することができる。
【００５８】
しかも、本実施形態１の層状線熱体８は、支持層４となるコンクリートＣ１と、発熱体配索パネル１のコンクリートＣ２と、メッシュ材９の上面から打設されるセメントモルタル１０とにより上面および下面、左右の側面の周囲が囲まれて蓄熱作用を発揮するので、熱損失は少なく、効率良く、床暖房を行うことができ、クリーンで安全な床暖房が行えるるとともに構造堅牢になり、強度を発揮する。
【００５９】
そして、上記のように、支持層４となるコンクリートＣ１と、発熱体配索パネル１のコンクリートＣ２と、セメントパネル１０とが層状線熱体８に対して蓄熱作用を発揮するため、電力コストが低い深夜電力を用いて層状線熱体８を発熱させてコンクリートを暖め、その蓄熱作用を利用して床暖房を行うことにより、電力コストを低く、抑えることができ、鉄骨構造を骨組み材とする、例えばビル、マンション、工場等の建物の床暖房に実施するのに好適であるほか、例えばパソコン用の電源配線やランケーブルを床の下面に配索したいわゆるＯＡフロアを有するオフィスビルの床暖房としても好適である。
【００６０】
また、高齢化社会に適合した床暖房と言え、また、ホテルや学校、病院、老人ホーム等の施設の床暖房として好適である。
【００６１】
図１０ないし図１５は、本発明の床暖房の発熱体配索パネルを木造建築に適用した場合の実施形態２を示す。
【００６２】
この実施形態２は、根太材２０,２０間に断熱材２１を介して取付けられる支持金具２２と、該支持金具２２内に敷設され、表面には多数の配索方向設定突出部群６,６,６・・・・が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群６,６,６・・・・間には通路７が形成され、コンクリートＣ２により形成された発熱体配索パネル１と、前記通路７内に所望列、所望段に配索され、可撓性を有する層状線発熱体８と、前記通路７内に充填することにより前記層状線発熱体８を前記通路７内に埋設、固化するセメントモルタル等の接着剤１０′とにより構成される。なお、２３は大引材である。
【００６３】
なお、前記支持金具２２が、図１０に示すように断面略コ字形に形成されるか、または図１３に示すように、断面略Ｌ字形の金具構成材２２Ａ,２２Ａを対向して形成するようにしてもよい。
【００６４】
そして、本実施形態２において床暖房の発熱体の配索方法を述べると、先ず、根太材２０,２０間に断熱材２１を介して支持金具２２を取付ける。
【００６５】
次いで、該支持金具２２内に、コンクリートＣ２により形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群６,６,６・・・・が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間６,６,６・・・・には通路７が形成された発熱体配索パネル１を敷設する。
【００６６】
そして、可撓性を有する層状線発熱体８を前記通路７内に所望列、所望段に配索する。
【００６７】
さらに、セメントモルタル等の接着剤１０′を前記通路７内に充填することにより前記層状線発熱体８を前記通路７内に埋設、固化するほかは前記実施形態１の床暖房の発熱体配索パネル、および床暖房の発熱体の配索方法と同様の構成、作用、施工方法である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は暖房時の熱損失が少なく、暖房効率が良く、蓄熱性に優れ、また既に所望な温度になっているという暖房の立ち上がり応答性が非常に良好であるとともに暖房時の温度制御も迅速かつ確実に行え、また、保守・点検が容易であり、しかも、専門の知識を有しない一般の施工業者にも容易かつ確実に行え、施工性が良く、さらには設備費、施工費、製作コストが安価な用途・分野に適する。
【００６９】
そして、また本発明は、施工者の希望に合わせ、暖房の必要なエリア、不必要なエリアを簡単に指定することができ、施工が容易である。
【００７０】
さらに、省エネルギー時代にマッチした全館暖房における必要個所のみの暖房の有無も簡単に設定可能な床暖房方式を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は本発明の床暖房構造の実施形態１を示す拡大断面図である。
【図２】図２は同じく床材を省略した状態の施工例の一例を示す平面図である。
【図３】図３は同じく断面図である。
【図４】図４は本実施形態１で使用する発熱体配索パネルの一例を示す拡大平面図である。
【図５】図５は同じく発熱体配索パネルの拡大側面図である。
【図６】図６は同じく本実施形態１で使用する層状線熱体を示す長手方向の拡大断面図である。
【図７】図７は同じく拡大断面図である。
【図８】図８は同じく本実施形態１で使用する発熱体配索パネルの他例を示す拡大平面図である。
【図９】図９は同じく拡大側面図である。
【図１０】図１０は本発明の床暖房構造の実施形態２を示す拡大断面図である。
【図１１】図１１は同じく施工例の一例を示す平面図である。
【図１２】図１２は同じく断面図である。
【図１３】図１３は同じく本実施形態２で使用する支持金具の一例を示す拡大正面図である。
【図１４】図１４は同じく拡大平面図である。
【図１５】図１５は同じく拡大側面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 発熱体配索パネル
２ デッキ鋼板
３ 床材
４ 支持層
５ 断熱層
６ 配索方向設定突出部群
７ 通路
８ 層状線発熱体
９ メッシュ材
１０ セメントモルタル
１０′ セメントモルタル
１１ 表示部
２０ 根太材
２１ 断熱材
２２ 支持金具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄骨構造の建物の骨組み材の上面に敷設したデッキ鋼板と、フローリング、タイルカーペット等の床材と、前記デッキ鋼板上に、該床材との間に所望厚みに打設して形成されるコンクリートよりなる支持層と、該支持層の上面に設けられ、ウレタンフォーム等の断熱層を介して表面に形成した配索方向設定突出部群間の通路に可撓性を有する層状線熱体を所望列、所望段に配列するコンクリートよりなる発熱体配索パネルと、前記通路内に配索した層状線熱体を覆うメッシュ材と、該メッシュ材の上面から所望厚みに打設することにより前記通路内に層状線熱体を埋設、固化するセメントモルタルとにより形成されることを特徴とする床暖房構造。
【請求項２】
根太材間に断熱材を介して取付けられる支持金具と、該支持金具内に敷設され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成され、コンクリートにより形成された発熱体配索パネルと、前記通路内に所望列、所望段に配索され、可撓性を有する層状線熱体と、前記通路内に充填することにより前記層状線熱体を前記通路内に埋設、固化するセメントモルタル等の接着剤とにより構成されることを特徴とする床暖房構造。
【請求項３】
前記層状線熱体は、極低温から高温領域まで広温度範囲にわたり耐温度特性、機械的特性、電気的特性、耐化学薬品性等に優れたポリイミド系樹脂よりなる防水性の電気絶縁材を介してラミネートされ合成樹脂分散媒に黒鉛と、カーボンブラックとよりなる導電性材料が分散、混入された複数層の層状線熱体と、該層状線熱体および前記電気絶縁材を層状に収容する可撓性を有する合成樹脂容器とにより形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の床暖房構造。
【請求項４】
前記層状発熱体および電気絶縁材は、複数個が同心円的にかつ断面略円筒形の合成樹脂容器内に配列されたことを特徴とする請求項１,２,３に記載の床暖房構造。
【請求項５】
前記配索方向設定突出部群には、設置位置を表示する表示部が設けられたことを特徴とする請求項１,２,３,４に記載の床暖房構造。
【請求項６】
コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には可撓性を有する層状線熱体を縦横に配索する通路が形成されたことを特徴とする床暖房の発熱体配索パネル。
【請求項７】
コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを敷設する工程と、
可撓性を有する層状線熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程を含むことを特徴とする床暖房の発熱体の配索方法。
【請求項８】
鉄骨構造の建物の骨組み材の上面にデッキ鋼板を敷設する工程と、
該デッキ鋼板上に所望厚みのコンクリートを打設して支持層を形成する工程と、
該コンクリートの上面にウレタンフォーム等の断熱層を積層する工程と、
コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを前記断熱層を介して敷設する工程と、
可撓性を有する層状線発熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程を含むことを特徴とする床暖房の発熱体の配索方法。
【請求項９】
鉄骨構造の建物の骨組み材としてデッキ鋼板を敷設する工程と、
該デッキ鋼板上に所望厚みのコンクリートを打設して支持層を形成する工程と、
該コンクリートの上面にウレタンフォーム等の断熱層を積層する工程と、
コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを前記断熱層を介して敷設する工程と、
可撓性を有する層状線熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程と、
前記通路内に配索した層状線発熱体をメッシュ材により覆う工程と、
該メッシュ材の上面からセメントモルタルを所望厚みに打設することにより前記通路内に層状線熱体をセメントモルタルにより埋設、固化する工程と、
上面にフローリング、タイルカーペット等の床材を敷設する工程とから成ることを特徴とする床暖房の発熱体の配索方法。
【請求項１０】
根太材間に断熱材を介して支持金具を取付ける工程と、
該支持金具内に、コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを敷設する工程と、
可撓性を有する層状線熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程と、
セメントモルタル等の接着剤を前記通路内に充填することにより前記層状線熱体を前記通路内に埋設、固化することを特徴とする床暖房の発熱体の配索方法。
【請求項１１】
前記支持金具が、断面略コ字形に形成されるか、または断面略Ｌ字形の金具構成材を対向して形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の床暖房の発熱体の配索方法。
【請求項１】
鉄骨構造の建物の骨組み材の上面に敷設したデッキ鋼板と、フローリング、タイルカーペット等の床材と、前記デッキ鋼板上に、該床材との間に所望厚みに打設して形成されるコンクリートよりなる支持層と、該支持層の上面に設けられ、ウレタンフォーム等の断熱層を介して表面に形成した配索方向設定突出部群間の通路に可撓性を有する層状線熱体を所望列、所望段に配列するコンクリートよりなる発熱体配索パネルと、前記通路内に配索した層状線熱体を覆うメッシュ材と、該メッシュ材の上面から所望厚みに打設することにより前記通路内に層状線熱体を埋設、固化するセメントモルタルとにより形成されることを特徴とする床暖房構造。
【請求項２】
根太材間に断熱材を介して取付けられる支持金具と、該支持金具内に敷設され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成され、コンクリートにより形成された発熱体配索パネルと、前記通路内に所望列、所望段に配索され、可撓性を有する層状線熱体と、前記通路内に充填することにより前記層状線熱体を前記通路内に埋設、固化するセメントモルタル等の接着剤とにより構成されることを特徴とする床暖房構造。
【請求項３】
前記層状線熱体は、極低温から高温領域まで広温度範囲にわたり耐温度特性、機械的特性、電気的特性、耐化学薬品性等に優れたポリイミド系樹脂よりなる防水性の電気絶縁材を介してラミネートされ合成樹脂分散媒に黒鉛と、カーボンブラックとよりなる導電性材料が分散、混入された複数層の層状線熱体と、該層状線熱体および前記電気絶縁材を層状に収容する可撓性を有する合成樹脂容器とにより形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の床暖房構造。
【請求項４】
前記層状発熱体および電気絶縁材は、複数個が同心円的にかつ断面略円筒形の合成樹脂容器内に配列されたことを特徴とする請求項１,２,３に記載の床暖房構造。
【請求項５】
前記配索方向設定突出部群には、設置位置を表示する表示部が設けられたことを特徴とする請求項１,２,３,４に記載の床暖房構造。
【請求項６】
コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には可撓性を有する層状線熱体を縦横に配索する通路が形成されたことを特徴とする床暖房の発熱体配索パネル。
【請求項７】
コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを敷設する工程と、
可撓性を有する層状線熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程を含むことを特徴とする床暖房の発熱体の配索方法。
【請求項８】
鉄骨構造の建物の骨組み材の上面にデッキ鋼板を敷設する工程と、
該デッキ鋼板上に所望厚みのコンクリートを打設して支持層を形成する工程と、
該コンクリートの上面にウレタンフォーム等の断熱層を積層する工程と、
コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを前記断熱層を介して敷設する工程と、
可撓性を有する層状線発熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程を含むことを特徴とする床暖房の発熱体の配索方法。
【請求項９】
鉄骨構造の建物の骨組み材としてデッキ鋼板を敷設する工程と、
該デッキ鋼板上に所望厚みのコンクリートを打設して支持層を形成する工程と、
該コンクリートの上面にウレタンフォーム等の断熱層を積層する工程と、
コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを前記断熱層を介して敷設する工程と、
可撓性を有する層状線熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程と、
前記通路内に配索した層状線発熱体をメッシュ材により覆う工程と、
該メッシュ材の上面からセメントモルタルを所望厚みに打設することにより前記通路内に層状線熱体をセメントモルタルにより埋設、固化する工程と、
上面にフローリング、タイルカーペット等の床材を敷設する工程とから成ることを特徴とする床暖房の発熱体の配索方法。
【請求項１０】
根太材間に断熱材を介して支持金具を取付ける工程と、
該支持金具内に、コンクリートにより形成され、表面には多数の配索方向設定突出部群が縦横に整列化して突設され、該配索方向設定突出部群間には通路が形成された発熱体配索パネルを敷設する工程と、
可撓性を有する層状線熱体を前記通路内に所望列、所望段に配索する工程と、
セメントモルタル等の接着剤を前記通路内に充填することにより前記層状線熱体を前記通路内に埋設、固化することを特徴とする床暖房の発熱体の配索方法。
【請求項１１】
前記支持金具が、断面略コ字形に形成されるか、または断面略Ｌ字形の金具構成材を対向して形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の床暖房の発熱体の配索方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−２８８６６（Ｐ２００６−２８８６６Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０８５３４（Ｐ２００４−２０８５３４）
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（５９８１４６８５０）後藤電子 株式会社 (24)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（５９８１４６８５０）後藤電子 株式会社 (24)
【Ｆターム（参考）】
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