(57)【要約】【課題】部屋の大きさや形状に関わらず導入することができ、安いランニングコストでむらなく床を温めることができる床暖房構造を提供する。【解決手段】床基盤としてのコンクリート基盤１上に耐圧版スラブ２が設けてある。耐圧版スラブ２上に縦横方向に一定に間隙を空けてグリッドポスト５が複数設けてある。グリッドポスト５上に構造用合板８が設けてあり、構造用合板８上に幅方向及び長手方向に一定の間隙を設けて複数のスペーサー９が設けてある。構造用合板８上のスペーサー９間の間隙に蛇行状に配設してある長尺の放熱パイプ１０が配設してある。そして、構造用合板８上に仕上げ材として耐熱フロア１１がスペーサー９を介して敷設してある。放熱パイプ１０は水を加温するヒートポンプと接続してあり、ヒートポンプから温水の供給を受けて床下で放熱することによって床暖房を行う。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
床基盤上に点在させて配設した基礎としての複数のグリッドポストと、該グリッドポストの上方に設けた仕上げ材と、該仕上げ材より下方に配設した放熱パイプと、からなる床暖房構造。
【請求項２】
床基盤上に配設した複数のＩ字型梁と、該Ｉ字型梁の上方に設けた仕上げ材と、該仕上げ材とＩ字型梁の間に配設した放熱パイプと、からなる床暖房構造。
【請求項３】
前記放熱パイプ内を循環する熱媒体は、ヒートポンプを用いて加温することを特徴とする請求項１又は２記載の床暖房構造。
【請求項４】
前記Ｉ字型梁上に板状体を設け、該板状体上に一定の間隙を設けて複数のスペーサーを配設し、該間隙に放熱パイプを蛇行状に配設したことを特徴とする請求項２又は３記載の床暖房構造。
【請求項５】
前記仕上げ材として耐熱フロアを用いたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の床暖房構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、建物に施工するヒートポンプを用いた温水式の床暖房構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、気温が下がる冬場において住宅等の建物の床を暖めて快適に過ごすことができるいわゆる床暖房がある。床暖房は種々存在し、主に用いられているのは埋め込み配管型、床暖房パネル敷設型である。
【０００３】
埋め込み配管型とは、床下にモルタル、石膏、コンクリート等からなる基礎を形成し、その内部に温水が流動する配管を埋め込み、その上に床仕上げ材を敷設する方法である。床暖房パネル敷設型とは、根太の上に床板を設け、その上に予め温水が流動するパイプを予め内設して形成してある床暖房パネルを敷設し、その上に床仕上げ材を敷設する方法である。
【特許文献１】特開２０００−８７５３９号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、埋め込み配管型は、配管をモルタル等に埋め込んであるから、配管の一部が破損等した場合、交換、修理するために大掛かりな工事が必要となり、コストがかかる。また、モルタル等を床下一面に流し込み硬化させ、さらに配管を設けるから相当な重量になり床下が湾曲するおそれがある。また、温水が循環する配管の放熱によって加温したモルタル等が一旦熱を貯えて放熱することにより床を暖めるから、温度コントロールにタイムラグが生じ、起動から床が温まるまでに時間を要する。また、急な温度変更を行うことができないし、停止してから床の温度が下がるまで相当な時間を要するという問題もある。さらに、湿式工法なので、乾燥するまでの養生期間が必要でそれが工程管理上の大きなネックとなる。
【０００５】
一方、床暖房パネル敷設型は、床暖房パネル自体が高値であるから導入に多大なコストがかかる。また、床暖房パネルの多くが半畳サイズ（８５０ｍｍ×８５０ｍｍ）又は一畳サイズ(８５０ｍｍ×１７００ｍｍ)の定形サイズのものが用いられているから、小さい部屋、特殊な形状の部屋には敷設することができず、床暖房を導入することができない場合がある。
【０００６】
さらに、上述の埋め込み配管型、床暖房パネル敷設型のどちらかであるかを問わず、多くの家屋では床下には布基礎が設けてあり、布基礎が床下空間を仕切って暖気が流動することができないから、効率よく家屋を温めることができず、さらに床暖房にむらができるという問題もある。
【０００７】
本考案は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもので、部屋の大きさや形状に関わらず導入することができ、安いランニングコストでむらなく床を温めることができる床暖房構造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】
【０００８】
上述した課題を解決するために構成した請求項１に係る本考案の手段は、床基盤上に点在して配設した基礎としての複数のグリッドポストと、該グリッドポストの上方に設けた仕上げ材と、該仕上げ材より下方に配設した放熱パイプとからなる。
【０００９】
また、請求項２に係る本考案の手段は、床基盤上に配設した複数のＩ字型梁と、該Ｉ字型梁の上方に設けた仕上げ材と、該仕上げ材とＩ字型梁の間に配設した放熱パイプとからなる。
【００１０】
そして、前記放熱パイプ内を循環する熱媒体はヒートポンプを用いて加温するとよい。
【００１１】
また、前記Ｉ字型梁上に板状体を設け、該板状体上に一定の間隙を設けて複数のスペーサーを配設し、該間隙に放熱パイプを蛇行状に配設するとよい。
【００１２】
さらに、前記仕上げ材として耐熱フロアを用いるとよい。
【考案の効果】
【００１３】
本考案は、上述の構成とすることにより以下の諸効果を奏する。
（１）グリッドポストを用いることによって、床下空間が仕切られず床下空間内を温まった空気が流動するので満遍なく均一に床暖房を行うことができる。
（２）Ｉ字型梁は強度が高く床暖房による熱や乾燥等によって変形し難くいから、長期間家屋を良好な状態に維持することができ、家屋の修繕コストの削減を図ることができる。
（３）乾式施工であるから、施工時期を問わず冬期を含めいつでも施工することができ、また、施工作業を簡略化し、工期を短くすることができる。
（４）熱効率が高く、二酸化炭素を排出しないヒートポンプで加温した熱媒体をパイプ内に循環させて床暖房を行うから、効率よく床暖房を行うことができ、また、環境への負荷を低く抑えることができる。
（５）熱媒体を床暖房を行うには十分な温度に加温しつつ、電気ボイラー等他の加温手段に比べて高温に加温しないヒートポンプを用いて床暖房を行うから、低温火傷の虞がない。
（６）定形の床暖房パネルを用いずに床下に放熱パイプを設ける構造にしたから、フロア釘を用いて仕上げ材を設けることが可能であり、様々な種類の仕上げ材を用いることができる。
（７）定形の床暖房パネルを用いずに床下に放熱パイプを設ける構造にしたから、小さい部屋、また、あらゆる形状の部屋に床暖房を導入することができる。
（８）放熱パイプを内蔵した床暖房パネルを用いず、スペーサーの間の間隙に放熱パイプを設ける構造にしたから、放熱パイプの修理、交換を容易に行うことができる。
（９）仕上げ材として耐熱性に優れた耐熱フロアを用いているから、長期間フロアを良好な状態に維持することができ、仕上げ材の修理、交換コストの削減を図ることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本考案の実施の形態を図面に基き説明する。図１及び図２は本考案に係る床暖房構造を設けた家屋の一階の床下の構造を示す図である。１は、地面の上に構築した床基盤としてのコンクリート基盤を示す。２は、該コンクリート基盤１上に設けた耐圧版スラブを示す。３は、該耐圧版スラブ２を囲繞するように設けた外周基礎を示す。そして、該外周基礎３には切欠状の通風口４、４・・・が複数形成してある。該通風口４は床下空間内に外気を取り入れるために形成したものである。５、５、・・・は、耐圧版スラブ２上に配設してあるグリッドポストを示す。該グリッドポスト５は縦方向及び横方向にそれぞれ一定の間隙を空けて複数設けてある。グリッドポスト５は、三面型金物ストッパー６を後述する上側躯体５Ａ、下側躯体５Ｂ及び耐圧版スラブ２に当接させてボルトナットで固定することにより立設してある。７は、冂型グリッドポストで、該冂型グリッドポスト７はグリットポスト５と同様に耐圧版スラブ２上に点在させて設け、公知のＬ型金物ストッパーで固定してある。
【００１５】
ここで、グリッドポスト５は、コンクリート、硬質プラスチック、鉄等を材料とした略コ字型の上側躯体５Ａと、同じく略コ字型の下側躯体５Ｂとからなり、該上側躯体５Ａと下側躯体５Ｂを嵌合することにより略十字型の柱状に構成してある。嵌合作業は建築現場で行う。このように２つの躯体から構成することにより、作業員が一人で容易に持ち運ぶことができる。
【００１６】
グリッドポスト５、７を用いることにより、布基礎を用いた場合とは異なり床下空間が仕切られないので、暖気は流動して満遍なく床下空間に行き渡ることができる。また、床下空間が仕切られないので、通気性が向上して腐朽菌の発生を抑えることができる。さらに広い作業スペースを確保することができるから建築作業、メンテナンス作業を容易に行うことができる。また、従来の基礎構造と比較して使用する材料量が少ないからコストダウンを図ることができ、さらに設置の際の作業量も従来の基礎構造と比較して少なくて済むため工期の短縮を図ることもできる。
【００１７】
８は、前記グリッドポスト５、７上に設けてある構造用合板を示す。該構造用合板８は複数の板状体を積層して構成してあり、アンカーボルト（図示せず。）を用いてグリッドポスト５、７上に固定することにより敷設してある。なお、本実施の形態では構造用合板８は上述の構成のものを用いているが、このような構成のものに限られず様々な板状体を用いることができる。例えば、板材の上に断熱材を設け、さらに該断熱材の上に放熱板を設けることにより構造用合板８を構成してもよい。断熱材としてはポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン等のプラスチック発泡体やグラスウール、ロックウール、フェノールフォーム等を用いることが可能である。
【００１８】
９、９・・・は、構造用合板８上に幅方向に一定の間隙を設けて配設してあるスペーサーを示す。該スペーサー９は長尺の棒状に形成した木材であり、建物の壁（図示せず。）との間、すなわち長さ方向にも一定の間隙が形成されるように設けてある。
【００１９】
１０は、構造用合板８上のスペーサー９間の間隙に蛇行状に配設してある長尺の放熱パイプを示す。放熱パイプ１０としては、熱伝導性に優れた銅管や耐久性、耐熱性に優れたポリブテン製パイプ、架橋ポリエチレン製パイプ等を用いることが可能である。放熱パイプ１０を固定するにはアルミニウムや銅で構成した熱伝導性テープ（図示せず。）を用いるとよい。また、放熱パイプ１０にはアルミシート等の熱伝導性に優れた熱シートを被覆してもよい。
【００２０】
そして、構造用合板８上に仕上げ材として、耐熱性に優れた耐熱フロア１１がスペーサー９を介して敷設してある。仕上げ材とは、フロアとして直接人の目に触れる表面材料であり、耐熱フロア１１の他に板、タイル、無垢材や集成材等を加工したフローリング、床用シート、緑甲板等を幅広く用いることも可能である。定形の床暖房パネルを用いた場合とは異なり、フロア釘を用いて仕上げ材を設けることが可能であるから、様々な種類の仕上げ材を用いることができる。家屋の一階の床構造は上述のように構成してあるが、上述の構造に限られず、本考案の範囲を逸脱しない範囲で様々な床構造を用いることができる。
【００２１】
図３及び図４は、本考案に係る床暖房構造を設けた家屋の二階以上の高層階の床下の構造を示す図である。２１は床基盤としての天井ボードを示す。２２、２２、・・・は、該天井ボード２１上に所定の間隙を設けて複数の立脚してあるＩ字型梁を示す。該I字型梁２２としてはＴＪＩ（登録商標）を用いている。I字型梁２２は、長尺の平板状に形成した木質のウェブ２２Ａと該ウェブ２２Ａの上縁と下縁にそれぞれ設けた木質のフランジ２２Ｂ、２２Ｃとから断面略Ｉ字型になるように構成してある。
【００２２】
ウェブ２２ＡとしてはＯＳＢ（Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｔａｎｄ  Ｂｏａｒｄ）を用いている。ＯＳＢとは、薄い木材、細かく砕いた木材を樹脂製接着剤で固化して板状に成形したものであり、強度が高く価格が低い点が特徴である。フランジ２２Ｂ、２２ＣとしてはＬＶＬ（Ｌａｍｉｎａｔｅｄ  Ｖｅｎｎｅｒ  Ｌｕｍｂｅｒ）を用いている。ＬＶＬとは、複数の薄い単板を全ての繊維方向が平行になるように積層接着した単板積層材である。ウェブ２２Ａの上下縁にフランジ２２Ｂ、２２Ｃを設けることによって曲げ剛性が大きく向上する。ウェブ２２Ａは主にせん断力に対して抗力を発揮し、フランジ２２Ｂ、２２Ｃは主に横方向に曲げようとする力に対して抗力を発揮する。したがって、従来の梁に比べて収縮、たわみ、ねじれ等の発生を低減することができる。なお、I字型梁２２は軽量であるから運搬、架設作業を容易に行うことができる。
【００２３】
２３は、I字型梁２２を介して設けてある構造用合板を示す。該構造用合板２３は上述した一階の床構造で用いたものと同じものを用いている。ただし、構造用合板２３は一階と同じものに限られない。家屋の構造等を考慮して一階と二階で異なる合板を用いてもよい。２４、２４・・・は、該構造用合板２３上に前記I字型梁２２と同様に幅方向に一定の間隙を設けて配設してあるスペーサーを示す。該スペーサー２４は長尺の棒状に形成した木材であり、建物の壁（図示せず。）との間、すなわち長さ方向にも一定の間隙が形成されるように設けてある。
【００２４】
２５は、スペーサー２４間の間隙に蛇行状に配設してある放熱パイプを示す。該放熱パイプ２５としては、一階の床構造で用いたものと同じく熱伝導性に優れた銅管や耐久性、耐熱性に優れたポリブテン製パイプ、架橋ポリエチレン製パイプ等を用いることが可能である。ただし、一階の床構造で用いたものと異なるパイプを用いてもよい。放熱パイプ２５を固定するにはアルミニウムや銅で構成した熱伝導性テープ（図示せず。）を用いるとよい。また、該放熱パイプ２５にはアルミシート等の熱伝導性に優れた熱シートを被覆してもよい。
【００２５】
そして、スペーサー２４上に仕上げ材として耐熱性に優れた耐熱フロア２６が敷設してある。仕上げ材としては、耐熱フロア２６の他に板、タイル、無垢材や集成材等を加工したフローリング、床用シート、緑甲板等を幅広く用いることが可能である。このようにして家屋の二階以上の高層階の床構造が構成してある。
【００２６】
図５は、本考案に係る床暖房構造を設けた家屋の一部を示す図である。３１は家屋を示す。３２は、床暖房用の熱媒体としての温水を加温するためのヒートポンプを示す。３３は、該ヒートポンプ３２を構成する熱交換ユニットを示し、該熱交換ユニット３３は家屋３１内に設けてある。熱交換ユニット３３内には図６に示す温水用熱交換器３４、膨張弁３５が設けてある。３６はヒートポンプ３２を構成する屋外ユニットを示し、該屋外ユニット３６は家屋３１外に設けてある。屋外ユニット３６内には後述する空気用熱交換器３７、圧縮機３８が設けてある。かくして、ヒートポンプ３２は屋内に設けた熱交換ユニット３３と屋外に設けた屋外ユニット３６とから構成してある。
【００２７】
３９は、一端を熱交換ユニット３３に接続し、他端を床下に蛇行状に配設してある放熱パイプ１０（２５）に接続した温水送り配管を示す。４０は、一端を放熱パイプ１０（２５）に接続し、他端を熱交換ユニット３３に接続してある温水戻り配管を示す。４１は、温水を流路内で循環させるために温水送り配管３９に設けた循環ポンプである。４２は、温水戻り配管４０に設けてある熱導弁を示し、該熱導弁４２は後述する温度コントローラー４３と電気的に接続してある。このようにして熱交換ユニット３３から温水送り配管３９を介して放熱パイプ１０（２５）に温水が送給され、温水戻り配管４０を介して温水が熱交換ユニット３３に戻る流路が形成してある。
【００２８】
４３は、家屋３１の壁に設けた温度コントローラーを示す。該温度コントローラー４３は内部に温度センサーと制御部（図示せず。）を内蔵しており、該温度センサーで検出した床暖房の温度が温度コントローラー４３のディスプレイに表示されるようにしてある。そして、温度コントローラー４３は、前記熱導弁４２と電気的に接続してあり、使用者が温度コントローラー４３で所望の温度を設定すると温度センサーが床暖房の温度を検知して、制御部が制御信号を送って熱導弁４２を開閉することにより、放熱パイプ１０（２５）への温水の供給量を調節し、温度制御を行う。
【００２９】
図６は、熱交換ユニット３３と屋外ユニット３６からなるヒートポンプ３２の構成図である。屋外ユニット３６内の空気用熱交換器３７と圧縮機３８が接続してあり、圧縮機３８と熱交換ユニット３３の温水用熱交換器３４が接続してあり、温水用熱交換器３４と膨張弁３５が配管接続してあり、膨張弁３５と空気用熱交換器３７を配管接続することによって循環路を形成し、該循環路内を冷媒が流動している。冷媒としてはＣＯ２、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−６００ａ（イソブタン）等を用いることができる。
【００３０】
そして、温水用熱交換器３４には、温水送り配管３９及び温水戻り配管４０を介して、放熱パイプ１０（２５）が接続してある。このようにして熱交換ユニット３３と屋外ユニット３６とからヒートポンプ３２が構成してある。なお、本実施の形態では、屋外ユニット２３を一機設けているが、一機に限らず、家屋が大きい場合、暖房能力が不足していると判断した場合は複数の屋外ユニット３６を設けて複数を同時稼動させるようにしてもよい。
【００３１】
本考案の実施の形態は上述の構成からなっており、次にその作用について説明する。冬期に気温が下がり家屋３１を床暖房で温めようとする場合は、熱交換ユニット３３と屋外ユニット３６、循環ポンプ４１を起動する。起動すると循環ポンプ４１の作用により温水が放熱パイプ１０（２５）内を循環する。屋外ユニット３６の空気用熱交換器３７は屋外から外気を吸引し、冷媒がその外気から熱を吸収し、冷媒は圧縮機３８へ送られる。そして、冷媒は圧縮機３８で圧縮されることにより高温になる。次に高温になった冷媒は熱交換ユニット３３の温水用熱交換器３４に送られる。そして、温水用熱交換器３４内で熱交換により放熱パイプ１０（２５）を循環している温水を加温する。熱交換により温度が下がった冷媒は膨張弁３５へ送られて圧力を下げてさらに温度が下がった後に再び屋外ユニット３６の空気用熱交換器３７へ送られる。このようにして冷媒は空気用熱交換器３７、圧縮機３８、温水用熱交換器３４、膨張弁３５からなる流路内を循環している。
【００３２】
上述のようにして空気用熱交換器３７で温められた温水は放熱パイプ１０（２５）内を流動して家屋３１の床下で放熱することにより床暖房を行う。そして、放熱によって温度が下がった温水は温水用熱交換器３４に送給されて再び加温され床暖房パイプ８内を循環する。
【００３３】
本考案に係る床暖房構造は、基礎としてグリッドポスト５、７を用いることによって、布基礎を用いる場合とは異なり床下空間が仕切られていない。したがって、放熱パイプ１０（２５）が放熱して暖気が発生すると床下空間内で暖気が流動して隅々まで行き渡るので、満遍なく均一に床を暖めることができる。
【００３４】
床暖房パネルを用いず、床下に放熱パイプ１０（２５）を蛇行状に配設するという構成にしてあるので、床暖房パネルを敷設することができない小さい部屋、特殊な形状の部屋にも床暖房を導入することができる。
【００３５】
ヒートポンプ３２は電気式、灯油式等の他の温水加温システムに比べて温水の温度が高くならないので、ヒートポンプ３２を床暖房に用いることによって十分な床暖房温度を確保しながらも低温火傷を防ぐことができる。また、ヒートポンプ３２を用いることによって、電気式、灯油式等の温水加温システムに比べランニングコストを低く抑えることができる。さらに、ヒートポンプ３２は二酸化炭素を排出しないから環境への負荷を低く抑えることができる。
【００３６】
床暖房の温度を検出する温度センサー及び制御部を内蔵した温度コントローラー４３と電気的に接続してある熱導弁４２を温水戻り配管４０に設けてあるので、床暖房の温度を下げたい場合は、温度コントローラー４３で熱導弁４２を制御して放熱パイプ１０（２５）への温水供給を停止する。温水の供給停止により床が加温されないので、部屋の温度を下げることができる。床暖房の温度を上げたい場合は温度コントローラー４３で熱導弁４２を制御して、温水を放熱パイプ１０（２５）へ送ればよい。このようにして床暖房の温度を調節することができる。また、温度コントローラー４３により所望の温度を設定すると、温度センサーが制御部を介して熱導弁４２を作動させることにより所望の温度を保持する。
【００３７】
本考案は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、ヒートポンプ３２は外気の熱を利用するものに限らず、地熱を利用するヒートポンプを用いてもよい。また、ヒートポンプ３２は屋内に設ける熱交換ユニット３３と、屋外に設ける屋外ユニット３６とから構成するものに限られず、一体型のヒートポンプを用いてもよい。さらに、家屋内に床置き型パネルヒーター、壁掛けタイプのパネルヒーター、タオルハンガータイプの暖房器具を設けて、床暖房と併用してそれらにも温水を供給して家屋の暖房を行ってもよい。
【００３８】
なお、床基盤としてはコンクリート基盤１を例に挙げたが、コンクリートを打たない土間構造の基盤であってもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本考案の実施の形態に係る床暖房構造を示す一部を破断した分解斜視図である。
【図２】床暖房構造を示す断面図である。
【図３】二階以上の高層階の床暖房構造を示す一部を破断した斜視図である。
【図４】二階以上の高層階の床暖房構造を示す断面図である。
【図５】本考案に係る床暖房構造を設けた家屋を示す斜視図である。
【図６】熱交換ユニットと屋外ユニットからなるヒートポンプの構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
１            コンクリート基盤
５、７                      
グリッドポスト
８、２３      構造用合板
１０、２５    放熱パイプ
１１、２６    耐熱フロア
２１          天井ボード
２２          Ｉ字型梁
２４          スペーサー
【図１】
0003148300.tif 000003
【図２】
0003148300.tif 000004
【図３】
0003148300.tif 000005
【図４】
0003148300.tif 000006
【図５】
0003148300.tif 000007
【図６】
0003148300.tif 000008