(57)【要約】【課題】建物の基礎に温媒循環式の蓄熱体を設けることで、上層階の部屋ごとに蓄熱体を設けることなく、下層階と上層階の部屋ごとを適切に暖める。【解決手段】屋外の外気が熱交換換気機器１２の屋外吸気口１３から吸い込まれてフィルタで塵埃を除去された後に吸気管１５の吹出口１６から蓄熱体２６に向けて吹き出され、蓄熱体２６で暖められた内気の一部が各部屋６の吸込口１９から部屋６に導入され、各部屋６の暖かな内気の一部が天井の吸込口１８に吸い込まれる一方、上記蓄熱体２６で暖められた内気の別の一部が空間Ａ；Ｂ；Ｃを経由して屋根裏Ｄの吸込口１８に吸い込まれた後に熱交換換気機器１２で外気を暖めながら屋外に排出され、塵埃の除去されて暖められた内気の循環で健康的に暖房された居住空間を作ることができる。【選択図】        図３
2004271122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の基礎に硬質断熱材を介在させて蓄熱体を基礎の上に構築される建物における部屋の床との間に空間を存在させた形態に設け、蓄熱体の内部と建物の外部に設置したボイラーとに当該ボイラーで加熱された温媒を循環することで蓄熱体を暖めることを特徴とする床暖房装置。
【請求項２】
温媒を循環する輸送管を蛇行配管して埋設したコンクリートを主材料としたことを特徴とする請求項１に記載の床暖房装置に使用される蓄熱体。
【請求項３】
現場で基礎の上に敷設された硬質断熱材の上に輸送管が蛇行配管された後に、蓄熱体の主材料であるコンクリートが現場打ちされることを特徴とする蓄熱体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建物の床暖房装置とそれに使用される蓄熱体および蓄熱体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の建物の床暖房装置は床支持体の上に発熱パネルを搭載し、発熱パネルの上に床仕上材を敷設し、電力が発熱パネルに供給されることで、発熱パネルが熱を発生し、その熱が床仕上材を暖めている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−２１３４９号公報（第１頁、要約、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例は人の歩く床仕上材を発熱パネルで直接的に暖める構造であるため、例えば、２階建て以上の建物の場合には、２階以上における部屋ごとの床仕上材にも発熱パネルを敷設する必要があるという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、建物の基礎に温媒循環式の蓄熱体を設けることで、上層階の部屋ごとに蓄熱体を設けることなく、下層階と上層階との部屋ごとを適切に暖めることができる床暖房装置とそれに使用する蓄熱体および蓄熱体の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る床暖房装置は、建物の基礎に硬質断熱材を介在させて蓄熱体を基礎の上に構築される建物における部屋の床との間に空間を存在させた形態に設け、蓄熱体の内部と建物の外部に設置したボイラーとに当該ボイラーで加熱された温媒を循環することで蓄熱体を暖めることによって、上層階の部屋ごとに蓄熱体を設けることなく、下層階と上層階との部屋ごとを適切に暖めることができる。本発明に係る床暖房装置に使用される蓄熱体は温媒を循環する輸送管を蛇行配管して埋設したコンクリートを主材料としたことによって、蓄熱体が輸送管から伝達された熱で全体的に一様に暖められ、その暖められた蓄熱体が蓄熱体の上に空間を介して設けられた建物における部屋の床を全体的に一様に暖めることができる。本発明に係る蓄熱体の製造方法は現場で基礎の上に敷設された硬質断熱材の上に輸送管が蛇行配管された後に、蓄熱体の主材料であるコンクリートが現場打ちされることによって、工場生産された蓄熱体を現場に運んで設置する場合に比べ、基礎の蓄熱体を設けるべき位置に蓄熱体を適切に設置することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１から図３は一実施形態であって、図１は床暖房装置２１における蓄熱体２６を縦方向に切断した断面を示し、図２は建物１における１階の各部屋６に対する輸送管２５の平面的な配管を示し、図３は建物１を縦方向に切断した断面を示す。
【０００８】
図３を参照し、第１種換気装置１１および床暖房装置２１を備えた建物１について２階建ての家屋を例として説明する。建物１はべた基礎と呼ばれるコンクリートからなる基礎２の上に柱３を建て、柱３の上に屋根４を載せ、柱３の外側に外壁５を形成し、柱３と屋根４および外壁５で囲まれた内部に下層階である１階の部屋６と上層階である２階の部屋６とを備える。図示は省略したが、建物１は外壁５の内側および屋根４の内側に図外の断熱材を敷設した外断熱構造になっている。
【０００９】
第１種換気装置１１は熱交換換気機器１２と吸気管１５および排気管１７を備える。熱交換換気機器１２は図外のフィルタとモータとファンおよび熱交換体を内蔵した構造であって、部屋６を形成する内壁７と外壁５との間に形成された空間Ａに配置されて外壁５に取り付けられる。熱交換換気機器１２の屋外吸気口１３と屋外排気口１４は外壁５を貫通して外壁５の外側に突出する。熱交換換気機器１２における図外の屋内吸気口に接続された吸気管１５は内壁７と外壁５との間に形成された空間Ａを経由して基礎２と１階の部屋６における床８との間に形成された空間Ｂに配管される。吸気管１５は床暖房装置２１の蓄熱体２６に対応する吹出口１６を備える。熱交換換気機器１２における図外の屋内排気口に接続された排気管１７は内壁７と外壁５との間に形成された空間Ａを経由して屋根裏Ｄに配管される。排気管１７には屋根裏Ｄや１階の部屋６における天井および２階の部屋６における天井のそれぞれに開口された吸込口１８を備える。１階および２階の部屋６のそれぞれにおける内壁７には吸込口１９が部屋６の内壁７における下部に形成される。
【００１０】
そして、第１種換気装置１１にあっては、熱交換換気機器１２のモータがファンを回転することで、屋外の外気が屋外吸気口１３から吸い込まれてフィルタで塵埃を除去され、この塵埃の除去された外気が吸気管１５を経由して吹出口１６から蓄熱体２６に向けて吹き出される。この吹出口１６から吹き出された外気は蓄熱体２６に接触し、蓄熱体２６で暖められた内気となる。この温められた内気の一部は各部屋６の吸込口１９から部屋６に導入され、各部屋６の暖かな内気の一部が各部屋６の天井における吸込口１８に吸い込まれる。また、上記蓄熱体２６で暖められた内気の別の一部が各部屋６の内壁７どうしの間に形成された空間Ｃや各部屋６の内壁７と外壁５との間に形成された空間Ａを経由して屋根裏Ｄにおける吸込口１８に吸い込まれる。このように蓄熱体２６で温められた清浄な内気が矢印で示すように建物１の内部を循環して１階および２階の部屋６を内側および外側から温めるので、暖房の必要な季節において、塵埃の除去されて暖められた内気の循環で健康的に暖房された居住空間を作ることができる。上記吸込口１８に吸い込まれた内気が排気管１７を経由して屋外排気口１４から屋外に排出される場合に、熱交換換気機器１２における熱交換体が排気管１７から屋外排気口１４に送られる内気の熱と屋外吸気口１３から吸気管１５に送られる外気の熱とを交換する。このように吹出口１６から蓄熱体２６に吹き付けられる外気が熱交換換気機器１２による内気との熱交換で温められているので、外気を温める蓄熱体２６の負担が軽減される。
【００１１】
床暖房装置２１は水と不凍液との混合された温媒を閉鎖管路に循環させる構造であって、ボイラー２２と輸送管２５および蓄熱体２６を備える。ボイラー２２は図外の熱源とモータとポンプと熱交換器および制御部を備えた構造であって、屋外に設置される。蓄熱体２６は基礎２における１階の部屋６と対応して設けられる。輸送管２５の一端はボイラー２２の吐出口２３に接続され、輸送管２５の他端はボイラー２２の取入口２４に接続され、輸送管２５の中間部は蓄熱体２６に埋設される。ボイラー２２のポンプおよび熱交換器や輸送管２５には温媒が封入されている。熱交換管を加熱するボイラー２２の熱源としては電気でもよいが、灯油のような燃料を使用すればボイラー２２の維持費が電気よりも安くなる。そして、床暖房装置２１では、ボイラー２２のモータがポンプを駆動することで、温媒が輸送管２５からボイラー２２の熱交換管に送られ、熱源で加熱された熱交換管が温媒を暖め、暖められた温媒が輸送管２５で蓄熱体２６に送られて蓄熱体２６を暖める一方、蓄熱体２６で熱を奪われて冷えた温媒が輸送管２５からボイラー２２の熱交換管に送られる。ポンプと熱交換管および輸送管２５が上記閉鎖管路を形成する。ボイラー２２の制御部は蓄熱体２６と１階の部屋６の床８との間における空間Ｂに設置された図外の温度感知器から入力された検出温度が人の操作で制御部に設定された目標温度となるように熱源をフィードバック制御する。例えば、人が目標温度を例えば２３℃と設定した場合、制御部は検出温度が目標温度よりも低ければ熱源を駆動し、その熱源の駆動後に、検出温度が目標温度より例えば２℃高い温度に到達すると、熱源の駆動を停止し、その熱源の停止後に、検出温度が目標温度より例えば２℃低い温度に到達すると、熱源を駆動するというようになっている。
【００１２】
よって、床暖房装置２１の温媒で暖められた蓄熱体２６が第１種換気装置１１の熱交換換気機器１２で暖められて蓄熱体２６に向けて吹き出された外気を暖めることで、暖められた内気を作る。この暖められた内気の一部は各部屋６の内装の周囲に形成された空間Ａ；Ｂ；Ｃを経由して屋根裏Ｄに向けて上昇する過程で、各部屋６の内装を暖める。また、上記蓄熱体２６で暖められた内気の別の一部は各部屋６の吸込口１８から各部屋６に導入される。このように、第１種換気装置１１による空気の流れと床暖房装置２１による暖気生成との有機的な組み合わせによって、暖房の必要な季節に、各部屋６を快適な居住空間にすることができる。床暖房装置２１が輸送管２５とボイラー２２とに封入されて循環する温媒をボイラー２２の熱交換器で暖める構造であるので、温媒を暖めるボイラー２２における熱源の消費量を低減することができる。
【００１３】
図１を参照し、床暖房装置２１における蓄熱体２６の内部構造について説明する。硬質断熱材２７が基礎２における一方の基礎部２８と他方の基礎部２８とこれらの基礎部２８に連接されたスラブ部２９との内側に敷設される。硬質断熱材２７は封袋にガラスウールのような断熱材繊維を密封したような圧縮性に富む形態ではなく、断熱材料を樹脂成形で工場生産された圧縮されづらい形態に形成された押出発泡ポリスチレンフォームのような板状であって、その板状の硬質断熱材２７が現場で養生の終わった基礎２に施工される。硬質断熱材２７の上には鉄筋としてのワイヤメッシュ３０が敷設される。輸送管２５は例えば三菱産資株式会社製の商品名Ｏ２ストップたる架橋ポリエチレン管が使用され、ワイヤメッシュ３０の上に蛇行した配管形態で敷設される。ワイヤメッシュ３０に敷設された輸送管２５は軟鉄からなる図外の結束線でワイヤメッシュ３０に結束されることによって、輸送管２５がワイヤメッシュ３０に固定される。
【００１４】
ワイヤメッシュ３０の上に敷設された輸送管２５の両端部は基礎部２８に上端面から下方に窪むように形成された切欠部３２および硬質断熱材２７に形成され貫通孔３３から隣のスラブ部２９の方向に引き出される。その状態において、蓄熱体２６の材料であるコンクリートが現場打ちされる。具体的には、蓄熱体２６の材料である混練された生コンのようなコンクリートが硬質断熱材２７で囲まれた空間に流し込まれて養生されることで、ワイヤメッシュ３０と輸送管２５および結束線をコンクリートに埋め込んだ形態の蓄熱体２６が形成される。基礎部２８は図３における建物１の土台を載せる部分である。スラブ部２９は図３における各部屋６の床８と空間Ｂを形成しつつ上下方向に対応する部分である。切欠部３２は貫通孔であってもよいが、上方の開放された切欠部３２であれば、輸送管２５の中間部を上方から切欠部３２に挿入すればよいので、輸送管２５の一端から挿入しなければならない貫通孔に比べて、輸送管２５の配管作業が容易である。貫通孔３３は上方の開方された切欠部であってもよいが、上方の閉鎖された貫通孔３３であれば、貫通孔３３の周りの硬質断熱材２７が空間に流し込まれた蓄熱体２６の材料であるコンクリートを基礎部２８の方に溢れ出ないように型枠の働きを行う。蓄熱体２６がべた基礎と呼ばれる基礎２に硬質断熱材２７を介在させて形成されているので、地面からの湿気による影響を受けない。蓄熱体２６と基礎２のスラブ部２９との間に配置された断熱材が硬質断熱材２７であるので、蓄熱体２６の材料である生コンのようなコンクリートが現場打ちされる場合に硬質断熱材２７が当該現場打ちされるコンクリートに対しワイヤメッシュ３０や輸送管２５を設置形態で適切な位置に支持することができる。硬質断熱材２７の上に図外のスペーサを置き、そのスペーサの上にワイヤメッシュ３０を置くことで、ワイヤメッシュ３０および輸送管２５を蓄熱体２６の内部に埋め込む形態であっても、同様に適用することができる。
【００１５】
図２を参照し、建物１における１階の各部屋６に対する輸送管２５の配管について説明する。輸送管２５はボイラー２２の吐出口２３から基礎部２８および硬質断熱材２７（図１参照）を外側から或る１つの部屋６と対応する部分の側に貫通し、その１つの部屋６と対応する部分で蛇行しつつ配管された後、当該１つの部屋６と隣のもう１つの部屋６との境にある基礎部２８および硬質断熱材２７を貫通して隣の１つの部屋６と対応する部分で蛇行しつつ配管された後、上記隣の１つの部屋６と更なる隣の１つの部屋６との境にある基礎部２８および硬質断熱材２７を貫通して更なる隣の１つの部屋６と対応する部分で蛇行しつつ配管されというように、各部屋６と対応する部分で蛇行しつつ配管され、最後の部屋６と対応する部分から基礎部２８および硬質断熱材２７を外側に貫通してボイラー２２の取入口２４に至る。各部屋６と対応する部分において、野菜の熱的な劣化を防止するために、輸送管２５は台所の野菜を収納する部分に配管されない。また、輸送管２５が居間や食堂などの人の行き交う部分や座る部分および寝る部分などの居住部分には蛇行する輸送管２５どうしの間隔を均等となるように配管されることで、居住部分を一様な温度で全体的に温めることができる。よって、蓄熱体２６が蛇行配管された輸送管２５から伝達された熱で全体的に一様に暖められ、その暖められた蓄熱体２６が蓄熱体２６の上に空間Ｂを介して設けられた建物１における１階の部屋６の床８を全体的に一様に暖めることができる。図２において、３４は玄関の土間、３５は便所、３６は洗面所、３７は浴室、３９はキッチンセットを示す。
【００１６】
上記のように基礎２の作られた建築現場において、硬質断熱材２７の設置、ワイヤメッシュ３０の設置、輸送管２５の配管、図外の結束線による結束、生コンのようなコンクリートの打設などの施工を順に行うことによって、蓄熱体２６が現場で作られるので、工場生産された蓄熱体２６を現場に運んで設置する場合に比べ、蓄熱体２６が基礎２の蓄熱体２６を設けるべき位置に適切に設置できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の床暖房装置の蓄熱体を示す縦断面図。
【図２】同実施形態の輸送管の配管を示す平面図。
【図３】同実施形態の建物を示す縦断面図。
【符号の説明】
１  建物
２  基礎
２２  ボイラー
２５  輸送管
２６  蓄熱体
２７  硬質断熱材
【図１】
2004271122.tif 000003
【図２】
2004271122.tif 000004
【図３】
2004271122.tif 000005