(57)【要約】【課題】  鋼製大引きに起因する結露を防止することができる鋼製大引きおよび床下の断熱構造を提供する。【解決手段】  中空状の鋼製大引き１であって、上壁１３の上方に突起部１７を有し、この突起部１７が床板３または根太等の部材を支持した時に、この突起部１７以外の上壁１３と床板等の部材との間に断熱空気層２１が形成される。突起部１７は、上壁１３の幅方向中央部に１つ形成されている。この鋼製大引き１を用いると、鋼製大引き１を介しての外気と床板等との間の伝熱量を低減することができ、鋼製大引きに起因する結露を防止することができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状の鋼製大引きであって、
上壁の上方に突起部を有し、この突起部が床板または根太等の部材を支持した時に、この突起部以外の前記上壁と前記部材との間に断熱空気層が形成されることを特徴とする鋼製大引き。
【請求項２】
前記突起部は、前記上壁の幅方向中央部に１つ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼製大引き。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の鋼製大引きに、床板が直接または根太を介して支持されていることを特徴とする床下の断熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼製大引きおよび床下の断熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６に示すように、鋼製大引き１に木製の根太２が支持され、この根太２に床板３が支持されている一般住宅においては、床板３の下側に板状の床下断熱材４が接着剤等を用いて設置されている。鋼製大引き１は、下壁１１に開口部１２を有する断面形状が略長方形状の角筒状に形成されており、床下断熱材４は、その上面が床板３の下面に接しているとともに、厚さは鋼製大引き１の高さより小さいので、鋼製大引き１の下部は外気と接している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、図７に示すように、根太２を介さずに、鋼製大引き１に床板３が直接支持されている場合も、床板３の下側に固定金具５等を用いて設置されている床下断熱材４は、その上面が床板３の下面に接しているとともに、厚さは鋼製大引き１の高さより小さいので、鋼製大引き１の下部は外気と接している。
また、図８に示すように、床下断熱材４の厚さが厚く、床下断熱材４の下面が鋼製大引き１の下端の位置まで延びるように設置される場合もある。
【０００４】
しかしながら、図６〜図８に示すような従来の床下の断熱構造においては、鋼製大引き１の一部が露出し、外気と接触しているので、木製大引きに比べて熱伝導率の大きい鋼製大引き１が、外気と床板３との間で熱を伝える熱橋となり、冬場は鋼製大引き１と接する床板３の内面や室内側表面に結露が生じ易く、また夏場は室内がエアコンで冷却されると鋼製大引き１表面に結露が生じ易いという問題がある。
【０００５】
なお、特許文献２〜４に、鋼製大引きの上壁が、平板状でなく凹凸状のものが記載されているが、これらの凹凸はビス止めによる変形代等を考慮して設けられたものであり、ビス止めをすることによって鋼材と木材との接触圧力が大きくなり接触熱抵抗が小さくなるので断熱性が悪くなってしまう。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９４９８１号公報
【特許文献２】特開平８−４２５３号公報
【特許文献３】特開２００１−７３５３２号公報
【特許文献４】特開２００２−１６７８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、鋼製大引きに起因する結露を防止することができる鋼製大引きおよび床下の断熱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】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の鋼製大引きは、中空状の鋼製大引きであって、上壁の上方に突起部を有し、この突起部が床板または根太等の部材を支持した時に、この突起部以外の前記上壁と前記部材との間に断熱空気層が形成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の鋼製大引きは、請求項１に記載の発明において、前記突起部は、前記上壁の幅方向中央部に１つ形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の床下の断熱構造は、請求項１または請求項２に記載の鋼製大引きに、床板が直接または根太を介して支持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の鋼製大引きおよび床下の断熱構造によれば、鋼製大引きで床板を直接または根太等を介して支持すると、床板または根太等に鋼製大引きの上壁の突起部だけが接し、この突起部以外の上壁と床板または根太等との間に断熱性能を有する空気層が形成されているので、鋼製大引きを介しての外気と床板または根太等との間の伝熱量を低減することができる。したがって、鋼製大引きに起因する結露を防止することができる。なお、この鋼製大引きで根太なしに直接床板を支持する場合に、特に顕著な結露防止効果を得ることができる。
さらに、鋼製大引きの上壁に設ける突起部を上壁の幅方向中央部に１つ設けるようにすると、特に良好な断熱性能を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、各図において同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略または簡略化する。
本発明の実施の形態に係る鋼製大引き１は、図１に示すように、鋼板をプレス成形またはロール成形することにより、断面形状が長方形の中空状に形成されたもので、下壁１１の幅方向中央部には、鋼製大引き１の長手方向に沿って延びる開口部１２が形成されている。この開口部１２の両側には、鋼板の幅方向の両縁部が下壁１１から内側に（上壁１３に向かって）略直角に折り曲げられて形成された一次折込部１４ａと、この一次折込部１４ａの先端からさらに開口部１２から離れる方向に（側壁１５，１５に向かって）折り曲げられて形成された二次折込部１４ｂとからなる折込部１４が設けられている。また、上壁１３の幅方向中央部には、上方に突出する突起部１７が１つ形成されている。この突起部１７は、断面形状がコ字状に形成され、鋼製大引き１の長手方向に沿って延びている。
【００１３】
図２は、本発明の実施の形態に係る床下の断熱構造を示す縦断面図である。
本実施の形態では、鋼製大引き１に床板３が根太を介することなく直接支持されている。床板３は、鋼製大引き１の突起部１７の上面に載せられており、鋼製大引き１の上壁１３の突起部１７以外の部分と床板３との間には、断熱のための空気層２１が形成されている。鋼製大引き１の両側の床板３の下側には、板状の床下断熱材４が接着剤等を用いて設置されている。床下断熱材４は、その上面が床板３の下面に接しているとともに、厚さが鋼製大引き１の高さより小さいので、鋼製大引き１の下部は外気と接している。
【００１４】
この床下の断熱構造にあっては、床板３を支持している鋼製大引き１が、床板３に上壁１３の突起部１７だけで接し、突起部１７以外の上壁１３と床板３との間に断熱性能を有する空気層２１が形成されているので、外気から鋼製大引き１を介して床板３に伝わる熱伝導が低減し、鋼製大引きに起因する結露を防止できる。
【００１５】
なお、上述の実施の形態では、鋼製大引き１は断面形状が長方形の中空状に形成されているが、これに限らず、鋼製大引は、上辺と下辺の長さが異なる台形の断面形状やその他の多角形の断面形状の中空状のものを用いてもよい。また、開口部１２は設けられていても、いなくともよい。また、鋼製大引きは、補強等のために各壁に溝を設けたり、あるいは波型の加工等を施してもよい。
また、上述の実施の形態では、鋼製大引き１に床板３が根太を介することなく直接支持されているものを示したが、根太を介して床板３を支持するようにしてもよい。
また、上述の実施の形態では、鋼製大引き１の上壁１３に突起部１７を１つ設けるようにしたが、複数個の突起部を設けるようにしてもよい。突起部を複数個設ける場合に、突起部を均等に設ける必要はなく、金型やロール等の加工上の制約により適宜決定すればよい。また、突起部１７の隅部に丸み等を設けてもよい。
【００１６】
次に、図２に示す床下の断熱構造について、幅Ｗ０（ｍｍ）および高さＨ０（ｍｍ）がそれぞれ、７５ｍｍおよび９０ｍｍの鋼製大引き１を用い、突起部１７の数、幅ｗ（ｍｍ）および高さｈ（ｍｍ）を種々変更して、伝熱解析を行った結果を、図３〜図５に示す。鋼製大引き１を構成する鋼板の厚さは１．２ｍｍ、下壁１１の開口部１２の幅は３５ｍｍである。また、床下断熱材４は押出法ポリスチレンフォーム３種で厚さ６５ｍｍである。熱伝導解析では、大引き中空部での空気の熱対流による伝熱効果も考慮した。
これらの図において、上面接触率（％）＝１００×ｗ（ｍｍ）／Ｗ０（ｍｍ）であり、比熱貫流率＝熱貫流率（Ｗ／ｍ２・Ｋ）／（上面接触率が１００％のときの熱貫流率（Ｗ／ｍ２・Ｋ））であり、比突起高＝ｈ（ｍｍ）／２０（ｍｍ）である。なお、比熱貫流率が小さい程、本発明による大引きを用いた床下断熱構造の断熱性能は良好となる。また、比突起高の定義中の２０ｍｍは、突起部の製作等を考慮して考えられる突起部の最大高さである。
【００１７】
図３は、突起部の幅の影響を調べたもので、突起部１７が１つの場合（図２の場合）および突起部１７が大引きの上壁１３の両端部に左右対称に２つの場合について、上面接触率と比熱還流率との関係を示す図である。なお、突起部１７が２つの場合、突起部の幅は各突起部１７の幅ｗを合計したものである。同図から分かるように、突起部の幅が小さくなるほど、すなわち鋼製大引き１の幅Ｗ０に対する突起部の幅の比が小さくなるほど、比熱貫流率が小さくなり、断熱性が良好となる。これは、突起部の幅が小さいほど、鋼製大引き１と床板３との接触幅が小さくなり、伝熱経路が狭くなるためと考えられる。
【００１８】
図４は、突起部の数と比熱貫流率との関係を示す図である。上面接触率および比突起高はそれぞれ、５６．５％および０．２５としている。すなわち、突起部の幅ｗおよび高さｈをそれぞれ、４２．４ｍｍおよび５ｍｍとしている。なお、突起部１７が複数個の場合は、各突起部１７の幅の合計を突起部の幅４２．４ｍｍとしている。同図から分かるように、突起部の幅および高さが同じ場合は、突起部１７の数が少ないほど、比熱貫流率が小さくなり、断熱性が良い。特に、突起部１７が１つの場合（図２の場合）には断熱効果が顕著である。これは、床板３と鋼製大引き１と床下断熱材４とで作られる空間において、突起部１７の数が増えると鋼製大引き１と空気層２１の接する面積が増加し、空気層２１の断熱層としての機能が低下してしまうためと考えられる。例えば、冬期では突起部１７の数が増えるほど空気層２１の温度が低下し床板３が冷えやすくなる。
【００１９】
図５は、突起部の高さと比熱貫流率との関係を示す図である。突起部１７の数および上面接触率（幅）はそれぞれ、１つおよび５６．５％（４２．４ｍｍ）としている。同図から分かるように、比突起高が０．５（突起部１７の高さｈが１０ｍｍ）を超えると比熱貫流率がほぼ一定になり、断熱効果がそれ以上良くならないので、突起部１７の高さｈは１０ｍｍ程度以下にすれば十分である。他方、比突起高が０．１５（突起部１７の高さｈが３ｍｍ）程度以下になると、比熱貫流率が急激に高くなっていくので、突起部１７の高さｈは３ｍｍ程度以上確保することが好ましい。したがって、突起部１７の製作上の経済性等を考慮しつつ良好な断熱性能を得るためには、突起部１７の高さｈは３〜１０ｍｍ程度にするのが好ましい。突起部１７の高さｈが３〜５ｍｍ程度でも十分実用的な断熱性能を得ることができるが、より良好な断熱性能を得るには５〜１０ｍｍ程度にするのが好ましい。なお、仮に、突起部１７の高さを２０ｍｍよりも大きくし、空気層２１が大きくなりすぎると、対流が生じて断熱効率が悪くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る鋼製大引きを示す横断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る床下の断熱構造を示す縦断面図である。
【図３】突起部の上面接触率と比熱還流率との関係を示す図である。
【図４】突起部の数と比熱貫流率との関係を示す図である。
【図５】突起部の高さと比熱貫流率との関係を示す図である。
【図６】従来の床下の断熱構造を示す図であり、隣り合って設けられた根太間の状態を示す縦断面図である。
【図７】従来の他の床下の断熱構造を示す縦断面図である。
【図８】従来のさらに他の床下の断熱構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    鋼製大引き
３    床板
１３    上壁
１７    突起部
２１    空気層
【図１】
2005325579.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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