(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート等を施設する床の当該コンクリートの中に両端を閉鎖可能なパイプ状容器を多数本並べて埋設し、これら各々のパイプ状容器の中に各々水を充填した袋状容器を収容したコンクリート等の床構造において、各々の袋状容器に充填された水に伝熱する熱源が設けられ、かつ当該熱源は袋状容器の内側に配設されたことを特徴とするコンクリート等の床構造。
【請求項２】
コンクリート等を施設する床の当該コンクリートの中に両端を閉鎖可能なパイプ状容器を多数本並べて埋設し、これら各々のパイプ状容器の中に各々水を充填した袋状容器を収容したコンクリート等の床構造において、各々の袋状容器に充填された水に伝熱する熱源が設けられ、かつ当該熱源は袋状容器の外側とパイプ状容器の内側との間に配設されたことを特徴とするコンクリート等の床構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明のコンクリート等の床構造は、主に冬期、及び、厳寒地における暖房手段を有する床に関するもので、更に詳細には人体、環境に優しく、廉価で入手できる水を蓄熱剤及び伝熱剤として用いるコンクリート又はモルタル等の冷暖房手段を有する床の構造に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
近年、床面から伝わる伝導熱、或いは、放射による輻射熱によって、部屋全体が均一に温められ、人体に優しいこと、又、部屋の汚れや騒音が無いこと、床面そのものが暖冷房装置であるため、部屋を広く利用できること等から床暖冷房が注目されつつある。
【０００３】
【従来の技術】
従来から、この種の床暖冷房装置は多数開発され既に様々に施行されているが、コンクリート、モルタル等の基礎の上面と板質等の床の下面との間に略全面にわたって商業電源と電子的に接続した熱源を有した面状ヒーターを敷設したり、水をボイラー等で加熱して流通させる配管を施したものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
その為、従来の床暖冷房装置では施行に時間がかかりすぎ敬遠されぎみで、又、木造構造に面状ヒーターや温水配管を用いた床暖冷房装置では、熱容量が小さく周辺雰囲気の変化によって体感温度が容易に変化することや、低温火傷の可能性もあり快適さや安全性に課題を有している。又、一般的に深夜電力を利用する蓄熱式の床暖房システムに用いられる蓄熱剤は高価で費用がかかりすぎると共に、廃棄する時には化学物質であるので環境へ悪影響を与える恐れがあった。このため本出願人が充填剤及び伝熱剤として水を用いる床暖房構造を先に特願平５−１３５１７８号で示している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題に鑑みて、鋭意研鑽の結果、これらの課題を解決するものであって、請求項１に記載のコンクリート等の床構造はコンクリート等を施設する床の当該コンクリートの中に両端を閉鎖可能なパイプ状容器を多数本並べて埋設し、これら各々のパイプ状容器の中に各々水を充填した袋状容器を収容したコンクリート等の床構造において、各々の袋状容器に充填された水に伝熱する熱源が設けられたかつ当該熱源は袋状容器の内側に配設されたコンクリート等の床構造である。
【０００６】
また請求項２記載のコンクリート床構造は、コンクリート等を施設する床の当該コンクリートの中に両端を閉鎖可能なパイプ状容器を多数本並べて埋設し、これら各々のパイプ状容器の中に各々水を充填した袋状容器を収容したコンクリート等の床構造において、各々の袋状容器に充填された水に伝熱する熱源が設けられ、かつ当該熱源は袋状容器の外側とパイプ状容器の内側との間に配設されたコンクリート等の床構造である。
【０００７】
以上の点から、発明の目的は、高価な化学物質を蓄熱剤として使うことも無く、人体及び自然に優しく、快適で、安全で、コストのかからない水を蓄熱剤及び伝熱剤として用いた暖冷房手段を備えた床構造を提供することを目的とするものである。
【発明の作用】
【０００８】
本発明の作用は、蓄熱剤および伝熱剤として水を充填して用いたことによって、水を加熱させたとき、水の自然の対流作用によって上面が一様に温められ、従って、表層床材に均一な温度を伝熱できるものであり、更には、夏期は冷房手段を有した床構造として用いることができるものである。
【実施例】
【０００９】
しかる目的を達成した本発明のコンクリート等の床構造を以下実施例の図面によって説明する。
【００１０】
即ち、本発明は一般家庭等の小規模な床１の施行から、学校、幼稚園、病院等の比較的大規模な床の施行まで可能とするコンクリート、モルタル等の床構造であって、床暖房手段の蓄熱剤、伝熱剤として水Ｗを使用しているため、廉価に入手でき、且つ、入手が容易であるので施行現場での調達、充填を可能とするため搬送コストがかからず、廃棄するときも人体、環境に悪影響を与えること無く廃棄できるものであり、加えて、水は繰り返し使用しても劣化する恐れが全く無いものであり、又、施行した暖房手段は暖房が不要な夏期には冷房手段として用いることを可能とするものである。
【００１１】
コンクリート等の床構造の施行は、図１に示す如く、先ず、断熱材を敷設し、その上にコンクリートやモルタル等を敷設し、該コンクリートやモルタル等の上面には更に仕上材を敷設する床１に実施するもので、コンクリートやモルタル等の打設時に床１の略全面にわたって後述する多数本のパイプ状容器２を並べて埋設するものであり、更に、図２に図示される如く、実施する床１は１階のみならず２階以上の床にも実施が可能なものである。
【００１２】
そして、パイプ状の容器２は金属製、プラスチック製、木製、紙製等のもので良く、コンクリート等の床１に袋状容器を収納可能な空間部を形成できる目的のもので構わないもので、断面形状も円形状のものでも多角形状のものでも良く、両端はコンクリート等の打設時にパイプ状容器２の中にコンクリート等が入り込まないよう閉鎖可能なものが好適なものである。
【００１３】
次いで、前記多数本のパイプ状容器２の中に各々収容する袋状容器３は、合成樹脂製、合成ゴム製、不織布等の単層、或いは、複層で形成した可撓性の袋状の容器であり、該袋状容器３の内部へは蓄熱剤及び伝熱剤となる水Ｗを充填するものである。
【００１４】
つまり、本発明は多数本のパイプ状容器２に各々水Ｗを充填した袋状容器３を収納したことによって、床面に射し込む直射日光を熱源とすることも可能とするもので、水Ｗを伝熱剤としているため陽当たりのよい窓際などの小スペースを加熱することで水Ｗの上面全体が均一な温度分布となるもので、床面全体も均一な温度分布となるものである。
【００１５】
更に、袋状容器２に充填した水Ｗに伝熱するための熱源４を設け、熱源４は電気ヒーター、温水又は冷水が流通する配管４ａ、又は、温風又は冷風が流通するダクト等の配管４ａであり、熱源４によって蓄熱剤、伝熱剤とする水Ｗを加熱、減温したりするものであるが、熱源４は特に暖房の場合は下方に設けることが望ましく水Ｗを伝熱剤としているために小スペースの一か所を加熱することで自然対流が発生し水Ｗの上面全体が均一な温度分布となるものである。
【００１６】
つまり、多数本のパイプ状容器２に各々水Ｗを充填した袋状容器３を収容し、コンクリート等の床１に埋設して熱源４を設けたことによって、熱源４によって水Ｗを加熱した場合、加熱された温かい水Ｗは自然対流によって上方に移動し、熱源４の近傍には下方の冷たい水Ｗが継続して対流するものであり、熱源４をコントロールすることによって水Ｗは一定の温度まで上昇し、床面の全体が略均一化された温度分布となり、このため部屋の全体の温度も均一化され、人に優しい暖房手段となるものである。
【００１７】
次に図３のに示す如く、熱源４は袋状容器３の内側に配設したものであり、実施例では電気ヒーターをパイプ状容器２及び袋状容器３を貫通させて配設し、充填した水Ｗを直接加熱するものである。
【００１８】
更に図４において、熱源４は袋状容器３の外側とパイプ２の内側との間に配設したものであり、更には電気ヒータをパイプ状容器２の端面を貫通させ、パイプ状容器２の内側に載置した後に、水Ｗを充填した袋状容器３を収容するもので、可撓性の袋状容器３の胴周に埋設するように配設しているものである。
【００１９】
図５の構成において、熱源４はパイプ状容器２の外側に密着させて配設しているもので、この場合、熱源４は電気ヒータでも、コンクリート等の床構造の温水又は冷水並びに温風又は冷風が流通する配管４ａとした熱源４も使用可能であり、温水が流通する配管４ａとした熱源４も使用可能であり、温水が流通する配管４ａとし、ボイラー等で加熱した温水配管４ａをパイプ状容器２の外側に接着させて配設しているもので、冷水が流通する配管４ａとは、夏期等において冷房に使用するもので、井戸水、水道水等を流通させる配管４ａで構わないものであり、更に、温風が流通する配管４ａとは、例えば、屋根等に設けた太陽熱集熱部からダクトによる温風の流通する配管４ａとしたものであり、更には、冷風が流通する配管４ａとは、夏期等における夜間の戸外の冷風、冷房手段を介装したダクトによる配管４ａをパイプ状容器２の外側に接触させて配管したものである。
【００２０】
また図６乃至図７に図示する如く、パイプ状容器２端部の下方へ太陽集熱用パイプ状容器２ａを延設する。つまり、図６に図示するものであれば、陽当たりの良い戸外のたたき等のコンクリートの中に太陽熱集熱要パイプ状容器２ａを埋設したものであり、図７に示すものは、陽当たりの良い戸外に太陽熱集熱用パイプ状容器２ａを斜め下方に突設させたものであり、２階以上の床１に実施する場合に良好である。
【００２１】
この場合、熱源４としては自然の恵みである太陽光エネルギーを用いることになり、太陽熱集熱用パイプ状容器２ａが太陽光により加熱され、太陽熱集熱用パイプ状容器２ａの中に収容された太陽熱集熱用袋状容器３ａ内の水Ｗが加熱され、加熱されて温かくなった水Ｗは自然の対流により上方に移動する。上方には床１の全体に配設したパイプ状容器２があり、パイプ状容器２の中には水Ｗが充填された袋状容器３が収容されており、袋状容器３と太陽熱集熱用袋状容器３ａが連通させて延設されており、温かくなった水Ｗは袋状容器３へ流入するものである。
【００２２】
又、袋状容器３と太陽熱集熱用袋状容器３ａとは別体のものを接着させて延設したものでも良く、この場合、袋状容器３と太陽熱集熱用袋状容器３ａとの接着部に熱交換を容易とする金属板等を介装しても構わないものである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は前述の構成のように、コンクリート、モルタル構造内に蓄熱剤及び伝熱剤としての水を収納した袋状容器を配設する構成となっているので、この袋状容器の一部を加熱することにより自然対流によって水全体が一様な温度分布と成り、床全体に均一化された熱エネルギーが伝導されるものであである。このためコンクリートやモルタルの有する蓄熱能力も含めて部屋全体へも均一化された熱エネルギーを放熱できる。
【００２４】
更に、水は充填剤として殆どコストがかからない上、廃棄するときも、或いは、万一水漏れ等が発生しても人体や環境に悪影響を与えることが無く、人体や環境に優しい暖冷房手段を有する床構造として構成することが可能となる。
【００２５】
また水に対して伝熱を行う熱媒体の温度を変えることにより冬期は暖房手段として、また夏期は冷房手段として床構造を利用できるため、年間を通じて本構成を効率良く使用できるものであり、画期的で実用性の高い発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のコンクリート等の床構造の実施例の説明のための概要側面図である。
【図２】  本発明のコンクリート等の床構造の他の実施例の説明のための概要側面図である。
【図３】  本発明のコンクリート等の床構造の実施例の説明のための要部説明図である。
【図４】  本発明のコンクリート等の床構造の他の実施例の説明のための要部説明図である。
【図５】  本発明のコンクリート等の床構造の更に他の実施例の説明のための要部説明図である。
【図６】  本発明のコンクリート等の床構造の太陽熱集熱用パイプ状容器を延設した実施例の概要側面図である。
【図７】  本発明のコンクリート等の床構造の太陽熱集熱用パイプ状容器を延設した他の実施例の概要側面図である。
【符号の説明】
Ｗ  水
１  床
２  パイプ状容器
２ａ  太陽熱集熱用パイプ状容器
３  袋状容器
３ａ  太陽熱集熱用袋状容器
４  熱源
４ａ  配管
【図１】
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【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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