(57)【要約】【課題】小根太温水マット３及び蓄熱ユニット１１を施工する場合において、必要に応じて、様々なメーカーの発熱マット３上に蓄熱ユニット１１を配置することができ、蓄熱ユニット１１による十分な均熱効果が得られるとともに、その蓄熱ユニット１１の施工の信頼性を高めるようにする。【解決手段】温水パイプ６が収容された断熱材からなる板状の基部４と、２つの小根太８とが接合一体化された複数枚の小根太温水マット３，３，…が床下地１上に施工され、各小根太温水マット３の基部４上に、潜熱蓄熱材を有する蓄熱ユニット１１が重ねられて載置され、小根太温水マット３の小根太８上に、蓄熱ユニット１１と同じ厚さで小根太８と同じ幅の上根太１７が重ねられ、蓄熱ユニット１１及び上根太１７の上に床仕上げ材８，８，…が上根太１７に固定された状態で施工されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部が収容された断熱材を有する板状の基部と、少なくとも１つの小根太とが接合一体化された複数枚の発熱マットが床下地上に施工され、
上記発熱マットの基部上に、潜熱蓄熱材を有する蓄熱ユニットの少なくとも一部が重ねられて載置され、
上記発熱マットの小根太上に、上記蓄熱ユニットと同じ厚さの上根太の少なくとも一部が重ねられており、
上記蓄熱ユニット及び上根太の上に床仕上げ材が上根太に固定された状態で施工されていることを特徴とする潜熱蓄熱床構造。
【請求項２】
請求項１において、
上根太は、発熱マットの小根太と平行に配置されかつ全体が該小根太上に重ねられており、
蓄熱ユニットは、全体が発熱マットの基部上に重ねられていることを特徴とする潜熱蓄熱床構造。
【請求項３】
請求項１において、
上根太は、発熱マットの小根太と直交するように配置されて、一部が該小根太上に重ねられており、
蓄熱ユニットは、発熱マットの基部上及び小根太の残部上に重ねられ、
発熱マットの発熱部の直上に上根太が配置されていることを特徴とする潜熱蓄熱床構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つにおいて、
発熱マットの発熱部は、内部を温水が流れる温水パイプであることを特徴とする潜熱蓄熱床構造。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１つにおいて、
発熱マットの発熱部は、太陽熱を利用して加熱された温水が内部を流れる温水パイプであることを特徴とする潜熱蓄熱床構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つにおいて、
上根太において、小根太に上下方向に重なる部分の一部に切欠き凹部又は切欠き段部の少なくとも一方が形成されていることを特徴とする潜熱蓄熱床構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱パネルに必要に応じて蓄熱ユニットを組み合わせることのできる潜熱蓄熱床構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物内部の床面を暖房するための床暖房パネルとして、例えば特許文献１に示されるように、上面に凹溝が形成され、その凹溝に線状ヒータが収容された板状の断熱材と、この断熱材の側縁部に一体的に接合され、断熱材と同じ厚さの小根太とを備えた発熱マットが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２９３９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１のものでは、断熱材の上面において、凹溝内に収容されるヒータは分散して配置されているので、そのヒータの発熱が発熱マット上側の床仕上げ材（床面）に伝導される際に、ヒータのある部分とない部分との間に温度差が生じる。そのため、引用文献１のものでは、断熱材及び小根太の上に金属板からなる均熱板を配置しているものの、その均熱効果は不十分であり、温度むらが生じるのは避けられない。
【０００５】
そこで、金属製の均熱板に変えて、潜熱蓄熱材を含む蓄熱ユニットを発熱マットの上に配置することにより、床面に対する均熱効果を高めるとともに、ヒータを切った後も、蓄熱材に蓄熱された熱により、一定時間暖かさを保つことができるというメリットが得られるようにすることが考えられる。
【０００６】
しかし、その場合、一方で、冷えた状態から床表面を暖めるときに、ヒータからの熱が一旦蓄熱材に蓄熱されるため、表面の昇温が悪くなるというデメリットが生じる。このように発熱パネルとしてユニットに蓄熱材を組み込んでしまうと、メリットもデメリットも生じることとなる。この課題を解決する一番簡単な方法は、専用製品を設計し、購入者の好みに応じ選択できるように発熱パネルの上に蓄熱材のある製品とない製品とをラインナップすることであるが、そうすると、専用製品を設定し、品番数が多くなり、在庫負担も大きくなるため、好ましくない。
【０００７】
また、蓄熱材としては、パラフィン系や金属水和塩系のＰＣＭ特性を有する潜熱蓄熱剤を樹脂容器に封入したものや、ＰＣＭ特性を有する蓄熱材をマイクロカプセル化したりしたものを繊維板や樹脂板に練り込んで板状に成形したものを使用するのが一般的である。この場合、このような板状に成形したものを発熱部を有する下地パネルと床仕上げ材の間に施工性よく、安定的に配置する方法がなかった。
【０００８】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的は、様々なメーカーから発売されている小根太を有する発熱マット及び蓄熱ユニットが施工される床構造に改良を加えることにより、蓄熱ユニットによる十分な均熱効果が得られるとともに、必要に応じて発熱パネル上に蓄熱ユニットを配置することができ、その蓄熱ユニットの施工の信頼性を高めるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、この発明では、小根太付きの発熱マットにおける小根太を利用し、その上にさらに根太を配置して、その根太に隣接して同じ厚さの蓄熱ユニットを配置し、蓄熱ユニット及び根太の上に床仕上げ材を施工するようにし、このため、様々なメーカーから発売されている発熱パネルに、必要に応じ蓄熱ユニットを配置することができるようにした。
【００１０】
具体的には、第１の発明に係る潜熱蓄熱床構造は、発熱部が収容された断熱材を有する板状の基部と、少なくとも１つの小根太とが接合一体化された複数枚の発熱マットが床下地上に施工され、上記発熱マットの基部上に、潜熱蓄熱材を有する蓄熱ユニットの少なくとも一部が重ねられて載置され、上記発熱マットの小根太上に、上記蓄熱ユニットと同じ厚さの上根太の少なくとも一部が重ねられており、上記蓄熱ユニット及び上根太の上に床仕上げ材が上根太に固定された状態で施工されていることを特徴とする。
【００１１】
尚、本発明においては、発熱とは温熱に限らず冷熱を生じさせることも含む。
【００１２】
この第１の発明では、発熱マットの基部上側で床仕上げ材との間に蓄熱ユニットが発熱マットの基部に重ねられて配置されているので、発熱マットから床仕上げ材に伝導される熱は一旦蓄熱ユニットに蓄えられ、その蓄熱ユニットから放出された熱が床仕上げ材に伝導される。このような蓄熱ユニットの蓄熱効果によって床仕上げ材つまり床面に対する均熱効果を高めることができる。
【００１３】
また、施工の際には、発熱マットの小根太の上に蓄熱ユニットと同じ厚さの上根太の少なくとも一部を重ねて、その上根太を発熱マットの小根太と共に床下地に固定し、その上根太の隣に蓄熱ユニットを発熱マットの基部上に重なるように載置し、この上根太及び蓄熱ユニットの上に床仕上げ材を配置して上根太に固定した状態で施工すればよく、このことによって蓄熱ユニットの施工の信頼性を高めることができる。
【００１４】
また、発熱マットの小根太上に配置される上根太は目視可能であり、上根太の固定やその上根太に対する床仕上げ材の固定をフローリング用ステープルやビスによって行う際に、それらを目視可能な上根太に対して行うので、それらフローリング用ステープルやビスが誤って蓄熱ユニットや発熱マットの発熱部を傷付ける誤施工が生じることはなく、施工の信頼性を高めることができる。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、上根太は、発熱マットの小根太と平行に配置されかつ全体が該小根太上に重ねられており、蓄熱ユニットは、全体が発熱マットの基部上に重ねられていることを特徴とする。
【００１６】
この第２の発明では、上根太が発熱マットの小根太と平行に配置され、その全体が小根太上に重ねられ、蓄熱ユニットの全体が発熱マットの基部上に重ねられているので、第１の発明と同様の作用効果が得られる。特に、上根太の全体が発熱マットの小根太上に重ねられるので、上根太の位置が小根太の位置に正確に対応し、上記施工の信頼性をより一層高めることができる。
【００１７】
第３の発明は、第１の発明において、上根太は、発熱マットの小根太と直交するように配置されて、一部が該小根太上に重ねられており、蓄熱ユニットは、発熱マットの基部上及び小根太の残部上に重ねられ、発熱マットの発熱部の直上に上根太が配置されていることを特徴とする。
【００１８】
この第３の発明では、上根太が発熱マットの小根太と直交して配置され、その一部が小根太上に重ねられ、蓄熱ユニットが発熱マットの基部上及び小根太の残部上に重ねられ、発熱マットの発熱部の直上に上根太が配置されているので、第１の発明と同様の作用効果が得られる。特に、蓄熱ユニットが発熱マットの基部だけでなく小根太の上にも配置されるので、床仕上げ材において発熱マットの小根太の上で基部の発熱部のない小根太相当部分にも蓄熱ユニットの熱を伝導することができ、床仕上げ材による均熱効果をさらに高めることができるという、顕著な作用効果が期待できる。
【００１９】
第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれか１つにおいて、発熱マットの発熱部は、内部を温水が流れる温水パイプであることを特徴とする。
【００２０】
また、第５の発明は、第１〜第３の発明のいずれか１つにおいて、発熱マットの発熱部は、太陽熱を利用して加熱された温水が内部を流れる温水パイプであることを特徴とする。
【００２１】
この第４及び第５の発明では、発熱マットの発熱部が温水パイプである場合に、床仕上げ材に対する均熱効果と蓄熱ユニットの施工性とを高めることができる。
【００２２】
第６の発明は、第１〜第５の発明のいずれか１つにおいて、上根太において、小根太に上下方向に重なる部分の一部に切欠き凹部又は切欠き段部の少なくとも一方が形成されていることを特徴とする。
【００２３】
この第６の発明では、上根太において発熱マットの小根太に重なる部分の一部に切欠き凹部又は切欠き段部が形成されているので、上根太と小根太とを重ねてビスや釘等の締結具により下地材に固定するとき、この切欠き凹部の底面又は切欠き段部の底面に締結具を挿通して、その締結具を発熱マットの小根太を通して床下地に打ち込めばよく、切欠き凹部や切欠き段部の深さの分だけ締結具の長さを短くすることができるだけでなく、強度的に安定できるという顕著な作用効果が期待できる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明によると、様々なメーカーから供給されている発熱パネル上に、必要に応じて蓄熱材を施工性よく配置することが可能である。また、床下地上に施工された発熱マットの基部上に、潜熱蓄熱材を有する蓄熱ユニットの少なくとも一部を重ねて載置し、小根太上に、蓄熱ユニットと同じ厚さの上根太の少なくとも一部を重ね、これら蓄熱ユニット及び上根太の上に床仕上げ材を上根太に固定した状態で施工したことにより、蓄熱ユニットの蓄熱効果によって床仕上げ材に対する均熱効果を高めることができるとともに、蓄熱ユニットの施工性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る潜熱蓄熱床構造の断面図である。
【図２】図２は、潜熱蓄熱床構造の斜視図である。
【図３】図３は、潜熱蓄熱床構造において、床仕上げ材を除いて温水マットの小根太、上根太及び蓄熱ユニットとの関係を平面視で示す平面図である。
【図４】図４は、蓄熱ユニットの分解斜視図である。
【図５】図５は、潜熱蓄熱床構造の変形例を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態２を示す図１相当図である。
【図７】図７は、実施形態２を示す図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
【００２７】
（実施形態１）
図１及び図２は本発明の実施形態１に係る潜熱蓄熱床構造を示し、１は建物内部の床面における床下地であって、この床下地１上には床暖房のための複数枚の小根太温水マット３，３，…（発熱マット）が敷き詰められて施工されている。
【００２８】
各小根太温水マット３は、断熱材からなる矩形板状の基部４を有し、この基部４の上面には複数の凹溝５，５，…が形成され、その各凹溝５内に発熱部としての温水パイプ６が収容されている。この温水パイプ６は、例えば太陽熱を利用して加熱する温水ヒータ装置（図示せず）に接続されており、温水ヒータ装置において太陽熱を利用して加熱された温水が温水パイプ６の内部を流れ、その温水の熱を後述する床仕上げ材の表面（床面）に伝達して暖房するようになっている。尚、太陽光以外の熱源で水を加熱する温水ヒータ装置（例えば、ガス温水器や電気温水器等）に温水パイプ６を接続して、その温水ヒータ装置からの温水を温水パイプ６内に流すようにしてもよい。
【００２９】
また、小根太温水マット３は、その基部４の例えば幅方向両端部に接合されて一体化された互いに平行に延びる２本の小根太８，８を有しており、この小根太８にビスや釘等の締結具（図示せず）を挿通して床下地１に止めることにより、小根太温水マット３を床下地１に固定するようにしている。尚、小根太温水マット３における小根太８の数は２本以外に、１本でもよく、或いは３本以上であってもよい。
【００３０】
上記小根太温水マット３の基部４上には、潜熱蓄熱材を有する蓄熱ユニット１１の全体が重ねられて載置されている。
【００３１】
上記蓄熱ユニット１１は矩形薄板箱状のもので、図４に示すように、木製等の枠材（木桟）により矩形枠状に組まれた枠部１２と、この枠部１２の両面に接合一体化された１対のパネル材１３，１３とを備え、この枠部１２と両パネル材１３，１３とに囲まれた空間に蓄熱体１４が充填されて組み込まれている。この蓄熱ユニット１１を組み立てる場合、例えば予め枠材によって枠部１２を組み立て、その枠部１２の両面に接着剤を塗布した後、枠部１２内に蓄熱体１４を組み込ながら両パネル材１３，１３を枠部１２に合わせて重ね、冷圧プレスして両者を接着することにより組み立てられる。
【００３２】
上記蓄熱体１４は、例えば枠部１２内の空間よりも少し小さい矩形状の大きさで厚さの薄い（例えば１５ｍｍ）可撓性のあるアルミニウム等の袋状のパックを有し、このパックの内部に潜熱蓄熱材（図示せず）が気密状に充填されて封入されているものである。
【００３３】
上記潜熱蓄熱材は、パックに封入されるため、マイクロカプセル化されていない潜熱蓄熱材やゲル化された潜熱蓄熱材等も使用することができる。この潜熱蓄熱材としては、例えばｎ−オクタデカン、ｎ−ヘキサデカンが主原料のノルマルパラフィンが用いられる。このノルマルパラフィンは、融点が１８〜３２℃のもので、基本的に融点よりも低い温度で固体となり、融点よりも高い温度で液体となる。この潜熱蓄熱材１３の融点温度は、冬季の暖房のためには、暖房設定温度に近い例えば２０℃前後とするのが良い。この潜熱蓄熱材としてのノルマルパラフィンは略そのまま封入部に詰められて使用され、温度変化に応じて固体・液体と相変化する。ノルマルパラフィンの比重は約０．８である。
【００３４】
ノルマルパラフィン以外の潜熱蓄熱材としては、無機水和塩（塩化カルシウム六水和塩、硫酸ナトリウム十水和塩等）、脂肪酸類（パルミチン酸、ミリスチン酸等）、芳香族炭化水素化合物（ベンゼン、ｐ−キシレン等）、エステル化合物（パルミチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル等）、アルコール類（ステアリルアルコール等）、ポリアルキレングリコール等を使用することができる。
【００３５】
特に、無機水和塩を使用した場合は、過冷却の課題があるため、好ましくはノルマルパラフィン系の潜熱蓄熱材が好ましい。
【００３６】
上記小根太温水マット３の小根太８上には、上記蓄熱ユニット１１と同じ厚さで小根太８と同じ幅の上根太１７が重ねられている。この上根太１７は、小根太温水マット３の小根太８と平行に配置されかつ全体が小根太８上に重ねられている。
【００３７】
図３は、上記各小根太温水マット３の小根太８、上根太１７及び蓄熱ユニット１１との関係を平面視で示したものであり、上根太１７が小根太温水マット３の小根太８に重なり、蓄熱ユニット１１が小根太温水マット３の基部４に重なっている。
【００３８】
そして、上記上根太１７は小根太温水マット３の小根太８と共に、上根太１７と小根太温水マット３の小根太８とを貫通するビスや釘等の締結具（図示せず）によって床下地１に固定されている。
【００３９】
さらに、上記蓄熱ユニット１１及び上根太１７の上に複数の床仕上げ材８，８，…が配置され、この各床仕上げ材８は上根太１７に図外のフローリング用ステープルやビス等の締結具によって固定された状態で施工されている。
【００４０】
したがって、上記実施形態においては、各小根太温水マット３の基部４上側で床仕上げ材８との間に蓄熱ユニット１１が小根太温水マット３の基部４に重ねられて配置されているので、小根太温水マット３から床仕上げ材８に伝導される熱は一旦蓄熱ユニット１１に蓄熱され、その蓄熱ユニット１１から放出された熱が床仕上げ材８に伝導されるようになる。このことで蓄熱ユニット１１の蓄熱効果が得られ、この蓄熱効果によって床仕上げ材８（床面）に対する均熱効果を高めることができ、床面での温度むらが生じるのを抑制することができる。
【００４１】
また、床構造を施工する際には、各小根太温水マット３の小根太８の上に蓄熱ユニット１１と同じ厚さの上根太１７の全体を重ね、その上根太１７を小根太温水マット３の小根太８と共に締結具で床下地１に固定した後、その上根太１７の隣に蓄熱ユニット１１を小根太温水マット３の基部４上に重なるように載置し、この上根太１７及び蓄熱ユニット１１の上に床仕上げ材８を配置して、その床仕上げ材８を上根太１７にフローリング用ステープルやビス等の締結具で固定した状態で施工すればよい。このことにより、小根太温水マット３の上側に蓄熱ユニット１１を支障なく施工することができ、その施工性を高めることができる。
【００４２】
そのとき、小根太温水マット３上に配置される上根太１７は作業者が目視可能であり、上根太１７の固定やその上根太１７に対する床仕上げ材８の固定を締結具によって行う際に、それらを目視可能な上根太１７に対して行うので、それら締結具が誤って蓄熱ユニット１１や小根太温水マット３の温水パイプ６（発熱部）を傷付けるという誤施工が生じることはなく、施工の信頼性を高めることができる。
【００４３】
尚、蓄熱ユニット１１は小根太温水マット３の上に単に載置されているだけであるので、ずれ等によって軋み音が発生する虞れがあるときには、緩衝材を配置することで軋み音をなくすようにすることができる。
【００４４】
上記実施形態において、図５に示すように、上根太１７のうち小根太温水マット３の小根太８に上下方向に重なる部分の一部に、その上面を凹陥状又は段差状に切り欠くことによってそれぞれ切欠き凹部１８又は切欠き段部１９を形成してもよい。図５では、小根太温水マット３における小根太８の一端に切欠き段部１９を、また他端寄りの中間部に切欠き凹部１８をそれぞれ形成している。
【００４５】
こうすれば、上根太１７と小根太温水マット３の小根太８とを重ねてビスや釘等の締結具により下地材に固定するとき、この切欠き凹部１８の底面又は切欠き段部１９の底面において締結具を挿通して、その締結具を小根太温水マット３の小根太８を通して床下地１に打ち込めばよく、切欠き凹部１８や切欠き段部１９の深さだけ締結具の長さを短くすることができるだけでなく、強度的に安定できるという顕著な作用効果を期待できる利点がある。
【００４６】
（実施形態２）
図６及び図７は実施形態２を示し（尚、図１〜図５と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、上記実施形態では、上根太１７を小根太温水マット３の小根太８と平行に配置しているのに対し、上根太１７を小根太温水マット３の小根太８と直交するように配置したものである。
【００４７】
すなわち、この実施形態では、上根太１７は、小根太温水マット３の小根太８と直交するように配置され、その一部が小根太８上に重ねられている。一方、蓄熱ユニット１１は、小根太温水マット３の基部４上及び小根太８の残部上に重ねられている。
【００４８】
図７は、上記各小根太温水マット３の小根太８、上根太１７及び蓄熱ユニット１１との関係を平面視で示したものであり、上根太１７が小根太温水マット３の小根太８に交差して一部で重なっている。また、蓄熱ユニット１１は、隣接する小根太温水マット３の小根太８と交差してそれらを跨いだ状態で両小根太温水マット３の基部４に重ねられて載置されている。また、小根太温水マット３の温水パイプ６の直上に上根太１７が配置されている。その他の構成は実施形態１と同じである。
【００４９】
この実施形態においても、実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。特に、この実施形態の場合、蓄熱ユニット１１が隣接する小根太温水マット３の基部４だけでなく小根太８の上にも配置されるので、床仕上げ材８（床面）において、小根太温水マット３の小根太８の真上に位置していて基部４の温水パイプ６のない部分にも蓄熱ユニット１１の熱を伝導することができるようになり、床仕上げ材８での均熱効果をさらに高めることができる。
【００５０】
また、小根太温水マット３の温水パイプ６により上根太１７が暖められるため、蓄熱ユニット１１の蓄熱材による均熱効果に加え、上根太１７による均熱効果も期待でき、顕著な作用効果が得られる。
【００５１】
（その他の実施形態）
尚、上記実施形態では、蓄熱ユニット１１は、枠部１２及びパネル材１３，１３の内部に蓄熱体１４を組み込んだものとしているが、潜熱蓄熱材が封入されたマイクロカプセルを内添した樹脂マットを用いてもよい。また、樹脂性容器や金属製容器に潜熱蓄熱剤を封入したものを使用してもよい。
【００５２】
また、上記実施形態は、温水パイプ６を有する小根太温水マット３によって床暖房を行う床構造の場合であるが、冷水を流すパイプを有する冷水マットによって床冷房を行うようにしてもよく、温水又は冷水を流すパイプを有するマットによって床暖房及び床冷房を切り換えて行うようにすることもできる。その冷房の場合、潜熱蓄熱材は、夏季の冷房のためには、冷房設定温度に近い例えば２８℃前後とするのが望ましい。
【００５３】
また、床暖房を行う場合において、温水パイプ６に代えて電気ヒータを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、蓄熱ユニットの蓄熱効果によって床仕上げ材に対する均熱効果を高め、蓄熱ユニットの施工性を高めることができるので、極めて有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１  床下地
３  小根太温水マット（発熱マット）
４  基部
６  温水パイプ（発熱部）
８  小根太
１１  蓄熱ユニット
１４  蓄熱体
１７  上根太
１８  切欠き凹部
１９  切欠き段部
２２  床仕上げ材
【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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