JPH0481701B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は床暖房装置に関し、特に、蓄熱材およ
び加熱手段を使用し、主として該蓄熱材の凝固熱
により保温する形式の床暖房装置に関する。

〔従来技術〕

室内暖房装置として、潜熱の大きい特殊な組成
物を蓄熱材として使用し、この蓄熱材を加熱融解
した後該蓄熱材が凝固するとき放出する凝固熱
（潜熱）により保温する形式の床暖房装置が提案
されている。

前記蓄熱材としては、例えば、硫酸ナトリウム
10水塩（Na2SO4・10H2Oで芒硝とも呼ばれる）、
塩化カルシユウム、あるいは酢酸ナトリウム系の
蓄熱材など、所定の融点（例えば25℃〜60℃）を
有するものを使用できる。

また、この蓄熱材の加熱手段としては、温水パ
イプ、電気抵抗線から成るヒーター線、金属また
はカーボンを印刷またはエツジングした高温型面
状発熱体、あるいは樹脂に導電性粉末を混合した
電気抵抗体のシートで形成した低温型面状発熱体
など任意のものを使用することができる。

前記芒硝の潜熱は例えば40〜45kcal／Kgであ
り、一旦融解すれば、凝固する際にほぼ一定の温
度状態で徐々に長時間にわたつて多量の熱量を放
出するので、加熱後も長時間（例えば10時間位）
にわたつて室内を快適温度（例えば20〜25℃）に
保温することができる。

ところで、従来のこの種の潜熱式の床暖房装置
にあつては、前記加熱手段を前記潜熱材（通常プ
ラスチツクケース等のケースに収納された状態）
に隣接して所望の分布状態で設置していた。

しかし、このような従来構造では、潜熱材を均
一に加熱融解することが困難であり、しかも高温
の加熱手段を使用する場合潜熱材の一部で温度が
急激に高くなつたり高温のため潜熱材ケースに損
傷を与えるという問題があり、これらの問題を避
けるためには加熱手段の種類および構造がきわめ
て限定され、設計および旋工が制約されるという
問題があつた。

〔目的〕

第１の本発明は、容易に、蓄熱材を均一に適正
温度で加熱することができ、かつ、加熱層（熱干
渉帯）の厚さを均一にするとともに、ヒーター等
の加熱手段をモルタル等に埋め込む作業を無くす
ことにより、旋工性を大幅に向上させることがで
きる蓄熱型の床暖房装置を提供することを目的と
する。

第２の本発明は、容易に、蓄熱材を均一に適正
温度で加熱することができ、かつ、加熱層（熱干
渉帯）の厚さを均一にするとともに面状ヒーター
をモルタル等に埋め込む作業を無くすことによ
り、旋工性を大幅に向上させることができ、しか
も、前記面状ヒーターの表面温度が不均一になる
場合でも温度分布を均一化した上で前記加熱層を
加温することができ、前記蓄熱材を一層均一に加
温し前記加熱層の耐久性を一層向上させ得る蓄熱
型の床暖房装置を提供することを目的とする。

〔構成〕

第１の本発明は、潜熱の大きい蓄熱材を加熱手
段で融解し、主として該蓄熱材の凝固熱を利用し
て保温する形式の床暖房装置において、上面に所
定の配列で形成された溝を有する断熱材を床の上
に布設し、これらの溝内に電熱抵抗線または温水
パイプから成る加熱手段を没入状態で設置し、前
記断熱材の上にモルタルや石こうボードから成る
厚さ５〜30mmの加熱層を設置し、該加熱層の上に
蓄熱材を設置し、該蓄熱材の上に床仕上げ材を敷
設する構成とすることにより、上記目的を達成す
るものである。

第２の本発明は、潜熱の大きい蓄熱材を加熱手
段で融解し、主として該蓄熱材の凝固熱を利用し
て保温する形式の床暖房装置において、床の上に
断熱材を布設し、該断熱材の上に面状ヒーターか
ら成る加熱手段を敷設し、該加熱手段の上に鉄板
を敷設し、該鉄板の上にモルタルや石こうボード
から成る厚さ５〜30mmの加熱層を設置し、該加熱
層の上に蓄熱材を設置し、該蓄熱材の上に床仕上
げ材を敷設する構成とすることにより、上記目的
を達成するものである。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明を具体的に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係る床暖房装置の
構造を示す。

第１図において、コンクリートスラブまたは床
板等から成る建物の床１の上面に断熱材２の層が
布設され、該断熱材２の上に加熱手段３を含む加
熱層４が形成され、該加熱層４の上に蓄熱材５が
布設されている。

図示の例では、前記加熱手段３は、所定間隔を
もつて配列されたヒーター線すなわち電熱抵抗線
または被覆付きの電熱低抗線で形成されている。

また、前記蓄熱材５としては、前述した芒硝あ
るいは酢酸ナトリウム系組成物など潜熱の大きい
組成物を定形のプラスチツクケース（例えばポリ
プロピレン製のパツケージ）などに充填したもの
が使用され、複数個のケース入り蓄熱材が図示の
ように縦横所定間隔で配列されている。

前記加熱層４および蓄熱材５の上にはモルタル
６の層が打設され、蓄熱材５はモルタル６の層に
埋め込まれている。

モルタル６の層の上面には所望の床仕上げ材７
が敷設されている。

前記断熱材２は床１への熱損失を抑えるもので
あり、例えば発泡硬質ウレタンなどのパネルで形
成されている。

前記加熱層４は種々の構造をとることができ、
例えば、全体をモルタル層や石こうボード層で形
成し、その中に前記加熱手段（ヒーター線）３を
埋込む構造、あるいは全体をフエルト層で形成し
その中間部に該加熱手段３を保持する構造、さら
には、空間で形成しその中間にプラスチツクなど
の骨材またはスペーサで前記加熱手段３を空間に
支持する構造などを採用することができる。

このような加熱層４の構造により、加熱手段３
と前記蓄熱材５との間に所定間隔Ｘの比較的熱伝
導率が低い熱干渉帯８が形成されている。この熱
干渉帯８の厚さ（上下方向間隔）は例えば５〜30
mm程度に設定することができ、かかる熱干渉帯８
を設けることにより、加熱手段３からの熱を分散
させ、加熱手段３表面部Ａ点と蓄熱材５表面部Ｂ
点との間に温度差が生じ、蓄熱材５表面が均一温
度で加熱されかつ過度に高い温度にならないよう
構成されている。

図示の例では、加熱手段３の厚みＺの部分並び
に該加熱手段と前記断熱材２との間の間隔Ｙの部
分でも前記加熱層４が形成されており、通常、こ
れらの部分も前記熱干渉帯Ｘの部分８と同じ構造
になつている。

以上説明した実施例によれば、電熱抵抗帯の線
（ヒーター線）３から成る加熱手段と蓄熱材５と
の間に所定間隔Ｘの熱干渉帯８を設けたので、加
熱手段３からの熱を分散させながら蓄熱材５を加
熱するとともに両者（Ａ点とＢ点）の間に所定の
温度差が生じるバランス状態を維持することが可
能となり、蓄熱５を均一にしかも高過ぎない適正
温度で加熱することができ、暖房効率にすぐれて
しかも耐久性にすぐれた蓄熱型の床暖房装置が得
られる。

また、熱干渉帯８の厚さＸを変化させることに
より蓄熱材５の温度調節を容易に行うことができ
る。

なお、図示の実施例では加熱層４と床１との間
に断熱材２の層をもうけたが、これは場合によつ
ては省略することができる。

また、図示の実施例では加熱手段３と断熱材２
の層との間に間隔Ｙを設けたが、場合によつては
この間隔Ｙを零または微小量にすることができ
る。

さらに、モルタルの層６を省略して蓄熱材５の
上に床仕上げ材７を敷設することも可能である。

第２図は本発明の他の実施例に係る床暖房装置
の断面を示す。

第２図の実施例は、加熱層４内に設置される加
熱手段３を所定間隔で配列された温水パイプで形
成する点で第１図の実施例と相違しており、その
他の部分では実質上同じ構造を有しており、それ
ぞれ対応する部分を同一番号で表示しその詳細説
明を省略する。

この第２図の実施例においても、温水パイプか
ら成る加熱手段３と蓄熱材５との間に所定間隔Ｘ
の熱干渉帯８を設けたので、加熱手段３からの熱
を分散させるとともに、該加熱手段の表面部（Ａ
点）と蓄熱材５の表面部（Ｂ点）に所定の温度差
が生じるバランス状態を維持することが可能とな
り、蓄熱材５を均一にしかも高すぎない適正温度
で加熱融解することができ、第１図の場合と同
様、暖房効率の向上並びに耐久性の向上を図るこ
とができる。

また、熱干渉帯８の厚さＸを変化させることに
より、同様に、蓄熱材５の温度調節を容易に行う
ことができる。

この第２図の実施例の場合も、断熱材２の層を
省略したり、加熱手段３と断熱材２との間隔Ｙを
なくしたり、さらにはモルタルの層６を省略して
床仕上げ材７を蓄熱材５上面に敷設するなど、第
１図の実施例の場合と同様の変更態様で実施する
ことができる。

第３図は本発明のさらに他の実施例に係る床断
面装置の断面を示す。

第３図において、コンクリートスラブあるいは
床板などの床１の上に布設された断熱材２の層の
上面に、所定の配列をなして溝９が形成され、こ
れらの溝９内に電熱抵抗線（被覆線の場合を含
む）または温水パイプから成る加熱手段３が没入
状態で設置されている。

これら断熱材２および加熱手段３の上面には加
熱層４が形成され、該加熱層４の上に蓄熱材５が
設置されている。

蓄熱材５の上面には床仕上げ材７が敷設されて
いる。

前記加熱層４は、モルタルの層や石こうボード
の層などの比較的熱伝導率の小さな材料で形成さ
れている。

第３図の構造においては、加熱手段３と蓄熱材
５との間に設けられる熱干渉帯８が加熱層４の全
体で形成されており、熱干渉帯８の高さ（上下方
向間隔）Ｘが加熱層４の高さと一致する構造にな
つている。

第３図の実施例によれば、ヒーター線または温
水パイプから成る加熱手段３と蓄熱材５との間に
所定間隔Ｘの熱干渉帯８を設けたので、加熱手段
３からの熱を分散させるとともに、両者（Ａ点と
Ｂ点）の間に温度差が生じるバランス状態を維持
することが可能になり、蓄熱５を均一にしかも比
較的低い適正温度で加熱融解することができ、暖
房効率の向上並びに耐久性の向上を図ることがで
きる。

また、上面に所定の配列で形成された溝９を有
する断熱材２を床１の上に布設し、これらの溝９
内に電熱抵抗線または温水パイプから成る加熱手
段３を没入状態で設置し、前記断熱材２の上にモ
ルタルや石こうボードから成る厚さ５〜30mmの加
熱層４を設置し、該加熱層４の上に蓄熱材５を設
置し、該蓄熱材５の上に床仕上げ材７を敷設する
構成としたので、前記加熱層４（熱干渉帯８）の
厚さを均一にするとともに、前記加熱手段３をモ
ルタル等に埋め込む作業を無くすことができ、旋
工性を大幅に向上させることができる。

また、加熱層４の厚さを変えることにより蓄熱
材５の温度調節も容易に行えることができる。

この第３図の実施例の場合蓄熱材５の上面に直
接床仕上げ材７を敷設したが、これは、蓄熱材５
の上にモルタルなどの層を設けその上に床仕上げ
材７を敷設する構造にすることもできる。

第４図は本発明のさらに他の実施例に係る床暖
房装置の断面を示す。

第４図の実施例では、床１の上面に布設される
断熱材２の層の上面に、面状ヒーターから成る加
熱手段３が敷設され、その上に保護用の鉄板（ビ
ニール鋼板など）１０を敷設した後加熱層４を設
け、該加熱層の上に蓄熱材５が敷設されている。

蓄熱材５の上には直接床仕上げ材７が敷設され
ているが、これは第１図のようにモルタルの層６
を設けた上に床仕上げ材７を敷設することも可能
である。

前記加熱層４は、モルタルの層や石こうボード
の層などの比較的熱伝導率の小さな材料で形成さ
れている。

この第４図の構造においては、加熱層４および
鉄板１０の全体によつて熱干渉帯８（間隔Ｘ）が
形成されている。

第４図の面状ヒーター３としては、金属やカー
ボンなどから成る電熱抵抗体を貼付け、印刷ある
いは塗布により基板上に配列したものが使用され
る。

第４図の実施例によつても、加熱手段３の蓄熱
材５との間に所定厚さＸの熱干渉帯８を設けたの
で、加熱手段３からの熱を分散させるとともに温
度差を維持することができる。

また、本実施例によれば、面状ヒーター３の上
に鉄板１０を敷設し、該鉄板１０の上にモルタル
や石こうボードから成る厚さ５〜30mmの加熱層４
を設置し、該加熱層４の上に蓄熱材５を設置する
構成としたので、前記加熱層４の厚さを均一にす
るとともに、前記面状ヒーター３をモルタル等に
埋め込む作業を無くすことにより、旋工性を大幅
に向上させることができ、しかも、前記面状ヒー
ター３の表面温度が不均一になる場合でも温度分
布を均一化した上で前記加熱層４を加温すること
ができ、前記蓄熱材５を一層均一に加温し前記加
熱層４の耐久性を一層向上させることができる。

この第４図の実施例において、さらに、蓄熱材
５と床仕上げ材７との間にモルタルの層（第１図
中の層６）を設けたり、面状ヒーター３と断熱材
２との間に石こうボードあるいはフエルトなどの
層を設けるなど、種々の変更例を実施することが
できる。

第５図は本発明のさらに他の実施例に係る床暖
房装置の断面を示す。

第５図の実施例は、加熱層４内に設置される加
熱手段３を面状発熱帯で形成する点で第１図およ
び第２図の実施例と相違し、その他の部分では実
質上同じ構造を有しており、それぞれ対応する部
分を同一番号で表示し、その詳細な説明を省略す
る。

前記面状発熱帯３としては、例えば、プラスチ
ツクに導電体の粉末を混合し成形した帯状の電熱
抵抗体の両側に電極線を埋込み、これをプラスチ
ツクシートで被覆した構造のもの（例えば商標
「プラヒート」で市販されているヒートロール）
を使用することができる。

このような面状発熱体は、通常温度上昇に伴う
分子間の密着力低下により抵抗値が増大する性質
を有し、したがつて比較的低い温度（例えば50℃
前後）で飽和する性質を有する。

この第５図の実施例においても、面状発熱体３
から成る加熱手段３と蓄熱材５の間に所望間隔Ｘ
の熱干渉帯８を設けたので、加熱手段３からの熱
を分散させるとともに、該加熱手段の表面部（Ａ
点）と蓄熱材５の表面部（Ｂ点）との間に所定の
温度差が生じるバランス状態を維持することがで
きる。

したがつて、蓄熱材５を均一温度でしかも高す
ぎない適正温度で加熱融解することができ、暖房
効率の向上および耐久性の向上を図りうるという
効果、並びに熱干渉帯８の厚さＸを変化させるこ
とにより蓄熱材５の温度調節を容易に行いうると
いう効果など、第１図〜第４図の場合と同様の効
果が得られる。

この第５図の実施例の場合も断熱材２の層を省
略したり、加熱手段３と断熱材２との間隔Ｙをな
くしたり、さらにはモルタル層６を省略するな
ど、種々の変更態様で実施することができる。

〔効果〕

以上の説明から明らかなごとく、第１の本発明
によれば、潜熱の大きい蓄熱材を加熱手段で融解
し、主として該蓄熱材の凝固熱を利用して保温す
る形式の床暖房装置において、上面に所定の配列
で形成された溝を有する断熱材を床の上に布設
し、これらの溝内に電熱抵抗線または温水パイプ
から成る加熱手段を没入状態で設置し、前記断熱
材の上にモルタルや石こうボードから成る厚さ５
〜30mmの加熱層を設置し、該加熱層の上に蓄熱材
を設置し、該蓄熱材の上に床仕上げ材を敷設する
構成としたので、容易に、蓄熱材を均一に適正温
度で加熱することができ、かつ、加熱層（熱干渉
帯）の厚さを均一にするとともに、ヒーター等の
加熱手段をモルタル等に埋め込む作業を無くすこ
とにより、旋工性を大幅に向上させることができ
る蓄熱型の床暖房装置が提供される。

また、第２の本発明によれば、潜熱の大きい蓄
熱材を加熱手段で融解し、主として該蓄熱材の凝
固熱を利用して保温する形式の床暖房装置におい
て、床の上に断熱材を布設し、該断熱材の上に面
状ヒーターから成る加熱手段を敷設し、該加熱手
段の上に鉄板を敷設し、該鉄板の上にモルタルや
石こうボードから成る厚さ５〜30mmの加熱層を設
置し、該加熱層の上に蓄熱材を設置し、該蓄熱材
の上に床仕上げ材を敷設する構成としたので、容
易に、蓄熱材を均一に適正温度で加熱することが
でき、かつ、加熱層（熱干渉帯）の厚さを均一に
するとともに面状ヒーターをモルタル等に埋め込
む作業を無くすことにより、旋工性を大幅に向上
させることができ、しかも、前記面状ヒーターの
表面温度が不均一になる場合でも温度分布を均一
化した上で前記加熱層を加温することができ、前
記蓄熱材を一層均一に加温し前記加熱層の耐久性
を一層向上させ得る蓄熱型の床暖房装置が提供さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る床暖房装置の
一部除去の部分断面斜視図、第２図〜第５図はそ
れぞれ本発明の各種の実施例に係る床暖房装置の
部分断面図である。 １……床、２……断熱材、３……加熱手段、４
……加熱層、５……蓄熱材、８……熱干渉帯、Ｘ
……熱干渉帯の厚さ（上下方向間隔）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 潜熱の大きい蓄熱材を加熱手段で融解し、主
   として該蓄熱材の凝固熱を利用して保温する形式
   の床暖房装置において、上面に所定の配列で形成
   された溝９を有する断熱材２を床１の上に布設
   し、これらの溝９内に電熱抵抗線または温水パイ
   プから成る加熱手段３を没入状態で設置し、前記
   断熱材２の上にモルタルや石こうボードから成る
   厚さ５〜30mmの加熱層４を設置し、該加熱層４の
   上に蓄熱材５を設置し、該蓄熱材５の上に床仕上
   げ材７を敷設することを特徴とする床暖房装置。 ２ 潜熱の大きい蓄熱材を加熱手段で融解し、主
   として該蓄熱材の凝固熱を利用して保温する形式
   の床暖房装置において、床１の上に断熱材２を布
   設し、該断熱材２の上に面状ヒーターから成る加
   熱手段３を敷設し、該加熱手段３の上に鉄板１０
   を敷設し、該鉄板１０の上にモルタルや石こうボ
   ードから成る厚さ５〜30mmの加熱層４を設置し、
   該加熱層４の上に蓄熱材５を設置し、該蓄熱材５
   の上に床仕上げ材７を敷設することを特徴とする
   床暖房装置。