JPS6237741B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ビル、一般家屋などの床、壁面を利
用する暖冷房用の蓄熱性パネル用ボードに関する
発明で、その目的とするところは、蓄熱性が大き
く、熱効率が良好で、しかも製造に際し目の細か
い金網を容易に通過して金網に挾着された管体と
密着できる良好な流動性と迅速な固化と養生時間
の短かい軽量で重い荷重に耐えうる蓄熱性パネル
用ボードを提供することにある。 本発明以前に公知となつている床暖房装置にお
いて例えば実公昭48―1185号公報記載の考案にお
いては発熱素体を構成する素材としてコンクリー
トを使用しているがコンクリートはその成分とし
て多量の砂および砂利、砕石などの岩石類を含む
ため蓄熱性が非常に低く、その中に埋設した通湯
管からの熱を直ちに室内に放散して仕舞うため床
面や壁面などの温度は以外と上昇が遅くしかも表
面温度が低いために赤外線による幅射熱を利用す
るためには通湯温度を80℃程度まで上げる必要が
あり燃料消費量の多い高温温水ボイラーを連続使
用するなど経済的不利を免れず高温によりひび割
れが生じ易く重量も重いのでその普及は進んでい
ない。また、軽量の発泡コンクリートをボードに
使用するものが公知であるが、発泡コンクリート
の性質はその気泡中に含む空気の存在によつて断
熱性が高いため通湯管からの熱伝導が悪く、床面
の温度上昇の効率も低いから今日まで殆ど実用上
の利用価値が認められていない。以上例示した従
来公知のものに比較し、本発明のボードは素材と
してコンクリート中の砂、砂利、砕石などの岩石
類の成分を除去し、フライアツシユ、生石灰とポ
ルトランドセメントの混合物を加水混練して固化
した蓄熱性のモルタルを構成し、さらにモルタル
の強度を増加し割れを防止する目的でガラス短繊
維または岩綿短繊維を上記モルタル中に添加する
と共にボードに管体を埋設する際管体の上下両面
をボードの寸法よりやや小さい寸法の金網（ワイ
ヤーメツシユ）により挾着したので薄板のモルタ
ル平板から成るボード主体のボードの機械および
耐熱強度を極めて高くかつ熱によるひび割れなど
の発生のない構造とすることを可能とした許かり
でなく、フライアツシユとセメントとのモルタル
は粒子が細かいので細かい目の金網を通してモル
タルが良く管体の全周に行きわたり管体とモルタ
ルとの間に伝熱を阻害する空気層の介在を排除で
きるので蓄熱性、伝熱性のよいボードが得られて
結果的に一層効率が高められると共に、成分とし
て生石灰を加えたことによりボードの製造に際
し、生石灰と水との間の発熱反応によりボードの
固化が促進され養生期間を大巾に短縮できるので
ボードの生産性を高め製品価格の引きさげなど経
済的効果も著しいなど従来公知のものの欠点を除
いた新規な点を多々具有するものである。本発明
の第１番目の発明の必須の構成は、ガラス短繊維
または岩綿短繊維10容量％、フライアツシユ10〜
20容量％、生石灰10容量％、ポルトランドセメン
ト70〜60容量％を配合した混合物に水を加えて混
練したモルタル水和物で造る長方形、方形などの
薄板のモルタル平板から成るボード主体中に、こ
のボード主体より稍々小さい寸法の２板の細かい
目の金網（ワイヤーメツシユ）により上下両面を
挟着した平面的に蛇行して折曲した熱伝導の良好
な１本の小径の折曲管体の接続口附近を除く折曲
管体および細かい目の金網（ワイヤメツシユ）全
体を埋設した蓄熱性パネル用ボードであり、第２
番目の発明の必須の構成は、長方形、方形などで
浅い深さの有底の開口型枠内に、型枠の内法寸法
より稍々小さい寸法の細かい目の２枚の金網（ワ
イヤメツシユ）によつて、その上下両面を挟着し
た、平面的に蛇行して折曲した熱伝導の良好な１
本の小径の折曲管体の、接続口附近を除く全管体
を、型枠底面と僅かの間隔を設けて載置し、次い
で、この型枠内へガラス短繊維または岩綿短繊維
10容量％、フライアツシユ10〜20容量％、生石灰
10容量％、ポルトランドセメント70〜60容量％を
配合した混合物に水を加えて混練したモルタル水
和物を注入し、前記折曲管体および折曲管体の上
下両面を、上記モルタル中に埋設し、前記開口型
枠内に於いて、薄板の平板状のボード主体に固化
する蓄熱性パネル用ボードの製造方法を要旨とす
る。 以下本発明の蓄熱性パネル用ボードの構成、作
用およびその製造方法を図面に示す実施例を参照
して説明するが、本発明の必須の構成要件として
明細書の特許請求の範囲に記載した構成を有する
ものがすべて本発明の技術的範囲に属することは
例えその実施態様において本明細書記載のものと
差違があるとしてもいうまでもない。 ボードの構成、作用 第１図および第２図において１は長方形、正方
形などの薄厚の平板状のボード主体のボード、２
はボード１に埋設した平面的に蛇行して折曲した
熱伝導の良好な例えば銅管から成る一本の小径の
折曲管体、３は折曲管体の上下両面を挾着し前記
平板状のボード１よりやや寸法の小さい二枚の金
網（ワイヤーメツシユ）（第１図に二重鎖線、第
２図に点線で示す）、４は接続口である。前記ボ
ード１はガラス短繊維または岩綿短繊維を添加し
たフライアツシユ、生石灰、ポルトランドセメン
トの混合物のモルタル平板から成り、通常のセメ
ント、砂および砂利、砕石から成るコンクリート
あるいはセメント、砂から成るセメントモルタル
に比し極めて蓄熱性に富んでいる上フライアツシ
ユ、生石灰およびガラス繊維などの添加物はすべ
てコンクリートの成分である砂、砂利に較らべ比
重が非常に軽いから1.65×0.85（ｍ）×25mm（面
積1.4平方米）の畳一畳大のボードの重量は約70
Kgで施工に際しての持ち運びに便である。折曲管
体２は熱伝導の良好な金属パイプ例えば銅管を使
用し両端の接続部は一方の管端をエキスパンダー
などの拡管工具により拡管し、相手方の管端を挿
入し低温口―付けなどにより熔接する。標準的な
銅管の諸元は口径約19mm、厚さ0.8〜1.2mm、ボー
ド一枚当りの管長6.3mが適当でありこれを前記
畳一畳大のボード中に中央部ｌ＝約200mmのピツ
チで配設し両側端との間隔は約100mmとする。金
網（ワイヤーメツシユ）３は２mmメツシユ程度の
細かい目のものが適当で折曲管体２の上下両面を
サンドウイツチし床面にかかる荷重に対しボード
１および折曲管体２の亀裂の発生、折損を防止す
る補強材として働く。なお挾着に際して適宜の線
材により折曲管体２あるいは金網３を仮止する。
上記ボードの性能は略略下記のとおりである。

【表】 ボードの製造法 上記で説明したボードの製造に際しては(1)鉄
製あるいは木製の長方形あるいは正方形で浅い深
さの有底の開口型型枠を用意する。(2)この型枠内
に型枠の内法寸法よりやや小さい寸法の金網（ワ
イヤーメツシユ）３によつてその上下両面を挾着
した平面的に蛇行して折曲した熱伝導の良好な一
本の小径の折曲管体２の接続口４附近を除く全管
体を型枠底面と僅かの間隔を設けて載置する。(3)
次いでガラス短繊維または岩綿短繊維を添加した
フライアツシユ、生石灰、ポルトランドセメント
の混合物をよく混ぜあわせ、これに更に水を加え
て混練し流動性のあるモルタル水和物をつくる。
このモルタルの柔かさは上記に記載した実施例
に示した金網３の２mm角の網目を水和したモルタ
ルがたやすく通過して折曲管体２の全周をくまな
く埋めることのできる状態を目安とする。(4)，(3)
により出来たモルタル水和物を(2)の状態の型枠５
内に注入し前記折曲管体および折曲管体２を挾着
する金網（ワイヤーメツシユ）３を上記モルタル
水和物により埋没させ表面をモルタル面として平
らにならし、脱気静置することによつて型枠内に
おいて平板状のボード主体のボード１として固化
させる。本発明のボードの製造方法におけるモル
タル原料としてはフライアツシユ10〜20容量％、
生石灰10容量％、ポルトランドセメント70〜60容
量％にガラス短繊維あるいは岩綿短繊維を10容量
％の割合で配合しこれに水を混ぜてよく混練して
モルタル水和物とするが、フライアツシユは微粉
炭を燃焼した際生成する灰であつて微粒でありポ
ルトランドセメントと加水混和した際に充分流動
性のある水和物とすることができるので埋設する
金網３の細かい目（実施例では２mm角）を通過し
折曲管２の周辺全体をくまなく埋めることによつ
て折曲管２に湯または冷水を供給した場合気泡な
ど熱伝達をさまたげる構造とはならず良好な熱の
授受を可能とし、また、コンクリートなどに比し
蓄熱性の高いボードを形成できる。そして反面発
泡コンクリートのようにその保有する多数の気孔
が断熱作用を及ぼして折曲管からの熱伝達を極度
にさまたげ伝熱作用を阻害することがない。ま
た、成分中の生石灰は水和の際に発熱反応を行う
のでモルタル水和物の固化に際しその固化をおだ
やかに促進する顕著な作用を示しボードの養生時
間を著しく短縮する機能を発揮するものである。 ボードによるパネル形成 上記の製造方法によりの構成として造られ
たボードを多数連結して敷設することによつて広
い面積の床面あるいは壁面を随意に形成できる。
すなわち、新設あるいは概設いづれの建物かは問
わず第３図に示すような所望の施工床面５に先づ
断熱性の良好な高分子合成樹脂系の成可く熱変形
温度の高いそして圧縮強さの大きいプラスチツク
フオーム例えばスタイロフオーム（商品名）、セ
ルダンボード（商品名）、やや硬質の発泡ウレタ
ンフオームなど熱伝導率が0.02kcal／m.hr・℃前
後の断熱材の10〜25mm厚のシートを敷きつめて隙
間のない平担な断熱面６を用意しこの上に必要数
の長方形あるいは正方形のボード１を少々の間隙
７（10〜15mm）を置き相互の折曲管２の接続口４
を接続し乍らパネル状に併設して行く（第４図参
照）。ボードは予め工場において生産した物を現
場に輸送して施工するのが原則であるが、例えば
柱の突出部など変形のボードが必要な場合は現場
合せで成型して施工することもできる。接続部は
接続口４の一方をエキスパンダーなどの拡管工具
により拡げ隣接ボードの突出した接続口４を挿入
し低温ロー付けなどにより熔接することは前にも
述べたが、配管工事が終つた時点で全管内に水を
流し熔接カスを洗浄した後水圧テストを行う。そ
してパネルを構成する各ボード間の間隙はボード
の構成材料と同じモルタル水和物を詰め折曲管の
接続部を含め平らに埋め込む。次いでパネル表面
にプラスチツクタイル、リノリウム、絨緞、畳、
陶磁器タイルその他の一般床材８を敷くか貼るこ
とにより床面が完成する。そしてこの床面を利用
して暖房を行う場合には温水ボイラー、湯沸器太
陽熱温水器などの熱源Ａに往復の配管B.Cを接続
し50〜75℃の温水を循環することにより比較的低
温の温水によつて床面からの伝導熱と仝じく床面
からの遠赤外線による輻射熱の二種類の熱作用に
より騒音や対流による空気の汚れのない暖房を行
うことができる。なお、暖房の際の温度調節は各
床面を設置した部屋毎に温水の流量を調節する図
示しない手動弁、サーモスタツトと連動する電磁
自動弁により別個または両者の併設により制御す
る。本発明によるボードパネルで暖房した場合の
実験例は下記のとおりである。 ボード寸法（1.65×0.85m×25mm厚）のもの10
枚の床面を60℃の温水により加熱した場合30分経
過後の床面温度34℃、連続加熱１時間後の床面温
度42℃であり、また、外気温０℃の場合70〜75℃
の温水により床面温度38〜45℃、上昇室温16〜24
℃、加熱停止後約３時間暖房効果が存続すること
を確認した。 また、本発明のボードを用いたボードパネルは
井戸水、チラーによりつくつた冷水を結露防止の
被覆を往復配管に施して通水することにより同一
のボードパネルを利用して冷房を実施することが
できる。 以上説明したように明細書の特許請求の範囲の
第１番目に記載した発明は、従来公知の主として
熱の良導体を使用したものとはむしろ反対の性質
の、熱を伝えにくい成分を主体とするボード主体
により、蓄熱性ボードを形成しているので、その
成分中、フライアツシユは気孔性に富み、従来の
コンクリート製ボードの主成分である砂利．砂．
砕石等の岩石類に比べ蓄熱性や遮音性が高く、
亦、保温作用と断熱作用を有し、尚且、微粒で、
併も比重が従来のコンクリートの主材である砂利
や砂と比較すると、格段に軽いので、ボード主体
の重量を軽く、持運び易く、取扱いを容易にし、
更にこれに生石灰、ポルトランドセメントを加
へ、ガラス短繊維または岩綿短繊維を添加した混
合物は上記蓄熱性等が良好である丈けでなく、床
面等に使用した場合の強度が高く、一方、折曲管
体を挟着した金網へ成分中の繊維が充分にからみ
着いて固化しているので、床面に加わる負荷や、
温冷水の送入或は送入停止等の繰返しによるボー
ド主体の膨張、収縮によつても、折曲管体、金網
との剥離やひび割れを生ずる事が無い。そして明
細書の第２番目に記載した発明によれば、モルタ
ル水和物中の生石灰が、水和の際に発熱反応する
ので、水和物の固化に当り、その固化をおだやか
に促進する事が出来、ボードの養生時間を著しく
短縮する事が可能と成り、亦、ライアツシユが仝
じく微粉のポルトランドセメントと共に、金網の
細かい目を通過して折曲管体の周辺全体をくまな
く埋めるので、従来のコンクリートの砂利や砕石
の様に空隙を造らない結果、折曲管体からボード
表面への熱の授受が良好に成る。有底の開口型枠
内でボードを製造するので、折曲管体や、金網の
据付けや、水和物の注入を、入力又は自動化機械
の何れで行なうのにもコンベヤ等の使用に適して
いる。そして、以上の他にも、フ本発明のボード
を用いたボードパネル方式による暖房は、室内空
気を加温する従来の対流方式による暖房のように
徒らに室の天井附近の温度があがる反面床面がそ
の割に温まらないという上下の温度差の大きい暖
房や、従来公知の赤外線暖房器のように赤熱した
小面積の赤外源による幅射熱ではなく、床面全体
の広い面積を幅射熱源とすることによつて室内に
おける上下の温度差がきわめて少なく、人体の生
理に最も適合した頭感足熱の原理に添つた熱損失
の少ない暖房を可能とするものであり給湯温度も
50℃という比較的低温の温水によつて暖房が可能
であり、給湯停止後もボードを構成するモルタル
板の蓄熱作用によつて約３時間程度の蓄熱による
暖房効果が実証されていることからみて暖房に要
する燃料消費量が従来の暖房方式のものに比較し
て同一居住性に保つ上で30〜40％の節減が可能で
あり、広い床面からの幅射熱による人体への直接
的な皮膚への加熱作用が格段に高い本発明のボー
ドパネルによる床暖房は、暖房に大きな設備と燃
料を大量に消費する天井の高い吹き抜け構築物で
ある。ホール、銀行、ホテルのロビーなどの他病
院、幼稚園、学校等の床面を活用することの多い
場所に適した経済的な暖房システムである許かり
か騒音の発生や空気汚染の恐れが無い点でも健康
的な暖房手段であるといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のボードの一実施例の平面図、
第２図は第１図―における断面図、第３図は
第１図に示したボードを併設したボードパネルの
平面図、第４図は本発明を利用した床構成の一例
を示す説明図的断面図である。 図の主要な部分を表わす符号の説明、１……ボ
ード、２……折曲管体、３……金網（ワイヤーメ
ツシユ）、４……（折曲管体３の）接続口、５…
…施工床面、６……断熱材、８……床材、Ａ……
熱源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガラス短繊維または岩綿短繊維10容量％、フ
   ライアツシユ10〜20容量％、生石灰10容量％、ポ
   ルトランドセメント70〜60容量％を配合した混合
   物に水を加えて混練したモルタル水和物で造る長
   方形、方形などの薄板のモルタル平板から成るボ
   ード主体中に、このボード主体より稍々小さい寸
   法の二枚の細かい目の金網（ワイヤーメツシユ）
   により上下両面を挟着した平面的に蛇行して折曲
   した熱伝導の良好な一本の小径の折曲管体の接続
   口附近を除く折曲管体および細かい目の金網（ワ
   イヤーメツシユ）全体を埋設した蓄熱性パネル用
   ボード。 ２ 長方形、方形などで浅い深さの有底の開口型
   枠内に、型枠の内法寸法より稍々小さい寸法の細
   かい目の二枚の金網（ワイヤーメツシユ）によつ
   てその上下両面を挟着した、平面的に蛇行して折
   曲した熱伝導の良好な一本の小径の折曲管体の、
   接続口附近を除く全管体を、型枠底面と僅かの間
   隔を設けて載置し、次いでこの型枠内へガラス短
   繊維または岩綿短繊維10容量％、フライアツシユ
   10〜20容量％、生石灰10容量％、ポルトランドセ
   メント70〜60容量％を配合した混合物に水を加へ
   て混練した蓄熱性モルタル水和物を注入し、前記
   折曲管体および折曲管体の上下両面を挟着した細
   かい目の金網（ワイヤーメツシユ）を、上記蓄熱
   性モルタル中に埋設し薄板の平板状のボード主体
   に前記開口型枠内で固化する蓄熱性パネル用ボー
   ドの製造方法。