JP2000234751A - 床暖房用パネル型ヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 快適な床暖房を可能にし、暖房効率の向上お
よび消費電力の削減を図った床暖房用パネル型ヒータを
提供する。 【解決手段】 断熱材或いは床パネルと床仕上材との間
に敷設される床暖房用パネル型ヒータであって、底板３
と、底板の上面周囲に固定された枠材４と、該枠材で囲
まれる空間に収容されるＰＴＣ面状発熱体５と、下面６
ａに固定された面状発熱体５が底板３と対向するように
枠材上に固定され、面状発熱体５で発生した熱を室内側
へ伝える伝熱板６と、該伝熱板の上面全体に固定され熱
伝導率の高い金属でできた均熱板７とを備える。面状発
熱体５から伝熱板６の中央部を介して均熱板７の中央部
に熱が伝わると、該均熱板の均熱化作用によりその中央
部から周辺部に熱が伝わり、均熱板全体がほぼ均一な温
度分布でムラなく暖まる。すなわち、１つの床暖房用パ
ネル型ヒータ内において、面状発熱体のある中央部と枠
材のある周辺部の温度差が均熱板により緩和される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、断熱材或いは床パ
ネルと床仕上材との間に敷設される床暖房用パネル型ヒ
ータ、特に、正温度係数インク層を有するＰＴＣ（Posi
tiveTemperature Coefficient ）面状発熱体を内部に有
する床暖房用パネル型ヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の床暖房用パネル型ヒータとして、
室内側に位置し合板でできた伝熱板と、該伝熱板の下面
周囲に固定された枠材と、該枠材で囲まれる空間内に収
容され伝熱板の下面に固定されたＰＴＣ面状発熱体とは
異なる面状発熱体と、該面状発熱体の下方に配置される
ウレタン等の断熱材と、該断熱材の下面および前記枠材
の下面を覆う金属箔とで構成されたものが知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、面
状発熱体と枠材の上面を覆っている伝熱板が室内側に位
置し、該伝熱板の上に床仕上材が配置される構成である
ため、面状発熱体で発生した熱は伝熱板を介して床仕上
材に伝わるものの、伝熱板の枠材と接触する領域はあま
り暖まらない。そのため、１つのパネル型ヒータ内で面
状発熱体のある部分と枠材のある部分とで大きな温度差
が生じ、快適な床暖房が得られない。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的は、快適な床暖房を可能にし、暖房
効率の向上および消費電力の削減を図った床暖房用パネ
ル型ヒータを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、断熱材或いは床パネルと床
仕上材との間に敷設される床暖房用パネル型ヒータであ
って、底板と、該底板の上面周囲に固定された枠材と、
該枠材で囲まれる空間に収容される正温度係数インク層
を有するＰＴＣ面状発熱体と、下面に固定されたＰＴＣ
面状発熱体が底板と対向するように枠材上に固定され、
面状発熱体で発生した熱を室内側へ伝える伝熱板と、該
伝熱板の上面全体に固定され熱伝導率の高い金属ででき
た均熱板とを備えてなることを特徴とする。かかる構成
によれば、伝熱板の上面全体に熱伝導率の高い金属でで
きた均熱板が固定されているので、面状発熱体から伝熱
板の中央部を介して均熱板の中央部に熱が伝わると、該
均熱板の均熱化作用によりその中央部から周辺部に熱が
伝わり、均熱板全体がほぼ均一な温度分布でムラなく暖
まる。そのため、１つの床暖房用パネル型ヒータ内にお
いて、面状発熱体のある中央部と枠材のある周辺部の温
度差が均熱板により緩和される。したがって、快適な床
暖房が得られ、暖房効率の向上および消費電力の削減を
図ることができる。

【０００６】請求項２に係る発明は、伝熱板が非金属材
料で作られていることを特徴とする。かかる構成によれ
ば、伝熱板によりＰＴＣ面状発熱体と室内側にある均熱
板との間が絶縁されるので、伝熱板にアース線を接続し
なくても、暖房運転中の安全を確保することができると
共に、アース線の接続作業が不要になる分だけ敷設作業
が容易になる。

【０００７】請求項３に係る発明は、均熱板が伝熱板の
上面からその両側面にそれぞれ屈曲して延びていること
を特徴とする。かかる構成によれば、各パネル型ヒータ
を敷設した際に、隣接する２つのパネル型ヒータの均熱
板同士が各々の両側面に延出した部分で接触するので、
隣接する２つのパネル型ヒータ間で熱が伝わる。そのた
め、各パネル型ヒータ間での温度差も緩和され、パネル
型ヒータを敷設した領域全体がほぼ均一な温度分布でム
ラなく暖まる。したがって、より快適な床暖房が得られ
る。また、均熱板が伝熱板の上面からその両側面にそれ
ぞれ屈曲して延びているので、敷設時に作業者の指が均
熱板の屈曲部に触れても怪我をするおそれはない。

【０００８】請求項４に係る発明は、ＰＴＣ面状発熱体
の上面又は下面の少なくとも一方に、熱伝導率の高い金
属でできた金属箔が固定されていることを特徴とする。
かかる構成によれば、ＰＴＣ面状発熱体で発生する熱は
金属箔で均熱化され、均一な温度分布の熱が伝熱板に伝
わるので、１つのパネル型ヒータ内での温度差がより一
層緩和され、より快適な床暖房が得られる。

【０００９】請求項５に係る発明は、底板は非金属材料
で作られており、該底板上にＰＴＣ面状発熱体と対向す
る断熱材が固定されていることを特徴とする。かかる構
成によれば、底板を断熱材で作る場合よりも、強度の向
上およびコストの削減が図れる。

【００１０】請求項６に係る発明は、ＰＴＣ面状発熱体
と断熱板との間に隙間を設けてあることを特徴とする。
かかる構成によれば、ＰＴＣ面状発熱体と断熱板との間
の隙間が断熱空気層となり、この空気層により断熱され
る。そのため、断熱効果が促進され、熱損失が低減さ
れ、ＰＴＣ面状発熱体で発生する熱の有効利用を図れ
る。これによって、暖房効率がより向上し、消費電力を
より一層削減することができる。

【００１１】請求項７に係る発明は、伝熱板、底板およ
び枠材で囲まれる内部空間の一側端部近傍に、コネクタ
を収容するコネクタ収容空間と、該コネクタで接続され
たケーブルを隣接するパネル型ヒータ側方へ引き出すた
めのケーブル溝とが形成されていると共に、該ケーブル
溝とコネクタ収容空間を開閉するカバーが伝熱板の一端
側に設けられていることを特徴とする。かかる構成によ
れば、各パネル型ヒータを所定位置に敷設した後、パネ
ル型ヒータのカバーを開けるとコネクタ収容空間が見え
るので、隣接するパネル型ヒータの面状発熱体の各ケー
ブルをコネクタで接続する作業を簡単に行うことができ
る。また、コネクタをパネル型ヒータ内部のコネクタ収
容空間に収容させることができる。したがって、各パネ
ル型ヒータ下方にケーブルを配線するための通路や溝と
コネクタを収容する空間がない場合でも、部屋の大きさ
に応じた所定数のパネル型ヒータを簡単にかつ短時間で
敷設することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る床暖房
用パネル型ヒータにおける実施の形態の一例を示す斜視
図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図３は多数
のパネル型ヒータを敷設した状態を示す平面図、そし
て、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【００１３】本例の床暖房用パネル型ヒータ１は、図３
および図４に示すように敷設面２上に敷設される。この
パネル型ヒータ１は、図１および図２に示すように、敷
設面２側に位置する底板３と、該底板３の上面３ａの周
囲に固定された枠材４と、該枠材４で囲まれる空間に収
容される正温度係数インク層を有するＰＴＣ面状発熱体
（以下、単に面状発熱体という。）５と、下面６ａに固
定されたＰＴＣ面状発熱体５が底板３の上面３ａと対向
するように枠材４上に固定された伝熱板６と、該伝熱板
６の上面６ｂに固定され熱伝導率の高い金属でできた均
熱板７とを備える。

【００１４】底板３は、平面形状が長方形の板で、硬質
ポリウレタンフォーム等の断熱材で作られている。この
底板３の長手方向の一側端部の近傍には、貫通孔８が設
けられている。該貫通孔８内の空間が、面状発熱体５の
端子に接続されたケーブル９，９と、隣接するパネル型
ヒータの面状発熱体５の端子に接続されたケーブル１
０，１０およびケーブル１１，１１とを接続するコネク
タ１２を収容するコネクタ収容空間１３となっている。
なお、図１で符号１４は面状発熱体５の端子を密閉する
端子用シール部である。

【００１５】また、枠材４は、底板３の長手方向の両側
部上面にそれぞれ固定された側部桟木４ａ，４ａと、そ
の一側端部に固定された端部桟木４ｂと、その他端側に
固定された端部桟木４ｃとからなる。各桟木４ａ〜４ｃ
は、合板やパーティクルボードで作られている。側部桟
木４ａ，４ａは、底板３の長手方向の一側端部から所定
距離離れた位置からその他側端部まで延びている。端部
桟木４ｂは、底板３の短手方向の幅と同じ長さで延びて
いる。また、端部桟木４ｃは、両側部桟木４ａの端部間
で延びている。そして、各側部桟木４ａ，４ａの一端と
端部桟木４ｂとの間には、隣接するパネル型ヒータの面
状発熱体５同士を接続するためにケーブル１１，１１を
隣接するパネル型ヒータのある側方へ引き出すためのケ
ーブル溝１５，１５がそれぞれ形成されている。本例で
用いる面状発熱体５は、正温度係数インク層よりなる発
熱体を絶縁フィルムで保護し、その発熱体に通電すると
発熱する市販のＰＴＣ特性を有する面状発熱体である。
この面状発熱体５は、最高表面温度を所定の温度（例え
ば５０℃とか６０℃）に設定することができる自己温度
調節機能を有するものであってもよいし、或いは、その
ような自己温度調節機能を有していないもので、不図示
のコントローラにより温度調節制御を行えるものであっ
てもよい。

【００１６】伝熱板６は、木，樹脂，紙等の非金属材料
で作られている。また、均熱板７は、熱伝導率の高い金
属材料で作った金属板であり、本例ではアルミ製の金属
板である。この均熱板７は、図１及び図２に示すよう
に、伝熱板６の上面６ｂからその両側面６ｃにそれぞれ
屈曲して延びている。この延出部７ａ，７ａ同士が２つ
のパネル型ヒータ１の両側面を互いに押し付けると接触
するようになっている。そして、伝熱板７の一端側に
は、底板３に設けた貫通孔８内のコネクタ収容空間１３
の上部とケーブル溝１５を開閉するカバー１６が薄肉ヒ
ンジ部１７により開閉可能に設けられている。

【００１７】また、本例の床暖房用パネル型ヒータ１に
あっては、面状発熱体５の上面の中央部と、その下面の
左右の３箇所に、熱伝導率の高い金属でできた金属箔１
８が固定されている。これら３箇所に設けた金属箔１８
は、帯電する電荷を分散して減らすために、面状発熱体
５の上下面に互いに重ならない位置に配置されている。
そのため、面状発熱体５の下面の中央部と、その上面の
左右の３箇所に金属箔１８を固定してもよい。さらに、
面状発熱体５の下面に固定した金属箔１８と底板３との
間には、隙間１９が設けられている。

【００１８】上記構成を有する本例に係る床暖房用パネ
ル型ヒータ１を用いた施工例を図４を参照して説明す
る。図４はコンクリート建築物におけるＲＣ工法による
施工例を示す断面図である。この施工例では、コンクリ
ートスラブ２０上にモルタル層２１を形成し、このモル
タル層２１上に敷き詰めた断熱材２２上に所定数の床暖
房用パネル型ヒータ１が図３に示すように敷設されてい
る。このパネル型ヒータ１の上に床仕上材２３が設けら
れる。この施工例から明らかなように、各床暖房用パネ
ル型ヒータ１を断熱材２２上の敷設面２に（断熱材２２
と床仕上材２３との間に）に敷き詰めるだけでよく、施
工を簡単に行うことができる。

【００１９】また、本例では、伝熱板６の上面全体に熱
伝導率の高い金属でできた均熱板６が固定されているの
で、面状発熱体５から伝熱板６の中央部（すなわち、枠
材４の上方にある周辺部を除く部分）を介して均熱板７
の中央部（前記伝熱板６の中央部に対応する部分）に熱
が伝わると、該均熱板７の均熱化作用によりその中央部
から周辺部に熱が伝わり、均熱板７全体がほぼ均一な温
度分布でムラなく暖まる。そのため、１つの床暖房用パ
ネル型ヒータ１内において、面状発熱体５のある中央部
と枠材４のある周辺部の温度差が均熱板７により緩和さ
れる。したがって、快適な床暖房がられ、暖房効率の向
上および消費電力の削減を図ることができる。

【００２０】また、本例では、伝熱板６が木，樹脂，紙
等の非金属材料で作られているので、伝熱板６により面
状発熱体５と室内側にある均熱板７との間が絶縁され
る。そのため、伝熱板６にアース線を接続しなくても、
敷設した床暖房用パネル型ヒータ１による暖房運転中の
安全を確保することができると共に、アース線の接続作
業が不要になる分だけ敷設作業が容易になる。

【００２１】また、本例では、均熱板７が伝熱板６の上
面６ｂからその両側面６ｃにそれぞれ屈曲して延びてい
るので、各パネル型ヒータ１を図３および図４に示すよ
うに敷設した際に、隣接する２つのパネル型ヒータ１の
均熱板６同士が各々の両側面６ｃに延出した部分（延出
部７ａ）で接触するので、隣接する２つのパネル型ヒー
タ１間で熱が伝わる。そのため、各パネル型ヒータ１間
での温度差も緩和され、パネル型ヒータ１を敷設した領
域全体がほぼ均一な温度分布でムラなく暖まる。したが
って、より快適な床暖房を得ることができる。また、均
熱板７が伝熱板６の上面６ｂからその両側面６ｃにそれ
ぞれ屈曲して延びているので、敷設時に作業者の指が均
熱板７の屈曲部に触れても怪我をするおそれはない。こ
れに対して、均熱板７の両端が屈曲していなくて、その
両端面が伝熱板６の両側面６ｃと一致している場合に
は、敷設時に作業者の指が均熱板７の両端に触れると怪
我をするおそれがある。

【００２２】また、本例によれば、熱伝導率の高い金属
でできた金属箔１８を面状発熱体５の上面および下面の
互いに重ならない位置に固定してあるので、面状発熱体
５で発生する熱は金属箔１８で均熱化され、均一な温度
分布の熱が伝熱板６に伝わる。そのため、１つのパネル
型ヒータ１内での温度差がより一層緩和され、より快適
な床暖房を得ることができる。また、金属箔１８を、面
状発熱体５の上面の中央部と、その下面の左右の３箇所
に、互いに重ならないように分割して固定してあるの
で、各金属箔１８に帯電する電荷を分散して減らすこと
ができる。

【００２３】また、本例によれば、面状発熱体５と底板
３との間に隙間１９を設けてあるので、その隙間１９が
断熱空気層となり、この空気層により断熱されるので、
断熱効果が促進され、熱損失が低減される。これによっ
て、暖房効率がより向上し、消費電力をより一層削減す
ることができる。

【００２４】さらに、本例によれば、伝熱板６、底板３
および枠材４で囲まれる内部空間の一側端部近傍に、一
対のコネクタ１２，１２を横向きで（その高さ方向の寸
法が小さくなる姿勢で）収容するコネクタ収容空間１３
と、コネクタ１２，１２でケーブル９，９および１０，
１０と接続されたケーブル１１，１１を隣接するパネル
型ヒータ１のある側方へ引き出すためのケーブル溝１５
とが形成されていると共に、該ケーブル溝１５とコネク
タ収容空間１３を開閉するカバー１６が伝熱板６の一端
側に設けられている。そのため、各パネル型ヒータ１を
所定位置に敷設した後、パネル型ヒータ１のカバー１６
を開けるとコネクタ収容空間１３が見えるので、隣接す
るパネル型ヒータ１の面状発熱体５の各ケーブル９，１
０，１１をコネクタ１２，１２で接続する作業を簡単に
行うことができる。また、コネクタ１２，１２をパネル
型ヒータ１内部のコネクタ収容空間１３に簡単に収容さ
せることができる。そして、このような作業の後、各パ
ネル型ヒータ１のカバー１６を閉じると、該各カバー１
６が端部桟木４ｂの上面に貼り付けた両面テープ３０に
より端部桟木４ｂの上面に固定され、敷設作業が完了す
る。したがって、各パネル型ヒータ１下方にケーブルを
配線するための通路や溝とコネクタ１２を収容する空間
がない場合でも、部屋の大きさに応じた所定数のパネル
型ヒータ１を簡単にかつ短時間で敷設することができ
る。

【００２５】次に、本発明に係る床暖房用パネル型ヒー
タの他例を図５に基づいて説明する。図５は図２と同様
の断面図である。本例に係る床暖房用パネル型ヒータ１
にあっては、底板３′は伝熱板６と同様の非金属材料、
例えば合板で作られていると共に、底板３′の上面に面
状発熱体５と対向する断熱材２４が固定されている。こ
の構成により、図２に示す上記一例のように底板３を断
熱材で作る場合よりも、強度の向上およびコストの削減
を図ることができる。

【００２６】また、本例によれば、面状発熱体５と断熱
材２４との間に隙間１９を設けてあるので、その隙間１
９が断熱空気層となり、この空気層により断熱される。
そのため、断熱効果が促進され、熱損失が低減され、面
状発熱体５で発生する熱の有効利用を図れる。これによ
って、暖房効率がより向上し、消費電力をより一層削減
することができる。

【００２７】次に、上述した床暖房用パネル型ヒータ１
を用いた別の施工例を図６を参照して説明する。図６は
１戸建て住宅における２×４工法による施工例を概略的
に示す断面図である。この施工例では、床根太２５，２
５で支持された床構造用合板２６の下面に断熱材２７を
固定し、床構造用合板（床パネル）２６上に所定数の床
暖房用パネル型ヒータ１を図３に示すように敷設する。
パネル型ヒータ１を敷設していない場所には捨張り用の
合板２８を敷設する。そして、パネル型ヒータ１および
捨張り用の合板２８の上に床仕上材２９が設けられる。
この施工例からも明らかなように、各パネル型ヒータ１
を床構造用合板２６上の敷設面２に（床構造用合板２６
と床仕上材２９との間）に敷き詰めるだけでよく、施工
を簡単に行うことができる。

【００２８】なお、上述した各床暖房用パネル型ヒータ
１の厚さ、幅および長手方向の各寸法は、用途に応じて
適宜設定される。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、快適な床暖房が得られ、暖房効率の向上お
よび消費電力の削減を図ることができる。

【００３０】請求項２に係る発明によれば、伝熱板にア
ース線を接続しなくても、暖房運転中の安全を確保する
ことができると共に、アース線の接続作業が不要になる
分だけ敷設作業が容易になる。

【００３１】請求項３に係る発明によれば、パネル型ヒ
ータを敷設した領域全体がほぼ均一な温度分布でムラな
く暖まるので、より快適な床暖房が得られる。また、敷
設時に作業者の指が均熱板の屈曲部に触れても怪我をす
るおそれがなく、敷設作業時の安全性を向上することが
できる。

【００３２】請求項４に係る発明によれば、１つのパネ
ル型ヒータ内での温度差がより一層緩和され、より快適
な床暖房が得られる。

【００３３】請求項５に係る発明によれば、底板を断熱
材で作る場合よりも、強度の向上およびコストの削減を
図ることができる。

【００３４】請求項６に係る発明によれば、ＰＴＣ面状
発熱体で発生する熱の有効利用を図れるので、暖房効率
がより向上し、消費電力をより一層削減することができ
る。

【００３５】請求項７に係る発明によれば、各パネル型
ヒータ下方にケーブルを配線するための通路や溝とコネ
クタを収容する空間がない場合でも、部屋の大きさに応
じた所定数のパネル型ヒータを簡単にかつ短時間で敷設
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る床暖房用パネル型ヒータの実施の
形態の一例を示す斜視図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】多数のパネル型ヒータを敷き詰めた状態を示す
平面図。

【図４】コンクリート建築物におけるＲＣ工法による施
工例を示す図で、図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図５】本発明に係る床暖房用パネル型ヒータの実施の
形態の他例を示す図２と同様の断面図。

【図６】１戸建て住宅における２×４工法による施工例
を概略的に示す説明図。

【符号の説明】

１ 床暖房用パネル型ヒータ ２ 敷設面 ３ 底板 ３′ 底板（合板） ４ 枠材 ５ ＰＴＣ面状発熱体 ６ 伝熱板 ６ａ 下面 ６ｂ 上面 ６ｃ 側面 ７ 均熱板 ７ａ 延出部 ８ 貫通孔 ９，１０，１１ ケーブル １２ コネクタ １３ コネクタ収容空間 １５ ケーブル溝 １６ カバー １８ アルミ箔（金属箔） １９ 隙間 ２２ 断熱材 ２６ 床構造用合板（床パネル） ２３，２９ 床仕上材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断熱材或いは床パネルと床仕上材との間
   に敷設される床暖房用パネル型ヒータであって、 底板と、該底板の上面周囲に固定された枠材と、該枠材
   で囲まれる空間に収容される正温度係数インク層を有す
   るＰＴＣ面状発熱体と、下面に固定されたＰＴＣ面状発
   熱体が前記底板と対向するように前記枠材上に固定さ
   れ、前記面状発熱体で発生した熱を室内側へ伝える伝熱
   板と、該伝熱板の上面全体に固定され熱伝導率の高い金
   属でできた均熱板とを備えてなることを特徴とする床暖
   房用パネル型ヒータ。
2. 【請求項２】 前記伝熱板が非金属材料で作られている
   ことを特徴とする請求項１記載の床暖房用パネル型ヒー
   タ。
3. 【請求項３】 前記均熱板が前記伝熱板の上面からその
   両側面にそれぞれ屈曲して延びていることを特徴とする
   請求項１又は２記載の床暖房用パネル型ヒータ。
4. 【請求項４】 前記ＰＴＣ面状発熱体の上面又は下面の
   少なくとも一方に、熱伝導率の高い金属でできた金属箔
   が固定されていることを特徴とする請求項１，２又は３
   記載の床暖房用パネル型ヒータ。
5. 【請求項５】 前記底板は非金属材料で作られており、
   該底板上に前記ＰＴＣ面状発熱体と対向する断熱材が固
   定されていることを特徴とする請求項１，２，３又は４
   記載の床暖房用パネル型ヒータ。
6. 【請求項６】 前記ＰＴＣ面状発熱体と前記断熱板との
   間に隙間を設けてあることを特徴とする請求項５記載の
   床暖房用パネル型ヒータ。
7. 【請求項７】 前記伝熱板、底板および枠材で囲まれる
   内部空間の一側端部近傍に、コネクタを収容するコネク
   タ収容空間と、該コネクタで接続されたケーブルを隣接
   するパネル型ヒータ側へ引き出すためのケーブル溝とが
   形成されていると共に、該ケーブル溝とコネクタ収容空
   間を開閉するカバーが伝熱板の一端側に設けられている
   ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載
   の床暖房用パネル型ヒータ。