JP2001173968A - 床暖房パネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パネル全体の剛性は十分に保ちながら、製造
容易な構成で良好な床暖房を行う。 【解決手段】 基板Ｐと上面板１８との間に発熱線が配
される床暖房パネルとその製造方法。前記基板を、第1
の断熱材層１２と、この第1の断熱材層よりも剛性の低
い第２の断熱材層１４，１６とを積層することにより構
成する。第２の断熱材層１４，１６に発熱線２０を食い
込ませながら、この発熱線２０を第２の断熱材層１４，
１６と上面板１８との間に介在させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建屋の床部に設け
られる床暖房パネル及びその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の床暖房パネルとしては、ある程度
の剛性及び断熱性を有する基板（例えば木板）と、アル
ミニウムなどからなる上面板との間に電熱線を蛇行状態
で張り巡らせたものが知られている。この床暖房パネル
を製造する方法としては、前記基板の表面に前記電熱線
の配線形状に対応する溝を刻み込み、その上にアルミニ
ウム製シートを敷設した後、このシートの上から前記溝
内に電熱線を嵌め込むようにして配線を行い、その上か
ら上面板を積層するといった方法がとられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記床暖房パネルを製
造するには、基板表面に溝を刻み込む作業と、この溝内
に電熱線を嵌め込む作業と、さらにその上から上面板を
積層する作業とが必要である。従って、工数が多く、ま
た各作業は煩雑で、効率が悪い。特に、電熱線の配線形
状に合わせて基板表面に溝を刻設する作業は容易でな
く、その配線形状等に制約を受けやすいという欠点もあ
る。

【０００４】また、パネルの取扱い上、前記基板にはあ
る程度の剛性が要求され、また溝を刻設できる程度の加
工性も要求されるので、材質選択に著しい制約を受け
る。従って、基板の断熱性向上や軽量化などには限界が
ある。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑み、パネル
全体の剛性は十分に保ちながら、製造容易な構成で良好
な床暖房ができる床暖房パネルとその製造方法を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、本発明は、基板と上面板との間に発熱線
が配される床暖房パネルにおいて、前記基板を、第１の
断熱材層と、この第１の断熱材層よりも剛性の低い第２
の断熱材層とを積層することにより構成し、その第２の
断熱材層に前記発熱線を食い込ませた状態でこの発熱線
を第２の断熱材層と上面板との間に挟み込んだものであ
る。

【０００７】この床暖房パネルでは、第２の断熱材層の
変形を利用して発熱線の挟み込みを行うようにしている
ので、従来のように基板側に溝を設けるといった必要が
なく、簡単な工程で製造ができる。例えば、第１の断熱
材層と、この第１の断熱材層よりも剛性の低い第２の断
熱材層とを積層することにより前記基板を形成する一
方、前記上面板の裏面に前記発熱線を配して当該裏面に
固定しておき、この発熱線を前記第２の断熱材層に押し
付けて当該第２の断熱材層に食い込ませながら前記上面
板を前記第２の断熱材層上に積層するという方法により
簡単に製造できる。

【０００８】しかも、前記第２の断熱材層にこれよりも
剛性の高い第１の断熱材層を積層することにより、パネ
ル全体の剛性は十分高く保持することが可能である。換
言すれば、第２の断熱材層には十分な柔軟性を有するも
のを使用することが可能である。

【０００９】具体的には、前記第２の断熱材層を発泡樹
脂層で構成したものが好適である。

【００１０】この発泡樹脂層は、単一素材からなるもの
でもよいが、前記第２の断熱材層を、第１の発泡樹脂層
と、この第１の発泡樹脂層よりも剛性が高くかつ耐熱性
の高い第２の発泡樹脂層とで構成し、前記第１の発泡樹
脂層を前記第１の断熱材層側に接合し、前記第２の発泡
樹脂層に前記発熱線を食い込ませるようにすれば、第２
の断熱材層の耐熱性と柔軟性との双方を十分に満足させ
ることが可能になる。

【００１１】例えば、発泡ポリエチレンと発泡ポリプロ
ピレンとを対比した場合、発泡ポリエチレンは発泡ポリ
プロピレンよりも発泡倍率の上限が高く、従って柔軟性
に優れる反面、耐熱性は発泡ポリエチレンよりも発泡ポ
リプロピレンの方が高いので、前記第１の発泡樹脂層を
発泡ポリエチレン層とし、前記第２の発泡樹脂層を前記
第１の発泡樹脂層よりも発泡倍率の低い発泡ポリプロピ
レン層とすることにより、耐熱性と柔軟性の両立を図る
ことができる。

【００１２】一方、前記第１の断熱材層をポリフェニレ
ンオキサイド（Polyphenylene Oxide；以下「ＰＰＯ」
と称する。）で構成すれば、十分な剛性及び断熱性を確
保しながら、パネル全体の大幅な軽量化を果たすことが
できる。

【００１３】前記上面板は、その少なくとも下面を金属
製の均熱板で構成することが好ましい。これにより、パ
ネル全面にわたってより均一な暖房を行うことができ
る。

【００１４】この場合、前記発熱線を前記均熱板とそれ
よりも薄肉の伝熱箔との間に挟み込み、この伝熱箔及び
発熱線を第２の断熱材層と均熱板との間に挟み込むよう
にすれば、発熱線から均熱板への伝熱を前記伝熱箔を通
じても行うことができ、暖房効率がさらに向上する。そ
して、このパネルは、前記発熱線を前記均熱板と伝熱箔
との間に挟み込み、この伝熱箔を前記第２の断熱材層上
に積層するという方法によって簡単に製造することがで
きる。

【００１５】パネル全面にわたって均一な暖房を行うに
は、前記発熱線をパネルの略全面にわたって張り巡らせ
ることが好ましい。さらに、パネル端部はパネル中央よ
りも冷却されやすいので、このパネル端部における発熱
線の配設ピッチをパネル中央における電熱線の配設ピッ
チよりも小さくすることにより、より均一な暖房を実現
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１７】ここに示す床暖房パネル１０は、第１の断
熱材層１２と、第１の発泡樹脂層１４と、第２の発泡樹
脂層１６と、均熱板１８とが順に積層され、第２の発泡
樹脂層１６と均熱板１８との間に発熱線２０が挟み込ま
れたものであり、前記第１の発泡樹脂層１４と第２の発
泡樹脂層１６とで第２の断熱材層が構成され、この第２
の断熱材層と前記第１の断熱材層１２とで基板が構成さ
れている。

【００１８】前記第１の断熱材層１２の材質は、パネル
形状を保つのに十分な剛性と、ある程度の断熱性及び耐
熱性を有するものであればよく、軽量で剛性及び断熱性
の高いＰＰＯが好適である。また、その他の比較的剛性
の高い樹脂（塩化ビニル樹脂やポリスチレン樹脂、その
発泡体など）も適用可能であり、特に重量を考慮しない
場合には木板等の適用も可能である。

【００１９】第２の断熱材層は、前記第１の断熱材層１
２よりも剛性が低く（すなわち柔軟性が高く）、かつ、
電熱線２０の熱（一般には約100℃）に対する十分な耐
熱性及び断熱性を有するものであればよく、例えば単一
種の発泡樹脂層（発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレ
ン、発泡ポリウレタン、発泡ポリ塩化ビニル、発泡メラ
ニン樹脂など）で構成することも可能であるが、この第
２の断熱材層の耐熱性と柔軟性とを両立させるには、図
示のように第１の発泡樹脂層１４及び第２の発泡樹脂層
１６を組み合わせる手段が有効である。すなわち、発熱
線２０に直接接触しない第１の発泡樹脂層１４の材質選
択については柔軟性を重視し、発熱線２０に直接接触す
る第２の発泡樹脂層１６の材質選択については耐熱性を
重視するようにすればよい。

【００２０】具体例として、ポリエチレンとポリプロピ
レンとを対比した場合、ポリプロピレンはポリエチレン
よりも耐熱性が高い反面、ポリエチレンよりも発泡倍率
の上限が低いという特性があるので、前記第１の発泡樹
脂層１４に発泡ポリプロピレン層を用い、第２の発泡樹
脂層１６に前記発泡ポリプロピレン層よりも発泡倍率の
高い発泡ポリエチレン層を用いることにより、要求され
る耐熱性と柔軟性の双方を満足させることができる。

【００２１】均熱板１８は、発熱線２０の熱を有効に均
一化するだけの伝熱性を有する金属製のものが好まし
く、特にアルミニウム板やアルミニウム合金板が好適で
ある。

【００２２】発熱線２０は、前記均熱板１８の裏面に蛇
行状態で配策され、パネルの略全面にわたって張り巡ら
されている。この実施の形態では、図２に示すように、
発熱線２０の途中に、加熱温度が一定以上になった場合
に自動的に通電を切る異常加熱防止用の温度ヒューズ２
６が介設され、発熱線２０の両端が配線接続部２８とし
てパネル端部に集中配置されている。また、前記第２の
断熱材層（発泡樹脂層１４，１６）には、前記温度ヒュ
ーズ２６を収容するための窓１７Ａと、配線接続部２８
を露出させるための切欠１７Ｂとが設けられている。

【００２３】なお、図２は、第２の発泡樹脂層１６を二
点鎖線で示し、この第２の発泡樹脂層１６を透かして均
熱板１８の裏面を図示したものである。

【００２４】本発明において、前記発熱線２０の具体的
な構造は問わず、その通電によって安全に発熱するもの
であればよい。この実施の形態では、図３に示すような
芯材２１の周囲に抵抗線を巻き、さらにその外側を耐熱
性の高い絶縁体（例えばシリコンやポリ塩化ビニル）で
覆ったものが用いられている。そして、この発熱線２０
を均熱板１８と伝熱箔（例えばアルミニウム箔）２４と
の間に挟み込み、伝熱箔２４を均熱板１８の裏側に貼着
することにより、発熱線２０が配線状態で均熱板１８の
裏面に接触し、かつ固定されている。

【００２５】次に、この床暖房パネル１０の製造方法を
説明する。

【００２６】１）まず、図４（ａ）に示すような基板Ｐ
及び発熱体Ｓを各々別個に形成しておく。具体的には、
第１の断熱材層１２の上に第１の発泡樹脂層１４、第２
の発泡樹脂層１６を順に重ねて接着剤等で接合すること
により、基板Ｐを形成する。一方、発熱線２０を上述の
形状で均熱板１８の裏面（図４（ａ）では下面）に配索
し、この均熱板１８の裏面と伝熱箔２４との間に発熱線
２０を挟み込むとともに、当該発熱線２０同士の間の箇
所で均熱板１８の裏面と伝熱箔２４とを両面粘着テープ
などで直接固着することにより、発熱線２０を均熱板１
８の裏面に固定して発熱体Ｓを形成する。

【００２７】２）前記基板Ｐと発熱体Ｓとを合体させて
図４（ｂ）に示す床暖房パネル１０を完成する。具体的
には、均熱板１８の裏面に固定された発熱線２０及びそ
の表面の伝熱箔２４を第２の発泡樹脂層１６の上面に押
付けながら、伝熱箔２４の略全面と第２の発泡樹脂層１
６の上面とを熱融着や接着剤などの手段で直接固着させ
る。その際、発熱線２０は第２の発泡樹脂層１６さらに
はその下方の第１の発泡樹脂層１４の凹み変形を伴いな
がら第２の発泡樹脂層１６の上面に食い込む。

【００２８】従って、従来のように基板Ｐの表面に発熱
線配索用の溝を刻設しなくても、発熱線２０を簡単に基
板Ｐと均熱板１８との間に挟み込むことができる。しか
も、発泡樹脂層１４，１６の下側にある第１の断熱材層
１２によって、パネル全体の剛性は十分に確保すること
ができる。

【００２９】この床暖房パネル１０の施工例を図５に示
す。図例では、荒床３０の上に適当な間隔で小根太３２
を固定し、各小根太３２同士の間に前記床暖房パネル１
０を嵌め込むとともに、各床暖房パネル１０の配線接続
部２８同士を連鎖的に（直列で）ヒータ線３４によって
接続するようにしている。この場合、床暖房パネル１０
の長手方向端部同士の間には、前記配線用の隙間３６を
確保しておくことが好ましい。

【００３０】このような床暖房パネル１０の施工によ
り、床下面側の断熱性（すなわち基板Ｐの断熱性）に優
れた効率の高い床暖房構造を構築することができる。ま
た、基板Ｐを構成する第１の断熱材層１２及び第２の断
熱材層には軽量のものが使用できるため、施工の際の床
暖房パネル１０の取扱いも容易である。

【００３１】その他、本発明は例えば次のような実施形
態をとることも可能である。

【００３２】・本発明では、発熱線２０の具体的な配線
形状を特に問わない。上述のように、本発明では基板Ｐ
側に配線用の溝を刻み込む必要がないため、自由に配線
形状を設定することができる。どのような形状に設定す
るにしても、発熱線２０をパネルの略全面にわたって張
り巡らせることにより、より均一な床暖房ができる。さ
らに、図１及び図４（ｂ）に示すように、パネル端部で
の発熱線２０の配設ピッチｐ１をパネル中央での発熱線
２０の配設ピッチｐ２より小さくすることにより、放熱
しやすいパネル端部での単位面積当たりの発熱量を放熱
しにくいパネル中央での単位面積当たりの発熱量より大
きくすることができ、その結果、暖房の均一性をより向
上させることが可能になる。

【００３３】特に、前記図５に示すように小根太３２間
に床暖房パネル１０を嵌め込む場合、小根太３２は原則
として常温であるため、この小根太３２の近傍に位置す
る（場合によっては接触する）パネル端部の発熱線２０
のピッチを小さくすることは、非常に有効である。さら
に、このパネル端部をアルミニウム製のテープによって
小根太３２に取付けるようにし、小根太３２にも熱を積
極的に伝えるようにすれば、暖房の均一化がより顕著に
なる。

【００３４】・本発明にかかる床暖房パネルの上面板
は、前記のような均熱板１８に限らず、例えば化粧材
（フローリング、畳、カーペットなど）で構成するよう
にしてもよい。ただし、この場合でも、上面板の少なく
とも下面は上述の均熱板１８で構成することが、より好
ましい。これにより、さらに均一な暖房を実現できる。

【００３５】・上述のように均熱板１８に発熱線２０を
固定する場合、その具体的な手段は問わず、例えば伝熱
箔２４を使わずに発熱線２０を均熱板１８に直接接着剤
等で固定するようにしてもよい。ただし、上記のように
発熱線２０を均熱板１８と伝熱箔２４との間に挟み込む
ことにより、発熱線２０から均熱板１８への熱伝達効率
をさらに高めることが可能になる。また、本発明にかか
る床暖房パネルは、予め基板の第２の断熱材層上に発熱
線２０を配線し、その上に均熱板１８を押し付けて当該
均熱板１８を第２の断熱材層上面に固着させる方法によ
っても製造が可能である。

【００３６】

【実施例】前述の図面に基づき、本発明の好ましい実施
例を開示する。

【００３７】・パネル寸法は、全長1800mm、幅255mmと
する。

【００３８】・第１の断熱材層１２にはＰＰＯを使用
し、厚さ３ｍｍのものを形成する。これにより、第１の
断熱材層１２を薄くして軽量化を図りながら、パネルの
十分な剛性を確保でき、また、高い断熱性も得られる。

【００３９】・発熱線２０と直接接触する第１の発泡樹
脂層１４には、耐熱性に優れた発泡ポリプロピレンを使
用し、厚さ４ｍｍのものを形成する。この発泡ポリプロ
ピレン層の発泡倍率は約３０倍である。

【００４０】・発熱線２０と直接接触しない第２の発泡
樹脂層１６には、柔軟性を優先して、高い発泡倍率（約
４０倍）が得られる発泡ポリエチレンを用い、厚さ４ｍ
ｍのものを形成する。そして、この発泡ポリエチレン層
を前記発泡ポリプロピレン層（第１の発泡樹脂層１４）
の下面に熱融着によって結合する。この第２の発泡樹脂
層１６により、前記発泡ポリプロピレン層で吸収しきれ
ない凹凸を吸収する。これらの発泡ポリエチレン層及び
発泡ポリプロピレン層はともに密度が小さく、前記ＰＰ
Ｏとともにパネル全体の軽量化に寄与する。

【００４１】・その重量は１kg弱である（例えば木板製
の従来パネルは２〜３kg程度）。

【００４２】・均熱板１８には、熱伝導率の高いアルミ
ニウム板を用いる。厚さは0.3ｍｍ程度が好適である。
ある程度の厚さをもたせれば、良好な保温性を確保でき
る。

【００４３】・発熱線２０には、耐熱性（耐熱温度約18
0℃）に優れたシリコン被覆ヒータを用いる。直径は約
２ｍｍ程度とする。

【００４４】・伝熱箔２４には、熱伝導率の高いアルミ
ニウム箔を用いる。厚みは４０μ程度とする。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明は、基板と上面板と
の間に発熱線が挟み込まれる床暖房パネルにおいて、前
記基板を剛性の高い第１の断熱材層と柔軟性に優れた第
２の断熱材層とで構成し、この第２の断熱材層に前記発
熱線を食い込ませるようにしたものであるので、パネル
全体の剛性は十分に保ちながら、製造容易な構成で、効
率の高い良好な床暖房を行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる床暖房パネルの破
断斜視図である。

【図２】前記床暖房パネルの配線状態を示す底面図であ
る。

【図３】図４（ａ）のＡ部拡大断面図である。

【図４】（ａ）は前記床暖房パネルの基板と発熱体とを
合体させる前の状態を示す断面図、（ｂ）は合体後の断
面図である。

【図５】前記床暖房パネルの施工例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０ 床暖房パネル １２ 第１の断熱材層 １４ 第１の発泡樹脂層 １６ 第２の発泡樹脂層 １８ 均熱板 ２０ 発熱線 ２４ 伝熱箔 Ｐ 基板 Ｓ 発熱体

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と上面板との間に発熱線が配される
   床暖房パネルにおいて、前記基板を、第１の断熱材層
   と、この第１の断熱材層よりも剛性の低い第２の断熱材
   層とを積層することにより構成し、その第２の断熱材層
   に前記発熱線を食い込ませた状態でこの発熱線を第２の
   断熱材層と上面板との間に挟み込んだことを特徴とする
   床暖房パネル。
2. 【請求項２】 請求項１記載の床暖房パネルにおいて、
   前記上面板の少なくとも下面を金属製の均熱板で構成し
   たことを特徴とする床暖房パネル。
3. 【請求項３】 請求項２記載の床暖房パネルにおいて、
   前記発熱線を前記均熱板とこの均熱板よりも薄肉の伝熱
   箔との間に挟み込み、この伝熱箔及び発熱線を第２の断
   熱材層と均熱板との間に挟み込んだことを特徴とする床
   暖房パネル。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の床暖房
   パネルにおいて、前記第２の断熱材層を発泡樹脂層で構
   成したことを特徴とする床暖房パネル。
5. 【請求項５】 請求項４記載の床暖房パネルにおいて、
   前記第２の断熱材層を、第１の発泡樹脂層と、この第１
   の発泡樹脂層よりも剛性が高くかつ耐熱性の高い第２の
   発泡樹脂層とで構成し、前記第１の発泡樹脂層を前記第
   １の断熱材層側に接合し、前記第２の発泡樹脂層に前記
   発熱線を食い込ませたことを特徴とする床暖房パネル。
6. 【請求項６】 請求項５記載の床暖房パネルにおいて、
   前記第１の発泡樹脂層を発泡ポリエチレン層とし、前記
   第２の発泡樹脂層を前記第１の発泡樹脂層よりも発泡倍
   率の低い発泡ポリプロピレン層としたことを特徴とする
   床暖房パネル。
7. 【請求項７】 請求項４〜６のいずれかに記載の床暖房
   パネルにおいて、前記第１の断熱材層がポリフェニレン
   オキサイドからなることを特徴とする床暖房パネル。
8. 【請求項８】 請求項１〜７記載の床暖房パネルにおい
   て、前記発熱線をパネルの略全面にわたって張り巡らせ
   るとともに、パネル端部における発熱線の配設ピッチを
   パネル中央における電熱線の配設ピッチよりも小さくし
   たことを特徴とする床暖房パネル。
9. 【請求項９】 基板と上面板との間に発熱線が挟み込ま
   れる床暖房パネルの製造方法であって、第１の断熱材層
   と、この第１の断熱材層よりも剛性の低い第２の断熱材
   層とを積層することにより前記基板を形成する一方、前
   記上面板の裏面に前記発熱線を配して当該裏面に固定し
   ておき、この発熱線を前記第２の断熱材層に押し付けて
   当該第２の断熱材層に食い込ませながら前記上面板を前
   記第２の断熱材層上に積層することを特徴とする床暖房
   パネルの製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の床暖房パネルの製造方
    法において、前記上面板の少なくとも下面を金属製の均
    熱板で構成し、この均熱板とそれよりも薄肉の伝熱箔と
    の間に前記発熱線を挟み込み、この伝熱箔を前記第２の
    断熱材層上に積層することを特徴とする床暖房パネルの
    製造方法。