JP2001519886A - 加熱床システムとその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 加熱床板は熱的及び電気的な絶縁体材料製でありそして、１つが他の１つに近接するよう組み立てられた時、複数の該床板が加熱床を形成する様な形状を有する床板本体（２）を含んでいる。電気的ヒーター（７）は該床本体（２）の上部部分内に配置されている。電気的接触部（７３）は該床板本体（２）上に配置されそして該ヒーター（７）の端部を電気的バス（３）に接続する。該床板（２）の１端に近く設置されたラッチ対（２９）は電気的バス（３）に機械的に取り付けられ、そして該床板（２）を該電気的バス（３）に固定するために該孔の対（３９）にパチンとはめられる。電気的バス（３）内の追加的な孔の対（３９２，３９３，３９４）は他の床板へ取り付けるために役立っている。

Description

【発明の詳細な説明】 加熱床システムとその方法 発明の属する技術分野 本発明は電気的素子で加熱された床板（floorboards）に関する。特に本発明 は該加熱素子がアモルファスの金属の合金製で、該床板の上部の層内に埋め込ま れている、薄いリボンになっている様な床板に関する。 発明の背景技術 現在、家庭用の電気暖房システムは通常各室のオーブン（oven）を含んでおり 、比較的高い温度、典型的には摂氏７００度乃至８００度の範囲内で動作する。 これはカンタル（Kanthal）又はニクロム（Nichrome）製のワイヤヒーター用の 動作温度範囲である。 長期間これらの高温度で動作出来るヒーターは比較的高コストである。該高い コストは該ヒーターが高温度で良好な耐腐蝕性を有する材料で作られる必要があ ることから来る。 高温度ヒーター用に共通して使用される加熱素子は、例えば、ニッケルクロム 合金（NiCr alloy）、カンタル（Kanthal）及びフェクラロイ（Fechralloy）製 である。 これらの高温度での動作のためには、該暖房システムの残り部分も高価になる が、それはその支持部や絶縁部も該ヒーター素子の高温度に耐えねばならないか らである。 更に、該オーブンの本体及び該ヒーター素子と該本体が作られている材料とを 担っている該支持部は、該加熱の結果として該材料の性質を変化させることなく 、該ヒーターの動作温度に耐えられるべきである。 又該高い動作温度は、例えば、空気中の有機塵粒子を燃やすことから 起こる臭気（oders）の様な、望ましくないヒューム（fumes）や臭気を創り出す 。例えば、ベンゾピレン（benzopyrene）の生成は摂氏約１８０度の温度で始ま る。これらの臭気は該ヒーターが閉じた空間で使用される時特に非健康的な効果 を有する。 これが換気せずに閉じた空間で螺旋形の電気ヒーターや燃焼式ヒーターの使用 が勧められない理由の１つである。これらのヒーターは動作中大気から酸素を消 費する。 又高温度で動作するオーブンはユーザーに危険を与え、それで人間の該ヒータ ー素子との接触を防止する手段を備えねばならない。 室内のオーブンは床スペースを専有し、そのことは不便である。 更に、該部屋暖房は均一でない。熱い空気はより軽いので、該暖かい空気はは 上方に流れ、部屋の天井近くには熱い空気の層を、そして該床近くには冷えた空 気の層を創る。通常該床は冷たい侭であり素足で歩く人には快適ではない。 該熱発生器に新鮮な空気を供給することが求められ、該空気は通常ドアから来 て、室内で通常最も冷えた空気である、何故ならこの空気は該室内で最も低い場 所、すなわち該床にあるからである。結果は室内に冷えた空気と熱い空気との流 れがあることになる。かくして、室内の空気は均一な熱分布を持つことが出来な い。 図１は熱い空気流と冷たい空気流を発生す従来技術のオーブン５５を使用する 、典型的部屋５内を流れる空気流を図解している。 部屋５は窓５１，ドア５２、床５３そして天井５４を含んでいる。ストーブ（ stove）又は放熱器（radiator）の様な、暖房装置５５がその中に配置されてい る。熱い空気はより軽いので、ストーブ５５からの熱 い空気６１は上へ行く。該ストーブ５５に近い窓５１は気密式に（hermetically ）はシールされておらず、そして内側の熱い空気と外側の冷たい空気との間の大 きな温度差のために熱い空気６２は該部屋５の外へ逃げる。これは熱い空気が失 われるので、熱（エネルギー）の損失となる。 ストーブ５５は、室内でのストーブの限られた寸法のために、比較的小さな表 面積を有している。熱エネルギーを与えられた割合で部屋５へ伝達するよう、ス トーブ５５と周囲空気との間の比較的大きい熱的抵抗に打ち勝つために、ストー ブ５５は非常に熱くなければならない。これは空気流６１内の空気の高い温度と なる。 更に、該熱い空気６２は、通常低い開口部又は、ドア５２の下のスリットの様 な、ストーブ５５から遙か離れて配置された開口部を通して、該部屋５に流れ込 む冷たい空気６４により置き換えられる。該冷たい空気６４は更にエネルギー損 失となる。該熱い空気６２の外への漏れと冷たい空気６４の中への漏れとは単に 該部屋５が気密式になってない条件の結果ではなく、主として、ストーブ５５に より起きた不均一な温度分布のための該部屋内の大きな温度変動の結果である。 部屋５内の暖房システムは天井５４に向かって上へ移動する熱い空気６１を含 んでいる。該熱い空気６３は天井近くで冷却され床５３に向かって下へ流れる。 通常、該天井５４の近くに熱い空気の層が、そして該床５３の近くに冷えた空気 の層がある。 該オーブン５５に近い人は不快な程熱く感じ、一方該オーブンから距離のある 、他の人は冷たく感じる。オーブンは室全体に均質に熱を配分出来ない。 薄いリボンはヒーターとして使用出来てその大きい表面積のためによ り低い温度で動作出来たが、しかしながら、薄いリボン又は箔を作る工程は製造 するには高価である。該工程は抵抗性材料のエッチング（etching）、又はワイ ヤの繰り返しローリング（rolling）を含んでいる。結果としての該箔は金属の 結晶構造を取る。近年、主として磁気的応用品での使用のために、薄いアモルフ ァスの金属の合金リボンの製造用に新しい方法が見出された。アモルファスのリ ボンは結晶型のリボンより製造が遙かに低廉である。 アモルファスのリボンを作るための広く使われている工程はオオノ（Ohno）の 米国特許第４、７８９、０２２号の例に付いて詳述されている様に、１段の溶融 スピニング技術（one-stage melt spinning technology）を含んでいる。 アモルファスの金属の合金リボンは磁気的な応用品で広く使われており、これ らのリボンはこれらのリボンの低い動作温度のために、電気ヒーターとしては現 在使用されていない。高温では該リボンはそのアモルファス構造を失うことによ り劣化する。更に、従来技術では床板内に埋め込まれるヒーターとして使用され るアモルファスのリボンの記述は無かった。 発明の概要 本発明の目的は閉じた空間のより均一な加熱が可能な、ユーザーフレンドリー な（user friendly）そしてより健康的な暖房システムを提供することである。 この目的は請求項１で開示する様な電気ヒーター素子により達成される。 本発明によれば、該目的はその中に電気加熱素子を有する床板（floo rboards）を含む、加熱フロアリング（heated flooring）により基本的に達成さ れる。各床板内の該ヒーターはアモルファスの金属の合金の薄いリボン製である 。 薄いリボンは大きな面積を有し、かくして該床の大きな表面を加熱可能にする 。新規な手法は比較的低温度のヒーターにより可成りの熱仕事率（heat power） が部屋に供給可能である事実に基づいているが、それは大面積ヒーターが使用さ れるからである。該床は極端には熱くないので、ユーザーが触ることが出来る。 人々は素足で歩くことが出来る。かくして、該ヒーターはよりユーザーフレンド リーである。比較的低い動作温度は一酸化炭素やベンゾピレンの様な非健康的な 臭気やガスの生成を防止する。かくして、より健康的なヒーターが獲得される。 更に、床は部屋内で最も低い面なので、熱い空気は上へ上昇し、そして部屋の より均一な加熱を達成する。 本発明のもう１つの目的は据え付け容易なフロアリングを提供することである 。この目的は床板のモジュール構造と対応する電気的バス手段（electrical bus means）で達成される。かくして、該床板の進歩したそして有効な構造にも拘わ らず、該加熱床を形成するために、該フロアリングを一緒に設置しそして電力供 給手段に接続することは容易である。 該熱の大部分が該部屋に供給される様な、有効な暖房システムを提供すること が本発明のもう１つの目的である。 この目標を達成するために、該加熱素子は新しい構造と動作を有するが、各加 熱床板は該床板の上部層内に埋め込まれた、金属合金のアモルファスな金属リボ ンで作られた加熱素子を含んでいる。該リボンは大きな面積を有する。これは該 加熱される部屋への良好な熱伝導、すなわち 周囲へのより低い熱抵抗を達成する。 該より低い熱抵抗は、より低い温度差で、すなわち該床が比較的低い温度に留 まりながら、より大きい熱的仕事率（thermal power）を該部屋に供給すること を可能にする。それは暖かい又は熱いが非常に熱くはない。 更に、該床板は熱絶縁体材料製であるため、そこで発生される熱のほんの少し の分がセメント基礎に流下し捨てられるだけである。該熱の大部分は該加熱され る部屋へ供給される。 本発明のなおもう１つの目的は低いコストでの床板の製造のための構造と方法 とを提供することである。該床板製造の幾つかのレベルでの革新的特徴は望まし い様な低コストを達成する。第１に、該床板はアイソレーター本体（isolator b ody）の上側に取り付けられた薄い加熱されたプラスチックシートを有するアイ ソレーター本体を含んだ、組立容易な構造を有している。 第２に、該加熱されたプラスチックシートを製造するための効率の良い低コス トの方法を開示する。 第３に、該プラスチックシート内のヒーター素子は薄いアモルファスのリボンで 作られるが、それは現在の製造方法を使用して低コストで製造される。 第４に、本発明は該ヒーター素子の表面温度が非常に低いと云う事実に基づい て、木又は木の代替え品又はプラスチックの積層板の内部に電気的金属ヒーター 素子を一体化するための方法を開示する。 図面の簡単な説明 今本発明を例によりそして付随する図面を参照して説明するが、そこ では、 図１は熱い空気の流れと冷たい空気の流れとを指示しつつ、オーブンを含む従 来技術のヒーターの典型的部屋の中で流れる空気の流れ図解している。 図２は新しい加熱床システムを使用する典型的な部屋の中を流れる空気の流れ を図解している。 図３は加熱床板と電気的バス手段とを含む、加熱床の平面図である。 図４は加熱床板と電気的バス手段とを含む、加熱床のもう１つのパターンの平 面図を図解している。 図５は図３の床に対応する加熱床板の斜視図を詳細に示す。 図６は図４の床に対応する加熱床板の斜視図を詳細に示す。 図７は床板の電気的バスへの機械的取り付けの斜視図を詳細に示す。 図８はその中に埋め込まれたヒーター素子を有する床板を図解している。 図９はその中へ埋め込まれた、もう１つの形のヒーター素子を有する床板を図 解している。 図１０は該加熱床板と共に使用されるヒーター素子の形の詳細を示す。 本発明を実施するモード 熱いストーブを使用する従来のシステムでの熱の分布が図１を参照して上記で 図解されている。この様なヒーターの欠点は詳述された。 加熱床を使用する新しい暖房システムの利点を図２を参照して図解する。 部屋５は窓５１と、ドア５２とそしてその中に分布されたヒーター素子（図示 せず）を有する床５３３とを含んでいる。 床５３３は暖かい状態迄加熱されるが、これは加熱床から該天井５４に向かっ て上へ流れる熱い空気６６をもたらす。該加熱床５３３の大きい面積のために、 ストーブ５５と周囲空気との間には比較的低い熱抵抗がある。かくして、床５３ ３は部屋５へ望ましい割合で熱エネルギーを伝達するだけの暖かい状態に加熱さ れれば良い。例えば、部屋５内の摂氏約２０度の空気には、該床は摂氏約３０乃 至４０度に保たれれば良い。これは該天井５４に向かって上へ移動する空気流６ ５での比較的低い空気温度をもたらす。 唯暖かい状態に加熱された空気はゆっくり、適度な速度で、上へ移動し、そし て熱い空気が該床面全体に均一に発生する。かくして、該室内には大きな温度差 は無く、該空気は更に均一に加熱される。これは部屋に住む人にとって、該室５ 内に何時入っても、より快い条件を達成する。更に、より少ない温度差は該部屋 からの熱い空気のより少ない漏れと該部屋に入るより少ない冷たい空気となり、 これはエネルギー節約とより効率的暖房システムをもたらす。 図３は、複数の床板手段２を含む、加熱床の平面図を描いている。該床板手段 ２は寄せ木張り床（parquetry floor）又は木のフロアリングで現在使用される 床板のそれらと同じ形状と寸法を有する。かくして、床板手段２は寄せ木張り床 を形成するために並べて一緒に組み立て出来る。 各床板手段２は該フロアリングを加熱するために、その中に電気ヒーター素子 （図示せず）を含んでいる。かくして熱エネルギーは、該床を通して、該部屋を 加熱するため供給される。 各床板内の該ヒーターはアモルファスの金属合金の薄いリボン製であ る。薄いリボンは大きな面積を有し、かくして該床の大きな面積を加熱出来るよ うにしている。該大きな面積が達成される一方該電気抵抗は余り低くなく−かく して望ましい電力が相応に低い電流で消費出来る。 該床と大気との間の大きな接触面積のために、該ヒーターから該部屋内の大気 への熱抵抗はより低い。該より低い熱抵抗はより低い温度差で、すなわち該床が 比較的低い温度に留まる間に、該部屋へのより大きい熱仕事率を供給出来るよう にする。かくして、該床が通常程度に暖かくそして何れの場合も余りに熱くはな い間に、該部屋へ可成りの熱仕事率を供給することが可能である。 該床が極端に熱くはないので、ユーザーは触ることが出来る。人々は素足で歩 くことが出来る。かくして、該ヒーターはよりユーザーフレンドリーである。更 に、該床は該部屋内で最も低い面であるので、熱い空気は上へ上昇し、そして該 部屋のより均一な加熱を達成する。 かくして、該床の加熱は、該部屋内の空気を混合する、自動空気循環を提供す る。これは該床近くでの冷えた空気層や該天井近くでの熱い空気層の生成を防止 する。 該比較的低い動作温度は一酸化炭素又はベンゾピレンの様な、非健康的な臭気 やガスの生成を防止する。かくして、より健康的なヒーターが達成される。 該床は比較的低い温度、すなわち摂氏約２０乃至４０度に加熱されるので、該 床板内の全ての材料は低い温度に耐える必要があるだけである。かくして、低コ ストのプラスチック又は木又はエムデーエフ（MDF）を含む、低コストの材料が 使用出来る。又低い動作温度はアモルファス合金製のヒーターリボンの使用を可 能にするが、それは該合金がアモルファ ス（amorphous）であることを停止する温度限界を越える危険がないからである 。アモルファスなリボンは低コストで製造可能である。 下記で詳述する様に、床板２と対応する電気的バス手段３とのモジュール構造 のために、ヒーター床板２を有する該フロアリングを据え付けることは容易であ る。 電気的バス３は寄せ木張り床の下、すなわち床板２の下に置かれる。各床板２ はその２つの端部の各１つに電気接触部２２を含んでいる。 床板２が電気的バス３素子上で、相互に隣合って置かれると、接触部２２は該 バス素子３と電気的接触をして、電気エネルギーを床板２に供給する。この電気 的エネルギーは次いで熱に変換され、それは該部屋に供給される。接触部２２の 構造を下記に詳述する。該接触部は、電気的危険（hazard）及び／又は短絡回路 を防止するために、該床板の絶縁面の下にある。 電気的バス３素子は電気エネルギー源、例えば従来技術で公知の様に、電気の 幹線に接続される（図示せず）。該フロアリングの期待される低い電気抵抗のた め、そして又偶然的感電死の危険を減少させるために、電圧降圧変圧器（図示せ ず）を使用しても良い。 本発明の１実施例ては、電圧が各床板２に印加されるように、電源は１つおき の隣接するバス素子３の間に接続される。例えば。１つの出力線が該奇数のバス 素子（第１，第３、第５等）に接続されそして他の出力線が該偶数のバス素子（ 第２、第４、第６等）に接続されるように１つの電源を使用することが可能であ る。これは該電圧を全ての床板２に供給するために１つの電源を使用して、経済 的な解決策である。 もう１つの利点は同じ電圧が各床板２に印加されるが、該電圧は電源 電圧に等しいということである。 第３の利点は何れの床板に対しても該回路内の全ての電圧が低いことである。 更に、もし該床板２の１部が遮断又は除去された場合、このことは他のものの動 作の影響しない。その理由は全ての床板２は電気的並列回路で接続されているか らである。 もし各床板の電気抵抗Ｒが低い場合この種の接続は不利になるかも知れないが 、それはＮ個の床板素子の全抵抗はなお低く、Ｒ／Ｎに等しいからである。これ は望ましい熱仕事率を達成するためには高電流を要する。高電流は該バス素子３ 及び電気接触部２２に更により低い抵抗を要求する。 該床板２内のヒーター素子へ電気エネルギーを印加するためのもう１つの方法 は極端の位置にある該バス３のみ、すなわち図１に描くように最も左のバス３と 最も右のバス３とを電力源に接続することである。これは何れの２つの隣接バス 素子３間の床板２はヒーターブロックを形成するために並列でありそして全ての 該ヒーターブロックは直列になっている、並／直列の電気接続を達成させる。こ の構成では、縁にない該バス素子３は該床板２を相互に、すなわち端部を端部に 、接続させるに役立つのみである。 電気的接触部２２は、バス３とは接触するが該上面からは絶縁されるように、 該床板２の下部にのみ設置さわるのが良い。かくして該電気回路は室内の人から 隠され、そして該フロアリング内側及び下に配置される。該接触部２２は良好な 電気的接触を提供するよう該バス素子３に機械的に取り付けるためのクリップ（ 図示せず）手段を含んでも良い。加えて、この構造は組立容易な床を獲得する。 各フロアリング２はバス素 子３上でそして既に設置されたフロアリング素子２に近接して置かれ、そして直 ちに該電気的接触が達成される。更に、これは低コストの構造である。 代わりに、該床板素子２と該バス３との上にある対応する部分を有する、はめ 込み構造の接触部（図示せず）を使用しても良い。 従って、床板と対応する電気的バス手段のモジュール構造は組立容易な床板を 提供する。かくして、該床板の進歩したそして有効な構造にも拘わらず、加熱床 を形成するために、該フロアリングを一緒に設置しそして電力供給手段に接続す ることは容易である。 本発明のもう１つの実施例（図示せず）では、隣接する床板２の間の直接の電 気的接触を可能にするために、該電気接触部２２が該床板のその各２つの端部の 各々で該床板２の側部上に配置される。 かくして、バス素子３は該フロアリングの２つの端部でのみ必要であり、該フ ロアリングの中間部では電流は１つのフロアリング素子２から相手へ、該床の１ つの端部から相手の端部へ、直接通過する。 かくして、該床板の進歩したそして有効な構造にも拘わらず、該加熱床を形成 するために、該床板２を一緒に設置しそしてバス手段３を通して電力供給手段へ 接続することは容易である。 図４を参照すると、加熱床板２と電気的バス手段３とを含む、加熱床のもう１ つのパターンの平面図が詳細に示されている。再び、各床板２はその端部の各々 に１つづつ、２つの電気的接触部２２を有している。 ここに描かれた該フロアリング構造に対しても、上記図１を参照して詳述され た種々の電気エネルギー印加方法が適用される。好ましい実施例では、ターミナ ルバス手段３３は該床板ラインの２つの端部に配置さ れ、そしてこれらの手段３３のみに電気エネルギーが供給される。中間のバス手 段３は、該ヒーター素子内を流れる電流（図示せず）用の連続通路を獲得するた めに、床板２の近接する端部を相互に接続するためにのみ使用される。 図５は図３に図解した該床構造に対応する加熱床板２の斜視図を詳細に示して いる。該床板２は逆さまに示されている。 床板２は下に配置された電気的バス（図示せず）用の凹部２１を各端部に備え ている。該凹部２１はここでは３角形であるがそれは鋭角、例えば４５度で設置 される該電気的バスのためである。 その中に含まれた電気ヒーターを有する薄いプラスチックシート２３が該床板 ２の上面を形成する。外側のプラスチック層は、電流を担っているヒーター素子 ７を絶縁するため、電気絶縁体（electrical isolator）である。該プラスチッ クシートは化学品及び熱に耐える表面を獲得するために従来技術で使用されるメ ラミン及びフエノール材料の種々の高圧積層されたプラスチックシートの１つで 作られても良い。これら積層板は”フオーミカ（Formica）”として公知である 。 該床板本体２４は木や、エムデーエフ（MDF）｛中密度フアイバー（medium de nsity fiber）｝又は適当なプラスチック材料の様な電気的及び熱的絶縁体であ る材料で作られても良い。又該床板２４は機械的な支えを提供する。 シール層（図示せず）が、その側面に適用されるよう、床板２の周りに取り付 けられても良い。 加熱素子７は明確化のために該床板２の側部に達するよう示されているが、し かしながら下記で図解するように、これは必ずしも必要ではな い。 該電気的接触部は該加熱素子７の表面の１部である電気接触面７２と、電気的 バスに機械的に取り付けるための機械的ラッチ手段（mechanical latch means） ２７とを含んでいる。もし加熱素子７がフオーミカ（Formica）２３内に埋め込 まれた場合、その端部は下のヒーター７の金属面７２を現すためにそぎ落とされ る（scraped）かプラスチックが別の仕方で除去されるべきである。もし加熱素 子７が該床板２の上部プラスチック表面の１つの側に取り付けられている場合は 、該面７２を準備する必要はないが、それは既にそこにあり剥き出しになってい るからである。 該ラッチ２７は該電気的バス内の（図示しないが）対応する孔に取り付けるよ うな形状になっている。かくして、床板２が該電気的バスに向かって押し下げら れると、該床板を該バスに固定するためにラッチ２７はその中の該孔内へパチン とはまる。 かくして、該フロアリングは電力を受ける電気的手段７２と該電気的バスバー （electrical bus bars）上に容易に設置するための機械的手段２７を含む各床 板２を用いて、据え付け容易である。 該床板本体２４は木、エムデーエフ（MDF）｛中密度フアイバー（medium dens ity fiber）｝又はプラスチックの様な電気的及び熱的絶縁体である材料で作ら れる。 該低い動作温度は、低コストの床板２を達成するために、これらの低コスト材 料の使用を可能にする。本体２４は機械的支持と熱的絶縁の両者を提供する。 該床板２の上部部分にはその中にヒーターを有するフオーミカ又はプ ラスチック積層板の薄いシート２３が取り付けられている。ヒーター素子７内で 発生する熱はシート２３の薄い上部層を通り、そこに熱エネルギーを送付するた め、該部屋内へ流入する。 該ヒーター７は電気的絶縁材料内に埋め込まれるので、人々が電気を運ぶワイ ヤ又はヒーター素子と接触するに到る危険はない。シート２３の該薄い上部層は 絶縁材料で作られている。その低い熱的抵抗を達成するために、薄い層２３が使 用されている。かくして、ヒーター７から周囲空気への良好な熱伝達が達成され る。 該床板本体２４は熱絶縁材料で作られているので、その中で発生する熱のほん の小部分だけが下方の該セメント基礎へ流れそして捨てられる。大部分の熱は、 該加熱される部屋へ運ばれるよう、上方へ流れる。これはより有効な暖房システ ムを達成する。 オプションのシール層（図示せず）がその横の側部上で、そして該上部層２３ の近くで、該床板２へ取り付けられる。 該シール層はゴム、シリコーン（silicone）、アールテーブイ（RTV）又は他 の弾性のあるそして耐水性の材料で作られるのが良い。隣接する床板２が相互に 近く置かれる時、該シール層は水又は湿気が該床板本体２４を貫通したり又は下 の電気的バスと接触するに到ることを防止するために、気密性のシールを形成す る。 図６は図４の該床に対応する加熱床板２の斜視図を詳細に示す。該床板２は電 気的バス用の凹部２１を有し、ここでは長方形を有しているがそれは該電気的バ スが該床板２に対し直角の角度で設置されるからである。 該床板２の該端部に配置された電気接触部は電気エネルギーをフオー ミカ（Formica）又はプラスチックシート２３の内部の該ヒーター７に接続する 。 該加熱素子７は明確化のために該床板２の側に達するよう示されているが、し かしながらこれは下記で図解されるように必ずしも必要ではない。電気的接触部 ７２は該加熱素子７の表面の１部であり、電気的バス（図示せず）に機械的に取 り付けるためのラッチ対（latch pair）２８を有している。 該ラッチ２８は該電気的バス内の対応する孔（図示せず）に取り付けるような 形状になっている。かくして、床板２が該電気的バスに向かって下方へ押される と、ラッチ２８は該床板を該バスへ固定するために、その中の該孔内へパチンと はまる。 同様に、床板２の相手の端部には、電気的バスへ取り付けるために他の接触面 ７３と２つの追加のラッチ対２９がある。 該床板本体２４は木、エムデーエフ（MDF）｛中密度フアイバー（mediaum den sity fiber）｝、又は機械的支持を供給するために適当である機械的強度のプラ スチックの様な電気的及び熱的絶縁体で作られるのが良い。又それは機械的支持 を提供する。好ましくはシール用層（図示せず）が該床板の周りに、該横の面上 に、付けられるのが良い。 図７は、逆さに図解されているが、該電気的バス３への床板２の機械的取り付 けの斜視図を詳細に示している。 床板２は該電気的バス３に直角に設置されている。電気的接触部７３は該加熱 素子７の表面の１部である。 床板２の１端に近く設置されている該ラッチ対２９は電気的バス３に機械的に 取り付けるために役立っている。ラッチ２９は電気的バス３の 対応する孔の対３９に取り付けるような形状にされている。かくして、床板２が 該電気的バスに向かって下へ押されると、ラッチ対２９は該床板を該バスに固定 するように、その中の該対の孔３９の中へパチンとはまる。 バス３の３９２，３９３，３９４の様な追加の対の孔は他の床板（図示せず） へ取り付けるために役立っている。 図８はその中に埋め込まれたヒーター素子７を有する床板２を図解している。 明確化の目的で、該上部の絶縁層は除去されているが、それは１端で第１の電気 的接触部７２に接続され、そして他の端部で第２の電気的接触部７３に接続され た、並列の加熱素子アーム（heating elemnt arms in parallel）７４を現すた めである。 電気的接触部７２，７３は該加熱素子７の表面の１部であり、そして該電気的 バス（図示せず）に接続されている。木、エムデーエフ（MDF）｛中密度フアイ バー（medium density fiber）｝、又はプラスチックの様な電気的及び熱的な絶 縁体の材料で作られた、床板本体２４は機械的支持を提供しそしてアーム７４間 を絶縁する。 図９はその中に埋め込まれたもう１つの形状の加熱素子を有する床板を図解し ている。 明確化のために、該上部の絶縁層は除去されているが、それは蛇行した形状を 有する該加熱素子７を現すためである。加熱素子７は１端で電気的接触部７２に 、そして他の端部で接触部７３に接続されている。該電気的接触部７２，７３は 該加熱素子７の表面の１部である。 床板本体２４は木、エムデーエフ（MDF）｛中密度フアイバー（medium densit y fiber）｝、又はプラスチックの様な電気的及び熱的絶縁体 である材料で作られており、又機械的支持を提供している。 各接触部７２，７３は好ましくは床板２の１端に配置されるのが良い、これに より電気エネルギーを床板２の全長に跨るヒーターに供給することが可能になる 。かくして、該床板全部が加熱される。床板２の上部層は中に埋め込まれた電気 ヒーター層７を有する、フオーミカ（Formica）又はプラスチック積層板の薄い シートを含んでいる。かくして、ヒーター７は（図示されてない）外側の絶縁層 と内側の絶縁層との間に埋め込まれる。 好ましい方法では、該上部層と該床板本体２４とは別々に製造されそして次い で相互に取り付けられるのが良い。 電気ヒーター７はアモルファスの金属合金のリボンで作られる。該ヒーターリ ボン７は非常に薄く、好ましくは２０乃至３５マイクロメートルの間の厚さを有 し、そして約１と１００ミリメートルの間の幅を有するのが良い。該薄いリボン は、広い表面積にも拘わらず、比較的高い抵抗を有する。何れの場合も、好まし い厚さは１００マイクロメートルより薄い。 アモルファスなリボンは特定の合金で急速な冷却により達成される非晶質構造 を有している。低コストのリボンを達成するために、該加熱素子は例えば１段の 溶融スピニング技術（one-stage melt spinning technology）を使用して製造さ れても良い。 該アモルファスなリボンは従来技術で公知の方法で製造されても良く、例えば オオノ（Ohno）の、米国特許第４、７８９、０２２号を参照出来る。これらのリ ボンは比較的低い温度での該リボンの脆化のために今迄ヒーターとして使用され ることはなかった。摂氏約２５０乃至３００度 で該アモルファス材料は脆くなり、一方現在のヒーターは摂氏６００度以上で動 作する。 本発明はこの問題を新しい手法で解決する−床内に埋め込まれた大面積のヒー ターが使用され、かくして低温度のみでの動作を可能にしている。これは、該脆 化温度を越える危険がないので、該アモルファスリボンの使用を可能にする。 更にコストを下げるために、該加熱素子はより低コストの合金、すなわち低温 度でしか酸化に耐えることが出来ない合金、を使用しても良い。下記の合金はア モルファスなリボンを製造するため使用可能でありそして本発明で説明する該ヒ ーター素子の製造用に好適な材料の例である。 Fe₈₀B₂₀ Fe₄₀Ni₄₀B₁₅C₁Si₄ Ni₇₀Si₁₅B₁₅ Fe₈₅B₁₅ Fe₇₆B₂₄ Ti_48.5Cu₄₅Ni₅Si_1.5 Al₆₅Co₁₀Ge₂₅ Fe₇₈B₁₈Si₄ 加えて、低コスト絶縁材料、すなわち低温度のみで使用するよう意図された材 料、が使用される。 該加熱素子リボンはエイエムテー社（AMT Ltd.）の科学者により開発された工 程、すなわち該溶融（液体）合金の過熱後の急速なクエンチ作業（quenching） 、を使用して製造するのが好ましい。この工程はより少ない局部的微少欠陥（fe wer local micro-defects）のリボンを達成 する。 これらの微少欠陥（micro-defects）は電流が該リボンを通過する時クラック 伝播の主な原因となるが、そのクラックが最後に該加熱素子の破損となる。 従って、該リボンはより信頼性があるのでそれから作られた加熱素子長期間動 作出来る。 中に埋め込まれたヒーター素子を有する床板の上面は次の様に製造される。 プラスチックのシート（図示せず）がフオーミカ（Formica）の様な商号（tra d ename）で公知の化粧板の製造用工程と同様な工程で製造される。すなわち、 該シートは、メラミン又はフエノールの含浸された紙又は布（melamine-or phen olic-impregnated papers or fabrics）で作られ、そして高熱下で加圧された、 高圧積層板（high-pressure laminate）である。これらの材料の幾つかの層が相 互の上に積み上げられ、次いで該積層板を作るために圧力と高温度とが印加され る。該最終製品の全体の幅は約０．７乃至２ミリメートルである。 高圧積層板を製造する工程は従来技術で公知であるが、本発明は変型された工 程を開示するもので、そこでは圧力と熱を印加する前に、該含浸された紙又は布 の層の間に、複数の導電性の、薄い金属リボン７が、相互に接触しないように、 並べて置かれる。結果は絶縁材料の層の間に、中に埋め込まれた金属リボン７を 有する、薄いプラスチックシートとなる。 該リボン７はそれらの間の望ましくない電気的接触をさせぬよう好ましくは平 行に置かれるのが良い。隣接するリボン間の距離は１枚の床板 の幅に等しくすべきでありそうすれば、該積層板が製造されそして別々の部片（ pieces）に切断された後、各部片（pieces）はその中に１つの金属リボンを含む ことになる。 代わりに、リボン間の距離は該床板の幅の正確な分数、例えばその幅の４分の １、であっても良く、そうすれば部片を切り離した後各部片（piece）にはその 数のリボンが平行にあり、この例では４枚のリボンがある。 プラスチックシートは複数の床板用の層ユニット（layer units）を含んでい る。これらは切断線、すなわち頂部から底部までそして側部から側部までの、切 断線に沿って該プラスチックシートを切断することにより分離される。これは複 数の頂部層（top layers）（図示せず）となり、各々はプラスチック、絶縁層で 囲まれた、ヒーター素子を中に含んでいる。 頂部層を床板の該絶縁用本体に取り付ける前に、電気的接触部用の場所７２， ７３をそこに準備するために、該頂部層の各端部で該絶縁の１つの側の１部はそ ぎ落とされ（scraped off）ても良い。該そぎ落とされる面積はそこに取り付け る電気的接触部の寸法であっても良く、面積は好ましくは１乃至１０センチメー トル平方の間の範囲が良い。 これらの範囲は各々が床板本体に取り付けられるために、該シートが別部片に 切断される前、又は該切断の後に、そぎ落とされても良い。 かくして、加熱床板の上部層を準備する方法は、 Ａ．高圧積層板用に要するそれの約半分の幅に、メラミン又はフエノールを含 浸した紙又は布の層又は薄いシートを置くことにより第１の絶縁層を準備する過 程と、 Ｂ．過程（Ａ）で置かれた該第１の絶縁層の頂部の上に、並ぶようそして相互 に接触しないように、複数の導電性の、薄い金属のリボン７を置く過程と、 Ｃ．該金属のリボン層の上に、高圧積層板用に要するそれの約半分の幅に、メ ラミン又はフエノールの含浸された紙又は布の層又は薄いシートを置くことによ り、第２の絶縁層を準備する過程と、そして Ｄ．上記過程（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）で置かれた該層を含む、該全体構造 に高圧力と熱を印加する過程とを具備している。 上記過程（Ｄ）の後のオプション段階は、 Ｅ．過程（Ｄ）の終了時に該高圧力を除去し該温度を通常値まで下げた後、電 気的接触用の場所７２，７３をそこに準備するために、該第１又は第２絶縁層の 何れかの１部を、電気的コネクター用に適切な寸法で、上部層の各端部に対応す る距離の所で、そぎ落とす過程である。 上記過程（Ｅ）の前又は後の、オプション段階は、 Ｆ．該最終積層板を部片（piece）に切断する過程であり、各部片は床板の長 さと幅とを有しており、そして各部片は金属リボンの少なくとも１つの部片をそ の中に含んでいる。 本発明のもう１つの実施例では、該ヒーター素子は該２つの絶縁層の代わりに 唯１つの絶縁層に、上記に詳述した様に、各々が該ヒーターの１つの側に、取り 付けられても良い。該絶縁層は周囲から絶縁するためのみに使用されるが、該金 属リボンを有する側は該金属リボンを他の側で絶縁するために、それ自身が絶縁 体である、該床板本体に取り付けられる。これは上記過程（Ａ）を取り消すこと により実施される。これは過程（Ｃ）を除去することより好ましいが、それは該 金属リボンは該絶 縁層より重く、該リボンが底部の上にあることは熱及び圧力印加中より安定した 構造を達成するからである。 図１０は該加熱床板と共に使用するヒーター素子の１つの好ましい実施例を詳 細に示す。電気ヒーターリボン７はその２つの端部、すなわち電気的接触部７２ ，７３用の場所、で広い面積を有する。 該リボン７は示されている様に長いリボン（図示せず）の１部であり、それは その端部で切断線７７に沿って切断されている。切断線７７は連続リボンをヒー ター素子に分離するのに役立っている。 該ヒーター素子のジグザグ断面を創生するために、該リボンの範囲７８は抜き 放たれる。該抜き放たれた範囲７８は接触部７２，７３間の薄い蛇行する導電路 ７９を残すために使用される。かくして形成されたストリップ（strip）７９は 全電流をより低く保つために増加した電気抵抗を有する、一方発生する熱を床板 の表面上でより均質に分布させる。 これは、該全電流をより低く保つように該電気抵抗を増加させるためのオプシ ョンとしての特徴である。これは電力のより有効な分布を達成する。同時に、こ の構造は該床が余りに熱くならない間に熱エネルギーを供給するよう、より低い 熱抵抗を達成するために、大きな全ヒーター面積を達成する。 好ましい実施例では、金属リボン７は、低コストで薄いリボンを製造するため に、アモルファスの合金で作られる。 上記開示を読んだ後には種々の他の実施例が当業者には生まれるであらう。 例えば、電気ヒーターをその上部層内に有する床板を獲得するために、該ヒー ター素子を該床板本体上に直接置き、そしてそれを薄い絶縁材料 でカバーしても良い。これは絶縁層の間に電気ヒーターを含む上部層を別に準備 する上記の詳述した方法と代替え出来る。 例えば、該幹線と該床内の該ヒーターとの間に電気スイッチ手段を有し、制御 器に接続された（図示されてない）温度検出手段を含む、温度制御手段が付加さ れても良い。かくして、該温度が望ましい温度に到達する迄電力が印加され、次 いで該スイッチが自動的に切られる。該システムは該温度を望ましい値に近く保 つために閉ループで動作する。該スイッチ手段はトライアック（triacs）又はエ スシーアール（SCR）の様な電力用電子部品を用いて実施される。 好ましい実施例では、該床板内の該ヒーターへ低電圧で高電流を供給するため に、電圧低減用変圧器が使用されている。この実施例では、該スイッチ手段は該 幹線と該変圧器との間、すなわち該主回路内に接続される。これはより低い電流 で動作する部品を用いて、より費用効率の良いスイッチ動作（more cost-effici ent switch）を実施することを可能にする。 該温度センサーは該床板内に配置されたり或いは該部屋の壁に取り付けられた りしても良い。本発明では該部屋のより均質な加熱のために温度制御はより効率 的である。かくして、該部屋内では種々の場所間で大きな温度差は無い。 図解された実施例は寄せ木張り床の組み立て用の床板に関するが、他の種類の 床の組み立て用に、他の形の床板を使用しても良く、それは本発明の範囲と精神 の中に入る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．加熱床を組み立てるため使用可能な加熱床板に於いて、 Ａ．熱的及び電気的絶縁体材料製でそして、１つを他の１つに近接するよう組 み立てられた時、複数の該床板が該加熱床を形成するような形状で作られた床板 本体と、 Ｂ．該床板本体の上部部分内に配置された電気的ヒーター手段とを具備してお り、該ヒーター手段は薄い絶縁層でカバーされており、 Ｃ．該加熱床板は又該床板本体上に配置されそして、該ヒーターに電気的エネ ルギーを接続するために、該ヒーターの端部に連結された電気的接触部を具備し ており、そして該電気的ヒーターがアモルファスの金属合金製の薄いリボンを備 えることを特徴とする加熱床を組み立てるために使用可能な加熱床板。 ２．請求項１の該加熱床板に於いて、各床板の形状は、該床板が並んで一緒に 組み立てられた時、それらが寄せ木張り床を形成する様になっていることを特徴 とする加熱床板。 ３．請求項１の該加熱床板に於いて、該床板本体は摂氏約２０乃至４０度の低 温度に耐えることが出来るだけの絶縁材料、例えば低コストのプラスチック又は 木又はエムデーエフ（MDF）で作られていることを特徴とする加熱床板。 ４．加熱床を組み立てるために使用可能な加熱床板に於いて、 Ａ．熱的及び電気的絶縁体材料製でそして、１つが他の１つに近接するよう組 み立てられた時、複数の該床板が該加熱床を形成するような形状で作られた床板 本体と、 Ｂ．該床板本体の上部部分に取り付けられたプラスチック積層板の薄 いシートとを具備しており、電気的ヒーター手段は該ヒーターの少なくとも１つ の側が絶縁体材料の層でカバーされるように、該プラスチック積層板内に埋め込 まれており、 Ｃ．該加熱床板は又該床板本体上に配置されそして、該ヒーターに電気的エネ ルギーを接続するために、該電気的ヒーターの端部に連結された電気的接触部を 具備しており、そして該電気的ヒーターがアモルファスの金属合金製の薄いリボ ンを備えることを特徴とする加熱床を組み立てるために使用可能な加熱床板。 ５．請求項４の加熱床板に於いて、各床板の形状は、該床板が並んで一緒に組 み立てられた時、それらが寄せ木張り床を形成する様になっていることを特徴と する加熱床板。 ６．請求項４の加熱床板に於いて、該床板本体は摂氏約２０乃至４０度の低温 度に耐えることが出来るだけの絶縁材料、例えば低コストのプラスチック又は木 又はエムデーエフ（MDF）で作られていることを特徴とする加熱床板。 ７．床板本体の上部部分に取り付けられるために、中に埋め込まれた電気的ヒ ーター手段を有するプラスチック積層板の薄いシートを製造するための方法に於 いて、 Ａ．メラミン又はフェノールで含浸された紙、又は布の層又は薄いシートを、 高圧積層板用に必要な幅の約半分の幅に、置くことにより第１の絶縁層を準備す る過程と、Ｂ．過程（Ａ）で置かれた第１の絶縁層の上に、並べてそして相互に 接触しないように複数の導電性の、薄い金属リボンを置く過程と、 Ｃ．メラミン又はフェノールで含浸された紙又は布の層又は薄いシー トを、該金属リボン層の上に、高圧積層板用に必要な幅の約半分の幅に、置くこ とにより第２の絶縁層を準備する過程と、 Ｄ．上記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の過程で置かれた該層を含む全体構造体に 高圧力と熱を印加する過程とを具備することを特徴とする床板本体の上部部分に 取り付けられるために、中に埋め込まれた電気的ヒーター手段を有するプラスチ ック積層板の薄いシートを製造するための方法。 ８．請求項７のプラスチック積層板の薄いシートを製造するための方法が更に 、過程（Ｄ）の後に、 Ｅ．過程（Ｄ）の終了時に該高圧力を取り除きそして該温度を通常まで降下さ せた後、電気的接触用場所をそこに準備するために、該第１か又は第２か何れか の絶縁層の部分を、該上部層の各端部に対応する距離の所で、電気的接続部用に 好適な寸法で、はぎ落とす過程を具備することを特徴とするプラスチック積層板 の薄いシートを製造するための方法。 ９．請求項７のプラスチック積層板の薄いシートを製造するための方法が更に 、過程（Ｄ）の後に、 Ｆ．結果としての積層板を部片（pieces）に切断する過程を具備しており、各 部片は床板の長さと幅とを有しており、そして各部片は中に金属リボンの少なく とも１つのピース（piece）を含んでいることを特徴とするプラスチック積層板 の薄いシートを製造するための方法。