JP2005294237A

JP2005294237A - 面状ヒーター

Info

Publication number: JP2005294237A
Application number: JP2004136831A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiro Mihara; 清宏三原; Shoichi Ryu; 尚一龍; Shokun Do; 少君童
Original assignee: AUN KK; TOKANSHI KIKAN DENKI YUGENKOSH; TOKANSHI KIKAN DENKI YUGENKOSHI
Current assignee: AUN KK; TOKANSHI KIKAN DENKI YUGENKOSH; TOKANSHI KIKAN DENKI YUGENKOSHI
Priority date: 2004-04-05
Filing date: 2004-04-05
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】床面全体に敷き詰めることのできる面状ヒーターであって、しかも必要なヒーターのみに電力の供給を可能にした面状ヒーターを提供することを目的とする。
【解決手段】多数の発熱体ユニット１を接続してなる面状ヒーター１０であって、前記発熱体ユニット１を絶縁シート２０上へカーボンを塗布又は印刷した発熱層２１と該発熱層２１へ電力を供給する導電条３０、３１と該導電条３０、３１に取り付けた接続端子４０とで構成するとともに、前記接続端子４０にコネクタ５又は遮断部材６、７を取り付けて各発熱体ユニット１を順次接続可能に構成してなり、前記コネクタ５を取り付けた場合は回路を形成し、前記遮断部材６、７を取り付けた場合は回路を遮断して任意の発熱体ユニット１へ電力を供給するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、床暖房などに使用する面状ヒーターに関する。

多数の発熱体ユニットを用い、現場の寸法、形状に合わせて床面に設置できるようにした暖房用電気ヒーターがある（特許文献１）。
特開２００１−２４１６８３号

特許文献１に示す発明は、凸端子と凹端子を互いに接続しながら多数の発熱体ユニットを並べて床面に設置するものであるから、設置された多数の発熱体ユニット全てに電力が供給される。
このため、家具などが置かれている場合など、発熱する必要のない箇所も発熱してしまい、不経済である。
また、多数並べて設置した発熱体ユニットの周辺部の側面からは、凸端子が突出しており、外観上も見栄えが悪く、しかも突出した凸端子からゴミなどが浸入し、事故の原因となる。

本発明は、かかる問題点に鑑み、床面全体に敷き詰めることのできる面状ヒーターであって、しかも必要なヒーターのみに電力の供給を可能にした面状ヒーターを提供することを目的とする。
また、本発明は、事故が生じることのない面状ヒーターを提供することを目的とする。

上記のような目的を達成するために、本発明の面状ヒーターは、多数の発熱体ユニットを接続してなる面状ヒーターであって、前記発熱体ユニットを絶縁シート上へカーボンを塗布又は印刷した発熱層と該発熱層へ電力を供給する導電条と該導電条に取り付けた接続端子とで構成するとともに、前記接続端子にコネクタ又は遮断部材を取り付けて各発熱体ユニットを順次接続可能に構成してなり、前記コネクタを取り付けた場合は回路を形成し、前記遮断部材を取り付けた場合は回路を遮断して任意の発熱体ユニットへ電力を供給することを特徴とするものである。
また、本発明の接続端子は発熱体ユニット内に埋設されるとともに、該接続端子内にコネクタ又は遮断部材を埋設可能に構成してなるものである。

上記課題解決手段による作用は、次のとおりである。
導電条に取り付けられた接続端子に、コネクタを介して発熱体ユニットを順次接続し、所要の発熱面積の面状ヒーターを構成する。
周辺側に位置する接続端子のいずれか一つに電源コードを接続し、それ以外は遮断部材を埋設する。
電源コードから供給される電力が、コネクタを介して各発熱体ユニットへ順次供給され、各発熱体ユニットが発熱する。
多数の発熱体ユニットを現場の寸法、形状に合わせて形成・接続することによって、床面全体に発熱体ユニットを敷き詰めた面状ヒーターとすることができる。
このようにして床面積全体に敷き詰めた場合でも、家具などを置いた箇所の発熱体ユニットには、その接続端子に遮断部材を取り付けて電力の供給を遮断することができ、必要とする発熱体ユニットのみが発熱するので、経済的、かつ効率的である。
周辺側に位置する接続端子や、電力の供給を必要としない発熱体ユニットの接続端子には、遮断部材を埋設するので、接続端子からゴミなどが浸入することがない。

本発明は、以上説明したようになるから、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞接続端子にコネクタを介して発熱体ユニットを順次接続することで、床面全体に敷き詰めることができ、しかも接続端子に遮断部材を取り付ければ不要な発熱体ユニットに対して電力の供給を遮断することができ、経済的、かつ効率的な面状ヒーターを提供することができる。
＜ロ＞接続端子には、コネクタ又は遮断部材を取り付けてなるので、ゴミなどが浸入することがなく、事故が生じることのない面状ヒーターを提供することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施の形態について説明する。
図１は多数の発熱体ユニットの接続状態を示す説明図で、図２は発熱体ユニットを示す平面図である。図３は接続端子とコネクタの関係を示す斜視図で、図４は発熱体ユニットを挟着した床暖房材の一例を示す斜視図である。図５は接続端子にコネクタを介して発熱体ユニットを互いに接続した状態を示す平面図で、図６は同様の側面図である。図７は接続部材に遮断部材を取り付ける状態を示す斜視図である。図８は各発熱層へ温度コントローラーを取り付けた状態を示す図で、図９は発熱体ユニットの電気接続状態を示す概略図である。

＜イ＞全体（図１）
本発明の面状ヒーター１０は、多数の発熱体ユニット１ａ〜１ｆ（以下、総称する場合は、符号１を用いる）をコネクタ５又は遮断部材６、７を介して順次接続し、所要の発熱面積を形成するものである。

＜ロ＞発熱体ユニット（図１、図２）
発熱体ユニット１は、略矩形（縦６０センチメートル、横６０センチメートル程度）の絶縁シート（樹脂フィルム）２０の面上に発熱層２１と導電条３０、３１を形成してなる。
絶縁シート２０は、例えば、絶縁性を有するポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリカーボネイトなどの合成樹脂シートを使用することができる。
このような絶縁シート２０の面上に、カーボン粉を主材料とするカーボン塗料を所定間隔で縞状に塗布又は印刷して発熱層２１を形成する。
本例では、図から分かるように発熱層２１は、一枚の絶縁シート２０上に４個形成されているが、１個または２個あるいは４個以上形成してもよい。

２本の導電条３０、３１は、各発熱層２１に電力を供給するためのもので、絶縁シート２０上へ、例えば銀粉を主材料とする銀塗料を印刷してなる。銀粉に限らず、銅、アルミニューム、モリブデンなどの導体であればよい。
本例では、図２に示すように導電条３０を周辺に沿って設け、導電条３１を十字状に設けて４個の発熱層２１を包囲する形態となっている。
導電条３０の一辺に沿って各発熱層２１を接続し、また電気コード３２、３２・・・で導電条３１と各発熱層２１を接続する。
絶縁シート２０の各辺中央に、４個の接続端子４０をそれぞれ取り付ける。
接続端子４０は、後述するように電気コード３３、３４を介して導電条３０、３１と電気的に接続する。
したがって、接続端子４０、電気コード３３、３４、導電条３０、３１、電気コード３２により各発熱層２１が電気的に接続され、各発熱層２１はそれぞれ独立した電気回路を構成する（図９参照）。なお、図９では接続端子４０は一つだけを示し、他の三つは省略している。
これら発熱層２１、導電条３０、３１、電気コード３２、３３、３４、接続端子４０を取り付けた絶縁シート２０の上に絶縁フィルム（図示せず）を被着して、両フィルムを一体的に熱シールして発熱体ユニット１を構成する。

図４に、発熱体ユニット１を挟着した床暖房材の一例を示す。
下方から順に裏材１１、断熱材１２、発熱体ユニット１、熱伝導板１４、フローリング材１５を積み重ねて床暖房材を構成している。
発熱体ユニット１は、カーボンを塗布又は印刷した発熱層２１の部分で発熱する局部加熱のため、温度にムラが生じるが、アルミ板などの熱伝導板１４を一面に被着することで、温度を均一にすることができる。
断熱材１２の各辺には、４個の接続端子４０を取り付けるための切欠き部１３が４箇所設けられている。
発熱体ユニット１は、絶縁シート２０上へ発熱層２１と導電条３０、３１を印刷してなるので、全体が極めて薄く、床暖房材の間に挟着する場合であっても、全く問題がない。

＜ハ＞接続端子（図２、図３、図４、図５、図６）
接続端子４０は、絶縁シート２０の４辺の略中央に取り付けられる電気的な端子である。
接続端子４０は、内部に導電性の金属板４１、４１を２枚設置し、外側を絶縁部材４２で囲繞する。金属板４１、４１の一端に電気コード３３、３４を接続する。
断熱材１２の切欠き部１３にそれぞれ接続端子４０を配置し、電気コード３３、３４の先端を２本の導電条３０、３１に溶着する。本例では、電気コード３３を導電条３０に溶着し、電気コード３４を導電条３１に溶着している。
切欠き部１３は、接続端子４０を配置したとき、各接続端子４０が発熱体ユニット１の各辺から突出しない大きさとなっている（図４）。
従来は、凸端子が突出しているため、床面全体に発熱体ユニットを設置しようとしても、凸端子が壁面下部にぶつかるなどで、発熱体ユニットを床面全体に敷き詰めるのが困難であったが、本例では突出してないので、床面全体に敷き詰めることができる。
接続端子４０には、後述するコネクタ５を差し込むための凹部４３および差込口４４が設けられ、コネクタ５を介して多数の発熱体ユニット１を電気的に順次接続していくことができる。
また、接続端子４０には、発熱体ユニット１同士を間違って接続することがないように、コネクタ５と凹凸嵌合する溝（又は突部）４５を設けてある。

＜ニ＞コネクタ（図３、図５、図６）
コネクタ５は、接続端子４０に差し込んで、発熱体ユニット１同士を互いに電気的に接続するためのものである。
コネクタ５は、内部に導電性の金属板５０、５０を２枚設置するとともに、これら金属板５０、５０の中間部を絶縁部材５１で囲繞して構成する。
２枚の金属板５０、５０を、接続端子４０の差込口４４、４４から差し込むことで、金属板５０、５０が接続端子４０の金属板４１、４１と接触し、電気的に接続される。
コネクタ５の片側には、接続端子４０の溝（又は突部）４５と凹凸嵌合する突部（又は溝）５２を設けてある。
接続端子４０の凹部４３に絶縁部材５１が嵌まり込むことで、発熱体ユニット１を互いに隙間なく接続していくことができる。

＜ホ＞遮断部材（図７）
遮断部材６は、接続端子４０に差し込んで、発熱体ユニット１同士を互いに電気的に遮断するためのものである。
遮断部材６は、プラスチックなどの絶縁部材６１の一端に２枚の金属板６０、６０を突出して構成する（図７（Ａ）参照）。
２枚の金属板６０、６０を接続端子４０の差込口４４、４４へ差し込む。
金属板６０、６０が接続端子４０の金属板４１、４１と接触しても、絶縁部材６１が電気的に遮断する。
遮断部材６の片側には、接続端子４０の溝（又は突部）４５と凹凸嵌合する突部（又は溝）６２を設けてある。
接続端子４０の凹部４３は、遮断部材６差し込んだとき、遮断部材６が凹部４３から突出することがない大きさとなっている。

図７（Ｂ）に示す遮断部材７は、４枚の金属板７０を絶縁部材７１の両端から突出して構成した例である。
両端から突出する金属板７０、７０を接続端子４０の差込口４４、４４へ差し込む。
この場合は、図１に示すように隣り合う発熱体ユニット１の接続端子４０、４０を接続する場合に便利である。
コネクタ５の場合と同様に、接続端子４０の凹部４３に絶縁部材７１が嵌まり込むことで、発熱体ユニット１を互いに隙間なく接続していくことができる。
なお、本例では、金属板６０、７０を設置したが、これらを省略し、絶縁部材６１、７１のみで遮断部材６、７を構成してもよい。

＜ヘ＞温度コントローラー（図８）
導電条３１と発熱層２１とを結ぶ電気コード３２に、温度コントローラー２２を介在する。
サーミスターなどからなる温度コントローラー２２は、設定温度（最高温度など）に達したならば通電を自動的に遮断する。
各発熱層２１の一つに異常な温度上昇があり、温度コントローラー２２が作動して通電が遮断されたとしても、各発熱層２１は、導電条３０、３１に並列接続されているので、他の発熱層２１はそのまま通電され、問題はない。

＜ト＞電源コード（図１）
電源コード２５は、発熱体ユニット１に電力を供給するためのもので、一端を接続端子４０につなぎ、他端をコンセントにつなぐ。
電源コード２５の途中にコントロールパネル２６を介在し、面状ヒーター１０全体の温度調整や、漏電を検知し、電源を遮断する機能を設けると便利である。

＜ホ＞作用
例えば、図１に示すように、周辺に位置する発熱体ユニット１ａの接続端子４０に電源コード２５をつなぐとともに、他の二つの接続端子４０、４０にコネクタ５、５を介して二つの発熱体ユニット１ｂ、１ｃを接続する。
発熱体ユニット１ｂには、コネクタ５を介して発熱体ユニット１ｄを接続し、さらに発熱体ユニット１ｄにはコネクタ５を介して発熱体ユニット１ｆを接続する。
発熱体ユニット１ｃには、遮断部材７、７を介して発熱体ユニット１ｄ、１ｅを接続し、発熱体ユニット１ｅと発熱体ユニット１ｆも遮断部材７を介して互いに接続する。
このようにして多数の発熱体ユニット１ａ〜１ｆをコネクタ５又は遮断部材６、７を介して順次接続していく。
周辺部の接続端子４０にそれぞれ遮断部材６を接続し、電源（図示せず）より電源コード２５を介して電力を供給すると、コネクタ５を介して互いに接続された発熱体ユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｆが通電し、遮断部材７のみを介して接続された発熱体ユニット１ｅには通電されない。
したがって、発熱体ユニット１ｅを除いた発熱体ユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｆが発熱する。

このため、家具などが設置され、発熱不要な箇所の発熱体ユニット１には、遮断部材６、７を取り付けることで、電力の供給を遮断でき、合理的、かつ効率のよい床暖房となる。
各発熱体ユニット１の接続端子４０には、コネクタ５または遮断部材６、７が取り付けられるので、ゴミなどが浸入することがなく、事故が生じることのない面状ヒーター１０となる。
また、コネクタ５、遮断部材７は、接続端子４０の凹部４３に嵌まり込むので、発熱体ユニット１を互いに隙間なく接続していくことができる。

この発明の面状ヒーター１０は、暖房すべき部屋の面積（容積）に応じた発熱体ユニット１を用意し、並列接続すると共に、発熱体ユニット１毎に温度コントローラー２２を介在したものであるから、温度が異常上昇した場合は、その発熱体ユニット１のみ通電を遮断できる。また、温度コントローラー２２により、連続使用（又はスイッチＯＦＦを忘れても）においても上限以上の温度に上昇することはない。
多数の発熱体ユニット１を敷き並べて面状ヒーター１０としているので、発熱体ユニット１が損傷その他の事故を生じた場合には、該当部分のみの取り換えができるほか、発熱体ユニット１を所定の大きさに形成することによって、床の寸法を変えることなく、従来の寸法で容易に収まる効果がある。
また、発熱体ユニット１は、扁平で柔軟性に富む面状発熱体であり、軽量、かつ薄いので、床暖房材に介在しても全体の厚さに影響することがなく、面状ヒーター１０の施工が容易であり、床暖房シートとして極めて有効である。

多数の発熱体ユニットの接続状態を示す説明図。発熱体ユニットを示す平面図。接続端子とコネクタの関係を示す説明図。発熱体ユニットを挟着した床暖房材の一例を示す斜視図。接続端子にコネクタを介して発熱体ユニットを互いに接続した状態を示す平面図。図４と同様の側面図。接続部材に遮断部材を取り付ける状態を示す斜視図。各発熱層へ温度コントローラーを取り付けた状態を示す図。発熱体ユニットの電気接続状態を示す概略。

符号の説明

１・・・・発熱体ユニット
１０・・・面状ヒーター
１１・・・裏材
１２・・・断熱材
１３・・・切欠き
１４・・・熱伝導板
１５・・・フローリング材
２０・・・絶縁シート
２１・・・発熱層
２２・・・温度コントローラー
２５・・・電源コード
３０、３１・・・導電条
３２〜３７・・・電気コード
４０・・・接続端子
５・・・・コネクタ
６、７・・・・遮断部材

Claims

多数の発熱体ユニットを接続してなる面状ヒーターであって、前記発熱体ユニットを絶縁シート上へカーボンを塗布又は印刷した発熱層と該発熱層へ電力を供給する導電条と該導電条に取り付けた接続端子とで構成するとともに、前記接続端子にコネクタ又は遮断部材を取り付けて各発熱体ユニットを順次接続可能に構成してなり、前記コネクタを取り付けた場合は回路を形成し、前記遮断部材を取り付けた場合は回路を遮断して任意の発熱体ユニットへ電力を供給することを特徴とする、面状ヒーター。
請求項１に記載する面状ヒーターにおいて、接続端子は発熱体ユニット内に埋設されるとともに、該接続端子内にコネクタ又は遮断部材を埋設可能に構成してなる、面状ヒーター。