JP2006038433A - 電位発生機能付き床暖房装置及び電位発生機能補助装置 - Google Patents
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Abstract
【解決方法】電位発生器30と循環式床暖房装置10からなる電位発生機能付き床暖房装置10において、電位発生器は負電位発生回路が組み込まれ、循環式床暖房装置の床暖房ユニット11を構成する放熱パイプ16と床板下面に形成した均熱層15のどちらか一方が負電位発生回路の出力端子47と連結されると共に、前記放熱パイプと前記均熱層は当接するか、或は電線等で接続されて、前記均熱層に電圧が印加されるようにした。
また、床暖房部分はユニット構造であって、帯電する床と絶縁される床とに分かれるようにした。
【選択図】図1
Description
また、電位療法は、微弱電流と高電圧からなる高圧電界中に人体を置くことによって、血液の循環を良くし、肩凝り、頭痛、不眠症、慢性便秘等の症状を緩和する。
上記の暖房方式と電位療法を組み合わせ、電気式床暖房装置に供給される電力を床暖房不使用時に装置へ組み込んだ負電位発生器に供給し、床暖房と電位療法が交互に行なわれるようにしたものが特許文献1に記載の発明である。
また、既に床暖房装置を設置している場合、上記の電気式床暖房装置を設置するためには床を張り替えたり、新たな電源の確保等、工事費用が嵩んでしまう。
また好ましくは、前記床暖房ユニットにおいて、前記床板は、化粧材下面に絶縁体を貼着し、熱伝導率が高い導体からなる均熱層を絶縁体下面に形成し、前記放熱部は、断熱性を備えた基礎パネル上に前記放熱パイプを配設し、前記均熱層と前記放熱パイプが当接するか、或は電線等で接続して通電するようにした。
そして好ましくは、前記均熱層は、導体を前記絶縁体下面へ面状に広げて形成し、前記放熱パイプは、金属管から形成されるか若しくは合成樹脂製等のパイプ周囲に導体を巻装して形成され、前記負電位発生回路の出力端子と前記放熱パイプ或は前記均熱層とを電線等の導体で接続すると共に、該均熱層が一様に帯電するようにした。
さらに好ましくは、床暖房装置は複数枚の前記床暖房ユニットを連設して所定の床面積に構成し、隣り合う前記床暖房ユニットの内、一方の前記放熱パイプと他方の前記放熱パイプとを導体と絶縁体のいずれかを選択して連結するか、若しくは一方の前記均熱層と他方の前記均熱層との間へ導体と絶縁体のいずれかを選択して配置し、帯電して負電位が発生する帯電床部と絶縁される絶縁床部とに分かれるようにした。
また、電位発生器と面状に広がる導体からなる均熱導電シートを電線等の導体で連結して構成される電位発生機能補助装置において、前記均熱導電シートを所定面積に形成し、既設の床暖房装置の床板と放熱部との間に敷設する。
そして好ましくは、化粧材下面に絶縁体を貼着し、熱伝導率が高い導体からなる均熱層を絶縁体下面に形成した前記床板からなる床か、若しくは床の裏面側に所定面積に形成した前記均熱導電シートを敷設した床と前記電位発生器とを導体で接続した。
また、均熱層は、絶縁体下面で面状に広がるように形成し、放熱パイプは、金属管か或は合成樹脂製のパイプの周囲に導体を巻装して形成した。したがって、電位発生器の出力端子から通電した時に、放熱パイプと均熱層に電流が流れ、均熱層へ一様に印加された電圧によって、床面が負電位に帯電するようにした。
そして、床暖房ユニットを複数枚組み合わせて床を構成するようにし、床暖房ユニットを連設する際に、放熱パイプの継手を導体或は絶縁体のいずれかを選択して該パイプを連結するか、または、均熱層間に導体或は絶縁体のいずれかを選択して挟持することで、負電位が発生する帯電床部と電圧が印加されない絶縁床部とに分かれるようにした。したがって、電位発生機能を所定の床面積に備えることができる。
また、電位発生器と導体を面状に広げた均熱導電シートからなる電位発生機能補助装置を既設の床暖房装置の床板と放熱部との間に敷設するようにした。したがって、床を全面張り替えることなく床暖房装置に電位発生機能を組み込むことができるので、工事費を安く抑えることができる。
加えて、電位発生器と均熱層若しくは均熱導電シートとからなる電位発生機能付き床暖房装置若しくは電位発生機能補助装置は、床暖房装置から独立して作動するようにした。したがって、床暖房を使用しない季節であっても電位療法が行なえることや、または、床暖房装置の必要の無い温暖な地域であっても電位発生器と均熱層若しくは均熱導電シートを床下に設けて電位療法が行なえるようにすることが可能である。
また、床暖房部分はユニット構造であって、帯電する床と絶縁される床とに分かれるようにした。
以下に本発明の実施例を示す。
床板13は、木材等の絶縁体13bの表面に木質フローリング材等の化粧材13aを貼着し、裏面側に形成した熱伝導性の高い金属製の均熱層15と重ね合わせる。
放熱部14は、床基礎部分に載置されて床下からの冷気を防ぐように断熱効果を備える発泡ウレタン等からなる基礎パネル18を根太間に配置し、ボイラー部12からの温水や暖気等の熱媒を循環させる放熱パイプ16を所定形状に曲折させて配設し、放熱パイプ16間の隙間に不燃性の化学繊維若しくはガラス繊維からなり保温効果と断熱効果を備えた断熱材17を充填させて形成される。
そして、床板13と放熱部14との間に均熱層15を挟んで重ね合わせることによって、放熱パイプ16からの熱が均熱層15で床板13全面に一様に拡がり、暖められた床板13が基礎パネル18と断熱材17によって保温されるように構成される。
ボイラー部12は、炉内で燃料を燃焼させるか若しくは電気等を用いて水等を加熱して蒸気または温水等の熱媒を形成し、放熱パイプ16へ熱媒を送出する。送出された熱媒は床暖房ユニット11内で放熱し、再度ボイラー部12の炉内で加熱される。このようにして熱媒はパイプ内を循環する。
温度コントローラ20は、筐体20Aの外側面に室温やタイマーを使用するための時刻等運転状況が表示される温度コントローラ表示部21と、電源スイッチや室温設定、タイマー設定等の操作を行なう温度コントローラ操作部22を配置し、筐体内部に温度検知部23、温度制御部24、中央演算装置25などの集積回路を載置した温度コントローラ基板を収めて構成される。
図5に示すように温度コントローラ20による床暖房装置の制御方法は、床板の均熱層或は絶縁体部分とボイラー部12の炉付近或は放熱パイプ16との連結部等の適宜な位置、そして床暖房を設置した室内等の所定位置に設けたボイラー温度センサ26a、室温センサ26b及び床温度センサ26cからの温度データが温度検知部23に入力され、中央演算部25による演算を介して、温度制御部24からボイラー部12へ出力される。
そして、ボイラー部12の炉内の熱源を制御して、発生させる熱媒の温度若しくは流量を調整して床面温度、及び室温を最適化し、それらの温度を再びボイラー温度センサ26a、室温センサ26b及び床温度センサ26cで検知して常に温度変化を監視して熱源を制御する。
電位発生器30は、筐体30Aの外側面にタイマーを使用するための時刻と運転状況等が表示される電位発生機能表示部31と、タイマー設定等の操作を行なう電位発生機能操作部32を配置し、筐体内部に負電位発生回路40とタイマーカウンタ等を載置した電位発生器基板を収めて構成する。
電位発生器30のタイマーは使用者の身体に負担がかかり過ぎないように最大稼働時間が設定されており、連続か断続かにかかわらず積算して、最大稼働時間が終了すると自動停止するように設定されている。
電位発生器30の負電位発生回路40は、ダイオードを4個接続したダイオードブリッジ42を交流電源41に接続して脈流を取り出すように構成される。ここで図7に単相3線式で線間電圧が200Vの交流電源41を用いた回路例を示し、図8に家庭用として一般的に配電される100Vの交流電源41Aを用いた回路例を示す。図9に負電位発生回路40に入力される交流電圧の波形48を示し、出力される交流電圧の波形49を図10に示す。
ダイオードブリッジ42は整流回路であって、交流電源41をもとに脈流を発生させる。整流回路の出力端子の陽極側に負荷抵抗43を接続し、負荷抵抗43と比べて非常に小さい抵抗値を呈す接地抵抗44と出力抵抗45がそれぞれダイオードブリッジ42の接地点と負電位発生回路40の出力端子47に接続されている。スイッチ46は出力側にスイッチ46a、接地側にスイッチ46bを設ける。
負電位発生回路40によって負電位を発生させるために、スイッチ46a,46bを共に閉じる。このとき、接地電位を基準とし交流電源41が正電位の場合、負荷抵抗43及び接地抵抗44に電流が流れ、負電位発生回路40の出力端子47には接地電位に近似な電圧が出力される。一方、交流電源41が負電位の場合、出力抵抗45に電流が流れ、出力端子47に負電圧が出力される。
スイッチ46aは電位発生器30の本体電源を落としたときに、均熱層15を形成する導体の電位が不安定になることを防止するために、接地接続されるように構成することが好ましく、スイッチ46bは本体電源を落としたときに、本体電源と連動して開放されるか、または負電位発生回路40が使用されていないときに絶縁抵抗値を測定することが可能であるように構成することが好ましい。
ここで、負電位発生回路40にコンデンサ又はコイルからなる共振回路や昇圧回路等を組み込み最大電圧を昇圧したり、或はダイオードブリッジを用いた直流電源と整流器からなるクリップ回路等を組み込み、基準電圧を調整することが可能となるように構成することも可能である。
また、電位発生器30を構成する負電位発生回路40は温度コントローラ20に組み込むようにして形成することができる。この場合温度コントローラ表示部21と電位発生器表示部31は一つにまとめられ表示切換えを行なうことによって温度コントローラ表示部21としても電位発生器表示部31としても使用することができ、一枚の基板上に温度コントローラ20と負電位発生回路40を配設し、中央演算部25で一括して制御することもできる。
床暖房ユニット11は複数枚組み合わせて連設し所定の面積にする。図11に示すように隣り合う床暖房ユニット11の内、一方の放熱パイプ16と他方の放熱パイプ16を金属製継手52で連結して、一方のユニット11から他方のユニット11へ通電して電界を発生するようにした帯電床部50と、一方の放熱パイプ16と他方の放熱パイプ16をセラミックスやプラスチック等からなる絶縁体継手53で連結して、一方のユニット11と他方のユニット11が絶縁されている絶縁床部51とに分割することができる。
または、図12に示すように隣り合う床暖房ユニット11の内、一方の均熱層15と他方の均熱層15との間に金属等の導体からなる角柱状の導電板材54を挟持するか、或は一方の均熱層15と他方の均熱層15とを電線55で連結して一方のユニット11から他方のユニット11へ通電して電界を発生するようにした帯電床部50と、一方の均熱層15と他方の均熱層15との間に硬質なゴム等からなる角柱状の絶縁板材56を挟持するか、或は、一方の均熱層15と他方の均熱層15との間を所定の幅に離して、一方のユニット11と他方のユニット11が絶縁されている絶縁床部51とに分けることができる。
そして、床暖房ユニット11の隣り合う床板13は、一方の床板13に突条が形成され、対向する他方の床板13に実溝を形成して、実継等で連結されて床面が形成される。
床暖房ユニット11を所定面積の広さに組立てたら、放熱パイプ16をボイラー部12から引かれたパイプに連結する。そして放熱パイプ16と電位発生器20の出力端子47とを電線で連結して、帯電床部50を通電可能にする。さらに温度センサー26を所定位置に設置し、温度コントローラ20と電位発生器30を所定位置に設置し、図1に示す電位発生機能付き床暖房装置が構成される。
床暖房ユニット11は、温度コントローラ20の電源を入れて室内温度や床面温度を温度センサー26で検知させて、放熱パイプ16中の熱媒の温度を調整することで床を暖める。
電位発生器30の電源を入れると、負電位発生回路40の出力端子47から均熱層15まで導体で連結されているために均熱層15に電圧が印加される。このとき負電位発生回路40の出力端子47から送出される電圧成分は負方向の電圧であるため、均熱層15は負電位を帯びる。
電位発生器30には負電位発生回路40が組み込まれており、実施例1の負電位発生方法と同様に均熱導電シート61を負電位に帯電させる。
また、上記の電位療法に加えて、患部を暖める温熱治療も本発明の実施例1若しくは2に係る床暖房装置10の熱によって行なうことができる。温熱治療は、患部の筋肉を暖めることによってコリをほぐす効果が得られる治療法で、肩こり、腰痛、筋肉痛の症状の緩和が得られる。
11…床暖房ユニット、12…ボイラー部、13…床板、14…放熱部、15…均熱層、15A…均熱層、16…放熱パイプ、16A…放熱パイプ、17…断熱材、18…基礎パネル、19…金属線、
20…温度コントローラ、20A…温度コントローラ筐体、
21…温度コントローラ表示部、22…温度コントローラ操作部、23…温度検知部、24…温度制御部、25…中央演算部、26…温度センサ、
30…電位発生器、30A…電位発生器筐体、
31…電位発生器表示部、32…電位発生器操作部、
40…負電位発生回路、
41…200V交流電源、41A…100V交流電源、42…ダイオードブリッジ、43…負荷抵抗、44…接地抵抗、45…出力抵抗、46a…出力側スイッチ、46b…接地側スイッチ、47…出力端子、48…入力波形、49…出力波形、
50…帯電床部、51…絶縁床部、52…金属製継手、53…絶縁体継手、54…導電板材、55…電線、56…絶縁板材、
60…電位機能補助装置、
61…均熱導電シート、62…既設の床暖房装置、63…床板、64…放熱部。
Claims (6)
- 電位発生器と循環式床暖房装置からなる電位発生機能付き床暖房装置において、前記電位発生器は入力された交流電圧から基準とする電圧値より負方向の電圧成分を取り出す負電位発生回路が組み込まれ、前記循環式床暖房装置は床暖房ユニットとボイラー部とからなり、前記床暖房ユニットは床板と床板下面に積重した放熱部から構成され、前記放熱部に温水や蒸気等の熱媒を循環させる放熱パイプが配設されると共に、前記負電位発生回路の出力端子と前記床暖房ユニットとを電線等の導体で接続して通電し、床面に電界が発生するようにしたことを特徴とする電位発生機能付き床暖房装置。
- 前記床暖房ユニットにおいて、前記床板は、化粧材下面に絶縁体を貼着し、熱伝導率が高い導体からなる均熱層を絶縁体下面に形成し、前記放熱部は、断熱性を備えた基礎パネル上に前記放熱パイプを配設し、前記均熱層と前記放熱パイプが当接するか、或は電線等で接続されて通電するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の電位発生機能付き床暖房装置。
- 前記均熱層は、導体を前記絶縁体下面へ面状に広げて形成し、前記放熱パイプは、金属管から形成されるか若しくは合成樹脂製等のパイプ周囲に導体を巻装して形成され、前記負電位発生回路の出力端子と前記放熱パイプ或は前記均熱層とを電線等の導体で接続すると共に、該均熱層が一様に帯電するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の電位発生機能付き床暖房装置。
- 床暖房装置は複数枚の前記床暖房ユニットを連設して所定の床面積に構成し、隣り合う前記床暖房ユニットの内、一方の前記放熱パイプと他方の前記放熱パイプとを導体と絶縁体のいずれかを選択して連結するか、若しくは一方の前記均熱層と他方の前記均熱層との間へ導体と絶縁体のいずれかを選択して配置し、帯電して負電位が発生する帯電床部と絶縁される絶縁床部とに分かれるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の電位発生機能付き床暖房装置。
- 電位発生器と面状に広がる導体からなる均熱導電シートを電線等の導体で連結して構成される電位発生機能補助装置において、前記均熱導電シートを所定面積に形成し、既設の床暖房装置の床板と放熱部との間に敷設することを特徴とする電位発生機能補助装置。
- 化粧材下面に絶縁体を貼着し、熱伝導率が高い導体からなる均熱層を絶縁体下面に形成した前記床板からなる床か、若しくは床の裏面側に所定面積に形成した前記均熱導電シートを敷設した床と前記電位発生器とを導体で接続したことを特徴とする請求項1及び2、若しくは請求項5に記載の電位発生機能付き床暖房装置若しくは電位発生機能補助装置。
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WO2008078495A1 (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Cocoroca Corporation | 電気治療装置 |
US20100044366A1 (en) * | 2008-08-21 | 2010-02-25 | Kim Kyung Yeon | Heating mat using four heat sections |
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