JP2007071473A - Electric heating board for floor heating and floor heating system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気式の床暖房システムおよびそれに用いられる電熱ボードに関し、特に、薄型の床材との組み合わせに適した電熱ボードの構造に関する。 The present invention relates to an electric floor heating system and an electric heating board used therefor, and more particularly, to an electric heating board structure suitable for combination with a thin floor material.
床暖房システムは、一般に、発熱体を有する複数の電熱ボードを床下地の上に敷設し、さらにその上に床材(床仕上げ材)を敷設して構成される。電熱ボードは、部屋の面積に応じて適宜枚数が施工現場にて電気的に接続される。さらに、部屋の壁面にはコントローラが固定され、電熱ボードへの電力の供給は、建物の分電盤からコントローラを介して行われる。 A floor heating system is generally configured by laying a plurality of electric heating boards having heating elements on a floor base, and further laying a flooring (floor finishing material) thereon. An appropriate number of electric heating boards are electrically connected at the construction site according to the area of the room. Furthermore, a controller is fixed to the wall surface of the room, and power is supplied to the electric heating board from the distribution board of the building via the controller.
電熱ボードとしては、例えば特許文献1に挙げられた構成のものが知られている。特許文献1に開示された電熱ボードは、上面が開口した箱状の枠体の中に断熱材および面状発熱体を収容し、さらにその上にアルミニウム等の金属製薄板からなる均熱材を設けた構成を有している。電熱ボードの一端には面状発熱体と電気的に接続された端子を有しており、電熱ボード同士はこの端子を介して互いに接続される。 As an electric heating board, the thing of the structure mentioned, for example in patent document 1 is known. The electric heating board disclosed in Patent Document 1 contains a heat insulating material and a planar heating element in a box-shaped frame body whose upper surface is opened, and further a heat-uniforming material made of a thin metal plate such as aluminum is provided thereon. It has the provided structure. One end of the electric heating board has a terminal electrically connected to the planar heating element, and the electric heating boards are connected to each other through this terminal.
また、特許文献2には、床材となる化粧板が一体化された電熱ボードが開示されている。より詳しくは、化粧板と、化粧板の裏面に積層された均熱材と、均熱材の裏面に設けられた基板および発熱体とを有する。基板は、発熱体およびその配線を収容するための溝を形成するように複数に分割されて配置される。
しかしながら、特許文献2に開示された電熱ボードは、床材が一体化されているため、色や材質といった、ユーザの選択が制限されてしまう。床材の色や材質等に対するユーザの要求を満足するためには、サイズだけでなく床材の種類も変更した種々の仕様の電熱ボードを用意する必要があり、製造上の部品管理や製品管理が煩雑になる。
However, since the electric heating board disclosed in
これに対して特許文献1に開示された電熱ボードは、床材はユーザの好みに応じて用いればよいので、上記のような問題は生じない。しかし、床材としては一般に厚さが10〜20mm程度の木製のものが用いられており、このような木製の床材は伝熱性があまり良くない。そのため、電熱ボードの熱伝達の効率を考えると、床材の厚さはできるだけ薄い方が好ましい。実際、省資源および環境保護の観点からも、厚さが3mm程度の木質床材が販売されている。また、薄型の床材を用いることは、電熱ボードを含めた全体の厚さを薄くすることができ、リフォーム時に既存の床材を撤去することなくそのまま既存の床材上に電熱ボードおよび新たな床材を設置しても違和感を生じさせないという利点もある。 On the other hand, the electric heating board disclosed in Patent Document 1 does not cause the above-mentioned problem because the flooring may be used according to the user's preference. However, as the flooring material, a wooden material having a thickness of about 10 to 20 mm is generally used, and such a wooden flooring material is not very good in heat transfer. Therefore, considering the heat transfer efficiency of the electric heating board, the floor material is preferably as thin as possible. Actually, from the viewpoint of resource saving and environmental protection, a wooden floor material having a thickness of about 3 mm is sold. In addition, the use of a thin flooring can reduce the overall thickness including the electric heating board, and the electric heating board and a new one can be directly applied to the existing flooring without removing the existing flooring at the time of reform. There is also an advantage that even if the flooring is installed, no uncomfortable feeling is caused.
ところが、電熱ボード上に敷設される床材として薄型の床材を用いた場合には、新たな問題が生じる。電熱ボードは発熱体を内蔵しており、大きな衝撃力が加わると発熱体が損傷してしまうことがある。厚さの厚い床材を用いた場合は、落下物等による電熱ボードへの衝撃力は、床材自身が緩衝材となって電熱ボードを保護していた。しかし、薄型の床材を用いた場合は、衝撃力に対する電熱ボードの保護機能を床材に求めることはできないので、電熱ボード自身が耐衝撃性を確保する必要がある。 However, when a thin floor material is used as the floor material laid on the electric heating board, a new problem arises. The electric heating board has a built-in heating element, and if a large impact force is applied, the heating element may be damaged. When a thick flooring was used, the impact force on the electric heating board due to falling objects or the like was the flooring itself acting as a buffer material to protect the electric heating board. However, when a thin flooring material is used, the flooring material cannot be required to provide a protection function of the electric heating board against impact force, so the electric heating board itself needs to ensure impact resistance.
さらに、特許文献1および2に開示された電熱ボードは、施工現場にて電熱ボード同士の結線を行うので、電熱ボードの敷設作業が煩雑であった。このことは、床暖房設備の施工費用の高額化および工期の長期化を招き、特にリフォーム時において床暖房設備を設置するのを妨げる要因の一つとなっている。
Furthermore, since the electric heating boards disclosed in
そこで本発明は、耐衝撃性の高い、特に薄型の床材との組み合わせに適した、床暖房システム用の電熱ボードを提供することを第1の目的とする。 Therefore, a first object of the present invention is to provide an electric heating board for a floor heating system, which is suitable for combination with a floor material having high impact resistance and particularly thin.
さらに本発明は、上記の目的に加え、より簡易に設置できる電熱ボードおよび床暖房システムを提供することを第2の目的とする。 Furthermore, a second object of the present invention is to provide an electric heating board and a floor heating system that can be installed more easily in addition to the above object.
本発明の電熱ボードは、床下地と床仕上げ材との間に敷設される電熱ボードであって、
通電によって発熱する発熱抵抗体を備えた面状発熱体と、
前記発熱抵抗体よりも前記床仕上げ材側に位置する、前記床仕上げ材を介して加わる衝撃力から前記発熱抵抗体を保護するための補強層とを有する。
The electric heating board of the present invention is an electric heating board laid between the floor base and the floor finishing material,
A planar heating element with a heating resistor that generates heat when energized;
A reinforcing layer for protecting the heating resistor from an impact force applied via the floor finishing material, which is located on the floor finishing material side of the heating resistor.
また、本発明の床暖房システムは、床下地と床仕上げ材との間に敷設される少なくとも1つのヒーターユニットと、
前記ヒーターユニットを制御するコントローラとを有し、
前記ヒーターユニットは、上記本発明の電熱ボードが複数、予め電気的に接続されている。
Further, the floor heating system of the present invention includes at least one heater unit laid between the floor base and the floor finish material,
A controller for controlling the heater unit,
The heater unit is electrically connected in advance with a plurality of the electric heating boards of the present invention.
上記のとおり構成された本発明では、電熱ボードは、発熱抵抗体よりも床仕上げ材側に、床仕上げ材を介して伝わる衝撃力から発熱抵抗体を保護するための補強層を有するので、床仕上げ材として厚さの薄いものを用いた場合であっても、落下物等による衝撃力は補強層で緩和される。特に本発明の床暖房システムにおいては、さらに、複数の電熱ボードが予め電気的に接続されているので、ヒーターユニットの設置時の電熱ボード同士の接続作業は不要であり、設置作業を容易に行い得る。 In the present invention configured as described above, the electric heating board has a reinforcing layer for protecting the heating resistor from the impact force transmitted through the floor finishing material on the floor finishing material side of the heating resistor. Even when a thin material is used as the finishing material, the impact force due to falling objects or the like is alleviated by the reinforcing layer. In particular, in the floor heating system of the present invention, since a plurality of electric heating boards are electrically connected in advance, it is not necessary to connect the electric heating boards at the time of installing the heater unit. obtain.
補強層は、面状発熱体の表面側に配された金属板あるいは樹脂板とすることができる。また、電熱ボードは、断熱材と、断熱材の外周を取り囲んで配された枠部材とをさらに有し、面状発熱体は断熱材および枠部材上に配置された構成であってもよい。このような構成において電熱ボードをネジまたは釘で床仕上げ材に固定する場合、補強層の枠材上の部分に、ネジや釘が挿通される挿通孔が設けられていることが好ましい。 The reinforcing layer can be a metal plate or a resin plate disposed on the surface side of the planar heating element. The electric heating board may further include a heat insulating material and a frame member arranged so as to surround the outer periphery of the heat insulating material, and the planar heating element may be disposed on the heat insulating material and the frame member. In such a configuration, when the electric heating board is fixed to the floor finish with screws or nails, it is preferable that an insertion hole through which the screw or nail is inserted is provided in a portion of the reinforcing layer on the frame member.
補強層は、面状発熱体とは別の部材ではなく、面状発熱体自身に含まれるものであってもよい。このような補強層は、面状発熱体が、発熱抵抗体と、発熱抵抗体の厚さ方向両面に積層された繊維強化樹脂層とを有するものである場合、この繊維強化樹脂層で構成することができる。 The reinforcing layer is not a member different from the planar heating element, but may be included in the planar heating element itself. In the case where the sheet heating element has a heating resistor and a fiber reinforced resin layer laminated on both sides in the thickness direction of the heating resistor, such a reinforcing layer is constituted by the fiber reinforced resin layer. be able to.
さらに、本発明では、面状発熱体の裏面側に、複数の電熱ボード同士を電気的に接続するための配線が配置された構成とすることもできる。この場合、配線の両端にコネクタが設けられており、一方のコネクタが面状発熱体と重なる位置にあり他方のコネクタが電熱ボードから延出した位置にあるように配線が配置されるとともに、一方のコネクタと対向する、配線よりも床仕上げ材側にある部材の、一方のコネクタと対向する領域に開口部が形成され、この開口部に蓋部材が嵌め込まれた構成とすることが好ましい。これにより、電熱ボードに不具合が生じた場合などに、電熱ボードを容易に交換することができる。 Furthermore, in this invention, it can also be set as the structure by which the wiring for electrically connecting several electric heating boards is arrange | positioned on the back surface side of a planar heating element. In this case, connectors are provided at both ends of the wiring, and the wiring is arranged so that one connector is in a position overlapping the planar heating element and the other connector is in a position extending from the electric heating board. It is preferable that an opening is formed in a region facing one connector of a member on the floor finish material side of the wiring facing the connector, and a lid member is fitted into the opening. Thereby, when a malfunction occurs in the electric heating board, the electric heating board can be easily replaced.
以上のように本発明によれば、電熱ボードが補強層を有することにより、落下物等による衝撃力が補強層で緩和され、厚さの薄い床仕上げ材と組み合わせた場合であっても、発熱抵抗体の損傷を防止することができる。さらに、本発明の床暖房システムにおいては、複数の電熱ボードが予め電気的に接続されているので、設置作業を容易に行うことができる。 As described above, according to the present invention, since the electric heating board has the reinforcing layer, the impact force due to falling objects and the like is relieved by the reinforcing layer, and even when combined with a thin floor finish material, heat is generated. Damage to the resistor can be prevented. Furthermore, in the floor heating system of the present invention, the plurality of electric heating boards are electrically connected in advance, so that the installation work can be easily performed.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態による床暖房システムの概略斜視図であり、構成を分かりやすくするために一部を破断して示している。 FIG. 1 is a schematic perspective view of a floor heating system according to an embodiment of the present invention, which is partially cut away for easy understanding of the configuration.
図1に示すように、本実施形態の床暖房システム10は、床下地1上に敷設されたヒーターユニット11と、ヒーターユニット11への通電を制御するコントローラ30とを有する。本実施形態では、2つのヒーターユニット11を有し、各ヒーターユニット11を独立して通電制御可能となっている。
As shown in FIG. 1, the
床下地1は、ヒーターユニット11が載置される部分であり、例えば、合板、パーチクルボード、コンクリートスラブなどが挙げられる。また、室内のリフォームの一環として床暖房システム10を設置する場合は、既存の床材自身を床下地1として利用し、既存の床材上に直接、ヒーターユニット11を載置することもできる。
The floor foundation 1 is a portion on which the
ヒーターユニット11は、互いに隣接して並べられた複数の電熱ボード20を有する。各電熱ボード20はそれぞれ電力の供給により発熱する発熱抵抗体(不図示)を有し、各電熱ボード20の発熱抵抗体が電気的に並列接続されるように、複数の電熱ボード20が1列に並べられた状態で予め結線されている。ヒーターユニット11を構成する複数の電熱ボード20のうちの1つには、温度センサー(不図示)が内蔵されている。また、各ヒーターユニット11において、1つの電熱ボード20からは、ヒーターユニット11とコントローラ30とを電気的に接続するための口出し線14が引き出されている。温度センサーが内蔵された電熱ボード20と口出し線14が引き出された電熱ボード20とは、同じであってもよいし異なっていてもよい。
The
口出し線14は、発熱抵抗体に電力を供給するための電源線、アース線、および温度センサーへの信号の入出力のためのセンサー線を含む。これらの各線は、個別に引き出されていてもよいし、まとめて1本のケーブルとして引き出されていてもよい。
The
コントローラ30は、壁2に設置されている。コントローラ30には、分電盤からの一次電源線15が接続されるとともに、口出し線14が接続されている。なお、図1ではコントローラ30は、壁2に開口部を設け、その開口部に背面部を埋め込んだ状態で設置した状態を示しているが、壁2にコントローラ30用の大きな開口部を設けることができないような場合は、壁2の表面にコントローラ30を取り付けてもよい。また、口出し線14および一次電源線15は壁2の裏側を通しているが、コントローラ30を壁2の表面に取り付ける場合は、これらは壁2の表面上で引き回してもよい。口出し線14や一次電源線15といった配線を壁2の表面上で引き回す場合、これらの配線はフラットケーブルとすることが外観上好ましい。
The controller 30 is installed on the
コントローラ30の前面には、ヒーターユニット11の電源のオン/オフ用のスイッチ、温度設定用のスイッチ、タイマー設定用のスイッチ等の各種スイッチを有する操作部や、室温、この床暖房システム10の運転モード等を表示する表示部などが、必要に応じて設けられている。また、コントローラ30には、設定温度やヒーターユニット11に設けられた温度センサーの検出結果などに応じてヒーターユニット11への通電を制御する制御回路(不図示)が内蔵されている。以上により、分電盤を介してコントローラ30に電力が供給され、コントローラ30からヒーターユニット11への電力の供給、およびコントローラ30によるヒーターユニット11への電力供給の制御が可能となる。
On the front surface of the controller 30, an operation unit having various switches such as a switch for turning on / off the power of the
電熱ボード20について、図2〜図6等を参照して詳細に説明する。図2は、図1に示す電熱ボードの上面図、図3は、図1に示す電熱ボードの背面図、図4は、図2のA−A線断面図、図5は、図2のB−B線断面図である。図6は、図1に示す電熱ボードを、その厚さ方向に垂直な平面に沿って切断し、その断面を裏面側から見た図である。
The
電熱ボード20は、平面視矩形状に構成されており、その骨組部材として、外周部を取り囲むように構成された枠材22aと、枠材22aで囲まれた領域を2つの領域に区画するように、電熱ボード20の幅方向中間部において電熱ボード20の長手方向に沿って配された梁部材22bとを有する。枠材22aおよび梁部材22bで囲まれた2つの領域の内側にはそれぞれ断熱材21が配されている。つまり、枠材22aおよび梁部材22bによって、断熱材21の外周が取り囲まれている。また、電熱ボード20の長手方向一端縁の近傍には、複数の電熱ボード20を電気的に接続するのに用いられる配線27を通すための配線経路部材26が、電熱ボード20の幅方向に沿って配されている。
The
これら枠材22a、梁部材22b、断熱材21および配線経路部材26で構成されるベース部の上面は、発熱抵抗体を含む面状発熱体23で覆われている。面状発熱体23の上面は均熱材24で覆われ、さらにその均熱材24の上面は、補強板25で覆われている。
The upper surface of the base portion constituted by the
枠材22aおよび梁部材22bは、軽量でかつ面状発熱体23を支持するのに必要な機械的強度を確保できるものであれば、その構造は任意であり、それぞれ単一の部材で構成してもよいし、防振防音材(不図示)などの機能性部材と複合して構成してもよい。また、枠材22aおよび/または梁部材22bには、電熱ボード20を床下地1(図1参照)上に固定するための領域を確保するという働きもある。床下地1への電熱ボード20の固定は、例えば、釘打ち、ネジ止め、接着、嵌め込みなどによって行うことができる。
As long as the
枠材22aおよび梁部材22bには、軽量で強度のある材料、例えば、木材、合板、軽量プラスチックなどを用いることができる。また、面状発熱体23を支持するための構造を枠材22aおよび梁部材22bを組み合わせたフレーム状に配することで、電熱ボード20全体の重量が軽減され、これによって、自重による反り等の変形が抑制され、かつ電熱ボード20の設置作業が向上する。
For the
梁部材22bは、本発明にとって必須の構成ではないが、電熱ボード20が大面積の場合は梁部材22bを設けることによって、ベース部上に配される面状発熱体23等をより高い平面性を確保して支持することができるとともに、電熱ボード20を床下地1上に固定するための領域を良好に確保することができる。梁部材22bの位置および数は、電熱ボード20の面積等に応じて適宜設定される。
The
断熱材21は、面状発熱体23から発生した熱が電熱ボード20の裏面側へ伝わるのを抑制し、床仕上げ材12(図1参照)に向かって有効に伝えるために用いる。断熱材21としては、軽量で断熱効果があり、電熱ボード20の通常の使用温度に対する耐熱性を有するものが好ましく用いられる。その例として、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレンなどの発泡樹脂、硬質木質繊維板あるいは軽量木質繊維板などの木質繊維形成体、ポリエステル繊維あるいはポリエーテルケトン繊維などの合成繊維などからなるフェルトマットなどが挙げられる。
The
配線経路部材26は、板状の部材からなり、電熱ボード20同士が隣接する方向である電熱ボード20の幅方向に貫通して配線27を引き回すための空間が形成されるように、板状の部材の上面にリブが一体に設けられている。配線経路部材26に形成される配線27の引き回し用の空間には、電熱ボード20を敷設した際に配線27の余長部分を収納する余長収納部26aが設けられている。配線経路部材26は、断熱材21と同様に面状発熱体23の下面側に配されるので、断熱材21と同様の断熱性能を有することが好ましい。したがって、配線経路部材26は、好ましくは断熱材21と同様の材料で構成される。
The
配線27は、面状発熱体23に電力を供給するための電源線、アース線およびセンサー線を含む。電源線およびアース線は、配線27の途中で分岐し、面状発熱体23と接続される。また、温度センサーが設けられている電熱ボード20の場合には、センサー線は温度センサーと接続される。配線27の両端にはコネクタ28a,28bが接続されている。複数の電熱ボード20の電気的な接続に際しては、コネクタ28a,28bを介して配線27同士が接続される。複数の電熱ボード20が電気的に接続されたヒーターユニット11(図1参照)の状態においては、最も端に位置する電熱ボード20の配線27が、口出し線14(図1参照)と接続される。また、配線27は、一方のコネクタ28aが配線経路部材26中に位置しており面状発熱体23、均熱材24および補強板25と重なる位置にあるとともに、他方のコネクタ28bが接続された側が、電熱ボード20の側辺から延出するように配されている。
The
枠材22aおよび梁部材22bへの、断熱材21および配線経路部材26の固定は、図3に示すように、電熱ボード20の裏面側より、粘着テープ19a〜19fを貼り付けることによって行うことができる。粘着テープ19a〜19fとしては、耐熱性を有するポリエステル粘着テープを用いることができる。
The
面状発熱体23は、特に限定されないが、耐久性および遠赤外線放射効率の見地から、炭素繊維を発熱抵抗体とするものを好ましく用いることができ、枠材22aや断熱材21などで構成されるベース部材上に、両面粘着テープや接着剤などによって固定される。また、電熱ボード20の厚さを抑えるために、面状発熱体23の厚さは、好ましくは2mm以下、より好ましくは0.8mm以下とする。このような面状発熱体23としては、例えば、特開平8−207191号公報に開示されたような、非導電性繊維および導電性繊維の交点を接合してなる網目構造体の両端で導電性繊維と電極とを接続した後、樹脂に包埋あるいは繊維強化プリプレグシートを積層して形成した繊維強化樹脂成形体が挙げられる。
The
上記のような構成を有する面状発熱体23の一例について、層ごとに分離して示す図7の断面図を参照して説明する。
An example of the
図7において、複数の導電性繊維41は、互いに間隔をあけ、かつ平行に配列されている。導電性繊維41としては、カーボンブラックや銅粉などの金属粒子を分散した樹脂等からなる導電性繊維、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリピリジン自体あるいはこれに金属をドープした導電性高分子繊維、鉄、銅、ニッケル、クロム等の金属やステンレス、Ni−Cr、Ni−Cu−Fe、Ni−Cr等の合金を原料とした金属繊維および炭素繊維等が挙げられる。中でも、軽量性、可撓性、耐食性、および引張強度に優れる炭素繊維を好ましく用いることができる。
In FIG. 7, the plurality of
導電性繊維41を間において、導電性繊維41の両側には非導電性繊維42が積層されている。非電性繊維42は、導電性繊維41とは異なる方向に配列されている。非導電性繊維42としては、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、アルミナ繊維などを用いることができる。
導電性繊維41および非導電性繊維42の少なくとも一方には、熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂繊維が任意の割合で混成されている。この熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂繊維を介しての熱融着によって導電性繊維41と非導電性繊維42とがその交点で接合され、これによって網目状構造体が構成される。網目状構造体の導電性繊維41の配列方向両端部にはそれぞれ電極(不図示)が設けられている。各電極は、配線27(図6参照)から分岐した電源線およびアース線にそれぞれ接続される。
At least one of the
網目状構造体の厚さ方向両面には、繊維強化プリプレグ43が積層されている。さらに、繊維強化プリプレグ43の表面には、絶縁層としてポリエチレンテレフタレート(PET)製のフィルム44が積層されている。
Fiber reinforced prepregs 43 are laminated on both sides in the thickness direction of the network structure. Further, a
繊維強化プリプレグ43に含まれる強化繊維は、非導電性繊維で構成されていることが好ましい。また、強化繊維の形態は、一方向材、織物、不織布等、どのような形態でもよい。繊維強化プリプレグ43の厚さは、熱の伝え易さの観点からは、0.05mm〜5mmであることが好ましく、より好ましくは0.05mm〜0.5mmである。強化繊維には任意の繊維を用いることができる。中でも好ましいのは、特にガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、アルミナ繊維、ナイロン繊維等である。繊維強化プリプレグ43に用いられる樹脂としては、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。その中でも、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が好ましく用いられる。
The reinforcing fibers contained in the fiber reinforced
なお、図7では網目状構造体を繊維強化プリプレグ43で挟んだ構成を示したが、繊維強化プリプレグ43の代わりに、網目状構造体の両面に強化繊維層を積層し、さらに全体に樹脂を含浸させた構成としてもよい。この場合も、強化繊維および樹脂としては、繊維強化プリプレグ43と同様のものを用いることができる。
Although FIG. 7 shows a configuration in which the network structure is sandwiched between the fiber reinforced
再び図2〜図6等を参照して電熱ボード20の構成を説明する。
The configuration of the
均熱材24は、面状発熱体23から発生した熱を面内方向に均一に分散して床仕上げ材12に伝えるものである。均熱材24は、両面粘着テープや接着剤などによって面状発熱体23上に固定される。均熱材24としては、アルミニウムや銅といった金属の箔あるいは薄板などを用いることができる。
The soaking
補強板25は、落下物等により床仕上げ材12を介して電熱ボード20に加わる衝撃力から面状発熱体23を保護する補強層として機能するものであり、両面粘着テープや接着剤などによって均熱材24上に固定される。補強板25としては、このような性能を発揮できるものであれば任意の材料、例えば、鋼板などの金属板や、熱可塑性樹脂からなる樹脂板を用いることができる。補強板25の厚さは、その材料に応じて、必要とする性能が得られるように適宜設定される。なお、補強板25を金属板で構成すれば、この補強板25は均熱材24を兼用することもできる。この場合、均熱材24は用いなくてもよい。
The reinforcing
補強板25には、その厚さ方向に貫通する開口部25aが形成されている。開口部25aは、上述したコネクタ28a,28bのうち、配線経路部材26内に位置するコネクタ28aと対向する領域に形成される。面状発熱体23および均熱材24にも、補強板25の開口部25aと対向する領域に開口部が形成されている。したがって、図8に示すように、電熱ボード20の表面側からは、補強板25の開口部25aを介して、コネクタ28aが露出しており、この開口部25a内で、隣接する電熱ボード20のコネクタ28a,28b同士を接続することができる。
The reinforcing
補強板25の開口部25a内には、図2および図4に示すように、蓋29が嵌め込まれる。蓋29は、補強板25と同じ材料で構成され、かつ補強板25と同じ厚さを有する。面状発熱体23および均熱材24に形成された開口部の平面サイズは補強板25の開口部25aの平面サイズよりも小さく、開口部25aからは、均熱材24の一部が露出している。したがって、開口部25a内に嵌め込まれた蓋29は、開口部25aから露出した均熱材24の上に支持される。そして、開口部25a内に嵌め込まれた蓋29は、蓋29を覆って粘着テープ19gを補強板25の上面に貼り付けることにより固定される。粘着テープ19gとしては、耐熱性を有するポリエステル粘着テープを用いることができる。
As shown in FIGS. 2 and 4, a lid 29 is fitted into the opening 25 a of the reinforcing
なお、補強板25が金属板で構成され、かつ床下地1への電熱ボード20の固定が釘打ちやネジ止めによって行われる場合、金属板からなる補強板25に施工現場で釘やネジのための穴を開けるのは困難である。そこで、図2に示すように、釘やネジが貫通する貫通孔25bが補強板25に予め形成されていることが好ましい。貫通孔25bは、枠材22aや梁部材22bに対応し、かつ、面状発熱体23の導電性繊維41(図7参照)が存在しない位置に設けられる。
When the reinforcing
補強板25に貫通孔25bを形成しておくことにより、補強板25として金属板を用いた場合であっても、電熱ボード20を床下地1上に容易に固定することができる。また、貫通孔25bによって、釘やネジの位置が規定されるので、釘やネジによって面状発熱体23の導電性繊維41が切断されるのを防止することができる。
By forming the through
再び図1を参照すると、ヒーターユニット11の周囲には、副材3a,3bが設置される。副材3a,3bは、床下地1上のヒーターユニット11が設置されていない領域の高さを、ヒーターユニット11の上面の高さと一致させるためのものである。副材3a,3bとしては、電熱ボード20の枠材22aと同様の部材、例えば、発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタンなどで構成することができる。
Referring again to FIG. 1,
床仕上げ材12は、ヒーターユニット11および副材3a,3bの上面に固定される。床仕上げ材12としては、床材として一般に使用される任意の部材、例えば、木製フローリングボード、木材と樹脂との合成フローリング材、樹脂製タイル、タイルカーペットなどを用いることができる。ヒーターユニット11上への床仕上げ材12の固定方法も、用いる床材の種類に応じて、両面粘着テープによる固定、釘による固定、接着剤による固定など、適宜方法を用いることができる。
The
このように、床仕上げ材12には任意の部材を用いることができるが、床仕上げ材12がヒーターユニット11上に設置されることを考慮すると、床仕上げ材12としては、ヒーターユニット11からの熱による変形や変質が生じにくいものであることが好ましい。このような床仕上げ材12としては、厚さが3mmと薄型でかつ切断加工が容易なことから施工性に優れ、しかも熱耐久性に優れている、朝日ウッドテック(株)製の「メッセージニュー」(登録商標)を好ましく用いることができる。
As described above, an arbitrary member can be used for the
このように薄型の床仕上げ材12を用いた場合、床仕上げ材12上に物品を誤って落下させてしまった際に、落下した物品(落下物)によるエネルギーは、床仕上げ材12では殆ど緩和されずに、衝撃力として電熱ボード20に伝わる。このときの衝撃力は、落下物が硬く、また落下高さが高いほど大きくなり、その程度によっては電熱ボード20に内蔵されている発熱抵抗体の損傷に至る場合もある。
When a
これに対して、本実施形態では、電熱ボード20は、床仕上げ材12と接する面である最表面に補強板25を有しているので、床仕上げ材12として薄型の床材を用いた場合であっても、落下物による衝撃から発熱抵抗体を保護し、発熱抵抗体の損傷を防止することができる。
On the other hand, in this embodiment, since the
電熱ボード20が補強板25を有することで、補強板25を有しない場合と比較して床仕上げ材12側への伝熱効率は低下する。しかし、補強板25は、床仕上げ材12の厚さが薄いほど効果を発揮でき、このような薄型の床仕上げ材12を用いることにより床仕上げ材12自身の伝熱効率が改善され、結果的に電熱ボード20の伝熱効率の低下分を薄型の床仕上げ材12によって相殺することができる。つまり、本実施形態の電熱ボード20は、薄型の床仕上げ材12との組み合わせに特に適しているといえる。また特に、補強板25を金属板で構成し、均熱材24と兼用することにより、補強板25を設けたことによる伝熱効率への影響は無視するほど抑制することができる。
Since the
さらに、上述したような面状発熱体23を用いることにより、電熱ボード20全体の厚さを、例えば9mmといった薄型にすることができ、薄型の床仕上げ材12との組み合わせても、床下地1上からの高さの増加分で、総厚で12mm程度とすることができる。このことにより、リフォーム時に既存の床材の上にそのままヒーターユニット11および床仕上げ材12を設置したとしても、リフォーム前と殆ど変わらない室内空間を達成することができる。
Furthermore, by using the
次に、本実施形態の床暖房システム10の施工手順の一例について、リフォーム時の施工の場合を例に挙げて説明する。
Next, an example of the construction procedure of the
まず、床下地1の上に、ヒーターユニット11を設置する。この場合、床下地1は既存の床である。ヒーターユニット11の設置は、以下の手順で行うことができる。
First, the
ヒーターユニット11は、複数の電熱ボード20が1列に並べられた状態で配線27によって予め結線されており、図9(a)に示すように、各電熱ボード20の連結部でジグザグに折り畳んだ状態で室内へ搬入される。
The
ここで、電熱ボード20同士の連結が配線27のみで行われていたのでは、ヒーターユニット11の設置の際に配線27に過大な負荷が加わり配線27が損傷するおそれがあり、また取り扱い上も不便なので、配線27とは別に機械的な連結手段で電熱ボード20同士が連結されていることが好ましい。連結手段は特に限定されないが、例えば、図2に示すように、電熱ボード20の両側縁部に孔20aを設け、隣り合う電熱ボード20の孔20a間に連結帯20bを通して結ぶことにより、隣り合う電熱ボード20を連結帯20bで機械的に連結する方法が好適である。この方法によれば、連結帯20bの長さを調整することにより、電熱ボード20間の間隔を調整でき、各種厚さの電熱ボード20の折り畳みに対応することができる。
Here, if the
折り畳まれた状態でのヒーターユニット11の搬入後、図9(b)に示すように、ヒーターユニット11を引き伸ばして展開する。次いで、図9(c)に示すように、ヒーターユニット11を完全に展開して床下地1(図1参照)上に敷き込む。次いで、電熱ボード20同士を機械的に連結している連結帯20b(図2参照)を引き上げて各電熱ボード20の間隔を詰め、その後、連結帯20bを切断、除去することによって、図9(d)に示すように、各電熱ボード20を密接させ、ヒーターユニット11の設置を完了する。
After the
ヒーターユニット11の設置工程において、ヒーターユニット11を展開した直後の段階では、図10Aに示すように各電熱ボード20間には隙間がある。配線27は、この隙間を許容するだけの余長分を有する長さとされている。そして、各電熱ボード20間の隙間を詰めることによって、図10Bに示すように、配線27の余長分は配線経路部材26の余長収納部26a内に収納される。
In the step of installing the
次いで、ヒーターユニット11の周囲に副材3a,3bを設置する。その後、ヒーターユニット11および副材3a,3bの上に、床仕上げ材12を設置する。
Next, the
一方、壁2にはコントローラ30用の開口を設けておく。口出し線14および一次電源線15を、壁2の裏側を通して引き回し、コントローラ30用に壁2に形成された開口を利用してコントローラ30と接続する。最後に、壁2の開口にコントローラ30を嵌め込み、コントローラ30を壁2に固定することによって、床暖房システム10の施工が完了する。
On the other hand, an opening for the controller 30 is provided in the
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の電熱ボード20同士が予め結線されたヒーターユニット11を用いるので、ヒーターユニット11の設置に際しては電熱ボード20同士の電気的な接続は不要であり、極めて簡易に設置することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the
また、本実施形態では、電熱ボード20同士の結線はコネクタ28a,28bによって行われ、しかもコネクタ28a,28bの接続は、電熱ボード20の上面側に設けられた開口部から行えるように構成されている。
In the present embodiment, the
これにより、例えば、ヒーターユニット11を設置する際、あるいはヒーターユニット11を設置した後、床仕上げ材12を設置する前にヒーターユニット11の通電検査を行った際などに、ヒーターユニット11のうちの1つまたは複数の電熱ボード20に不具合が発見されたような場合、ヒーターユニット11全体ではなく不具合が発見された電熱ボード20のみを交換することができる。このことは、ヒーターユニット11の設置現場だけでなく、ヒーターユニット11の製造工程においても同様である。さらに、ヒーターユニット11は、設置される面積に対応して電熱ボード20の数を自由に変更することができるので、予め用意しておくヒーターユニット11の種類を最小限に抑えることができ、その結果、販売店等における在庫数を少なくすることができる。
Thus, for example, when the
なお、電熱ボード20の交換を考慮する必要がない場合は、コネクタ28a,28bを用いず、複数の電熱ボード20の隣接方向全体にわたる長さを有する配線を用いて結線してもよい。この場合は、コネクタ28a,28bの接続用の開口部およびこの開口部を塞ぐ蓋は不要である。
In addition, when it is not necessary to consider the replacement of the
上述した実施形態では、電熱ボード20の最表面に、補強層として補強板25を設けた例を示したが、補強層は、発熱抵抗体よりも床仕上げ材12と接する面側にあればよく、例えば面状発熱体23が補強層を含む構成とすることもできる。その一例を図11に示す。
In the above-described embodiment, the example in which the reinforcing
図11に示した面状発熱体23’は、基本的には図7に示したものと同様に、導電性繊維41および非導電性繊維42からなる網目状構造体と、その両面に積層された繊維強化プリプレグ43と、面状発熱体23の表面および裏面の絶縁層を構成するフィルム44とを有する。ただし、網目状構造体の上面側である、網目状構造体よりも床仕上げ材12(図1参照)側となる部分で、繊維強化プリプレグ43が2層構造となっている点が、図7に示した例と異なっている。
The
このように、繊維強化プリプレグ43を2層構造とすることで、繊維強化プリプレグ43を補強層として機能させることができる。もちろんこの場合は、前述した実施形態で述べた補強板25(図2等参照)は不要である。均熱材は必要に応じて設けられる。網目状構造体の上面側での繊維強化プリプレグ43の層数は、必要に応じて3層以上とすることもできる。あるいは、網目状構造体の上面側での繊維強化プリプレグ43の層数は1層とし、その厚さを、網目状構造体の下面側である、網目状構造体よりも床下地1(図1参照)側となる部分よりも厚くすることにより補強層として機能させることもできる。この構成は、網目状構造体の両面を繊維強化プリプレグ43ではなく強化繊維層で挟み、全体に樹脂を含浸させた場合にも適用することができる。
Thus, by making the fiber reinforced
また、面状発熱体23’自身に補強層を設けた構成において電熱ボード同士をコネクタによって結線するようにした場合、コネクタを接続するための開口部が面状発熱体23’に設けられ、この開口部に蓋が嵌め込まれて開口部が塞がれる。
Also, in the configuration in which the
図11に示す面状発熱体23’を用いた場合のその他の、電熱ボード全体の構成およびヒーターユニットの構成は、補強板がない点を除き、前述した実施形態と同様でよい。
Other than the case where the
1 床下地
2 壁
10 床暖房システム
11 ヒーターユニット
12 床仕上げ材
19a〜19g 粘着テープ
20 電熱ボード
21 断熱材
22a 枠材
22b 梁部材
23 面状発熱体
24 均熱材
25 補強板
25a 開口部
25b 貫通孔
26 配線経路部材
27 配線
28a,28b コネクタ
29 蓋
30 コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (13)
通電によって発熱する発熱抵抗体を備えた面状発熱体と、
前記発熱抵抗体よりも前記床仕上げ材側に位置する、前記床仕上げ材を介して加わる衝撃力から前記発熱抵抗体を保護するための補強層とを有する電熱ボード。 An electric heating board laid between the floor foundation and the floor finish,
A planar heating element with a heating resistor that generates heat when energized;
An electric heating board having a reinforcing layer for protecting the heating resistor from an impact force applied via the floor finishing material, located on the floor finishing material side of the heating resistor.
前記面状発熱体は前記断熱材および前記枠部材上に配置され、
前記補強層の前記枠部材上の部分には、前記電熱ボードを前記床仕上げ材に固定するのに用いるネジまたは釘が挿通される挿通孔が設けられている、請求項2または3に記載の電熱ボード。 A heat insulating material, and a frame member disposed around the outer periphery of the heat insulating material;
The planar heating element is disposed on the heat insulating material and the frame member,
The portion on the frame member of the reinforcing layer is provided with an insertion hole through which a screw or a nail used for fixing the electric heating board to the floor finish is inserted. Electric heating board.
前記面状発熱体および前記補強層の、前記一方のコネクタと対向する領域には開口部が形成され、該開口部には蓋部材が嵌め込まれている、請求項2から5のいずれか1項に記載の電熱ボード。 On the back side of the planar heating element, a wiring provided with connectors at both ends for electrically connecting the plurality of electric heating boards to each other is positioned so that one connector overlaps the planar heating element. The other connector is arranged extending from the electric heating board,
The opening is formed in the area | region facing the said one connector of the said planar heating element and the said reinforcement layer, The lid member is engage | inserted in this opening, The any one of Claim 2 to 5 Electric heating board as described in.
前記補強層は、前記繊維強化樹脂層で構成されている、請求項1に記載の電熱ボード。 The planar heating element has the heating resistor and a fiber reinforced resin layer laminated on both sides in the thickness direction of the heating resistor,
The electric heating board according to claim 1, wherein the reinforcing layer includes the fiber reinforced resin layer.
前記面状発熱体は前記断熱材および前記枠部材上に配置されている、請求項7から9のいずれか1項に記載の電熱ボード。 A heat insulating material, and a frame member disposed around the outer periphery of the heat insulating material;
The electric heating board according to claim 7, wherein the planar heating element is disposed on the heat insulating material and the frame member.
前記面状発熱体の、前記一方のコネクタと対向する領域には開口部が形成され、該開口部には蓋部材が嵌め込まれている、請求項7から11のいずれか1項に記載の電熱ボード。 On the back side of the planar heating element, a wiring provided with connectors at both ends for electrically connecting the plurality of electric heating boards to each other is positioned so that one connector overlaps the planar heating element. The other connector is arranged extending from the electric heating board,
The electric heating according to any one of claims 7 to 11, wherein an opening is formed in a region of the planar heating element facing the one connector, and a lid member is fitted into the opening. board.
前記ヒーターユニットを制御するコントローラとを有し、
前記ヒーターユニットは、請求項1から12のいずれか1項に記載の電熱ボードが複数、予め電気的に接続されている床暖房システム。 At least one heater unit laid between the floor base and the floor finish;
A controller for controlling the heater unit,
The floor heating system, wherein the heater unit is electrically connected in advance with a plurality of electric heating boards according to any one of claims 1 to 12.
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