JP2010107060A - 電気式床暖房パネルを構成する木質基材および電気式床暖房パネル - Google Patents

Abstract

【課題】裏面に配線溝を有する電気式床暖房パネルの木質基材において、配線時の作業具合によって生じやすいヒータ線の余り部や不足分を、容易にかつ迅速に配線溝内で吸収して、ヒータ線を配線溝内にぴったりと納めることができるようにする。
【解決手段】裏面にヒータ線１を埋め込むための配線溝１４が形成されている電気式床暖房パネル用の木質基材１０において、配線溝１４におけるヒータ線１の始端部近傍または終端部近傍が埋設される部位にヒータ線１が迂回できる迂回配線領域Ｐを形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、発熱源としてコード状のヒータ線を備える電気式床暖房パネルおよび該電気式床暖房パネルを構成する木質基材に関する。

特許文献１あるいは特許文献２等に記載されるように、木質基材の裏面にコード状のヒータ線を埋め込んだ電気式床暖房パネルは知られている。電気式床暖房パネルに使用されるヒータ線は、通常、その端部がリード線を介して電源線に接続しており、該電源線にはコネクタが接続している。木質基材の裏面には、ヒータ線を埋め込むための配線溝が裏面全面にわたるようにして形成されると共に、長手方向のほぼ中央部には電源線を収容するための凹溝およびコネクタを収容するための凹所が形成される。電気式床暖房パネルは、その裏面に適宜の緩衝材を貼着して直貼り用の電気式床暖房パネルとして用いられることもある。

電気式床暖房パネルの製造に当たって、裏面に配線溝や電源線用の凹溝を形成した木質基材と、ヒータ線と電源線とコネクタ等とからなる発熱回路部材とは、通常、異なった部門（会社）で製造され、完成品としての発熱回路部材が木質基材を製造する部門に搬入されて、そこで、該発熱回路部材を木質基材の裏面に組み込む作業が行われる。

特開２００７−３２９１１号公報 特開２００８−５１４６９号公報

木質基材の製造部門から発熱回路部材の製造部門には、当該木質基材の裏面に形成した配線溝や電源線用の凹溝等に関する情報や設計図が送られ、発熱回路部材製造部門では、それに基づき所要の発熱回路部材を製造するので、木質基材の裏面に発熱回路部材を組み込む作業は、通常、円滑に行われる。

しかし、発熱回路部材の製造に当たっては寸法公差が存在すること、また、配線溝内へ長いヒータ線を埋め込んでいくときに、作業者によるヒータ線の引っ張り加減（弛め／きつめ）の差が生じやすいこと等から、ヒータ線がその配線溝長さに対して、わずかに余ったりあるいは足らなくなったりして、ぴったり納まらないことがある。それを回避するために、木質基材の裏面に形成する配線溝における配線途中のいずれかのＵターン部に、選択的に使用できる複数の分岐路をあらかじめ形成しておき、そのいずれかを通すことによって、ヒータ線を配線溝内にぴったりと納まるようにすることが行われる。

図１０は、そのようにして迂回路が形成された配線溝のＵターン部の一例であり、標準的には中間の迂回路Ｕ２を使用してヒータ線１の埋め込みを行い、ヒータ線１がわずかに短い場合には、内側の迂回路Ｕ１を使用してヒータ線１の埋め込みを行い、また、ヒータ線１がわずかに長い場合には、外側の迂回路Ｕ３を使用してヒータ線１の埋め込みを行うようにしている。

しかし、実際の埋め込み現場では、迂回路Ｕ１〜Ｕ３のいずれを選択すれば、埋め込もうとするヒータ線がぴったり納まるかを、予め知ることはできない。それで、標準の迂回路Ｕ２を使用して埋め込みを行っていき、最後まで配線したときに、ぴったりと納まらなかった場合には、前記迂回路を備えたＵターン部まで戻り、迂回路Ｕ１またはＵ３のいずれかを選択して、再度それ以降の埋め込み作業を行うようにしている。他の作業態様では、埋め込み開始箇所から前記迂回路を備えたＵターン部までヒータ線の埋め込みを行い、そこで埋め込み作業を一旦中断し、新たに、ヒータ線の終端部を配線溝の最終点に埋め込み、そこから迂回路を備えたＵターン部まで逆方向で埋め込んでいき、最後にぴったり納まるように、いずれかの迂回路Ｕ１、Ｕ２またはＵ３を選択することで埋め込みを終了させている。

前者のやり方は、埋め込み作業を部分的に繰り返すこととなり、長い作業時間を必要とし、後者の場合には、始点と終点の２箇所から埋め込み作業を行うことで、作業が複雑となる。それらのことから、木質基材の裏面に形成した配線溝にヒータ線を埋め込む作業をより簡素化することが、作業現場での大きな課題となっている。

本発明は、上記のように事情に鑑みてなされたものであり、裏面に配線溝を有する電気式床暖房パネルの木質基材において、より短い時間でかつ簡単な作業で、発熱回路部材を構成するヒータ線を配線溝内にぴったりと納め得るようにした木質基材を提供することを第１の課題とする。また、そのような木質基材の配線溝にヒータ線が埋め込まれた構成を少なくとも備える電気式床暖房パネルを提供することを第２の課題とする。

本発明による木質基材は、裏面にヒータ線を埋め込むための配線溝が形成されている電気式床暖房パネル用の木質基材であって、前記配線溝におけるヒータ線の始端部近傍または終端部近傍が埋設される部位にヒータ線が迂回できる迂回配線領域が形成されていることを特徴とする。

本発明による木質基材では、ヒータ線を埋め込むにあたって、配線溝の一方端にヒータ線の一方端を埋め込み、配線溝に沿ってヒータ線を順次埋め込んでいき、ヒータ線の他方端が配線溝の他方端に到達した時点で、配線溝の他方端近傍に形成されている迂回配線領域を利用し、ヒータ線の長さに応じた所要の長さ分をそこで迂回させることができる。それにより、一方端から他方端への連続した埋め込み作業でもって、ヒータ線をぴったりと配線溝内に納めることが可能となり、埋め込み作業を迅速化かつ簡素化することができる。なお、前記迂回配線領域は、前記配線溝におけるヒータ線の始端部近傍が埋設される部位または終端部近傍が埋設される部位のいずれか一方に形成するが、いずれに形成するかは、埋め込もうとするヒータ線を含む発熱回路部材の種類や形状および作業現場での埋め込み手順などを考慮して適宜選択する。

前記迂回配線領域の具体的な構成は、所要長さ分のヒータ線を迂回させることができるものであれば任意であるが、例として、前記配線溝に連続する直線状部分とそこに連続するようにして形成される１個以上の迂回配線溝とからなる構成、あるいは、前記配線溝に連続する該配線溝よりも溝幅が広くされた部分からなる構成などが挙げられる。

本発明による電気式床暖房パネルは、上記したいずれかの木質基材の配線溝にヒータ線が埋め込まれた構成を少なくとも備える。また、本発明による電気式床暖房パネルの１態様において、電気式床暖房パネルは、木質基材の裏面に緩衝材を貼着した構成を備える。

本発明によれば、裏面に形成した配線溝内にヒータ線をぴったりと納める作業を迅速かつ容易に行うことのできる木質基材が提供される。また、裏面に形成した配線溝内にヒータ線をぴったりと納められた木質基材を備えた電気式床暖房パネルが提供される。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施の形態に基づき説明する。
図１は、本発明の電気式床暖房パネルで用いる発熱回路部材の一例を示す。この発熱回路部材Ａは、従来公知の１線式のヒータ線１と、電源線２と、該電源線２の両端に接続するコネクタ３，４を備え、ヒータ線１の一端はサーモスタット５およびリード線６を介して電源線２の一方に接続しており、ヒータ線１の他端は温度ヒューズ７およびリード線８を介して電源線２の他方に接続している。このように接続された発熱回路部材Ａが、木質基材１０の裏面に組み込まれる。

図２は、木質基材１０を裏面側から見て示している。この例において、木質基材１０は２枚の単位木質板１０ａ，１０ｂを雁木状に組み付けて構成されており、その裏面には、前記発熱回路部材Ａを組み込むための凹溝等が形成されている。具体的には、長手方向のほぼ中央には電源線２およびコネクタ３，４を収容するための電源線用凹溝１１が短手方向に形成されており、前記電源線用凹溝１１に接続するようにして、サーモスタット５およびリード線６を収容するためのリード線用第１凹溝１２および温度ヒューズ７およびリード線８を収容するためのリード線用第２凹溝１３が形成されている。さらに、前記リード線用第１凹溝１２に一端側を接続し、他端側をリード線用第２凹溝１３に接続するようにして、ヒータ線用凹溝１４が、木質基材１０の裏面全面を走るようにして形成されている。前記ヒータ線用凹溝１４が、本発明でいう「配線溝」に相当する。以下、ヒータ線用凹溝１４については、配線溝１４として記載する。

本発明において、配線溝１４は、前記ヒータ線１の始端部近傍または終端部近傍が埋設される部位に迂回配線領域Ｐ（図２に楕円で囲んで示す領域）を有している。図３は、迂回配線領域Ｐの部分を拡大して示しており、この例において、迂回配線領域Ｐは、配線溝１４に連続する直線状部分１５と、弧状をなす３個の迂回配線溝１６ａ，１６ｂ，１６ｃで構成され、すべての迂回配線溝１６ａ，１６ｂ，１６ｃの両端は直線状部分１５に接続している。

この例において、木質基材１０に対する発熱回路部材Ａの組み込みは次の手順で行う。最初に、電源線用凹溝１１に電源線２およびコネクタ３，４を組み付ける。ヒータ線１と比較して電源線２は短いものであり、この組み付けは容易である。次に、リード線用第２凹溝１３内にリード線８と温度ヒューズ７を挿入し、次いで、ヒータ線１の一端（始端部側）を配線溝１４の始端部に挿入する。以下、配線溝１４に沿って、ヒータ線１を配線溝１４内に埋設していくと、ヒータ線１の他端側（終端部側）は、前記した迂回配線領域Ｐに到達する。

ヒータ線１の長さは、均一な加熱面を得るために、図３（ａ）に仮想線で示すように、前記迂回配線領域Ｐにおける２つの迂回配線溝、例えば迂回配線溝１６ｂと１６ｃを経由したときに、ぴったりと配線溝１４内に納まるように設定してある。しかし、前記したように、発熱回路部材Ａの製造に当たってはヒータ線１に寸法公差が存在するのを避けられないこと、さらには、配線溝１４内へ長いヒータ線１を埋め込んでいくときに、作業者によるヒータ線１の引っ張り加減によって、ヒータ線１がその配線溝１４の長さに対して、わずかに余ったりあるいは足らなくなったりすることが生じることがある。それに対して、本発明による木質基材１０は、前記迂回配線領域Ｐを有することにより、迅速かつ的確に対処することができる。

すなわち、図３（ａ）に示す最適状態よりもわずかに短い状態で迂回配線領域Ｐまでの配線を終えた場合には、図３（ｂ）に示すように、ヒータ線１を、２つではなく、１つの迂回配線溝１６ｃのみを迂回させるようにして配線することで、長さ調整を行う。さらに短い状態で迂回配線領域Ｐまでの配線を終えた場合には、迂回配線溝を迂回させずに、直線状部分１５のみを走らせるようにして配線することもできる。逆に、図３（ａ）に示す最適状態よりもわずかに長い状態で迂回配線領域Ｐまでの配線を終えた場合には、図３（ｃ）に示すように、ヒータ線１を、２つではなく、３つの迂回配線溝１６ａ，１６ｂ，１６ｃのすべてを迂回させることによって、長さ調整を行う。

その後、サーモスタット５およびリード線６をリード線用第１凹溝１２内に収容することにより、発熱回路部材Ａの組み付けは終了する。

上記のように、本発明による木質基材１０を用いることにより、配線時に、配線溝１４の長さに対してヒータ線１に余りの部分や足りない部分が生じても、その調整を配線領域の最後に位置する迂回配線領域Ｐで行うことが可能となり、ヒータ線１の木質基材１０に対するぴったりした組み付けを、迅速かつ的確に行うことができる。

図４は、そのようにして発熱回路部材Ａを木質基材１０の裏面に組み付けて形成された電気式床暖房パネルＢの一例を示している。図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩ−Ｉ線による断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。この例において、電気式床暖房パネルＢは、前記したように、２枚の単位木質板１０ａ，１０ｂを雁木状に組み付けた木質基材１０を備えており、単位木質板１０ａ，１０ｂの表面には疑似溝１６が形成されている。木質基材１０の裏面には、図２では省略したが、発熱回路部材Ａを組み込むための凹溝に加えて、短手方向に平行な多数の遮音溝１７が形成されている。また、周囲には、接合用のオスザネ１８とメスザネ１９が形成されている。

木質基材１０の裏面には、緩衝材２０が貼り付けられており、この例において、緩衝材２０は、不織布層２１と樹脂発泡体層２２との２層構成であり、不織布層２１が木質基材１０の裏面側に面して積層されている。好ましくは、前記不織布層２１はポリエチレン繊維製の不織布で形成され、前記樹脂発泡体層２２はポリウレタンの発泡体で形成される。

図示しないが、上記の電気式床暖房パネルＢが、例えばコンクリートスラブのような床下地の上に電気的に接続しながら敷き詰められることにより、電気式床暖房構造とされる。この電気式床暖房パネルＢは、木質基材１０の裏面に、短辺に平行な多数の遮音溝１７が形成されており、全体としての可撓性が向上して高い遮音性能が得られる。

図５は、前記した迂回配線領域Ｐの他の形態を示している。ここでは、迂回配線領域Ｐは、配線溝１４に連続する該配線溝１４よりも溝幅が２〜５倍程度に広くされた領域１６ｄによって構成される。この形態の迂回配線領域Ｐの場合には、ヒータ線１の長さが短い場合には、図５（ａ）に示すように、溝幅が広くされた領域１６ｄを迂回することなく配線すればよく、余裕のある場合には、その長さに応じて溝幅が広くされた領域１６ｄ内で、図５（ａ）に示すように、迂回させて配線すればよい。余分となった長さに応じて迂回距離を適宜選択することができる利点がある。

図６は、他の例の発熱回路部材Ａ１を示す。この発熱回路部材Ａ１では、図８に示す３線式ヒータ線３０を用いている。この３線式ヒータ線３０は、第１の発熱線３１と、第２の発熱線３２と、検知線３３とからなる３線式ヒータであり、各線は、発熱線の異常発熱等で溶融する非導電性材料からなる被覆樹脂３４，３５，３６でそれぞれ被覆されている。図８（ｂ）に示すように３本の線は寄り合わされて一本の線となり、その全体が図８（ａ）に示すように耐熱ＰＶＣのような断熱性のある非導電性材料からなる被覆材３７により覆われている。

被覆樹脂３４，３５，３６は、ナイロン系樹脂、フッ素樹脂またはポリエステル系樹脂のような熱可塑性樹脂である。ただし、第１の発熱線３１を被覆する第１の被覆樹脂３４と第２の発熱線３２を被覆する第２の被覆樹脂３５には、溶融温度の異なる樹脂が用いられており、この例で、第１の被覆樹脂３４の溶融温度は１７５℃、第２の被覆樹脂３５の溶融温度は２７０℃である。すなわち、第２の発熱線３２は第１の被覆樹脂３４の溶融温度よりも高い溶融温度を持つ第２の被覆樹脂３５で被覆されている。また、検知線３３を覆う被覆樹脂３６には、前記した比較して溶融温度の低い第１の被覆樹脂３４と同じ樹脂が用いられており、その溶融温度は１７５℃である。

これらの被覆樹脂３４，３５，３６は、通常の運転時ではそのままで存在しており、絶縁材として機能している。しかし、第１の発熱線３１または第２の発熱線３２に断線あるいは部分断線等が生じてスパーク等が発生して、溶融温度を超える異常加熱状態が部分的に発生したときには、溶融して絶縁機能を喪失する。

図９は、図６に示した発熱回路部材Ａ１の回路図である。発熱回路は、図４に示すような構成を備える。図４において、３０は上記の３線式ヒータ線を示し、５０は抵抗器付き温度ヒューズを示す。図示のように、第１の発熱線３１の一方端はリード線６を介して一方の電源線２に直接接続しており、第２の発熱線３２の一方端は前記抵抗器付き温度ヒューズ５０の温度ヒューズ５１を介して、さらにリード線８を介して、他方の電源線２に接続している。前記検知線３３の一方端は抵抗器付き温度ヒューズ５０における前記温度ヒューズ５１の電源接続側（リード線８に接続する側）とは反対側に接続する抵抗器５３に接続している。そして、前記第１と第２の発熱線３１，３２の他方端はサーモスタット７を介して互いに直列に接続している。また、前記抵抗器付き温度ヒューズ５０は、検知線３３に流れる電流が前記した温度ヒューズ５０の電源接続側とは反対側に接続する抵抗器５３に流れて、抵抗器５３が発熱するときに、その熱によってヒューズ５１は溶断するように設計されている。

上記のように、発熱回路部材Ａ１では、３線式ヒータ線３０の第１と第２の２本の発熱線３１、３２の一方端は電源側すなわち電源線２に接続し、他方端は互いに接続して自由端となっている。そのために、木質基材１０への組み付けに当たっては、最初に、前記した電源線用凹溝に電源線２およびコネクタ３，４を組み付け、次に、リード線用凹溝にリード線６、８と抵抗器付き温度ヒューズ５０とを組み付けた後、前記した配線溝内に３線式ヒータ線３０を溝に沿って埋設していく。最後に、ヒータ線３０の他端側（自由端側）に取り付けたサーモスタット７を木質基材１０の裏面に取り付ければ、組み付け作業は終了する。一方が自由端であり、ヒータ線３０は閉ループを形成しないことから、この組み付け作業は容易でありかつ迅速に行うことができる。

この発熱回路部材Ａ１を用いる場合でも、ヒータ線３０に寸法公差が存在することや、作業者が配線溝内へヒータ線３０を埋め込んでいくときの作業具合により、配線溝の長さに対してわずかに余ったりあるいは足らなくなったりすることが生じる。そのために、この場合には、図７に示すように、木質基材１０の裏面における、ヒータ線３０のサーモスタット７を取り付けた端部（後端部側）が配線される近傍に、前記した迂回配線領域Ｐが形成される。迂回配線領域Ｐの具体的な構成は、図３または図４に示した形状のものと同じであってよい。

この形態の木質基材１０を用いることにより、配線作業の最後の段階で、ヒータ線３０に生じた余りの部分や足りない部分に対する調整を行うことができ、ヒータ線３０の木質基材１０に対するぴったりした組み付けを迅速かつ的確に行うことができる。結果として、発熱回路部材Ａ１全体の組み付け作業も一層、容易かつ迅速に行うことが可能となる。

本発明の電気式床暖房パネルで用いる発熱回路部材の一例を示す図。 木質基材の一例を裏面側から見て示す図。 迂回配線領域の一例とその３つの使用態様を説明する図。 電気式床暖房パネルの一例を示す図であり、図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩ−Ｉ線による断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＩＩ−ＩＩ線による断面図。 迂回配線領域の他の例とその２つの使用態様を説明する図。 他の例の発熱回路部材を示す図。 図６に示した発熱回路部材を組み込んだ木質基材の裏面側を示す図。 図６に示した発熱回路部材で使用する３線式ヒータ線の一例を説明する図。 図６に示した発熱回路部材の回路図。 従来のヒータ線の長さ調整手段の一例を説明するための図。

符号の説明

Ａ…発熱回路部材、
Ａ１…他の例の発熱回路部材、
Ｂ…電気式床暖房パネル、
Ｐ…迂回配線領域、
１…ヒータ線、
２…電源線、
３、４…コネクタ、
５…サーモスタット、
７…温度ヒューズ、
６，８…リード線、
１０…木質基材、
１１…電源線用凹溝、
１２…リード線用第１凹溝、
１３…リード線用第２凹溝、
１４…配線溝（ヒータ線用凹溝）、
１５…迂回配線領域を形成する配線溝に連続した直線状部分、
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…迂回配線溝、
１６ｄ…配線溝よりも溝幅が広くされた領域、
１７…遮音溝、
２０…緩衝材、
２１…不織布層、
２２…樹脂発泡体層、
３０…３線式ヒータ線、
５０…抵抗器付き温度ヒューズ

Claims (5)

1. 裏面にヒータ線を埋め込むための配線溝が形成されている電気式床暖房パネル用の木質基材であって、
   前記配線溝におけるヒータ線の始端部近傍または終端部近傍が埋設される部位にヒータ線が迂回できる迂回配線領域が形成されていることを特徴とする木質基材。
2. 前記迂回配線領域は、前記配線溝に連続する直線状部分とそこに連続するようにして形成される１個以上の迂回配線溝とで構成されることを特徴とする請求項１に記載の木質基材。
3. 前記迂回配線領域は、前記配線溝に連続する該配線溝よりも溝幅が広くされた部分によって構成されることを特徴とする請求項１に記載の木質基材。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の木質基材の配線溝にヒータ線が埋め込まれた構成を少なくとも備える電気式床暖房パネル。
5. 請求項４に記載の電気式床暖房パネルであって、木質基材の裏面に緩衝材を貼着した構成を備えることを特徴とする電気式床暖房パネル。

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