JP2568348Y2

JP2568348Y2 - 床暖房パネル

Info

Publication number: JP2568348Y2
Application number: JP1990119190U
Authority: JP
Inventors: 隆岸本; 一廣徳田; 勝横山
Original assignee: 松下電工株式会社
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1998-04-08
Anticipated expiration: 2005-11-14
Also published as: JPH0478410U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、室内の床に敷設して床暖房を行なう床暖房
パネルに関する。

（従来の技術）従来の床暖房パネルは、図４の（ａ）に示すように発
熱パネル１の上にフローリングやカーペット等の表面材
２をのせて施工するものであり、表面材の熱抵抗及び熱
容量が大きいために、表面温度の立上がりが遅く、暖房
効果が実感できるまでに時間がかかるという問題があっ
た。これに対して、図４（ｂ）に示すように表面材２と
発熱体３を一体化し、表面材２の熱抵抗、熱容量を小さ
くすることによって立上がり性を改善したものが開発さ
れた（実開昭61−93709、実開昭61−98913）。

なお図において４はコンパネ、５は断熱材、６は断熱
材の支え材、７は根太、８は大引またはスラブを示す。
しかしながら、一般に室温の立上がりは、床面温に比べ
て遅れるため、さらに立ち上がりの早い暖房床が望まれ
ていた。

また、従来の暖房床は、床暖パネルの下に断熱材を厚
く敷設したものであり、断熱施工が煩雑であった。さら
に、集合住宅等のコンクリートスラブ上に暖房床を敷設
する場合には、断熱材を設置するスペースが必要なこと
から、床面が高くなり、従って天井高さが低くなった
り、内装ドアが開かなくなったりする不都合が生じてい
た。

（考案が解決しようとする課題）本考案はこれらの事情に鑑みて、提案されたものであ
り、その目的は薄型（一般の床材や床パネルと同等の厚
さ）で、表面温度の立上がりが早く、かつ熱効率のよ
い、断熱施工が不要な床暖房パネルを提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するため本考案は、中央に凹部を有
する額ぶち構造の底板と、前記底板の凹部に断熱材、面
状発熱体、均熱板の順に配置され、かつ断熱材間の間隙
に温度センサ、過昇温防止装置、温度ヒューズが設置さ
れ、さらにこれらを覆う表面材とからなり、一体化され
た床暖房パネルにおいて、前記断熱材は通気性の袋に一
次粒子径１〜20nmの超微粒子を充填した微細多孔体であ
り、かつ、圧縮強度が暖房面に垂直な方向で5kg/cm²以
上である、常圧で静止空気以下の熱伝導率を有する微細
多孔体であり、かつ前記断熱材が前記面状発熱体の直下
に密着して設置されていることを特徴とする床暖房パネ
ルを考案の要旨とするものである。

（作用）本考案の床暖房パネルは、凝集して凝集体（凝集粒
子）を形成し易い最小単位の一次粒子である微粒子を成
形して作られる微細多孔体を断熱材として備えているた
め、常圧で静止空気以下の極めて低い熱伝導率になって
おり、また圧縮成形されているため圧縮強度の高いもの
になっているため、薄型でも高い熱効率を発揮できるも
のであり、かつ床材としての強度も充分である。

また、予め超微粒子の表面が凝集防止処理（有機処
理）されているため、撥水性に優れ、圧縮等により粒子
間が強く結合（固体伝導が大きくなる）することがない
ため、高湿下においても、結露がなく、従って床材とし
て極めて安定した熱効率を発揮することができる。

また、合板、インシュレーションボード、等に比べて
断熱材の熱容量が小さくできることから、高断熱性を有
しており、この断熱材を発熱部直下に用いることによ
り、床表面温度の立上がりを極めて早くすることができ
る作用を有する。

（実施例）次に本考案の実施例について説明する。

なお実施例は一つの例示であって、本考案の精神を逸
脱しない範囲で、種々の変更あるいは改良を行いうるこ
とは云うまでもない。

図１は本考案の床暖房パネルの断面斜視図を示すもの
で、図において、９は床暖房パネル、２は表面材、10は
均熱板、３は発熱体、５は断熱材、11は額ぶち、12は底
板を示す。

しかして本考案の床暖房パネル９は、合板、チップボ
ード、無機質板等で出来ている額ぶち構造11を有する底
板12の凹部上に超微粒子で形成した微細多孔体よりなる
断熱材５を載置し、その直上に均熱板10を積層した発熱
体３を載置し、その上に、合板、クム板、パーチクルボ
ード等の木質材や化粧板、FRP等の樹脂板等を表面材２
として載置貼着し、一体化したものである。

この無機質板等で出来ている額ぶち構造11を有する底
板12の凹部は、通気性の袋に超微粒子を充填した断熱材
５を容易に載置できるようにしたものである。断熱材５
は強度が小さいため、単独では表面材２等と接着するこ
とができないため、表面材２と額縁底板12を接着して強
度を確保し、断熱材５を保護している。

また断熱材５の中央には、温度センサ、過昇温防止素
子、温度ヒューズおよびリード線17を収納するスペース
13を設けており、それらを収納するようになっている。

発熱体３はフィルムヒータ、線ヒータ等のいずれを用
いても構わないが、熱効率および厚さの点からいってフ
ィルムヒータのような薄い面ヒータが望ましい。

また均熱板10は発熱体の熱を表面材に伝導する際に均
一に伝導させるものであり、また、発熱体を保護するた
めのものであり、熱伝導率の高い鋼板、アルミニウム
板、銅板、等の金属板、あるいはセラミック板等を用い
る。

底板の額ぶち11は、発熱体、断熱材等の周辺の枠であ
り、発熱体に直接力が加わることを防止して損傷を防ぐ
ものである。また表面材は必要に応じて樹脂含浸（WPC
化）、塗装等を行ってもよい。

断熱材５は超微粒子を圧縮成形してなる微細多孔体で
あり、少なくとも一部が、超微粒子が飛散しない程度の
通気性を有する袋材で被覆されたものであり、圧縮強度
が5kg/cm²以上、好ましくは10kg/cm²以上のものが用い
られる。

通気性袋材としては、ガラスクロス、紙、有機の不織
布（ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、バ
ルプ、アサおよびこれらの混合物等）、無機の不織布
（ガラス、セラミックス等）がある。云うまでもなく、
通気性袋材は、微粉末が簡単に通り抜けてしまったり、
微粉末が最初は充填しただけではあるが、このうち微粉
末が抜け出してしなうような材料であったりしてはなら
ないことは云うまでもない。

微細多孔体を形成する微粒子としては、乾式製法また
は湿式製法による微粒子シリカ、コロイダルゾルの乾燥
物、エアロゲル、ポリケイ酸、および、これらの表面に
凝集防止処理を施したもの等が挙げられる。

微粒子の粒径（凝集防止処理したものは処理後の粒
径）は、１〜20nmの範囲であることが好ましい。

以下、この１〜20nmの範囲にある微粒子を「超微粒子
Ａ」という。発明者らは、このような超微粒子Ａを用い
た微細多孔体からなる優れた断熱材を提案している（特
願昭63−012826号）。

凝集防止処理としては、粒子表面のシラノール基のOH
に結合して水素結合の生起を妨げるようにするもの、粒
子相互に反発性をもたせて、直接的に粒子の凝集を防止
するもの等がよく、具体例としては、有機シラン化合
物、例えば、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジエ
トキシシラン、メチルトリメトキシシラン等のアルコキ
シシラン化合物、ジメチルジクロロシラン、トリメチル
クロロシラン、トリフェニルクロロシラン等のクロロシ
ラン化合物、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルトリメ
チルアミン等のシラザン化合物が挙げられるが、これら
に限定されるものではない。

また、超微粒子Ａの他に、成形性を向上させ、輻射防
止効果のある微粒子（以下、「微粒子Ｂ」という）を一
緒に用いてもよい。この微粒子は、１次粒子径が超微粒
子Ａのそれと較べて大きく、粒径は20〜10000nmの範囲
がよく、また、熱放射率が大きいもの、特に、波長３μ
ｍ以上の赤外領域での熱放射率が0.8以上のものが好ま
しい。

なお、微粒子Ｂを用いると成形性がよくなるのは、超
微粒子Ａと微粒子Ｂが互いに成形圧を分散し、吸収しあ
うなどして、成形圧を均一に保つ働きを有しているため
と考えられる。

微粒子Ｂの具体的なものとしては、パーライトやシラ
スバルーンの微粉砕物、スス、コージェライト、粘土等
の無機層状化合物、ケイソウ土、ケイ酸カルシウム、カ
ーボンブラック、SiC、TiO₂、ZrO、CrO₂、Fe₃O₄,CuS、C
uO、MnO₂、SiO₂、Al₂O₃、CoO、Li₂O、CaO等の微粒子粉
末が挙げられる。

微粒子粉末にさらに繊維を加えて成形してもよい。微
細多孔体の強度が強くなり、より取り扱い易い断熱材と
なる。

添加する繊維としては、例えば、セラミック繊維、ガ
ラス繊維、ロックウール繊維、アスベスト繊維、炭素繊
維、アラミド繊維等の無機繊維や有機繊維が挙げられ
る。

その添加量は、粒子重量に対し、20重量％以下が好ま
しく、繊維の径は30μｍ以下が好ましく、５μｍ以下が
さらに好ましい。繊維の長さは、50mm以下が好ましい。

次に具体的な実施例と比較例について説明するが、下
記実施例に限定されるものではない。

（実施例１）薄型木質床暖房パネル（図２）底板12として12mm暑さのＩ類合板を用い、この片面を
端部周囲25mm幅を残して7mmの深さで切削し、額ぶち構
造の底板（厚さは額ぶち7mm、底板5mm）とした。断熱材
５（厚さ5mm）として乾式製法による表面処理シリカ微
粉末（徳山曹達（株）製；レオロシールMT30）をポリエ
ステル不織布（三木特殊製紙（株）製；ハイエールC60H
R）で作製した袋材に充填し、包帯化して10kg/cm²の圧
力で成形したものを用い、これを温度センサー等の収納
部を除いて底板の凹部に載置した。次にフィルムヒータ
３（厚さ0.3mm）の上面に亜鉛メッキ鋼板（厚さ1mm）、
裏面に水酸化アルミ紙（厚さ0.4mm）を熱融着して一体
化した発熱体を、鋼板を上にして断熱材の間にリード線
を配置し、さらに温度センサー等も収納して断熱材の上
に載置し、さらにこの上に表面材（木質化粧単板、WPC
処理品（0.3mm厚）をＩ類合板（2.7mm厚）を貼り合わせ
たもの）を接着剤を介して載置し、プレス成形して一体
化した。接着剤には、額ぶち部にウレタン系接着剤、鋼
板部にシリコーンゴム系接着剤を用いた。

また発熱体、温度センサー等のリード線17は、予め開
けておいた底板の額ぶち部の穴から出しておいた。

このようにして厚さ15mm、幅303mm、長さ909mmの木質
床暖房パネルを作成した。なお図中14は厚さ1mmの鋼
板、18は厚さ0.4mmの不燃紙を示す。

（比較例１）実施例と同じ方法で、断熱材を用いずに合板だけで木
質床暖房パネルを得た。

上述の２種類のパネルを12mm厚のコンパネに直貼りし
恒温恒湿室（温度10℃、湿度50％RH）で充分に養生し、
温度が安定してから昇温テストを行い比較評価した。構
造を図５に示す。また比較例１で作製したサンプルにつ
いては、45mm根太を設け下部にグラスウール10Kを45mm
設置したものについても比較評価した。構造を図６に示
す。結果を第１表に示す。

第１表にみるように、実施例は比較例と較べてきわめ
て薄型を実現しているにもかかわらず、高い表面温度の
立上がり速度と暖房効率（熱効率）、特に初期暖房効率
が高い。暖房性能に優れた床暖房パネルになっている。
また強度についても通常の床材と同等の性能を有してい
る。さらに凝集防止処理を施した超微粒子を用いている
ため高湿下においても断熱材の性能劣化がなく、安定性
にも優れたものになった。

（実施例２）浴室床暖房パネル図３に示す構成で暖房面積0.6m²の総厚24mm、ヒータ
インサート方式の浴室用の床暖房パネルを作製した。表
面材２（厚さ4mm）としてポリエステル樹脂中にガラス
繊維および石粒を混入したFRP（厚さ1mm）を用いた。均
熱板10としては厚さ0.8mmのアルミ板を用いまた発熱体
３として耐熱塩化ビニル被覆の線ヒータ（直径2.6mm、3
60W,Ac160V、500W/m²、厚さ2mm）をアルミ板10（厚さ0.
8mm）に12〜2.6mm間隔になるパターンで熱融着し、中央
部にサーモスタット、温度ヒューズを設置したものを用
いた。断熱材５は、実施例１で用いたものと同様の方法
で厚さ7mmのものを用い、発熱体直下に設置した。表面
材２と発熱体３の間にはシリコーン樹脂のゴム状接着材
を用い、全体をFRPでコートして接着一体化した。なお1
5は合板（厚さ9mm）、16は補強サンを示す。

このようにしてできた浴室床暖房パネルを恒温室内
（室温５℃）で一定温度になるまで養生後、通電して暖
房性能を評価した。

（考案の効果）叙上のように、本考案は中央に凹部を有する額ぶち構
造の底板と、前記底板の凹部に断熱材、面状発熱体、均
熱板の順に設置され、かつ断熱材間の間隙に温度セン
サ、過昇温防止装置、温度ヒューズが設置され、さらに
これらを覆う表面材とからなり、一体化された床暖房パ
ネルにおいて、前記断熱材は通気性の袋に一次粒子径１
〜20nmの超微粒子を充填した微細多孔体であり、かつ、
圧縮強度が暖房面に垂直な方向で5kg/cm²以上である、
常圧で静止空気以下の熱伝導率を有する微細多孔体であ
り、かつ前記断熱材が前記面状発熱体の直下に密着して
設置されていることより、（イ）断熱材の熱伝導率が低いため、従来の断熱材を使
用した床暖房パネルに比べてパネルの厚さを高くするこ
となく、施工することが可能である。

（ロ）断熱材は熱に強い無機微粒子から構成されている
ため、基本機能を長期間にわたって維持することができ
るため、長期間にわたって使用可能である。

（ハ）本考案に用いられている断熱材は、熱に対して極
めて安定しているため、長期使用が可能である。

などの効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図１は本考案の床暖房パネル、図２及び図３は実施例、
図４は従来例、図５と図６は比較例を示す。１…発熱パ
ネル、２…表面材、３…発熱体、４…コンパネ、５…断
熱材、６…断熱材の支え材、７…根太、８…大引きまた
はスラブ、９…床暖房パネル、10…均熱板、11…額ぶ
ち、12…底板、13…スペース、14…鋼板、15…合板、16
…補強材、17…リード線、18…不燃紙。

フロントページの続き (72)考案者横山勝大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (56)参考文献特開平１−139938（ＪＰ，Ａ) 特開平１−208376（ＪＰ，Ａ) 実開昭50−59819（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】中央に凹部を有する額ぶち構造の底板と、
前記底板の凹部に断熱材、面状発熱体、均熱板の順に配
置され、かつ断熱材間の間隙に温度センサ、過昇温防止
装置、温度ヒューズが設置され、さらにこれらを覆う表
面材とからなり、一体化された床暖房パネルにおいて、
前記断熱材は通気性の袋に一次粒子径１〜20nmの超微粒
子を充填した微細多孔体であり、かつ、圧縮強度が暖房
面に垂直な方向で5kg/cm²以上である、常圧で静止空気
以下の熱伝導率を有する微細多孔体であり、かつ前記断
熱材が前記面状発熱体の直下に密着して設置されている
ことを特徴とする床暖房パネル。
【請求項２】断熱材が予め凝集防止処理されている超微
粒子を少なくとも一部含む微細多孔体であることを特徴
とする請求項１記載の床暖房パネル。