JP3014934B2 - 発熱床材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は発熱床材の改良に関し、
更に詳しくは発熱床材内に配設される均熱板や発熱体層
を工夫することによって発熱床板の表面温度が全体にわ
たって均一になるように改良する事に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】発熱床材は、内部に発熱体層が配設さ
れ、発熱体層からの発熱によって発熱床材の表面が加温
される仕組みになっているが、表面温度を全体として均
一にするために均熱板が発熱体層の上に設置されてい
る。均熱板としては一般的に熱伝導性に優れているアル
ミニウム箔やアルミニウム板又はステンレス板等が使用
されている。（実公平６−１６４６３号公報）

【０００３】しかしながら、従来の発熱床材にあって
は、前述の均熱板の作用により発熱体層が配設されてい
る部分の温度は均一に保持されるようになっているもの
の、発熱体層から導出したリード線を結線するための配
線用凹所側まで均熱板が延長しておらず、この部分には
熱が伝わらないのでこの部分の表面温度が他の部分より
低くなり、発熱床板全体として温度ムラがあるという問
題があった。

【０００４】また、この配線用凹所は、表面材の下側に
形成された空間部にて構成されているために発熱体層が
設けてある部分に比べて耐荷重性が小さく、誤って釘を
打ち込むと凹所内の配線を切断したり傷を付けたりして
結線部の故障を生じやすいという問題があった。

【０００５】その他、均熱板を床材本体に接着等によっ
て一体化する事も試みられたが通電時に均熱板と床材本
体との熱膨張差によって発熱床材が長辺又は短辺方向に
沿って反るという問題もある。

【０００６】又、万が一の漏電の際に、人体に電流が流
れないようにするためにアース線を面状発熱体に取り付
け、漏電感知機能を設置する必要があるが、配線用凹所
内には面状発熱体から導出したリード線のみが引き出さ
れているだけで、均熱板が延長されておらずアース線の
設置は不可能であった。

【０００７】又、従来の発熱床材にあっては、面状発熱
体のワット密度は全面において一定であったので、配線
用凹所部分での表面温度の低下を免れる事ができないの
で、配線用凹所近傍の面状発熱体のワット密度を高くす
る事が考えられるが、均熱板の凹所側への延長がなされ
いない場合には、高ワット部分からの凹所側への熱の移
動が円滑に行われず、高ワット部分が過熱する恐れがあ
り、温度コントロールが困難になるという問題があっ
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題の第
１は、均熱板を配線用凹所側まで延長することによっ
て、更には凹所近傍の面状発熱体のワット密度を高くす
る事により発熱体層からの熱の移動を円滑に行わせ、配
線用凹所部分も含めて発熱床材の表面が均等に加温され
るようにすることであり、第２には、均熱板の配線用凹
所内の延長部分によて配線用凹所部分の表面材の補強を
なし、釘打ち時に発生する問題点を避けるようにする事
であり、第３に均熱板を分割する事で、均熱板と床材本
体との熱膨張差を解消し、発熱床材の反り発生を防止す
る事であり、第４に均熱板の配線用凹所内に延長部分か
らアースを取り付ける事ができるようにして漏電防止を
行わせる事ができるようにする事である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１は『表面材
（６）の裏面に床材本体（１）が配設され、前記床材本
体（１）に配線用凹所（９）が形成され、前記配線用凹
所（９）を除く床材本体（１）と表面材（６）との間に
発熱体層（３）が配設され、且つ前記発熱体層（３）の
表面材（６）側に均熱板（５）が配設されている発熱床
材（Ａ）において、均熱板（５）が配線用凹所（９）内
まで延長されていると共に発熱体層（３）の配線用凹所
（９）の近傍部分（Ｄ）のワット密度を前記凹所（９）
から離間している部分（Ｅ）より高く設定した』事を特
徴とする。

【００１０】これによれば、発熱体層（３）に通電して
発熱させると、この熱は均熱板（５）に移動し、更に均
熱板（５）の配線用凹所（９）内の延長部分（５イ）に
熱が伝達される。このとき配線用凹所（９）の近傍部分
（Ｄ）の温度が前記凹所（９）から離間している部分
（Ｅ）より高くなり、この過剰の熱が均熱板（５）の延
長部分（５イ）に伝達し、延長部分（５イ）を加熱する
事になる。その結果、均熱板（５）の全体の温度が均一
となり、配線用凹所（９）が形成されている部分を含め
て発熱床板（Ａ）の表面温度が均一になる。

【００１１】請求項２は『均熱板(5)が配線用凹所(9)の
近傍で分割されて凹所(9)側の均熱板(5a)と発熱体(3)側
の均熱板(5b)とで構成され、前記凹所側均熱板(5a)と発
熱体側均熱板(5b)とがその端部において重ね合わされて
いると共に凹所側均熱板(5a)が表面材(6)に固着されて
おり、発熱側均熱板(5b)が非固着状態である』事を特徴
とする。これによれば、発熱体層(3)を通電加熱すると
その熱で発熱側均熱板(5)が熱膨張するが、発熱側均熱
板(5b)が非固着状態であるために凹所側均熱板(5a)との
重ね合わせ部分でスライドする事ができ、その熱膨張量
を吸収する事ができ、発熱床板(A)の長手方向の反りを
防止する事ができる。

【００１２】請求項３は『床材本体(1)の長手方向に沿
って複数の細幅均熱板(5s)が配設され、この細幅均熱板
(5s)にて発熱体層(3)を覆う均熱板(5)を形成している』
事を特徴とするもので、これによれば細幅均熱板(5s)間
の間隙(11)の部分で細幅均熱板(5s)の短辺側の熱膨張が
吸収でき、発熱床板(A)の短辺側の撓みを防止する事が
できる。

【００１３】請求項４は『均熱板(5)の配線用凹所(9)の
近傍部が切欠されており、前記切欠部(5c)を通して表面
材(6)と床材本体(1)とが接続されている』事を特徴とす
るもので、これによれば、配線用凹所(9)の近傍部にお
いても切欠部(5c)を通して表面材(6)と床材本体(1)とが
接続されることになり、両者の接続強度を向上させるこ
とができる。

【００１４】請求項５は『均熱板(5)の配線用凹所(9)側
の延長部(5イ)に発熱体層(3)用のアース線(4c)が接続さ
れている』事を特徴とするもので、これにより、発熱床
板(A)に漏電検知機能を付与する事ができる。

【００１５】

【００１６】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１〜５に従っ
て詳述するが、これによって本発明が限定されるもので
はない。発熱床材（Ａ）は、大別して表面材（６）、均
熱板（５）、発熱体層（３）、発熱体層（３）を制御す
るための制御機器（４）並びに床材本体（１）とで構成
されており、床材本体（１）は、枠材（２ａ）（２ｂ）
及び（２ｃ）、断熱材（７）、裏面材（８）で構成され
ている。

【００１７】図３は発熱床材(A)の端部の拡大断面で、
最上層が表面材(6)で、本実施例では表面材(6)の端部下
面に配線用凹所(9)が形成されるようになっている。表
面材(6)は、表層として突板貼合板やＷＰＣ処理化粧
材、塩ビシートやメラミンシートのプリント板等の化粧
材(6a)を積層したもので構成されている。一方、裏面材
(8)は、合板等の木質板、ケイカル板等無機質板、メラ
ミン板やフェノール板等の合成樹脂板で構成されてい
る。

【００１８】表面材(6)の短辺側端部には実加工がなさ
れた外枠材(2a)が配設されており、これに平行に内枠材
(2b)が配設されており、この間で配線用凹所(9)が構成
されている。更に、表面材(6)の長辺側端部には実加工
がなされた長辺側枠材(2c)が配設されている。これら枠
材(2a)(2b)並びに(2c)は一般的に木、合板等木質材で構
成されている。

【００１９】長辺側枠材(2c)と内枠材(2b)とで構成され
る空間内に断熱材(7)が充填されている。この断熱材(7)
は、インシュレーションボード、グラスウール、石綿シ
ート、ロックウールボード、発泡ウレタン、発泡フェノ
ール等木質材、無機質材又は発泡合成樹脂体が用いられ
ている。

【００２０】断熱材（７）の表面材側面には発熱体層
（３）が設置されている。発熱体層（３）は、ワイヤ式
発熱体（外周が絶縁材で被覆された発熱ワイヤをアルミ
ニウム箔（３ａ）上で蛇行させて配設したもので、本実
施例ではこれが使用されている。）や、フィルム状発熱
体（エッチングにより、フィルムに発熱体を蛇行状に形
成し、その表裏に樹脂層を積層して防水処理したもの）
で構成されている。そして、上記蛇行は図５に示すよう
に配線用凹所（９）の近傍部分（Ｄ）の配線密度を高く
してこの部分（Ｄ）のワット密度を、前記凹所（９）か
ら離間している部分（Ｅ）より高く設定している。尚、
上記ワイヤ式発熱体のアルミニウム箔（３ａ）側を上方
にして均熱板（５）としても良い。発熱体層（３）と表
面材（６）との間には均熱板（５）が配設されており、
表面材（６）と発熱体層（３）とに接触しており、発熱
体層（３）の熱を表面材（６）に伝達するようになって
いる。更に、断熱材（７）の下面側には裏面材（８）が
配設されている。

【００２１】発熱体層(3)からはリード線(4a)が引き出
されており、配線用凹所(9)内に導入されている。その
他発熱体層(3)の制御に必要な制御機器(4)は床材本体
(1)『又は配線用凹所(9)』内に収納されている。本実施
例に使用される制御機器(4)としては、サーミスタ、ヒ
ューズなどでリード線(4c)で接続されており、床材本体
(1)の内部に収納されている。また、均熱板(5)の配線用
凹所(9)側の延長部(5イ)には発熱体層(3)用のアース線(4
c)が接続されており、発熱床板(A)の漏電検知を行うよ
うになっている。

【００２２】本実施例の凹所(9)は方形で、発熱床材(A)
の外枠材(2a)、長辺側枠材(2c)に溝部(10)が形成されて
いてリード線(4a)がいずれの方向にも導出できるように
なっているが、勿論これに限られず、底面を裏面材(8)
で閉塞し、外枠材(2a)、長辺側枠材(2c)のいずれかに溝
部(10)を形成し、１乃至複数箇所からリード線(4a)を導
出するようにする事も可能である。

【００２３】溝部(10)の形状は、本実施例では外枠材(2
a)では凹所(9)側に広がるように形成されている。長辺
側枠材(2c)に設けられた溝部(10)は幅広で、若干凹所
(9)側に広がるように形成されている。又、配線用凹所
(9)は本実施例では、発熱床材(A)の両端に設けられてい
るが、勿論これに限られず、一方の端部のみに設けても
よいし、逆に中央部に設けてもよい。溝部(10)をテーパ
状に形成しておくことで、結線後にリード線(4c)を凹所
(9)内に押し込んで収納する場合にテーパ面に沿って挿
入されるので、裏面側に突出して折れ曲がることもなく
都合がよいが勿論テーパ状でなく、平行溝でもよい。

【００２４】又、溝部(10)の位置は必ずしも外枠材(2a)
の中央部に限るものでなく、連接する発熱床材(A)の溝
部(10)と対応する位置に設けることは言うまでもない。
図１の実施例では、溝部(10)が凹所(9)の短辺部及び両
側部の３カ所に設けられているが、前述のようにこれに
限られることはない。このように、発熱床材(A)の裏面
側端部は、凹所(9)並びに溝部(10)を除き、枠材(2a)(2
b)(2c)で支持されているので、端部に荷重が加わっても
表面材(6)が撓むようなことはない。又、外枠材(2a)及
び長辺側枠材(2c)には雌雄の実加工がなされているの
で、連接する発熱床材(A)との間に段差が生じない。

【００２５】均熱板(5)は、図４に示すように外枠材(2
a)と長辺側枠材(2c)とで囲まれる空間に配設されるもの
で、これによれば発熱体層(3)の部分を越えて配線用凹
所(9)内まで延長している。均熱板(5)は例えば０.０１
〜２.０ｍｍの厚みを持つアルミニウム箔や鉄板、ステ
ンレス板又はアルミニウム板などの金属板で構成されて
おり、アース線(4c)が凹所(9)部分で均熱板(5)に接続さ
れ、漏電感知機能を持たせるようにしている。均熱板
(5)は、熱膨張の関係から表面材(6)に接着せず、フリー
にしておくことが好ましいが、両端部で表面材(6)から
浮いて表面材(6)との間で隙間が出来るような場合に
は、点接着等で部分固定をするようにしてもよい。

【００２６】しかして、隣接せる発熱床板(A)のリード
線(4a)同士を接続した後、この結線部を配線用凹所(9)
に収納し、コンクリートスラブや合板等の床下地材(12)
上に直接施工する。発熱床板(A)をコンクリートスラブ
に直貼りする場合、発泡プラスチック等のクシツヨン材
を下面に積層する事でコンクリートスラブ(12)への馴染
み性と断熱性が更に向上する。

【００２７】このように発熱床板（Ａ）を施工した後、
発熱体層（３）に通電して発熱させると、発生した熱の
大半は均熱板（５）の発熱体側の部分（５ｂ）を通って
発熱体層（３）の直上の表面材（６）を加熱する。そし
て、発生した熱の残部は熱伝導によって延長部分（５
イ）側に移動し、表面材（６）の凹所（９）に一致する
部分を加熱する。このとき、配線用凹所（９）の近傍部
分（Ｄ）の温度が前記凹所（９）から離間している部分
（Ｅ）より高くなり、この過剰の熱が均熱板（５）の延
長部分（５イ）に伝達し、延長部分（５イ）を加熱する
事になる。その結果、均熱板（５）全体の温度が均一と
なり、凹所（９）が形成されている部分を含めて発熱床
板（Ａ）の表面温度が均一になり、温度ムラを生じるこ
とがない。

【００２８】次に、本発明の第２実施例を図６、７に従
って説明する。第１実施例と同一部分の説明は省略す
る。この場合は、均熱板（５）が配線用凹所（９）の近
傍で分割されて凹所（９）側の均熱板（５ａ）と発熱体
（３）側の均熱板（５ｂ）とに別れており、凹所側均熱
板（５ａ）と発熱体側均熱板（５ｂ）とがその端部にお
いて重ね合わされている。そして凹所側均熱板（５ａ）
が表面材（６）に例えば接着剤で固着されており、発熱
体側均熱板（５ｂ）が非固着状態で保持されている例で
ある。

【００２９】この場合は、発熱体層(3)を通電加熱した
場合、その熱で熱側均熱板(5)が熱膨張するが、発熱側
均熱板(5b)が非固着状態であるために凹所側均熱板(5a)
との重ね合わせ部分でスライドする事ができ、その熱膨
張量を吸収する事ができ、発熱床板(A)の長手方向の反
りを防止する事ができる。そして、発熱体層(3)からの
熱は重ね合わせ部分を通って凹所側均熱板(5a)に伝わ
り、この場合でも表面材(6)の凹所(9)に一致する部分の
加温が行われ、発熱床板(A)の表面全面の均熱化が図ら
れることになる。尚、後述する均熱板スライド溝(13)を
内枠材(2b)に設けておいて、凹所側均熱板(5a)の熱膨張
を吸収するようにしてもよい。

【００３０】本発明の第３実施例は図８に示すように、
床材本体（１）の長手方向に沿って複数の細幅均熱板
（５ｓ）を配設し、この細幅均熱板（５ｓ）にて発熱体
層（３）を覆う均熱板（５）を形成している。細幅均熱
板（５ｓ）間には間隙（１１）が形成されており、この
部分で加熱時の細幅均熱板（５ｓ）の短辺側の熱膨張が
吸収でき、発熱床板（Ａ）の短辺側の撓みを防止する事
ができる。更に内枠材（２ｂ）には細幅均熱板（５ｓ）
に一致する部分が浅く切除されていて均熱板スライド溝
（１３）が形成されており、この均熱板スライド溝（１
３）に細幅均熱板（５ｓ）の端部が挿通されており、細
幅均熱板（５ｓ）の長手方向の熱膨張に対応する事が出
来るようになっている。従って、発熱床板（Ａ）の長手
方向の反りに対しても均熱板スライド溝（１３）が有効
に作用する事になる。

【００３１】その他、前述のように、内枠材(2b)には細
幅均熱板(5s)に一致する部分が浅く切除されていて均熱
板スライド溝(13)が形成されているが、均熱板スライド
溝(13)が形成されていない部分（この部分を接着部分(1
4)とする。）は細幅均熱板(5s)の間隙(11)を通って表面
材(6)の下面に接着される事になり、配線用凹所(9)近傍
部分の強度向上が図られることになる。

【００３２】本発明の第４実施例の第１例は図９の通り
で、均熱板（５）の両端部を櫛歯状に切欠した例で、前
記切欠部（５ｃ）は配線用凹所（９）から内枠材（２
ｂ）を越えて発熱体層（３）側迄切欠されており、前記
切欠部（５ｃ）を通して表面材（６）の下面に内枠材
（２ｂ）の接着部分（１４）が接着される事になる。ま
た、櫛歯状に形成された延長部分（５イ）も内枠材（２
ｂ）の均熱板スライド溝（１３）にスライド自在に嵌め
込まれており、加熱時の均熱板（５）の熱膨張を吸収す
るようになっている。

【００３３】本発明の第４実施例の第２例は図１０の通
りで、均熱板（５）の両端部に内枠材（２ｂ）に合わせ
て切欠窓部（５ｄ）を切欠した例で、前記切欠窓部（５
ｄ）を通して表面材（６）の下面に内枠材（２ｂ）の接
着部分（１４）が接着される事になる。また、切欠窓部
（５ｄ）に隣接する部分（５ｄ）も内枠材（２ｂ）の均
熱板スライド溝（１３）にスライド自在に嵌め込まれて
おり、前述同様に加熱時の均熱板（５）の熱膨張を吸収
するようになっている。

【００３４】本発明の第４実施例の第３例は図１１の通
りで、均熱板（５）の端部が内枠材（２ｂ）の近傍で分
割されて凹所側均熱板（５ａ）と発熱体側均熱板（５
ｂ）とに別れており、更に凹所側均熱板（５ａ）に櫛歯
状の切欠部（５ｃ）が形成されている。前記切欠部（５
ｃ）は、凹所側均熱板（５ａ）の内側に形成されてお
り、この切欠部（５ｃ）の隣接部分（５ｄ）が発熱体側
均熱板（５ｂ）の端部と重なり合っている。凹所側均熱
板（５ａ）は図６、７の場合と同様に表面材（６）に例
えば接着剤で固着されており、発熱体側均熱板（５ｂ）
が非固着状態で保持されている。そして、前記切欠部
（５ｃ）に一致する部分において、前記同様表面材
（６）の下面に内枠材（２ｂ）の接着部分（１４）が接
着されており、更に切欠部（５ｃ）に隣接する部分（５
ｄ）も内枠材（２ｂ）の均熱板スライド溝（１３）にス
ライド自在に嵌め込まれており、前述同様に加熱時の均
熱板（５）の熱膨張を吸収するようになっている。熱伝
導は切欠部（５ｃ）に隣接する部分（５ｄ）と発熱体側
均熱板（５ｂ）の端部との重なり合っている部分を通じ
て行われる。

【００３５】本発明の第４実施例の第４例は図１２の通
りで、この場合は凹所側均熱板（５ａ）が短冊状の部材
で構成されており、短冊状の凹所側均熱板（５ａ）が凹
所（９）において表面材（６）に接着されており、更に
その内側の端部が発熱体側均熱板（５ｂ）の端部に重な
って加熱時の均熱板（５）の熱膨脹を吸収するようにな
っている。短冊状の凹所側均熱板（５ａ）の間におい
て、内枠材（２ｂ）の接着部分（１４）が表面材（６）
の下面に接着剤で固着されており、発熱体側均熱板（５
ｂ）が前記同様非固着状態で保持されている。そして、
前記短冊状の凹所側均熱板（５ａ）が内枠材（２ｂ）の
均熱板スライド溝（１３）に嵌め込まれている。

【００３６】尚、本発明において、配線用凹所（９）の
均熱板（５）の延長部分（５イ）の下面又は上面又は両
面に合成樹脂含浸シートやＦＲＰなどの電気絶縁層を貼
着して防水性を上げたり、結線後に配線用凹所（９）を
断熱材やキャップで閉塞しても良い。

【００３７】

【発明の効果】本発明の発熱床材によれば、発熱床板
の表面材全体の温度が配線用凹所部分も含めてほぼ均一
に加温される。発熱体層の通電加熱によって発生する
発熱側均熱板の熱膨張が重ね合わせ部分で吸収され、発
熱床板の長手方向の反りを防止する事ができる。発熱
体層を複数の細幅均熱板で構成する事により、細幅均熱
板間の間隙の部分で細幅均熱板の短辺側の熱膨張が吸収
でき、発熱床板の短辺側の撓みを防止する事ができる。
均熱板の配線用凹所の近傍に設けられた切欠部を通し
て表面材と床材本体とを接続する事により両者の接続強
度を向上させることができる。均熱板を配線用凹所ま
で延ばすことにより、該延長部に発熱体層用のアース線
を接続する事が出来、発熱床板に漏電検知機能を付与す
る事ができる。発熱体層の配線用凹所の近傍部分のワ
ット密度をより高く設定する事により、この部分の過剰
の熱が均熱板の延長部分に伝達することになり、発熱床
板の表面材の均一加熱を達成するという種々の効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発熱床材の裏面側から見た斜視図

【図２】本発明の発熱床材の表面側から見た斜視図

【図３】本発明の第１実施例の端部拡大断面図

【図４】本発明の第１実施例において、表面材を取り外
した場合の平面図

【図５】本発明の第１実施例において、均熱板を取り外
した場合の平面図

【図６】本発明の第２実施例の端部拡大断面図

【図７】本発明の第２実施例において、表面材を取り外
した場合の平面図

【図８】本発明の第３実施例において、表面材を取り外
した場合の平面図

【図９】本発明の第４実施例の第１例において、表面材
を取り外した場合の平面図

【図１０】本発明の第４実施例の第２例において、表面
材を取り外した場合の平面図

【図１１】本発明の第４実施例の第３例において、表面
材を取り外した場合の平面図

【図１２】本発明の第４実施例の第４例において、表面
材を取り外した場合の平面図

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−197750（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−88211（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−105224（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−104088（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 3/00 - 3/82 F24D 13/02

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面材の裏面に床材本体が配設され、前記
   床材本体に配線用凹所が形成され、前記配線用凹所を除
   く床材本体と表面材との間に発熱体層が配設され、且つ
   前記発熱体層の表面材側に均熱板が配設されている発熱
   床材において、 均熱板が配線用凹所内まで延長されていると共に発熱体
   層の配線用凹所の近傍部分のワット密度を、前記凹所か
   ら離間している部分より高く設定した事を特徴とする発
   熱床材。
2. 【請求項２】均熱板が配線用凹所の近傍で分割されて凹
   所側の均熱板と発熱体側の均熱板とで構成され、前記凹
   所側均熱板と発熱体側均熱板とがその端部において重ね
   合わされていると共に凹所側均熱板が表面材に固着され
   ており、発熱側均熱板が非固着状態である事を特徴とす
   る請求項１に記載の発熱床材。
3. 【請求項３】床材本体の長手方向に沿って複数の細幅均
   熱板が配設され、この細幅均熱板にて発熱体層を覆う均
   熱板を形成している事を特徴とする請求項１又は２のい
   ずれかに記載の発熱床材。
4. 【請求項４】均熱板の配線用凹所近傍部が切欠されてお
   り、前記切欠部を通して表面材と床材本体とが接続され
   ている事を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   発熱床材。
5. 【請求項５】均熱板の配線用凹所の延長部に発熱体層用
   のアース線が接続されている事を特徴とする請求項１〜
   ４のいずれかに記載の発熱床材。