JP3043854U - 床暖房パネル及び床暖房構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全で、設備コストを低減し、床暖房構造の
施工する時間を短縮するようにした床暖房パネル及び床
暖房構造を提供する。 【解決手段】 床暖房パネル３０は、矩形の面状発熱体
３２と、面状発熱体３２を挟むようにした矩形の上板３
４ａ及び下板３４ｂと、面状発熱体３２の側縁に沿って
形成された矩形枠状の延長部３６を備えている。面状発
熱体３２は、電気抵抗により発熱するポリマーからなる
発熱体シート３３を有する。これにより、床暖房パネル
３０は、サーモスタット等の温度制御装置を必要としな
いので、床暖房パネル３０の製造コストは低い。また、
延長部３６により、床暖房パネル３０を敷設面に釘打ち
により固定することができ、従来のように荒床を設けな
くてもよい。更に、従来必要であったヒータや断熱材の
敷設工事を行わなくてもよいので、施工に必要な時間大
幅に短縮でき、コストを大幅に低減することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、床暖房パネル、床暖房構造及び暖房畳に関し、更に詳しくは、安全 で、設備コストを低減し、床暖房構造を施工する時間を短縮するようにした床暖 房パネル及び床暖房構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

建築物の居住性の良さに対する要望に伴い、近年、床暖房を行うようにした床 構造（以下、床暖房構造と言う）が、多用されている。図６は、従来の床暖房構 造の一例を示す斜視図である。 従来の床暖房構造１０は、一般に、上面にフローリング面を有する床仕上げ層 １４と、その下に、床仕上げ層１４に均一に熱を伝えるようにした均熱板１６と 、その下に蛇管状に配設され、通電により発熱する発熱線１８及びサーモスタッ ト等の温度制御装置と、その下に、断熱材からなる断熱層２０とを備えている。 尚、床仕上げ層１０は、更に荒床を備えている。 温度制御装置は、温度計測用のセンサ２６を等間隔になるように複数個配置し ており、発熱線１８の通電のＯＮ、ＯＦＦを制御するようにされている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、従来の床暖房構造では、施工現場で、蛇管状などの所定形状に発熱 線を加工する必要があり、加工が煩雑で、床暖房構造の施工に時間がかかるとい う問題があった。また、温度制御装置の設備コストが高いという問題もあった。 以上のような事情に照らして、本考案の目的は、安全で、床暖房構造を施工す る時間を短縮し、設備コストを低減するようにした床暖房パネル及び床暖房構造 を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案者は、電気抵抗により発熱するポリマーを有し、所定温度に到達すると 電気抵抗が増大し、所定温度以上に温度上昇しないように自己制御する面状発熱 体が、近年開発されたことに着眼した。 そして、本考案者は、発熱線に代えて面状発熱体を用いることを鋭意検討した 結果、面状発熱体を両面から保持板でサンドイッチ状に挟んでなる、輪郭自在な 面形状で、しかも大小自在な面寸法に形成され得るパネルを考え付いた。 更に、本考案者は、面状発熱体の少なくとも一方の側縁に、釘打ち等を可能な ようにしたパネル取り付け用の延長部を設けると、施工現場でパネルを床に並べ た際、パネルを床に大変容易に固定することができることを見い出し、本考案を 完成するに至った。

【０００５】 上記目的を達成するために、本考案に係る床暖房パネル（以下、第１考案と言 う）は、電気抵抗により発熱するポリマーを有し、所定温度に到達すると電気抵 抗が増大し、所定温度以上に温度上昇しないように自己制御する面状発熱体を両 面から２枚の保持板でサンドイッチ状に挟んでなる、輪郭自在な面形状で、かつ 大小自在な面寸法に形成され得るパネルとして構成され、 保持板が、面状発熱体の少なくとも一方の側縁にパネル取り付け用の延長部を 有していることを特徴としている。

【０００６】 上記の電気抵抗により発熱するポリマーは、ＰＴＣ（Positive Temperature C oefficient）ヒータとも呼ばれる。ＰＴＣヒータは、通電により温度が上昇し、 所定温度に到達すると電気抵抗値が急激に上昇して電流が制限され、放熱により 温度が低下して同じ所定温度に到達すると、電気抵抗値が元の値に戻る性質を有 する。 これにより、サーモスタット等の温度制御装置が不要になる。

【０００７】 本考案の好適な実施態様としては、面状発熱体への電力供給用端子と、電力供 給用端子に接続されている電力供給用のケーブルとを備え、 保持板が、面状発熱体の側縁に沿ってパネル取り付け用の延長部を有している 。 保持板は、例えば、何れも合板から構成されている。

【０００８】 また、本考案に係る床暖房構造（以下、第２考案と言う）は、本考案に係る床 暖房パネルを有する床暖房構造であって、 床上面を有する床仕上げ層と、 床仕上げ層の下に設けられた、床暖房パネルを有する暖房熱供給層と を備えていることを特徴としている。

【０００９】 暖房熱供給層は、通常、複数枚の床暖房パネルが敷設されている層である。床 暖房構造の厚みは特に限定しないが、例えば１５mm程度である。

【００１０】

【考案の実施の形態】

以下に、実施例を挙げ、添付図面を参照して、本考案の実施の形態を具体的か つより詳細に説明する。実施例１ 本実施例は、第１考案の実施例である。本実施例の床暖房パネルは、通電によ り発熱する矩形の面状発熱体を両面から保持板でサンドイッチ状に挟んでなり、 寸法を自在に設定することが可能なパネルとして構成されている。図１（ａ）及 び（ｂ）は、それぞれ、本実施例の床暖房パネルの斜視図及び矢視Ｉ−Ｉの側面 断面図である。

【００１１】 本実施例の床暖房パネル３０は、矩形の面状発熱体３２と、面状発熱体３２を 挟むようにした矩形の上板３４ａ及び下板３４ｂと、面状発熱体３２に電気的に 接続し、下板３４ｂから突出しているケーブル３１とを備えている。 図２（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、面状発熱体３２の構成を示す平面図及び 矢視ＩＩ−ＩＩの側面断面図である。面状発熱体３２には、例えば、出光興産（ 株）で製造されている出光面状ヒータを用いることができる。図３及び図４は、 何れも、出光面状ヒータの特性を示すグラフ図である。出光面状ヒータは、所定 の温度に到達すると抵抗値が急激に上昇する性質を有する。従って、印加電圧が 一定であれば、消費電力は、所定の温度以上に到達すると急激に低下する。表１ は、０℃での状態を基準として、出光面状ヒータの抵抗変化率及び消費電力変化 を測定した結果を示す表である。

【表１】

【００１２】 面状発熱体３２は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、電気抵抗により発熱 するポリマーからなる発熱体シート３３と、発熱体シート３３の長手方向に沿っ た両側縁に設けられている帯状の電力供給用端子３５Ａ、Ｂと、発熱体シート３ ３を両面から挟むように覆っている絶縁フィルム３７Ａ、Ｂとから構成されてお り、面状発熱体３２の寸法は、自在に設定することができる。各構成部位の材質 は、発熱体シート３３が樹脂及びカーボンを混合したもの、電力供給用端子３５ がスズメッキ銅線、絶縁フィルム３７がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート） である。 面状発熱体３２の縦長さｌ、横長さｂ、厚みｔ₃は、面状発熱体３２に所定電 圧が印加されると、上板３４ａの上面が所定温度になるように、面状発熱体の材 質特性に基づき計算により算出して決められており、ｌは１５０cm、ｂは２２cm 、ｔ₃は０．８mmである。

【００１３】 ケーブル３１の端部は、図２（ａ）に示すように、電力供給端子３５Ａ、Ｂの 端部に接続されており、接続部分は、絶縁性樹脂３５Ｃ、Ｄにより覆われている 。ケーブル３１は、通常、断熱材３４の裏面から突出しているが、必要に応じ、 延長部３６の側面から突出させてもよい。尚、ケーブル３１の先端には、雄コネ クタ３９が付けられている。

【００１４】 床暖房パネル３０は、更に、図１（ｂ）に示すように、面状発熱体３２の側縁 に沿って形成された矩形枠状の延長部３６を備えている。延長部３６は、上面及 び下面が、それぞれ上板３４ａ及び下板３４ｂに一体に成形されている上板３４ ｃ及び下板３４ｄと、上板３４ｃ及び下板３４ｄの間に矩形枠状に設けられてい る枠材３８とから構成される。延長部３６の枠幅Ｂは４cmである。 上板３４ａ、３４ｃ、下板３４ｂ、３４ｄ、及び枠板３８はラワン材からなる 合板である。上板３４ａの厚みｔ₁は５．５mm、下板３４ｂの厚みｔ₂は９mmであ る。

【００１５】 本実施例では、床暖房パネル３０が、大小自在な面寸法に形成され得るパネル として構成されている。よって、床暖房パネル３０を敷設面の形状に応じた寸法 形状にすることができ、任意の寸法形状の敷設面に敷設することが可能になる。 また、面状発熱体３２が、所定温度に到達すると電気抵抗が急増し、所定温度 以上に温度上昇しないように自己制御するようにされており、更に、面状発熱体 ３２の縦長さ、横長さ及び厚みが、計算に基づき決定されている。よって、床暖 房パネル３０は、サーモスタット等の温度制御装置を設けなくても安全であり、 従って、床暖房パネル３０の製造コストは低い。

【００１６】実施例２ 本実施例は、第２考案の実施例であり、本考案に係る床暖房パネルを木造建築 物に適用した例である。図５（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本実施例の床暖房 構造の構成を示す斜視図、及び矢視ＩＩＩ−ＩＩＩの側面部分断面図である。 本実施例の床暖房構造４０は、フローリング仕上げ面を上面に有する床仕上げ 材からなる床仕上げ層４１と、その下に、実施例１の床暖房パネル３０を敷き詰 めた暖房熱供給層４２とを備えている。暖房熱供給層４２は、木造建築物の大引 き４８の上に固定された複数本の根太４５の上に固定されている。根太同士の間 隔Ｌは、床暖房パネル３０を敷設した際に延長部３６が根太４５Ａ上に位置する ような間隔である。尚、床仕上げ層４１は、カーペット、ＣＦシート（長尺塩化 ビニールシート）やコルクタイルを備えている場合がある。 延長部３６の下側に位置する根太４５Ａには、根太４５Ａに沿って、図５（ｂ ）に示すように、床暖房パネル３０への電力供給用の電気配線４３を保持するダ クト４９が、ダクトハンガー５１により保持されて備えられている。電気配線４ ３に供給されている電圧は、一般家庭用の１００Ｖであり、電気配線４３には、 雄コネクタ３９を接続する雌コネクタ（図示せず）が複数箇所の所定位置に設け られている。

【００１７】 床暖房パネル３０を用いて床暖房構造４０を施工するには、先ず、根太４５Ａ にダクトハンガー５１を設け、更に、電気配線４３を有するダクト４９をダクト ハンガー５１により保持する。 次いで、根太４５の上に床暖房パネル３０を並べて敷設する。その際、床暖房 パネル３０の雄コネクタ３９を雌コネクタに差込み、更に、床暖房パネル３０の 上に、床仕上げ材を敷設しつつ、床仕上げ材の上面から延長部３６を貫通するよ うに根太４５Ａに釘を打ち付けて固定することにより、床仕上げ層４１を形成す る。 尚、根太間の間隔Ｌが、本実施例と異なるときは、寸法を調整して製造した床 暖房パネルを用いる。

【００１８】 本実施例では、延長部３６の上方から釘を打ち付けているので、従来に比べ、 暖房熱供給層４２及び床仕上げ層４１を短時間で形成すること、すなわち床暖房 構造４０を短時間で施工することができ、しかも、荒床を設ける必要がない。 また、建築物が木造でなくコンクリート造であっても、同様の効果を奏するこ とができる。その際、断熱層４６への防湿対策を充分に行っておくとよい。 また、床暖房構造４０が、雄コネクタ３９及び雌コネクタを有さず、電気配線 ４３にケーブル３１を直接電気接続する配線工事を行っても、本実施例と同様の 効果を得ることができる。

【００１９】 所定温度に到達した面状発熱体３２の温度が常温に戻るには時間がかかるので 、床暖房構造４０に電力を供給する電気配線工事を行う際、必要に応じてリレー を設けてもよい。これにより、１の床暖房パネル群と２の床暖房パネル群とに、 供給する電力を所定時間毎、例えば２時間毎に切り換えても床全面にわたり床暖 房を行うことができる。このことは、床面積が広いときに特に有効で、定格電流 を大きくすることなく床全体にわたり充分に床暖房を行うことができる。また、 根太４５間に断熱材を敷き詰めてもよい。これにより、床暖房の効果が一層顕著 になる。

【００２０】実験例１ 本実験例は、実施例２の床暖房構造４０を用いて行った安全性確認のための連 続通電の実験例である。 床暖房構造４０の上に敷き布団、更にその上に掛け布団を掛け、サーモスタッ ト等の温度制御装置を設けることなく１０３００時間にわたり連続通電し、その 期間、床暖房パネル３０の上面及び床仕上げ層４１の上面の各温度をモニタした ところ、全通電時間にわたり、床暖房パネル３０の上面は４３℃〜４６℃、床仕 上げ層４１の上面は３１℃〜３３℃の範囲内の正常な温度に維持されていた。

【００２１】実験例２ 本実験例は、実施例１の床暖房パネル３０を用いて行った安全性確認のための 間欠通電の実験例である。 床暖房パネル３０の両面を厚さ１５０mmのポリウレタンフォームでサンドイッ チ状に挟み、２時間通電／４時間非通電を１サイクルとして１５００サイクル連 続して間欠通電実験を行い、その期間、床暖房パネル３０の両面及びポリウレタ ンフォームの両面の各温度をモニタしたところ、全サイクルにわたり正常な温度 であることが確認された。

【００２２】

【考案の効果】 第１考案によれば、床暖房パネルは、通電により発熱し、所定温度以上に温度 上昇しないように自己制御する面状発熱体を両面から保持板でサンドイッチ状に 挟んでなる、輪郭自在な面形状に形成され得るパネルとして構成され、保持板が 、面状発熱体の少なくとも一方の側縁に、パネル取り付け用の延長部を有してい る。 これにより、サーモスタット等の温度制御装置を設けなくても安全であり、従 って、床暖房パネルの製造コストは低い。また、床暖房パネルを敷設面の形状に 応じた寸法形状にすることができるので、任意の寸法形状の敷設面に敷設可能な 床暖房パネルを実現することができる。

【００２３】 また、第２考案によれば、床上面を有する床仕上げ層と、その下に、第１考案 の床暖房パネルを有する暖房熱供給層と、その下に、断熱材を有する断熱層とを 備えている。 これにより、床暖房パネルの延長部の上方から釘を打ち付けることによって暖 房熱供給層を施工することができるので、従来のように荒床を設けなくてもよい 。更に、ヒータや断熱材の敷設工事のような、従来必要であった工事を行わなく てもよいので、施工に必要な時間を大幅に短縮し、コストを大幅に低減すること ができる。

【００２４】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、実施例１
の床暖房パネルの斜視図及び矢視Ｉ−Ｉの側面断面図で
ある。

【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は、面状発熱体の構成を
示す平面図及び矢視ＩＩ−ＩＩの側面断面図である。

【図３】面状発熱体の特性を示すグラフ図である。

【図４】面状発熱体の特性を示すグラフ図である。

【図５】図５（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、実施例２
の床暖房構造を示す斜視図、及び矢視ＩＩＩ−ＩＩＩの
側面部分断面図である。

【図６】従来の床暖房構造の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 床暖房構造 １４ 床仕上げ層 １６ 均熱板 １８ 発熱線 ２０ 断熱層 ２４ 温度制御装置 ２６ センサ ３０ 床暖房パネル ３１ ケーブル ３２ 面状発熱体 ３３ 発熱体シート体 ３４ａ、ｃ 上板 ３４ｂ、ｄ 下板 ３５Ａ、Ｂ 電力供給用端子 ３５Ｃ、Ｄ 絶縁性樹脂 ３６ 延長部 ３７Ａ、Ｂ 絶縁フィルム ３８ 枠材 ３９ 雄コネクタ ４０ 床暖房構造 ４１ 床仕上げ層 ４２ 暖房熱供給層 ４３ 電気配線 ４５、４５Ａ 根太 ４８ 大引き ４９ ダクト ５１ ダクトハンガー

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気抵抗により発熱するポリマーを有
   し、所定温度に到達すると電気抵抗が増大し、所定温度
   以上に温度上昇しないように自己制御する面状発熱体を
   両面から２枚の保持板でサンドイッチ状に挟んでなる、
   輪郭自在な面形状で、かつ大小自在な面寸法に形成され
   得るパネルとして構成され、 保持板が、面状発熱体の少なくとも一方の側縁にパネル
   取り付け用の延長部を有していることを特徴とする床暖
   房パネル。
2. 【請求項２】 面状発熱体への電力供給用端子と、電力
   供給用端子に接続されている電力供給用のケーブルとを
   備え、 保持板が、面状発熱体の側縁に沿ってパネル取り付け用
   の延長部を有していることを特徴とする請求項１に記載
   の床暖房パネル。
3. 【請求項３】 保持板が、何れも合板からなることを特
   徴とする請求項１又は２に記載の床暖房パネル。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の床暖房パネルを有する
   床暖房構造であって、 床上面を有する床仕上げ層と、 床仕上げ層の下に設けられた、床暖房パネルを有する暖
   房熱供給層とを備えていることを特徴とする床暖房構
   造。