JP3761850B2

JP3761850B2 - 床暖房パネルヒータ

Info

Publication number: JP3761850B2
Application number: JP2002222002A
Authority: JP
Inventors: 陽狩野; 利一下辻; 弘和中村; 直紀青山
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2022-07-30
Also published as: JP2004061027A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気床暖房用のパネルヒータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、上方開口状の収納部を有する下部外装金属パネルに、断熱材、面状ヒータ（面状発熱体）を収納すると共に、下部外装金属パネルの収納部の内周縁に沿って梁状の小根太を配設し、その上から下部外装金属パネルの収納部を上部外装金属パネルにより施蓋して構成する床暖房用パネルヒータが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成されたパネルヒータにおいては、梁状の小根太を下部外装金属パネルの収納部の内周縁に沿って配置しているという構造を採用しているところ、当該小根太部分が非発熱部となるため、パネルヒータの加熱面（上面）において、温度分布に温度むら（温度差）が発生していた。
また、面状ヒータと略近接している上部外装金属パネルにおいては、面状ヒータによる加熱により、上部外装金属パネルに膨れ（浮き上がり）が発生するという問題があった。この膨れは上部外装金属パネルにおいてその周縁部と中央部で温度差が生じることによる熱膨張差が要因と考えられる。そして、この浮き上がりにより、面状ヒータと上部外装金属パネルとの間に隙間（空間）が生じ、熱効率を低下させる原因となっている。
【０００４】
なお、実開平５−９２９８８号公報において、面状ヒータの周辺絶縁代部に、コードヒータを配置する技術が開示されているが、これは、相当幅の絶縁代を有する面状ヒータの絶縁代部にコードヒータを組み込んだものであり、小根太をパネルヒータに配設した場合の非発熱部（小根太）による温度分布のむらを解消するものではなく、本発明と相違する。
【０００５】
そこで本発明は、加熱面の温度分布を一定とし、かつ、熱効率を向上させることができる床暖房パネルヒータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る床暖房パネルヒータは、上方開口状の収納部を有する下部外装パネルに、断熱材と面状ヒータを収納すると共に、該下部外装パネルの該収納部の内周縁部に沿って小根太を配設し、該収納部を上部外装パネルにより施蓋して構成する床暖房パネルヒータであって、上記小根太の外方縁部に沿って設けた切欠部に発熱体を配線したものである。
また、上記小根太の外方縁部に沿って該小根太よりも高さ寸法が小さいガイド梁部材を配設し、上記小根太と上記ガイド梁部材とで形成された段差部に発熱体を配線したものである。
また、上記上部外装パネルは下方開口状の格納部を有し、上記小根太の上面でかつ外方縁部に沿って形成された切欠部の配設位置に対応する上記上部外装パネルの内部側に発熱体を取着したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき、本発明を詳説する。
【０００８】
図１は本発明の床暖房パネルヒータの実施の一形態を示す断面斜視図であり、図２は、蓋部材となる上部外装パネル５を外した状態の平面図である。このパネルヒータは、床暖房設備を設ける部屋等の下地材の上に敷設される矩形状のパネル構造体であり、複数枚のパネルヒータが縦横並設されて広い面状となり、これらの上面にフローリング材等の仕上げ材が配設されるものである。
【０００９】
この床暖房パネルヒータは、図１と図２に示すように、上方開口状の収納部２を有する下部外装パネル１に、断熱材11と面状ヒータ（面状発熱体）４を収納すると共に、下部外装パネル１の収納部２の内周縁部に沿って小根太３を配設し、収納部２を上部外装パネル５により施蓋して構成するものである。
そして、面状ヒータ４は断熱材11の上に載置状に設けられ、面状ヒータ４と断熱材11は、小根太３，３の間に、小根太３と隙間なく設置されており、さらに、図１においては、面状ヒータ４の上に絶縁シート12が積層状に配設されている。
なお、下部外装パネル１及び上部外装パネル５は、金属製としている。
【００１０】
また、図２の実施例においては、小根太３を収納部２の内周縁部と、収納部２の中央部に配設して、収納部２を二つの小収納部に区画し、夫々の小収納部に面状ヒータ４、断熱材11等を配設している。
さらに、図１に示すように、面状ヒータ４の下面側で、断熱材11の所定位置に孔（凹溝）が形成されており、その孔（凹溝）に安全装置（温度センサ）20が設置され、過度の発熱が生じた際、面状ヒータ４及び後述する発熱体（コードヒータ６）の通電を停止させることができ安全である。
【００１１】
そして、図１と図２に示すように、（外周縁部の）小根太３に発熱体を添設し、面状ヒータ４と共に、上部外装パネル５の中央部から縁部までの全面を略均一の温度となるよう加熱している。具体的に説明すると、発熱体をコードヒータ（線状発熱体）６とし、収納部２の縁部に配置した小根太３の上面側であって収納部２の開口縁部側（面状ヒータ４と離れた位置側）にコードヒータ６を、小根太３に沿って配設している。
そして、コードヒータ６は、上部外装パネル５の上面に近接乃至接触する位置で、下部外装パネル１の側壁部材14側に沿って配設されることとなり、上部外装パネル５の略全面が加熱部となり、上部外装パネル５に温度差が生じず、熱膨張差による上部外装パネル５の歪みが抑制できる。
なお、小根太３に沿って配設する発熱体としては、他に、面状発熱体やエッチングヒータ、各種温熱パイプ（温水パイプ、暖気パイプ等）としてもよい。
【００１２】
下部外装パネル１は、図１に示すように上方に開口する矩形浅皿状の金属製の外装底部材であり、平板状の底壁部材13と、底壁部材13の端縁に立設する側壁部材14と、を備えるもので、底壁部材13と側壁部材14とに囲まれた空間部を収納部２としている。
【００１３】
上部外装パネル５は、図１に示すように、矩形状の外装蓋部材で、下部外装パネル１の収納部２を平板状の上壁部材15により被覆して施蓋状となる金属製のものである。さらに、上部外装パネル５は上壁部材15の端縁に（折り曲げ状として）形成される側壁部材16を有して下方開口状としており、上壁部材15と側壁部材16とに囲まれた空間部を格納部10としている。なお、コードヒータ６は、上部外装パネル５の折り曲げ隅部に配設されることとなる。
そして、上部外装パネル５は、下部外装パネル１に外嵌するよう構成されている。
【００１４】
また、図２に示すように、このパネルヒータの短辺側の一方には、面状ヒータ４及びコードヒータ６のリード線17が接続される配線ケーブル18を収納し、配線ケーブル18をパネルヒータの外部へ導き出す配線ダクト凹溝部19を形成している。これにより、複数本の面状ヒータ４及びコードヒータ６のリード線17、配線ケーブルを集合状態に束ねて配線できるため、パネルヒータの製作が容易となると共に、後にメンテナンスが必要となった場合にも、その作業を容易にすることができる。
【００１５】
小根太３は、断面が四角形の長尺梁部材であり、下部外装パネル１の収納部２の深さ寸法よりも僅かに大きい高さ寸法を有している。即ち、収納部２に配設された小根太３の上面は下部外装パネル１の側壁部材14の上面から突出状となり、小根太３は収納部２を施蓋する上部外装パネル５の上壁部材15と当接状となる。また、小根太３の材質は、樹脂製や木製で軽量であり、剛性を有する部材としている。
【００１６】
そして、この小根太３は、その長手方向を収納部２の長手方向に一致させて複数本並設されており、図２においては、収納部２の長辺両縁側に夫々２本と、その中間位置に１本配設されている。さらに、小根太３は、下部外装パネル１の短辺側（のうちの一方側）の側壁部材14に沿って配設されている。図２では、３辺の側壁部材14に沿って小根太３が枠状となって下部外装パネル１に固定される。
【００１７】
面状ヒータ４は通電により発熱する平面視矩形状の薄型のヒータであり、面状ヒータ４の長手方向に沿ってその両縁部に電極を有し、電極間に発熱体を有し、面状ヒータ４の全面において発熱している。また、面状ヒータ４は、平面視において小根太部材３，３間の寸法と略一致する大きさであり、広域に渡って均一に発熱できる。
また、コードヒータ６は、通電により発熱する断面円形の線状ヒータであり、線径を２mmから４mmとしており、必要加熱温度を確保することができるとともに、小型化を図っている。
【００１８】
断熱材11は、ウレタンやスチレンの発泡プラスチック等による断熱部材であり、成形性に優れるとともに断熱効果が優れている。さらに、この断熱材11は、小根太３の側面に密着状となるよう配設されている。
【００１９】
次に、図３は、断面円形のコードヒータ６が小根太３に沿って配設された状態を示す斜視図であり、このコードヒータ６は、小根太３の長手方向に沿って設けた切欠部７に配線されたものである。
切欠部７の断面形状は、コードヒータ６の直径と略同じ乃至若干大きい、幅寸法及び高さ寸法の正方形（矩形）であり、切欠部７は、小根太３の上面側であって枠状に形成された小根太３の外周側（外方側）に、小根太３の長手方向に沿って断面角型に切り欠き形成されている。
【００２０】
従って、小根太３の上部は、内周側（内方側）が上方へ突出する凸部22が形成された段付き形状とされ、凸部22の外周側側壁22ａと下部外装パネル１の側壁部材14（又は上部外装パネル５の側壁部材16）との間の切欠部７にコードヒータ６を落とし込ませている。
また、小根太３の切欠部７を除く上面３ａ───凸部22の上面───が上部外装パネル５の上壁部材15に当接し、上部外装パネル５に作用する上方からの荷重を小根太３に作用させ、コードヒータ６を圧壊したり、傷つけたりすることがない。
【００２１】
さらに、図３の実施の形態をさらに具体的に説明すると、コードヒータ６はパネルヒータサイズに合わせて設定するが、ヒータ定格値が 3〜20W/m になるような固有抵抗値を持つものとし、特に 5〜10W/m になるような固有抵抗値を持つものとする。そして、図示省略するが、パネルヒータの上面にフローリング材（床材）を敷き、70℃の設定温度まで加温したところ、上部外装パネル５の膨れは0.05mm以下であり、使用に際し全く影響を与えるものではなかった。さらに、フローリング材上面における温度分布の幅（温度差）は、３℃未満であり、全面に渡って略均一に加熱することが可能であった。
【００２２】
次に、図４は本発明の第二の実施の形態を示す斜視図であり、断面円形のコードヒータ６が小根太３に沿って配設された状態を示す。この実施の形態は、断面矩形の小根太３と高さ寸法が異なるガイド梁部材８を小根太３に沿って配設して形成した段差部９に、コードヒータ６を配線したものである。具体的に説明すると、下部外装パネル１の収納部２の内周縁部において、下部外装パネル１の側壁部材14と小根太３との間に、小根太３の高さ寸法Ｈより低い高さ寸法ｈ（Ｈ＞ｈ）のガイド梁部材８を、挟んで配置して凹溝（段差部９）を形成し、その凹溝にコードヒータ６を嵌め込んでいる。即ち、収納部２の内周縁部に、小根太３と、小根太３の外周側に設けたガイド梁部材８とが、配設され、ガイド梁部材８の上面側にコードヒータ６が固定されている。なお、ガイド梁部材８の高さ寸法ｈは、小根太３の高さ寸法Ｈとコードヒータ６の直径Ｄの差と略同じか若干小さくしている。また、ガイド梁部材８の幅寸法ｂは、コードヒータ６の直径Ｄと略同じか若干大きくしている。
【００２３】
この図４の実施の形態をさらに具体的に説明すると、コードヒータ６はパネルヒータサイズに合わせて設定するが、ヒータ定格値が 3〜20W/m になるような固有抵抗値を持つものとし、特に 5〜10W/m になるような固有抵抗値を持つものとする。そして、図示省略するが、パネルヒータの上面にフローリング材（床材）を敷き、70℃の設定温度まで加温したところ、上部外装パネル５の膨れは0.05mm以下であり、使用に際し全く影響を与えるものではなかった。さらに、フローリング材上面における温度分布の幅（温度差）は、３℃未満であり、全面に渡って均一に加熱することができ、ヒータの発熱による上部外装パネル５の不均等な昇温による歪みを抑制できた。
【００２４】
さらに、図５は、第三の実施の形態を示す図であり、上部外装パネル５を下方から見た斜視図である。この実施の形態は、下方開口状の格納部10を有する上部外装パネル５の内部側であって小根太３配設位置に対応する位置に、コードヒータ６を、取着したものである。
即ち、下方開口状の上部外装パネル５の折り曲げ隅部21に沿って、コードヒータ６が貼り付けられて配線されている。そして、小根太３の上部で外方縁部には、図６の断面図に示すように、切欠断面が矩形の切欠部23が形成されている。これにより、上部外装パネル５に取着されたコードヒータ６は、上部外装パネル５が収納部２を施蓋するように組み立てられた際に、小根太３と干渉することがなく、上部外装パネル５の上壁部材15の下面は、小根太３の上面３ａに接触するため、上部外装パネル５に作用する上方からの荷重を小根太３に作用させ、コードヒータ６を圧壊したり、傷つけたりすることがない。
【００２５】
また、小根太３に形成する切欠部23の断面形状は、図６のように、コードヒータ６の直径Ｄより大きい縦・横寸法の矩形としてもよく、図７のように、小根太３の角部を面取りするように斜めに切り欠いてもよい。
【００２６】
さらに、図５の実施の形態をさらに具体的に説明すると、コードヒータ６はパネルヒータサイズに合わせて設定するが、ヒータ定格値が 3〜20W/m になるような固有抵抗値を持つものとし、特に 5〜10W/m になるような固有抵抗値を持つものとする。そして、図示省略するがパネルヒータの上面にフローリング材（床材）を敷き、70℃の設定温度まで加温したところ、上部外装パネル５の膨れは0.05mm以下であり、使用に際し全く影響を与えるものではなかった。さらに、フローリング材上面における温度分布の幅（温度差）は、２℃未満であり、より一層全面に渡って均一に加熱することができ、ヒータの発熱による上部外装パネル５の不均等な昇温による歪みを抑制できた。
【００２７】
また、本発明のパネルヒータの他の実施の形態としては、図８に示すように、上部外装パネル５の上壁部材15に、複数本の小凹溝（ビード）24を一方向に形成している。小凹溝24は、図８のパネルヒータの側面断面図に示すように、例えば、上部外装パネル５をプレスにて成型する際に、上壁部材15に同時に形成されるもので、矩形状のパネルヒータの長辺方向（又は短辺方向）に複数本、間隔をもって並設される。上壁部材15に小凹溝24を配設することにより、上壁部材15に熱膨張が生ずると図８の矢印ａの方向の力───縁部へ向かう力───が大きくなる。そして、縁部は、コードヒータ６により加温されているため、熱に対する抵抗が弱くなる結果、上部外装パネル５の浮き上がり（ソリ）を抑制できる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような効果を奏する。
【００２９】
（請求項１によれば）小根太３配設部においても、面状ヒータ４配設部と同様に発熱させるため、パネルヒータ上面に敷設されるフローリング材の表面における温度分布を全面に渡って一定とすることができる。また、上部外装パネル５の歪みを防止し、上部外装パネル５と面状ヒータ４との間に隙間が生じず、パネルヒータの熱効率を向上させることができる。また、小根太３を配設することにより、パネルヒータの剛性を高めることができ、施工に際しその取り扱いが容易となる。
さらに、簡単な構成により発熱体（コードヒータ６）を配設でき、かつ、パネルヒータを薄く構成できる。
【００３０】
（請求項２によれば）小根太３配設部においても、面状ヒータ４配設部と同様に発熱させるため、パネルヒータ上面に敷設されるフローリング材の表面における温度分布を全面に渡って一定とすることができる。また、上部外装パネル５の歪みを防止し、上部外装パネル５と面状ヒータ４との間に隙間が生じず、パネルヒータの熱効率を向上させることができる。また、小根太３を配設することにより、パネルヒータの剛性を高めることができ、施工に際しその取り扱いが容易となる。
さらに、パネルヒータの剛性を損なうことなく、簡単な構成により発熱体（コードヒータ６）を配設でき、かつ、パネルヒータを薄く構成できる。
【００３１】
（請求項３によれば）小根太３配設部においても、面状ヒータ４配設部と同様に発熱させるため、パネルヒータ上面に敷設されるフローリング材の表面における温度分布を全面に渡って一定とすることができる。また、上部外装パネル５の歪みを防止し、上部外装パネル５と面状ヒータ４との間に隙間が生じず、パネルヒータの熱効率を向上させることができる。また、小根太３を配設することにより、パネルヒータの剛性を高めることができ、施工に際しその取り扱いが容易となる。
さらに、簡単にパネルヒータを組み立てることができ、さらに、発熱体（コードヒータ６）による熱効率を向上させることができる。加熱面となる上部外装パネル５上面の温度分布を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の床暖房パネルヒータの実施の一形態を示す断面斜視図である。
【図２】上部外装パネルを外した状態の平面図である。
【図３】コードヒータが小根太の切欠部に設置された状態の斜視図である。
【図４】コードヒータが段差部に設置された状態の斜視図である。
【図５】コードヒータが設置された上部外装パネルを斜め下方から見た図である。
【図６】コードヒータが組み込み状態にある小根太部の拡大断面図である。
【図７】コードヒータが組み込み状態にある小根太部の拡大断面図である。
【図８】床暖房パネルヒータの側面断面図である。
【符号の説明】
１下部外装パネル
２収納部
３小根太
３ａ上面
４面状ヒータ
５上部外装パネル
６コードヒータ
７切欠部
８ガイド梁部材
９段差部
10 格納部
11 断熱材
23 切欠部

Claims

上方開口状の収納部（２）を有する下部外装パネル（１）に、断熱材（11）と面状ヒータ（４）を収納すると共に、該下部外装パネル（１）の該収納部（２）の内周縁部に沿って小根太（３）を配設し、該収納部（２）を上部外装パネル（５）により施蓋して構成する床暖房パネルヒータであって、上記小根太（３）の外方縁部に沿って設けた切欠部（７）に発熱体（６）を配線したことを特徴とする床暖房パネルヒータ。
上方開口状の収納部（２）を有する下部外装パネル（１）に、断熱材（ 11 ）と面状ヒータ（４）を収納すると共に、該下部外装パネル（１）の該収納部（２）の内周縁部に沿って小根太（３）を配設し、該収納部（２）を上部外装パネル（５）により施蓋して構成する床暖房パネルヒータであって、上記小根太（３）の外方縁部に沿って該小根太（３）よりも高さ寸法が小さいガイド梁部材（８）を配設し、上記小根太（３）と上記ガイド梁部材（８）とで形成された段差部（９）に発熱体（６）を配線したことを特徴とする床暖房パネルヒータ。
上方開口状の収納部（２）を有する下部外装パネル（１）に、断熱材（ 11 ）と面状ヒータ（４）を収納すると共に、該下部外装パネル（１）の該収納部（２）の内周縁部に沿って小根太（３）を配設し、該収納部（２）を上部外装パネル（５）により施蓋して構成する床暖房パネルヒータであって、上記上部外装パネル（５）は下方開口状の格納部（ 10 ）を有し、上記小根太（３）の上面（３ａ）でかつ外方縁部に沿って形成された切欠部（ 23 ）の配設位置に対応する上記上部外装パネル（５）の内部側に発熱体（６）を取着したことを特徴とする床暖房パネルヒータ。