JP4043117B2

JP4043117B2 - 床暖房パネル

Info

Publication number: JP4043117B2
Application number: JP30975398A
Authority: JP
Inventors: 健市寺山; 和弘三輪; 和信原田; 貴雄井上
Original assignee: Eidai Co Ltd
Current assignee: Eidai Co Ltd
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2018-10-30
Also published as: JP2000130784A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発熱体として線ヒータを使用した床暖房パネル、特に、遮音性能に優れた床暖房パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
床暖房フロアに使用される床暖房パネルとしては、例えば、図８に示すように、パーティクルボードや合板等の木質板によって形成されたパネル基材５１の裏面側に発熱体としての線ヒータ５２を所定のヒータパターンで配線し、この線ヒータ５２を下方側から覆うように、パネル基材５１の裏面側に合成繊維等を交絡させた繊維集合体からなる緩衝材５３を貼着したものがあり、パネル基材５１の裏面には多数の溝（切込）５１ａを形成してパネル基材５１全体の可撓性を高めることにより、衝撃音に対する防音性能（遮音性能）を確保している。
【０００３】
また、この種の床暖房パネルを敷設することにより施工された床暖房フロアでは、座布団等が敷かれることにより、部分的に熱閉塞が起こり、必要以上に高温になることがあるため、そのような場合は、座布団等が敷かれた部分の床暖房パネルの線ヒータ５２と電源との電気的接続を強制的に遮断して線ヒータ５２による加熱を停止させるべく、サーモスタット等の過昇温防止装置５４が緩衝材５３と接触するように、パネル内に内蔵されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような床暖房パネルに使用される緩衝材５３は、線ヒータ５２の熱が下方側に拡散することを防止することで暖房効率を高めるために断熱性能を備えたものが採用されるのが一般的であると共に、防音（遮音）のために使用される緩衝材は通常断熱性能に優れているため、緩衝材５３自体の熱伝導性が悪く、線ヒータ５２が配線された部分と、線ヒータ５２が配線されていない部分とではパネル基材５１の表面温度に差が生じ、１枚の床暖房パネル内において温度むらが発生するといった問題があった。
【０００５】
また、上述したように、緩衝材５３の熱伝導性が悪いことから、過昇温防止装置５４から離れた位置における異常な温度上昇を過昇温防止装置５４によって確実に検知することができず、十分な安全性を確保するためには、１枚の床暖房パネル内に多数の過昇温防止装置５４を分散させた状態で内蔵しなければならなかった。このため、床暖房パネルの部品点数が増えると共に線ヒータ５２と過昇温防止装置５４との接続箇所も増加し、床暖房パネルの材料コスト及び製造コストを引き上げる大きな要因となっていた。
【０００６】
ところで、上述したような床暖房パネルの温度むらを少なくするためには、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、アルミニウム箔のような熱伝導性の良好な均熱シート５５を、線ヒータ５２と接触するように、線ヒータ５２の上側または下側に配設した状態でパネル基材５１、均熱シート５５及び緩衝材５３を相互に接着することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、アルミニウム箔のような金属製の均熱シート５５は伸張性に乏しいため、線ヒータ５２の上側または下側に配設された均熱シート５５がパネル基材５１の裏面に接着剤を介して接着されると、パネル基材５１の可撓性を高めるために形成された溝（切込）５１ａ部分が変形しにくくなってパネル基材５１の剛性が高まり床暖房パネルの遮音性能が低下するといった問題がある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、この種の床暖房パネルを改良することにより、所定の防音性能（遮音性能）を維持したまま、パネル表面の温度むらを小さくすることができ、少ない過昇温防止装置で十分な安全性を確保することのできる床暖房パネルを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、この発明は、裏面に複数の溝が形成された木質板からなる基材層と、前記基材層の裏面側に所定のヒータパターンで配線される線ヒータと、前記線ヒータの下方側に積層される、断熱性能を有する緩衝層とを備えた床暖房パネルにおいて、前記線ヒータと接触するように、前記線ヒータの下側に熱伝導性が良好で伸張性を有する均熱層を設けたのである。
【００１０】
以上のように構成された床暖房パネルは、熱伝導性の良好な均熱層が線ヒータと接触するように、線ヒータの下側に配設されているので、線ヒータの熱が均熱層を介して線ヒータの存在しない部分まで良好に伝達され、床暖房パネル全体の温度むらが小さくなるという効果があると共に、パネルの一部分において異常に温度が高くなった場合でも、その熱が均熱層によって周囲に拡散されるので、パネルの一部分における温度上昇が抑制されるという効果もある。
【００１１】
また、均熱層が伸張性を有しているので、この均熱層が基材層の裏面に接着された場合でも、木質板の裏面に形成された溝部分の変形が阻害されにくく、基材層に形成された溝によって付与された初期の可撓性がそのまま維持されるので、均熱層を設けない場合と同様の防音性能（遮音性能）を確保することができる。
【００１２】
上述した均熱層としては、請求項２に記載の床暖房パネルのように、金属繊維及び／またはカーボン繊維を交絡させた繊維集合体を使用したり、請求項４に記載の床暖房パネルのように、金属繊維及び／またはカーボン繊維によって形成されたメッシュ部材を使用したりすることで、良好な熱伝導性と伸張性を確保することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の床暖房パネルのように、緩衝層が繊維を交絡させた繊維集合体によって形成される場合には、線ヒータと接触する緩衝層の上層部分を構成する繊維として金属繊維及び／またはカーボン繊維を使用することで、均熱層を緩衝層に一体的に形成することも可能であり、このような構成を採用することによって、均熱層と緩衝層との接着工程が不要になると共に均熱層と緩衝層の総厚みを小さくすることができるといった効果もある。
【００１４】
また、請求項５に記載の床暖房パネルのように、接触部分の温度が所定温度以上に上昇したときに、前記線ヒータと電源との電気的接続を強制的に遮断する過昇温防止装置を、前記均熱層に接触するように内蔵する場合には、均熱層によって熱が周囲に拡散されるので、過昇温防止装置から離れた位置における異常な温度上昇を過昇温防止装置によって確実に検知することができるので、パネルに内蔵する過昇温防止装置の数を減らすことができ、床暖房パネルの製品コストを抑えることができるという効果がある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１ないし図３に示すように、この床暖房パネル１は、表面に突板等の表面化粧材（図示せず）が貼着された、３プライ合板または５プライ合板等の木質板からなる基材層としてのパネル基材１１と、このパネル基材１１の裏面側に配線される、発熱体としての線ヒータ１３と、柔軟性の良好なクッション材１４と、接触部分の温度が所定温度以上に上昇したときに、線ヒータ１３と電源（図示せず）との電気的接続を強制的に遮断する過昇温防止装置１５とを備えており、前記クッション材１４は、線ヒータ１３をパネル基材１１との間に挟み込むようにして、パネル基材１１の裏面に塗布された接着剤によってパネル基材１１の裏面全面に貼着されている。
【００１６】
前記パネル基材１１は、図３に示すように、４枚の基材ピース１２を長手方向にずらしながら雁行状に接続したものであり、各基材ピース１２の裏面には、その幅方向に延びる多数の溝（切込）１２ａと、前記過昇温防止装置１５を収容する凹部１２ｂが形成されている（図２参照）。
【００１７】
前記線ヒータ１３は、図３に示すように、直線部分がパネル基材１１の裏面に形成された溝１２ａに対して平行（パネル基材１１の幅方向）に延びるように配線されており、線ヒータ１３の熱を効率よくパネル基材１１に伝達させるために線ヒータ１３の直線部分が空気層を有する溝１２ａ部分に一致しないようなヒータパターンを採用している。
【００１８】
また、パネル基材１１の裏面中央部には、隣接する床暖房パネル同士を電気的に接続するために、両端部にコネクタ１７ａ、１７ｂが接続された電源線１６が幅方向に横断するように配設されており、線ヒータ１３はこの電源線１６に導線１８及び過昇温防止装置１５を介して接続されている。
【００１９】
前記クッション材１４は、多数の繊維を交絡させた伸張性を有する繊維集合体によって形成されており、線ヒータ１３と接触する上層部分を構成する熱伝導性能に優れた均熱層１４ａと、この均熱層１４ａの下側に一体成形された断熱性能に優れた緩衝層１４ｂとから構成されている。前記均熱層１４ａは、ポリエステル繊維（ポリエチレンテレフタレート繊維）に熱伝導性の良好な金属繊維（アルミニウム繊維、銅繊維）やカーボン繊維等を混在させた状態で成形することで熱伝導性能を付与しており、前記緩衝層１４ｂはポリエステル繊維のみを成形することによって断熱性能を付与している。
【００２０】
前記過昇温防止装置１５は、図１及び図２に示すように、パネル基材１１に形成された凹部１２ｂに収容された状態でクッション材１４の上層部分を構成する均熱層１４ａに直接接触するようになっており、均熱層１４ａの温度を検知することによって電源線１６と線ヒータ１３とを電気的に接続したり、遮断したりするようになっている。
【００２１】
この過昇温防止装置１５には、バイメタルを利用したサーモスタットが搭載されており、均熱層１４ａに接触している部分の温度が５０±５℃まで上昇すると電気回路を遮断し、３５±５℃まで降下すると電気回路を接続するように設定されている。さらに、この過昇温防止装置１５には、安全装置として１００℃で電気回路を遮断する温度ヒューズが内蔵されており、サーモスタットが故障した場合でも１００℃以上に温度が上昇しないようになっている。
【００２２】
以上のように構成された床暖房パネル１では、熱伝導性の良好な均熱層１４ａが線ヒータ１３と接触するように、線ヒータ１３の下側に配設されているので、線ヒータ１３の熱が均熱層１４ａを介して線ヒータ１３の存在しない部分まで良好に伝達され、床暖房パネル１の表面部分における温度むらが小さくなると共に、パネルの一部分において熱閉塞が起こった場合でも、その熱が均熱層１４ａによって周囲に拡散されるので、パネルの一部分における極端な温度上昇が抑制される。
【００２３】
また、均熱層１４ａによって熱が周囲に拡散されることにより、過昇温防止装置１５から離れた位置における異常な温度上昇を過昇温防止装置１５によって確実に検知することができるので、パネルに内蔵する過昇温防止装置１５の数を減らすことができ、床暖房パネル１の製品コストを抑えることができる。
【００２４】
また、この床暖房パネル１は、可撓性を備えたパネル基材１１とクッション材１４との協働作用によって床衝撃音に対する遮音性能を確保しているが、繊維を交絡させることによって形成された均熱層１４ａは伸張性を有しているので、均熱層１４ａがパネル基材１１の裏面に接着剤を介して貼着されていても、パネル基材１１の裏面に形成された溝１２ａ部分の変形が阻害されにくく、溝１２ａを形成することによってパネル基材１１に付与された初期の可撓性がそのまま維持されるので、均熱層１４ａを設けない場合と同様の遮音性能を維持することができる。
【００２５】
さらに、この床暖房パネル１では、クッション材１４が線ヒータ１３と接触する熱伝導性に優れた均熱層１４ａの下側に断熱性能に優れた緩衝層１４ｂを備えているので、緩衝層１４ｂによって線ヒータ１３の熱が下方側に拡散されることが防止され、パネル基材１１側に効率よく線ヒータ１３の熱を伝達することができるので、暖房効率が低下することもない。
【００２６】
なお、この実施形態では、均熱層１４ａと緩衝層１４ｂとが一体成形されたクッション材１４を使用しているが、図４に示すように、熱伝導性の良好な金属繊維（アルミニウム繊維、銅繊維）やカーボン繊維を交絡させることによって形成された均熱材（均熱層）２４と、ポリエステル繊維を交絡させることによって形成された緩衝材（緩衝層）２５とを接着剤によって相互に貼着することも可能である。但し、均熱材２４を緩衝材２５の上側に積層しなければならないことはいうまでもない。
【００２７】
また、上述したように、個別に形成された均熱材２４と緩衝材２５とを使用する場合は、図５に示すように、均熱材２４と緩衝材２５との間に線ヒータ１３を挟み込む構成を採用することも可能である。この場合も、均熱材２４がパネル基材１１の裏面に接触するように、緩衝材２５の上側に配設しなければならないことはいうまでもない。
【００２８】
さらに、均熱層を構成する均熱材と緩衝層を構成する緩衝材とを別体として形成する場合は、図６及び図７に示すように、均熱材２４ａを、熱伝導性の良好な金属繊維（アルミニウム繊維、銅繊維）やカーボン繊維によって形成されたメッシュ状のシート部材とし、図６に示すように、この均熱材２４ａと緩衝材２５との間に線ヒータ１３を挟み込んだり、図７に示すように、緩衝材２５の上に均熱材２４ａを貼着し、その上に線ヒータ１３を配設することも可能である。このように均熱材２４ａをメッシュ状にしておくとある程度の伸張性を確保することができるので、均熱材２４ａをパネル基材１１の裏面に貼着しても、パネル基材１１の可撓性が損なわれにくく、初期の遮音性能を確保することができるからである。さらに、均熱層を上下２層に分割して、上下の均熱層の間に線ヒータ１３を挟み込む構成を採用することも可能である。
【００２９】
また、上述したように、均熱材２４、２４ａと緩衝材２５との間に線ヒータ１３を挟み込む場合は、図５及び図６に示すように、過昇温防止装置１５を均熱材２４、２４ａの上面に接触させなければならないということはなく、過昇温防止装置１５を線ヒータ１３と共に均熱材２４、２４ａと緩衝材２５との間に挟み込む構成を採用することも可能である。
【００３０】
また、均熱層及び緩衝層が有する熱伝導性能、断熱性能及び遮音性能は、これらを構成するクッション材１４、均熱材２４、２４ａ、緩衝材２５等の形態によってそれぞれ変化するので、こういった各性能を総合的に勘案して均熱層及び緩衝層の厚みを適宜決定すればよい。
【００３１】
また、上述したクッション材１４の均熱層１４ａは、ポリエステル繊維に金属繊維やカーボン繊維を混在させることで熱伝導性を付与しているが、金属繊維やカーボン繊維のみによって均熱層１４ａを形成することも可能である。また、緩衝層１４ｂや緩衝材２５についても、上述したようなポリエステル繊維によって形成されたものに限定されるものではなく、必要な断熱性能及び遮音性能を確保することができるものであれば、種々の合成繊維を使用することが可能である。
【００３２】
また、上述した実施形態では、１枚の床暖房パネル１に対して２個の過昇温防止装置１５を設けているが、パネル基材１１の大きさや均熱層の熱伝導性能等によって、過昇温防止装置１５の必要設置個数が変化するので、十分な安全性が確保できる範囲内で、最小限の設置個数に設定することが望ましい。
【００３３】
また、上述した実施形態では、パネル基材１１の約半分の領域をそれぞれカバーするように２本の線ヒータ１３を配線し、各線ヒータ１３に対応して１個づつ設けられた過昇温防止装置１５によってそれぞれ個別に電気回路を遮断するようにしているが、こういった形態に限定されるものではなく、例えば、１本の線ヒータ１３でパネル基材１１の全領域をカバーし、２個の過昇温防止装置１５のいずれか一方が作動することによってパネル基材１１の全領域の加熱を停止させるような構成を採用することも可能である。
【００３４】
また、上述した実施形態では、線ヒータ１３を、その直線部分がパネル基材１１の裏面に形成された溝１２ａに対して平行（パネル基材１１の幅方向）に延びるように配線しているが、ヒータパターンは特に限定されるものではなく、例えば、線ヒータ１３の直線部分が溝１２ａに対して直交方向に延びるように配線することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる床暖房パネルの一実施形態を示す断面図である。
【図２】同上の床暖房パネルを示す分解断面図である。
【図３】同上の床暖房パネルにおける線ヒータの配線状態を示す平面図である。
【図４】他の実施形態を示す断面図である。
【図５】他の実施形態を示す断面図である。
【図６】他の実施形態を示す断面図である。
【図７】他の実施形態を示す断面図である。
【図８】従来例を示す断面図である。
【図９】他の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１床暖房パネル
１１パネル基材
１２ａ溝（切込）
１３線ヒータ
１４クッション材
１４ａ均熱層
１４ｂ緩衝層
１５過昇温防止装置
２４、２４ａ均熱材（均熱層）
２５緩衝材（緩衝層）

Claims

裏面に複数の溝が形成された木質板からなる基材層と、
前記基材層の裏面側に所定のヒータパターンで配線される線ヒータと、
前記線ヒータの下方側に積層される、断熱性能を有する緩衝層とを備えた床暖房パネルにおいて、
前記線ヒータと接触するように、前記線ヒータの下側に熱伝導性が良好で伸張性を有する均熱層を設けたことを特徴とする床暖房パネル。
前記均熱層が、金属繊維及び／またはカーボン繊維を交絡させた繊維集合体によって形成されている請求項１に記載の床暖房パネル。
前記緩衝層が繊維を交絡させた繊維集合体によって形成されており、
前記均熱層は、前記線ヒータと接触する前記緩衝層の上層部分を構成する繊維として金属繊維及び／またはカーボン繊維を使用することで、前記緩衝層に一体的に形成されている請求項１に記載の床暖房パネル。
前記均熱層が、金属繊維及び／またはカーボン繊維からなるメッシュ部材によって形成されている請求項１に記載の床暖房パネル。
接触部分の温度が所定温度以上に上昇したときに、前記線ヒータと電源との電気的接続を強制的に遮断する過昇温防止装置を、前記均熱層に接触させるように内蔵した請求項１、２、３または４に記載の床暖房パネル。