JP4185867B2

JP4185867B2 - 床暖房装置

Info

Publication number: JP4185867B2
Application number: JP2004035025A
Authority: JP
Inventors: 光一渡辺
Original assignee: 株式会社ノダ
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2024-02-12
Also published as: JP2005226906A

Description

本発明は、床暖房装置に関するものである。

従来、床暖房装置としては、たとえば下記特許文献１に記載されるように、内側を矩形状に切り取った中間敷きを床基体上に敷き詰め、この切り取り部分に電気カーペット本体を置き、さらに、この電気カーペット本体および中間敷きの上に上敷きを敷き詰めて構成されるものが知られている。この従来技術では、電気カーペットのオン・オフスイッチ、暖房の強弱、加熱箇所の選択などを行うためのコントローラが、電気コードを介して、その本体から離れた位置に設けられる。
特開平９−１３７９５４号公報

また、別の床暖房装置として、下記特許文献２には、下面にアルミニウム箔を接着した方形状の珪酸カルシウム板の上面に、サーモスタットにより設定温度に制御されるシート状発熱体を接着し、その上面にガラス繊維を格子状に繊成したガラスシートを接着し、さらにその上面に肉薄の自然石板または擬石板を接着して構成されるものが知られている。サーモスタットはシート状発熱体に設けられた電気コードに接続されている。

床暖房装置を部屋に設置するには、たとえば、電気カーペットやシート状発熱体などの発熱体の敷設、発熱体の通電試験、発熱体上への仕上げ床板の敷設、コントローラの取付・配線などの工事を伴い、大工が行う大工工事と、有資格者でなければ行うことができない電気工事とが含まれ、しかもこれらが錯綜して行われることが多いため、互いの進捗状況を見計らって作業を行わなければならず、効率が悪いものであった。

したがって、本発明の目的は、大工工事および電気工事を含む種々の工事が要求される床暖房装置の設置において、電熱マットの敷設から床仕上げまでの一連の作業を大工工事だけで一貫して行うことができるような新規の構成を有する床暖房装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、電気ヒーター線を蛇行状に設けた電熱マットと、電熱マット上に設けられる暖房用床板と、電熱マットを制御するコントローラと、電熱マットとコントローラとを電気的に接続するケーブルと、コントローラを介して電熱マットに通電試験用の電力を供給する先端プラグ付の電源コードとを備えた床暖房装置であって、少なくとも暖房用床板の下面に配される部分のケーブルは、細長状の弾力性を有するマット上に配線コードが直線状に配置され、その表面に熱分散性シートが積層一体化されたものであることを特徴とする。

配線ボックスとコントローラとを連結するケーブルは、電熱マット側ケーブルとコントローラ側ケーブルとを有してなり、これらケーブル同士が相互に直接接続可能であり、また、別途用意した延長ケーブルを介しての接続も可能である。本発明においては、暖房用床板の下面、即ち、配線ボックスから暖房用床板の下面を経由し壁内に至る部分のケーブルが、細長状のマット上に配線コードが直線状に配置され、その表面にアルミ箔等の熱分散性の優れたシートを積層一体化されたものを用いる。このように積層一体化されたケーブルを使用することにより、ケーブルを梱包してある間に折り曲げられた部分が波打ったり、配線の際にねじ曲がったりすることを防止することができる。

電熱マットは、弾力性を有するマット上に電気ヒーター線を蛇行状に配置してなる。さらに電気ヒーター線に沿って同じく蛇行状に感熱線を設けることが好ましい。感熱線を設けることにより、電気ヒーター線の過熱を防止することができる。マット内を蛇行状に配線される電気ヒーター線および感熱線は、電熱マットに設けられる配線ボックスに出入する。電熱マットには、さらに、電気ヒーター線および感熱線と重ならない位置において細長状または短冊状の薄板（小根太）を電熱マット上に設けておくことが好ましく、これにより上からの荷重がヒーター線や感熱線に直接作用することを防止して、ヒーター線および感熱線を保護する。

電熱マットの周囲には、小根太と略同厚の周辺パネルが配される。また、電熱マットの上には暖房用床板が敷設される。暖房用床板は、少なくとも電熱マットの上に敷設されるものであり、周辺パネルに跨って、あるいはさらに周辺パネル上にも暖房用床板が敷設されても良い。

配線ボックスは、電熱マット側ヒーター線および感熱線を、通常の電気配線材料で形成されるケーブルに電気的に接続する切替手段としての役目をも果たす。

コントローラは、電熱マットのオン・オフ、暖房の強弱、加熱箇所の選択、ヒーター線の過熱防止などの制御を行う。また、コントローラからは電熱マットに通電試験用の電力を供給する電源コードが引き出され、電源コードの先端にはプラグが設けられているので、電気工事の資格を持たない大工が電熱マットを敷設した後に、引き続き、プラグを別途準備した工事用コンセントに差し込むことによって通電試験を行うことができる。電源コードが連結するコントローラ側にはスクリューレス端子を設けると良い。こうすると、大工が電熱マットの通電試験を行った後、電気工事者が電気配線工事を行うときに電源コードを簡単に外すことができ、作業効率が向上する。

また、電熱マットとコントローラとを電気的に接続するケーブルに、着脱自在なコネクタを設けることにより、電気の有資格者でない者でも電熱マットとコントローラとをケーブルで連結することができる。さらに、コントローラから引き出される電源コードのプラグが設けられているので、このプラグを介して電源に接続することにより、電気の有資格者でない者でも電熱マットの通電試験を行うことができる、したがって、電熱マットの敷設から床仕上げまでの一連の作業を大工工事だけで一貫して行うことができる。

電熱マットとコントローラは、ケーブル端部にコネクタを設けることにより、簡単に接続及び取り外すことができる。電熱マットを下地材上に位置決めするとともに、周辺パネルを切り欠くこと等により設けたケーブル収容溝に沿って配線して壁内に導き、この壁内で電熱マット側ケーブルをコントローラ側のケーブルとコネクタを介して電気的に接続するための結線作業も容易になる。

また、延長ケーブルを別途準備して、この延長ケーブルおよびコネクタを介して電熱マット側ケーブルとコントローラ側ケーブルとを電気的に接続するようにすれば、コントローラを任意の箇所に取り付けることができるので、使い勝手が良い。

また、電熱マットまたはコントローラが故障したときは、故障した側のケーブルをコネクタから外すことでその機器または部品を取り外して修理することができる。

本発明によれば、少なくとも暖房用床板の下面に配線される部分のケーブルが、細長状のマット上に配線コードが直線状に配置され、その表面にシートが積層一体化されたものを使用することにより、ケーブルを梱包してある間に折り曲げられた部分が波打ったり、配線の際にねじ曲がったりすることを防止することができる。さらに、コントローラから電熱マットに通電試験用の電力を供給する電源コードが引き出され、電源コードの先端にはプラグが設けられているので、電気工事の資格を持たない大工が電熱マットを敷設した後に、引き続き、プラグを別途準備した工事用コンセントに差し込むことによって通電試験を行うことができ、大工工事だけで電熱マットの敷設から床仕上げまでの施工を一貫して行うことができる。

以下、本発明に関わる床暖房装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図１〜１０において、同一または同等部分には同一符号を付けて示す。

図１〜図１０を参照して、この床暖房装置は、各々電気ヒーター線が蛇行状に設けられた一対の電熱マット１ａ，１ｂが左右対称に設けられてなる電熱マット１と、この電熱マット１の上に敷設される暖房用床板２と、電熱マット１を制御するコントローラ３と、電熱マット１とコントローラ３とを電気的に接続するケーブル５，２０とを備えている。コントローラ３からは電源コード７が引き出され、電源コード７の先端にはプラグ８が設けられる。電源コード７は、コントローラ３に設けられたスクリューレス端子に抜き差し可能に接続されており、最終的に電気工事者が電気配線工事を行うときに簡単に取り外すことができる。

電熱マット１（１ａ，１ｂ）は、弾力性を有する不織布１１を基材とし、この上に電気ヒーター線１２および感熱線１３を貼着し、さらにこれらの上に接して熱分散性シート１４を積層して構成されている（図６）。熱分散性シート１４の一例は、不織布などで構成されるシート１４ａの表面に熱伝導性および可撓性を有するアルミニウム箔１４ｂを積層貼着一体化した表面２層構造である（図７）。熱分散性シート１４は、ヒーター線１２および感熱線１３を介して不織布１１の全面に設けられ、ヒーター線１２が発生した熱を平面的に分散させて効率よく暖房用床板２に伝達させるために用いられる。

電熱マット１（１ａ，１ｂ）には、縦長状の薄板である複数の小根太１５が互いに平行に接着されている。小根太１５は細長状または短冊状であって、電熱マット１の表面に設けられている熱分散性シート１４と暖房用床板２との間に設置される。小根太１５の材質としては、合板、木質板、木質繊維板（ＭＤＦなど）、木削片板、単板積層板などの木質系を使用することができる。さらに、小根太１５は、ヒーター線１２および感熱線１３と重ならないように配置され、熱分散性シート１４および不織布１１を介して木ねじ（ビス）１６により下地材１７に固定される（図６）。この場合、不織布１１が弾力性を有するので、小根太１５の下に位置する不織布１１は圧縮された状態にある。小根太１５は、電熱マット１の中心に対して点対称の位置関係にあり、また、電熱マット１の縁を基準にして図示のように千鳥状に配置される。下地材１７の材料は、たとえば合板、木質板、木質繊維板（ＭＤＦなど）などの木質系を使用し、その厚みはたとえば１５ｍｍである。下地材１７は根太２６上に敷設され、根太２６間には断熱材２７が充填されている。

電熱マット１のヒーター線１２は、小根太１５，１５間に蛇行状に貼着される（図５）。感熱線１３（図５には図示せず）は、小根太１５の近傍で且つヒーター線１２に沿って設けられるが、ヒーター線１２と重ならないように配置される（図６）。感熱線１３は、ヒーター線１２による異常過熱を感知し防止する作用を果たす。

暖房用床板２は基材の表面に化粧材を貼着して構成され、その長手方向に沿って雄実２ａおよび雌実２ｂが形成されている（図４、６）。基板は、合板、木質板、木質繊維板（ＭＤＦなど）、木削片板、単板積層板などの木質系、スチロール樹脂板、塩化ビニル樹脂板、強化プラスチック板、発泡スチロール樹脂板、発泡ウレタン樹脂板などの合成樹脂系、または木質系と合成樹脂系との複合積層板などからなる。このような基板上に貼着する化粧材としては、天然木材を切削して得られる天然突板、人工突板、不織布、紙、合成樹脂シートなどを用いることができ、可撓性を有する材料のシートに各種模様を印刷したものを用いてもよい。化粧材として用いる合成樹脂シートとしては、たとえばオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などを用いることができる。化粧材の厚さはたとえば０．０５〜１ｍｍの範囲で決定される。

一例として、９ｍｍ厚の合板を基材としてその表面に上記のような任意化粧材を貼着して得られる化粧板を暖房用床板２として用いることができる。電熱マット１が施工されない部分には、電熱マット１の厚み（この実施状態では３ｍｍ）と同厚の合板からなる周辺パネル１０が下地材１７上に枠状に施工される。

前述のように暖房用床板２の厚さは９ｍｍであるが、その下方に設けられる小根太１５および電熱マット１の合計厚（より厳密に言えば、小根太１５の下方に不織布１１と熱分散性シート１４が重なり合って不織布が圧縮された状態で配置されたときのこれらの合計厚）が３ｍｍとなるように設定されているので、下地材１７表面から暖房用床板２表面までの見掛け上の厚さは１２ｍｍとなる。また、この実施形態においては、下地材１７上に電熱マット１を取り囲むように枠状に合板などからなる周辺パネル１０（図３では斜線部）が配置されており、この周辺パネル１０の厚さが３ｍｍとされることによって、周辺パネル１０と暖房用床板２の合計厚が１２ｍｍとなり、電熱マット１上に施工される暖房用床板２と周辺パネル１０上に施工される暖房用床板２の表面が面一になる。周辺パネル１０が暖房用床板２の四周縁に略密接して設けられることにより、床板の耐荷重性や耐キャスター性が良好となる。

電熱マット１を構成する左右一対の電熱マット１ａ，１ｂには一つの共通の配線ボックス９が設けられて、配線ボックス９からケーブル２０が引き出されている。ケーブル２０には、ヒーター線、温度感知線、信号線など複数本のコードが必要であり、それらの接合作業を確実且つ簡単に行うために、コネクタ６による接続方法が採用されることが好ましい。

図１に示す実施例では、配線ボックス９とコントローラ３とを連結するケーブルは、電熱マット側ケーブル２０とコントローラ側ケーブル５とからなる。これらケーブル端部に設けたコネクタ６により相互に直接接続されている。また、別途用意した延長ケーブルを介しての接続も可能である。実施例においては、配線ボックス９から暖房用床板２の下面を経由し壁内に至る部分の電熱マット側ケーブル２０が、細長状の弾力性を有する不織布等からなるマット２０ａを基材とし、この上に配線コード２０ｂが直線状に配置され、さらにこれらの上に接して熱分散性のシート２０ｃを積層して構成されている（図１０）。これら、マット２０ａ、配線コード２０ｂ及びシート２０ｃの合計厚が、周辺パネル１０の厚さと同等以下となるように設定される。

シート２０ｃの一例は、不織布などで構成されるシートの表面に熱伝導性および可撓性を有するアルミニウム箔を積層貼着一体化した表面２層構造である。このシート２０ｃは電熱マット１を構成する熱分散性シート１４と同様のものを使用することができる。また、図１０に示すケーブルは４本の配線コードが一体になった幅広平坦形状のものがマット２０ａ上に配置されているが、これに限定されず、例えば２本の配線コードが一体になった一般的な配線コード２組をマット２０ａ上に並列直線状に配置することもできる。

このように、細長状のマット２０ａ上に配線コード２０ｂが直線状に配置され、その表面にシート２０ｃが積層一体化されたものを使用することにより、本発明の床暖房装置が梱包される際に、ケーブルが折り曲げられた状態で梱包されるが、この折り曲げ部分が施工の際に波打ったり、配線の際にねじ曲がったりすることにより、周辺パネル１０の厚さを超えて表面側に突出することを防止することができる。さらに、施工も容易に行うことができる。

ケーブル２０の配線に際しては、配線ボックス９およびコントローラ３の位置などに応じて配線経路を決定し、この配線経路に沿って周辺パネル１０を切り欠いて形成したケーブル収容溝２４に電熱マット側ケーブル２０を収容する。床暖房装置が設置される部屋の収納家具や開口部などの配置その他の諸条件によって、配線ボックス９からケーブル導出口に至る斜行状のケーブル配線経路となるようにケーブル収容溝２４を形成しても良い。

ケーブル収容溝２４は、周辺パネル１０を表裏に貫通するものとして形成されている。前述のように周辺パネル１０は、この実施形態では３ｍｍ厚であるので、カッター等により切削することで簡単に形成することが可能である。また、周辺パネル１０を下地板１７上に固定する際に隙間を開けることによりケーブル収容溝２４を形成することもできる。電熱マット側ケーブル２０は幅広平坦形状であるので、その幅よりも若干広い幅にケーブル収容溝２４を形成しておけば、３ｍｍ厚のケーブル収容溝２４内に完全に収容させることができる。

上述のようにして配線ボックス９からケーブル収容溝２４内を配線された電熱マット側ケーブル２０は、壁内に導かれる。この実施形態における壁３０は、間柱３１等の壁下地上に壁材３２を施工し、その下端に幅木３３を釘３４で固定した構成を有するものとして示される。（図８）壁内では、ケーブル端部に設けたコネクタ６によりコントローラ側ケーブルとの接続を行うことができる。また、壁３２の下端部は電熱マット側ケーブル２０とコントローラ側ケーブル５との接続を行う部分に切り抜き口３５を形成し、その室内側に幅木３３を取り外し可能に取り付けることにより、切り抜き口３５を通してケーブルの接続作業あるいは取り外し作業を室内側から行うことができる。

以上のように構成される床暖房装置の施工は次の順序で行うことができる。

（１）まず、暖房床を施工する箇所に下地材１７を貼る。

（２）部屋の大きさと暖房所要箇所を考慮して下地材１７上に施工すべき電熱マット１（１ａ，１ｂ）の位置を決め、これに応じて配線ボックス９を取り付けるための孔２２（図８）を下地材１７にあけ、電熱マット１を所定位置に配置する。電熱マット１にはあらかじめ小根太１５が取り付けられているので、小根太１５から下地材１７にビス１６を打ち込むことにより、電熱マット１を所定位置に固定することができる（図６）。

（３）電熱マット１の周囲に周辺パネル１０，１０・・・を下地材１７上に施工する。周辺パネル１０の施工は、接着剤、両面テープ、釘打ち、その他任意の固着手段を用いて行うことができる。

（４）配線ボックス９を下地材１７の孔２２内に取り付ける。

（５）配線ボックス９から引き出されるケーブル２０の配線経路を決定し、これに基づいて周辺パネル１０をカッターなどで切り欠いて、配線ボックス９から壁内に至るケーブル収容溝２４を形成する。

（６）電熱マット側ケーブル２０をコントローラ３から引き出されるコントローラ側ケーブル５の先端のコネクタ６に連結する。

（７）コントローラ３の操作を介して電熱マット１の通電試験を行い、電熱マット１が正常に作動することを確認する。

（８）壁側から順次に暖房用床板２を施工する。暖房用床板２の施工は、接着剤、両面テープ、雄実２ａ部分での釘打ち、その他任意の固着手段を用いて行うことができる。部屋の隅に施工する床板（周辺床板）については、その使用枚数を決定し、雄実またが雌実のいずれか一方を切除するとともに幅調整を行っておき、雄実側を切除した最外側用の床板（図１の最左列に示される周辺床板１８）の切除端面を壁下地３１に突き当てるようにして最初に施工した後、順次に実嵌合により所定枚数を施工する。

（９）周辺床板１８の雌実に暖房用床板２の雄実２ａを嵌合することによって暖房用床板２を施工し（図１、２）、さらに暖房用床板２同士を雄実２ａと雌実２ｂとの嵌合を介して所定列数の暖房用床板２を順次横継ぎ施工する（図４）。暖房用床板２の施工は、小根太１５が存在する位置において雄実２ａに釘３６（図６）を打ち込んで小根太１５および下地材１７に固定することによって行うことが好ましい。このとき、小根太１５上に接着剤を塗布しておき、釘と接着剤の併用によって暖房用床板２を固定するようにしてもよい。

（１０）最後に壁材３２および幅木３３を施工して、床暖房装置の施工が完了する。

上記のように、この床暖房装置は、大工工事だけで電熱マットの敷設から床仕上げまでの施工を一貫して行うことができ、従来技術のように電気工事との錯綜や干渉を排除して、短期間に効率的に工事を完了させることができる。

床暖房装置の施工完了後、コントローラ３を壁に取り付けるときは、電源コードをコントローラ３のスクリューレス端子から抜いて外し、代わりに、あらかじめ壁内に配線しておいた電源配線を接続する本工事を行った後、コントローラ３を壁に固定する。

本発明による床暖房装置の一実施形態を床板の施工途中の状態で示す斜視図である。床暖房装置の施工状態を示す平面図である。図２から暖房用床板を除いた状態の平面図である。図２におけるＦ−Ｆ拡大断面図である。図２における電熱マット部分の詳細図である。小根太部分の施工状態を示す切断図である。熱分散性シートの断面図である。ケーブル配線経路に沿った切断図である。ケーブル配線路に沿った平面図である。ケーブルの斜視図である。

符号の説明

１（１ａ，１ｂ）電熱マット
２暖房用床板
３コントローラ
７電源コード
８プラグ
９配線ボックス
１０周辺パネル
１２電気ヒーター線
１５小根太
１７下地材
１９孔
２０電熱マット側ケーブル
２０ａ細長状のマット
２０ｂ配線コード
２０ｃシート
２４ケーブル収容溝

Claims

電気ヒーター線を蛇行状に設けた電熱マットと、電熱マット上に設けられる暖房用床板と、電熱マットを制御するコントローラと、電熱マットとコントローラとを電気的に接続するケーブルと、コントローラを介して電熱マットに通電試験用の電力を供給する先端プラグ付の電源コードとを備えた床暖房装置であって、少なくとも暖房用床板の下面に配される部分のケーブルは、細長状の弾力性を有するマット上に配線コードが直線状に配置され、その表面に熱分散性シートが積層一体化されたものであることを特徴とする床暖房装置。