JP4188186B2 - Floor heating system - Google Patents
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Description
この発明は、とくに一般住宅の各部屋を床暖房によって暖房する際に用いて好適な床暖房装置に関する。 The present invention relates to a floor heating apparatus suitable for use in heating each room of a general house by floor heating.
近年、室内を暖房する暖房装置として、人体にやさしく、大気を汚染しないことから、電気を用いて発熱させる複数枚のプレート状ヒーターから成る面状発熱体を用いた床暖房装置が注目されている。 2. Description of the Related Art In recent years, floor heating devices using planar heating elements composed of a plurality of plate-like heaters that generate heat using electricity have attracted attention as heating devices that heat indoors because they are friendly to the human body and do not pollute the atmosphere. .
このような床暖房装置として、以下に示す特許文献1のものが公知である。 As such a floor heating apparatus, the thing of the patent document 1 shown below is well-known.
この特許文献に示されたものは複数の発熱シートを床下地材(断熱材)と床材との間にサンドイッチ状に挟んで設置するものであるが、現場で床下地材と床材の間に発熱シートを敷設したり、床下地材に発熱シートの導線を逃がす溝を刻設したりする材料や手間を要することから設置費用が嵩むという問題があり、今ひとつ普及を見ていない。 In this patent document, a plurality of heat generating sheets are sandwiched between a floor base material (heat insulating material) and the floor material, and installed between the floor base material and the floor material on site. In addition, there is a problem that the installation cost increases because it requires materials and labor to lay a heat generating sheet or to engrave a groove in the floor base material to escape the lead of the heat generating sheet.
そこで、この発明の目的は、単に部屋の床上に敷設すればそれで床暖房が可能となるように構成することによって、設置費用が安価で済む床暖房装置を提供せんとするにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a floor heating apparatus that can be installed at low cost by constructing it so that floor heating is possible by simply laying it on the floor of a room.
上述した目的を達成するためにこの発明は、床上に敷設される鉄粉とアスファルトを主原料とした床安定シートと、この床安定シートの上面に敷設した複数枚のシート状ヒーターから成る面状発熱体と、この面状発熱体の上面を覆うフロアーシートと、を含み、前記床安定シートと面状発熱体とフロアーシートの全部或は一部を互いに接着することによって、各部屋の大きさに合わせた可撓性と一体性を有するシート状に構成すると共に、前記床安定シートと前記フロアーシートを複数枚用いる場合には、隣接するシート同士を耐熱テープで繋げると共に、前記床安定シートと前記フロアーシートを互いの耐熱テープが交わる方向に配置することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a sheet-like sheet comprising a floor-stabilizing sheet mainly composed of iron powder and asphalt laid on the floor, and a plurality of sheet-like heaters laid on the upper surface of the floor-stabilizing sheet. A heating element and a floor sheet covering the upper surface of the planar heating element, and by adhering all or a part of the floor stabilizing sheet, the planar heating element and the floor sheet to each other, the size of each room In the case of using a plurality of the floor stabilizing sheet and the floor sheet, the adjacent sheets are connected with a heat-resistant tape, and the floor stabilizing sheet and The floor sheet is disposed in a direction in which the heat-resistant tapes intersect each other .
その際にこの発明は、前記床安定シートは、鉄粉とアスファルトを均一に捏練した上で、圧延ローラによりシート状に形成することができる。 In this case, according to the present invention, the floor stabilizing sheet can be formed into a sheet shape by a rolling roller after uniformly kneading iron powder and asphalt.
この発明はまた、前記床安定シートと、前記面状発熱体と、前記フロアーシートとを、耐熱性の両面テープを用いて互いに接着させることができる。 According to the present invention, the floor stabilizing sheet, the planar heating element, and the floor sheet can be bonded to each other using a heat-resistant double-sided tape.
この発明はさらに、前記シート状の床暖房装置の縁部は、床安定シートとフロアーシートの縁部が直に接着することによって構成することができる。 Further, according to the present invention, the edge of the sheet-like floor heating device can be configured by directly bonding the edges of the floor stabilizing sheet and the floor sheet.
この発明に係る床暖房装置は、可撓性を有する一枚のシート状に構成したので、既存の床を何ら改修することなく、単に床上に敷設して電源に接続するだけで床暖房が可能となるものであり、その際に床安定シートをある程度の重量のあるもので構成すると、シート全体が床上に安定し、よれたり、しわが寄ったりすることがないという効果を奏し得る。 Since the floor heating apparatus according to the present invention is configured as a single sheet having flexibility, floor heating is possible by simply laying the floor on the floor and connecting it to a power source without modifying the existing floor. In this case, if the floor stabilizing sheet is composed of a certain amount of weight, the entire sheet is stabilized on the floor, and there is an effect that the sheet is not kinked or wrinkled.
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1において、部屋1は、床材2上に一枚のシート状を呈した床暖房装置3を敷設し、導線3aを電源へ接続することによって、床暖房が可能となっている。
In FIG. 1, a room 1 can be heated by laying a
この床暖房装置3は、とくに、図2に示したように、可撓性を有する床安定シート4と、複数枚の同じく可擁性を有するシート状ヒーター5aから成る面状発熱体5と、同じく可撓性を有するフロアーシート6から成り、2枚の床安定シート4とフロアーシート6との間に面状発熱体5を挟んで重ね合わせて互いを接着することにより、可撓性を有する一枚のシート状に形成されている。
In particular, as shown in FIG. 2, the
床安定シート4は、鉄粉と液状のアスファルトとを均一に捏練した圧延ロールで圧延することによりシート状に形成したものであり、鉄粉を少なくとも30%前後含んでおり、約1.5mm厚で3坪の大きさにすると、約60kgの重さとなって、床上にしわが寄ったり、めくれ上がることなく安定した状態で敷設展延される。 The floor stabilizing sheet 4 is formed into a sheet by rolling with a rolling roll in which iron powder and liquid asphalt are uniformly kneaded, and contains at least about 30% of iron powder, about 1.5 mm. When it is 3 tsubo in thickness, it weighs about 60 kg, and it is laid and spread in a stable state without wrinkling or turning up on the floor.
シート状ヒーター5aは、全てPTC導電性塗料を含浸させた上で、乾燥、加熱加工して作成した綿帛を基材としたもので、幅117mm、長さ2650mm、厚さ0.5mm、長手方向両端部に104mmの幅を空けて0.2mm程度の銅線を14本ずつ織り込んだ電極を平行に配置し、さらに図示してないが、基材の両面をポリプロピレンフィルム等でラミネートしたものを用いた。
The
このシート状ヒーターは、PTC導線特性を有し、このPTC導電特性を有するものは、大電流の通過時に電気抵抗が増して電流ひいては発熱量が減少する自己温度制御特性を示すことから、床暖房装置の面状発熱体を構成するシート状ヒーターとして最も好ましい発熱シートである。かかるシート状ヒーターを用いることにより、該シート状ヒーターの温度が短絡等の事故のない場合、実用上又は安全上の上限値を超える温度にまで上昇する危険はなくなり、ニクロム線を使ったシート状ヒーターと違って、複雑な加熱防止機構が不要となる利点を有することになる。 This sheet-like heater has PTC conducting characteristics, and those having the PTC conducting characteristics exhibit self-temperature control characteristics in which the electrical resistance increases when a large current passes and the current and thus the heat generation amount decreases. It is the most preferable heating sheet as a sheet heater constituting the sheet heating element of the apparatus. By using such a sheet heater, when the temperature of the sheet heater does not cause an accident such as a short circuit, there is no danger of rising to a temperature exceeding the practical or safety upper limit, and a sheet form using nichrome wire Unlike a heater, there is an advantage that a complicated heating prevention mechanism is not required.
尚、シート状ヒーター5aは、上述したもの以外のものを使用することが可能である。
In addition, the sheet-
例えば布帛としては、ポリエステル系繊維の他に、PTC導線性塗料を塗布、或は含浸させた綿、ポリアミド系繊維、アクリル系繊維、ビニロン系繊維等、又はこれらのうち少なくとも1種を含む紡績糸、又は混繊糸等よりなる繊維糸条を経糸及び/又は緯糸に配し、その経糸及び又は緯糸の一部に銅線又はこれに代わる良導電性線条物を所定間隔で配置した繊維織物が挙げられる。加熱方法としては、例えば、遠赤外線照射、マイクロウエーブ照射、誘電加熱等が利用できるが、これらに限定されるものではなく、適切な温度管理が可能なものであればよく、また、PTC導電性塗料の溶媒の発散速度に塗膜の表面と内部とで差ができない方法が好ましい。 For example, as a fabric, in addition to a polyester fiber, cotton, polyamide fiber, acrylic fiber, vinylon fiber, etc. coated with or impregnated with a PTC conductive paint, or a spun yarn containing at least one of them Or a fiber fabric in which fiber yarns made of mixed yarn or the like are arranged on warps and / or wefts, and copper wires or good conductive filaments in place of them are arranged at predetermined intervals on a part of the warps and / or wefts Is mentioned. As a heating method, for example, far-infrared irradiation, microwave irradiation, dielectric heating and the like can be used, but the heating method is not limited to these, and any suitable temperature control can be used. A method in which the difference between the coating film's solvent divergence rate and the inside of the coating film is not preferred.
この際使用されるPTC導電性塗料としては、米国特許第5,556,576号明細書に記載されているものが典型的に用いられる。すなわち、次の順序の工程により製造される導電性塗料である。(1)加熱された攪拌容器に芳香族の溶剤を入れ、40〜60℃の温度まで加熱する。(2)熱可塑性樹脂、未硬化の熱硬化性樹脂及びエラストマーより選ばれた基板形成物質を、後の工程における導電性物質の25〜40重量%加える。(3)添加される導電性粉体の25〜40重量%のパラフィンを添加し、すべての固形分が溶解するまで、撹粋を続ける。(4)黒鉛、カーボンブラック、金属粉等から選択された導電性微細粉体を加え、滑らかなペーストが形成されるまで撹拝する。(5)そのペーストを、導電性微細粉体の実質的に均一な分散体となるまで混練する。このようにして得たPTC導電性塗料は、布帛や繊維に塗布したり、浸漬させたりして用いることになる。次に、フロアーシート6としては、市販されている例えば南海アートフロアー21のような床暖房対応品を使用し、厚さ3mm程度が望ましいが、この厚さのものに限定されない。6mm、9mm、12mmというように現場に応じて選択できる。 As the PTC conductive paint used at this time, those described in US Pat. No. 5,556,576 are typically used. That is, it is a conductive paint manufactured by the following sequence of steps. (1) An aromatic solvent is put into a heated stirring vessel and heated to a temperature of 40 to 60 ° C. (2) A substrate forming material selected from a thermoplastic resin, an uncured thermosetting resin and an elastomer is added in an amount of 25 to 40% by weight of the conductive material in the subsequent step. (3) Add 25-40% by weight paraffin of the conductive powder to be added and continue stirring until all solids are dissolved. (4) Add conductive fine powder selected from graphite, carbon black, metal powder, etc. and stir until a smooth paste is formed. (5) The paste is kneaded until it becomes a substantially uniform dispersion of conductive fine powder. The PTC conductive paint obtained in this manner is used by being applied to or dipped in a fabric or fiber. Next, as the floor sheet 6, a commercially available floor heating compatible product such as the Nankai Art Floor 21 is used, and a thickness of about 3 mm is desirable, but the floor sheet 6 is not limited to this thickness. 6 mm, 9 mm, and 12 mm can be selected according to the site.
そして、とくに図3に示したように、床暖房装置3の各シート状ヒーター5aから成る面状発熱体5へ電流を流すラミネート加工した平線7,7と、各シート状ヒーター5aの銅線8,8との間に、鳩目加工によって、薄板状のヒーター短絡保護用のヒューズ9,9が接続されている。
Then, as shown in FIG. 3 in particular, laminated flat wires 7 and 7 for passing a current to the
このヒューズ9は、とくに図4に示したように、両端部に設けた幅広の端子部10a,10aに鳩目取付用の透孔10b,10bを設け、各端子部10a,10a間に長手方向に伸びる長孔11aを有する幅狭の溶断部11を一体的に設けたヒューズ本体10と、さらに各端子部10a,10aの一部と溶断部11を貼着被覆した例えば雲母フィルム(商品名:マイカ粘着テープ)から成る耐火フィルム12とで構成されている。
As shown in FIG. 4, the
ヒューズ本体10の材料は、洋白(鉛、錫、銅の合金)を用いているが、このものに限定されず、必要に応じて燐青銅、その他の銅合金、鉛、錫、アルミニウム等を単体で或は適宜組み合わせて合金として用いることができる。耐火フィルム12は、雲母フィルム(商品名:マイカ粘着テープ)が好適であるが、これ以外に耐熱温度500℃以上の耐熱フィルムやテープ等を用いることができる。尚、ヒューズ9の部分も、図示してないがポリエステルフィルムのような絶縁性フィルムや絶縁性塗料で絶縁される。
The material of the
この発明に係る床暖房装置3は、床安定シート4と、同一方向に並べた複数枚のシート状ヒーター5aから成る面状発熱体5と、フロアーシート6と、を互いに重ね合わせて1枚の可撓性を有するシート状に形成してあるが、接着方法としては、各シート4,6と面状発熱体5をほぼ同一の大きさに構成して重ね合わせて耐熱性の両面テープで接着するものと、図5に示したように、床暖房装置15を、面状発熱体16を床安定シート17とフロアーシート18の間に包み込むようにして、床安定シート17とフロアーシート18の各縁部17a,18aを接着するように構成しても良い。
The
また、図6に示したように、床暖房装置20を各々全体として一枚の床安定シート21とフロアーシート22を構成するのに複数枚のシートを用いる場合には、面状発熱体23に対し互いの展延方向を変えて互いが直交する方向に重ね合わせることが好ましい。
In addition, as shown in FIG. 6, in the case where a plurality of sheets are used to form the
この発明は以上のように構成したので、可撓性を有し、例えば6畳間や8畳間といった小さな部屋の場合には、予め工場で部屋の大きさに合わせて床暖房装置3を作って現場へ運び、部屋に敷設した上で、シート状ヒーター5aから成る面状発熱体5より導出した導線3aを電源へ接続するだけで床暖房が可能となるものであり、従来のもののように既存の床を傷つけたり、加工したりする必要がないので、安価に床暖房装置を設置することが可能となるものである。
Since the present invention is configured as described above, it has flexibility. For example, in the case of a small room such as a space between 6 tatami mats and 8 tatami mats, the
さらに、部屋が15畳、20畳といったように広く、現場で敷設工事をする場合でも、既存の床に加工を施す必要はないので、現場工事が簡単である。 Furthermore, even if the room is large, such as 15 tatami mats and 20 tatami mats, and laying work is performed on site, it is not necessary to process the existing floor, so that site construction is simple.
部屋が広い場合には、現場でシート状に形成しても良いが、予め工場で複数枚のシート状に構成したものを現場へ運び、床材2上に敷設して互いを電気的に及び物理的に接続するようにしても良い。いずれにしても、単に床材2上へ敷設するのみで良いので、従来公知のものよりは施工が簡単なので設置費用を安価に抑えることが可能である。 If the room is large, it may be formed in the form of a sheet at the site, but it is transported to the site in advance and is constructed in the form of a plurality of sheets at the factory and laid on the flooring 2 to electrically connect each other. You may make it connect physically. In any case, since it is only necessary to lay on the flooring 2, it is simpler to construct than the conventionally known one, so that the installation cost can be reduced.
この発明は、床暖房装置を部屋の床材の上に展延させて電源に接続させるだけで床暖房が可能となるので、施工工費費が安価で済むことから、とくに3畳間から20畳間程度までの一般家庭用住宅の各部屋を床暖房するのに最適である。 In the present invention, since the floor heating can be performed only by spreading the floor heating device on the floor material of the room and connecting it to the power source, the construction cost can be reduced. It is most suitable for floor heating of each room of a general home.
1 部屋
2 床材
3 床暖房装置
4 床安定シート
5 面状発熱体
5a シート状ヒーター
6 フロアーシート
7 平線
8 銅線
9 ヒューズ
10 ヒューズ本体
10a 端子部
10b 透孔
11 溶断部
11a 長孔
12 耐火フィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Room 2
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