JP4506000B2 - 床暖房パネル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅、苗床等の電熱式床暖房に使用される床暖房パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電熱式床暖房に使用される面状発熱体として、図９に示すように、０．４〜１．５ｍｍ程度の厚さを有する鉄板、アルミニウム板等の金属薄板で出来た表側均熱板１の下面側に、両面に接着剤の付いた接着テープ２を介してヒータ線３をジグザグ形状に布線し、更にその下側から、５０μ程度の厚さを有するアルミニウム箔のような金属薄板で出来た裏側均熱板４を前記ヒータ線３及び接着テープ２に押し当て、該ヒータ線３の両側からこれを挟むように両均熱板１、４を重ね合わせ、これらをヒータ線３と共に接着テープ２で接着して積層させた面状発熱体が提案されている。この面状発熱体において、前記ヒータ線３は、その中心軸線が前記表側均熱板１の下面を通る面上に位置するように両均熱板１、４の間に介装されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような面状発熱体では、ヒータ線３の外周面の大部分が裏側均熱板４で覆われる構造になるため、ヒータ線３と表側均熱板１の接触面積が、ヒータ線３と裏側均熱板４の接触面積よりもかなり小さくなる。そうすると、ヒータ線３を通電することにより発生した熱の大部分が裏側均熱板４の方に伝わり、被加熱体、即ち、住宅、苗床等の床面に近い表側均熱板１の方に熱が十分伝わらなくなる。また、表側均熱板と裏側均熱板間には接触熱抵抗があって伝熱ロスが生じるので、裏側均熱板４から表側均熱板１へ間接的に伝わる熱量には限度がある。このため、従来の前記面状発熱体では、表側均熱板を必要な高温度に加熱する熱量が不足し、被加熱体である床面を効率よく加熱して暖房することができないという問題があった。
【０００４】
そこで、この面状発熱体を裏返して裏側均熱板４の方を床面に近い方に配置することも考えられるが、裏側均熱板４に比し、ヒータ線３との接触面積の大幅に少ない表側均熱板１の均熱機能が弱くなるため、ヒータ線３の全面から発生する熱を効率よく床面加熱暖房に利用することが出来なくなり、面状発熱体の熱効率が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決し、面状発熱体の熱効率を高め、床面を効率よく加熱して暖房できるようにした面状発熱体を備えた床暖房パネル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】
前記の目的を達成するために、本発明の床暖房パネルは、可撓性を有する面状発熱体と可撓性ボードが積層されて構成され、前記面状発熱体は、相互に重ね合わせて積層される表側均熱板及び裏側均熱板と、両均熱板の間に介装されるヒータ線とを備え、前記ヒータ線はその中心軸線がほぼ表側均熱板と裏側均熱板の重ね合わせ面を通る面上に位置するように両均熱板の間に介装され、前記可撓性ボードは、所定間隔を隔てて配置される複数本の支持部材と、支持部材間に設けられる可撓性断熱板と、支持部材と可撓性断熱板の下面に両者にわたって貼り付けられて支持部材と可撓性断熱板を連結する裏面シートとを備え、前記面状発熱体のヒータ線の介装されている部分が可撓性ボードの可撓性断熱板の上に位置し、面状発熱体のヒータ線の介装されていない部分が可撓性ボードの支持部材の上に位置するように、面状発熱体と可撓性ボードが積層され、かつ積層された前記面状発熱体と前記支持部材及び隣り合う前記支持部材の側面と前記可撓性断熱板の側面を、それぞれ両面接着テープで接着したことを特徴とする。
【０００７】
このような構成によると、前記面状発熱体を有するので、床面を効率よく暖房することができるほか、その床暖房パネルが可撓性を有し、これをこぶまき状に巻回して占有スペースを小さくすることができる。従って、床暖房パネルの施工時において、該パネルの施工現場への輸送、運搬や現場での取り扱いが容易になり、施工作業の能率が向上する。また、床暖房パネルの収納スペースが小さくなるので、その不使用時における床暖房パネルの保管も容易になる効果が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施の形態を図１（イ）（ロ）により詳細に説明する。本発明の面状発熱体１０は、相互に重ね合わせて積層される表側均熱板１２及び裏側均熱板１４と、両均熱板１２、１４の間に介装されるヒータ線１６とを備えている。
【０００９】
表側均熱板１２及び裏側均熱板１４は、それぞれ熱伝導性の良好な金属薄板、例えば、５０μ程度の厚さのアルミニウム箔からなり、可撓性を有する。そして、片面にホットメルト接着剤等の接着剤が塗布等により設けられており、矩形状に形成されている。
【００１０】
ヒータ線１６は、例えば、通電することにより発熱するニクロム線等の発熱線の上に耐熱性塩化ビニールからなる絶縁被覆を施して形成される。このヒータ線１６は、所定布線形状、例えば、図１（イ）に示すように、ジグザグ（蛇行）形状及び迷路形状に布線される。なお、ヒータ線１６の一方の端末にはリード線１８が接続される。また、ヒータ線１６の他方の端末には、複数個のサーモスタット２０（過昇温防止装置）（少なくとも１個はヒューズ付）がリード線２２を介して直列に接続される。このリード線２２はヒータ線１６のリード線を兼用している。リード線１８、２２の先端は両均熱板１２、１４の長手方向の一方の端部から外方へ飛び出ている。
【００１１】
両均熱板１２、１４は、接着剤の設けられた面を対向させ、この際、図１（ロ）に示すように、ヒータ線１６はその中心軸線１６ａがほぼ表側均熱板１２と裏側均熱板１４の重ね合わせ面１３を通る面上に位置するように、即ち、ヒータ線１６が表側均熱板１２と裏側均熱板１４間の板厚方向のほぼ中央に位置するように、相互に重ね合わせ、熱融着等して積層される。なお、２４は両均熱板１２、１４を接地するために、表側均熱板１２又は裏側均熱板１４の長手方向の一方の端部に接続されたアース引出線である。アース引出線２４の先端も前記長手方向の端部から外方へ飛び出ている。
【００１２】
本発明の面状発熱体１０は前記のように構成されている。次に、この面状発熱体１０の製造方法の一例を図２乃至５により説明する。先ず、図２に示すように、ヒータ線布線治具２６上にヒータ線１６を所定の布線形状に布線する。
【００１３】
次に、図３に示すように、ヒータ線布線治具２６に布線されたヒータ線１６の上に、表側均熱板１２を接着剤（図示せず）が設けられている面を下側（ヒータ線側）にして載せ、その上から、押当面に耐熱性ゴム材等からなるクッション材３０の付いた加圧プレスのラム２８を押し付け、表側均熱板１２を温度約１２０℃下で約１２秒間加圧して、これをヒータ線１６に熱融着する。
【００１４】
この表側均熱板１２の熱融着作業の際、加圧プレスのラム２８の押当面に取り付けられたクッション材３０が柔らか過ぎると、ヒータ線１６が表側均熱板１２中に埋没し、また、硬過ぎると、ヒータ線１６が表側均熱板１２中に殆ど埋没せず、また、ラム２８の加圧力が大き過ぎると、ヒータ線１６が押し潰されて損傷する恐れがある。そこで、クッション材３０は、ヒータ線１６の中心軸線１６ａがほぼ表側均熱板１２のヒータ線側の面を通る面上に位置するように、換言すると、ヒータ線１６が約半分ほど表側均熱板１２内に埋没するように、また、ヒータ線１６が押し潰されないように、クッション材３０の硬さが適宜選定され、ラム２８の加圧力が調整されている。
【００１５】
次に、このヒータ線１６が布線された表側均熱板１２を、ヒータ線布線治具２６から取り外して、１８０度反転させ、表側均熱板１２を下側にして、図４に示すように、別の作業台３２上に載せ、ヒータ線１６の一方の端末にリード線１８を接続し、ヒータ線１６の他方の端末に複数個のサーモスタット２０をそのリード線２２（ヒータ線のリード線を兼用）により直列に接続し、更に、表側均熱板１２の長手方向の一方の端部にアース引出線２４を接続する等の機器配線、接続を行う。なお、必要に応じ、リード線２２の端末に、前記ヒータ線１６のリード線１８を接続するようにしてもよい。
【００１６】
次に、前記表側均熱板１２及び機器配線、接続等の処理が施されたヒータ線１６の上に、図５に示すように、裏側均熱板１４を接着剤が設けられている面を下側（ヒータ線側）にして載せて、下側の表側均熱板１２に重ね合わせ、裏側均熱板１４の上から、前記押当面にクッション材３０の付いた加圧プレスのラム２８（図示せず）を押し付け、前記と同様な条件で裏側均熱板１４をヒータ線１６に熱融着して、両均熱板１２、１４を積層させることにより、両均熱板１２、１４の間にヒータ線１６を介装させた面状発熱体１０を製造する。
【００１７】
なお、前記例では、両均熱板１２、１４の双方の片面に接着剤を設けて両均熱板１２、１４を積層したが、いずれか一方の均熱板１２又は１４の片面に接着剤を設けて両均熱板１２、１４を積層するようにしてもよい。更に、両均熱板１２、１４を熱融着せずに、粘着性のある接着剤により接着するようにしてもよい。
【００１８】
次に、前記構成の面状発熱体１３を前記床暖房パネル３４の実施形態について図６（イ）（ロ）乃至８を参照して説明する。この床暖房パネル７２は、図６（イ）、図７に示すように、前記面状発熱体１０と可撓性ボード７４が積層されて構成され、図示するものでは、全体として矩形状に形成されている。
【００１９】
面状発熱体１０は、その表側均熱板１２及び裏側均熱板１４が、それぞれ熱伝導性の良好なアルミニウム箔等の金属薄板よりなり、可撓性を有する。また、可撓性ボード７４は、図７に示すように、所定間隔を隔てて配置される複数本の支持部材７６と、支持部材７６間に設けられる可撓性断熱板７８と、支持部材７６と可撓性断熱板７８の下面に両者にわたって貼り付けられて支持部材７６と可撓性断熱板７８を連結する裏面シート８０とを備えて構成される。支持部材７６は断面角形状の小根太等よりなる。可撓性断熱板７８は、例えば、ポリエステル繊維で出来たフェルト材で出来ており、可撓性、クッション性及び高い断熱性を有し、矩形状に形成されている。可撓性断熱板７８はポリウレタン発泡樹脂等の発泡材で構成するようにしてもよい。裏面シート８０は、例えば、ポリプロピレンで出来ており、支持部材７６と可撓性断熱板７８の下面に接着剤等で貼り付けられる。
【００２０】
なお、支持部材７６の上面と可撓性断熱板７８の上面がほぼ同一高さ位置になるように支持部材７６と可撓性断熱板７８が配置されていると、可撓性ボード７４と積層される面状発熱体１０が支持部材７６より上方へ飛び出るので、面状発熱体１０の上面に敷かれる床材（図示せず）との接触状態が良好になり、面状発熱体１０からの熱を速やかに床面に伝達することができ、床暖房パネルの立ち上がり特性が向上し、床暖房に要する消費電力を削減することができ、好ましい。また、可撓性断熱板７８を構成するものが前記フェルト材や発泡材で出来ていると、高断熱性のほかにクッション性に優れているので、面状発熱体１０が上方へ飛び出て床材に接触しても、面状発熱体１０のヒータ線１６が断線等のような損傷を受けて故障することが減少し、面状発熱体１０の寿命が向上し、保守が容易になり、好ましい。更に、可撓性断熱板７８がフェルト材で出来ている場合には、弾力性にも優れているので、面状発熱体１０と床材との接触状態が常時良好に維持され、床面への熱伝達性が安定し、床暖房の信頼性を高めることが出来、好ましい。
【００２１】
そして、面状発熱体１０と可撓性ボード７４は、前記面状発熱体１０のヒータ線１６の介装されている部分が可撓性ボード７４の可撓性断熱板７８の上に位置し、面状発熱体１０のヒータ線１６の介装されていない部分が可撓性ボード７４の支持部材７６の上に位置するように積層される。
【００２２】
面状発熱体１０と可撓性ボード７４の積層形成は、例えば、図７に示すように、可撓性ボード７４の支持部材７６の上方両側縁部に、その長手方向に沿って両面接着テープ８２を貼り付ける。そして、その可撓性ボード７４の上に面状発熱体１０を押し付け、両面接着テープ８２で、面状発熱体の裏側均熱板１４と可撓性ボード７４の支持部材７６の上面とを接着して貼り付けると共に、支持部材７６の側面と可撓性ボード７４の側面同士も接着して固定する。
【００２３】
なお、８６は可撓性ボード７４の支持部材７６が位置する箇所の面状発熱体１０の表側均熱板１２に、該支持部材７６に沿って所定間隔を隔てて開けられた複数個の長円形状の穴であり、この穴８６に接着剤を塗り、床暖房パネル７２の上に敷いた木質フローリング等の床材（図示せず）と支持部材７６とを接着して、該床材の浮き上がりを防止するようにしている。８８は面状発熱体１０において、各支持部材７６の上を通るヒータ線１６、そのリード線１８又はヒータ線接続部等の上から釘打ち等しないようにするために、その箇所の面状発熱体１０の表側均熱板１２上に貼り付けられた注意書きラベルである。
【００２４】
また、９０は、床暖房パネル７２の面状発熱体１０のヒータ線１６に電力を供給する側、即ち、床暖房パネル７２の長手方向の一方の端部側に設けられた上部が開口する配線通路である。この配線通路９０は、図６（イ）、８に示すように、床暖房パネル７２の長手方向の一方の端部に配置された支持部材７６から更に間隔を隔てて横外方に支配置された支持部材７７と、両支持部材７６、７７間の下面にまたがり前記床暖房パネル７２の前記端部から延出させた裏面シート８０を両下面に貼り付けることにより構成される。この配線通路９０内には図８に示すように、面状発熱体１０のリード線１８、２２及びアース引出線２４が配線収納される。９２は、配線通路９０の開口を長手方向に沿って覆うシートカバー、９４は配線通路９内への水の侵入を防止する水切り部材、９６は、シートカバー９２の上面に貼り付けられる、床暖房パネル７２の定格、施工要領等の文書が印刷されたラベルである。
【００２５】
上記構成の床暖房パネル７２は、前記面状発熱体を有するので、床面を効率よく暖房することができるほか、可撓性を有するので、こぶまき状に巻回して占有スペースを小さくすることができ、輸送、保管及び取り扱いが容易になる。
【００２６】
なお、前記実施形態の床暖房パネル７２においては、１枚の面状発熱体１０と１枚の可撓性ボード７４を別々に製作しておき、これらが積層される構成のものについて説明したが、前記面状発熱体１０及び可撓性ボード７４のいずれか一方又は双方を製作又は運搬、施工等の都合で複数枚に分割して形成し、床暖房パネル７２の組立時につないで積層されるものでもよい。面状発熱体１０が複数枚に分割されている場合、これらの隣接する端部の表側均熱板１２を相互に重ね合わせるか、或いは、別の均熱テープ（図示せず）で貼り合わせて接続しておくと、面状発熱体間の熱の伝わりが良くなるので、熱効率がより向上し、好ましい。また、可撓性ボード７４が複数枚に分割される場合、これらの隣接する端部の裏面シート８０は、支持部材７６その他の箇所で相互に重ね合わせるか、或いは、支持部材７６に突合せ又は若干隙間を開けて接着等により貼り付けて固着するようにしてもよい。
【００２７】
更に、面状発熱体１０と積層される可撓性ボード７４は、その積層前に、前記したような、複数本の支持部材７６と、支持部材７６間に設けられる可撓性断熱板７８と、支持部材７６と可撓性断熱板７８の下面に両者にわたって貼り付けられて支持部材７６及び可撓性断熱板７８を連結する裏面シート８０とを備えた構造のボードである必要がない。例えば、面状発熱体１０と可撓性ボード７４が積層された時点で前記構成の可撓性ボード７４になっていればよい。一例を挙げると、支持部材７６間に可撓性断熱板７８を介在させた後、支持部材７６と可撓性断熱板７８、支持部材７６と面状発熱体１０を、それぞれ両面接着テープ８２で貼り付けて固着させ、その後、支持部材７６及び可撓性断熱板７８の下面に両者にまたがり裏面シート８０を貼り付けて固着することにより、可撓性ボード７４を形成すると同時に面状発熱体１０と可撓性ボード７４の積層を完了するようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の床暖房パネルは、可撓性を有する面状発熱体と可撓性ボードが積層されて構成され、前記面状発熱体は、相互に重ね合わせて積層される表側均熱板及び裏側均熱板と、両均熱板の間に介装されるヒータ線とを備え、前記ヒータ線はその中心軸線がほぼ表側均熱板と裏側均熱板の重ね合わせ面を通る面上に位置するように両均熱板の間に介装され、前記可撓性ボードは、所定間隔を隔てて配置される複数本の支持部材と、支持部材間に設けられる可撓性断熱板と、支持部材と可撓性断熱板の下面に両者にわたって貼り付けられて支持部材と可撓性断熱板を連結する裏面シートとを備え、前記面状発熱体のヒータ線の介装されている部分が可撓性ボードの可撓性断熱板の上に位置し、面状発熱体のヒータ線の介装されていない部分が可撓性ボードの支持部材の上に位置するように、面状発熱体と可撓性ボードが積層され、かつ積層された前記面状発熱体と前記支持部材及び隣り合う前記支持部材の側面と前記可撓性断熱板の側面を、それぞれ両面接着テープで接着したものである。
【００２９】
このような構成によると、前記面状発熱体を有するので、床面を効率よく暖房することができるほか、その床暖房パネルが可撓性を有し、これをこぶまき状に巻回して占有スペースを小さくすることができるので、床暖房パネルの施工時において、該パネルの施工現場への輸送、運搬や現場での取り扱いが容易になり、施工作業の能率が向上する。また、床暖房パネルの収納スペースが小さくなるので、その不使用時における床暖房パネルの保管も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る面状発熱体の実施形態を示すもので、（イ）は一部を切除した平面図、（ロ）は（イ）のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図２】 面状発熱体の製造方法において、ヒータ線を所定の布線形状に布線している状態を示す図である。
【図３】 同上において、ヒータ線の上から表側均熱板を押し当ててヒータ線に表側均熱板を熱融着している状態を示す図である。
【図４】 同上において、表側均熱板の上に布線されたヒータ線に機器を配線、接続等している状態を示す図である。
【図５】 同上において、表側均熱板及びヒータ線の上に裏側均熱板を重ね合わせて積層する状態を示す図である。
【図６】 面状発熱体を用いた床暖房パネルの実施形態を示すもので、（イ）は一部省略平面図、（ロ）は側面図である。
【図７】 図６（イ）のＺ−Ｚ線矢視一部省略拡大断面図である。
【図８】 図６（イ）のＡ部を拡大した平面図である。
【図９】 従来の面状発熱体の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 面状発熱体
１２ 表側均熱板
１３ 重ね合わせ面
１４ 裏側均熱板
１６ ヒータ線
１６ａ 中心軸線
１８ リード線
２０ サーモスタット
２２ リード線
２４ アース引出線
２６ ヒータ線布線治具
２８ 加圧プレスのラム
３０ クッション材
７２ 床暖房パネル
７４ 可撓性ボード
７６ 支持部材
７７ 支持部材
７８ 可撓性断熱板
８０ 裏面シート
８２ 両面接着テープ
８６ 長円形状の穴
８８ 注意書きラベル
９０ 配線通路
９２ シートカバー
９４ 水切り部材
９６ ラベル

Claims (1)

1. 可撓性を有する面状発熱体と可撓性ボードが積層されて構成され、前記面状発熱体は、相互に重ね合わせて積層される表側均熱板及び裏側均熱板と、両均熱板の間に介装されるヒータ線とを備え、前記ヒータ線はその中心軸線がほぼ表側均熱板と裏側均熱板の重ね合わせ面を通る面上に位置するように両均熱板の間に介装され、前記可撓性ボードは、所定間隔を隔てて配置される複数本の支持部材と、支持部材間に設けられる可撓性断熱板と、支持部材と可撓性断熱板の下面に両者にわたって貼り付けられて支持部材と可撓性断熱板を連結する裏面シートとを備え、前記面状発熱体のヒータ線の介装されている部分が可撓性ボードの可撓性断熱板の上に位置し、面状発熱体のヒータ線の介装されていない部分が可撓性ボードの支持部材の上に位置するように、面状発熱体と可撓性ボードが積層され、かつ積層された前記面状発熱体と前記支持部材及び隣り合う前記支持部材の側面と前記可撓性断熱板の側面を、それぞれ両面接着テープで接着したことを特徴とする床暖房パネル。

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