JPH0495377A - 面状発熱体及びそれを用いてなる床暖房用パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は面状発熱体及び床暖房用パネルに関し、例えば
絶縁層上に設けた帯状電極上面間に発熱体層を印刷、塗
布等にて形成することにより構成される面状発熱体、及
びこの面状発熱体を利用してなる床暖房用パネルに関す
るものである。

〔従来の技術〕

この種の面状発熱体を用いてなる床暖房用パネルとして
は、例えば第８図に示すようなものがある。この床暖房
用パネルは、合板としての合板ａの表面に、合成樹脂等
の絶縁塗料を塗布等して絶縁Ｎｂを形成し、この絶縁層
す上に、一定間隔を隔てて複数、通常は一対の帯状電極
ｃ、ｃを合板ａの長手方向に沿って設け、両帯状電極ｃ
、ｃ間の全面、又は適宜パターンで発熱体層ｄを形成し
、この上から再び合成樹脂等の絶縁塗料により絶縁Ｆｉ
ｅを形成し、表面には化粧材ｒを積層して構成されてい
る。又、必要に応して前記絶縁層ｅと化粧材ｒとの間に
は図例の如く保護板ｇ、或いは均熱板等を設けることも
ある。そして、この床暖房パネルは、これを適宜室内等
に敷設し、前記帯状電極Ｃの適所、ｉ！常は長手方向端
部寄りに位置して設けられた電極ピンｈへ接続したリー
ド線（図示せず）を介して電源へ接続し、両帯状電極Ｃ
１Ｃ間に電圧を印加することで発熱体層ｄが発熱し、も
って床面からの暖房を可能とするものである。

〔発明が解決しようとする課題〕 上記のような面状発熱体は、例えば銅箔等からなる一対
の帯状電極ｃ、ｃ上面間に導電性カーボンペースト等の
導電性塗料を用いて印刷、塗布等にて発熱体層ｄが形成
されるのであるが、この帯状電極Ｃを絶縁層す上に設け
る場合、第７図の如く絶縁Ｊｉｂ表面上に帯状電極Ｃを
接着したものでは、帯状電極Ｃが絶縁層す表面から上方
へ突出していることから、この帯状電極Ｃ及び絶縁層す
上に導電性塗料等で形成される発熱体層ｄは、帯状電極
Ｃの側縁ｃｌと絶縁層す表面との境界部分に段差ができ
、この部分で発熱体層ｄが破壊されて帯状電極Ｃとの間
の接触不良が発生する恐れがある。

又、帯状電極Ｃはこれを単に絶縁層す上に平面的に接着
すると、その側縁部分ｃ１が上方へハネ上がる傾向があ
り、この帯状電極側縁Ｃ１がハネ上がると、やはり発熱
体層ｄとの境界部分が破壊されて接触不良が起こるだけ
でなく、帯状電極Ｃが絶縁層すから剥離してしまう。そ
こで、前記帯状電極Ｃと絶縁層すとの間の段差を解消し
て両者の境界部分での発熱体層ｄの破壊を防止すべく帯
状電極Ｃを絶縁層す表面内に埋設して設けることも考慮
されるが、この場合でも帯状電極Ｃ側縁ｃ１が上方ヘハ
ネ上がることによる発熱体層ｄとの境界部分の破壊、及
びこれに伴う接触不良の問題は残る。

更には、両帯状電極ｃ、ｃ間の全面に発熱体層ｄを形成
する場合には、絶縁層す上に導電性塗料を塗布又は印刷
して全体に均一な発熱体層ｄを形成することが困難で、
特に台板として合板を用いたときには、合板表面の凹凸
や木目凹溝等により発熱体層ｄの厚みが場所によって不
均一となって発熱ムラが発生し、更には異常加熱や発火
を引き起こす恐れもある。そこで、この発熱体層ｄを両
帯状電極Ｃ，Ｃ上面間の全面に形成するかわりに、第８
図の如（、両帯状電極ｃ、ｃ間を梯子状に多数の発熱線
ｄ１で連結した状態に形成すれば、前記のような発熱体
層ｄの厚みの不均一による発熱ムラはかなり改善するこ
とができる。ところが、第５図に示すように、このよう
に両帯状電極ｃ、　　ｃ間を発熱線ｄ１・・・で連結し
た場合には、この発熱線６１部分において発熱体層ｄが
狭くなり発熱線基端部ｄ２における帯状電極Ｃとの境界
付近で急激に抵抗が増すために、この部分ｄ２が特に発
熱し易く、この発熱により帯状電極Ｃが加熱される。と
ころが、帯状電極Ｃは銅箔等からなり、導電性が良好で
且つ熱膨張係数も大きい。しかもこの帯状電極Ｃはパネ
ルの長手方向の略全長にわたって一連に長（設けられて
いることから、比較的熱膨張係数の小さなカーボンペー
スト等の導電性塗料からなる発熱体層ｄや絶縁塗料等か
らなる下層の絶縁層すに較べてその長手方向に大きく熱
膨張して伸びるため、この帯状電極Ｃと発熱体層ｄ及び
絶縁層すとの間の寸法変化の差異により、発熱体層ｄと
帯状電極Ｃとの接触部分が破壊されたり、又は帯状電極
Ｃが絶縁層すから剥離してしまうという問題がある。と
りわけ、床暖房用パネルの場合には、面状発熱体はパネ
ル内部に固定的に内蔵されてしまうことから、−旦施工
した後に内部の面状発熱体が上記のような接触不良等の
故障を起こした場合、その修理、修復に多大な費用がが
がり大きな問題となる。

本考案は上記したような、一対の帯状電極の上面間に形
成される発熱体層から構成される装置熱体における発熱
ムラ、発熱体層と帯状電極との接触部分の破壊、それに
よる接触不良、更には帯状電極と絶縁層との剥離等の問
題を解決することにより、床暖房用パネル等の一旦施工
した後には修理、修復が極めて困難なものにも適用可能
な安全で信頼性の高い面状発熱体を提供せんとするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る面状発熱体は上記の目的を達成するために
、合成樹脂等からなる絶縁層と、この絶縁層上に一定間
隔を隔てて設けられた少なくとも一対の帯状電極と、前
記絶縁層と帯状電極上面間に形成された発熱体層と、よ
りなり、前記発熱体層は、各帯状電極上面を帯状に被覆
し且つその側縁が相対する帯状電極間の内側へ寄った状
態とするとともに、相対する両側縁部間を線状に連結し
て多数の線状発熱部として構成してなる。

更に帯状電極をその巾方向の側縁部が下方へ湾曲又は屈
曲したアーチ型又は門型に取付けて構成する。

そして、上記の面状発熱体を用いた床暖房用パネルは、
台板上にこの面状発熱体を形成し、該面状発熱体上に合
成樹脂等からなる絶縁層を形成し、この絶縁層上に化粧
材を積層して構成する。

〔作　用〕

上記の如く、本発明に係る面状発熱体は一対の帯状電極
間に多数の発熱線で連結した発熱体層を構成したことに
より、発熱体層を全面に形成する場合に較べて面状発熱
体における発熱ムラの発生が少ない。そして、発熱体層
は帯状電極を帯状に被覆してなるから、帯状電極部分の
発熱は少なく、しかも、第４図に示す如く、前記発熱体
層ｄにおける発熱線ｄ１は、帯状電極Ｃより内側へ寄っ
た側縁部分から形成してなるから、帯状電極Ｃは発熱体
層ｄにおいて特に発熱の大きな発熱線基端部ｄ２から距
ＨＡだけ離れており、この距離Ａを発熱量等の諸条件を
勘案して適宜設定すれば、この発熱線基端部ｄ２の発熱
が帯状電極Ｃに伝わって帯状電極Ｃが熱膨張し、長さ方
向に伸びて帯状電極Ｃと発熱体層ｄとの接触部分の破壊
されたり、これによる接触不良や帯状電極Ｃと絶縁層す
とが剥離すること等を防止しでなる。

又、前記帯状電極をその側縁部を下方へ湾曲又は屈曲し
てアーチ型、又は門型に取付けることにより、この帯状
電極と発熱体層との段差を解消するとともに、帯状電極
側縁部分のハネ上がりを防止して帯状電極と発熱体層と
の接触部分の破壊、それに基づく接触不良、帯状電極の
絶縁層からの剥離等を防止してなる。

〔実施例〕 以下、図示した実施例に基づき本発明を更に詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る面状発熱体を用いてなる床暖房パ
ネル１の一実施例の構造を示す、一部を破断した状態の
斜視図であり、第２図は同じ（−部を破断した平面図、
又、第３図はこの床暖房用パネル１の分解状態の縦断面
図である。

図中、符号２はパネル１を構成する台板としての合板で
あり、３は前記合板２上に形成された面状発熱体である
。この面状発熱体３は、前記合板２表面上に形成された
合成樹脂等からなる絶縁層４、この絶縁層４上に一定間
隔を隔ててパネル１の長手方向に沿って設けられた一対
の帯状電極５５、及び前記絶縁層４と両帯状電極５．５
の上面間に形成された発熱体層６とから構成されている
。

そして、７は前記面状発熱体３上にこれを被覆して形成
された合成樹脂等からなる絶縁層、８はこの絶縁層７上
に合板等の表面保護板９を介して積層された化粧材であ
り、又、１０はパネル１下面において基板としての合板
２裏面に積層貼着された裏貼合板である。

そして、前記基板としての合板２は、ラワン材等の木質
単板を、それぞれの木目方向を互いに直交させて複数枚
積層して構成されてなる通常の合板であり、例えば７枚
の単板２１・・・を順次積層接着して全体で約１１ｎ程
度の厚みとし、（巾）１尺×（長さ）６尺程度の長尺状
に形成される。この合板２は、その表面をサンディング
等することにより表面を平滑にするとともに、この合板
２表面に位置する単板２１の厚みを薄くしたものを用い
ている。この表面の単板２１の厚みとしては、例えばサ
ンディング前の単板２Ｉの厚みが０．６ｆｉ程度の場合
その半分の０．３　ｍ程度となるまでサンディングする
。このように合板２表面をテンディングすることにより
、この合板２上に形成される絶縁層４を絶縁塗料等によ
り均一厚に形成しろるとともに、この絶縁層４がその塗
布時に単板２１内部へ浸透して合板２との接着強度をよ
り高めることができる。

次に、前記合板２上に形成される絶縁層４は、例えば熱
硬化性合成樹脂からなり発熱体Ｎ６の発熱により影響を
受けることのない絶縁塗料を塗布等することにより形成
される。この熱硬化性合成樹脂としては、不飽和ポリエ
ステル樹脂の他、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、シリ
コン樹脂等が使用でき、これらの合成樹脂に炭酸カルシ
ウム、水酸化アルミニウム等の充填材を適宜配合してな
る絶縁塗料が用いられる。更にこの場合、絶縁塗料とと
もにガラスクロス又はガラスペーパー等を芯材として用
いれば、この絶縁Ｎ４の強度及び寸法安定性がより向上
するとともに、ピンホール等の発生を防止して面状発熱
体３からのリークを確実に防止してなる。

前記絶縁層４の上には、銅箔等からなる一対の帯状電極
５が一定間隔を隔ててパネル１の長手方向に沿って設け
られ、これら帯状電極５の適所、図例のものではその長
手方向端部よりの位置に電源へのリード線を接続する電
極ピン３１が設けられている。これら帯状電極５は通常
前記絶縁層４上に接着剤を介して接着されるが、絶縁層
４に設けた凹溝４１内に取付けることにより、後述する
発熱体Ｎ６とこの帯状電極５との間の段差をなくしてこ
の段差で発熱体層６が破壊されることを防止することが
できる。そして、本発明においては、図例の如くこの帯
状電極５をその両側縁部５１．５１を下方に湾曲したア
ーチ型又は門型とし、絶縁層４上に取付けるか又は絶縁
層４表面に埋設して帯状電極５０両側縁ｇｒＩ５１．５
１が上方へハネ上がることを防止し、且つ、帯状電極５
と絶縁層４表面との段差を解消することにより、帯状電
極５と発熱体層６との接触部が破壊されたり、又は帯状
電極５が絶縁層４から剥離したりすることを防止してな
る。このように帯状電極５を絶縁層４上へアーチ型或い
は門型に取付けるには、乾燥、硬化させた後の絶縁層４
へ第６図の如く適宜ジク２０等を用いて打ち込むように
してもよいし、又、半硬化のプリプレグ状の絶縁層４へ
予めアーチ型又は門型とした帯状電極５を埋設して絶縁
層４の硬化時に同時にこの帯状電極５を固着するように
してもよい。

前記絶縁ｒ５４と帯状電極５．５の上面間には、例えば
導電性カーボンを含有してなるペースト状の合成樹脂発
熱体材料等の導電性塗料にて発熱体層６が塗布、印刷等
により形成される。この発熱体層６は帯状電極５の上面
をこの帯状電極５より幅広に被覆するとともに、その側
縁６１が相対する帯状電極５．５間の内側へ寄った状態
とし、この側縁６１間を線状に連結して発熱線６２とし
てなる。

この発熱線６２は両帯状電極５，５間の最短距離を直線
で結んで梯子状に形成してもよいが、図例のものではこ
の発熱線６２を連続して折り返した形に形成して両帯状
電極５，５間の抵抗が予め設定された値になるように発
熱線６２の長さを設定してなる。更に、この発熱線６２
の基端部６３を帯状電極５を被覆した部分に向かって徐
々に幅広となるように形成することでこの基端部６３部
分における抵抗値の急激な増大による過熱を防止し、帯
状電極５が加熱されることにより熱膨張することをより
確実に防止してなる。

前記面状発熱体３上に形成される絶縁層７は、前記下層
の絶縁層４と同様に合成樹脂等の絶縁塗料にて形成され
る。但し、この場合、下層の絶縁層４の場合と異なり、
発熱体ｉｉ６を構成してなる導電性カーボン等の上に形
成することから、絶縁性、耐熱性だけでなく、この絶縁
層７形成時に導電性カーボン等が侵されて発熱体Ｎ６が
破損されないような材質のものを選択する必要がある。

このような絶縁保護層７の材質としては、ワニスが通し
ている。このワニスとしては、扇化学工業株式会社製「
スタビライザーＮｏ、１１ＤＪ等があり、これはウレタ
ン樹脂系の絶縁塗料である。この絶縁層７の厚みとして
は２０μｌ１１〜４００μｍであり、通常５０μｍ〜２
００μｍ程度とする。絶縁層７の厚みがこの値以下であ
るとピンホール等が発生して絶縁性が不良となる恐れが
あるが、これ以上に厚く必要はない。又この場合も前記
絶縁層４と同様にガラスペーパーやガラスクロス等を芯
材として用いればビンボールの発生をより確実に防止し
うるとともに、寸法安定性も向上して面状発熱体３を保
護することができる。

上記の如く表面に面状発熱体３を形成した合板２０表裏
には、それぞれ表面保護板９及び裏貼合板１０が積層接
着される。これらの表面保護板９及び裏貼合板１０は、
ともに同じ厚みの合板を用いて台板としての合板２の表
裏から貼着することにより、合板２の表裏におけるバラ
ンスを保ってパネル１の反り、ネジレ等の変形を防止す
るとともに、合板２表面の表面保護板９はパネル１表面
側からの衝撃等による面状発熱体４の破損を防止する。

最後に表面保護板９の上に適宜化粧材８を積層すること
で床暖房用パネル１が構成される。この化粧材８として
は銘木等の突板、樹脂化粧板、クツションフロア材或い
はカーペット等、用途に応じて各種のフロア材を用いる
ことができ、更に必要に応してこの化粧材８表面に仕上
げ加工が施される。

本発明に係る床暖房用パネル１は上記の如く構成してな
り、これの必要数をパネル１側面に適宜族される実加工
による凹凸嵌合にて互いに接合させて室内等の床面に敷
設される。この場合、必ずしも室内の床全面にこの暖房
用パネル１を用いる必要はなく、例えば室内の中央部の
み、或いは、この床暖房用パネル１を間隔をおいて配設
するようにしてもよい。そして、コントローラ等を介し
てパネル１における両帯状電極５．５間に適宜電圧を印
加することで両帯状電極５．５間に形成された発熱体Ｎ
６が発熱することでこのパネル１による床面からの暖房
を可能とするのである。

そして、上記床暖房用パネル１における面状発熱体３は
、一対の帯状電極５，５間を多数の発熱線６２・・・で
連結して発熱体層６としてなるから、発熱体層を全面に
形成する場合に較べて発熱ムラの発生が少ない。又、こ
の発熱体層６は帯状電極５を幅広に被覆し、しかも発熱
線６２を帯状電極５から離れて内側へ寄った位置から形
成してなり、しかもこの発熱線６２の基端部６３は帯状
電極５を被覆した部分から徐々に絞り込んだ形状として
この部分における急激な抵抗値の増大を防止してなるか
ら、帯状電極５が加熱され、熱膨張して長さ方向に伸び
、発熱体層６との接触部分が破壊されて接触不良となっ
たり、又、帯状電極５と絶縁層４とが剥離したりするこ
ともない。

又、前記帯状電極５の両側縁部５１，５１を下方へ湾曲
又は屈曲したアーチ型、又は凹型に取付けたから、帯状
電極５と発熱体層６との間が段差とならず、且つ帯状電
極側縁部５１がハネ上がったりすることもなく発熱体層
６との接触部分が破壊されたり、帯状電極５が絶縁層４
から剥離したりすることもない。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明によれば、帯状電極とこの帯状
電極間の上面に形成される発熱体層よりなる面状発熱体
において、前記帯状電極と発熱体層との間の接触部分が
発熱体層の発熱による帯状電極の膨張や帯状電極側縁の
ハネ上がり等により破壊されたり、又、帯状電極が下層
の絶縁層から剥離したりすることを防止してなり、これ
を床暖房用パネル等に用いた場合にも長期にわたって安
全に使用しうるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る床暖房用パネルの一実施例の一部
を破断した状態の要部の斜視図、第２図は前記床暖房用
パネルの一部を破断した状態の平面図、第３図は前記床
暖房用パネルの分解状態の縦断面図、第４図は本発明に
係る面状発熱体における帯状電極と発熱体層との状態を
示す説明用平面図、第５図は従来の面状発熱体の説明用
平面図、第６図は本発明に係る面状発熱体における帯状
電極取付方法の一例を示す説明図、第７図は従来の面状
発熱体における帯状電極の取付状態を示す縦断面図、第
８図は床暖房用パネルの従来例を示す一部を破断した状
態の斜視図である。 １：床暖房用パネル、２：合板、３：面状発熱体、４：
絶縁層、５：帯状電極、６：発熱体層、７：絶縁層、８
：化粧材、９：表面保護板、１０：裏貼合板、２０：ジ
グ、２１：Ｒ板、３１：電極ピン、４１：凹溝、ａ：台
板、ｂ＝絶縁層、Ｃ：帯状電極、ｄ：発熱体層、ｅ：絶
縁層、ｆ：化粧材、ｇ：保護板、ｈ：電極ビン。 特　許　出　願　人　扇化学工業株式会社特　許　出　
願　人　工ヒメ合板工業株式会社第 図 第 図 ｂど

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）合成樹脂等からなる絶縁層と、 この絶縁層上に一定間隔を隔てて設けられた少なくとも
   一対の帯状電極と、 前記絶縁層と帯状電極上面間に形成された発熱体層と、 よりなり、前記発熱体層は、各帯状電極上面を帯状に被
   覆し、且つその側縁が相対する帯状電極間の内側へ寄っ
   た状態とするとともに、相対する側縁部間を線状に連結
   して多数の線状発熱部としてなることを特徴とする面状
   発熱体。 ２）合成樹脂等からなる絶縁層と、 この絶縁層上に一定間隔を隔てて設けられた少なくとも
   一体の帯状電極と、 前記絶縁層と帯状電極上面間に形成された発熱体層と、 よりなり、前記帯状電極はその巾方向の側縁部が下方へ
   湾曲又は屈曲したアーチ型又は門型に取付けてなること
   を特徴とする面状発熱体。 ３）台板と、 前記台板上に形成された請求項１又は請求項２記載の面
   状発熱体と、 前記面状発熱体上に形成された合成樹脂等からなる絶縁
   層と、 前記絶縁層上に積層された化粧材と、 よりなる床暖房用パネル。