JPH10170011A - 床暖房システムの過熱防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】床暖房システムにおいて、どの場所の温度の過
熱をも感知することができ、しかも設置作業が簡単な床
暖房システムの過熱防止装置を提供する。 【解決手段】複数の感熱開閉素子を複数列に配列し、前
記複数の感熱開閉素子を電気的に直列接続し、前記複数
列の感熱開閉素子間を柔軟性を有する複数の保持部材で
保持する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、床暖房システムの
過熱防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、従来使用されてきた化石燃料の燃
焼による暖房システムに代わり、安全で快適な床暖房シ
ステムが普及してきている。この床暖房システムの従来
例を図６に示す。図６において、床暖房システムは、捨
て板２１の上に発泡系断熱材２２を敷設し、この発泡系
断熱材２２の上に加熱用のスダレ形や面状のヒータ２３
を設置する。さらに、このヒータ２３の上に蓄熱材２４
を載せ、この蓄熱材２４の上に温度感知用のサーミスタ
２５を適切な場所に設置する。さらに、蓄熱材２４の上
には熱の拡散をよくするため、アルミ等の均熱板２６が
敷かれ、表面には床材のフローリング２７が貼られる。

【０００３】また、ヒータ２３はリレーボックス２８を
経由して電源に接続され、サーミスタ２５は温度制御用
のコントロールボックス２９に接続されて、このコント
ロールボックス２９により温度設定がされる。このリレ
ーボックス２８とコントロールボックス２９は制御ケー
ブル３０で接続され、ヒータ２３が設定温度以上に過熱
した場合に、サーミスタ２５が感知して、コントロール
ボックス２９より制御ケーブル３０を介してリレーボッ
クス２８に信号が送られ、リレーボックス２８内のリレ
ーを遮断して、ヒータ２３に供給する電源を止めるよう
になっている。

【０００４】この床暖房システムは、深夜電力を利用し
て、夜間にヒータ２３で蓄熱材２４を加熱して、蓄熱材
２４に熱を蓄積し、日中はこの蓄積した熱を放出して暖
房に供するものである。この床暖房システムは、深夜電
力料金を利用することで暖房経費を安くすることがで
き、しかも蓄熱材が不燃物なので安全であるという利点
があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の床暖房システムにおいては、温度を感知するサ
ーミスタ２５は、設置する手間の問題から蓄熱材２４の
各列に１個しか設置されておらず、その設置場所が限ら
れているため、サーミスタ２５の設置場所以外で、例え
ば、布団や毛布を置いた場合に、その場所だけ高熱にな
ってもサーミスタ２５に感知されないので、過熱してし
まうとの問題があった。この問題を解決する方法として
は、蓄熱材２４の上に数多くのサーミスタ２５を格子状
や網目状に均一に設置すればよいが、この作業を工事現
場で行うことは非常に手間のかかることであり、特に床
が広い場合等は、この配線処理が非常に面倒であるとい
う問題があった。

【０００６】このため、サーミスタ等の感熱素子を使用
せず、ヒータ自身がＰＴＣ特性（自己温度調節機能）を
持つマレール発熱体と呼ばれる自己温度調節発熱体を使
用する場合もあったが、このマレール発熱体は、図７に
示すような温度−抵抗特性を持っているため、マレール
発熱体の温度が低い時に電源を投入すると、マレール発
熱体の抵抗が小さいので、電源投入時の消費電流が極端
に大きくなり、これに対応するためには大容量の電源装
置が必要となるので、装置のコストが高くなるという問
題があった。

【０００７】本発明は、上述した問題点に鑑みなされた
もので、床暖房システムにおいて、どの場所の温度の過
熱を感知することができ、しかも設置作業が簡単な床暖
房システムの過熱防止装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、複数の感熱開閉素子を複数列に配列し、
前記複数の感熱開閉素子を電気的に直列接続し、前記複
数列の感熱開閉素子間を柔軟性を有する複数の保持部材
で保持したことを特徴とするものである。また、前記感
熱開閉素子はサーモスタットであることを特徴とするも
のである。また、前記保持部材は金属線であることを特
徴とするものである。また、前記保持部材はプラスチッ
ク製のベルトであることを特徴とするものである。ま
た、前記複数の感熱開閉素子と複数の加熱用ヒータを電
気的に直列接続をして複数列に配列したことを特徴とす
るものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は、本発明の床暖房システムの
過熱防止装置を示す平面図、図２は、図１の過熱防止装
置を配線した回路図、図３は、図１の過熱防止装置を蓄
熱体の上に設置した斜視図、図４は、図１の床暖房シス
テムの要部断面図、図５は図１の過熱防止装置のサーモ
スタットとヒータを直列に接続した平面図である。

【００１０】まず、図１において、本発明の過熱防止装
置Ａは、１ａ〜１ｈ，１ｊ〜１ｒからなる感熱開閉素子
のサーモスタット部１を格子状に配置したもので、これ
らの複数のサーモスタット１ａ〜１ｈ，１ｊ〜１ｒは接
続線２により、電気的に直列に接続され、途中で折り返
して４列に配列されている。なお、この接続線２の配列
は必要に応じて、何列でも可能であることは勿論であ
る。

【００１１】また、サーモスタット部１の接続線２の各
列間を保持する保持部材である、わたり線３は、柔軟性
のある金属線、または柔軟性のあるプラスチック製のベ
ルトから形成されており、展開した場合に複数のサーモ
スタット１ａ〜１ｈ，１ｊ〜１ｒが格子状に配列されて
おり、運搬等の場合に折り畳めば、小さくまとめること
ができるように構成されている。従って、この過熱防止
装置Ａは、予め製造工場等で、製造に慣れた作業者が所
定の寸法通りに効率よく製造し、これを小さく折り畳ん
で工事現場に運搬することが可能であり、工事現場で
は、この折り畳んだ過熱防止装置Ａを単に展開するだけ
で敷設できるので、慣れない作業者でも極めて簡単に作
業ができるようになっている。

【００１２】また、この過熱防止装置Ａは、接続線２に
よりコントローラ１０を介してコネクタ１１で図示しな
い電源のＡＣ１００Ｖに接続されている。このコントロ
ーラ１０は、図２に示すように、ＡＣ１００Ｖで動作す
るソレノイド１２が備えられ、このソレノイド１２のア
クチュエータ１２ａにより、後述するヒータ８のＡＣ２
００Ｖのスイッチ部１３がオン・オフするように構成さ
れている。

【００１３】即ち、このソレノイド１２は、ＡＣ１００
Ｖが接続線２を通じて、サーモスタット１に通電してい
る場合は、ソレノイド１２のアクチュエータ１２ａはＡ
Ｃ２００Ｖのスイッチ部１３の可動接点１３ａを固定接
点１３ｂに接触させて、スイッチ部１３がオン状態とな
り、図示しない電源よりコネクタ１４（図３参照）を通
じてＡＣ２００Ｖがヒータ部８に流れる。また、反対に
ＡＣ１００Ｖがサーモスタット１に通電していないと、
ソレノイド１２のアクチュエータ１２ａはＡＣ２００Ｖ
のスイッチ部１３の可動接点１３ａを固定接点１３ｂか
ら離し、スイッチ部１３がオフ状態となる。

【００１４】この過熱防止装置Ａを蓄熱体４に配設した
状態を図３に示す。図３において、過熱防止装置Ａは、
蓄熱体４の上に配設される。この蓄熱体４は、捨て板５
の上に敷きつめられた断熱材６の上に設置され、根太７
により各列毎に仕切られている。また、蓄熱体４と断熱
材６の間にはスダレ形や面状のヒータ部８が設置され、
ケーブル９に接続されている。このヒータ部８は、蓄熱
体４の各列の下にそれぞれヒータ８ａ〜８ｄが配設さ
れ、ケーブル９はスイッチ部１３を介して、コネクタ１
４で図示しない電源ＡＣ２００Ｖに接続されている。

【００１５】また、蓄熱体４は、酢酸ナトリウム、硫酸
ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、塩化カルシウム等の
無機系水和塩を主原料とする潜熱蓄熱材で、夜間にヒー
タ部８に加熱されて蓄熱体４が融解する時に熱を吸収蓄
熱し、日中にヒータ部８による加熱を止めると、蓄熱体
４が凝固する時に熱を放出するので、この熱を暖房に利
用するものである。この蓄熱体４は、略直方体のブロッ
クに加工され、対向する一面に他の蓄熱体４に嵌合する
ための凸部４ａが形成され、反対側の面には、嵌合用の
凹部４ｂが形成されており、この凸部４ａと凹部４ｂを
嵌合させることにより、位置ずれがなく複数の蓄熱体４
を配置できるようになっている。さらに、図４に示すよ
うに、蓄熱体４の上にアース用のアルミ板１５を敷設
し、表面に床材であるフローリング１６を貼ると、床暖
房システムは完成する。

【００１６】つぎに、このように蓄熱体４の上に設置さ
れた過熱防止装置Ａの動作を、図２に基づいて説明す
る。まず、図２において、過熱防止装置Ａのコネクタ１
１とコネクタ１４がそれぞれ図示しない電源のＡＣ１０
０ＶとＡＣ２００Ｖに接続され、コントローラ１０の図
示しないスイッチがオンにされる。蓄熱体４は、スイッ
チがオンされた時は未だ加熱されていないので、蓄熱体
４の上に配設されたサーモスタット部１の各サーモスタ
ット１ａ〜１ｒは全て閉じている状態となっており、サ
ーモスタット部１にＡＣ１００Ｖが流れる。すると、コ
ントローラ１０のソレノイド１２により、ヒータ部８の
スイッチ部１３がオン状態となり、ヒータ部８にＡＣ２
００Ｖが流れて蓄熱体４が加熱される。

【００１７】つぎに、蓄熱体４が加熱されて温度が上が
った状態で、例えばフローリング１６の特定の場所に布
団や毛布を置かれていると、その場所の蓄熱体４のみが
局部的に過熱して温度が上がる。すると、当該の蓄熱体
４の上に配設されているサーモスタット１ｃが設定温度
の７０°Ｃを超過するので、オープン状態となり、サー
モスタット部１に流れるＡＣ１００Ｖは遮断される。Ａ
Ｃ１００Ｖが遮断されると、コントローラ１０のソレノ
イド１２により、ヒータ部８のスイッチ部１３がオフと
なり、ヒータ部８に流れるＡＣ２００Ｖは遮断されて蓄
熱体４の加熱は停止して、特定の場所の温度の過熱が防
止される。

【００１８】また、上述した実施の形態においては、過
熱防止装置Ａを蓄熱体４の上に設置したが、過熱防止装
置Ａの設置箇所は蓄熱体４の上に限定されず、蓄熱体４
とヒータ部８の間、またはヒータ部８と断熱材６の間で
も設置ができ、同様の機能を発揮するものである。但
し、この場合はヒータ部８に近いので、過熱防止装置Ａ
の温度が高くなり易いので、サーモスタットの設定温度
を蓄熱体４の上に設置した場合より高く８０°Ｃにする
必要がある。

【００１９】さらに、上述した実施の形態においては、
過熱防止装置Ａとヒータ部８とは別個に形成したが、図
５に示すように、サーモスタットとヒータ部を直列に接
続した過熱防止装置Ｂも可能であり、この場合のサーモ
スタットは電力用の２００Ｖのものを使用するものであ
る。この過熱防止装置Ｂは、直接ヒータに流れるＡＣ２
００Ｖを遮断するので、高価なコントローラが不要とな
り、コストメリットが大きくなる。

【００２０】

【発明の効果】以上に述べたように本発明の過熱防止装
置は、床暖房システムにおいて、複数の感熱開閉素子を
複数列に配列し、前記感熱開閉素子を電気的に直列接続
し、前記複数列間を柔軟性を有する複数の保持部材で保
持したことにより、床上のどの場所においても温度の過
熱を感知することができるという優れた効果を奏するも
のである。また、過熱防止装置の設置は、不慣れな作業
者でも、極めて簡単に、しかも非常に早くできるという
優れた効果を奏するものである。さらに、前記複数の感
熱開閉素子と複数の加熱用ヒータを電気的に直列に接続
することにより、高価なコントローラが不要となり、過
熱防止装置を安価にすることができるという効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の床暖房システムの過熱防止装置を示す
平面図である。

【図２】図１の過熱防止装置の回路図である。

【図３】図１の過熱防止装置を蓄熱対の上に設置した斜
視図である。

【図４】図１の床暖房システムの要部断面図である。

【図５】図１の過熱防止装置の感熱素子と加熱用ヒータ
を電気的に直列に接続した平面図である。

【図６】従来の床暖房システムの一部破断の斜視図であ
る。

【図７】従来の発熱体の温度−抵抗の関係図である。

【符号の説明】

Ａ 過熱防止装置 Ｂ 過熱防止装置 １ サーモスタット部 １ａ〜１ｒ サーモスタット ２ 接続線 ３ わたり線 ４ 蓄熱体 ５ 捨て板 ６ 断熱材 ７ 根太 ８ ヒータ部 ８ａ〜８ｄ ヒータ ９ ケーブル １０ コントローラ １１ コネクタ １２ ソレノイド １３ スイッチ部 １４ コネクタ １５ アルミ板 １６ フローリング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の感熱開閉素子を複数列に配列し、
   前記複数の感熱開閉素子を電気的に直列接続し、前記複
   数列の感熱開閉素子間を柔軟性を有する複数の保持部材
   で保持したことを特徴とする床暖房システムの過熱防止
   装置。
2. 【請求項２】 前記感熱開閉素子はサーモスタットであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の床暖房システムの
   過熱防止装置。
3. 【請求項３】 前記保持部材は金属線であることを特徴
   とする請求項１に記載の床暖房システムの過熱防止装
   置。
4. 【請求項４】 前記保持部材はプラスチック製のベルト
   であることを特徴とする請求項１に記載の床暖房システ
   ムの過熱防止装置。
5. 【請求項５】 前記複数の感熱開閉素子と複数の加熱用
   ヒータを電気的に直列接続をして複数列に配列したこと
   を特徴とする請求項１に記載の床暖房システムの過熱防
   止装置。