JPH10246454A - 床暖房装置及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工が簡単であり、電気発熱体を破損せず、
そして安全で快適な床暖房装置を得ること。 【解決手段】 本発明の第１実施例の床暖房装置１Ａ
は、床材８とこの床材８の下方に配設された保温材３と
の間に所定の間隔で断面凹状の溝Ｃｈの空間が形成され
ており、前記溝Ｃｈに沿って，その底面に電気発熱体Ｈ
が敷設されており、その電気発熱体に通電することによ
り前記空間に充満した空気を暖めて暖房する構造で構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、床を暖めることに
より部屋の暖房ができる、所謂床暖房装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な床暖房装置は、熱効率を
良くするために、床材を薄くし、その下面に発熱体を配
線した直付け型か、中空パネル構造の内部に発熱体を封
入したユニット型のものがある。そして、その発熱体と
しては、一般に、温度が上昇するにしたがって電流が増
大し、温度を低くする（電圧を下げる）と電流が流れな
くなるという負特性を持ったものが用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、従来の床暖房
装置は、 １．床の上にピアノなどの重量物を設置すると陥没する
恐れがある ２．床が窪んだり陥没すると、その部分に配線されてい
る発熱体に負担が掛かり異常発熱や断線が生じる恐れが
ある ３．ユニット形式のものであると、配線の接続箇所が多
い ４．感温ヒューズやサーモスタットの接続箇所も多く、
構造が複雑の上、施工も複雑になる ５．床上に寝ころんだり、物を置くと、床そのものが直
接加熱されるため、その床から直接人体または物体に熱
が伝わり、床と人体または床とその物体との間に熱が蓄
積され、その蓄熱により低温火傷を負う恐れがある ６．電磁波の問題が発生する などという問題点がある。

【０００４】本発明はこのような問題点を解決すること
を課題とし、施工が簡単であり、そして安全で快適な床
暖房装置を得ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】従って、本発明の床暖房
装置は、床材とこの床材の下方に配設された保温材との
間に所定の間隔で凹状の溝の空間を形成し、前記溝に沿
い、その溝内に前記床材の裏面との間に隙間を開けて電
気発熱体を敷設し、その電気発熱体に通電することによ
り前記空間に充満した空気を暖めて暖房する構造を採っ
て、前記課題を解決している。また、前記電気発熱体と
して自己発熱制御性帯状発熱体を用いることにより、前
記課題をより効果的に解決することができる。

【０００６】従って、本発明の床暖房装置では、床材の
下に形成した空間に電気発熱体を敷設したことにより、
陥没などが生じても、それから電気発熱体の破損を防止
することができ、また、前記空間に充満した空気を暖
め、その暖まった空気層の輻射熱で床材を暖めて部屋を
暖房することができ、このため低温火傷を引き起こさな
い。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図２を用いて、本
発明の床暖房装置の実施例を説明する。図１は本発明の
第１実施例の床暖房装置の一部断面側面図であり、そし
て図２は本発明の第２実施例の床暖房装置の一部断面側
面図である。

【０００８】先ず、図１を用いて、本発明の第１実施例
の床暖房装置の構成を説明する。この床暖房装置１Ａ
は、現存の床構造を利用したものである。即ち、例え
ば、４５ｃｍの間隔で互いに平行に配設された複数本の
根太２の上面から高さがやや低い面の間に、例えば、不
燃性ウレタンの保温材３を固定し、この保温材３の表面
を、例えば、アルミ，ステンススチール等の金属板或い
は金属箔（以下、「金属板」と総称する）４で被覆す
る。このようにしてこれらの構成部材で根太２の長手方
向に沿った凹状の溝（チャンネル）Ｃｈが形成される。
これら各溝Ｃｈの深さは電気発熱体Ｈの厚みより深い寸
法とする。そしてこれら各溝Ｃｈの底面の中間部に、そ
の長さ方向に沿って電気発熱体Ｈを敷設し、必要に応じ
て固定する。その後、各根太２の上方から、例えば、ア
ルミ製の金属板或いは金属箔（以下、「金属板」と総称
する）５で前記各溝Ｃｈを覆う。このようにして各根太
２間には空間が形成され、そして金属板５の裏面と前記
電気発熱体Ｈとの間に隙間を設けることができる。この
隙間は、床材８を効率よく温めるためにはできるだけ少
ない方が望ましいが、金属板５の裏面と前記電気発熱体
Ｈとを接触させると低温火傷を起こす可能性があるた
め、両者間に空気層を設けるようにする。次に、その金
属板５の上面に下地床材６を敷く。この下地床材６とし
ては、例えば、べニヤ板のような合板やウレタン製の緩
衝シートを敷きつめた後、例えば、カーペット、フロー
リングなどの上敷床材７を全面に敷きつめる。なお、本
明細書では、金属板５、下地床材６、上敷床材７の少な
くとも一つを含むものを「床材」と呼ぶ。そしてこの実
施例では金属板５、下地床材６、上敷床材７をまとめて
床材８と呼ぶ。本発明の第１実施例の床暖房装置１Ａは
このような構造で構成されている。この床暖房装置１Ａ
の前記電気発熱体Ｈとしては、後記する正の特性を持っ
た自己発熱制御性帯状発熱体を用いることが最も好まし
い。

【０００９】次に、前記床暖房装置１Ａの動作を説明す
る。前記のように、この床暖房装置１Ａは、電気発熱体
Ｈに通電して発熱させると、その床材８の下方に設けら
れた空間内の空気層が暖められ、その暖められた空気層
の輻射熱で床材８、即ち、金属板５、下地床材６及び上
敷床材７が暖められ、そしてその部屋の空気が暖められ
るものである。

【００１０】この床暖房装置１Ａは、電気発熱体Ｈとし
て後記のような自己発熱制御性帯状発熱体を用いること
で、極めて安全で小電力暖房を行うことができる。そし
て、電気発熱体Ｈを溝Ｃｈ内に配設した構造を採ってい
るため、重量物を床上に置いて、そのために床が多少沈
んでも、電気発熱体Ｈは破損することはない。

【００１１】次に、この自己発熱制御性帯状発熱体の構
造、自己発熱制御性の動作などの要点を簡単に記す。こ
の自己発熱制御性帯状発熱体としては、例えば、株式会
社フジクラが販売している「Ｆヒータ」を挙げることが
できる。先ず、その構造であるが、この自己発熱制御性
帯状発熱体のヒータとなる発熱抵抗体は、放射性架橋ポ
リマー（絶縁物）に導電性カーボン（導電物）を混合し
たものであって、電圧を供給する２本の平行導線間に跨
がって連続的に帯状に形成されており、そしてこれが並
列な電流回路（発熱回路）を構成する。このヒータは電
気絶縁体で被覆されている。その電気絶縁体は架橋ポリ
オレフィン或いはフッ素樹脂の高性能合成樹脂が用いら
れている。

【００１２】次に、前記発熱抵抗体の自己発熱制御の動
作を説明する。前記のように、この発熱抵抗体は、放射
性架橋ポリマーと導電性カーボンとの混合物で形成され
ているため、高温になるとポリマーが膨張してカーボン
の結合を粗くし、その結果、抵抗値が増大して電流が流
れにくくなり、電力が低下し、逆に低温になるとポリマ
ーが収縮してカーボンの結合が密になり、その結果、抵
抗値が減少して電流が流れ易くなり、電力が増加する。
この現象を捉えて「自己発熱制御」と呼ばれている。

【００１３】また、前記自己発熱制御性帯状発熱体の主
な特長としては、 １．単位長さ当たりの熱出力が同一である ２．必要な長さに切断して使用できる ３．断線がない ４．ヒータ自体が異常加熱（オーバーヒート）を起こさ
ない ５．ヒータ同志を近づけたり、重ね巻きしても焼き切れ
ない ６．被対象物を温度むらなく、バランスよく暖めること
ができる ７．温度制御のためのサーモスタットを必要としない ８．被対象物がプラスチック材であっても安心して使用
できる ９．省電力型である １０．発熱抵抗体及び絶縁被覆が合成樹脂からできてい
るため、柔軟性があり、加工し易い １１．耐湿性がよい １２．メインテナンスが殆ど不要であり、耐久性が高い などを挙げることができる。

【００１４】従来の一般的なヒータは、負特性という性
質を持っているため、温度が上昇するにつれて電流が増
大し、やがて断線し、逆に温度が低下すると電流が流れ
なくなり（電圧が低くなる）、使用不可能な状態になる
という危険性と不安定さがあり、従って、サーモスタッ
トを用いて温度を制御する必要があるため、本発明の床
暖房装置１Ａには前記の自己発熱制御性帯状発熱体を用
いることが最も望ましい。

【００１５】この自己発熱制御性帯状発熱体は前記のよ
うにどの長さ部分を測定しても、発熱温度は一定であ
り、発熱体は連続的な並列回路で形成されているため、
本発明の床暖房装置１Ａの電気発熱体Ｈにこの自己発熱
制御性帯状発熱体を用いると、施工現場の状況に合わせ
て任意の長さに切断して使用することができる。また、
自己発熱制御性帯状発熱体を用いると、例えば、１００
Ｖ、１００Ｗでは、１回路で５０ｍの長さまで接続する
必要はなく、そして、最大８０ｍ^２まで１配線１回路で
ヒータを構成することができ、感温ヒューズ、サーモス
タットなどを必要としない。従って、配線接続箇所が殆
どないため、構造は極めて簡単となり、それだけ故障の
原因を極めて少なくすることができる。

【００１６】前記実施例に示した床暖房装置１Ａの構造
において、上敷床材７にフローリングのような硬板を用
いた時は、前記下地床材６としてウレタン製緩衝シート
を用いると、この床暖房装置１Ａ上を歩行した場合の衝
撃を吸収させることができる。また、前記金属板４、５
の存在により電気発熱体Ｈから発生する僅かな電磁波を
封じ込め、吸収することができる。更にまた、この下地
床材６として、マイナスイオン放射セラミックスと遠赤
外線放射セラミックスとアルファー波放射セラミックス
とを含浸させた不燃性シートを敷きつめ、その上に上敷
床材７を敷く構造にすると、マイナスイオン、遠赤外線
及びアルファー波とを放射して、床暖房を助長すること
ができる。前記マイナスイオン放射セラミックスとして
は、例えば、トルマリンを、遠赤外線放射セラミックス
としては、例えば、アルミナを、アルファー波放射セラ
ミックスとしては、例えば、モナザイトを、そして不燃
性シートとしては、例えば、ウレタン製不燃シートを用
いることができる。

【００１７】図１に示した床暖房装置１Ａの構造寸法の
一例を挙げておく。 根太２のピッチ ：３００ｍｍ〜４５０ｍｍ 保温材３の厚さ ：６０ｍｍ〜５５ｍｍ 金属板４、５の厚さ ：０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ 下地床材６の厚さ ：５ｍｍ〜６ｍｍ 凹状の溝Ｃｈの深さ ：７．５ｍｍ〜９ｍｍ 電気発熱体Ｈの幅 ：１４．５ｍｍ 電気発熱体Ｈの厚み ：６ｍｍ

【００１８】前記Ｆヒータの或る種のものは、発熱温度
が６０°Ｃの時点の出力は１ｍ当たり１４ｗとなり、発
熱温度が６０゜Ｃで床の表面温度を３０°Ｃ〜３２゜Ｃ
に上げるには、８畳間で自己発熱制御性帯状発熱体の長
さは２５ｍとなる。また、１４ｗ×２５ｍ＝３５０ｗと
なるため、従来技術の床暖房装置に比べて極めて少ない
３５０ｗ〜４５０ｗの電力で８畳間の床暖房を行うこと
ができる。

【００１９】次に、図２を用いて、本発明の第２実施例
の床暖房装置を説明する。この床暖房装置１Ｂは、現存
の床構造材で構成されている。この床暖房装置１Ｂは、
不図示のスラブの上に保温性がある、例えば、厚さ１２
ｍｍ〜１５ｍｍのコンパネ（べニヤ板）１１を敷く。そ
のコンパネ１１の表面にトリーマを用いて所定のピッ
チ、例えば、３００ｍｍ〜４５０ｍｍで、電気発熱体Ｈ
の厚さより十分に深い、例えば、８ｍｍ程度の、そして
その幅より十分に広い幅、例えば、２５ｍｍ幅の凹状の
溝Ｃｈを複数本、互いに平行に形成し、このコンパネ１
１に保温性があれば必要はないが、必要ならば、それら
各溝Ｃｈの底面に金属板１２を敷き、その金属板１２の
表面上の中間部に電気発熱体Ｈを敷設した後、少なくと
も各溝Ｃｈを十分に覆うようにコンパネ１１の表面から
金属板１３を敷く。図示の例では各溝Ｃｈを含むコンパ
ネ１１の表面全面に金属板１３が敷かれた状態で示され
ている。そして、その金属板１３の表面上から床全面に
緩衝シートなどの下地床材１４を敷いた後、その全表面
上に畳、フローリングなどの上敷床材１５を敷きつめる
構造で構成されている。なお、この実施例でも金属板１
３、下地床材１４、上敷床材１５の少なくとも一つを含
むものを「床材」と呼ぶ。そしてこの実施例では金属板
１３、下地床材１４、上敷床材１５をまとめて床材１６
と呼ぶ。

【００２０】この第２の実施例の床暖房装置１Ｂは、例
えば、既存の洋間を和室に改造する場合に施工できる床
暖房装置として好適である。即ち、既存の洋間のフロー
リングをスラブに見立て、このフローリングの上にコン
パネ１１を敷き、その表面に前記溝Ｃｈを施し、以下、
順次、前記の工程順で電気発熱体Ｈ、金属板１２、１
３、下地床材１４、そして床材１５である畳を敷設する
ことにより、極めて容易に床暖房装置１Ｂが施工された
和室に変更することができる。

【００２１】また、この第２実施例の床暖房装置１Ｂは
予め工場等で電気発熱体Ｈ、金属板１２、１３及び下地
床材１４をコンパネ１１に組み込んでユニット化するこ
とができ、そのユニットを施工現場に持ち込んで施工す
る方法を採ってもよい。このような床暖房ユニットがあ
れば、前記の洋間から和室への改造の場合には、極めて
簡単に、そして短時間で本発明の床暖房装置１Ｂを施工
することができる。その他の作用効果は前記第１実施例
の床暖房装置１Ａと同一であるので省略する。

【００２２】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の床暖房
装置は、電気発熱体の上方と床材の裏面との間に隙間ま
たは空間を設けたので、この隙間または空間を暖めて間
接的に部屋を暖房でき、そのため低温火傷の発生を防止
でき、また、前記隙間または空間の存在でその床上に重
量物を設置しても、その下に敷設した電気発熱体を損傷
することが無い。従って、重量物の設置場所を選ぶ必要
がない。更にまた、構造が簡単であるため、故障や事故
の発生は殆ど無い。そして電気発熱体として自己発熱制
御性帯状発熱体を用いると、電気的に極めて安全な床暖
房装置に構成でき、しかも低消費電力で床暖房を行うこ
とができる他、構成材の金属板で電磁波の漏れを防止で
き、更に一部構成材に前記のように処理を施せば、赤外
線、マイナスイオン、アルファー波を放射させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例の床暖房装置の一部断面
側面図である。

【図２】 本発明の第２実施例の床暖房装置の一部断面
側面図である。

【符号の説明】 １Ａ…本発明の第１実施例の床暖房装置、１Ｂ…本発明
の第２実施例の床暖房装置、２…根太、３…保温材、
４，５，１２，１３…金属板、６，１４…下地床

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 床材とこの床材の下方に配設された保温
   材との間に所定の間隔で断面凹状の溝の空間が形成され
   ており、前記溝に沿って，その空間に前記床材の裏面に
   接しないように電気発熱体が敷設されており、その電気
   発熱体に通電することにより前記空間に充満した空気を
   暖めて暖房することを特徴とする床暖房装置。
2. 【請求項２】 前記電気発熱体が自己発熱制御性帯状発
   熱体であることを特徴とする請求項１に記載の床暖房装
   置。
3. 【請求項３】 表面に所定のピッチ、所定の深さで複数
   本の断面が凹状の溝が形成された幅広の所定の厚みがあ
   る板材に、前記各凹溝を塞ぐように床材を合わせて固定
   し、前記各凹溝に前記凹溝の深さより低い厚さの電気発
   熱体が前記床材の裏面に接し無いように配設、封止され
   ていることを特徴とする床暖房用パネル。
4. 【請求項４】 根太の上面から高さがやや低い面の根太
   間に保温材を固定し、その保温材の表面を金属板或いは
   金属箔で被覆して前記各根太間に、各根太の長手方向に
   沿って所定の幅及び深さの断面が凹状の溝を形成し、こ
   れら各凹溝内に、その長さ方向に沿って前記凹溝の深さ
   より厚みが薄い電気発熱体を敷設し、その後、各根太の
   上方から前記電気発熱体の上面に接しないように金属板
   或いは金属箔で前記各凹溝を被覆し、この属板或いは金
   属箔と前記電気発熱体との間に隙間を形成し、次に、そ
   の金属板或いは金属箔の上面に下地床材を敷設し、そし
   て前記電気発熱体に電源を接続することを特徴とする床
   暖房装置の施工方法。
5. 【請求項５】 幅広の所定の厚みのある板材の表面に所
   定のピッチで、敷設使用とする電気発熱体の厚さより十
   分に深く、その幅より十分に広い幅の溝を複数本、互い
   に平行に形成し、それら各溝に電気発熱体を敷設した
   後、少なくとも各溝を覆うように前記板材の表面から金
   属板を被覆し、その金属板の表面上から床全面に緩衝シ
   ートを敷いた後、そ緩衝シートの全表面に床材を敷設
   し、そして前記電気発熱体に電源を接続することを特徴
   とする床暖房装置の施工方法。