JPH10266542A

JPH10266542A - 床暖房用ヒーターパネルおよびヒーターパネル用断熱材

Info

Publication number: JPH10266542A
Application number: JP8991997A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kono; 岳史河野; Yoshihiro Fukuda; 欣弘福田; Atsushi Nanjo; 敦南條; Akio Oshima; 昭夫大島
Original assignee: Nippon Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 1998-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】軽量で断熱性、耐熱性に優れかつ高強度の断
熱材、及びそれを用いた床暖房用ヒーターパネル提供す
る。【解決手段】密度０．０１〜１．００ｇ／ｃｍ^３の
軽量木質繊維板の少なくとも表面に樹脂を含浸させた強
化ボード、及び断熱材層、面状発熱体層からなるヒータ
ーパネルにおいて、該断熱材が密度０．０１〜１．００
ｇ／ｃｍ³ の軽量木質繊維板の少なくとも表面に樹脂を
含浸させた強化ボードであることを特徴とする床暖房用
ヒーターパネル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、断熱用ボード、及
びそれを用いた床面から室内を暖房する床暖房用ヒータ
ーパネルの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の床暖房用ヒーターパネルに用いら
れている断熱材は、発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタ
ンあるいは発泡ポリプロピレンなどの発泡樹脂または、
硬質繊維板あるいはパーティクルボードを用いたもので
ある。

【０００３】断熱材として発泡樹脂または硬質繊維板を
用いたものはそれ自身の強度が小さいため全体を鉄板な
どで覆う必要があり、重量の増加をもたらす。また、パ
ーティクルボードを用いた場合は、そのものの強度は十
分であるものの自重が大きく、断熱性能も劣る。耐熱性
の面でも、発泡ポリエチレンや発泡ポリスチレンを用い
た場合は、安全使用温度が８０℃程度と低いことが問題
である。

【０００４】一方、軽量木質繊維板は、軽量で断熱性が
良くまた、コストが安いため建築用断熱材料、遮音材料
あるいは、畳などの芯材などに幅広く使用されている。
しかしながら、それ自体では強度が不足しているために
構造材的な使い方はできず、輸送の際に商品が壊れるこ
ともしばしばあった。そのため、優れた断熱性を有しな
がら、床暖房用ヒーターパネルの断熱材として用いるに
は強度が十分ではなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、軽量で強度
と断熱性に優れる高耐熱性の断熱材を用いた床暖房用ヒ
ーターパネルを提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、断熱材として、軽量木質繊維板の少なくとも
表面に樹脂を含浸させた強化ボードを開発し、またこれ
を用いることにより上記課題が解決されることを見いだ
し本発明に至った。

【０００７】すなわち、本発明は下記の（１）〜（４）
である。（１）密度０．０１〜１．００ｇ／ｃｍ^３の軽量木質繊
維板の少なくとも表面に樹脂を含浸させた強化ボード。（２）断熱材層、及び面状発熱体層からなるヒーターパ
ネルにおいて、該断熱材が上記（１）記載の強化ボード
であることを特徴とする床暖房用ヒーターパネル。（３）面状発熱体層の上部に金属製の均熱板を設けたこ
とを特徴とする上記（２）記載の床暖房用ヒーターパネ
ル。（４）電源コード挿通窓を設けたジョイントボックス
を、断熱材である軽量繊維板の側縁部角に一個所設けた
Ｌ状切り欠き部に装着し、断熱材に上記ジョイントボッ
クス内に通じる電源送りコード挿入溝を設けたことを特
徴とする上記（２）記載の床暖房用ヒーターパネル。

【０００８】以下本発明を詳述する。本発明で断熱材と
して用いる軽量木質繊維板とは、間伐材などを破砕して
得られた天然木質繊維をコーンスターチなどの結剤とと
もに圧縮等の方法により板状に成形して製造された物で
ある。これらは、通常、密度０．３５ｇ／ｃｍ^３以下の
ものはインシュレーションボード、密度０．３５〜０．
８ｇ／ｃｍ^３のものはＭＤＦ（ミディアムデンシティー
フアイバーボード）、密度０．８ｇ／ｃｍ^３以上のもの
はハードボードと呼ばれる。例えばインシュレーション
ボードの一つとして、カイハツたたみボードの商品名で
カイハツボード株式会社から販売されている。

【０００９】軽量木質繊維板の密度は、強度、軽量性お
よび断熱性の見地から、０．０１〜１．００ｇ／ｃｍ³
であり、好ましくは０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ³ 、さら
に好ましくは０．２〜０．３ｇ／ｃｍ³ のものが使用さ
れる。なお繊維板の横持ち性および加工性の見地から、
繊維板全体の強度が均等である必要はなく、その一部
（たとえば縁辺部あるいは表面）の強度のみ高めたもの
を使用しても良い。

【００１０】軽量木質繊維板の厚さは、床暖房用ヒータ
ーパネルとしての施工性、軽量性、断熱性の見地から３
〜５０ｍｍが望ましく、さらに望ましくは５〜３０ｍ
ｍ、最も実用的には２０ｍｍ前後のものが使用される。

【００１１】軽量木質繊維板に用いられる繊維は、間伐
材などの天然木質繊維が用いられるため、加工性、施工
性あるいは風合いなどに優れ、森林伐採を控えるという
環境問題の見地からも好ましい物である。

【００１２】本発明に断熱材として使用できる好適な軽
量木質繊維板の素材の一例として、カイハツボード社製
のカイハツたたみボードが挙げられる。

【００１３】本発明で使用される樹脂としては、エポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹
脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、フェノ一ル樹脂などの
熱硬化性樹脂のほか、耐熱性が一定以上の熱可塑性樹脂
を用いることができる。

【００１４】エポキシ樹脂としては特に限定されない
が、例えばビスフェノ一ルＡ型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノ一ルＦ型エポキシ樹脂、フェノ一ルノボラック型エポ
キシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリ
シジルアミン型エポキシ樹脂およびグリシジルエステル
型エポキシ樹脂などが挙げられる。ビスフェノ一ルＡ型
エポキシ樹脂としては、エピコート８２５、エピコート
８２８（いずれも油化シェルエポキシ社製）などが挙げ
られる。ビスフェノ一ルＦ型エポキシ樹脂はエピコート
８０７（油化シェルエポキシ社製）、ＹＤＦ１７０（東
都化成社製）、エピクロン８３０（大印本インキ工業社
製）、ＥＰ−４９００（旭電化社製）、ＰＹ−３０６
（旭チバ社製）などの商品名で市販されている。フェノ
ールノボラック型品ポキシ樹脂としては、エピコート１
５２、エピコート１５４（いずれも油化シェルエポキシ
社製）などが挙げられる。クレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂としてはＹＤＣＮ−７０１、ＹＤＣＮ−７０２
（いずれも東都化成社製）などがあり、グリシジルアミ
ン型エポキシ樹脂としては、ＥＬＭ１００、ＥＬＭ４３
４（いずれも住友化学工業社製）が挙げられる。グリシ
ジルエステル型エポキシ樹脂としては、エピコート１９
０、エピコート１９１（いずれも油化シェルエポキシ社
製）などが市販されている。これらのエポキシ樹脂から
任意に繊維板に含浸する場合の粘度を考慮して、一種類
以上を選択して選べばよい。

【００１５】本発明で使用されるエポキシ樹脂硬化剤は
特に限定されないが、例えば、変性ポリアミド、変性ポ
リアミンなどを用いることができる。これら硬化剤は、
エポキシ樹脂組成物の硬化性、貯蔵安定性を考慮してエ
ポキシ樹脂１００重量部に対して変性ポリアミドおよび
変性ポリアミンの場合、３０〜７０重量部、好ましくは
５０〜６０重量部の範囲で使用される。

【００１６】使用される変性アミン系硬化剤としては、
富士化成工業製富士キュアー５０００、５４０５、５４
１０などが挙げられる。また、ポリアミド硬化剤として
は、富士化成工業製トーマイド＃２１０、＃２４１、＃
２５００などが挙げられる。本発明で用いられる不飽和
ポリエステル樹脂としては、フタル酸系、イソフタル酸
系、ビニルエステル酸系などが挙げられる。また、フェ
ノ一ル樹脂としてはレゾール型、ノボラック型などが挙
げられる。また、メラミン樹脂、ユリア樹脂なども使用
できる。

【００１７】軽量木質繊維板の少なくとも表面に樹脂を
含浸する方法としては、所望の寸法形状に機械加工済み
の繊維板の全表面あるいは一部表面に、樹脂あるいは硬
化促進剤を混合済みの樹脂を、刷毛、へら、スプレーな
どにより塗布すればよい。また容器内を減圧あるいは加
圧できる含浸装置などを用いることにより、より内部ま
で樹脂含浸することもできる。また室温で固化している
樹脂を使用する場合は所望の粘度あるいは流動性を得る
ために、樹脂をあらかじめ加熱して使用することもでき
る。

【００１８】樹脂含浸の程度は、樹脂量、樹脂粘度ある
いは樹脂濃度などによって調整できる。この含浸量を少
なくすればより軽量のボードが得られ、含浸量を多くす
ればより高強度のボードを得ることができる。またボー
ドの所望する一部分（たとえば縁辺部）のみに含浸する
ことにより、全体の軽量性を損なうことなく、所望の部
分のみを高強度にすることができる。

【００１９】樹脂を塗布する場合、塗布量は０．０２ｇ
／ｃｍ^２から０．３ｇ／ｃｍ^２が好ましい、より好まし
くは０．０４ｇ／ｃｍ^２から０．１５ｇ／ｃｍ^２であ
る。塗布量が少なすぎると、強化が不十分となり、強度
が十分発揮されない。また、塗布量が多すぎると熱伝導
率が大きくなり、断熱性を損うとともに、重量も大きく
成る。

【００２０】繊維板に含浸した樹脂を硬化させる方法
は、室温で硬化するエポキシ樹脂や不飽和ポリエステ
ル、フェノ一ル樹脂では樹脂を含浸させた後、室温放置
による自然硬化が可能であるが、より短時間で硬化させ
たい場合は加熱硬化などの方法をとることができる。

【００２１】またメラミン樹脂などの加熱硬化タイプ樹
脂を含浸させた場合には、加熱して樹脂を硬化させた後
に室温まで冷却することにより使用することができる。
また、熱可塑性樹脂を用いる場合は、樹脂を含浸した後
に室温に冷却することにより硬化することができる。得
られたボードは、その後の加工条件に会わせ、適宜機械
加工することができる。

【００２２】本発明の断熱材である軽量木質繊維板には
電源線、アース線、センサー線等の配線を送るための挿
入口あるいは溝加工を施すことができる。この溝は、配
線が十分格納される幅、深さ、長さ、断面形状を有す
る。そのため床下地上に本発明の床暖房用ヒーターパネ
ルを施工後に、床仕上げ材をヒーターパネル上部から敷
設した際に、床下地および仕上げ材に配線が干渉するこ
とがない。またこの溝に配線類を格納した後、その開口
面に養生用テープ等を貼り、配線の固定を助けることも
できる。

【００２３】またこの溝の開口面は上面であることが、
施工の容易性の見地から望ましい。本発明の断熱材であ
る軽量木質繊維板には、後述する面状発熱体の電極端子
とこれに半田付けされた電源線およびアース端子などを
格納し、ここに電気絶縁性および防水性を付与するため
のシーリング剤を注入するための、貫通孔を設けること
ができる。

【００２４】本発明の断熱材である軽量木質繊維板の側
縁部角の一個所には、後述する電源コード挿通窓を設け
たジヨイントボックスを装着するため、Ｌ状切り欠き部
が設けることができる。

【００２５】本発明に使用される電源コード挿通窓を設
けたジョイントボックスの素材には、電気絶縁性を有し
たポリカーボネイトあるいは塩化ビニルなどのプラスチ
ックを使用することができる。

【００２６】本発明に使用される電源コード挿通窓を設
けたジョイントボックスの上面には、結線部の保護およ
びメンテナンスのための着脱可能な蓋が装着される。こ
の蓋はその操作性の見地からボックス上面が望ましい。

【００２７】本発明に使用される電源コード挿通窓を設
けたジョイントボックスは、断熱材である軽量木質繊維
板の側縁部角に一個所設けたＬ状切り欠き部に装着され
る。この装着方法は特に限定されないが、ねじ止め等の
機械的装着のほか接着等の手段を用いることができる。

【００２８】本発明に使用される電源コード挿通窓を設
けたジョイントボックスの厚さは特に限定されないが、
断熱材および面状発熱体の厚さの合計値に対して−１〜
＋１ｍｍの範囲が望ましい。

【００２９】本発明に使用されるジョイントボックスの
電源コード挿入窓から、前述の断熱材ボードの溝部分に
格納された配線類が挿入される。このジョイントボック
ス内で、面状発熱体に配線された電源線、アース線など
と接続される。また本発明のヒーターパネルを複数個隣
接して使用する場合、このジョイントボックス内で隣接
するヒーターパネルの一端から引き出された配線類と接
続される、この接続の際、圧着あるいは単線コネクター
による接続などの方法を使用することもできる。

【００３０】これら断熱材の加工は樹脂を軽量木質繊維
板に含浸させる前に行ってもよいし、樹脂を含浸させて
強化ボードとしてからでも良いが、加工時に一定の強度
を有する方が作業性が良いので樹脂を含浸させて強化ボ
ードとしてからが好ましい。。

【００３１】本発明に使用される面状発熱体は、前述の
断熱材の上面に固定される。本発明に使用される面状発
熱体は、特に限定されないが、耐久性および遠赤外線放
射効率の見地から炭素繊維を発熱抵抗体とする面状発熱
体が好ましい。またヒーターパネルの厚さを抑え、省ス
ペースなヒーターパネルを得るために、本発明に使用さ
れる面状発熱体は薄型のものが望ましく、厚さ２ｍｍ以
下のものが望ましく、さらに望ましくは厚さ０．８ｍｍ
以下のものが使用される。

【００３２】本発明に面状発熱体として使用できる好適
な面状発熱体の一例として、特開平８−２０７１９１に
開示されている発熱体が挙げられる。これは非導電性繊
維および導電性繊維の交点を接合してなる発熱体用の網
目状構造体の両端において、導電性繊維と電極を接続し
た後、樹脂に包埋あるいは繊維強化プリプレグシートを
積層して成形した発熱体用の繊維強化樹脂成形体表面に
断熱材を固定した発熱体である。

【００３３】本発明で用いられる均熱板は面状発熱体か
ら発熱された熱を均一にして上部の畳やフローリングに
伝える物である。具体的には、金属の箔、板などであ
り、例えばアルミニウム、銅などが用いられる。

【００３４】本発明のヒーターパネルの上に敷設される
仕上げ材は特に限定されないが、床暖房用の畳、床暖房
用木質フロアー材などが好適に使用される。特に、施工
性、メンテナンス性、風合いの見地から、床暖房用の畳
に用いることが好適である。

【００３５】

【発明の実施の態様】図１に、本発明のヒーターパネル
の全体構造の一例を示す。図１において、少なくとも表
面に樹脂を含浸した軽量木質繊維板１に面状発熱体２が
積層されている。面状発熱体２は炭素繊維などの導電性
発熱体繊維３とガラス繊維などの非導電性繊維４を含有
する樹脂５からなる。面状発熱体２のさらに上部にアル
ミ板などの金属板からなる均熱板６が設けられている。

【００３６】均熱板６の上に床暖房用の床仕上げ材が施
工されている。例えば、床仕上げ材に床暖房用の畳を使
用した場合、１〜７の各層の厚みを合計したものを通常
の畳の厚さにしておけば、従来設計がそのまま使えるの
で、リフォーム等の施工上都合が良い。また、１の下に
適宜断熱材を追加して、全体の厚さを調整することも可
能である。

【００３７】図２に、本発明の断熱材１における、Ｌ字
状切り欠き部８、ジョイントボックス９、ジョイントボ
ックスの蓋１０、電源コード挿入溝１１、センサー挿入
溝１２などの加工状態の一例を示す斜視図。図３に、図
２の組立図を示す。

【００３８】以下に具体的な実施例を挙げるが、本発明
はこれらの実施例に限定されないことは言うまでもな
い。

【００３９】実施例１天然木質繊維を結剤とともに圧縮して製造された、７５
ｍｍ×３００ｍｍ×２０ｍｍの繊維板（インシュレーシ
ョンボード：カイハツボード株式会社製カイハツボー
ド）の表面に、エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ製エ
ピコート８２８を１００重量部、および東都化成製グッ
ドマイトＧ６４５を５０重量部混合したもの）を０．０
４ｇ／ｃｍ² の量でへらにより塗布した。これを室温で
12時間放置し硬化してボードを得た。この繊維板の樹脂
含浸処理前後の平均密度、強度、厚さ方向の熱伝導率を
表１に示す。樹脂含浸により軽量性および断熱性をほと
んど損なうことなく、強度が向上した。

【００４０】こうして得られた断熱材を図２のように配
線加工して、図１に示されるような構造の、面状発熱
体、均熱板、畳からなる床暖房用ヒータ−とした。床面
からの伝導熱と輻射熱によって快適で、安全、クリーン
な暖房が可能となった。

【００４１】実施例２天然木質繊維を結剤とともに圧縮して製造された、７５
ｍｍ×３００ｍｍ×２０ｍｍの繊維板（インシュレーシ
ョンボード：カイハツボード株式会社製カイハツボ一
ド）の表面に、不飽和ポリエステル樹脂リゴラック１５
８ＢＱＴ（昭和高分子（株）製）１００重量部、および
硬化触媒としてＭＥＫ／Ａ−オキシド（日本油脂（株）
製）を１重量部混合し、これを０．０４ｇ／ｃｍ² の量
でへらにより塗布した。これを室温で１２時間放置し硬
化してボードを得た。この繊維板の樹脂含浸処理前後の
平均密度、強度、厚さ方向の熱伝導率を表１に示す。樹
脂含浸により軽量性および断熱性をほとんど損なうこと
なく、強度が向上した。

【００４２】実施例１と同様に、こうして得られた断熱
材を図２のように配線加工して、図１に示されるような
構造の、面状発熱体、均熱板、畳からなる床暖房用ヒー
タ−とした。床面からの伝導熱と輻射熱によって快適
で、安全、クリーンな暖房が可能となった。

【００４３】実施例３天然木質繊維を結剤とともに圧縮して製造された、７５
ｍｍ×３００ｍｍ×２０ｍｍの繊維板（インシュレーシ
ョンボード：カイハツボード株式会社製カイハツボー
ド）の表面に、メラミン樹脂、三井サイテック製３５
０′を１００重量部、および触媒としてＰ−トルエンス
ルホン酸を１重量部混合したものを０．０４ｇ／ｃｍ²
の量でへらにより塗布した。これを１２０℃、２０分で
硬化してボードを得た。この繊維板の樹脂含浸処理前後
の平均密度、強度、厚さ方向の熱伝導率を表１に示す。
樹脂含浸により軽量性および断熱性をほとんど損なうこ
となく、強度が向上した。

【００４４】実施例１と同様に、こうして得られた断熱
材を図２のように配線加工して、図１に示されるような
構造の、面状発熱体、均熱板、畳からなる床暖房用ヒー
タ−とした。床面からの伝導熱と輻射熱によって快適
で、安全、クリーンな暖房が可能となった。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【発明の効果】上記の通り、本発明によれば、軽量で断
熱性、耐熱性に優れかつ高強度の断熱材、及びそれを用
いた床暖房用ヒーターパネルが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒーターパネルの全体構造の一例を
示す。

【図２】本発明の断熱材における加工状態の一例を示
す斜視図。

【図３】図２の組立図を示す。

【符号の説明】

１：断熱材、２：面状発熱体、３：導電性繊維、４：非
導電性繊維、５：樹脂、６：均熱材、７：畳、フローリ
ング、８：Ｌ字状切り欠き部、９：ジョイントボック
ス、１０：ジョイントボックスの蓋、１１：電源コード
挿入溝、１２：センサー挿入溝。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大島昭夫神奈川県横浜市中区千鳥町８番地日本石油株式会社中央技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密度０．０１〜１．００ｇ／ｃｍ^３の軽量
木質繊維板の少なくとも表面に樹脂を含浸させた強化ボ
ード。
【請求項２】断熱材層、及び面状発熱体層からなるヒ
ーターパネルにおいて、該断熱材が請求項１記載の強化
ボードであることを特徴とする床暖房用ヒーターパネ
ル。
【請求項３】面状発熱体層の上部に金属製の均熱板を
設けたことを特徴とする請求項２記載の床暖房用ヒータ
ーパネル。
【請求項４】電源コード挿通窓を設けたジョイントボ
ックスを、断熱材である軽量繊維板の側縁部角に設けた
Ｌ状切り欠き部に装着し、かつ断熱材の表面に上記ジョ
イントボックス内に通じる電源送りコード挿入溝を設け
たことを特徴とする請求項２記載の床暖房用ヒーターパ
ネル。