KR20080041735A - Planar heat producing body, electric heating board for floor heating, and electric heating board aggregate for floor heating - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 면상 발열체, 바닥 난방용 전열보드, 및 바닥 난방용 전열보드 집합체에 관하고, 특히, 면상 발열체에 이용되는 발열 저항선의 배치 방식에 관한다.The present invention relates to a planar heating element, a floor heating plate, and a floor heating plate assembly, and in particular, a layout of the heating resistance wire used for the planar heating element.
근래 건물 안을 따뜻하게 하는 수단으로서 스토브, 팬 히터, 에어컨 외에 열의 방사, 전도열 및 대류를 효율적으로 잘 이용한 바닥 난방 시스템이 주목받고 있다. 바닥 난방 시스템은 열의 3가지 전달방식을 효율적으로 이용하기 위해서 실내를 균일하고 따뜻하게 할 수 있는 것과 동시에, 조용하고 깨끗한 난방 시스템을 위해, 향후의 새로운 수요의 증가가 전망되고 있다.Recently, as a means of warming the inside of a building, a floor heating system that uses heat, conduction heat, and convection efficiently in addition to a stove, a fan heater, and an air conditioner has been attracting attention. Underfloor heating systems are able to make the interior uniform and warm in order to efficiently utilize the three heat transfer methods, and for the quiet and clean heating system, new future demand is expected to increase.
바닥 난방 시스템은 한장의 바닥 난방용 전열보드로부터 구성되는 경우도 있지만, 통상은 여러장의 바닥 난방용 전열보드가 서로 연결된 바닥 난방용 전열 보드 집합체로 구성되어 있다. 바닥 난방용 전열보드에 이용되는 발열 수단으로서는, 예를 들면 특허 제3463898호에 기재된 면상 발열체가 알려져 있다.Although a floor heating system may be comprised from one sheet of heat-heating boards, it is usually comprised by the floor boards of several heat-heating boards connected with each other. As a heat generating means used for the floor heating board, for example, the planar heating element described in patent 3463898 is known.
도 1은, 종래 기술의 바닥 난방용 전열보드의 주면에 평행한 면으로 절단한 단면도이다. 바닥 난방용 전열보드(120)의 윗면에는 면상 발열체(130)가 형성되어 있다. 면상 발열체(130)는, 통전하는 것에 의해 발열하는 여러개의 발열 저항선(133)이 병렬로 접속되어 이루어지는 복수의 병렬회로(141~144)를 갖추고 있다. 각 병렬회로(141~144)는 서로 인접하면서 평행하게 늘어나 서로 이웃이 되는 병렬회로끼리 전극(131a),(131d),(131b),(131e),(131c)을 개입시켜 순차 전기적으로 직렬로 접속되는 것에 의해 히터회로를 구성하고 있다.1 is a cross-sectional view taken in a plane parallel to the main surface of the heat transfer board for floor heating of the prior art. A
바닥 난방용 전열보드를 설치하려면, 바닥 난방용 전열보드를 장선(長線) 사이 혹은 마루밑 지면 위에 한장씩 부설 고정하고, 그 위에 바닥재를 부설한다. 바닥 난방용 전열보드를 마루밑 지면에 고정하거나, 바닥 난방용 전열보드 위에 플로어링마루 등을 고정하기 위해서는 못박기 영역(領域)이 필요이다. 이를 위해서, 일반적으로 면상 발열체(130)의 이면에는 외주부를 따라 잔목(122)이 고정되어 잔목(122)이 설치된 영역은 못박기 영역(105)이 되고 있다.To install floor heating boards, the floor heating boards are laid one by one between joists or floors, and flooring is laid thereon. Nailing area is required to fix the floor heating board to the floor under the floor, or to fix the flooring floor or the like on the floor heating board. To this end, generally, the rear surface 122 of the
도 2는, 바닥 난방용 전열보드 단부의 일례를 나타내는 평면도이다. 면상 발열체는, 병렬회로(141~144)가 늘어나는 방향(이하, 부설방향(x)이라 한다.)과 직교하는 방향(이하, 부설직교방향(y)이라 한다.)에 폭(W)을 가지고 있다. 그러나, 도 1과 같이, 면상 발열체(130)의 외주부에 잔목(122)을 배치해, 못박기 영역(105)을 형성하는 경우, 못박기 영역(105)에는 발열 저항선(133)을 배치할 수 없다(이하, 못박기 영역을 대신해 불설치 영역(105)이라고 하는 경우도 있다.). 이 때문에, 면상 발열체(130)의 불설치 영역(105)을 포함하지 않는 폭(W)의 영역을 등간격에 영역(A141~A144)으로 분할하고, 각 영역(A141~A144)에 병렬회로(141~144)를 배치하고 있었다.2 is a plan view illustrating an example of an end portion of a heat transfer board for floor heating. The planar heating element has a width in a direction orthogonal to the direction in which the
(발명의 개시)(Initiation of invention)
(발명이 해결하려고 하는 과제)(Problem that invention tries to solve)
이러한 종래 기술의 발열 저항선의 배치 방식에서는, 면상 발열체의 부설방향(x)와 평행하게 늘어나는 외주부의 못박기 영역에 발열 저항선을 배치할 수 없기 때문에, 이 에어리어의 온도가 저하해, 콜드존이 발생하기 쉽다. 특히, 복수의 바닥 난방용 전열보드를 늘어놓아 배치했을 경우, 못박기 영역끼리 인접해 배치되기 위하여, 발열 저항선을 배치할 수 없는 범위가 확대한다. 이 때문에, 콜드존이 넓어져, 온도 저하도 확대될 우려가 있다.In such a prior art arrangement of the heating resistance wire, since the heating resistance wire cannot be disposed in the nailing region of the outer circumference which extends in parallel with the laying direction x of the planar heating element, the temperature of this area decreases and a cold zone is generated. easy to do. In particular, when a plurality of floor heating heating boards are arranged side by side, the range in which the heating resistance wire cannot be arranged is enlarged so that the nailing regions are arranged adjacent to each other. For this reason, a cold zone becomes wide and there exists a possibility that temperature fall may also expand.
(과제를 해결하기 위한 수단)(Means to solve the task)
본 발명의 목적은, 발열 저항선의 불설치 영역이 있는 경우에도, 불설치 영역에서의 온도 저하를 억제할 수 있는 면상 발열체를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a planar heating element capable of suppressing a temperature drop in the non-installation region even when there is a non-installation region of the heating resistance wire.
본 발명의 다른 목적은, 이와 같은 면상 발열체를 이용한 바닥 난방용 전열보드 및 바닥 난방용 전열보드 집합체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a heat transfer board for floor heating and a heat transfer board assembly for floor heating using such a planar heating element.
본 발명의 면상 발열체는, 통전하는 것에 의해 발열하는 여러개의 발열 저항선이 병렬로 접속되어 이루어지는 병렬회로를 여러개 갖춘 면상 발열체이다. 각 병렬회로는 서로 인접하면서 평행하게 늘어나서 서로 이웃이 되는 병렬회로끼리 순차 전기적으로 직렬에 접속되는 것에 의해서 히터 회로를 구성하고 있다. 면상 발열체의, 병렬회로와 평행하게 늘어나는 적어도 하나의 주연부를 따라서, 발열 저항선의 불설치 영역이 설치되어 있다. 각각의 병렬회로는, 병렬회로가 늘어나는 방향과 직교하는 방향에 있어서의, 불설치 영역을 포함한 면상 발열체의 전폭(全幅)을 W, 각 병렬회로의 전기저항을 Ri, 히터회로의 전 전기저항을 R로 했을 때에, (Ri/R)×W에 의해서 정해지는 폭을 가지는 병렬회로 영역으로 배치되어 있다.The planar heating element of the present invention is a planar heating element having a plurality of parallel circuits in which a plurality of heat generating resistance wires are connected in parallel by energizing. Each parallel circuit constitutes a heater circuit by connecting parallel circuits which are adjacent to each other and extend in parallel to each other and are electrically connected in series. A non-installation region of the heat generating resistance line is provided along at least one peripheral edge of the planar heating element that extends in parallel with the parallel circuit. Each parallel circuit measures the full width of the planar heating element including the non-installation area in the direction orthogonal to the direction in which the parallel circuit extends, and sets the electrical resistance of each parallel circuit to Ri and the total electrical resistance of the heater circuit. When it is set as R, it is arrange | positioned in the parallel circuit area | region which has the width determined by (Ri / R) x '.
각 병렬회로는, 불설치 영역을 포함한 면상 발열체의 전폭을 각 병렬회로의 저항비, 즉 발열비에 비례해 할당한 폭의 병렬회로 영역에 배치되어 있다. 따라서, 불설치 영역을 포함한 병렬회로 영역에서는, 불설치 영역 자체에는 발열 저항선을 설치할 수 없기는 하지만, 그 이외의 영역에 발열 저항선을 설치하는 것에 의해, 각 병렬회로 영역의 단위면적당의 평균 발열량을 일치시키는 것이 가능해진다. 환언하면, 불설치 영역으로부터의 발열은 생기지 않지만, 그 근처 영역에 있어서의 단위면적당의 평균 발열량을 증가시키는 것에 의해, 불설치 영역의 온도 저하를 억제하는 것이 가능해진다.Each parallel circuit is arranged in a parallel circuit region of a width in which the full width of the planar heating element including the non-installation region is allocated in proportion to the resistance ratio of each parallel circuit, that is, the heat generation ratio. Therefore, in the parallel circuit area including the non-installation area, although the heating resistance wire cannot be provided in the non-installation area itself, by installing the heating resistance wire in other areas, the average heat generation amount per unit area of each parallel circuit area is matched. It becomes possible. In other words, heat generation from the non-installation region does not occur, but it is possible to suppress the temperature drop in the non-installation region by increasing the average amount of heat generated per unit area in the adjacent region.
각 병렬회로를 구성하는 각 발열 저항선은, 각 병렬회로의 병렬회로 영역의 폭을 각 병렬회로의 발열 저항선의 개수로 나눈 폭을 가지는 발열 저항선 영역에 배치되어 지는 것이 바람직하다.It is preferable that each of the heating resistance wires constituting each of the parallel circuits is arranged in a heating resistance wire area having a width obtained by dividing the width of the parallel circuit area of each parallel circuit by the number of heating resistance wires of each parallel circuit.
본 발명의 바닥 난방용 전열보드는, 상술한 면상 발열체가 윗면에 배치된 바닥 난방용 전열보드이다. 바닥 난방용 전열보드는, 전열보드가 적어도 주연부를 따라서, 면상 발열체의 이면에 고정된 못박기 가능한 잔목과 면상 발열체의 이면의 잔목으로 둘러싸인 부분에 고정된 단열재와 면상 발열체의 이면에 고정되어 전원선과 면상 발열체와의 전기 접속부를 포함한 수지 제의 보강부재를 가지고 있다. 보강부재는, 전원선을 구부려 변형시켜 수납하는 공극부(空隙部)를 갖추고 있다.The floor heating heating board of the present invention is a floor heating heating board in which the above-described surface heating element is disposed on the upper surface. The heating board for floor heating has a heat insulating board fixed to the backside of the planar heating element and a heat insulating material fixed to the part surrounded by the nail on the backside of the planar heating element and the backside of the planar heating element at least along the periphery. It has a resin reinforcement member including an electrical connection portion with a heating element. The reinforcing member is provided with a space | gap part which bends, deforms, and accommodates a power supply line.
본 발명의 바닥 난방용 전열보드 집합체는, 상술한 바닥 난방용 전열 보드가 여러장 연결된 바닥 난방용 전열보드 집합체이다. 인접하는 바닥 난방용 전열보드끼리는, 병렬회로와 평행하게 늘어나 서로 대항하는 주연부 사이로, 양바닥 난방용 전열보드의 사이를 늘어나는 전원선에 의해서 전기적으로 접속되고 또 각 전열보드가 겹쳐져 꺾어 접어지듯이 기계적인 연결수단에 의해 연결되어 있다. 꺾어 접어진 바닥 난방용 전열보드를 열어 각 바닥 난방용 전열보드의 대항하는 주연부끼리가 접하도록 각 바닥 난방용 전열보드를 부설할 때에, 공극부는 상기 전원선의 여장부(余長部)를 수납할 수 있다.The heating board assembly for floor heating of this invention is the heating board assembly for floor heating which several sheets of the above-mentioned floor heating board were connected. Adjacent floor heating boards are electrically connected to each other by the power lines extending between parallel heating circuit boards in parallel with parallel circuits and between the heating boards for both floor heating, and mechanical connection means such that each heating board is folded and folded. Connected by When opening the folded floor heating heating boards and laying the floor heating heating boards so as to be in contact with the periphery of the floor heating heating boards, the air gap can accommodate the edge of the power line.
[도 1] 종래 기술의 바닥 난방용 전열보드의 주면에 평행한 면으로 절단한 단면도이다.1 is a cross-sectional view taken in a plane parallel to the main surface of the heat transfer board for floor heating according to the prior art.
[도 2] 바닥 난방용 전열보드 단부의 일례를 나타내는 평면도이다.2 is a plan view showing an example of an end portion of a heat transfer board for floor heating.
[도 3] 본 발명의 일실시 형태와 관련되는 바닥 난방용 전열보드의 주면과 평행한 면으로 절단한 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along a plane parallel to the main surface of the heat transfer board for floor heating according to the embodiment of the present invention.
[도 4A] 도 3에 나타낸 바닥 난방용 전열보드의 선A-A'를 따라 절단한 단면도이다.FIG. 4A is a cross-sectional view taken along a line A-A 'of the floor heating board shown in FIG. 3. FIG.
[도 4B] 도 3에 나타낸 바닥 난방용 전열보드의 선B-B'를 따라 절단한 단면도이다.FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of the heat transfer board for floor heating shown in FIG.
[도 5] 바닥 난방용 전열보드 집합체의 시공방법을 설명하는 모식도이다.5 is a schematic diagram illustrating a construction method of a heat transfer board assembly for floor heating.
[도 6] 보강부재(10)의 내부를 나타내는 주면에 평행한 면으로 절단한 단면 도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view cut into a plane parallel to the main surface showing the inside of the reinforcing
[도 7A] 도 3에 나타낸 바닥 난방용 전열보드의 균열판이 설치된 주면의 반대측에서 본 평면도이다.Fig. 7A is a plan view seen from the opposite side of the main surface on which the crack plate of the heat transfer board for floor heating shown in Fig. 3 is installed.
[도 7B] 도 7A의 A-A'선에 따른 면상 발열체의 부분 단면도이다.FIG. 7B is a partial cross-sectional view of the planar heating element taken along line AA ′ of FIG. 7A.
[도 8] 면상 발열체로의 전원선의 접속방법을 설명하기 위한 도이다.8 is a diagram for explaining a method of connecting a power supply line to a planar heating element.
[도 9] 도 7A에 나타낸 면상 발열체의 같은 도면 중 B부 부근의 부분 상세도이다.FIG. 9 is a partial detailed view of the vicinity of a portion B in the same view of the planar heating element shown in FIG. 7A. FIG.
[도 10] 병렬회로 안의 각 발열 저항선의 배치 패턴을 설명하기 위한 도 7A에 나타낸 면상 발열체의 B부 부근의 부분 상세도이다.FIG. 10 is a partial detailed view of the vicinity of the portion B of the planar heating element shown in FIG. 7A for explaining the arrangement pattern of the respective heating resistance wires in the parallel circuit. FIG.
[도 11] 병렬회로 영역의 폭이 다른 경우의, 도 7A의 B부 부근에 대응하는 면상 발열체의 부분 상세도이다.FIG. 11 is a partial detailed view of the planar heating element corresponding to the vicinity of the portion B of FIG. 7A when the width of the parallel circuit region is different. FIG.
[도 12] 병렬회로 영역의 폭이 다른 경우의, 도 7A의 B부 부근에 대응하는 면상 발열체의 부분 상세도이다.Fig. 12 is a partial detailed view of the planar heating element corresponding to the vicinity of the portion B in Fig. 7A when the width of the parallel circuit region is different.
[도 13] 실시예 1에 있어서의 두개의 바닥 난방용 전열보드의 온도분포를 나타내는 그래프이다.FIG. 13 is a graph showing the temperature distribution of two heat transfer boards for floor heating in Example 1. FIG.
[도 14] 실시예 2에 있어서의 두개의 바닥 난방용 전열보드의 온도분포를 나타내는 그래프이다.FIG. 14 is a graph showing the temperature distribution of two floor heating plates in Example 2. FIG.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)(The best form to carry out invention)
이하에, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조해 설명한다. 도 3은, 본 발명의 일실시 형태와 관련되는 바닥 난방용 전열보드의 주면과 평행한 면으로 절단한 단면도이다. 도 4A는, 도 3에 나타낸 바닥 난방용 전열보드의 선A-A'를 따라 절단한 단면도, 도 4B는, 선 B-B'를 따라 절단한 단면도이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of this invention is described with reference to drawings. 3 is a cross-sectional view taken along a plane parallel to the main surface of the heat transfer board for floor heating according to the embodiment of the present invention. FIG. 4A is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of the floor heating board shown in FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line B-B'.
바닥 난방용 전열보드(20)가 부설 가능한 마루밑 지면은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 목질 마루밑 지면, 콘크리트바닥 밑 지면, 건식 차음 이중바닥 등을 들 수 있다. 바닥 난방용 전열보드(20) 위에 부설 가능한 바닥재도 특별히 한정되지 않지만, 바닥 난방용의 다다미, 바닥 난방용 목질 플로어재, 합판+카페트 등이 매우 적합하게 사용할 수 있다.The flooring floor to which the heat-
바닥 난방용 전열보드(20)의 윗면에는, 면상 발열체(30)가 배치되어 있다. 면상 발열체(30)의 이면에는, 바닥 난방용 전열보드(20)의 주연부를 따라 잔목(22)이 배치되어 있다. 면상 발열체(30)의 이면의 잔목(22)으로 둘러싸인 부분에는, 단열재(21)와 수지제의 보강부재(10)가 고정되어 있다. 보강부재(10)는, 전원선(12)과 면상 발열체(30)와의 전기 접속부를 포함하고 있다. 면상 발열체(30)의 윗면은 균열판(24)로 덮여있다. 바닥 난방용 전열보드(20)의 이면의 일부 또는 전면에는 보강시트(25)가 배치되어 있다. 이하, 각부의 구조에 대해 상세히 설명한다.The
단열재(21)는, 면상 발열체(30)에서 발생한 열이 바닥 난방용 전열보드(20)의 이면에 전해지는 것을 억제해 열을 바닥 난방용 전열보드(20)의 위쪽 바닥재에 유효하게 전하기 위해서 이용된다. 단열재(21)로서는, 경량이면서 단열 효과가 높고, 바닥 난방용 전열보드(20)의 통상 사용 온도에 대한 내열성을 가지는 것이 바람직하다. 단열재(21)는, 예를 들면, 발포 폴리우레탄, 발포 폴리에틸렌, 발포 폴 리프로필렌 등의 발포 수지, 경질 목질 섬유판 혹은 경량 목질 섬유판 등의 목질 섬유 성형체, 폴리에스테르 섬유 혹은 폴리에테르케톤 섬유 등의 합성섬유 등에서 되는 펠트매트로 형성된다.The
잔목(22)은, 경량이며 강도가 있는 재료, 예를 들면, 목재, 합판, 경량 플라스틱 등에서 형성된다. 잔목(22)을 설치하는 것으로, 바닥 난방용 전열보드(20)의 전체로 강도를 높일 수 있다. 잔목(22)은 바닥 난방용 전열보드(20)의 외주 부에 틀 모양으로 배치되어 있어 이것에 의해서, 바닥 난방용 전열보드(20) 전체의 중량이 경감되어 자중에 의한 휨 등의 변형이 억제되는 한편 바닥 난방용 전열보드(20)의 설치 작업성이 향상한다.The
잔목(22)은, 바닥 난방용 전열보드(20)를 마루밑 지면에 고정하기 위한 영역을 확보한다고 하는 기능도 가지고 있다. 바닥 난방용 전열보드(20)는 마루밑 지면에, 예를 들면, 못박기, 나사고정, 접착, 끼우기 등에 의해서 고정된다. 바닥 난방용 전열보드(20)를 고정할 때, 잔목(22)이 설치된 영역이 이용된다. 바닥 난방용 전열보드(20)에 못박기 가능 영역을 표시해 두는 것으로, 못박기 등에 의해 바닥 난방용 전열보드(20)를 마루밑 지면에 고정할 때에 전기 배선이나 면상 발열체(30)의 전기 부품 등에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 면상 발열체(30)의 잔목(22)이 고정된 영역은, 발열 저항선(후술)을 설치할 수 없는 불설치 영역(105)이 된다.The
균열판(24)은, 면상 발열체(30)에서 발생한 열을 면 안쪽 방향에 균일하게 분산시켜, 바닥재에 전달한다. 균열판(24)은 예를 들면, 알루미늄이나 동과 같은 금속박 또는 판으로 형성된다. 균열판(24)은, 예를 들면 두께 40~150㎛의 알루미늄판으로 되어, 면상 발열체(30)의 표면에 붙여져 있다. 균열판(24)을 설치하는 것에 의해서, 면상 발열체(30)의 온도분포의 분산을 작게 할 수 있다.The
보강시트(25)는, 바닥 난방용 전열보드(20)의 이면에 고정되어 있다. 보강시트(25)는, 보강부재(10), 단열재(21) 및 잔목(22)의 아래쪽 면에 고정되어 바닥 난방용 전열보드(20)의 강도를 향상시키는 것과 동시에, 바닥 난방용 전열보드(20)의 내부 회로를 보호한다. 보강시트(25)는, 예를 들면, 크레이프지 등의 종이, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 등의 와리후(등록상표), 혹은 와리후와 종이의 라미네트품, 플라스틱계나 아스팔트계의 각종 방수 시트, 베이크라이트(등록상표) 등의 플라스틱 성형판, 양철이나 알루미늄 혹은 스테인리스 등의 금속판으로 형성된다. 보강시트(25)는, 이러한 재료의 복합재로 형성할 수도 있다.The reinforcing
보강부재(10)는, 기체(15)로부터 솟아오른 리브(13)에 의해서 두께 방향의 형상이 보관 유지되고 있다. 보강부재(10)의 내부에는 리브(13)에 의해서 공극부(14)가 확보되고 있다. 공극부(14)에는, 면상 발열체(30)에 전원을 공급하는 전원선(12)이 수납된다. 전원선(12)으로부터 분기한 리드선(12a~12c)(도 8 참조)이 면상 발열체(30)에 설치된 전극(31a~31c)(도 7A참조)을 향해서 솟아오르기 위한 스페이스를 확보하기 위해, 보강부재(10)에는, 두께 방향으로 늘어나는 관통혈(11a~11c)이 설치되어 있다.The shape of the
부설방향(x)으로 늘어나는 주연부(28)끼리를 인접시키는 것에 의해서, 여러장의 바닥 난방용 전열보드(20)를 인접해 이용할 수 있다. 바닥 난방용 전열보드가 여러장 연결된 구성을, 본 명세서에서는 바닥 난방용 전열보드 집합체(100)이라고 부른다. 전원선(12)은, 인접하는 바닥 난방용 전열보드(20)의 사이를 부설 직교 방향 y로 늘어나고, 두개의 바닥 난방용 전열보드(20)를 전기적으로 접속하고 있다. 바닥 난방용 전열보드(20)의 주연부(28)에는 구멍(22c)이 설치되어 인접하는 바닥 난방용 전열보드(20)의 구멍(22c)과 연결띠(27)로 연결되어 있다. 이것에 의해서, 서로 이웃이 되는 바닥 난방용 전열보드(20)가 기계적으로 연결되고 있다. 인접하는 바닥 난방용 전열보드(20)사이에는 연결띠(27)에 의해서 적당한 간격이 확보되어 바닥 난방용 전열보드(20)끼리를 무리없이 겹쳐 꺾어 접을 수 있다. 바닥 난방용 전열보드(20)끼리의 간격은 연결띠(27)의 길이에 의해서 조정할 수 있다.By adjoining the
도 5는, 바닥 난방용 전열보드 집합체의 시공방법을 설명하는 모식도이다. 우선, 도 왼쪽 위에 도시한 것처럼, 집합체(100)를 바닥 난방용 전열보드(20)의 연결부로 교대로 접은 상태로 실내에 반입한다. 다음에, 도 오른쪽 위에 도시한 것처럼, 집합체(100)를 잡아늘여 전개한다. 그 다음에, 도 왼쪽 밑에 도시한 것처럼, 집합체(100)를 완전히 전개하고, 마루밑 지면 위에 깐다. 그 다음에, 바닥 난방용 전열보드(20)끼리를 연결하고 있는 연결띠(27)를 끌어올리고, 바닥 난방용 전열보드의 대항하는 주연부(28)끼리가 접하도록 바닥 난방용 전열보드(20)끼리의 간격을 채워 그 후, 연결띠(27)를 절단, 제거한다. 이상의 공정을 거치고, 도 오른쪽 밑에 도시한 것처럼, 바닥 난방용 전열보드(20)가 서로 접착한 상태로 고정되고, 집합체(100)의 설치가 완료한다.FIG. 5: is a schematic diagram explaining the construction method of the heat exchanger board assembly for floor heating. FIG. First, as shown in the upper left of the figure, the
이와 같이, 바닥 난방용 전열보드(20)는 꺾어 접어진 상태에서는, 인접하는 바닥 난방용 전열보드(20)와의 사이에 간격이 설정되고 고정 후는 인접하는 바닥 난방용 전열보드(20)와 밀착시키게 된다. 그 때문에, 도 6에 나타낸 것처럼, 보강부재(10)의 공극부(14)에는, 바닥 난방용 전열보드(20)끼리가 접착했을 때에 생기는 전원선(12)의 여장부를, 전원선(12)을 파선과 같이 구부려 변형 시키는 것에 의해서 수납할 만한 여유가 설치되어 있다.As described above, in the state where the
면상 발열체(30)는, 탄소섬유로 이루어지는 여러장의 발열 저항선으로 구성되어 있다. 면상 발열체(30)의 두께는, 바람직하게는 2mm이하, 보다 바람직하게는 0.8mm이하이다. 면상 발열체(30)의 선례로서는, 예를 들면, 특개평 8-207191호 공보에 개시된 섬유 강화 수지 성형체를 들 수 있다. 섬유 강화 수지 성형체는, 비도전성 섬유와 탄소섬유로 이루어지는 도전성 섬유와의 교점을 접합해서 이루어지는 그물 구조체 양단으로 도전성 섬유와 전극을 접속한 후, 유리에폭시 등으로 이루어진 섬유 강화 프리프레그시트 및 폴리에스테르 필름 등의 절연용의 수지필름을 적층하여 형성된다.The
도 7A는, 도 3에 나타낸 바닥 난방용 전열보드의, 균열판이 설치된 주면의 반대측에서 본 평면도이다. 도 7B는, 도 7A의 A-A'선에 따른 면상 발열체의 부분 단면도이다. 도 7B는, 상하를 거꾸로 표시하고 있다. 도 7A에서는, 엄밀하게는 잔목이나 발열 저항선은 표시하지 않지만, 설명의 편의상 도시하고 있다. 면상 발열체(30)는, 일정한 길이를 가지고, 직선적인 한편 서로 평행하게 배치된 발열 저항선(32a~32e),(33a~33e),(34a~34e),(35a~35e)을 가지고 있다. 도 7A에서, 면상 발열체(30)는 바닥 난방용 전열보드(20)의 평면 치수와 일치하고 있다. 발열 저항 선(32a~35e)은 구형 모양의 섬유 강화 프리프레그(2),(4)에 끼우고, 섬유 강화 프리프레그(2)에는, 수지필름(1)이 적층되고 그 위에 균열판(24)이 적층되어 있다. 섬유 강화 프리프레그(4)에는, 수지필름(5)이 적층되어 있다.Fig. 7A is a plan view of the heat transfer board for floor heating shown in Fig. 3 seen from the opposite side of the main surface on which the crack plates are provided. FIG. 7B is a partial cross-sectional view of the planar heating element taken along line AA ′ of FIG. 7A. 7B shows upside down. In Fig. 7A, the twigs and the heat generating resistance lines are not strictly shown, but are shown for convenience of explanation. The
발열 저항선(32a~35e)은 통전하는 것에 의해 발열한다. 발열 저항선(32a~32e)은, 전극(31a)과 전극(31d)과의 사이에, 병렬로 접속되어 전극(31a)과 전극(31d)을 접속하는 한개의 병렬회로(41)를 형성하고 있다. 발열 저항선(33a~33e)은, 전극(31d)과 전극(31b)과의 사이에 병렬로 접속되어 전극(31d)과 전극(31b)을 접속하는 하나의 병렬회로(42)를 형성하고 있다. 발열 저항선(34a~34e)은, 전극(31b)과 전극(31e)과의 사이에 병렬로 접속되어 전극(31b)과 전극(31e)을 접속하는 하나의 병렬회로(43)를 형성하고 있다. 발열 저항선(35a~35e)은, 전극(31e)과 전극(31c)과의 사이에 병렬로 접속되어 전극(31e)과 전극(31c)을 접속하는 하나의 병렬회로(44)를 형성하고 있다. 이와 같이, 각 병렬회로는 서로 인접하면서 평행하게 늘어나서 서로 이웃이 되는 병렬회로끼리가 순차 전기적으로 직렬로 접속되는 것에 의해 히터회로를 구성하고 있다. 전극(31a)과 전원선(12)의 사이에 서모스탯 등의 과열방지장치(도시하지않음)를 마련해 이것을 바닥 난방용 전열보드(20)에 내장하는 구성으로도 할 수 있다.The heat generating
병렬회로(41~44)를 구성하는 발열 저항선의 개수는 특히 한정되지 않지만, 3~12개 정도가 바람직하다. 병렬회로의 개수도 특히 한정되지 않지만, 4개~8개의 병렬회로를 직렬로 접속해 히터회로를 구성하는 것이 바람직하다.The number of heat generating resistance wires constituting the
또한, 직선 상태의 발열 저항선을, 전원선(12)에 접속되지 않는 전 극(31d),(31e)을 개입시키고, 바닥 난방용 전열보드(20)의 양단 사이에 되풀이하는 구성에 대신하고, 전극(31d),(31e)을 설치하지 않고 발열 저항선 그 자체를 되풀이하는 구성을 채용하는 것도 가능하다.In addition, instead of the structure which repeats between the both ends of the floor heating heat-
발열 저항선(32a~35e)은, 모두 같은 지름을 가지는 탄소섬유로부터 구성되어 있다. 탄소섬유는 내구성이 뛰어나 발열 저항선(32a~35e)에 적절한 재료이다. 발열 저항선(32a~35e)은 니크롬선으로 형성해도 좋고, 또는 카본계 도전성 도료를 인쇄 기술을 이용해 도포 형성할 수도 있다.The heat generating
직렬에 연결되는 병렬회로의 개수가 서로 같아지는 중앙위치, 즉 병렬회로(42)와 병렬회로(43)의 사이에는, 중앙 전기 접속부가 되는 전극(31b)이 설치되어 있다. 이 때문에, 전극(31b)을 끼운 양측의 병렬회로(병렬회로(41),(42)의 한 세트 및 병렬회로(43),(44)의 한 세트)는, 전극(31b)과 대응하는 단부(전극(31a),(31c))와의 사이의 전기저항이 서로 동일하게 되어 있다.An
본 실시 형태의 바닥 난방용 전열보드(20)에서는, 병렬회로(41~44) 전체를 하나의 직렬회로로서 전극(31a)과 전극(31c)과의 사이에 통전하는 것이 가능하다(운전패턴1). 또, 병렬회로(41),(42)의 한 세트를 전극(31a),(31b) 사이의 직렬회로로서 통전해, 이것과 동시에 병렬회로(43),(44)의 한 세트를 전극(31b),(31c) 사이의 다른 직렬회로로서 통전하는 것도 가능하다(운전패턴2). 두개의 운전모드는, 전극(31b)의 전원으로의 접속을 전환한 것에 의해 용이하게 전환할 수가 있다.In the floor
이러한 운전모드 전환 방법은, 바닥 난방용 전열보드(20)를 다른 전원 전압으로 사용할 때에 유효하다. 발열량은 전압의 제곱에 비례하기 위해, 전원 전압이 다르면 바닥 난방용 전열보드(20)의 발열량이 크게 달라 바람직하지 않다. 그러나, 전원 전압은 나라에 따라 다르지만, 크게 100V계와 200V계로 크게 나눌 수 있기 때문에, 양자의 전원 전압에 대해서 발열량을 같은 정도로 제어할 수 있으면 충분하다.This operation mode switching method is effective when the floor
전극(31a),(31b) 사이의 저항치 및 전극(31b),(31c) 사이의 병렬회로의 저항치를 각각 R로 하면, 운전패턴 1에서의 면상 발열체(30)의 저항치는 2R이 된다. 발열량은 전압V, 저항R에 대해서 V2/R로 구할 수 있으므로, 200[V]의 전원 전압에 대해서 운전패턴 1을 선택하면, 발열량은 P=2002/2R=20000/R이 된다. 한편, 운전패턴 2에서는 저항R의 회로가 2열 병렬해서 설치된 상태가 되므로, 면상 발열체(30)의 저항치는 1/{(1/R)+(1/R)}=R/2가 된다. 100[V]의 전원 전압에 대해서 운전패턴 2를 선택하면, 발열량은 P=1002/(R/2)=20000/R이 되어, 이론적으로는 100[V] 전원 전압과 200[V]의 전원 전압에 대해서 같은 발열량이 얻을 수 있다. 이와 같이, 인가되는 전압이 100[V]인 경우와 200[V]인 경우로, 전원선에 접속하는 전극을 바꾸는 것만으로, 발생하는 열량을 동일하게 할 수 있다.When the resistance between the
운전패턴 2를 가능하게 하기 위해서는, 전극(31b)을 중앙 전기 접속부로서 이용하는 것이 필요하게 되기 때문에, 전극(31b)은 전극(31a),(31c)과 같은 쪽에 설치되어 있는 것이 유리하다. 따라서, 병렬회로의 수는 짝수가 바람직하고, 한층더 중앙 전기 접속부의 양측의 전기저항을 갖추기 위해서, 각 병렬회로 및 각 병렬회로 안의 발열 저항선의 배치는, 중앙 전기 접속부를 대로 부설방향(x)으로 늘어 나는 중심선(c)을 중심으로 선대칭인 것이 바람직하다.In order to enable the
전극(31a~31e)은, 예를 들면, 동이나 알루미늄 등의 금속박편으로 구성되어 있다. 전극(31a~31c)에는, 전원선(12)와 접속되는 접속부(36a~36c)가 각각 설치되어 있다.The
도 7B를 참조하면, 전극(31a~31e)은, 발열 저항선(32a~35e)을 한쪽면으로부터 덮듯이 형성되어 있다(도 7B는 전극(31b)만을 표시. 다른 부재에 대해서도 같음.). 전극(31a~31c) 위에는 금속철망(3a~3c)이 각각 적층되어 있다. 금속철망(3a~3c)은, 금속섬유, 금속섬유직물, 펀칭메탈, 확장메탈, 금속망벨트 등으로 구성되어 있다. 금속철망(3a~3c)은, 전원선(12)에 접속된 리드선(12a)(도 8 참조)을 전극(31a~31c)에 접속할 때에, 접속 수단인 땜납을 고정하는 효과를 가지고 있다.Referring to Fig. 7B, the
섬유 강화 프리프레그(4)의 전극(31a~31c)의 근방이 되는 위치에는, 전원선(12)과 전극(31a~31c)과의 전기 접속을 취하기 위해서 관통혈(4a~4c)이 형성되어 있다. 관통혈(4a~4c)은 5~50mm 정도의 직경을 가지고 있다. 섬유 강화 프리프레그(4) 위에 적층되는 수지필름(5)에도, 관통혈(4a~4c)을 포함한 크기의 관통혈(5a~5c)이 형성되고 있다.In the position near the
도 8은, 면상 발열체에의 전원선의 접속방법을 설명하기 위한 도이다. 우선, 면상 발열체(30)를, 섬유 강화 프리프레그(4)에 설치된 관통혈(4a~4c)이, 보강부재(10)에 설치된 관통혈(11a~11c)과 각각 대항하듯이, 바닥 난방용 전열보드(20)에 짜넣는다. 덧붙여 도에는 관통공(4a),(11a)만 나타내 보이고 있어 이하의 설명은 관통공(4a),(11a)에 대해 행하지만, 관통혈(4b),(4c),(11b),(11c)에 대해서도 완전 히 동일하다. 다음에, 전원선(12)에 접속된 리드선(12a)을 관통혈(4a),(11a)을 개입시켜 전극(31a)에 땜납(6)에 의해서 접속한다. 땜납(6)은, 전극(31a)상에 설치된 금속철망(3a)의 고정효과에 의해서, 전극(31a)에 강고하게 접속된다. 전극(31a)을 설치하지않고, 금속철망(3a)만을 개입시켜 발열 저항선에 접속하는 것도 생각할 수 있지만, 성형시에 섬유 강화 프리프레그(2)에서 수지가 스며들어, 금속철망(3a)을 피복해 버릴 가능성이 있다. 따라서, 전극(31a)을 설치해 그 위에 금속철망(3a)을 적층하는 구성이 바람직하다.8 is a diagram for explaining a method of connecting a power supply line to a planar heating element. First, the heat transfer for floor heating is performed such that the through
그 후, 보강부재(10)에 설치된 관통혈(11a)에 수지(7)를 충전하는 것에 의해서, 전원선(12)에 접속된 리드선(12a)을 면상 발열체(30)에 강고하게 접속해 방수 할 수 있다. 관통혈(11a)에 충전하는 수지(7)로서는, 예를 들면, 에폭시수지나 실리콘수지 등의 열경화성수지나, 폴리프로필렌 등의 열가소성수지 등을 들 수 있다.After that, by filling the
다음에, 발열 저항선의 배치 패턴에 대해서 설명한다. 도 9는, 도 7A에 나타낸 면상 발열체의, 같은 도면 중 B부 부근의 부분 상세도이다. 각 병렬회로(41~44)는, 면상 발열체(30)의 부설직교방향(y)에 있어서의 전폭 W, 각 병렬회로(41~44)의 전기저항 Ri(다만, i=41~44), 히터회로의 전 전기저항 R(즉, 각 병렬회로(41~44)의 전기저항의 합계)에 대해서,Next, the arrangement pattern of the heating resistance wire will be described. FIG. 9 is a partial detailed view of the planar heating element shown in FIG. 7A near the portion B in the same view. Each of the
wi=(Ri/R)×W (식 1)wi = (Ri / R) × W (Equation 1)
에 의해서 정해지는 폭(w41~w44)을 가지는 병렬회로 영역(A41~A44) 안에 배치되어 있다. 발열체(30)의 전폭(W)은 불설치 영역(105)의 폭을 포함하고 있다.It is arrange | positioned in the parallel circuit area | regions A41-A44 which have the width | variety w41-w44 determined by this. The full width of the
우선, 간단한 선례로서 병렬회로 영역(A41~A44)의 폭(w41~w44)이 모두 동일 한 경우를 생각한다. 이 경우, 식(1)보다 병렬회로(41~44)의 전기저항(R41~R44)은 모두 동일하게 된다. 병렬회로 영역(A41)은, 잔목(22)을 배치한 것에 의해 생기는 발열 저항선의 불설치 영역(105)을 포함하고 있지만, 병렬회로(41)는 불설치 영역(105)에는 배치할 수 없다. 이 때문에, 발열 저항선(32a~32e)은, 병렬회로 영역(A41) 중 불설치 영역 (105)을 제외한 폭(w41')의 영역에 집중해 배치된다. 즉, 발열 저항선(32a~32e)은, 병렬회로 영역(A42)에 설치되는 발열 저항선(33a~33e)의 배열피치보다도 작은 배열피치로 배치된다. 병렬회로(41),(42)의 전기저항(R41),(R42)는 같지만, 병렬회로 영역(A41)에서 발생하는 열량과 병렬회로 영역(A42)에서 발생하는 열량과는 동일하다. 유사적으로, 병렬회로 영역(A43)에서 발생하는 열량과 병렬회로 영역(A44)에서 발생하는 열량과는 동일해져, 결국, 각 병렬회로 영역(A41~A44)에서 발생하는 열량은 모두 동일하다. 병렬회로 영역(A41~A44)의 폭(w41~w44)도 모두 동일하기 때문에, 병렬회로 영역(A41~A44)의 단위면적당의 평균 발열량은 동일해진다. 이처럼, 병렬회로 영역(A41),(A44)이 일부 발열 저항선을 설치할 수 없는 에어리어를 포함하고 있어도, 발열 저항선을 조밀하게 배치하는 것에 의해서, 식(1)을 만족시키게 발열 저항선을 배치해, 면상 발열체(30)의 발열을 균등화할 수 있다.First, as a simple case, consider the case where the widths w41 to w44 of the parallel circuit areas A41 to A44 are all the same. In this case, the electrical resistances R41 to R44 of the
도 10은, 병렬회로 안의 각 발열 저항선의 배치 패턴을 설명하기 위한, 도 7A에 나타낸 면상 발열체의 B부 부근의 부분 상세도이다. 발열 저항선 영역(a11~a45)과 불설치 영역(105)이 겹쳐, 배치할 수 없는 발열 저항선의 모두는, 불설치 영역 부근의 배치 가능한 발열 저항선 영역에 배치되어 있다. 즉, 각 병렬 회로를 구성하는 발열 저항선의 일부는, 각 병렬회로의 병렬회로 영역의 폭을 각 병렬회로의 발열 저항선의 개수로 나눈 폭을 가지는 발열 저항선 영역에 배치되어 있다. 그러나, 불설치 영역과 적어도 일부가 겹치는 발열선 영역에 할당할 수 있어야 할 나머지의 발열 저항선은, 불설치 영역 근방의 발열선 영역에 배치되어 있다. 구체적으로는, 병렬회로 영역(A41)은 영역(a11~a15)에 5분할되어 발열 저항선(32b~32e)은 대응하는 영역(a12~al5)에 배치된다. 그러나, 발열 저항선(32a)은 대응하는 영역(a11)에 배치할 수 없기 때문에, 불설치 영역(105) 부근의 인접하는 영역(a12)에 발열 저항선(32b)과 함께 배치된다. 병렬회로 영역(A44)의 발열 저항선(35e)에 대해서도 동일하다. 이 배치 패턴에서는, 병렬회로 영역(A41~A44)의 단위면적당의 평균 발열량이 동일해질 뿐만 아니라, 병렬회로 영역(A41) 중 영역(a13~a15)의 단위면적당의 평균 발열량 및 병렬회로 영역(A44) 중 영역(a41~a43)의 단위면적당의 평균 발열량이 병렬회로 영역(A42),(A43)의 그것과 동일해져, 면상 발열체(30)의 발열을 한층 균등화할 수 있다. 또, 불설치 영역(105)에서, 필요열량을 인접하는 영역(a12)으로부터 공급할 수 있으므로, 온도 저하를 최소한으로 할 수 있다.FIG. 10 is a partial detailed view of the vicinity of the portion B of the planar heating element shown in FIG. 7A for explaining the arrangement pattern of each of the heat generating resistance lines in the parallel circuit. All of the heat generating resistance wires which cannot be arranged because the heat generating resistance wire regions a11 to a45 and the
또한 본 실시 형태에서는 발열 저항선의 불설치 영역(105)은 부설방향(x)으로 늘어나는 양쪽 모두의 주연부(28)를 따라 설치되고 있지만, 한쪽 편의 주연부(28)만에 설치하는 구성도 가능하다. 이 경우, 불설치 영역이 설치되지 않은 쪽의 영역에서는, 발열 저항선은 중앙부와 동일 피치로 배치하면 좋다.In addition, in this embodiment, although the non-installation area |
다음에, 병렬회로 영역의 폭(w41~w44)이 다른 경우는, 우선, 전기저 항(R41~R44)을 식(1)에 의해서 산출한다. 식(1)보다, 전기저항(R41~R44)은 대응하는 병렬회로 영역(A41~A44)의 폭(w41~w44)에 비례한 값이 되기 위해, 전기저항(R41~R44)도 다르다. 전기저항(R41~R44)을 서로 다르게 하려면 두가지의 방법이 있다. 하나는, 각 발열 저항선의 단위길이당의 저항치를 병렬회로 영역(A41~A44) 마다 다르게 하는 방법으로, 구체적으로는, 개개의 병렬회로 안의 발열 저항선의 굵기를 전부 또는 부분적으로 바꾸는 것을 생각할 수 있다. 예를 들면 후술한 실시예에서는, 3000 필라멘트의 발열 저항선을 1000 필라멘트 또는 6000 필라멘트 등의 발열 저항선으로 변경하면 된다.Next, when the widths w41 to w44 of the parallel circuit regions are different, first, the electrical resistances R41 to R44 are calculated by equation (1). The electrical resistances R41 to R44 are also different from the equation (1) in order that the electrical resistances R41 to R44 become a value proportional to the widths w41 to w44 of the corresponding parallel circuit areas A41 to A44. There are two ways to change the electrical resistance (R41 ~ R44). One method is to change the resistance value per unit length of each heating resistance wire for each of the parallel circuit areas A41 to A44. Specifically, it is conceivable to change the thickness of the heating resistance wire in each parallel circuit in whole or in part. For example, in the Example mentioned later, what is necessary is just to change the heat generating resistance wire of 3000 filament into heat generating resistance wire, such as 1000 filament or 6000 filament.
또 하나의 방법은, 발열 저항선의 개수를 병렬회로 영역(A41~A44) 마다 다르게 하는 방법이다. 도 11은, 병렬회로 영역의 폭이 다른 경우에 있어서, 발열 저항선의 개수를 병렬회로 영역의 폭에 따라 바꾸었을 경우의 발열 저항선의 배치 패턴을 설명하기 위한 도이고, 도 7A의 B부 부근에 대응하는 면상 발열체의 부분 상세도이다. 병렬회로 영역(A41)의 폭(w41)과 병렬회로 영역(A42)의 폭(w42)의 비율은 7:4라고 한다. 따라서, 식(1)보다 병렬회로(41)의 저항(R41)과 병렬회로(42)의 저항(R42)의 저항비는 7:4가 된다. 이 저항비를 실현하기 위해, 도에 나타낸 것처럼, 병렬회로 영역(A41)에는 동일지름의 4개의 발열 저항선을, 병렬회로 영역(A42)에는 해당 4개의 발열 저항선과 동일지름의 7개의 발열 저항선을 설치하고 있다.Another method is a method in which the number of the heating resistance wires is different for each of the parallel circuit areas A41 to A44. FIG. 11 is a diagram for explaining an arrangement pattern of heating resistance lines when the number of heating resistance wires is changed according to the width of the parallel circuit area when the widths of the parallel circuit areas are different. Partial detail view of the corresponding planar heating element. The ratio of the width w41 of the parallel circuit area A41 to the width w42 of the parallel circuit area A42 is 7: 4. Therefore, the resistance ratio of the resistance R41 of the
이상은 다음과 같이 바꾸어 말할 수도 있다. 즉, 병렬회로 영역의 발열 저항선의 개수를 줄이면, 전기저항이 개수와 반비례로 증가하는 결과, 식(1)보다 병렬회로 영역의 폭이 커진다. 그리고, 발열 저항선의 개수 자체도 감소하고 있으므로, 양자의 상승효과에 의해서 각 발열 저항선의 영역 폭을 크게 확보하는 것이 가능해진다. 이 결과, 불설치 영역을 포함한 영역에도 발열 저항선을 배치할 수 있다. 본 배치 패턴에서는, 각 병렬회로 영역(A41~A44)의 영역(a11~a14),(b11~b17),(c11~c17The above can also be changed as follows. That is, if the number of heat generating resistance lines in the parallel circuit area is reduced, the electrical resistance increases in inverse proportion to the number, resulting in a larger width of the parallel circuit area than in equation (1). In addition, since the number itself of the heating resistance wires is also reduced, the synergistic effect of the heating resistance wires makes it possible to secure a large area width of each of the heating resistance wires. As a result, the heating resistance wire can be arranged in the region including the non-installation region. In this arrangement pattern, the areas a11 to a14, b11 to b17, and c11 to c17 of the parallel circuit areas A41 to A44, respectively.
),(d11~d14) 모두에 발열 저항선을 배치할 수 있다.) and (d11 to d14) can be arranged a heat generating resistance wire.
상술한 것처럼, 불설치 영역과 인접하는 영역에서는 발열 저항선을 균등하게 배치하는 것이 곤란한 경우가 있다. 그러나, 본 실시 형태에서는 불설치 영역을 포함한 병렬회로 영역으로 발열 저항선의 개수를 줄이는 것으로 각 발열 저항선의 분담 폭을 크게 할 수 있기 때문에, 발열 저항선끼리의 간격을 펼치는 것이 가능해진다. 이 때문에, 본 배치 패턴에서는, 병렬회로 영역(A41~A44)의 단위면적당의 평균 발열량이 동일해질 뿐만 아니라, 병렬회로 영역을 등분 한 각 영역의 단위면적당의 평균 발열량도 모두 일치시킬 수 있어 면상 발열체(30)의 발열을 한층 균등화할 수 있다.As described above, in some regions adjacent to the non-installation region, it may be difficult to evenly arrange the heating resistance wires. However, in this embodiment, since the share width of each heating resistance wire can be increased by reducing the number of heating resistance wires in the parallel circuit area including the non-installation area, the interval between the heating resistance wires can be extended. For this reason, in this arrangement pattern, not only the average amount of heat generated per unit area of the parallel circuit areas A41 to A44 is the same, but also the average amount of heat generated per unit area of each area where the parallel circuit area is divided equally, so that the surface heating element The heat generation of 30 can be equalized further.
잔목(22)의 폭을 축소하면 영역(a11)에 발열 저항선(32a)을 배치하기 쉬워져, 한층 효과적이다. 그러나, 영역(a11)에 발열 저항선(32a)을 배치할 수 없는 경우에서도, 도 12에 나타나듯이 불설치 영역과 인접하는 영역에 두개의 발열 저항선을 정리해 설치하는 것으로, 동등의 효과가 얻을 수 있다.When the width of the
실시예Example
(실시예 1)(Example 1)
우선, 발열 저항선을 4개 병렬로 접속한 병렬회로(41),(44)와 7개 병렬로 접속한 병렬회로(42),(43)로 이루어지는 면상 발열체를 작성했다. 본 실시예로 작성 한 면상 발열체는 도 7A에 나타낸 것과 같지만, 병렬회로(41~44)를 구성하는 발열 저항선의 개수와 배치는, 도 12와 같이 되어 있다.First, the planar heating element which consists of
우선, 각 병렬회로 영역의 폭을 식(1)에 의해 표 1과 같이 구하고 병렬회로(41~44)가 대응하는 병렬회로 영역(A41~A44)에 배치되도록, 각 발열 저항선을 배치했다. 발열 저항선으로서는, 1m당의 저항치가 153Ω/m의 탄소섬유(토오레T300 3000 필라멘트)를 이용했다. 병렬회로 영역(A41),(A44)를 4등분한 영역 중, 영역(a11),(d14)에는 폭 30mm의 못박기 영역이 있어, 발열 저항선을 배치할 여유가 없었기 때문에, 영역(a12),(d13)에 두개의 발열 저항선을 배치했다. 그 외의 영역에는 발열 저항선을 한개씩 배치했다.First, the width of each parallel circuit area | region was calculated | required as Table 1 by Formula (1), and each heat generating resistance line was arrange | positioned so that parallel circuits 41-44 may be arrange | positioned in the corresponding parallel circuit area | regions A41-A44. As the heat generating resistance wire, carbon fiber (Tore T300 x 3000 filament) having a resistance value of 1 m 3 / m 3 was used. Among the areas where the parallel circuit areas A41 and A44 are divided into four, the areas a11 and d14 have a nailing area having a width of 30 mm, and there is no room for arranging the heating resistance wires. Two heat generating resistance wires were arrange | positioned at (d13). In the other areas, the heating resistance wires were arranged one by one.
다음에, 발열 저항선을 망목의 크기 5mm의 유리섬유조포(纖維組布)에 의해서 상하로부터 끼워넣어, 열가소성수지로 교점을 접합한 망목상의 조포를 만들었다. 이 조포를 길이 1720mm로 절단해, 폭 15mm의 동박 테이프에 의해서 서로 이웃이 되는 병렬회로를 순차 전기적으로 접속하고, 소정의 병렬회로와 직렬회로를 형성했다. 그 후, 조포를 유리섬유직물에 에폭시수지를 함침한 프리프레그로 상하에서 끼워넣어, 적층체를 형성했다. 적층체의 위쪽에, 두께 100㎛의 알루미늄판과 두께 100㎛의 PET 필름을 붙여 알페트를, PET 필름이 적층체 측이 되게 놓는다. 또한 적층체의 아래 쪽에 두께 50㎛의 PET 필름을 두어, 압력을 걸치면서 가열해 에폭시수지를 경화시킨다. 이상에 의해, 발열 저항선이 직선적이고 평행하게 길이 1690mm로 배치된, 길이 1820mm, 폭 455mm, 두께 0.5mm의 면상 발열체를 얻었다.Next, a heat generating resistance wire was sandwiched from the top and bottom by a 5 mm-thick glass fiber fabric, and a mesh-like fabric was fabricated by joining intersection points with thermoplastic resin. This rough cloth was cut | disconnected to length 1720mm, the parallel circuit which mutually adjoins mutually was sequentially connected by the copper foil tape of width 15mm, and the predetermined parallel circuit and the series circuit were formed. Thereafter, the fabric was sandwiched from above and below with a prepreg impregnated with a glass fiber fabric with an epoxy resin to form a laminate. An aluminum plate having a thickness of 100 μm and a PET film having a thickness of 100 μm are pasted on the laminate, and the alpet is placed so that the PET film is on the laminate side. Furthermore, a 50-micrometer-thick PET film is placed on the bottom of the laminate and heated under pressure to cure the epoxy resin. As a result, a planar heating element having a length of 1820 mm, a width of 455 mm, and a thickness of 0.5 mm in which the heating resistance wires were arranged in a straight and parallel length of 1690 mm was obtained.
다음에, 이 면상 발열체의 알루미늄 판이 붙지 않은 쪽의 면의 외주에 폭 30mm, 두께 8.5mm의 잔목을 붙였다. 또한 잔목이 둘러싸인 부분에 두께 8.5mm의 발포 폴리프로필렌제 단열재(발포배율 12배)를 붙였다. 그리고, 면상 발열체의 전원과의 접속부에 도 6의 수지제의 보강부재를 설치, 전극에 전원선을 붙였다. 그 후, 잔목과 단열재의 부분에 크레이프지를 붙여, 보강부재의 부분에 두께 0.4mm의 알루미늄판을 붙이고 뚜껑을 하여, 바닥 난방용 전열보드를 형성했다. 이 바닥 난방용 전열보드 두장를, 면상 발열체의 알루미늄판이 붙어 있는 쪽을 위로해 마루밑 지면에 늘어놓고 고정하고, 플로우링을 모의한 두께 12mm의 합판을 놓아서, 기온 20℃의 환경 아래에서 200V의 전압을 인가했다. 그때, 합판 표면 온도가 약 30℃이 되도록 제어하고, 합판 표면의 폭방향(부설직교방향(y))의 온도분포를 측정했다.Next, 30 mm in width and 8.5 mm in thickness were attached to the outer periphery of the surface of the planar heating element on which the aluminum plate was not attached. In addition, an insulation material made of expanded polypropylene (foaming
그 결과, 도 13에 나타나듯이, 두개의 바닥 난방용 전열보드의 연결고리에 있어서의 온도 저하가 1℃정도로 억제되어 콜드존이 적은 바닥 난방을 실현할 수 있었다.As a result, as shown in FIG. 13, the temperature fall in the connection ring of the two floor heating boards was suppressed to about 1 degreeC, and the floor heating with few cold zones was realizable.
[ 표 1]TABLE 1
(실시예 2)(Example 2)
실시예 1과 동일하게, 발열 저항선을 4개 병렬로 접속한 병렬회로(41),(44)와 7개 병렬로 접속한 병렬회로(42),(43)로 이루어지는 면상 발열체를 작성했다. 본 실시예에서는 잔목의 폭을 15mm로 작게 설정했다. 이 때문에, 도 11과 같이 병렬회로 영역(A41),(A44)을 4등분한 영역 및 병렬회로 영역(A42),(A43)를 7등분한 영역 모두에 한개의 발열 저항선을 배치할 수 있었다. 그 외의 작성방법 및 측정방법은 실시예 1과 같다.In the same manner as in Example 1, a planar heating element composed of
그 결과, 도 14에 나타나듯이, 두개의 전열보드의 연결고리에 있어서의 온도 저하는 0.5℃정도로 한층 더 작게 억제되어 콜드존이 거의 생기지 않는 바닥 난방을 실현할 수 있었다.As a result, as shown in Fig. 14, the temperature drop in the link between the two heat transfer boards was further reduced to about 0.5 ° C, thereby realizing floor heating with almost no cold zone.
(발명의 효과)(Effects of the Invention)
이상 설명한 것처럼, 본 발명에 의하면, 발열 저항선의 불설치 영역이 있는 경우에도, 불설치 영역에서의 온도 저하를 억제할 수 있는 면상 발열체를 제공할 수 있다. 또, 본 발명에 의하면, 이와 같은 면상 발열체를 이용한 바닥 난방용 전열보드, 및 바닥 난방용 전열보드 집합체를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, even when there is a non-installation region of the heating resistance wire, a planar heating element capable of suppressing a temperature drop in the non-installation region can be provided. Moreover, according to this invention, the heat-heating board for floor heating and the heat-heating board assembly which use such a planar heating element can be provided.
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