WO2006109852A1 - 床暖房システム - Google Patents
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Classifications
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Definitions
- the present invention relates to an electric floor heating system, and more particularly, to a connection between a heater panel laid under a floor material and a controller installed on a wall surface in a room for controlling a heater panel.
- a floor heating system there is known a system in which a plurality of heater panels incorporating electric heaters are laid on a floor base and a floor material is laid thereon.
- the heater panel is formed in a rectangular shape with a length of about several tens of cm to 2 m on one side, and is used by appropriately connecting depending on the area of the room.
- the temperature control controller is fixed to the wall surface in the room where the floor heating system is installed and further connected to the connected heater panel.
- the wiring that connects the heater panels and the wiring that connects the heater panel and the controller include a power supply line, a ground line, and a sensor line. Therefore, these wiring operations can only be performed by specialized equipment contractors (owners with national qualifications (electrical engineers)). Therefore, in order to construct a conventional floor heating system, first, the installation of the heater panel and the connection between the heater panels is performed by the equipment contractor, and then the floor material is laid on the installed heater panel. At the end, the general procedure was that the equipment contractor would again perform the installation work of the controller and the connection work between the heater panel and the controller. Although the flooring work can be performed by the user himself / herself, not by a specialized contractor, the work including the handling of the power supply line can only be requested by a specialized contractor. It was a complicated task.
- Patent Document 1 A heater panel is proposed in which the heater panels are connected in advance and unitized.
- the heater panels are connected by connecting the heater panels in advance and uniting them.
- the workability of the installation is greatly improved.
- the installation work of the controller and the connection work between the heater panel and the controller require work for the power line wired in the building. It is necessary to do this by the equipment company.
- the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a floor heating system that can be installed very easily while minimizing the work performed by a specialist. .
- the floor heating system of the present invention includes a plurality of heater panels each provided with a heating resistor, and the heater panels are connected in advance so that the heating resistors are electrically connected to each other. It has a connected panel unit, a floor finishing material laid on the panel unit, and a controller for controlling energization to the panel unit.
- the panel unit and the controller are electrically connected by a connector, and the controller is provided with a power plug connected to a power outlet for supplying power to the controller and the panel unit.
- the power plug may be connected to the controller via a power cable, or may be fixed to the back side of the controller. Further, the controller is preferably attached to a wall in the room where the floor heating system is installed. In this case, it is possible to have fixing means for fixing the controller to the wall. In particular, when the power plug is fixed to the back side of the controller, the power plug and the power outlet may also serve as this fixing means.
- the work by a specialist is minimized, and the work may be a general-purpose work. Construction cost and construction period can be greatly reduced.
- FIG. 1 is a schematic perspective view of a floor heating system according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2A is a cross-sectional view taken along a plane parallel to the main surface of the heater panel shown in FIG.
- FIG. 2B is a cross-sectional view of the heater panel shown in FIG. 1 cut in the thickness direction.
- FIG. 3A is a diagram for explaining an example of the construction procedure of the panel unit shown in FIG.
- FIG. 3B is a diagram for explaining an example of the construction procedure of the panel unit shown in FIG.
- FIG. 3C is a diagram for explaining an example of the construction procedure of the panel unit shown in FIG.
- FIG. 3D is a diagram for explaining an example of the construction procedure of the panel unit shown in FIG.
- FIG. 4A is a diagram showing a rear surface of the controller shown in FIG. 1 and a configuration related thereto.
- FIG. 4B is a side view showing a state where the controller shown in FIG. 1 is attached to the wall.
- FIG. 5A is a diagram showing a back surface of a controller and a configuration related thereto in a floor heating system according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 5B is a side view of a state where the controller shown in FIG. 5A is attached to the wall.
- FIG. 1 is a schematic perspective view of a floor heating system according to an embodiment of the present invention, in which a part thereof is broken away to make the configuration easy to divide.
- the floor heating system 10 of the present embodiment includes a pad laid on a floor base 1. It has a non-nore unit 11, a floor finish 12 laid on the panel unit 11, and a controller 30 that controls energization to the panel unit 11.
- the floor base 1 is a plate-like portion on which the panel unit 11 is placed, and examples thereof include plywood, a particle board, and a concrete slab.
- the existing floor can be used as the floor ground 1.
- the panel unit 11 has a plurality of heater panels 20 arranged adjacent to each other.
- Each heater panel 20 incorporates a heating resistor (not shown), and the heater panels 20 are connected in advance so that the heating resistors are connected in parallel.
- One of the heater panels 20 constituting the panel unit 11 includes a temperature sensor (not shown).
- a lead wire 14 for electrically connecting the panel unit 11 and the controller 30 is drawn out from one of the heater panels 20.
- the heater panel 20 with the built-in temperature sensor and the heater panel 20 with the lead wire 14 drawn out may be the same or different.
- the lead wire 14 includes a power supply line for supplying power to the heating resistor, a ground line, and a sensor line for inputting / outputting a signal to the temperature sensor.
- a power supply line for supplying power to the heating resistor
- a ground line for supplying power to the heating resistor
- a sensor line for inputting / outputting a signal to the temperature sensor.
- Each of these lines may be drawn individually or as a single cable, as shown in Figure 1.
- the heater panel 20 will be described with reference to FIGS. 2A to 2B.
- the heater panel 20 covers a frame member 22 configured to surround the outer periphery thereof, a heat insulating material 21 disposed in an area inside the frame member 22, and covers the upper surface of the frame member 22 and the heat insulating material 21. And a planar heating element 23 provided. Further, the upper surface of the sheet heating element 23 is covered with a heat equalizing material 24, and the lower surface of the heater panel 20 is covered with a reinforcing sheet 25.
- the frame member 22 a laminate of a reinforcing material 22b made of wood or the like and a vibration-proof and sound-proof material 22a can be preferably used.
- the structure of the frame member 22 is arbitrary as long as it is lightweight and can secure the mechanical strength necessary for the heater panel 20.
- the frame member 22 may be composed of only the reinforcing material 22b. The stacking order of the reinforcement 22b and the vibration and sound insulation 22a is changed. A little.
- the frame member 22 also has a function of securing an area for fixing the heater panel 20 on the floor base 1 (see FIG. 1).
- the heater panel 20 can be fixed to the floor base 1 by, for example, nailing, bonding, or fitting. When the heater panel 20 is fixed, an area where the frame material 22 is provided is used.
- the reinforcing material 22b may be made of a light and strong material, such as wood, plywood, or lightweight plastic. By providing the reinforcing material 22b, the heater panel 20 as a whole can have high strength. In addition, the reinforcing material 22b is arranged in a frame shape on the outer periphery of the heater panel 20, thereby reducing the overall weight of the heater panel 20, suppressing deformation such as warpage due to its own weight, and installing the heater panel 20. Workability is improved.
- the vibration-proof and sound-proof material 22a is made of a material having a repulsive force that can provide vibration damping and can withstand the load from above, and constitutes the frame material 22 together with the reinforcing material 22b.
- Anti-vibration and sound-insulating material 22a includes rubber-based sheet materials based on chloroprene, modified asphalt-based sheet materials, compressed urethane foam materials, polyethylene foam materials, etc., or these materials to improve vibration damping. Those containing fillers and additives can be used.
- the planar heating element 23 is not particularly limited, but from the viewpoint of durability and far-infrared radiation efficiency, a carbon fiber heating resistor can be preferably used.
- the thickness of the planar heating element 23 is preferably 2 mm or less, more preferably 0.8 mm or less.
- a conductive material is formed at both ends of a network structure formed by joining intersections of non-conductive fibers and conductive fibers. Examples thereof include a fiber reinforced resin molded article formed by connecting a fibrous fiber and an electrode and then embedding a network structure in a resin, or by laminating a fiber reinforced pre-preder sheet on the network structure.
- the heat insulating material 21 is used to suppress the heat generated from the planar heating element 23 from being transmitted to the back surface and to effectively transmit the heat toward the floor finishing material 12 on the upper surface (see FIG. 1).
- a material that is lightweight and has a heat insulating effect and has heat resistance to the normal use temperature of the heater panel 20 is preferably used.
- foamed resins such as foamed polyurethane, foamed polyethylene and foamed polypropylene, and wood such as hard wood fiberboard or lightweight wood fiberboard.
- wood such as hard wood fiberboard or lightweight wood fiberboard.
- felt mats that have strength such as fiber moldings, synthetic fibers such as polyester fibers or polyether ketone fibers.
- the heat equalizing material 24 is configured to uniformly disperse the heat generated from the planar heating element 23 in the in-plane direction and transmit it to the floor covering material 12.
- a metal foil or plate such as aluminum or copper can be used.
- the reinforcing sheet 25 is fixed to the lower surfaces of the heat insulating material 21 and the frame material 22, thereby improving the strength of the heater panel 20 and protecting the electric circuit inside the heater panel 20.
- Reinforcement sheet 25 includes “Nisseki Rif” (registered trademark) manufactured by Nippon Oil Plastics Co., Ltd., or “Nisseki Riff” and paper laminates, and various waterproof sheets of plastic and asphalt types.
- a metal plate such as tin, bakelite, a metal plate such as tin, aluminum or stainless steel, paper, and a glass fiber sheet can be used.
- a wiring path 20a is formed in the heater panel 20 so as to penetrate the heater panel 20 along the direction in which the heater panels 20 are adjacent to each other.
- a wiring 26 including a power supply line and a ground line that connect the heater panels 20 in parallel is routed through the wiring path 20a.
- the wiring path 20a is provided with a surplus length storage portion 20b that stores a surplus length portion of the wiring 26 when the heater panel 20 is laid.
- the heater panel 20 is preferably connected to each other by other connecting means in view of the force workability connected to each other by the wiring 26.
- the connecting means is not particularly limited.
- holes 22c are provided at both side edges of the heater panel 20, and the adjacent heater panels 20 are connected by connecting the connecting band 27 between the holes 22c of the adjacent heater panels 20.
- a method of mechanically connecting the belts 27 is preferable. According to this method, the distance between the heater panels 20 can be adjusted by adjusting the length of the connecting band 27, and the heater panel 20 having various thicknesses can be folded.
- the installation of the panel unit 11 in which the heater panels 20 are connected to each other can be performed as follows, for example.
- Carrying in the room is performed in a state where the panel unit 11 is folded in a zigzag manner at the connecting portion of the heater panel 20, as shown in FIG. 3A.
- the panel unit 11 After loading the panel unit 11, it is shown in Fig. 3B.
- the panel unit 11 is stretched and deployed.
- the panel unit 11 is fully unfolded and laid on the floor base 1 (see FIG. 1).
- the connecting band 27 see FIG. 2A
- the connecting band is cut and removed, as shown in FIG. 3D.
- Each heater panel 20 is brought into close contact, and the installation of the panel unit 11 is completed.
- the secondary material 3 is installed around the panel unit 11.
- the secondary material 3 is used to make the height of the area where the panel unit 11 is not installed on the floor foundation 1 coincide with the height of the upper surface of the panel unit 11, for example, the same as the frame material 22 of the heater panel 20
- It can be made of a material such as expanded polypropylene, expanded polystyrene, expanded polyurethane and the like.
- the floor finishing material 12 is fixed to the upper surfaces of the panel unit 11 and the auxiliary material 3.
- a flooring material for example, a wooden flooring board, a synthetic flooring material of wood and resin, a resin tile, a tile carpet and the like can be used.
- an appropriate method such as fixing with double-sided tape, fixing with a nail, fixing with an adhesive, etc. can be used depending on the type of flooring used.
- any force can be used for the floor finishing material 12.
- the floor finishing material 12 is a panel unit. It is preferable that deformation or alteration due to heat from 11 is difficult to occur.
- the floor finish 12 is manufactured by Asahi Woodtech Co., Ltd. “Message New” (registered trademark) can be preferably used.
- the controller 30 is connected to the lead wire 14 and fixed to the wall 2.
- a switch for turning on / off the power of the panel unit 11 On the front of the controller 30 is a switch for turning on / off the power of the panel unit 11, a switch for setting the temperature, and a timer setting.
- An operation section such as a switch and a display section for displaying the room temperature, the operation mode of the floor heating system, and the like are provided as necessary.
- the controller 30 incorporates a control circuit (not shown) that controls energization to the panel unit 11 according to the detection result of the temperature sensor provided in the panel unit 11 or the set temperature.
- FIG. 4A shows the back surface of the controller 30 and the configuration related thereto
- FIG. 4B shows a side view of the state when the controller 30 is attached to the wall 2.
- the controller 30 has a female connector 32.
- the female connector 32 is paired with a male connector 14a provided at the tip of the lead wire 14 drawn from the panel unit 11 (see FIG. 1).
- a power cable 15 having a power plug 16 at the tip is drawn out from the controller 30.
- the power cable 15 is a force flat cable that can use any cable.
- a power outlet 4 corresponding to the power plug 16 is attached. The power outlet 4 can use the power that has been installed in advance by a specialized equipment contractor or an existing one.
- a mounting hole 31 is formed on the back surface of the controller 30.
- the wall 2 is provided with an engagement protrusion 5 that engages with the attachment hole 31.
- the mounting hole 31 and the engaging protrusion 5 are inserted into the mounting hole 31 so that the controller 30 can be engaged with and supported by the engaging protrusion 5 by the weight of the controller 30. It is configured.
- the panel unit 11 is installed on the floor base 1.
- floor foundation 1 is an existing floor.
- the panel unit 11 can be installed according to the procedure described above.
- the secondary material 3 is installed around the panel unit 11.
- the floor finishing material 12 is installed on the panel unit 11 and the auxiliary material 3.
- the lead wire 14 provided in the panel unit 11 is drawn out on the floor finish 12.
- the power plug 16 is inserted into the power outlet 4. This completes the installation of the floor heating system 10. Install the power outlet 4 in advance before inserting the power plug 16.
- the panel unit 11 is installed in such a manner that the heater panels 20 are previously connected to each other and only need to be unfolded, so that even one person can install the panel unit 11 sufficiently. Is possible.
- connection of each heater panel 20 is not required, it can be installed in a short time and easily without requesting a specialist.
- the floor finishing material 12 can be installed even if it is not a specialist, if a commercially available general-purpose floor material is used as the floor finishing material 12, for example.
- anyone can easily do this.
- the panel unit 11 generally has a rated voltage of 100V or 200V depending on its installation area.
- the rated voltage is 100V
- the power outlet 4 that is generally used in the home can be used as the power outlet 4, and a new power outlet 4 by a professional contractor can be used. No installation work is required and construction costs and construction time can be further reduced.
- FIG. 5A shows a back surface of a controller and a related configuration of a floor heating system according to another embodiment of the present invention
- FIG. 5B shows a state when the controller is attached to a wall from the side. A view is shown.
- configurations similar to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals as those used in the above-described embodiment, and description thereof will be omitted below.
- other configurations excluding the controller, such as a panel unit and a flooring material are the same as those in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted.
- This embodiment is different from the above-described embodiment in that the power plug 46 is directly attached to the back side of the controller 30 such that the terminal protrudes from the back side of the controller 30. Accordingly, the mounting position of the controller 30 on the wall 2 is limited, so that the power outlet 4 is provided at a position where the controller 30 is mounted.
- the controller 30 can be attached to the wall 2, and the power plug 46 can be simply attached to the power outlet 4. Can be done more easily than Further, since a power cable for connecting the controller 30 and the power plug 46 is not necessary, the configuration of the controller 30 itself is simplified. Furthermore, when the controller 30 is attached to the wall 2, the power plug 46 and the power outlet 4 are hidden behind the controller 30, so that the appearance of the wall 2 is also improved.
- the controller 30 is supported on the wall 2 by attaching the power plug 46 to the power outlet 4. Therefore, there is a concern that the controller 30 may fall by its own weight simply by supporting the controller 30 on the wall 2 with the power plug 46 inserted into the power outlet 4. Therefore, in this embodiment, it is preferable to use the power plug 46 and the power outlet 4 that have a structure that also serves as a fixing means of the controller 30. Les. The power plug 46 and power outlet 4 also serve as a fixing means. A combination with the power plug 46 can be mentioned.
- the controller 30 can be mounted after inserting the power plug 46 into the power outlet 4 and then turning the power plug 46 around the axis parallel to the direction in which the power plug 46 is inserted. (Controller 30) is rotated so that the controller 30 is fixed to the wall 2.
- the connector force S for connecting the controller 30 and the panel unit 11, the force using the female connector 32 on the controller side, and the male connector 14a on the panel unit side are shown.
- any connector can be used as long as it can connect the controller 30 and the panel unit 11.
- a connector may be used for each force wiring in which the controller 30 and the panel unit 11 are connected with a pair of connectors. In that case, change the shape of the connection part for each wiring or change the type of connector for each wiring to prevent incorrect connection so that each connector force S is connected in a one-to-one relationship. It is desirable to have a configuration.
- the controller 30 can be fixed to the wall 2 by attaching the holder to the wall 2 in advance and fixing the controller 30 with this holder, or fixing the controller 30 to the wall 2 with double-sided tape. Any means can be employed as long as it is present. In particular, the fixing with the double-sided tape can also be employed when the power plug 46 is simply plugged into the power outlet 4 in the example shown in FIGS. 5A and 5B.
- the controller 30 is shown as an integrated operation unit and display unit, but these operation unit and display unit are controlled by the controller 30 described above. It can be configured separately from the main body with built-in circuit, or as a detachable wireless remote control for the main body. In this case, infrared signals, radio waves, and the like can be used for signal transmission between the main body of the controller 30 and the wireless remote controller.
- the floor heating system 10 can be installed only in a part of the room. In this case, if the panel unit 11 and the floor finish 12 have sides that do not contact the wall 2, the panel units 11 and A level difference corresponding to the height of the floor finish 12 will occur. For such a level difference, a parting material may be handled by a level difference slope.
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Abstract
床暖房システム10は、それぞれ発熱抵抗体を備えた複数のヒータパネル20を、発熱抵抗体が互いに電気的に接続されるように予め結線したパネルユニット11と、パネルユニット11上に敷設された床仕上げ材12と、パネルユニット11への通電を制御するコントローラ13とを有する。パネルユニット11とコントローラ20とは、コネクタによって電気的に接続される。コントローラ20には、コントローラ20およびパネルユニット11に電力を供給するために電源コンセント4と接続される電源プラグ16が設けられている。
Description
明 細 書
床暖房システム
技術分野
[0001] 本発明は、電気式の床暖房システムに関し、特に、床材の下に敷設されるヒータパ ネノレと、ヒータパネルの制御のために室内の壁面に設置されるコントローラとの接続 に関する。
背景技術
[0002] 従来、床暖房システムとしては、電熱ヒータを内蔵した複数のヒータパネルを床下地 の上に敷設し、その上に床材を敷設したものが知られている。ヒータパネルは、 1辺の 長さが数十 cm〜2m程度の矩形に形成されており、部屋の面積に応じて適宜結線し て使用される。一方、温度制御用のコントローラは、床暖房システムが設置される室 内の壁面に固定され、結線されたヒータパネルにさらに結線される。
[0003] ヒータパネル同士を接続する配線、およびヒータパネルとコントローラとを接続する 配線は、電源線、アース線、およびセンサー線を含んでいる。そのため、これらの結 線作業は専門の設備工事業者(国家資格 (電気工事士)保有者)でしか行うことがで きなレ、。したがって、従来の床暖房システムを施工するには、まず、ヒータパネルの敷 設およびヒータパネル同士の結線を設備工事業者が行い、その後、敷設したヒータ パネル上への床材の敷設を例えば工務店が行レ、、最後に、コントローラの設置作業 およびヒータパネルとコントローラとの結線作業を再び設備工事業者が行うという手順 が一般的であった。床材の敷設作業は、専門の業者によらずにユーザ自身でも行い 得るものの、電源線の取り扱いを含む作業は専門の業者に依頼するしかなぐこれら の作業の中でもヒータパネル同士の結線作業は煩雑な作業であった。
[0004] そこで、床暖房システムの施工に際してのェ期短縮および工費削減のために、本 出願人らは、特許第 3592691号公報 (特許文献 1)に開示されたような、ヒータパネ ルの軽量化を達成するとともに、ヒータパネル同士を予め結線してユニット化したヒー タパネルを提案している。
[0005] 上述したように、ヒータパネル同士を予め結線してユニットィ匕することで、ヒータパネ
ルの施工性は大幅に改善される。し力しながら、特許文献 1に開示されたヒータパネ ルにおいても、コントローラの設置作業およびヒータパネルとコントローラとの結線作 業は、建物内に配線された電源線に対する工事が必要であるため、専門の設備ェ 事業者によって行う必要がある。
[0006] これらの作業は、ヒータパネル同士を結線する作業と比べると簡単ではあるが、汎 用性がないものであった。つまり、電源線やアース線などが接続されるコントローラの 端子は、その位置や形態が、製造メーカ、さらには品番ごとに異なっていることが多 レ、。したがって、たとえ専門の設備工事業者であっても、コントローラへの結線作業は 複雑で習熟を必要とする作業であった。こういった理由で、床暖房システムは、静か でクリーンな暖房であり、し力も放射によって室内全体を均一に暖めることができるに も拘わらず、特にリフォームにおいてはあまり普及していないのが現状である。
発明の開示
[0007] 本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、専門業者が行う作 業を最小限に抑え、極めて簡単に設置できる床暖房システムを提供することを目的と する。
[0008] 上記目的を達成するため本発明の床暖房システムは、それぞれ発熱抵抗体を備え た複数のヒータパネルを含み、発熱抵抗体が互いに電気的に接続されるように前記 ヒータパネル同士が予め結線されたパネルユニットと、パネルユニット上に敷設された 床仕上げ材と、パネルユニットへの通電を制御するコントローラと、を有する。そして、 パネルユニットとコントローラとはコネクタによって電気的に接続され、コントローラに は、コントローラおよびパネルユニットに電力を供給するために電源コンセントと接続 される電源プラグが設けられている。
[0009] 上記のとおり構成された本発明の床暖房システムでは、ヒータパネル同士は予め結 線されているので、ヒータパネルの設置時の結線作業は不要であり、また、パネルュ ニットとコントローラとの接続は、コネクタによる接続であるので誰でも行い得る。さらに 、コントローラへの電源投入作業は、電源プラグと電源コンセントとを接続するだけで よいので、この作業も誰でも行い得る。従って、電源線の取り扱いに関しては、電源コ ンセントが予め設定されていれば専門の業者による作業は必要なくなり、また、電源
コンセントが設置されていなかったとしても、専門の業者による作業は、床暖房システ ムに関する専門知識を必要としない汎用的な作業で済む。
[0010] 電源プラグは、電源ケーブルを介してコントローラに接続されていてもよいし、コント ローラの背面側に固定されていてもよい。また、コントローラは、好ましくは、床暖房シ ステムが設置される室内の壁に取り付けられる。この場合、壁にコントローラを固定す る固定手段を有することもできる。特に、電源プラグがコントローラの背面側に固定さ れている場合は、電源プラグと電源コンセントとが、この固定手段を兼用していてもよ い。
[0011] 以上述べたように本発明の床暖房システムによれば、専門の業者による作業を最 小限に抑え、しかも、その作業は汎用的な作業でよいので、結果的に、床暖房システ ムの施工費用および施工期間を大幅に削減することができる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]本発明の一実施形態による床暖房システムの概略斜視図である。
[図 2A]図 1に示すヒータパネルの主面と平行な面で切断した断面図である。
[図 2B]図 1に示すヒータパネルの厚さ方向に切断した断面図である。
[図 3A]図 1に示すパネルユニットの施工手順の一例を説明する図である。
[図 3B]図 1に示すパネルユニットの施工手順の一例を説明する図である。
[図 3C]図 1に示すパネルユニットの施工手順の一例を説明する図である。
[図 3D]図 1に示すパネルユニットの施工手順の一例を説明する図である。
[図 4A]図 1に示すコントローラの背面およびそれに関連する構成を示す図である。
[図 4B]図 1に示すコントローラを壁に取り付ける際の状態を側方から見た図である。
[図 5A]本発明の他の実施形態による床暖房システムの、コントローラの背面およびそ れに関連する構成を示す図である。
[図 5B]図 5Aに示すコントローラを壁に取り付ける際の状態を側方から見た図である。 発明を実施するための最良の形態
[0013] 図 1は、本発明の一実施形態による床暖房システムの概略斜視図であり、構成を分 力 ^やすくするために一部を破断して示している。
[0014] 図 1に示すように、本実施形態の床暖房システム 10は、床下地 1上に敷設されたパ
ネノレユニット 11と、パネルユニット 11上に敷設された床仕上げ材 12と、パネルュニッ ト 11への通電を制御するコントローラ 30とを有する。
[0015] 床下地 1は、パネルユニット 11が載置される板状の部分であり、例えば、合板、パ ーチクルボード、コンクリートスラブなどが挙げられる。また、新築ではなくリフォーム 時に床暖房システム 10を設置する場合は、既存の床自身を床下地 1として利用する こともできる。
[0016] パネルユニット 11は、互いに隣接して並べられた複数のヒータパネル 20を有する。
各ヒータパネル 20はそれぞれ発熱抵抗体 (不図示)を内蔵し、各発熱抵抗体が並列 接続されるように、ヒータパネル 20同士は予め結線されている。パネルユニット 11を 構成する各ヒータパネル 20のうちの一つには、温度センサー(不図示)が内蔵されて いる。各ヒータパネル 20のうちの一つからは、パネルユニット 11とコントローラ 30とを 電気的に接続するための口出し線 14が引き出されている。温度センサーが内蔵され たヒータパネル 20と口出し線 14が引き出されたヒータパネル 20とは、同じであっても よいし異なっていてもよい。
[0017] 口出し線 14は、発熱抵抗体に電力を供給するための電源線、アース線、および温 度センサーへの信号の入出力のためのセンサー線を含む。これらの各線は、個別に 引き出されていてもよいし、図 1に示したように、まとめて 1本のケーブルとして引き出 されていてもよレ、。 口出し線 14を 1本のケーブルとして引き出す場合は、フラットケー ブルとすることが外観上好ましレ、。
[0018] ここで、ヒータパネル 20について図 2A〜図 2Bを参照して説明する。
[0019] ヒータパネノレ 20は、その外周部を取り囲むように構成された枠材 22と、枠材 22の 内側の領域に配された断熱材 21と、枠材 22および断熱材 21の上面を覆って設けら れた面状発熱体 23とを有する。さらに、面状発熱体 23の上面は均熱材 24で覆われ 、ヒータパネル 20の下面は補強シート 25で覆われている。
[0020] 枠材 22としては、木材等からなる補強材 22bと防振防音材 22aとを積層したものを 好ましく用いることができる。ただし、枠材 22は、軽量でかつヒータパネル 20に必要 な機械的強度を確保できるものであれば、その構造は任意であり、例えば、補強材 2 2bのみで構成してもよレ、し、補強材 22bと防振防音材 22aとの積層順を入れ替えて
ちょい。
[0021] また、枠材 22には、ヒータパネル 20を床下地 1 (図 1参照)上に固定するための領 域を確保するという働きもある。床下地 1へのヒータパネル 20の固定は、例えば、釘 打ち、接着、嵌め込みなどによって行うことができる。ヒータパネル 20を固定する際に は、枠材 22が設けられた領域を利用する。
[0022] 補強材 22bには、軽量で強度のある材料、例えば、木材、合板、軽量プラスチック などを用いることができる。補強材 22bを設けることで、ヒータパネル 20全体として高 い強度が得られる。また、補強材 22bはヒータパネル 20の外周部に枠状に配されて おり、これにより、ヒータパネル 20全体の重量が軽減され、 自重による反り等の変形を 抑制し、かつヒータパネル 20の設置作業性が向上する。
[0023] 防振防音材 22aは、振動減衰が得られかつ上部からの荷重に耐え得る反発力をも つ材料からなり、補強材 22bとともに枠材 22を構成する。防振防音材 22aとしては、ク ロロプレン等をベースとしたゴム系シート材、改質アスファルト系シート材、圧縮ウレタ ン発泡材、ポリエチレン発泡材等、あるいはこれらの材料に振動減衰を向上させるた めのフィラーや添加物を含んだものを用いることができる。
[0024] 面状発熱体 23には、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ものを好ましく用いることができる。また、ヒータ パネル 20の厚さを抑制するために、面状発熱体 23の厚さは、好ましくは 2mm以下、 より好ましくは 0. 8mm以下とする。このような面状発熱体 23としては、例えば、特開 平 8— 207191号公報に開示されたような、非導電性繊維および導電性繊維の交点 を接合してなる網目構造体の両端で導電性繊維と電極とを接続した後、網目構造体 を樹脂に埋め込み、あるいは網目構造体に繊維強化プリプレダシートを積層して形 成した繊維強化樹脂成形体が挙げられる。
[0025] 断熱材 21は、面状発熱体 23から発生した熱が裏面に伝わるのを抑え、上面の床 仕上げ材 12 (図 1参照)に向かって有効に伝えるために用いる。断熱材 21としては、 軽量で断熱効果があり、ヒータパネル 20の通常使用温度に対する耐熱性を有するも のが好ましく用いられる。その例として、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン、発泡ポ リプロピレンなどの発泡樹脂、硬質木質繊維板あるいは軽量木質繊維板などの木質
繊維成形体、ポリエステル繊維あるいはポリエーテルケトン繊維などの合成繊維など 力もなるフェルトマットなどが挙げられる。
[0026] 均熱材 24は、面状発熱体 23から発生した熱を面内方向に均一に分散して床仕上 げ材 12に伝えるものである。具体的には、アルミニウムや銅といった金属の箔あるい は板などを用いることができる。
[0027] 補強シート 25は、断熱材 21および枠材 22の下面に固定されることにより、ヒータパ ネル 20の強度を向上させるとともに、ヒータパネル 20の内部の電気回路を保護する 。補強シート 25としては、新日石プラスト (株)製の「日石ヮリフ」(登録商標)、あるい はこの「日石ヮリフ」と紙のラミネート品、プラスチック系やアスファルト系の各種防水シ ート、ベークライト等のプラスチック成形板、ブリキやアルミニウムあるいはステンレス 等の金属板、紙、およびガラス繊維シート等を用いることができる。
[0028] ヒータパネル 20の 1辺の外郭近くにおいて、ヒータパネル 20の内部には、配線経路 20aが、各ヒータパネル 20が隣接する方向に沿ってヒータパネル 20を貫通して形成 されている。ヒータパネル 20同士を並列接続する、電源線およびアース線を含む配 線 26は、この配線経路 20aを通して引き回されている。配線経路 20aには、ヒータパ ネル 20を敷設した際に配線 26の余長部分を収納する余長収納部 20bが設けられて いる。
[0029] ヒータパネノレ 20は、配線 26によって互いに連結されている力 施工性を考慮すると 、他の連結手段で互いに連結されていることが好ましい。連結手段は特に限定され ないが、例えば、ヒータパネル 20の両側縁部に孔 22cを設け、隣り合うヒータパネル 2 0の孔 22c間に連結帯 27を通して結ぶことにより、隣り合うヒータパネル 20を連結帯 2 7で機械的に連結する方法が好適である。この方法によれば、連結帯 27の長さを調 整することにより、ヒータパネル 20間の間隔を調整でき、各種厚さのヒータパネル 20 の折り畳みに対応することができる。
[0030] 上述したようにヒータパネル 20同士が互いに連結されたパネルユニット 11の設置 は、例えば、以下のようにして行うことができる。
[0031] 室内への搬入は、図 3Aに示すように、パネルユニット 11をヒータパネル 20の連結 部でジグザグ状に折り畳んだ状態で行う。パネルユニット 11の搬入後、図 3Bに示す
ように、パネルユニット 11を引き伸ばして展開する。次いで、図 3Cに示すように、パネ ルユニット 11を完全に展開して、床下地 1 (図 1参照)上に敷き込む。次いで、ヒータ パネル 20同士を連結している連結帯 27 (図 2A参照)を引き上げて各ヒータパネル 2 0の間隔を詰め、その後、連結帯を切断、除去することによって、図 3Dに示すように、 各ヒータパネル 20を密接させ、パネルユニット 11の設置を完了する。
[0032] 再び図 1を参照すると、パネルユニット 11の周囲には、副材 3が設置される。副材 3 は、床下地 1上のパネルユニット 11が設置されていない領域の高さを、パネルュニッ ト 11の上面の高さと一致させるためのものであり、例えば、ヒータパネノレ 20の枠材 22 と同様の部材、例えば、発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタンなど で構成すること力 Sできる。
[0033] 床仕上げ材 12は、パネルユニット 11および副材 3の上面に固定される。床仕上げ 材 12としては、床材として一般に使用される任意の部材、例えば、木製フローリング ボード、木材と樹脂との合成フローリング材、樹脂製タイル、タイルカーペットなどを用 レ、ることができる。パネルユニット 11上への床仕上げ材 12の固定方法も、用いる床材 の種類に応じて、両面テープによる固定、釘による固定、接着剤による固定など、適 宜方法を用いることができる。
[0034] 上記のように床仕上げ材 12には任意の部材を用いることができる力 床仕上げ材 1 2がパネルユニット 11上に設置されることを考慮すると、床仕上げ材 12としては、パネ ルユニット 11からの熱による変形や変質が生じにくいものであることが好ましい。この ような床仕上げ材 12としては、厚さ 3mmと薄型でかつ切断力卩ェが容易なことから施 ェ性に優れ、し力も熱耐久性に優れている朝日ウッドテック(株)製の「メッセージニュ 一」(登録商標)を好ましく用いることができる。
[0035] コントローラ 30は、口出し線 14と接続されて壁 2に固定されており、その前面には、 パネルユニット 11の電源のオン/オフ用のスィッチ、温度設定用のスィッチ、タイマ 一設定用のスィッチ等の操作部や、室温、この床暖房システムの運転モード等を表 示する表示部などが、必要に応じて設けられている。コントローラ 30には、パネルュ ニット 11に設けられた温度センサーの検出結果や設定温度などに応じてパネルュニ ット 11への通電を制御する制御回路 (不図示)が内蔵されている。
[0036] 図 4Aに、コントローラ 30の背面およびそれに関連する構成を示し、図 4Bに、コント ローラ 30を壁 2に取り付ける際の状態を側方から見た図を示す。
[0037] これらの図に示されるように、コントローラ 30は、雌コネクタ 32を有する。この雌コネ クタ 32は、パネルユニット 11 (図 1参照)から引き出されている口出し線 14の先端に 設けられた雄コネクタ 14aと対をなすものである。雄コネクタ 14aをコントローラ 30の雌 コネクタ 32に差し込むことで、コントローラ 30とパネルユニット 11とが接続される。また 、コントローラ 30からは、先端に電源プラグ 16を有する電源ケーブル 15が引き出さ れている。電源ケーブル 15には任意のケーブルを用いることができる力 フラットケ 一ブルとすることが外観上好ましい。壁 2には、この電源プラグ 16に対応する電源コ ンセント 4が取り付けられている。電源コンセント 4は、予め専門の設備工事業者によ つて取り付け工事が行われている力、あるいは既存のものを利用することもできる。
[0038] 電源プラグ 16を電源コンセント 4に差し込むことで、コントローラ 30に電力が供給さ れ、さらにはコントローラ 30から、雄コネクタ 14aと雌コネクタ 32との接続によって接続 されたパネルユニット 11への電力の供給、およびコントローラ 30が温度センサーから 得られた抵抗値に基づいてパネルユニット 11への電力供給を制御することが可能と なる。
[0039] また、コントローラ 30の背面には、取り付け穴 31が形成されている。一方、壁 2には 、取り付け穴 31に係合する係合突起 5が設けられている。取り付け穴 31および係合 突起 5は、取り付け穴 31に係合突起 5を揷入することで、コントローラ 30の自重によつ てコントローラ 30が係合突起 5に係合し、支持されるように構成されている。
[0040] 次に、本実施形態の床暖房システム 10の、施工手順の一例について、リフォーム 時の施工の場合を例に挙げて説明する。
[0041] まず、床下地 1の上に、パネルユニット 11を設置する。この場合、床下地 1は既存の 床である。パネルユニット 11の設置は、前述の手順で行うことができる。次いで、パネ ルユニット 11の周囲に副材 3を設置する。その後、パネルユニット 11および副材 3の 上に、床仕上げ材 12を設置する。この際、パネルユニット 11に設けられた口出し線 1 4を床仕上げ材 12の上に引き出しておく。
[0042] 次いで、コントローラ 30を壁 2に固定する。 口出し線 14の雄コネクタ 14aをコント口
ーラ 30の雌コネクタ 32に差し込み、パネルユニット 11とコントローラ 30とを接続する。
[0043] 最後に、電源プラグ 16を電源コンセント 4に差し込む。以上で床暖房システム 10の 施工が完了する。なお、電源コンセント 4は、電源プラグ 16を差し込む前に、予め取り 付け工事を行っておく。
[0044] 以上述べた各作業において、パネルユニット 11の設置作業は、各ヒータパネル 20 は予め互いに結線されており、折り畳まれた状態のものを展開するだけでよいので、 一人でも十分に設置が可能である。しかも、各ヒータパネル 20の結線が不要である ので、専門の業者に依頼することなく短時間でかつ容易に設置することができる。ま た、床仕上げ材 12についても、床仕上げ材 12として、例えば、市販されている汎用 の床材を用いれば、専門の業者でなくとも設置可能である。さらに、パネルユニット 1 1への電源投入も、単に、コントローラ 30の雌コネクタ 32にパネルユニットから引き出 されている口出し線 14の雄コネクタ 14aを差し込むとともに、電源コンセント 4に電源 プラグ 16を差し込むだけでよいので、この作業も、誰でも簡単に行うことができる。
[0045] すなわち、専門の業者が行う必要があるのは電源コンセント 4の設置作業、および パネルユニット 11の電力容量に応じた電源容量の確保 (ブレーカ容量の確保)だけ である。しかも、これらの作業は、設備工事業者にとっては汎用的な作業であり、床暖 房に関する専門知識がなくても極めて容易に行うことができる。従って、専門の業者 が行う作業に関わる施工費用および施工期間を削減でき、かつ、それだけでなぐ専 門の業者が行うべき作業を最小限に抑えることができるので、結果的に、床暖房シス テム全体の施工費用および施工期間を大幅に削減することができる。
[0046] パネルユニット 11は、その設置面積に応じて定格電圧が 100Vまたは 200Vとされ るのが一般的である。定格電圧が 100Vの場合は、必要な電源容量が確保されてい れば、電源コンセント 4としては家庭で一般に使用されている電源コンセント 4を利用 することができ、専門の業者による新たな電源コンセント 4の設置工事は不要であり、 施工費用および施工期間のさらなる削減が可能となる。
[0047] また、定格電圧が 200Vであったとしても、最近はエアコン用の電源として 200Vの 電源コンセントが予め設置されていることも多レ、。従って、電源プラグ 16がその電源 コンセントに対応するものであれば、エアコン用の電源コンセントを床暖房システム用
の電源コンセントとして利用することができる。床暖房システムが導入されていれば、 夏場はエアコンを使用し、冬場は床暖房システムを使用するというように、エアコンと 床暖房システムとを同時に使用することはないと考えられるので、 200Vの電源コンセ ントをエアコンと床暖房システムとに共通に利用することは可能である。この場合も、 専門の業者による新たな電源コンセント 4の設置工事は不要であり、施工費用および 施工期間のさらなる削減が可能となる。
[0048] 図 5Aに、本発明の他の実施形態による床暖房システムの、コントローラの背面およ びそれに関連する構成を示し、図 5Bに、同コントローラを壁に取り付ける際の状態を 側方から見た図を示す。図 5Aおよび図 5Bにおいて、前述した実施形態と同様の構 成については、前述した実施形態で用いた符号と同じ符号を付し、以下ではそれら の説明は省略する。また、コントローラを除く他の構成、例えばパネルユニット、床仕 上げ材などについても前述した実施形態と同様であるので、それらの説明は省略す る。
[0049] 本実施形態は、電源プラグ 46を、その端子がコントローラ 30の背面から突出するよ うに、コントローラ 30の背面側に直接取り付けた点が前述した実施形態と異なってい る。それに伴レ、、壁 2へのコントローラ 30の取り付け位置が制限されるので、電源コン セント 4は、コントローラ 30が取り付けられる位置に設けられる。
[0050] 本実施形態によれば、前述した実施形態で述べた効果に加え、壁 2へのコントロー ラ 30の取り付けを、電源コンセント 4に電源プラグ 46を装着するだけで、前述した実 施形態と比較してより簡単に行うことができる。また、コントローラ 30と電源プラグ 46と を接続する電源ケーブルが不要となるので、コントローラ 30自身の構成も簡略化され る。さらに、コントローラ 30が壁 2に取り付けられた状態では、電源プラグ 46および電 源コンセント 4がコントローラ 30の背面に隠れるので、壁 2の外観も向上する。
[0051] 本実施形態では、基本的に、コントローラ 30は、電源プラグ 46が電源コンセント 4に 装着されることによって壁 2に支持される。従って、電源プラグ 46を単に電源コンセン ト 4に差し込んだ状態でコントローラ 30を壁 2に支持するだけではコントローラ 30が自 重で落下することが懸念される。そこで本実施形態では、電源プラグ 46および電源コ ンセント 4として、コントローラ 30の固定手段を兼ねる構造のものを用いることが好まし
レ、。固定手段を兼ねる電源プラグ 46および電源コンセント 4としては、吊り下げ型の 照明器具の取り付けに用いられるような、引掛けローゼット型、あるいは引掛けシーリ ング型の電源コンセント 4と、引掛けプラグ型の電源プラグ 46との組み合わせが挙げ られる。このような電源プラグ 46および電源コンセント 4を用いた場合、コントローラ 30 の取り付けは、電源プラグ 46を電源コンセント 4に差し込んだ後、電源プラグ 46の差 し込み方向と平行な軸線回りに電源プラグ 46 (コントローラ 30)を回転させて行い、こ れによってコントローラ 30が壁 2に固定される。
[0052] 以上、本発明について代表的な実施形態を例に挙げて説明したが、本発明は、こ れらの実施形態に限定されるものではなぐ本発明の技術的思想の範囲内で適宜変 更することが可能である。
[0053] 例えば、上述した実施形態ではコントローラ 30とパネルユニット 11とを接続するコネ クタ力 S、コントローラ側に雌コネクタ 32、パネルユニット側に雄コネクタ 14aを用いた例 を示した力 \これらは逆であってもよい。また、コネクタの形式についても、コントロー ラ 30とパネルユニット 11とを接続できるものであれば、任意のものを用いることができ る。さらに、上述した実施形態では一対のコネクタでコントローラ 30とパネルユニット 1 1とを接続した例を示した力 配線ごとにコネクタを用いてもよい。その場合は、各コネ クタ力 S 1対 1の関係で接続されるように、配線ごとに接続部の形状を変更したり、配線 ごとにコネクタの種類を変えたりして、誤接続を防止する構成とすることが望ましい。
[0054] コントローラ 30の壁 2への固定構造について、図 4Aおよび図 4Bに示した例では、 突起物と穴との係合を利用したものを示した力 その他にも、例えば、コントローラ 30 を保持するホルダを壁 2に予め取り付けておき、このホルダによってコントローラ 30を 固定したり、両面テープによってコントローラ 30を壁 2に固定したりするなど、コント口 ーラ 30を壁 2に固定できるものであれば任意の手段を採用することができる。特に、 両面テープによる固定は、図 5Aおよび図 5Bに示した例において電源プラグ 46が電 源コンセント 4に単に差し込まれるだけで接続されるものである場合にも採用すること ができる。
[0055] さらには、上述した実施形態では、コントローラ 30は操作部および表示部を一体と したものを示したが、これら操作部および表示部は、コントローラ 30の前述した制御
回路を内蔵した本体と別体、あるいは本体に対して着脱式のワイヤレスリモコンとして 構成してもよレ、。この場合、コントローラ 30の本体とワイヤレスリモコンとの間での信号 の伝送は、赤外線や電波などを用いることができる。
床暖房システム 10は、部屋の一部にのみ設置することもできる。この場合、パネル ユニット 11および床仕上げ材 12が壁 2と接しない辺を有していると、壁 2と接していな レ、辺にぉレ、て、床下地 1に対してパネルユニット 11および床仕上げ材 12の高さ分の 段差が生じることになる。このような段差に対しては、見切り材ゃ段差スロープなどで 対応すればよい。
Claims
[1] それぞれ発熱抵抗体を備えた複数のヒータパネルを含み、前記発熱抵抗体が互い に電気的に接続されるように前記ヒータパネル同士が予め結線されたパネルユニット と、
前記パネルユニット上に敷設された床仕上げ材と、
前記パネルユニットへの通電を制御するコントローラと、を有し、
前記パネルユニットと前記コントローラとはコネクタによって電気的に接続され、 前記コントローラには、前記コントローラおよび前記パネルユニットに電力を供給す るために電源コンセントと接続される電源プラグが設けられている床暖房システム。
[2] 前記電源プラグは、電源ケーブルを介して前記コントローラに接続されている、請 求項 1に記載の床暖房システム。
[3] 前記電源ケーブルはフラットケーブルである、請求項 2に記載の床暖房システム。
[4] 前記コントローラは、前記床暖房システムが設置される室内の壁に取り付けられ、 前記壁に前記コントローラを固定する固定手段を有する、請求項 1に記載の床暖房 システム。
[5] 前記電源プラグは、前記コントローラの背面側に固定されている、請求項 1に記載 の床陵房システム。
[6] 前記コントローラは、前記床暖房システムが設置される室内の壁に取り付けられ、 前記電源プラグおよび前記電源コンセントは、前記壁への前記コントローラの固定 手段を兼ねている、請求項 5に記載の床暖房システム。
[7] 前記パネルユニットからは、前記ヒータパネル用の電源線およびアース線を含む口 出し線が引き出されており、前記コネクタは、前記口出し線の先端部および前記コン トローラに設けられている、請求項 1に記載の床暖房システム。
[8] 前記コントローラは、前記パネルユニットと電気的に接続された制御回路と、該制御 回路との間での信号の伝送をワイヤレスで行う操作部とを有する、請求項 1に記載の 床暖房システム。
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