(57)【要約】【課題】発熱線を断熱材と表面材の間に狭持させて固定して製造する電気カーペットにおいて、中央部にこたつを設置し併用する場合は、人が利用しない電気カーペットの部分を通電することなしに、効果的に暖を採ることが可能で節電効果があり、しかも床面に逃げる熱ロスをできるだけ少なくする効果のあるこたつ併用電気カーペットを提供することを課題とする。【解決手段】表面材と、発熱線と、断熱材と、接着層とを備え、前記表面材と断熱材との間に前記発熱線を配線し、前記表面材と断熱材とで発熱線を挟み接着固定した電気カーペットにおいて、前記発熱線の配線が、少なくとも２系統以上からなることを特徴とするこたつ併用電気カーペット。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面材と、発熱線と、断熱材と、接着層とを備え、前記表面材と断熱材との間に前記発熱線を配線し、前記表面材と断熱材とで発熱線を挟み接着固定した電気カーペットにおいて、前記発熱線の配線が、少なくとも２系統以上からなることを特徴とするこたつ併用電気カーペット。
【請求項２】
前記発熱線の上側に、熱拡散均熱シートを重ね、電気カーペットの外縁部を縫製して一体化したことを特徴とする請求項１に記載のこたつ併用電気カーペット。
【請求項３】
前記発熱線の配線の1系統は、併用するこたつを置く電気カーペットの中央部、他の系統は前記中央部以外であることを特徴とする請求項１または２に記載のこたつ併用電気カーペット。
【請求項４】
前記表面材が略矩形であって、前記発熱線が前記表面材の４隅に配線されていないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のこたつ併用電気カーペット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面材と、発熱線と、断熱材と、接着層とを備える電気カーペットであって、省エネ効果のある電気カーペットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から行なわれている電気カーペットの製造方法は、例えばニードルパンチフェルト等からなる断熱材上に溶融樹脂で被覆した発熱線を配線し、熱プレスして一旦固定したあと、その上に接着層を塗布した表面材を重ね、熱プレスによって断熱材と表面材を接着し、発熱線を断熱材と表面材の間に固定し、その後外縁部をオーバーロックミシンでほつれ止め加工を施し、発熱制御をするコントローラーを取り付けるのが一般的である。
【０００３】
最近の節電の機運の高まりから電気カーペットとこたつを併用する家庭も多くなっている。こたつを併用する場合は、暖気は上の方に集まることから、足元の電気カーペットから暖を採ることが効果的であり、一方、さらに寒い場合には、座面の臀部から身体を暖めることが効果的であり、矩形のこたつでは４辺のいずれかまたは全部を利用することになり、人が利用しない電気カーペットの部分を通電することは、省エネ、節電の観点からエネルギーロスとして問題であった。
【０００４】
また、近年の住宅では、畳の床が減少し、フローリングの床面が主体となってきていることから、電気カーペットをフローリング床面上で使用することが多くなっている。フローリング床面上では、電気カーペットの熱が畳の上で使用するときよりも床面に逃げやすいことから、この熱ロスの問題が大きくなっている。
【０００５】
特許文献１においては、四角形のカーペトのヒータの暖房面積を相互に対向する２つのＬ字形ブロックと、これら２つのＬ字形ブロックに四方を囲まれた四角形ブロックとに３分割して設け、かつ上記四角形ブロック内のヒータの配線を他のブロックよりも密に配設すると共に、上記四角形ブロックのヒータは常時通電し、かつ他の２つのＬ字形ブロックの各ヒータにはどちらか一方または両方に通電する制御装置を設けた電気こたつと併用する電気カーペットについて記載されている。
【０００６】
特許文献２においては、断熱材の繊維中に中空糸を含む繊維材料を含ませ、空気層を多く含んだ構成とする省エネ効果のある電気カーペットについて記載されている。
【０００７】
また、他の方法として、別売りの断熱シートを床面に敷き、その上に電気カーペットを敷いて使用することも行われている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１のような電気カーペットは、電気こたつを置く中央部分をその周囲の部分よりも高温にすることで、こたつに通電しなくても足元を充分暖めることができる電気カーペットであった。
【０００９】
また、特許文献２のような断熱材の繊維中に中空糸を含む方法は、その効果は認められるものの、コストの大幅なアップに繋がってしまっていた。また別の方法の、断熱シートを床面に敷く方法は、取扱いが不便で、敷設時と収納時と２度にわたって余分な作業をしなければならず、面倒であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−３３０５８号公報
【特許文献２】特開平８−３２７０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、発熱線を断熱材と表面材の間に狭持させて固定して製造する電気カーペットにおいて、中央部にこたつを設置し併用する場合は、人が利用しない電気カーペットの部分を通電することなしに、効果的に暖を採ることが可能で節電効果があり、しかも床面に逃げる熱ロスをできるだけ少なくする効果のあるこたつ併用電気カーペットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、このような課題を解決するために鋭意検討の結果、表面材と、発熱線と、断熱材と、接着層とを備え、前記表面材と断熱材との間に前記発熱線を配線し、前記表面材と断熱材とで発熱線を挟み接着固定した電気カーペットにおいて、前記発熱線の配線を少なくとも２系統以上とすることで、こたつを併用する場合は、暖気は上の方に集まることから、足元の電気カーペットから暖を採ることが効果的であり、さらに寒い場合には、座面の臀部から身体を暖めることが効果的であり、矩形のこたつでは４辺のいずれかまたは全部を利用することになり、人が利用しない電気カーペットの部分を通電しないようにすることが可能で、効果的に暖を採ることができ、省エネ、節電に貢献できることを見出した。さらに、たとえ発熱線に通電していない部分であっても発熱線の上側に積層された熱拡散均熱シートによって、熱が伝わるので、暖かさを感じることができる。そして、電気カーペットの周辺への熱の拡散に対しては、電気カーペットの外縁部をオーバーロックミシン等で袋状に、縫製することにより断熱性能を向上できることを見出し本発明に至った。
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
【００１４】
［１］表面材と、発熱線と、断熱材と、接着層とを備え、前記表面材と断熱材との間に前記発熱線を配線し、前記表面材と断熱材とで発熱線を挟み接着固定した電気カーペットにおいて、前記発熱線の配線が、少なくとも２系統以上からなることを特徴とするこたつ併用電気カーペット。
【００１５】
［２］前記発熱線の上側に、熱拡散均熱シートを重ね、電気カーペットの外縁部を縫製して一体化したことを特徴とする前項１に記載のこたつ併用電気カーペット。
【００１６】
［３］前記発熱線の配線の1系統は、併用するこたつを置く電気カーペットの中央部、他の系統は前記中央部以外であることを特徴とする前項１または２に記載のこたつ併用電気カーペット。
【００１７】
［４］前記表面材が略矩形であって、前記発熱線が前記表面材の４隅に配線されていないことを特徴とする前項１〜３のいずれか１項に記載のこたつ併用電気カーペット。
【発明の効果】
【００１８】
［１］の発明では、表面材と、発熱線と、断熱材と、接着層とを備え、前記表面材と断熱材との間に前記発熱線を配線し、前記表面材と断熱材とで発熱線を挟み接着固定した電気カーペットにおいて、前記発熱線の配線が、少なくとも２系統以上からなるので、こたつを併用する場合、矩形のこたつでは４辺のいずれかまたは全部に人が座って利用するが、前記発熱線の配線を、３系統、４系統、５系統等とすることで、人が利用しない電気カーペットの部分は、該当する系統を通電しないようにすることができるので、利用人数、利用部分に配慮し効果的に暖を採ることができ、省エネ、節電に貢献できる。
【００１９】
［２］の発明では、前記発熱線の上側に、熱拡散均熱シートを積層してあるので、発熱線に通電していない部分であっても、熱が伝わるので暖かさを感じることができる。また、電気カーペットの外縁部をオーバーロックミシン等で袋状に、縫製することにより断熱性能を向上できる。
【００２０】
［３］の発明では、前記発熱線の配線の1系統は、併用するこたつを置く電気カーペットの中央部、他の系統は前記中央部以外であるので、こたつを併用する場合、中央部に配線する発熱線の系統と、前記中央部以外に配線する発熱線の系統を設け、前記中央部に配線する発熱線の系統を通電し、前記中央部以外に配線する発熱線の系統を通電しないようにすることができる。または、その逆のパターンとすることもできる。すなわち、暖気は上の方に集まることから、前記中央部に配線する発熱線の系統のみを通電することで、足元の電気カーペットから暖を採ることができ効果的である。さらに寒い場合は、前記中央部以外に配線する発熱線の系統のみを通電することで、座面の臀部から身体を暖めるのが効果的である。もちろん両方とも通電することもでき、効果的に暖を採ることができ、省エネ、節電に貢献することができる。
【００２１】
［４］の発明では、前記表面材が略矩形であって、前記発熱線が前記表面材の４隅には配線されていないので、比較的少人数でしか同時に電気カーペットを利用することがない場合に省エネ、節電に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係わる電気カーペットの発熱線配線図の説明図である。
【図２】本発明の別の一実施形態に係わる電気カーペットの発熱線配線図の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係るこたつ併用電気カーペットの一実施形態を図１に基づいて説明する。こたつ併用電気カーペット１は、表面材２と、発熱線３と、断熱材４と、接着層５（図示せず）とを備え、前記表面材２と断熱材４との間に前記発熱線３を配線し、前記表面材２と断熱材４とで発熱線３を挟み接着固定した電気カーペットにおいて、前記発熱線３の配線が、少なくとも２系統以上からなることを特徴とする。
【００２４】
表面材２と断熱材４は、接着剤で接着できるものであれば特に限定されないが、ポリエステル製ニードルパンチフェルトが好ましい。ポリエステル製ニードルパンチフェルトは、安価で断熱性に優れ、多くの電気カーペットで使用されている。
【００２５】
表面材２のニードルパンチフェルトは、厚さ２〜３ｍｍ、目付１００〜３００ｇ／ｍ２のポリエステル製ニードルパンチフェルトが好ましく、表面材２の表面側には、毛羽立ち防止を目的にＳＢＲラテックスが塗布されることが多い。また、表面材２の重ね合わせ面側には、予め酢酸ビニル等の接着層５を塗布し、断熱材４側に配線された発熱線３に重ね熱プレスによって、表面材２と断熱材４を接着して発熱線３を固定する。
【００２６】
断熱材４としては、厚さ３〜８ｍｍ、目付３００〜５００ｇ／ｍ２のポリエステル製ニードルパンチフェルトが好ましく、断熱材４の床面側には、滑り止めを目的にアクリル樹脂を塗布することが多い。
【００２７】
発熱線３の配線パターンとしては、少なくとも２系統以上である。例として、図１のような、発熱線３の配線を２系統にしたパターンを用意し、各系統は単独で通電したり、通電しないなど設定することができるコントローラーを用いる。さらに、図２のように、矩形の電気カーペットの４隅に発熱線３の配線を施さないパターンが好ましい。
【００２８】
発熱線３は、ヒーター線を塩化ビニール等の樹脂で覆い、さらにその表面を塩化ビニールより低い融点のポリエチレン樹脂で被覆した線材を使用するのが好ましい。例えば、図１のような配線パターンにシリコン板の上で配線し、その上に断熱材４を置いて、熱プレスを行うことにより、ヒーター線を被覆したポリエチレン樹脂が溶融し断熱材４と発熱線３が接着される。この時発熱線３は、断熱材４の中に埋め込むように溶融接着されている。
【００２９】
次に、断熱材４に発熱線３を接着したものに、発熱線３を挟むように表面材２を重ね合わせ熱プレスすれば、表面材２に具備した酢酸ビニルの接着層によって表面材２と断熱材４がしっかりと接着される。
【００３０】
このようにして作成したカーペットの外縁部をオーバーロックミシン等でほつれ止め加工をし、コントローラーを取り付け電気カーペットが完成する。
【００３１】
また、前記発熱線３の上側に、熱拡散均熱シート６を積層するのが好ましい。なお、前記発熱線３の下側に、熱拡散均熱シート６を積層してもよいし、前記発熱線３の上側と下側との両方に、熱拡散均熱シート６を積層してもよい。
【００３２】
前記熱拡散均熱シート６は優れた熱拡散性を有するので、前記発熱線３の上側に熱拡散均熱シート６を積層することによって、発熱線３で発生した熱が熱拡散均熱シート６に伝わり、熱拡散均熱シート６全体に亘って熱が拡散していくので、時間の経過とともに均熱になろうとする効果を発揮する。そして、熱拡散均熱シート６の上側に積層された表面材２を暖めるので、前記発熱線３が配線された部分だけでなく、前記発熱線３の周辺はもちろんのこと、配線されていない部分へも熱が伝わるので、効果的に暖かさを感じることができる。
【００３３】
前記発熱線３の下側に、熱拡散均熱シート６を積層してもよい。この場合、熱拡散均熱シート６によって、発熱線３で発生した熱が熱拡散均熱シート６に伝わり、そして熱拡散均熱シート６全体に亘って熱が拡散した熱の輻射熱で表面材２を暖めるので効果的に暖かさを感じることができる。
【００３４】
前記熱拡散均熱シート６としては、アルミシート等が挙げられる。アルミシートは入手し易いことや、柔軟性があり扱いが比較的容易であることから好ましい。
【００３５】
前記熱拡散均熱シート６の厚さは５〜１００μｍが好ましい。この範囲では、十分な熱拡散効果を発揮し、熱拡散均熱シート６をシート全体に亘って熱が均熱になろうとする効果を十分発揮する。５μｍ未満では、強度が弱く破れるおそれがあるので好ましくない。１００μｍを超えると重くなり、電気カーペットの取り扱いが困難となり好ましくない。
【００３６】
前記発熱線３の上側に、熱拡散均熱シート６を積層する方法は、特に限定されないが、公知の接着剤を用いる方法と、ニードルパンチによる方法を挙げることができる。中でも、ニードルパンチフェルトを製造工程で同時に実施できることから、ニードルパンチによる方法が好ましい。表面材２として好適なニードルパンチフェルトを製造する工程の中で、二―ドルパンチを施す工程で、前記ニードルパンチフェルトと前記熱拡散均熱シート６を重ねて、前記ニードルパンチフェルトの側からニードルパンチ加工を施すのが好ましい。
【００３７】
このようにニードルパンチ加工により、ニードルが前記ニードルパンチフェルトと前記熱拡散均熱シート６を突き刺すことで、前記ニードルパンチフェルトを構成する繊維が前記熱拡散均熱シート６の表面に突出することで積層保持される。さらに好ましくは、接着剤を用いる方法とニードルパンチによる方法を併用する方法である。接着剤はホットメル樹脂が好ましく、発熱線３との接着に好適である。この場合、例えば予め片面にホットメルト樹脂を塗布した熱拡散均熱シート、またはホットメルト樹脂フイルムを積層した熱拡散均熱シートを用い、ニードルパンチを施すのが好ましい。
【００３８】
前記発熱線３の下側に、熱拡散均熱シート６を積層する方法は、前記発熱線３の上側に、熱拡散均熱シート６を積層する方法と同様に行えばよい。すなわち、断熱材４として好適なニードルパンチフェルトを製造する工程の中で、二―ドルパンチを施す工程で、前記ニードルパンチフェルトと前記熱拡散均熱シート６を重ねて、前記ニードルパンチフェルトの側からニードルパンチ加工を施すのが好ましい。
【００３９】
前記発熱線３の上側と下側との両方に、熱拡散均熱シート６を積層するには、上述の前記発熱線３の上側に、熱拡散均熱シート６を積層と、上述の前記発熱線３の下側に、熱拡散均熱シート６を積層とを組み合わせればよい。
【００４０】
熱拡散均熱シート６を積層した表面材２または断熱材４を用いる場合は、熱拡散均熱シート６を積層していない表面材２または断熱材４に、予め酢酸ビニル等の接着層５を塗布し、熱拡散均熱シート６の面が発熱線３を挟むように表面材２と断熱材４を重ね合わせ熱プレスすれば良い。
【００４１】
また、表面材２及び断熱材４の両方に熱拡散均熱シート６を積層した場合には、例えば予め片面にホットメルト樹脂を塗布した熱拡散均熱シート６が向かい合うようにして発熱線３を挟むように表面材２と断熱材４を重ね合わせ熱プレスすれば、熱プレスによって発熱線３を構成するヒーター線を被覆したポリエチレン樹脂と、熱拡散均熱シート６に塗布されたホットメルト樹脂とが溶融ししっかりと接着される。
【００４２】
また、表面材２や断熱材４の床面側には、滑り止めを目的にアクリル樹脂等を塗布してもよい。このようにすることで、不用意に電気カーペットの上側に敷くカバーがずれてしまうことや、電気カーペットが滑ってしまうことを防止することができる。
【００４３】
電気カーペットの、外縁部を縫製する方法は、特に限定されず、オーバーロックやテープロックといわれる既知の方法で縫製し、ほつれ止め加工して、表面材２や断熱材４等を一体化すればよい。
【実施例】
【００４４】
＜実施例１＞
本発明の実施方法を具体的に説明する。なお、この発明の電気カーペット及びその製造方法は、実施例に限定されるものではない。表面材２および断熱材４として、それぞれ厚さ２ｍｍ目付３００ｇ／ｍ２と厚さ４ｍｍ目付５００ｇ／ｍ２のポリエステル再生綿によるニードルパンチフェルトを用意し、断熱材４の下側にはアクリル樹脂による滑り止め加工と、表面材２の上側には毛羽立ち防止を別工程で施した。また断熱材４の上側には、酢酸ビニルの接着層を別工程で施して用意した。発熱線３としては、ヒーター線を塩化ビニールの樹脂で覆い、さらにその表面を塩化ビニールより低い融点のポリエチレン樹脂で被覆した線材を用意した。次に、シリコン板の上に発熱線３を図１の配線パターンに応じて配線した。電気カーペットの中央部の配線パターンを第１系統（定格電力２６０Ｗ）、周辺部の配線を第２系統（定格電力３７０Ｗ）とした。次に、該シリコン板上に発熱線を配線したものに、表面材２を重ね、熱プレス機にて、加熱圧着した。次に、発熱線の接着された表面材２の下側に断熱材４の酢酸ビニルの接着層のある側を重ねて熱プレス機にて断熱材４と表面材２を接着させた。次に、コーナー部にコントローラーを接合し、外縁部をオーバーロックミシンでほつれ止め加工をしてこたつ併用電気カーペットとした。こうして得られたこたつ併用電気カーペットを室温１５℃の和室の畳の上に敷き、電気カーペットの中央部、すなわち、発熱線３の第１系統の上部にこたつ（定格電力６００Ｗ）を載せて、通常のこたつ布団をのせてこたつの電源をＯＮにした（消費電力量２００Ｗ毎時）。続いて、こたつ併用電気カーペットを１から５までの温度調整目盛りの５で通電し、６時間経過後の消費電力量を測定した。第１系統のみ通電した結果、足元から暖かく、比較例１と比べて、６８％の消費電力量の節約になった。第２系統のみ通電した結果、臀部から暖かく、比較例１と比べて、３７％の消費電力量の節約になった。全面を通電した結果、足元及び臀部から暖かく、比較例１と比べて、１５％の消費電力量の節約になった。このように必要な部位にあわせて、切り替えて通電することができるので、効果的に暖を採ることができ、省エネ、節電に貢献することができた。また、表面材及び断熱材の床面側には、滑り止め加工が施されているので、電気カーペットが徒に滑ってずれて困ることはなかった。
【００４５】
＜比較例１＞
従来型であって、発熱線３の配線が１系統で、全面に配線パターンのある定格電力７４０Ｗの電気カーペットを用意した。こたつを併用する場合であって、１人で利用するにもかかわらず、こたつ及び電気カーペットの電源をＯＮにした。
【００４６】
＜実施例２＞
実施例１において、発熱線３の配線を２系統とし、図２のように、矩形の電気カーペットの４隅に発熱線３の配線を施さないパターンを用いて、電気カーペットを得た。こうして得られたこたつ併用電気カーペットについて、実施例１と同様にして消費電力量を測定した。第１系統のみ通電した結果、足元から暖かく、従来の方法の比較例１と比べて、６８％の消費電力量の節約になった。第２系統のみ通電した結果、臀部から暖かく、比較例１と比べて、４８％の消費電力量の節約になった。なお、人が座らない電気カーペットの４隅には、配線が施されていないので、無駄な電力消費は発生しなかった。全面を通電した結果、足元及び臀部から暖かく、比較例１と比べて、３０％の消費電力量の節約になった。このように、必要な部位にあわせて、切り替えて通電することができるので、効果的に暖を採ることができ、省エネ、節電に貢献することができた。
【００４７】
＜実施例３＞
実施例２において、片面にホットメルト樹脂接着剤が塗布された厚さ２０μｍのアルミシートを表面材２にニードルパンチ加工で積層一体化した表面材２を用いた以外は実施例２と同様にして、こたつ併用電気カーペットを得た。こうして得られたこたつ併用電気カーペットについて、実施例１と同様にして消費電力量を測定した。第１系統のみ通電した結果、足元から暖かく、従来の方法の比較例１と比べて、６８％の消費電力量の節約になった。第２系統のみ通電した結果、臀部から暖かく、比較例１と比べて、４０％の消費電力量の節約になった。厚さ２０μｍのアルミシートが発熱線の上側に積層されているので、通電されている第２系統の発熱線からの熱が伝わり、中央部も暖かさを感じた。全面を通電した結果、全面とも暖かく、比較例１と比べて、２２％の消費電力量の節約になった。このように限られた電気を利用して効果的に暖を採ることができ、省エネ、節電に貢献することができた。
【００４８】
＜消費電力の測定方法＞
室温１５℃の環境下で、電気カーペットの表面温度を４５℃に設定し、畳の上敷き、消費電力量計にて消費電力量を測定した。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
電気カーペットにおいて、こたつ併用電気カーペットとして好適に用いられる。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・こたつ併用電気カーペット
２・・・表面材
３・・・発熱線
４・・・断熱材
５・・・接着層
６・・・熱拡散均熱シート
７・・・コントローラー
８・・・外縁部（オーバーロック部）
【図１】
2014052150.tif 000003
【図２】
2014052150.tif 000004