(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源に接続することにより二つの電極の極性が逆位相で周期的に変化する発熱体構造であって、これら二つの電極の一方の電極である位相Ａ電極とこの位相Ａ電極と逆の位相で極性が変化する他方の電極である位相Ｂ電極との間に面状発熱体を介設して一つの発熱体構造Ｃを構成し、かつこの発熱体構造Ｃと同じ構造の発熱体構造Ｄを構成し、両発熱体構造Ｃ及びＤの投影面がほぼ一致するよう両者を重畳して配置し、かつ発熱体構造Ｃの位相Ａ電極に近接する発熱体構造Ｄの電極が位相Ｂ電極となり、かつ発熱体構造Ｃの位相Ａ電極に近接する発熱体構造Ｄの電極が位相Ｂ電極となるようこれら発熱体構造Ｃ及びＤの各電極を交流電源に対して直接或いは他の発熱体構造の電極を介して間接に接続することにより、重畳配置された各発熱体構造Ｃ及びＤにおいて、各発熱体構造Ｃ及びＤの各電極間の面状発熱体を流れる電流が常時逆位相となるよう構成することにより電磁波の放射を極力減少させるよう構成したことを特徴とする発熱体構造。
【請求項２】
交流電源に接続することにより二つの電極の極性が逆位相で周期的に変化する発熱体構造であって、交流電源の一方の位相Ａ電極に一端が接続し、かつ他端が位相Ｂ電極に接続する二つの線状発熱体Ｅ及びＦを有し、二つの線状発熱体Ｅ及びＦを平行に配置した場合に、両線状発熱体Ｅ及びＦのうち同じ側に位置する一方の端部をそれぞれＥ１及びＦ１とし、かつ同じ側に位置する他方の端部をそれぞれＥ２及びＦ２とし、第１の線状発熱体Ｅの一方の端部Ｅ１は位相Ａ電極に接続し、かつ他方の端部Ｅ２は位相Ｂ電極に接続し、第２の線状発熱体Ｆの一方の端部Ｆ１は位相Ｂ電極に接続し、かつ他方の端部Ｆ２は位相Ａ電極に接続するよう構成され、かつ両線状発熱体Ｅ及びＦは近接配置されることより近接する各線状発熱体Ｅ及びＦを流れる電流は常時逆位相となるうようにして電磁波の放射を極力減少させるよう構成した発熱体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、発熱体において電磁波の放射を極力低減した発熱体構造に関するものであり、特に、冬季、及び厳寒地における床暖房に好適な発熱体構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から商業電源、つまり、一般家庭、一般的なオフィス等に提供されているＡＣ１００Ｖの電源の電流の二つの電極の極性の変化（例えば周波数５０Ｈｚ又は６０Ｈｚで変化）については通常、使用機器に影響がないことから無視して使用されている。なおここで極性とは電極におけるプラスの荷電あるいはマイナスの荷電を意味する。従って電極の極性の変化とは特定の電極において電極がプラスからマイナス、或いはマイナスからプラスに変化することを意味する。
【０００３】
二つの電極の極性が特定の周波数で相互にプラス極とマイナス極に位相を異ならせて変化する交流電源を用いる面状発熱体構造、及び、線状発熱体構造の施工も、単に、以下実施例も含めてこれら逆位相で極性が変化する二つの電極の間にカーボン又はニクロム線等から成る発熱体を配設し、リード線或いはコード類等の電線をこれらの電極の間に介装し、電極の極性の変化については無視されたまま電源と直接接続するか、プラグをコンセントに差し込んで使用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、電磁波の測定機器の普及と、家電製品、ＯＡ機器等の電気を使用する機器、装置等の氾濫により、これ等の電気機器や配線から放射される電磁波に対する関心が向上し、電磁波が身体に与える悪影響が懸念されている。
【０００５】
特に、床暖房は長時間使用することと、床面の上には絶えず身体を密着させていることから、床暖房の発熱体から放射される電磁波は極力抑えることが望ましいことである。
【０００６】
従って、本発明の目的は、交流電源を必要とする発熱体を備えた装置において、発熱体からも、この発熱体と電源とを電気的に接続する電線からも電磁波の放射を極力減少させた発熱体構造を提供するもので、特に、発熱体を用いた床暖房構造おいては、電磁波の放射が極力抑えられているため快適で、人体に安全な居住空間を創作することが可能な無電磁波の発熱体構造を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題に鑑みて構成されたものであり、第１の構成は、交流電源に接続することにより二つの電極の極性が逆位相で周期的に変化する発熱体構造であって、これら二つの電極の一方の電極（以下実施例も含めて「位相Ａ電極」とする）と、この位相Ａ電極と逆の位相で極性が変化する他方の電極（以下実施例も含めて「位相Ｂ電極」とする）との間に面状発熱体を介設して一つの発熱体構造Ｃを構成し、かつこの発熱体構造Ｃと同じ構造の発熱体構造Ｄを両発熱体構造Ｃ及びＤの投影面がほぼ一致するよう重畳して配置し、かつ発熱体構造Ｃの位相Ａ電極に近接する発熱体構造Ｄの電極が位相Ｂ電極となり、かつ発熱体構造Ｃの位相Ａ電極に近接する発熱体構造Ｄの電極が位相Ｂ電極となるようこれら発熱体構造Ｃ及びＤの各電極を交流電源に対して直接或いは他の発熱体構造の電極を介して間接に接続することにより、重畳配置された各発熱体構造Ｃ及びＤにおいて、各発熱体構造Ｃ及びＤの各電極間の面状発熱体を流れる電流が常時逆位相となるよう構成することにより電磁波の放射を極力減少させるよう構成した発熱体構造である。
【０００８】
第２の構成は、交流電源の一方の位相Ａ電極に一端が接続し、かつ他端が位相Ｂ電極に接続する二つの線状発熱体Ｅ及びＦを有し、二つの線状発熱体Ｅ及びＦを平行に配置した場合に両線状発熱体Ｅ及びＦのうち同じ側に位置する一方の端部をそれぞれＥ１及びＦ１とし、かつ同じ側に位置する他方の端部をそれぞれＥ２及びＦ２とし、第１の線状発熱体Ｅの一方の端部Ｅ１は位相Ａ電極に接続し、かつ他方の端部Ｅ２は位相Ｂ電極に接続し、第２の線状発熱体Ｆの一方の端部Ｆ１は位相Ｂ電極に接続し、かつ他方の端付Ｆ２は位相Ａ電極に接続するよう構成され、かつ両線状発熱体Ｅ及びＦは近接配置されることより近接する各線状発熱体Ｅ及びＦを流れる電流は常時逆位相となるようにすることにより電磁波の放射を極力減少させるよう構成した発熱体構造である。
【０００９】
【作用】
第１の構成においては、重畳して配置された二つの発熱体構造の面状発熱体を流れる電流の位相が相互に常時逆となるため、電流により発生する磁界の形成或いは発生する電磁波の位相も逆となることにより、これらの電磁波が相互に打ち消しあい、結果的に発生する電磁波が極めて少なくなるものと思料される。第２の構成における線状発熱体においても線状発熱体相互において同様の作用が推測され、電磁波の発生が極小化されたものと思料される。
【実施例】
以下、本発明に係る発熱体構造を図面によって具体的に説明する。
【００１０】
図１は本発明に係る無電磁波の発熱体構造を床暖房に使用した場合の概要図であり、図２は本発明の無電磁波の発熱体構造の実施例の概要を示す当該発熱体構造の斜視図であり、図３は本発明の無電磁波の発熱体構造の実施例の概要を示す当該発熱体構造の側面図であり、図４は本発明の無電磁波の発熱体構造の概要を示す当該発熱体構造の平面図である。
【００１１】
図２は本発明の第１の実施例を示す。
本発明における極性Ａ、Ｂを有する交流電源とは一般家庭、一般のオフィス等に提供されているＡＣ１００Ｖの交流電源であり、三相交流で発電され電圧を落とすとともに、一相はアースされ二相の交流として供給されているものであり、又、動力用電源として提供されているＡＣ２００Ｖの交流の電源にも適応されることはも勿論である。
【００１２】
次いで、この交流電源を用いる面状の発熱体構造は従来技術でも製造できるものである。図２及び図３に示す如く、二つの発熱体構造Ｃ（符号１）及び発熱体構造Ｄ（符号２）はそれぞれ絶縁層で両面が覆われている。また各発熱体構造Ｃ（符号１）と発熱体構造Ｄ（符号２）のそれぞれの電極（電極の特性の特性については後述する）１Ａと１Ｂ、及び２Ａと２Ｂとの間にカーボン等の面状発熱体１Ｃ、２Ｃが配設されている。
【００１３】
本発明は前記面状の発熱体構造を対として二つの発熱体構造Ｃ（符号１）及び発熱体構造Ｄ（符号２）を用いるものであり、両発熱体構造Ｃ及びＤをその投影面がほぼ一致するよう重畳して用いるものである。
【００１４】
先ず、発熱体構造Ｄ（符号２）の面状発熱体２Ｃの一側にはプラグＰ及び電線１２Ａを介して交流電源に接続する位相Ａ電極（符号２Ａ）設けられ、他側には同様にプラグＰ及び電線１２Ｂを介して交流電源に接続する位相Ｂ電極（符号２Ｂ）が設けられている。このように各電極２Ａ、２Ｂは交流電源に接続されることより位相Ａ電極（符号２Ａ）と位相Ｂ電極（符号２Ｂ）とは逆の位相で極性が変化することになる。
【００１５】
次にこの発熱体構造Ｄ（符号２）の上部に重畳して位置する発熱体構造Ｃ（符号１）のそれぞれの電極に対しては発熱体構造Ｄ（符号２）の位相Ａ電極（符号２Ａ）の上部に位置する発熱体構造Ｃ（符号１）の電極が位相Ｂ電極（符号１Ｂ）となり、かつ発熱体構造Ｄ（符号２）の位相Ｂ電極（符号２Ｂ）の上部に位置する発熱体構造Ｃ（符号１）の電極が位相Ａ電極（符号１Ａ）となるよう、各発熱体構造Ｃ及びＤの電極に対して、電線１２Ａ及び１２Ｂを交差させて結線する。
【００１６】
また各々の面状発熱体１Ｃ、２Ｃの間にはアースのためのアルミ板或いは保温材等を介装することは可能であり、又、一対の面状発熱体１Ｃ、２Ｃを一体化した面状発熱体構造を形成することも可能なものである。
【００１７】
上述の構成とすることより重畳的に配置（図示の場合るは上下に配置）された発熱体構造Ｃ（符号１）及びＤ（符号２）においては、上下に近接する電極が交流周波数に対応しして常時逆となる。つまり発熱体構造Ｃ（符号１）と発熱体構造Ｄ（符号２）においては、各発熱体構造の面状発熱体１Ｃと面状発熱体２Ｃとにおいて、交流周波数に対応して常時逆方向に電流が流れることになる。これにより発熱体構造Ｃ（符号１）及びＤ（符号２）全体では電磁波の発生が極小化される。
【００１８】
これは、相互に電流が逆方向に流れることより、電流により発生する磁界の方向も逆となり、この結果それぞれの磁界が相殺され、磁界の発生と密接な関係のある電磁波もこの相殺効果によってその発生が極小化されたものと思料される。
【００１９】
次に、図４に示した次実施例では、パネルの間に敷設する長さを有する線状発熱体Ｅ（符号３Ｃ）及び線状発熱体Ｆ（符号４Ｃ）或いはコンクリート、モルタル等の中に埋設する線状発熱体Ｅ（符号３Ｃ）、Ｆ（符号４Ｃ）を２本用いるものであり、前記一対の線状発熱体Ｅ（符号３Ｃ）、Ｆ（符号４Ｃ）を捻じる等して近接配設するもであり、その捻じり加減は適宜なものであり、特に限定するものではない。
【００２０】
次に各線状発熱体Ｅ、Ｆの両端部を交流電源側にそれぞれ接続するが、この場合各線状発熱体Ｅ、Ｆの両端部を次のように定義する。
即ち二つの線状発熱体Ｅ（符号３Ｃ）及びＦ（符号４Ｃ）を平行に配置した場合に両線状発熱体Ｅ及びＦのうち同じ側に位置する一方の端部をそれぞれＥ１及びＦ１とし、かつ同じ側に位置する他方の端部をそれぞれＥ２及びＦ２とする。
【００２１】
第１の線状発熱体Ｅ（符号３Ｃ）の一方の端部Ｅ１（符号３Ａ）は位相Ａ電極（５Ａ）に接続し、かつ他方の端部Ｅ２（符号３Ｂ）は位相Ｂ電極（符号５Ｂ）に接続する。これに対して第２の線状発熱体Ｆ（部号４Ｃ）の一方の端部Ｆ１（符号４Ａ）は位相Ｂ電極（５Ｂ）に接続し、かつ他方の端部Ｆ２（符号４Ｂ）は位相Ａ電極（符号５Ａ）に接続するよう構成される。また各電極５Ａ、５ＢはプラグＰを介して交流電源に接続している。
【００２２】
以上の構成とすることにより近接配置された線状発熱体Ｅ（符号３Ｃ）と線状発熱体Ｆ（部号４Ｃ）とにおいては、交流周波数に対応して常時逆方向に電流が流れることになる。この結果前記実施例と同様の理由により磁界が相殺されかつこれにより電磁波の発生が極小化されるものと思料される。また同様の理由により交流電源と各電極５Ａ及び５Ｂを接続する電線１２Ａ、１２Ｂも捻じった構成とされている。
【００２３】
次に、一般家庭等の小規模な施工から、学校、幼稚園、病院等の比較的大規模な施工迄可能とする床暖房において、前述のように構成した面状発熱体１Ｃ、２Ｃ及び線状発熱体３Ｃ、４Ｃの発熱体構造を表層床材６と下層受部材７との間に間隙層８を形成し、該間隙層８に熱伝導材として水等の液体９を充填した容器１０を収納し、該容器１０を加熱する床暖房の熱源１１として用いたものである。
【００２４】
この場合、面状発熱体１Ｃ、２Ｃは一定のスペースのものを重畳して用いており、又、線状発熱体Ｅ（符号３Ｃ）、線状発熱体Ｆ（符号４Ｃ）も２本を捻じって使用しているため、発熱範囲が狭いものとなるが、熱媒体として対流する水等の液体９を用いており、液体９の対流によって表層床材６まで熱が運ばれ、発熱範囲に関係無く広範囲の加熱が可能となるもである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は前述の構成によって、面状発熱体構造、線状発熱体構造、及び、床暖房、電源と接続する電線等の人体に悪影響を及ぼすといわれている電磁波の放射を極力低減したものであり、特別な機材を用いることなく極めて簡単な構成で人体に安全な発熱体構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発熱体構造を床暖房に使用した場合の概要図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示す発熱体構造の斜視図である。
【図３】図２に示す発熱体構造の側面図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示す発熱体構造の平面図である。
【符号の説明】
１  発熱体構造Ｃ
１Ａ  （発熱体構造Ｃの）位相Ａ電極
１Ｂ  （発熱体構造Ｃの）位相Ｂ電極
１Ｃ  （発熱体構造Ｃの）面状発熱体
２  発熱体構造Ｄ
２Ａ  （発熱体構造Ｄの）位相Ａ電極
２Ｂ  （発熱体構造Ｄの）位相Ｂ電極
２Ｃ  （発熱体構造Ｄの）面状発熱体
３、４  線状発熱体
３Ａ  （線状発熱体Ｅの）端部Ｅ１
３Ｂ  （線状発熱体Ｅの）他端部Ｅ２
３Ｃ  線状発熱体Ｅ
４Ａ  （線状発熱体Ｆの）端部Ｆ１
４Ｂ  （線状発熱体Ｆの）他端部Ｆ２
４Ｃ  線状発熱体Ｆ
５Ａ  位相Ａ電極
５Ｂ  位相Ｂ電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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