(57)【要約】【課題】施工および日常のメンテナンスをより簡素化することができる電気式の床暖房構造を得る。【解決手段】床下地４０の上に感熱発熱線Ａを所定のパターンに配設し、その上に、裏面に感熱発熱線Ａの収容用凹溝２１を形成したフロア材２０を、収容用凹溝２１内に感熱発熱線Ａを収容した状態で接着固定する。感熱発熱線Ａは、線状電極１ａと１ｂを長手方向に一定の間隔を隔てて平行に配置し、この線状電極１ａと１ｂの軸方向外周全体を覆うように正の抵抗温度係数を有する発熱体層２を断面円形または楕円形状に押出成形して形成したものであり、サーモスタット等の温度過昇防止装置を用いなくても、長い時間にわたり所要の温度条件範囲を維持することができ、かつ温度分布も均一となる。そのために、電気式床暖房構造のメンテナンスはきわめて容易である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床下地の上に感熱発熱線が所定のパターンに配設されており、その上に、裏面に前記感熱発熱線の収容用凹溝を形成したフロア材が、該収容用凹溝内に感熱発熱線を収容した状態で配置されていることを特徴とする電気式床暖房構造。
【請求項２】
感熱発熱線は基材シートの上に所定のパターンで固定されており、該感熱発熱線付きの基材シートが床下地の上に敷設され、その上に、裏面に前記感熱発熱線の収容用凹溝を形成したフロア材が、該収容用凹溝内に感熱発熱線を収容した状態で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気式床暖房構造。
【請求項３】
感熱発熱線付きの基材シートは接着剤が透過できる部位を有しており、フロア材は接着剤透過部位を透過する接着剤により、床下地に基材シートと共に一体に接着固定されていることを特徴とする請求項２に記載の電気式床暖房構造。
【請求項４】
感熱発熱線は両端部のＵターン部とＵターン部間を繋ぐ直線部分とから構成されるパターンを有し、隣接する直線部分は連結部材により連結されることにより、感熱発熱線ユニットを構成しており、該感熱発熱線ユニットが床下地の上に敷設され、その上に、裏面に前記感熱発熱線の収容用凹溝を形成したフロア材が、該収容用凹溝内に感熱発熱線を収容した状態で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気式床暖房構造。
【請求項５】
フロア材として、フロア材の裏面であって床下地に直接接する部位に、感熱発熱線ユニットで用いる連結部材と同じ厚さの連結部材が貼り付けられているフロア材を用いることを特徴とする請求項４に記載の電気式床暖房構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気式床暖房構造に関し、特に、施工が容易でありかつ均一な温度分布を確保することのできる電気式床暖房構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
床暖房構造として、床下地の上に発熱源としての温水パイプを所要面積にわたってかつ所定のパターンで配設し、その上から、裏面に温水パイプ収容用の凹溝を形成したフロア材を、該温水パイプを凹溝内に収容した状態で敷き詰めるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３などを参照）。温水パイプに替えて、熱線ヒータを用い得ることも、前記特許文献１および特許文献２に記載されている。
【０００３】
実際の施工に当たっては、基材シートの上に所定のパターンで温水パイプを固定した温水パイプ付きの基材シートを床下地の上に敷設したり（特許文献１、特許文献２）、温水パイプを両端部のＵターン部とＵターン部間を繋ぐ直線部分とからパターンとし、隣接する直線部分を連結部材により連結して構成される温水パイプユニットを床下地の上に敷設することが行われる（特許文献３）。
【０００４】
いずれの場合も、この形態の床暖房構造は、工場で製造した温水パイプ付きの基材シートあるいは連結部材付きの温水パイプユニットを施工現場に持ち込んで床下地の上に敷設し、その上からフロア材を敷き詰めることによって、床暖房構造の施工を終えることができるので、施工時間を短縮することができ、また施工コストも大きく低減する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２４４９９２号公報
【特許文献２】特開２００２−１６８４６５号公報
【特許文献３】特開２００２−１８１３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献に記載される形態の床暖房構造およびその施工方法は施工性等において大きなメリットがある。しかし、発熱源として温水パイプを使用する形態では、温水の往きと戻りでパイプを別々に接続しなければならず、施工に依然として多くの工程を必要とする。また、温水の往き温度と戻り温度に差が生じるのを回避することはできず、床暖房フロア面にわずかとはいえ温度差がどうしても生じてしまう。さらに、温水を沸かし上げ循環させる装置が必要であり、そのための設置スペースも必要となる。
【０００７】
発熱源として熱線ヒータを用いる態様は、温水パイプの場合と比較して施工が簡素化する利点があるが、サーモスタット等の温度過昇防止のための装置を取り付けることが安全上から必要であり、施工の簡素化の点からまたメンテナンスの点から、なお解決すべき課題が残されている。また、熱線ヒータを内蔵した形態の床フロア材を用いて電気式床暖房構造を構築する場合には、個々の床フロア材に設けたコネクタ同士を接続する作業が必要となる。
【０００８】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、施工および日常のメンテナンスをより簡素化することができる電気式の床暖房構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための本発明による電気式床暖房構造は、床下地の上に感熱発熱線が所定のパターンに配設されており、その上に、裏面に前記感熱発熱線の収容用凹溝を形成したフロア材が、該収容用凹溝内に感熱発熱線を収容した状態で配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明において「感熱発熱線」とは、図１に示すように、線状電極１ａと１ｂを長手方向に一定の間隔を隔てて平行に配置し、この線状電極１ａと１ｂの軸方向外周全体を覆うように正の抵抗温度係数を有する発熱体層２を断面円形または楕円形状に押出成形し、さらに、この発熱体層２の外周に絶縁シース層３を押出被覆して短手方向の断面を円形または楕円形状に形成した構造を有する発熱体である。
【００１１】
正の抵抗温度係数を有する発熱体層２は少なくとも熱可塑性樹脂および導電性粒子を含有しており、熱可塑性樹脂としては結晶性熱可塑性樹脂が好ましく、具体的には、ポリオレフィン樹脂及びその共重合樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ジエン系重合体、ポリフェニレンオキシド樹脂、ノニル樹脂、ポリスルフォン樹脂等を挙げることができる。分配配合される導電性粒子としては、例えば、カーボンブラック粒子、グラファイト粒子等の粒状物、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）等の金属微粒子、金属粉体、金属酸化粉体等の粉状物、炭素繊維等の繊維状物、導電性無機材料（Ｉｎ―Ｓｎ―Ｏ等）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）等の正の抵抗温度係数を有する無機材料等を挙げることができる。
【００１２】
この感熱発熱線Ａにおいて、線状電極１ａと１ｂに通電することにより、発熱体層２に電流が流れ発熱する。正の抵抗温度係数を有する発熱体層２は、発熱体層２に電流が流れ、発熱体層２の温度が上昇すると、発熱体層２の抵抗値が増加して発熱体層２に流れる電流を減少させ、発熱体層２の発熱を抑制し、逆に、発熱体層２の温度が低下すると、発熱体層２の抵抗値が減少して発熱体層２に流れる電流を増加させ、発熱体層２の発熱を高める機能を有している。そのために、サーモスタット等の温度過昇防止装置を用いなくても、感熱発熱線Ａは、長い時間にわたり所要の温度条件範囲を維持することができ、かつ温度分布も均一となる。
【００１３】
なお、発熱体層２と絶縁シース層３の間には、必要に応じ、バリア層４が介在される。バリア層４は例えばポリエステルテープを縦添えして形成される。さらに、好ましくは、発熱体層２の熱による経時的な劣化を防止し、長期間安定した発熱が具現されるように、一対の線状電極１ａと１ｂ間にポリエチレン樹脂等で形成される絶縁体障壁５を配置することも行われる。このような感熱発熱線Ａは、例えば、特開平８−１９５２７１号公報、特開平２００４−１８５９４７号公報等に開示されている。
【００１４】
本発明による電気式床暖房構造では、上記した感熱発熱線を床下地の上に所定のパターンに配置し、その上から、裏面に収容用凹溝を有するフロア材を、該収容用凹溝内に感熱発熱線を収容した状態で敷き詰めていくだけで、床暖房施工は実質的に終了する。感熱発熱線の持つ性質上、サーモスタット等の温度過昇防止装置を備える必要はなく、また、感熱発熱線と電源部との接続も１箇所で済むので、施工現場での作業工数はきわめて少なくなる。さらに、温度過昇防止装置等を備えなくても、床暖房面の温度分布は実質的に均一となる。
【００１５】
好ましくは、前記の感熱発熱線が基材シートの上に所定のパターンで固定されている感熱発熱線付き基材シートを用いる。基材シートは任意であるが、アルミ箔のような均熱板層を備えたものを用いることが望ましい。このような感熱発熱線付き基材シートを工場等で規格品として製造し、それを施工現場に搬入して床下地の上に敷設することにより、電気式床暖房構造の施工は一層容易となる。さらに好ましくは、感熱発熱線付きの基材シートの一部に接着剤が透過できる部位を設ける。施工に際して、基材シートを床下地の上に敷設し、前記接着剤透過部位を中心に接着剤を塗布した後、フロア材をその上から敷き詰める。敷き詰めたフロア材は、接着剤透過部位を透過する接着剤により、床下地に基材シートと共に一体に接着固定されるので、現場での作業を簡略化することができる。
【００１６】
他の態様において、感熱発熱線は両端部のＵターン部とＵターン部間を繋ぐ直線部分とから構成されるパターンを有し、隣接する直線部分が連結部材により連結されることによって、感熱発熱線ユニットを構成する。そして、該感熱発熱線ユニットが床下地の上に敷設され、その上に、裏面に前記感熱発熱線の収容用凹溝を形成したフロア材が、該収容用凹溝内に感熱発熱線を収容した状態で配置されることにより電気式床暖房構造が形成される。連結部材には、発泡樹脂や不織布のようなクッション性の良好な緩衝材を用いることが望ましい。
【００１７】
この態様でも、上記の感熱発熱線ユニットは工場で作ることができ、それを施工現場に搬入して敷き詰めることにより、上記した感熱発熱線付き基材シートの場合と同様、現場施工がきわめて容易となる。さらに、連結部材として緩衝材を用いる場合には、電気式床暖房構造に、遮音性と断熱性を施工と同時に付与することが可能となる。この態様において、好ましくは、フロア材として、フロア材の裏面であって床下地に直接接する部位に、感熱発熱線ユニットで用いる連結部材と同じ厚さの連結部材が貼り付けられているフロア材を用いるようにする。それにより、床下地への熱の拡散がより完全に抑えられた電気式床暖房構造を構築することができる
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、温度分布が均一でかつ安全性の高い電気式床暖房構造を少ない作業工数でかつ低下ストで得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施の形態に基づき説明する。前記したように、図１は本発明による電気式床暖房構造において発熱源として用いられる感熱発熱線の一例を断面で示している。図２は感熱発熱線を基材シートの上に固定した感熱発熱線付き基材シートの一例を示す平面図であり、図３は図２に示す感熱発熱線付き基材シートを用いて電気式床暖房構造を施工するときの途中図である。図４は感熱発熱線を用いた床暖房用の感熱発熱線ユニットを示す平面図であり、図５は図４に示す感熱発熱線ユニットを用いて電気式床暖房構造を施工するときの途中図である。
【００２０】
前記したように、本発明による電気式床暖房構造では、発熱源として、図１に基づき説明した感熱発熱線Ａが用いられる。感熱発熱線Ａを、床下地の上に所定のパターンに配設し、その上に、例えば図３に示すような裏面に感熱発熱線Ａの収容用凹溝２１を形成したフロア材２０を、収容用凹溝２１内に感熱発熱線Ａを収容するようにして、所要枚数敷き詰めることにより、本発明による電気式床暖房構造は形成される。配設した感熱発熱線Ａに通電するだけで、サーモスタット等の温度過昇防止装置を組み込むことなく、一定の温度範囲を維持することのできる電気式床暖房を得ることができる。
【００２１】
施工の容易性およびより均一な床面温度を得るために、図２に示すような感熱発熱線付き基材シート３０を用いることは望ましい。この例において、基材シートは、１００μｍ程度の厚みのアルミ箔３１であり、均熱板としての機能を果たす。アルミ箔３１の上に粘着剤を塗布し、感熱発熱線Ａを所定のパターンに粘着固定することで感熱発熱線付き基材シート３０とされる。図示しないが、感熱発熱線付き基材シート３０の全体を、感熱発熱線Ａを収容する突溝を一体成形したシートカバーでもって覆うようにしてもよい。シートカバーは、０．３ｍｍ厚程度のポリプロピレン樹脂シートを真空成形することにより容易に得ることができる。また、感熱発熱線付き基材シート３０の所要箇所には、貫通孔３２が形成しておくことが望ましい。このような感熱発熱線付き基材シート３０は工場において製造され、施工現場に搬入される。
【００２２】
図３に示すように、搬入された感熱発熱線付き基材シート３０は、施工現場の床下地４０の上に敷き詰められ、接着剤を用いて固定される。図示の感熱発熱線付き基材シート３０のように、貫通孔３２を有する場合には、貫通孔３２の場所に接着剤４１を塗布する。その後、裏面に感熱発熱線Ａの収容用凹溝２１を形成したフロア材２０を、収容用凹溝２１内に感熱発熱線Ａを収容するようにして、所要枚数敷き詰める。接着剤４１は、貫通孔３２を透過して床下地４０と感熱発熱線付き基材シート３０を接着一体化すると共に、フロア材２０をも同時に床下地４０に接着固定する。このようにしてきわめて容易に、本発明による電気式床暖房構造を施工することができる。
【００２３】
図４に示す例において、感熱発熱線Ａは、両端部のＵターン部Ａ１とＵターン部間を繋ぐ直線部分Ａ２とから構成されるパターンを有しており、隣接する直線部分Ａ２は好ましくはクッション性を有する連結部材３５により連結されることにより、感熱発熱線ユニット３０Ａを構成している。クッション性を有する連結部材３５としては、例えば、３ｍｍ厚程度のポリオレフィン系発泡シートを好適に用いることができる。この感熱発熱線ユニット３０Ａも工場で作られて、施工現場に搬入される。
【００２４】
施工現場では、図５に示すように、好ましくは床下地４０の上にアルミ箔のような均熱板３１Ａを貼り付けた後、感熱発熱線ユニット３０Ａを床下地４０に固定する。なお、図５では、図４でのＶ−Ｖ線に沿った断面により感熱発熱線ユニット３０Ａの一部を示している。その後、裏面に感熱発熱線Ａの収容用凹溝２１を形成したフロア材２０を、収容用凹溝２１内に感熱発熱線Ａを収容するようにして、所要枚数敷き詰める。その際に、フロア材２０の裏面が、床下地４０に接する部分および感熱発熱線ユニット３０Ａの前記連結部材３５に接する部分には接着剤４１を塗布しておく。それにより、床下地４０と感熱発熱線ユニット３０Ａとフロア材２０は一体に接着固定され、本発明による電気式床暖房構造が構築される。
【００２５】
なお、図５に示す例においては、フロア材２０の裏面が床下地４０に直接接する領域２２には、感熱発熱線ユニット３０Ａに取り付けた連結部材３５と同じ厚さであり、同じ材料からなるクッション材２３が貼り付けてあり、また、感熱発熱線ユニット３０Ａに取り付けた連結部材３５に接する領域２４は、連結部材３５の厚み分だけ切除されている。この構成を備えたフロア材２０を用いることにより、床下地４０とフロア材２０との間に隙間のない状態で感熱発熱線ユニット３０Ａを配置することができ、高い暖房効率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による電気式床暖房構造において発熱源として用いられる感熱発熱線の一例を示す断面図。
【図２】感熱発熱線を基材シートの上に固定した感熱発熱線付き基材シートの一例を示す平面図。
【図３】図２に示す感熱発熱線付き基材シートを用いて電気式床暖房構造を施工するときの途中図。
【図４】感熱発熱線を用いた床暖房用の感熱発熱線ユニットを示す平面図。
【図５】図４に示す感熱発熱線ユニットを用いて電気式床暖房構造を施工するときの途中図。
【符号の説明】
【００２７】
Ａ…感熱発熱線、１ａ、１ｂ…線状電極、２…正の抵抗温度係数を有する発熱体層、３…絶縁シース層、４…バリア層、５…絶縁体障壁、２０…フロア材、２１…感熱発熱線の収容用凹溝、３０…感熱発熱線付き基材シート、３１…均熱板としてのアルミ箔、３２…貫通孔、３０Ａ…感熱発熱線ユニット、Ａ１…Ｕターン部、Ａ２…直線部分、３５…連結部材、４０…床下地、４１…接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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