(57)【要約】【課題】屋内空間の構造体に適用した際の安全性、省スペース化を実現しつつ空気中の浮遊細菌の殺菌性能を向上させた面状構造体を提供すること【解決手段】建物の屋内に設置され、通電により発熱する面状の導電性層２０及び導電性層２０の表面側及び裏面側を絶縁被覆する絶縁被覆層３０，４０を有する面状発熱体１０である。面状発熱体１０は、絶縁被覆層３０が微弱放射線発生鉱石の粉末５０を含む。これによれば、単に微弱放射線発生鉱石の粉末５０を分散させたシートを建物の屋内空間中に置いた場合よりも正イオン及び負イオンの濃度が増加し、屋内空間中の浮遊細菌の殺菌性能を向上させることができる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
建物の屋内に設置され、通電により発熱する面状の導電性層及び該導電性層の表面側及び裏面側を絶縁被覆する絶縁被覆層を有する面状発熱体において、
前記被複層の少なくとも一方が微弱放射線発生鉱石の粉末を含むことを特徴とする面状発熱体。
【請求項２】
前記導電性層は、該導電性層の表面側が前記建物の屋内空間と対向する向きで配置されており、
前記微弱放射線発生鉱石の粉末が、前記導電性層の表面側を絶縁被覆する絶縁被覆層に含まれていることを特徴とする請求項１に記載の面状発熱体。
【請求項３】
前記建物の屋内の床部に設置され、床暖房用途で用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の面状発熱体。
【請求項４】
前記建物の屋内の壁部に設置され、壁暖房用途で用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の面状発熱体。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、消臭、抗菌及び抗カビ効果を有する面状発熱体に関し、特に、建物の屋内に暖房用途で設置されて消臭、抗菌及び抗カビ効果を発揮する面状発熱体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生活空間から人体に有害な空気中の浮遊細菌を取り除き、健康で快適な生活空間を求めるニーズが高まってきており、各種フィルタによる汚染物質の除去技術やイオンを発生させて浮遊細菌を殺菌する技術が開発されている。
【０００３】
浮遊殺菌を殺菌する技術の具体例としては、特許文献１に開示された方法及び装置が知られる。
【０００４】
具体的には、特許文献１は、電極間に交流高電圧を印加することにより大気中で放電等による電離現象を生じさせ、同時に発生する正イオンとしてのＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｎと負イオンとしてのＯ２−（Ｈ２Ｏ）ｎの化学反応によって生じた活性種（Ｈ２Ｏ２（過酸化水素）又は・ＯＨ（水酸基ラジカル））により空気中の浮遊細菌を取り込んで除去する方法及び装置を開示する。
【０００５】
また、特許文献２には、電圧を印加することなくイオン（上記正イオン及び負イオンと思われる）を発生させるアクチノイド（酸化トリウム等）含有鉱石の微細化物を練り込んだ合成樹脂シートを開示する。これによれば、得られたシートからは３，０００個／ｃｍ３のイオンが発生し、アンモニアガス等の消臭効果、抗カビ効果、抗菌効果が得られている。また、交流電圧を印加する必要もないため、電気エネルギーが不要であり、電源が無い施設における浮遊細菌の除去に用いることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６８０１２１号公報
【特許文献２】国際公開第２０１４／０４５４６２号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の装置によれば、空気中の浮遊細菌を取り込んで除去することが可能であるものの、電源の無い施設では用いることができない。また、電極間に交流高電圧を印加して大気中に放電等の電離現象を生じさせているため、円筒形のガラス管と電極を組み合わせたイオン発生装置とイオン発生装置を覆う筒状乃至箱状の絶縁構造が必須となり、建物の壁や床に設置するとなるとこの筒状乃至箱状の構造体が突出して邪魔になる。
【０００８】
近年、特に都心の住居における省スペース化が重要である中で、かかる構造体の突出は実用性及び意匠性の観点から採用しがたい。
【０００９】
また、特許文献２の樹脂シートによれば、電圧を印加する必要もなく安全にイオンを発生させることができる。しかしながら、特許文献１によれば殺菌効果を期待するためには１０，０００個／ｃｍ３以上のイオン濃度が必要であるところ、特許文献２の樹脂シートから測定されたイオン濃度は３，０００個／ｃｍ３であるために殺菌効果の面においてさらなる向上が求められていた。
【００１０】
本考案は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、屋内空間の構造体に適用した際の安全性の確保及び省スペース化を実現しつつ空気中の浮遊細菌の殺菌性能を向上させた面状構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本考案は、酸化トリウム等のアクチノイド含有鉱物の粉体を練り込んだシートによる抗菌効果の向上を検討していた際、床暖房として用いられる面状発熱体上に当該シートを配置したところイオン発生量が顕著に増大したことに着目してなされたものである。
【００１２】
すなわち、上記目的を達成するための請求項１に記載の考案は、建物の屋内に設置され、通電により発熱する面状の導電性層及び該導電性層の表面側及び裏面側を絶縁被覆する絶縁被覆層を有する面状発熱体において、前記被複層の少なくとも一方が微弱放射線発生鉱石の粉末を含むことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、被覆層上におけるイオン発生量が増加し、空気中の浮遊細菌の殺菌性能を向上させることができる。
【００１４】
面状の導電性層はその表面側及び裏面側が絶縁被覆されており、且つ、イオンは絶縁被覆層中の微弱放射線発生鉱石の粉末に起因して発生するので、安全性が確保されている。
【００１５】
また、面状発熱体の構成自体平坦なシート状であることから、建物の屋内に配置された際に邪魔にならず、且つ意匠性を阻害する事もない。
【００１６】
請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の面状発熱体において、前記導電性層は、該導電性層の表面側が前記建物の屋内空間と対向する向きで配置されており、前記微弱放射線発生鉱石の粉末が、前記導電性層の表面側を絶縁被覆する絶縁被覆層に含まれていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、導電性層の表面側、すなわち、建物の屋内空間側の絶縁被覆層に微弱放射線発生鉱石の粉末が含まれていることから、発生した微弱放射線と屋内空間内の空気（水分子を含む）との接触距離が近く、より高いイオン発生効果及び殺菌効果を期待することができる。
【００１８】
請求項３に記載の考案は、請求項１又は２に記載の面状発熱体において、前記建物の屋内の床部に設置され、床暖房用途で用いられることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、人間の足に踏まれる建物の屋内の床部及び床部近傍において浮遊細菌及び堆積した細菌の効果的な殺菌が求められるところ、その床部及び床部近傍において最もイオン発生量が高いものとなり、より効果的な殺菌を行うことが可能となる。
【００２０】
請求項４に記載の考案は、請求項１又は２に記載の面状発熱体において、前記建物の屋内の壁部に設置され、壁暖房用途で用いられることを特徴とする。
【００２１】
建物の壁部は構造物を収容する空間が取りづらく、したがって、凸部の存在が問題となるところ、この構成によれば、平坦な壁部に沿って面状発熱体を配置することで浮遊細菌の殺菌性能を高めることができることから、殺菌性能を得つつ壁部の意匠性及び実用性を損なうことが無い。
【考案の効果】
【００２２】
本考案によれば、被覆層上におけるイオン発生量が増加し、空気中の浮遊細菌の殺菌性能を向上させることができる。
【００２３】
面状の導電性層はその表面側及び裏面側が絶縁被覆されており、且つ、イオンは絶縁被覆層中の微弱放射線発生鉱石の粉末に起因して発生するので、安全性が確保されている。
【００２４】
また、面状発熱体の構成自体平坦なシート状であることから、建物の屋内に配置された際に邪魔にならず、且つ意匠性を阻害する事もない。
【００２５】
したがって、従来の面状発熱体による床暖房や壁暖房とほぼ変わることない構成で高い空気中の浮遊細菌の殺菌効果を得ることができ、居住空間の快適性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本考案の実施の形態に係る面状発熱体の分解斜視図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】絶縁被覆層への微弱放射線発生鉱石の粉末５０の分散固定の変形例を示す図である。
【図４】実施例１に用いられるヒートプラスを模式的に示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００２７】
次に、本考案の実施の形態に係る面状発熱体について、建物の屋内に設置される場合を例に図１及び図２を参照して詳細に説明する。図１は本実施の形態に係る面状発熱体１０の分解斜視図であり、図２は図１のＡ部拡大図である。
【００２８】
建物としては、例えば、マンション、商業施設やオフィスが入るビルディング、一般住宅、倉庫などが挙げられる。かかる建物の屋内において、面状発熱体１０は、壁部や床部に設置される。
【００２９】
面状発熱体１０は、図１に示すように、導電性層２０を表面側絶縁被覆層３０及び裏面側絶縁被覆層４０により絶縁被覆した構成を有する。
【００３０】
［導電性層］
導電性層２０は、通電により発熱する面状の導電性層である。導電性層は抵抗体であることから、通電により発熱することとなる。導電性層２０としては、高分子に導電性粒子１２を分散させたものが用いられてもよく、線状の抵抗体を面状の素材に貼りつけて構成したものであってもよい。
【００３１】
高分子に導電性粒子１２を分散させたものとしては、導電性粒子１２含有インクを高分子材料の薄膜や布体に印刷あるいは含浸処理後に乾燥・固定することにより製造してもよく、導電性粒子１２と硬化性樹脂を含むインクから押出成形、カレンダー成形によりシート状に成形して製造してもよい。
【００３２】
導電性粒子１２としては、グラファイトやカーボンブラックなどのカーボン系粒子が挙げられ、高分子材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、水溶性樹脂などが挙げられる。
【００３３】
線状の抵抗体を面状の素材に貼りつけて構成したものとしては、不織布等の基材にチュービングヒータを配設したものなどが挙げられる。
【００３４】
本実施の形態においては、導電性層２０としては、図２に示すように、繊維からなる経糸２０ａと緯糸２０ｂとからなる平織の織物にカーボンブラック含有インクを含浸させ、その後乾燥固定したものを用いている。なお、カーボンブラック含有インクを含浸させる前に、織布は所定間隔おきに防水コーティング処理された防水コーティング部２１となっており、したがって、カーボンブラック含有インクによる含浸処理後においても防水コーティング部２１にはカーボンブラック含有インクが含浸せず、導電性が無い部分となっている。したがって、防水コーティング部２１から面状発熱体１０を切断すると水が浸入する事も無く、導電性が無いために絶縁処理も容易である。
【００３５】
導電性層２０の短手方向両端部には帯状の電極２２，２３がそれぞれ設けられている。電極２２，２３は、導電性層２０上に銀ペースト２２ａ，２３ａを接着剤として用い、その上から銅板２２ｂ，２３ｂを貼りつけることにより形成されている。
【００３６】
［絶縁被覆層］
絶縁被覆層（表面側絶縁被覆層３０及び裏面側絶縁被覆層４０）には、導電性層２０を絶縁し得る絶縁性と、折り曲げに耐え得る柔軟性と、ひっかきや押圧に耐え得る機械的強度と、面状発熱体１０の発熱に耐え得る耐熱性と、が要求される。
【００３７】
このような要求を満たす素材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル、ポリアミド等の合成樹脂シートが挙げられる。中でも、耐熱性及び機械的強度の観点からＰＥＴフィルムを用いることが好ましい。
【００３８】
また、絶縁被覆層は、絶縁性及び伸縮性を高めるため、ゴム系樹脂層あるいは不織布層を導電性層２０側に含んでいても良い。これにより、導電性層２０が発熱により面広がり方向に膨張した際に、絶縁被覆層が引っ張られて破損したり、両者の接合面に剥離が生じたりするおそれがあったところ、ゴム系樹脂層（あるいは不織布層）が両者の間に介在して伸縮し、絶縁被覆層の破損や剥がれの問題を解消させることができる。
【００３９】
さらに、絶縁被覆層は、ゴム系樹脂層あるいは不織布層を合成樹脂シートで挟み込む構成であってもよい。かかる構成の例が実施例１（図４参照）に示されている。
【００４０】
本実施の形態において、表面側絶縁被覆層３０は、導電性層２０の表面に接着される不織布３２及び不織布３２に接着されるＰＥＴフィルム層３４を含む。
【００４１】
また、本実施の形態において、裏面側絶縁被覆層４０は、導電性層２０の裏面に接着される不織布４２及び不織布４２の裏面に接着されるＰＥＴフィルム層４４からなる。
【００４２】
ＰＥＴフィルム層３４、不織布３２、導電性層２０、不織布４２、ＰＥＴフィルム層４２は、それぞれ、適宜に接着剤を用いて接合させることができる。接着剤は、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の熱可塑性樹脂の接着剤や、ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤等の熱硬化型接着剤を用いることができる。なかでも、面状発熱体の発熱による接着部分の再溶融を回避する観点から、熱硬化型接着剤を用いることが好ましい。
【００４３】
［微弱放射線発生鉱石］
微弱放射線発生鉱石は、微弱放射線を発生する鉱石であり、トリウム又はウランを含有する鉱石である。かかる鉱石としては、モナザイト（モナズ石）、バストネサイト、ジルコン、タンタライト、リン鉱石、チタン鉱石（ルチル、イルメナイト鉱）、ウラン鉱石、トリウム鉱石及び石炭灰あるいはこれらの混合物が挙げられる。
【００４４】
また、微弱放射性発生鉱石に対して、常温で遠赤外線を放射するセラミックス（ジルコン、ジルコニア、アルミナ、シリカ等）を混合してもよい。
【００４５】
微弱放射線を発生する鉱石（上記セラミックスも含む）は、粉砕され、必要により焼結され、微弱放射線発生鉱石の粉末５０として用いられる。
【００４６】
微弱放射線発生鉱石の粉末５０は、絶縁被覆層（表面側絶縁被覆層３０及び／又は裏面側絶縁被覆層４０）に添加される。なかでも、表面側絶縁被覆層３０に添加されることが好ましい。
【００４７】
なお、絶縁被覆層に含まれる微弱放射性発生鉱石の粉末５０の量は、「ウラン又はトリウムを含む原材料、製品等の安全確保に関するガイドライン（文部科学省、平成２１年６月２６日）」の対象外となる程度の量である。
【００４８】
絶縁被覆層としては、上述のＰＥＴフィルム層３４及び／又はＰＥＴフィルム層４４のさらに外側に微弱放射線発生鉱石の粉末５０を分散させた層を別途設けてもよく、表面側絶縁被覆層３０及び／又は裏面側絶縁被覆層４０に含ませることとしてもよい。
【００４９】
ＰＥＴフィルム層３４等の樹脂層に微弱放射線発生鉱石の粉末５０を分散させる場合には、当該粉末を樹脂中に混合・分散させ、押出成形（インフレーション成形）やカレンダー成形することにより製造することができる。
【００５０】
また、不織布３２等に分散させる場合には、微弱放射線発生鉱石の粉末５０を結合剤及び水に分散させ、不織布上にスプレー後、乾燥・固定させることにより製造することができる。
【００５１】
本実施の形態においては、図１に示すように、ＰＥＴフィルム層３４のさらに外側に、微弱放射線発生鉱石の粉末５０を分散状態で固定した不織布３６を設けている。
【００５２】
面状発熱体１０は、例えば、裏面に接着剤を塗布した表面側絶縁被覆層３０（表面側から、不織布３６、ＰＥＴフィルム層３４及び不織布３２の積層体である）、導電性層２０及び表面に接着剤を塗布した裏面側絶縁被覆層４０（表面側から、不織布４２及びＰＥＴフィルム層４４の積層体である）を、表面側から順に配置し、これらをラミネート加工により一体化することで製造することができる。
【００５３】
本実施の形態に係る面状発熱体１０によれば、表面側絶縁被覆層３０上の屋内空間において微弱放射線の影響により水分子から生じる正イオン（Ｈ＋）及び水分子又は酸素分子から生じる負イオン（Ｏ２−）の量が増大し、その結果生じた活性種（Ｈ２Ｏ２（過酸化水素）又は・ＯＨ（水酸基ラジカル））も増大することで、空気中の浮遊細菌の殺菌性能を向上させることができる。さらに、上記正イオン及び負イオンの量が増大することで、アンモニアガス等の消臭効果、抗菌効果及び抗カビ効果もまた向上させることができる。
【００５４】
イオン量増大の原因は定かでは無いが、面状発熱体１０から発生する熱により屋内空間の酸素及び水分子にエネルギーが与えられ、その状態で微弱放射線が照射されることで正イオン及び負イオンが生じる化学反応が促進されたことや、あるいは微弱放射線に導電性層２０から発生する遠赤外線が加わったことで上記化学反応が促進されたことに起因するものと推察される。
【００５５】
なお、面状の導電性層２０はその表面側が表面側絶縁被覆層３０により、裏面側が裏面側絶縁被覆層４０により、それぞれ絶縁被覆されており、且つ、上記正イオン及び負イオンは絶縁被覆層中の微弱放射線発生鉱石の粉末５０に起因して発生するので、安全性が確保されている。
【００５６】
また、面状発熱体１０の構成自体平坦なシート状であることから、建物の屋内に配置された際に邪魔にならず、且つ意匠性を阻害する事もない。
【００５７】
さらに、建物の屋内の床部に床暖房用途で面状発熱体１０が設置された場合には、人間の足に踏まれ、浮遊細菌及び堆積した細菌の効果的な殺菌が求められる床部及び床部近傍において最もイオン発生量が高いものとなり、より効果的な殺菌を行うことが可能となる。
【００５８】
そのうえ、建物の屋内の壁部に壁暖房用途で面状発熱体１０が設置された場合には、建物の壁部は構造物を収容する空間が取りづらく、したがって、凸部の存在が問題となるところ、これによれば、平坦な壁部に沿って面状発熱体１０を配置することで浮遊細菌の殺菌性能を高めることができることから、高い殺菌性能を得つつ壁部の意匠性及び実用性を損なうことが無い。
さらに、床暖房及び壁暖房は基本的に寒冷な冬の時期に使用される暖房装置であるところ、本考案に係る面状発熱体を用いることで春、夏、秋の季節においても屋内空間の殺菌効果を発揮させることができ、オールシーズンに対応した床暖房及び壁暖房を提供することができる。
【００５９】
上記実施の形態においては、微弱放射線発生鉱石の粉末５０はＰＥＴフィルム層３４のさらに表面側の不織布３６に分散固定されているが、上述の通り不織布３６を設けることが必須というわけではない。
【００６０】
図３は絶縁被覆層への微弱放射線発生鉱石の粉末５０の分散固定の変形例を示す図である。本変形例において、上記実施の形態と同様の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【００６１】
本変形例では、表面側絶縁被覆層３０として別途微弱放射線発生鉱石の粉末５０を分散させた不織布３６を設けておらず、微弱放射線発生鉱石の粉末５０は、上記実施の形態のＰＥＴフィルム層３４に相当するＰＥＴフィルム層６０に分散固定されている。
【００６２】
なお、本考案は上記実施の形態に限定されることはなく、考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００６３】
以下、本考案を実施例によりさらに詳細に説明する。
【実施例】
【００６４】
１．面状発熱体の製造
実施例１
ヒートプラス（株式会社ＧＲＯＯＶＥ販売）の表面にエアクラスター（登録商標）シート（株式会社ウィット製、株式会社ＫＴＳ販売）を載置し、実施例１に係る面状発熱体とした。
【００６５】
なお、ヒートプラスは、床や壁等に設置して利用する面状発熱体であり、図４に示す積層構造を有する。また、エアクラスター（登録商標）シートは、ＰＥＴからなるスパムボンド不織布の表面に、トリウム含有鉱石及びジルコニアを主成分として含む混合物の粉砕・焼成物を結合剤により分散固定させたものである。
【００６６】
比較例
エアクラスター（登録商標）シート（株式会社ウィット製、株式会社ＫＴＳ販売）のみのもの（面状発熱体を積層させていないもの）を比較例とした。
【００６７】
２．イオン濃度の測定
次に、実施例１のヒートプラスに通電し、その後、実施例１の面状発熱体の表面側位置でイオン濃度を４回測定した。また、比較例のエアクラスター（登録商標）シートについても同様にイオン濃度を１回測定し、さらに、バックグラウンドとして空間中のイオン濃度も１回測定した。イオン濃度の測定には、空気イオンカウンタ（型番ＡＩＣ−１０００、米国Ａｌｐｈａ Ｌａｂ．Ｉｎｃ製）を用いた。測定結果を以下の表１に示す。
【００６８】
【表１】
0003212581.tif 000003
【００６９】
３．結果
比較例（エアクラスター（登録商標）シートのみ）によれば、イオン濃度は１０，０００個／ｃｍ３未満であり、特許文献１にいう浮遊細菌の殺菌効果が期待できないイオン濃度であった。
【００７０】
一方、実施例１の面状発熱体においては、イオン濃度は飛躍的に増大し、浮遊細菌の殺菌効果が期待できるイオン濃度に達したことがわかった。さらに、イオン濃度の増大は、アンモニアガス等の消臭効果、抗菌効果及び抗カビ効果を向上させる。
【符号の説明】
【００７１】
１０  面状発熱体
２０  導電性層
３０  表面側絶縁被覆層（絶縁被覆層）
４０  裏面側絶縁被覆層（絶縁被覆層）
５０  微弱放射線発生鉱石の粉末
【図１】
0003212581.tif 000004
【図２】
0003212581.tif 000005
【図３】
0003212581.tif 000006
【図４】
0003212581.tif 000007