(57)【要約】      （修正有）【課題】基材に、蓄熱シート及び面状発熱体を簡単に固定化できる床暖房構造体を提供する。【解決手段】床暖房構造体は、基材１の上に、蓄熱シート２及び、発熱部３−１と非発熱部３−２を含む面状発熱体を有するものであり、面状発熱体及び蓄熱シートが、針状形状を有する固定具４によって、貫通されて固定化されている。固定具４は、針状形状を有するものであり、例えば、釘、針、ピン、ネジ等が挙げられる。さらに、該面状発熱体と蓄熱シート２が、密に接するため、面状発熱体で発熱した熱を効率よく蓄熱することができる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基材の上に、蓄熱シート及び面状発熱体を有する床暖房構造体であって、
面状発熱体及び蓄熱シートが、針状形状を有する固定具によって、貫通されて固定化されていることを特徴とする床暖房構造体。
【請求項２】
基材の上に、蓄熱シート及び面状発熱体を有する床暖房構造体であって、
面状発熱体は発熱部と非発熱部とからなり、面状発熱体の非発熱部及び蓄熱シートが、針状形状を有する固定具によって、貫通されて固定化されていることを特徴とする床暖房構造体。
【請求項３】
基材の上に、蓄熱シート、面状発熱体及び床材を有する床暖房構造体であって、
床材、面状発熱体及び蓄熱シートが、針状形状を有する固定具によって、貫通されて固定化されていることを特徴とする床暖房構造体。
【請求項４】
基材の上に、蓄熱シート、面状発熱体及び床材を有する床暖房構造体であって、
面状発熱体は発熱部と非発熱部とからなり、床材、面状発熱体の非発熱部及び蓄熱シートが、針状形状を有する固定具によって、貫通されて固定化されていることを特徴とする床暖房構造体。
【請求項５】
前記蓄熱シートは、３次元架橋構造を有する高分子マトリックス中に蓄熱材が分散されたものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の床暖房構造体。
【請求項６】
前記蓄熱シートは、ポリオールとイソシアネートとから形成される３次元架橋構造を有する高分子マトリックス中に蓄熱材が分散されたものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の床暖房構造体。
【請求項７】
針状形状を有する固定具は、面状発熱体及び蓄熱シートの任意の場所を貫通していることを特徴とする請求項１に記載の床暖房構造体。
【請求項８】
針状形状を有する固定具は、面状発熱体の非発熱部及び蓄熱シートの任意の場所を貫通していることを特徴とする請求項２に記載の床暖房構造体。
【請求項９】
針状形状を有する固定具は、床材、面状発熱体及び蓄熱シートの任意の場所を貫通していることを特徴とする請求項３に記載の床暖房構造体。
【請求項１０】
針状形状を有する固定具は、床材、面状発熱体の非発熱部及び蓄熱シートの任意の場所を貫通していることを特徴とする請求項４に記載の床暖房構造体。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、床暖房構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、床暖房システムにおいては、蓄熱体を有するものが登場している。
これは、発熱体からの熱を一部蓄熱体で蓄えることによって、電源をＯＦＦした後でも、長時間所定の温度付近で、温度維持できることが可能となるものである。
このような蓄熱式の床暖房システムは、電源ＯＮ−ＯＦＦサイクルを少なくすることができ、また深夜電力による蓄熱も利用できる。
したがって、蓄熱式の床暖房システムは、消費電力を抑えることができ、省エネ効果に大きな役割を果たすことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３９４００
【特許文献２】特開２００５−１５５９７９
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
このような蓄熱式の床暖房の構造としては、通常床材と発熱体と蓄熱体を基本とし、それらを接着剤、粘着テープ等を使用して固定した構造を有するものが多い。
しかし、接着剤、粘着テープ等は、予め各部材に塗り付け・貼り付けが必要など、施工効率が良いとは言えない。また、床暖房温度に耐えうる耐熱性等が必要であり、好ましい手法とは言えない。
その他、固定化する技術としては、例えば、特許文献１では、床構造の床下地材の裏面に、少なくとも均熱板と面状発熱ヒーターを配置して配線し、更に、前記面状発熱ヒーターの下面に厚手の合成樹脂発泡板を配置し、この合成樹脂発泡板を根太に固定する方法が記載されている。
また、特許文献２では、平面ヒータを設けた蓄熱ユニットと、蓄熱ユニットの周縁部分で蓄熱ユニットを懸架する側壁を設けることによって、蓄熱ユニットを固定化する方法が記載されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２の方法では、発熱体と蓄熱体が直接固定化されていない。そのため、接触性に欠けることがあり、蓄熱効率が低下する場合がある。また、振動等により、発熱体や蓄熱体が動く可能性があり、蓄熱効率低下の原因となることがある。
さらに、特許文献１では合成樹脂発泡板、特許文献２では懸架する側壁を設けなければならないなど、けして簡便な手法とはいえない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案は上記課題を解決するために、鋭意検討をした結果、発熱体と蓄熱体とが密に接触され蓄熱効率に優れ、かつ、簡単に固定化できる構造を見出し、本考案の完成に至った。
【０００７】
すなわち、本考案は以下の特徴を有するものである。
１．基材の上に、蓄熱シート及び面状発熱体を有する床暖房構造体であって、
面状発熱体及び蓄熱シートが、針状形状を有する固定具によって、貫通されて固定化されていることを特徴とする床暖房構造体。
２．基材の上に、蓄熱シート及び面状発熱体を有する床暖房構造体であって、
面状発熱体は発熱部と非発熱部とからなり、面状発熱体の非発熱部及び蓄熱シートが、針状形状を有する固定具によって、貫通されて固定化されていることを特徴とする床暖房構造体。
３．基材の上に、蓄熱シート、面状発熱体及び床材を有する床暖房構造体であって、
床材、面状発熱体及び蓄熱シートが、針状形状を有する固定具によって、貫通されて固定化されていることを特徴とする床暖房構造体。
４．基材の上に、蓄熱シート、面状発熱体及び床材を有する床暖房構造体であって、
面状発熱体は発熱部と非発熱部とからなり、床材、面状発熱体の非発熱部及び蓄熱シートが、針状形状を有する固定具によって、貫通されて固定化されていることを特徴とする床暖房構造体。
５．前記蓄熱シートは、３次元架橋構造を有する高分子マトリックス中に蓄熱材が分散されたものであることを特徴とする１．から４．のいずれかに記載の床暖房構造体。
６．前記蓄熱シートは、ポリオールとイソシアネートとから形成される３次元架橋構造を有する高分子マトリックス中に蓄熱材が分散されたものであることを特徴とする１．から４．のいずれかに記載の床暖房構造体。
７．針状形状を有する固定具は、面状発熱体及び蓄熱シートの任意の場所を貫通していることを特徴とする１．に記載の床暖房構造体。
８．針状形状を有する固定具は、面状発熱体の非発熱部及び蓄熱シートの任意の場所を貫通していることを特徴とする２．に記載の床暖房構造体。
９．針状形状を有する固定具は、床材、面状発熱体及び蓄熱シートの任意の場所を貫通していることを特徴とする３．に記載の床暖房構造体。
１０．針状形状を有する固定具は、床材、面状発熱体の非発熱部及び蓄熱シートの任意の場所を貫通していることを特徴とする４．に記載の床暖房構造体。
【考案の効果】
【０００８】
本考案の床暖房構造体は、基材に、蓄熱シート及び面状発熱体を簡単に固定化できるものである。また、蓄熱シートと面状発熱体が密に接しており、面状発熱体で発熱した熱を蓄熱シートで効率よく蓄熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案床暖房構造体の組み立て図の一例である。
【図２】本考案床暖房構造体の一例である。
【図３】本考案床暖房構造体の組み立て図の一例である。
【図４】本考案床暖房構造体の一例である。
【図５】本考案床暖房構造体の組み立て図の一例である。
【図６】本考案床暖房構造体の一例である。
【符号の説明】
【００１０】
１：基材
２：蓄熱シート
３：面状発熱体
３ー１：面状発熱体の発熱部
３ー２：面状発熱体の非発熱部
４：固定具
５：床材
【考案を実施するための形態】
【００１１】
以下、本考案を実施するための形態について説明する。
【００１２】
本考案の床暖房構造体は、図１、図２に示すように、基材１の上に、蓄熱シート２及び面状発熱体３が固定具４によって固定化されたものであり、針状形状を有する固定具４が、面状発熱体３及び蓄熱シート２を貫通して固定化された構造を有するものである。
【００１３】
＜基材１＞
本考案の基材１は、通常使用するものであれば特に限定されない。基材１としては、例えば、コンクリート、モルタル、合板、または、既存のフローリング等が挙げられる。
【００１４】
＜蓄熱シート２＞
本考案の蓄熱シート２は、蓄熱材が含有されたシート形状のものである。
蓄熱材としては、例えば、無機潜熱蓄熱材、有機潜熱蓄熱材等が挙げられ、１種または２種以上を用いることができる。
無機潜熱材としては、例えば、硫酸ナトリウム１０水和物、炭酸ナトリウム１０水和物、リン酸水素ナトリウム１２水和物、チオ硫酸ナトリウム５水和物、塩化カルシウム６水和物等の水和塩等が挙げられる。
有機潜熱蓄熱材としては、例えば、脂肪族炭化水素、長鎖アルコール、長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸エステル、脂肪酸トリグリセリド、ポリエーテル化合物等が挙げられる。
本考案では、特に、有機潜熱蓄熱材を用いることが好ましく、床暖房として実用温度領域である２５℃〜５５℃に相変化温度（融点）を有する有機潜熱蓄熱材を用いることが好ましい。
【００１５】
蓄熱シート２としては、例えば、前記蓄熱材をそのままフィルムに封入した蓄熱シート、前記蓄熱材をカプセル化したものをフィルムに封入した蓄熱シート、前記蓄熱材を吸収した粉粒体をフィルムに封入した蓄熱シート、前記蓄熱材を高分子マトリックス中に分散させた蓄熱シート、前記蓄熱材をカプセル化したものを高分子マトリックス中に分散させた蓄熱シート、前記蓄熱材を吸収した粉粒体を高分子マトリックス中に分散させた蓄熱シート等を使用することができる。
本考案では、特に、蓄熱材を高分子マトリックス中に分散させた蓄熱シートを用いることが好ましく、中でも、蓄熱材を３次元架橋構造を有する高分子マトリックス中にミクロに分散させた蓄熱シートを用いることが好ましい。
このような蓄熱材を３次元架橋構造を有する高分子マトリックス中にミクロに分散させた蓄熱シートは、任意の大きさに切断したとしても蓄熱材が漏れ出すことがないため、加工・施工がしやすい。また該蓄熱シートは、固定具４によって貫通されたとしても蓄熱材が漏れ出すことがない。そのため、固定具４は、蓄熱シートの任意の場所に対して、貫通することができる。
【００１６】
前記高分子マトリックスとしては、通常用いられるものであれば特に限定されず、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、アミノ樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂等、及び、これらを１種または２種以上を用いることができる。
特に、本考案では、３次元架橋構造を有する高分子マトリックスが好ましく、ポリオールとイソシアネートとから形成される３次元架橋構造を有する高分子マトリックスが好ましい。
【００１７】
蓄熱シート２における蓄熱材含有率は、４０重量％以上、さらには５０重量％以上、さらには６０重量％以上とすることが好ましく、特に蓄熱材をポリオールとイソシアネートとから形成される３次元架橋構造を有する高分子マトリックス中にミクロに分散させることにより、より蓄熱材含有率を向上させることができる。
【００１８】
＜面状発熱体３＞
本考案の面状発熱体３は、特に限定されず、公知の面状発熱体を使用することができる。面状発熱体３としては、例えば、ニクロム線を蛇行させて絶縁体表面に配置したもの、電気抵抗発熱体と電極を積層したもの、ＰＴＣ面状発熱体等が挙げられる。
例えば、面状発熱体３としては、図１に示すような発熱部３ー１と非発熱部３ー２とからなるものを使用することが好ましい。
発熱部３ー１はニクロム線等の電気抵抗体の部位のことであり、非発熱部３ー２は発熱部３ー１以外の部位のことである。通常非発熱部３ー２は、面状発熱体３の縁に比較的広い領域で設けてあることが多い。
【００１９】
＜固定具４＞
本考案の固定具４は、針状形状を有するものであり、例えば、釘、針、ピン、ネジ等が挙げられる。
本考案は、このような固定具４を用いて、基材１の上に、面状発熱体３及び蓄熱シート２を固定化した構造体であり、固定具４が、面状発熱体３及び蓄熱シート２を貫通して固定化されていることを特徴とする。
このような構造体は、基材１の上に、蓄熱シート２及び面状発熱体３を積層し、次に、固定具４を、面状発熱体３及び蓄熱シート２に貫通させて固定化させるだけであり、短時間で、簡便に得ることができる。
さらに、面状発熱体３と蓄熱シート２が、密に接するため、面状発熱体で発熱した熱を効率よく蓄熱することができる。
【００２０】
固定具４を貫通させる位置は、特に限定されず、面状発熱体及び蓄熱シート、さらには床材において、任意の場所に対して貫通させることができる。
特に本考案では、図１、図２に示すように、面状発熱体の非発熱部３ー２を貫通させることが好ましい。面状発熱体の非発熱部３ー２と接する蓄熱シートは、発熱部３ー１と接する蓄熱シートよりも、熱が伝わりにくく、蓄熱材の相変化温度（融点）にまで達する時間を遅らせることができる。そのため、蓄熱材が、長時間固体状態で存在するため、蓄熱材の液固状態変化による体積変化が抑制され、蓄熱シートが異常を起こす可能性がより小さくなる。
【００２１】
＜床材５＞
本考案の床暖房構造体は、さらに床材５が積層された構造体（図３、図４）であることが好ましい。
床材５としては、例えば、塩化ビニル、ポリオレフィン等の樹脂タイル及び樹脂シート、一枚板、フローリング材、合板、パーティクルボード、コルクタイル等の木質材料、繊維質材料、磁器タイル等のセラミックス材料、大理石、御影石、テラゾー等の石材料、モルタル等のコンクリート材料、ゴムやリノリウム等の天然樹脂タイル及び天然樹脂シート等を使用することができる。また畳、カーペット、じゅうたん等も床材として使用することができる。本考案では、特に、耐熱性を有するものが、より好ましい。
床材５の積層には、接着剤や粘着テープを使用してもよいが、本考案では、固定具によって、床材、面状発熱体及び蓄熱シートを貫通して、積層・固定化されていてもよい（図５、図６）。
【００２２】
＜床暖房構造体＞
床暖房構造体の厚さとしては、蓄熱シート２の厚さが、通常１ｍｍ〜２０ｍｍ、さらには２ｍｍ〜１５ｍｍ程度、面状発熱体３の厚さが、通常５ｍｍ以下、さらには０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度、床材５の厚さが、通常１〜２０ｍｍ、好ましくは２〜１５ｍｍ程度であればよい。蓄熱シートが厚すぎる場合は、蓄熱シートに熱が蓄えられるまでの時間が必要となり、即効性に欠ける場合があり、また、過剰な消費電力も必要となる場合がある。
【００２３】
床暖房構造体全体の厚さは、通常４０ｍｍ以下、本考案では特に２５ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下、さらに好ましくは１５ｍｍ以下であることが好ましい。床暖房構造体を薄膜化することによって、軽量化でき、簡便に施工することができるとともに、特にリフォームにおいては、施工後、居住空間が圧迫されることがなく快適な居住空間を維持することができる。
また、本考案床暖房構造体は、優れた蓄熱性能を有するため、薄膜でも床暖房運転時の床下への熱の移動を抑制し、また、床暖房停止後の、室内温度および床温度の温度の急激な低下を防ぐことができる。したがって、消費電力量を抑え、かつ、快適な居住環境を維持することができる。
【００２４】
本考案の床暖房構造体は、上記基材１、蓄熱シート２、面状発熱体３、固定具４、さらに床材５から構成されるものであるが、その他に、耐熱層（ガラス層、金属層、耐熱樹脂層等）、均熱層（金属層等）、断熱層（ウレタンフォーム、スチレンフォーム等）、また、面状発熱体による発熱を制御するための温度センサーと温度制御装置等により構成されたものが好ましい。
【実施例】
【００２５】
（実施例１）
図３、図４に示すように、基材（合板：３００×１８０ｍｍ、厚さ５ｍｍ）の上に、下記の蓄熱シート、面状発熱体を順に重ね合わせ、固定具を用いて、面状発熱体の非発熱部から基材まで貫通させ、固定化した。さらにその上に、床材を接着剤を用いて積層し、床暖房構造体を得た。以上の方法により、床暖房構造体を簡便に得ることができた。また、該床暖房構造体を運転させても異常はみられなかった。
蓄熱シート：ポリオール−イソシアネートの３次元架橋構造を有する高分子マトリックス中に、蓄熱材（ステアリン酸メチル（相変化温度３８℃、潜熱２２０ｋＪ／ｋｇ））が分散配置されたもの（厚さ５ｍｍ）。
面状発熱体：シリコンゴム中にニクロム線を蛇行させたシリコンラバーヒーター（３００×１８０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）
固定具：釘（１０ｍｍ）
床材：耐熱フローリング（３００×１８０ｍｍ、厚さ１２ｍｍ）
【００２６】
（実施例２）
図５、図６に示すように、基材（合板：３００×１８０ｍｍ、厚さ５ｍｍ）の上に、蓄熱シート、面状発熱体、床材を順に重ね合わせ、固定具を用いて、床材、面状発熱体の非発熱部から基材まで貫通させ、固定化し、床暖房構造体を得た。以上の方法により、床暖房構造体を簡便に得ることができた。また、該床暖房構造体を運転させても異常はみられなかった。
なお、蓄熱シート、面状発熱体、床材は実施例１と同様のものを用いた。
固定具としては釘（２２ｍｍ）を使用した。
【００２７】
（比較例１）
固定具の替わりに、接着剤を用いて、基材と蓄熱シート、蓄熱シートと面状発熱体、さらに面状発熱体と床材を積層し、床暖房構造体を得た。各種層の接着に時間がかかってしまった。
なお、蓄熱シート、面状発熱体、床材は実施例１と同様のものを用いた。
【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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【図６】
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