(57)【要約】【課題】敷設工程が簡素で、コストが安い電熱タイル及びその敷設方法を提供すること。【解決手段】電熱タイルは、第１の面１１と第２の面１２とを内外面とする２枚の略平行な面及び２枚の略平行な面を結合している外周面１３を有する平板状の基体１と、基体１の第１の面１１及び第２の面１２のうちの少なくとも一面に設けられ、通電により発熱する電熱デバイス２とを含んで構成されている。【選択図】  図１
2004219017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と第２の面とを内外面とする２枚の略平行な面及び該２枚の略平行な面の間を結合している外周面を有する平板状の基体と、
該基体の前記第１の面及び第２の面のうちの少なくとも一面に設けられ、通電により発熱する電熱デバイスとを含んで構成されていることを特徴とする電熱タイル。
【請求項２】
前記電熱デバイスが、少なくとも一つのコネクタと、該コネクタに接続され、該コネクタを介して電源と接続されると、単一の閉ループを形成する電熱線とを含んで構成され、かつ、該電熱線が、前記基体の第１の面および第２の面のうちの少なくとも一面に装着されていることを特徴とする請求項１に記載の電熱タイル。
【請求項３】
前記コネクタが、前記基体内に装備されており、かつ接続口が前記外周面に露出していることを特徴とする請求項２に記載の電熱タイル。
【請求項４】
前記基体の外周面に、前記基体の内側に窪んだ凹溝が設けられており、かつ、前記コネクタの接続口が前記凹溝内に露出していることを特徴とする請求項３に記載の電熱タイル。
【請求項５】
前記基体の形状が、４つの前記外周面を有する四角形であることを特徴とする請求項４に記載の電熱タイル。
【請求項６】
接続手段を介して前記コネクタと接続され、前記電熱デバイスを電源と接続する電源線をさらに備えていることを特徴とする請求項５に記載の電熱タイル。
【請求項７】
前記コネクタが１つであり、該コネクタが３つの前記接続口を有し、該３つの接続口内に、それぞれ前記電熱線の両端と接続している第１の端子及び第２の端子と、接地用の第３の端子とを有し、
前記電源線の接続手段が、それぞれ前記第１の端子及び第２の端子を電源へ接続する第１のプラグ及び第２のプラグと、前記第３の端子を接地させる第３のプラグとを有することを特徴とする請求項６に記載の電熱タイル。
【請求項８】
前記電熱線の外周に、管状の金属カバーを備え、該金属カバーが、前記コネクタの前記第３の端子と電気的に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の電熱タイル。
【請求項９】
前記電源線が、複数個の前記接続手段を有することを特徴とする請求項７に記載の電熱タイル。
【請求項１０】
前記電熱デバイスの発熱温度を制御する温度制御器をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の電熱タイル。
【請求項１１】
前記電源線が、ＡＣ線と、接地線と、ローカル接地線とを備え、
前記ＡＣ線、前記接地線及び前記ローカル接地線が、それぞれ前記第１、第２及び第３のプラグと電気的に接続されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれかの項に記載の電熱タイル。
【請求項１２】
前記ＡＣ線の電源寄りの位置に、ダイオードが直列に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の電熱タイル。
【請求項１３】
前記電源線の前記複数の接続手段が、第１の接続手段と第２の接続手段とが交差配置されたものであり、
前記電源線が、第１のＡＣ線と、共通線と、第２のＡＣ線と、接地線とを備え、
前記第１のＡＣ線が、前記第１の接続手段の第１のプラグと電気的に接続され、
前記共通線が、前記第１の接続手段の第２のプラグと前記第２の接続手段の第１のプラグとに電気的に接続され、
前記第２のＡＣ線が、前記第２の接続手段の第２のプラグと電気的に接続され、
前記接地線が、前記第１の接続手段の第３のプラグと前記第２の接続手段の第３のプラグとに電気的に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の電熱タイル。
【請求項１４】
前記第１のＡＣ線及び第２のＡＣ線の中のいずれかの電源寄りの位置に、ダイオードが直列に設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の電熱タイル。
【請求項１５】
前記２つの略平行な面の中の外面側の面に、さらに表面用タイルを備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の電熱タイル。
【請求項１６】
前記基体の前記電熱デバイスが装着された面に、さらに表面用タイルを備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の電熱タイル。
【請求項１７】
複数枚の請求項４に記載の電熱タイルを準備する電熱タイル準備ステップと、
前記複数枚の電熱タイルを、前記電熱デバイスが装着されている面が外へ向くように施工面に配列して固着させる電熱タイルの配列固着ステップと、
前記複数枚の電熱タイルのそれぞれのコネクタを介して、前記複数枚の電熱タイルを、同一の電源へ接続することができるようにする電気接続ステップとを含むことを特徴とする電熱タイルの敷設方法。
【請求項１８】
前記電気接続ステップが、
複数個の接続手段を有する電源線を準備するステップと、
前記電源線を前記複数枚の電熱タイルの外周面に設けられた凹溝を利用して配線し、かつ、前記複数個の接続手段を介して、前記複数枚の電熱タイルのそれぞれのコネクタと接続するステップと、
前記電源線を電源と接続するステップとを含むことを特徴とする請求項１７に記載の電熱タイルの敷設方法。
【請求項１９】
前記電気接続ステップの完了後、前記複数枚の電熱タイルの前記電熱デバイスが装着されている面に、表面用タイルを敷設固定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の電熱タイルの敷設方法。
【請求項２０】
前記電気接続ステップが、前記複数の電熱デバイスの発熱温度を制御するための温度制御器を設置するステップを含むことを特徴とする請求項１８または１９に記載の電熱タイルの敷設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電熱タイル及びその敷設方法に関し、特に敷設工程が簡素で、かつ敷設した後、電力により簡単に加熱して室内または室外の特定の個所を保温・暖房することができる電熱タイル及びその敷設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冬季が長く暖房を必要とする国や地域においては、通常、家屋毎または建物内全体に共通する暖房設備が設けられている。この暖房のタイプは、一般に、電熱器などによって冷たい空気を加熱して暖かい空気を室内に送風する送風式暖房と、床面や壁面を加熱して床面や壁面からの輻射熱によって室内を暖める輻射式暖房との２種類に分けられる。上記の輻射式暖房は、暖房効率が比較的に良いので、現在広く採用されている。
【０００３】
輻射式暖房の加熱システムとして、パイプで温水を床面の下や壁面の後ろに導いて床面や壁面を加熱するもの、及び電熱線を床や壁に埋設して床面や壁面を加熱するものが挙げられる。前者の温水加熱タイプは、パイプの腐食や破損などにより、水が漏れる虞があるので、後者の電熱タイプの採用が段々と増加してきている。
【０００４】
しかしながら、電熱タイプの輻射式暖房設備は、床面や壁面が完成する前に、現場における多くの施工工程を必要とする。例えば、コンクリート構造の場合には、床下や壁裏に電熱線を敷設した後にセメント系の壁材（モルタルやコンクリート）を塗ったり、打ち込みを行い、それらが硬化した後に、セメント系の壁材の表面に、さらに装飾用のクロス、表面用のタイル（化粧タイル）などを貼るという一連の複雑な現場的施工が行われる。したがって、電熱タイプの輻射式暖房設備は、手間がかかる上に、施工コストもかなり高いので、普及し難いという欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、施工が簡単で、施工コストも安い電熱タイル及びその敷設方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の係る電熱タイルは、第１の面と第２の面とを内外面とする２枚の略平行な面及び該２枚の略平行な面の間を結合している外周面を有する平板状の基体と、該基体の前記第１の面及び第２の面のうちの少なくとも一面に設けられ、通電により発熱する電熱デバイスとを含んで構成されていることを特徴としている。
【０００７】
この構成による電熱タイルは、大量生産が可能である。また、施工においては、工事現場で複数枚の電熱タイルを床面や壁面などの施工面に配列して固着させた後、その上に表面用タイルを敷設固定することにより、暖房設備の設置を完成させることができる。そのため、施工が簡単かつ短時間である上、コストも安いので、電熱による暖房設備の普及にかなり有利である。
【０００８】
また、上記の電熱デバイスは、少なくとも一つのコネクタと、該コネクタに接続され、該コネクタを介して電源と接続されると、単一の閉ループを形成する電熱線とを含んで構成され、かつ、該電熱線が、前記基体の前記第１の面及び第２の面のうちの少なくとも一面に装着されていることが好ましい。
【０００９】
また、上記のコネクタは、前記基体内に装備されており、かつその接続口が前記外周面に露出していることが好ましい。上記の基体の外周面に、前記基体の内側に窪んだ凹溝が設けられており、かつ、前記コネクタの接続口が前記凹溝内に露出していることが好ましい。
【００１０】
なお、上記の電熱タイルを用いる、本発明に係る電熱タイルの敷設方法は、複数枚の上記電熱タイルを準備する電熱タイル準備ステップと、前記複数枚の電熱タイルを、前記電熱デバイスが装着されている面が外へ向ように施工面に配列して固着させる電熱タイルの配列固着ステップと、前記複数枚の電熱タイルのそれぞれのコネクタを介して、前記複数枚の電熱タイルを、同一の電源へ接続することができるようにする電気接続ステップとを含んでいる。上記の敷設方法により、電熱タイルの敷設および暖房の設置を、簡単かつ迅速に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電熱タイル及びその敷設方法に係る好ましい実施の形態を詳しく説明する。なお、以下の説明においては、そのサイズに拘わらず、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明は必要な場合にのみ行うこととする。
【００１２】
図１は、実施の形態に係る電熱タイルを示す斜視図である。図１に示したように、電熱タイルは、形状が平板状の四角形で、セメント系のタイルで構成された基体１と、電熱デバイス２と、電源線３と、温度制御器４とを含んで構成されている。さらに詳しく説明すると、基体１は、第１の面１１と第２の面１２とを内外面とする２枚の略平行な面、及び２枚の略平行な面１１、１２の間の外周部を結合している４つの外周面（側面）１３を有している。また、基体１の外周面１３には、基体１の内側に窪んだ凹溝が設けられている。
【００１３】
そして、電熱デバイス２は、基体１の第１の面１１に設けられており、通電により発熱する特性を有するものである。この電熱デバイス２は、基体１内の一隅に装備され、かつその接続口が前記の凹溝から露出しているコネクタ２１と、電熱線２２とを含んで構成されている。また、コネクタ２１と電熱線２２とが電気的に接続されており、コネクタ２１を介して電源に接続されると、電熱線２２は、単一の閉ループを形成するようになっている。この電熱線２２は、第１の面１１上に所定の間隔を隔てて、複数の平行な列となるように折り返された態様で装着されている。
【００１４】
図２は、コネクタ２２の構造を示す部分拡大斜視図である。コネクタ２１は、図２に示したように、接続口を３つ備えており、かつ、３つの接続口内に、電熱線２２の両端と接続している第１の端子２１１と、第２の端子２１２と、接地用の第３の端子２１３とのいずれかが接続されている。
【００１５】
なお、図１に示したように、電熱線２２周りには、管状の金属カバー２２１が設けられている。そして、この金属カバー２２１は、コネクタ２１の第３の端子２１３と電気的に接続されている。この金属カバー２２１により、電流の漏洩を防止することができる上に、電磁波のシールド効果が得られるため、電熱線２２から発生する電磁波が外部に放射されるのを防止することができる。
【００１６】
そして、電源線３は、接続手段３１を介して基体１内に装備されているコネクタ２１と接続されており、電熱デバイス２を電源と接続する作用を有するものである。
【００１７】
図３は、電源線３の接続手段３１を示す要部拡大斜視図である。図３に示したように、電源線３の接続手段３１は、第１の端子２１１、第２の端子２１２のそれぞれを電源へ接続する第１のプラグ３１１、第２のプラグ３１２と、第３の端子２１３を接地させる第３のプラグ３１３とを有している。また、第１のプラグ３１１、第２のプラグ３１２及び第３のプラグ３１３の外周部には、それぞれ防水用のワッシャ３１４が設けられている。
【００１８】
なお、図１に示した温度制御器４は、電熱デバイス２の発熱温度を制御するものである。本実施の形態に係る電熱タイルでは、温度制御器４は、図１に示したように、電熱線２２の近くに設けられている。また、本実施の形態に係る電熱タイルは、必要に応じて室内にも室外にも設けることができる。室内に設けられる場合、基体１の電熱デバイス２が装着されている面に、着色したり模様を付けたりした装飾用のタイル（表面タイル）、室外に設けられる場合、素材の表面に、焼成されたり滑止め模様が付けられた滑止め用のタイルをさらに敷設固定することができる。
【００１９】
以下、図４及び図５を参照し、本発明の実施の形態に係る電熱タイルの敷設方法を説明する。ここで、図４は、電熱タイルの敷設方法を示すフローチャートであり、（ａ）は電熱タイルを敷設する工程、（ｂ）は電熱タイルの敷設工程のうち、電気接続ステップの詳細を示す図である。また、図５は、電熱タイルが敷設された状態を示す斜視図である。
【００２０】
電熱タイルの敷設方法は、基体１の第１の面１１に電熱デバイス２が設けられている複数枚の電熱タイルを準備する電熱タイル準備ステップＳ５１と、複数枚の電熱タイルを第１の面１１が外側を向くように床面や壁面などの施工面（図示せず）に配列して固着させる電熱タイルの配列固着ステップＳ５２と、複数枚の電熱タイルのそれぞれのコネクタ２１を介して、複数枚の電熱タイルを、同一の電源へ接続することができるように接続する電気接続ステップＳ５３とを含んでいる。
【００２１】
さらに詳しく説明すると、電気接続ステップＳ５３は、図４（ｂ）に示したように、前記の複数個の接続手段３１を有する電源線３を準備するステップＳ５３−１と、複数枚の電熱タイルの外周面に設けられた凹溝を利用して電源線３を配線し、かつ、複数個の接続手段３１を介して、複数枚の電熱タイルのそれぞれのコネクタ２１と電源線３とを接続するステップＳ５３−２と、電源線３を電源と接続するステップＳ５３−３とを含んでいる。
【００２２】
また、上記の電気接続ステップＳ５３において、複数の電熱デバイス２の発熱温度を制御するための温度制御器４を設置するステップを、さらに含んでいる。その外、必要に応じて、電気接続ステップＳ５３の完了後に、複数枚の電熱タイルの電熱デバイス２が装着されている面に、表面用タイルを敷設固定するステップＳ５４を、さらに含むことができる。
【００２３】
そして、電源線３の配線には、使用電源及び敷設場所に応じて、図６〜図１１に示すような数種の異なる方式を採用することができる。
【００２４】
図６は、電熱タイルを室外に敷設する場合の電源線の配線例を示す斜視図であり、電源線３が、ＡＣ線（ＡＣ）と、接地線（Ｇ）と、ローカル接地線（ＬＧ）とを備える場合を示す図である。図６に示した配線例は、使用電源が１００Ｖまたは１２０Ｖであり、かつ電熱タイルを室外で使用する場合に適している。なお、ＡＣ線（ＡＣ）、接地線（Ｇ）及びローカル接地線（ＬＧ）は、それぞれ．複数の接続手段３１の第１、第２及び第３のプラグ３１１，３１２，３１３と電気的に接続されている。
【００２５】
図７は、電熱タイルを室外に敷設する場合の電源線の配線例を示す回路図であり、３枚の電熱タイルを、複数の接続手段３１と複数のコネクタ２１とで電気的に接続する場合を示す図である。３枚の電熱タイルを、複数の接続手段３１と複数のコネクタ２１とを介して電気的に接続する場合、図７に示したように、コイルの記号で示す３枚の電熱タイルを並列に接続する。この時、電熱タイルのサイズが、３０ｃｍ×３０ｃｍとすると、３０Ｗ／１００Ｖまたは２０Ｗ／１２０Ｖの電力を消費する。すなわち、１平方メートル当たりに３３０Ｗ／１００Ｖまたは２２０Ｗ／１２０Ｖの電力を消費して、電熱タイルの表面を約４５℃位の温度まで加熱し保持することができる。
【００２６】
また、図８は、電熱タイルを室内に敷設する場合の電源線の配線例を示す斜視図であり、図６に示した構成において、さらにＡＣ線（ＡＣ）の電源寄りに、ダイオードが直列に設けられた場合を示す図である。電熱タイルを室内に使用する場合、室外で用いられる場合ほど温度を高くする必要がないので、図８に示したように、ＡＣ線（ＡＣ）の電源寄りの位置にダイオード６を直列に設けることが好ましい。ダイオード６の利用により、電熱タイルの表面を約２９〜３０度の温度程度まで加熱し保温する。それにより、エネルギ（電力）の消費を半分以下に減らすことができる。
【００２７】
また、図９は、電熱タイルを室外に敷設する場合の電源線の別の配線例を示す斜視図である。図６に示した構成において、電源線３の複数の接続手段３１のうちの第１の接続手段３１Ａと第２の接続手段３１Ｂとを交差させて配置するものであり、電源線３が第１のＡＣ線（ＡＣ１）と共通線（Ｃ）と第２のＡＣ線（ＡＣ２）と接地線（Ｇ）とを備えている。
【００２８】
使用する電源の電圧が２２０Ｖであり、かつ電熱タイルを室外に敷設しようとする場合、図９に示したように、電源線３の複数の接続手段３１が、第１の接続手段３１Ａと第２の接続手段３１Ｂとで交差配置され、かつ電源線３が、第１のＡＣ線（ＡＣ１）と共通線（Ｃ）と第２のＡＣ線（ＡＣ２）と接地線（Ｇ）とを備える構成とする。
【００２９】
また、上記の第１のＡＣ線（ＡＣ１）は、第１の接続手段３１Ａの第１のプラグ３１１Ａと電気的に接続され、共通線（Ｃ）は、第１の接続手段３１Ａの第２のプラグ３１２Ａと第２の接続手段３１Ｂの第１のプラグ３１１Ｂとに電気的に接続され、第２のＡＣ線（ＡＣ２）は、第２の接続手段３１Ｂの第２のプラグ３１２Ｂと電気的に接続され、接地線（Ｇ）は、第１の接続手段３１Ａの第３のプラグ３１３Ａと第２の接続手段３１Ｂの第３のプラグ３１３Ｂとに電気的に接続されるように構成されている。
【００３０】
図１０は、図９に示した構成において、コイルの記号で示す６枚の電熱タイルを接続する例を示す回路図である。図１０に示したように、複数の接続手段３１と複数のコネクタ２１とを電気的に接続する場合、６枚の電熱タイルのうち、２枚ずつを直列に接続して、それぞれの２枚ずつを電源２２０Ｖに並列に接続する。この接続により、２枚ずつの電熱タイルに電源の電力が均等に配分されるので、過熱による電熱線２の焼損を避けることができる。また、電熱タイルのサイズが３０ｃｍ×３０ｃｍとすると、略２５Ｗの電力を消費するので、１平方メートル当たりに２７５Ｗの電力を消費することになる。
【００３１】
図１１は、電熱タイルを室内に敷設する場合の電源線の別の配線例を示す斜視図である。特に、使用電源の電圧が２２０Ｖで、電熱タイルを室内で使用する場合に好適な構成を示す図である。図１１に示したように、第１及び第２のＡＣ線（ＡＣ１，ＡＣ２）の中のいずれかの電源寄りの位置に、ダイオード６を直列に設ける。その構成により、エネルギ（電力）消費を半分以下に減らすことができる。なお、上記の実施の形態では、ダイオード６が、第１のＡＣ線（ＡＣ１）上に設けられた例を示している。
【００３２】
上記の実施の形態においては、電熱線３が基体１の第１の面１１のみに装着された例を示したが、それのみに限定されるものではなく、基体１の第２の面１２または第１及び第２の面の両者に装着されていてもよい。また、上記の実施の形態において、コネクタ２１は、一つだけの場合を示したが、それに限定されず、電熱線２２の両端と電気的に接続されている限り、複数であってもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る電熱タイルは、大量生産することができる上、敷設方法が簡単である。そのため、短時間で施工することができ、コストが安いので、電熱による暖房方式を普及させる上で極めて有利である。
【００３４】
以上説明した実施の形態は、あくまでも本発明の技術的内容を明らかにする意図の基においてなされたものであり、本発明はそうした具体例に限定して狭義に解釈されるものではない。本発明に係る技術的思想と請求項に記載された技術的範囲内で、様々な変更や改良を行うことが可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電熱タイルを示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係るコネクタの構造を示す部分拡大斜視図である。
【図３】実施の形態に係る電源線の接続手段を示す要部拡大斜視図である。
【図４】実施の形態に係る電熱タイルの敷設方法を示すフローチャートであり、（ａ）は電熱タイルを敷設する工程、（ｂ）は電熱タイルを敷設する工程のうち、電気接続ステップの詳細を示す図である。
【図５】電熱タイルが敷設された状態を示す模式的斜視図である。
【図６】電熱タイルを室外に敷設する場合の電源線の配線例を示す斜視図である。
【図７】３枚の電熱タイルを、複数の接続手段と複数のコネクタとで電気的に接続する場合を示す回路図である。
【図８】電熱タイルを室内に敷設する場合の電源線の配線例を示す斜視図であり、図６に示した構成において、さらにＡＣ線（ＡＣ）の電源寄りに、ダイオードを直列に設ける場合を示す図である。
【図９】電熱タイルを室外に敷設する場合の電源線の別の配線例を示す斜視図である。
【図１０】図９に示した構成において、６枚の電熱タイルを接続する例を示す回路図である。
【図１１】電熱タイルを室内に敷設する場合の電源線の別の配線例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１．．．基体
１１．．．第１の面
１２．．．第２の面
１３．．．外周面
２．．．電熱デバイス
２１．．．コネクタ
２１１．．．第１の端子
２１２．．．第２の端子
２１３．．．第３の端子
２２．．．電熱線
２２１．．．金属カバー
３．．．電源線
３１．．．接続手段
３１Ａ．．．第１の接続手段
３１Ｂ．．．第２の接続手段
３１１，３１１Ａ，３１１Ｂ．．．第１のプラグ
３１２，３１２Ａ，３１２Ｂ．．．第２のプラグ
３１３，３１３Ａ，３１３Ｂ．．．第３のプラグ
４．．．温度制御器
６．．．ダイオード
【図１】
2004219017.tif 000003
【図２】
2004219017.tif 000004
【図３】
2004219017.tif 000005
【図４】
2004219017.tif 000006
【図５】
2004219017.tif 000007
【図６】
2004219017.tif 000008
【図７】
2004219017.tif 000009
【図８】
2004219017.tif 000010
【図９】
2004219017.tif 000011
【図１０】
2004219017.tif 000012
【図１１】
2004219017.tif 000013