(57)【要約】【課題】製造が容易な温熱発生体の接続用端子取付方法、接続用端子取付構造、温熱発生体及び床暖房パネルの提供。【解決手段】本発明の温熱発生体の接続用端子取付方法は、帯状発熱体１１を合成樹脂フィルム１２，１３で被覆してなる温熱発生体１０の接続用端子取付方法であって、端子取付位置にある帯状発熱体の一方または両方の面に端子保持板１４を重ね合わせた後、合成樹脂フィルムで被覆して温熱発生体とし、次いで前記端子保持板の一部が除去されるように温熱発生体の一部を打ち抜き、次いで露出した帯状発熱体と端子保持板との間に接続用端子１８の挿入端部１８Ｂを挿入して接続用端子を取り付けることを特徴とする。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状発熱体を合成樹脂フィルムで被覆してなる温熱発生体の接続用端子取付方法であって、端子取付位置にある帯状発熱体の一方または両方の面に端子保持板を重ね合わせた後、合成樹脂フィルムで被覆して温熱発生体とし、次いで前記端子保持板の一部が除去されるように温熱発生体の一部を打ち抜き、次いで露出した帯状発熱体と端子保持板との間に接続用端子の挿入端部を挿入して接続用端子を取り付けることを特徴とする温熱発生体の接続用端子取付方法。
【請求項２】
帯状発熱体を合成樹脂フィルムで被覆してなる温熱発生体の接続用端子取付方法であって、端子取付位置にある帯状発熱体の一方または両方の面に端子保持板を重ね合わせた後、合成樹脂フィルムで被覆して温熱発生体とし、次いで前記端子保持板の中央部が除去されるように温熱発生体の一部を打ち抜いて非接続部を形成し、前記非接続部に露出した帯状発熱体と端子保持板との間に接続用端子の挿入端部を挿入して接続用端子を取り付けることを特徴とする温熱発生体の接続用端子取付方法。
【請求項３】
前記端子保持板の幅方向断面が、湾曲状、凸状又は凹状に形成された請求項１又は２に記載の温熱発生体の接続用端子取付方法。
【請求項４】
帯状発熱体を合成樹脂フィルムで被覆してなる温熱発生体の接続用端子取付構造であって、端子取付位置にある帯状発熱体の一方または両方の面に端子保持板が設けられ、該端子保持板の一部がかかるように温熱発生体の一部を打ち抜いて、その打ち抜き部の端面に露出した帯状発熱体と端子保持板との間に、接続用端子の挿入端部が挿入されたことを特徴とする温熱発生体の接続用端子取付構造。
【請求項５】
前記端子保持板の幅方向断面が、湾曲状、凸状又は凹状に形成された請求項４に記載の温熱発生体の接続用端子取付構造。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の温熱発生体の接続用端子取付構造を有することを特徴とする温熱発生体。
【請求項７】
接続用端子間に、サーモスタットと温度ヒューズを含む安全装置が接続された請求項６に記載の温熱発生体。
【請求項８】
安全装置の外面が合成樹脂フィルムで被覆された請求項７に記載の温熱発生体。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかに記載の温熱発生体を、断熱パネルに取り付けて構成された床暖房パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯状発熱体を有する温熱発生体の接続用端子を取り付けるための接続用端子取付方法と接続用端子取付構造、温熱発生体及び床暖房パネルに関する。本発明に係る温熱発生体は、住宅の床暖房、暖房機器、屋上融雪装置、フロアーマットなどの用途に利用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、住宅の床暖房等に用いられる温熱発生体として、厚さ２０〜１５０μｍ、幅１〜２０ｍｍで、体積固有抵抗率が３０〜９０μΩｃｍの帯状発熱体を、絶縁樹脂フィルムにより被覆してなる温熱発生体が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、この種の温熱発生体を製造する方法としては、オーステナイト系合金鋼からなる厚さ２０〜１５０μｍの帯状発熱体の複数を長手方向に沿って並列的に配列し、この配列した各帯状発熱体上を横断するように、この帯状発熱体と同質であって２〜４倍の厚さを有する接続用金属箔材の複数を並列的に配列し、これらの帯状発熱体及び接続用金属箔材を上下方向から絶縁樹脂フィルム材で挟んだ状態で被覆して被覆体とし、この被覆体に対し、前記帯状発熱体と接続用金属箔材との交叉部を被覆している絶縁樹脂フィルム材上からレーザー溶接法により接合することにより、前記各帯状発熱体を蛇行状に接続して一電路を形成する温熱発生体の製造方法が提案されている（例えば特許文献２参照。）。
【０００３】
このような温熱発生体において、帯状発熱体の途中に、安全装置などの部品を接続するために接続用端子を取り付ける場合がある。図７（ａ）〜（ｄ）は温熱発生体１の帯状発熱体２の途中に、安全装置などの部品を接続するため、接続用端子を形成する工程を順に示す図である。温熱発生体１は、図７（ａ）に示すように、２枚の合成樹脂フィルム３，４間に、複数の帯状発熱体２が間隔をおいて並列された構成になっている。この帯状発熱体２の一部に接続用端子を形成するには、まず図７（ｂ）に示すように、端子を形成する位置の片面側の合成樹脂フィルム３を剥ぎ取って帯状発熱体２を露出させた剥離部分５を形成する。次に、図７（ｃ）に示すように、露出した帯状発熱体２の中央部分を除去して非接続部６を形成する。次に、図７（ｄ）に示すように、非接続部６を臨む帯状発熱体２の両端部に接続用端子７を半田付け、或いはレーザー溶接などの接合方法を用いて取り付ける。接続用端子７には、サーモスタットと温度ヒューズなどの部品を備えた図示しない安全装置が接続される。
【０００４】
また別な接続構造として、基材シートにニクロム線を固定してその上にラミネートフィルムをラミネートした面状発熱体において、プリント基板に電気部品を取り付けた安全回路装置をニクロム線の途中に配置すると共にニクロム線を途中で切断してニクロム線をプリント基板に接続し、ニクロム線と一緒に安全回路装置をラミネートフィルムでラミネートした安全装置付面状発熱体が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１４１１６１号公報
【特許文献２】
特開２００２−１４１１６２号公報
【特許文献３】
特開平５−１８５４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７に示した従来の接続用端子取付方法では、端子取付箇所の合成樹脂フィルムを剥いだ後、露出した帯状発熱体の一部を切断し、接続用端子を取り付けているために、取り付けに手間と時間がかかっていた。
また、上記特許文献３に開示されたように、フィルムをラミネートする前に安全回路装置をニクロム線に接続し、ニクロム線と一緒に安全回路装置をラミネートフィルムでラミネートする方法では、安全回路装置をニクロム線に接続する作業に手間がかかり、大量生産するには作業効率が悪い。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされ、帯状発熱体を合成樹脂フィルムで被覆してなる温熱発生体に、接続用端子を簡単に効率よく取り付けることができる温熱発生体の接続用端子取付方法と接続用端子取付構造、及び該接続用端子を有する温熱発生体並びに該温熱発生体を備える床暖房パネルの提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、帯状発熱体を合成樹脂フィルムで被覆してなる温熱発生体の接続用端子取付方法であって、端子取付位置にある帯状発熱体の一方または両方の面に端子保持板を重ね合わせた後、合成樹脂フィルムで被覆して温熱発生体とし、次いで前記端子保持板の一部が除去されるように温熱発生体の一部を打ち抜き、次いで露出した帯状発熱体と端子保持板との間に接続用端子の挿入端部を挿入して接続用端子を取り付けることを特徴とする温熱発生体の接続用端子取付方法を提供する。
また本発明は、帯状発熱体を合成樹脂フィルムで被覆してなる温熱発生体の接続用端子取付方法であって、端子取付位置にある帯状発熱体の一方または両方の面に端子保持板を重ね合わせた後、合成樹脂フィルムで被覆して温熱発生体とし、次いで前記端子保持板の中央部が除去されるように温熱発生体の一部を打ち抜いて非接続部を形成し、前記非接続部に露出した帯状発熱体と端子保持板との間に接続用端子の挿入端部を挿入して接続用端子を取り付けることを特徴とする温熱発生体の接続用端子取付方法を提供する。
本発明の方法において、前記端子保持板の幅方向断面は、湾曲状、凸状又は凹状に形成されていることが好ましい。
さらに本発明は、帯状発熱体を合成樹脂フィルムで被覆してなる温熱発生体の接続用端子取付構造であって、端子取付位置にある帯状発熱体の一方または両方の面に端子保持板が設けられ、該端子保持板の一部がかかるように温熱発生体の一部を打ち抜いて、その打ち抜き部の端面に露出した帯状発熱体と端子保持板との間に、接続用端子の挿入端部が挿入されたことを特徴とする温熱発生体の接続用端子取付構造を提供する。
本発明の温熱発生体の接続用端子取付構造において、前記端子保持板の幅方向断面は、湾曲状、凸状又は凹状に形成されていることが好ましい。
また本発明は、上記接続用端子取付構造を有することを特徴とする温熱発生体を提供する。
本発明の温熱発生体において、接続用端子間に、サーモスタットと温度ヒューズを含む安全装置が接続された構成としてもよい。
また、上記安全装置の外面は合成樹脂フィルムで被覆することが好ましい。
さらに本発明は、上記温熱発生体を、断熱パネルに取り付けて構成された床暖房パネルを提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１〜５は、本発明の第１の実施形態を示す図であり、本実施形態では、帯状発熱体１１の途中に非接続部１６を設け、この非接続部１６の両端部に接続用端子１７を取り付け、接続用端子を有する温熱発生体１０を製造する方法を例示する。
【００１０】
本実施形態では、まず、図１に示すように、一方の合成樹脂フィルム１３の面上に帯状発熱体１１を並列し、帯状発熱体１１の接続用端子取付位置に端子保持板１４を重ねる。なお、図１の例示では、帯状発熱体１１の一方の面のみに端子保持板１４を重ねているが、帯状発熱体１１の両面に端子保持板１４を重ねる構造としても良い。
【００１１】
本発明において、温熱発生体１０を構成する帯状発熱体１１の材質は特に限定されず、例えば電気伝導性を有するカーボングラフトポリマーと樹脂との混練材を帯状に成形した発熱体、ニクロム線あるいはニクロム線を被覆成形したテープ状、リボン状またはコード状のヒーター、金属箔からなる帯状発熱体などを用いることができる。本発明の好ましい実施形態において、この帯状発熱体１１としては、低価格であり、機械強度に優れるなどの点から、オーステナイト系合金鋼からなる厚さ２０〜１５０μｍ、体積固有抵抗率３０〜９０μΩｃｍ程度の金属箔材が好ましい。さらにオーステナイト系合金鋼としては、例えば以下のような組成を有するオーステナイト系合金からなる金属箔材を用いることが好ましい。
【００１２】
（オーステナイト系合金組成例）
Ｃ≦０．６４５
Ｓｉ≦２．２０５
Ｍｎ≦２．００
Ｐ≦０．２０
Ｓ≦０．０３５
８．０≦Ｎｉ≦１４．０
０．１６≦Ｃｒ≦２０．０
Ｍｏ≦３．００
Ｆｅ：残部
【００１３】
また、帯状発熱体１１を被覆する合成樹脂フィルム１２，１３の材料としては、電気絶縁性、耐熱性に優れた合成樹脂、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド、フッ素樹脂などの合成樹脂からなるフィルム、それらのブレンド樹脂からなるフィルム、または２種以上のフィルムを貼り合わせたラミネートフィルムなどを用いることができる。
【００１４】
図１に示すように、帯状発熱体１１に端子保持板１４を重ねた後、帯状発熱体１１を覆うように他方の合成樹脂フィルム１２を重ね合わせ、２枚の合成樹脂フィルム１２，１３を熱融着させて帯状発熱体１１を被覆し、図２に示す温熱発生体１０を作製する。図２（ａ）は、作製された温熱発生体１０の平面図、（ｂ）は（ａ）中のＩ−Ｉ線断面図である。端子保持板１４は、銅、銅合金などの導電性の良好な金属材、または帯状発熱体１１と同質の金属材などの金属板から形成されている。端子保持板１４は、図２（ｂ）に示すように、その幅方向端面が湾曲するように成形され、これを帯状発熱体１１上においた時、幅方向中央部に接続用端子１７の挿入端部１７Ｂが挿入される隙間１５が形成されるようになっている。円弧状に成形した端子保持板１４を用いることで、その上に合成樹脂フィルム１２を被覆する際に、屈曲部がないため、被覆一体化し易い。なお端子保持板１４の形状は、本例示に限定されるものではなく、平板状であってもよいし、接続用端子１７の挿入端部１７Ｂが挿入可能なように幅方向断面が凸状または凹状としてもよい。
【００１５】
次に、図３（ａ），（ｂ）に示すように、端子保持板１４の中央部が除去されるように温熱発生体１０の一部を打ち抜いて、端子保持板１４と帯状発熱体１１が除去された非接続部１６を形成する。この非接続部１６の両端面では、図３（ｂ）に示すように、帯状発熱体１１と端子保持板１４の一方の残部（以下、この残部も端子保持板１４と記す）の端面が露出している。
【００１６】
次に、図４に示すように、非接続部１６において露出した帯状発熱体１１と端子保持板１４との間に、導電性の良好な金属材料からなり、一端側に端子部１７Ａが設けられ、他端側に薄板状の挿入端部１７Ｂが設けられた略Ｌ字状をなす接続用端子１７の該挿入端部１７Ｂを挿入し、図中矢印で示すように挿入端部１７Ｂを隙間１５に沿って深く押し込む。この接続用端子１７の形状は、本例示に限定されず、例えば端子部を２つ有するＴ字状の接続用端子を用いてもよい。またその挿入端部１７Ｂの断面形状は、帯状発熱体１１と端子保持板１４との間に形成される隙間１５の形状に合わせることが望ましい。
【００１７】
非接続部１６両端でこの接続用端子１７の取り付けを行うことによって、図５に示すように、帯状発熱体１１の非接続部１６に臨む両端部に接続用端子１７が取り付けられる。これらの接続用端子１７は、帯状発熱体１１と端子保持板１４との間に挟まれ、それらを被覆している合成樹脂フィルム１２，１３によって安定して保持されている。必要であれば、非接続部１６にシリコーン系接着剤などの絶縁性に優れた接着剤を注入、硬化せしめ、或いは端子部１７Ａ以外の部分を覆うようにフィルムを熱融着させることによって、接続用端子１７の固定と絶縁性の強化を図ってもよい。
【００１８】
このように接続用端子を取り付けた温熱発生体１０には、安全装置などの部品が取り付けられる。安全装置としては、従来周知のサーモスタットと温度ヒューズなどを備えた装置が好適に用いられる。また、この接続用端子１７の端子部１７Ａは、予め安全装置の導線と半田付け等で接続しておくことができ、このようにすれば、接続用端子１７の取り付けと安全装置の接続を同時に行うことができるので、生産効率を高めることができる。さらに、安全装置の導線の先端にヒューズを予め半田付け等で接続しておけば、温熱発生体１０の取付箇所にそのままセットすることができる。
【００１９】
安全装置を取り付けた温熱発生体１０は、安全装置を覆うように合成樹脂フィルムで被覆することが好ましい。この被覆は、安全装置とその配線及び接続用端子を密封することができればよいが、安全装置を取り付けた温熱発生体１０全体を合成樹脂フィルムで被覆してもよい。
【００２０】
本実施形態では、温熱発生体１０の帯状発熱体１１に接続用端子１７を簡単に取り付けることができ、接続用端子１７を有する温熱発生体１０及び安全装置などの部品を取り付けた温熱発生体を効率よく、安価に製造することができる。
【００２１】
［第２の実施形態］
図６は、本発明の第２の実施形態を示す図であり、本実施形態では温熱発生体１０の角部において、帯状発熱体１１の末端に、電気供給線が接続される接続用端子１８を取り付ける方法を例示しており、その各工程を図６（ａ）〜（ｄ）の順に示している。本実施形態において、温熱発生体１０を構成する帯状発熱体１１及び合成樹脂フィルム１２，１３は、上述した第１の実施形態における温熱発生体１０と同様のものを用いることができ、その他の同一構成要素には同じ符号を付してある。
【００２２】
本実施形態では、図６（ａ）に示すように、一方の合成樹脂フィルム１３上に蛇行軌跡に沿って帯状発熱体１１が設けられており、その帯状発熱体１１の末端部分に、端子保持板１４を重ね、その上から他方の合成樹脂フィルム１２を重ねてフィルム同士を熱融着し、帯状発熱体１１の両面を合成樹脂フィルム１２，１３で挟んだ構造の温熱発生体１０を形成する。
【００２３】
次に、端子保持板１４の一部を除去するため、図６（ａ）中の破線で示す領域を打ち抜いて切欠き、図６（ｂ）及び（ｂ−ＩＩＩ）に示すように、この切欠部において帯状発熱体１１の末端と端子保持板１４の端面を露出させる。図６（ｂ−ＩＩＩ）に示すように、幅方向断面が湾曲状の端子保持板１４を用いることにより、この端子保持板１４と帯状発熱体１１との間に、接続用端子を挿入し易い隙間１５が形成される。また、幅方向断面が湾曲状の端子保持板１４を用いることにより、その上に合成樹脂フィルム１２を被覆する際に、屈曲部がないため、被覆一体化し易い。
【００２４】
次に、図６（ｃ）に示すように、露出した帯状発熱体１１の末端と端子保持板１４との間に接続用端子１８を挿入する。この接続用端子１８は、一端側に電気供給線の先端を半田付けする端子部１８Ａを有し、他端側に帯状発熱体１１の末端と端子保持板１４との間に形成された隙間１５の形状に合った断面形状の挿入端部１８Ｂを有する金属板材からなっている。
【００２５】
この接続用端子１８の挿入端部１８Ｂを隙間１５に沿って深く押し込むことにより、図６（ｄ）に示すように、帯状発熱体１１の末端に接続用端子１８が取り付けられた温熱発生体１０が得られる。この接続用端子１８の端子部１８Ａには、電気供給線の先端を半田付けして接続する。
【００２６】
本実施形態は、上述した第１の実施形態と同じく、温熱発生体１０の帯状発熱体１１に接続用端子１８を簡単に取り付けることができ、電気供給線を接続するために帯状発熱体１１の末端に接続用端子１８を有する温熱発生体１０を効率よく、安価に製造することができる。
【００２７】
上述したように帯状発熱体１１の途中に接続用端子１７を介して安全装置を取り付け、また帯状発熱体１１の末端に接続用端子１８を介して電気供給線を接続して作製された温熱発生体は、そのままの状態で用いることができ、或いは断熱パネルに取り付けることによって、施工性と防音効果の高い床暖房パネルを構成することもできる。このような床暖房パネルを作製する際、温熱発生体１０の一方の面側に安全装置や電気供給線を接続し、断熱パネルの断熱材（断熱ボード）側に、これらの装置や配線を収納するための凹部を設けておき、温熱発生体１０の一方の面を断熱パネルに接合し、その面上の装置や配線などの突起を上記凹部に収納することで、平面上の温熱発生面を有する床暖房パネルを得ることができる。ここで用いる断熱パネルの構成材料は、従来周知のものを用いることができ、例えば断熱材としては硬質ポリウレタン発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリオレフィン発泡体などを用いることができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、帯状発熱体を合成樹脂フィルムで被覆してなる温熱発生体に、接続用端子を簡単に効率よく取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示し、帯状発熱体上に端子保持板を重ねた状態を示す斜視図である。
【図２】端子保持板を含む温熱発生体を示し、（ａ）は温熱発生体の平面図、（ｂ）は（ａ）中のＩ−Ｉ部断面図である。
【図３】温熱発生体の端子保持板中央部を打ち抜いて非接続部を形成した状態を示し、（ａ）は温熱発生体の平面図、（ｂ）は（ａ）中のＩＩ−ＩＩ部断面図である。
【図４】露出した帯状発熱体と端子保持板との隙間に接続用端子を取り付ける状態を示す温熱発生体の平面図である。
【図５】非接続部の両端側に接続用端子を取り付けた温熱発生体の平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示し、（ａ）は帯状発熱体の末端部に端子保持板を重ね、合成樹脂フィルムで被覆して作製された端子保持板を含む温熱発生体を示す斜視図、（ｂ）は端子保持板の一部を切り欠くように温熱発生体の角部を打ち抜いた状態を示す斜視図、（ｂ−ＩＩＩ）は（ｂ）中ＩＩＩ−ＩＩＩ部断面図、（ｃ）は露出した帯状発熱体と端子保持板との隙間に接続用端子を取り付ける状態を示す斜視図、（ｄ）は接続用端子を取り付けた温熱発生体の斜視図である。
【図７】従来の接続用端子取り付け方法を説明する図であり、（ａ）は温熱発生体の斜視図、（ｂ）は一方のフィルムを一部剥ぎ取った状態を示す温熱発生体の平面図、（ｃ）は剥離部の帯状発熱体の中央を切り取って非接続部を形成した温熱発生体を示す平面図、（ｄ）は非接続部の両側の帯状発熱体にそれぞれ接続用端子を取り付けた状態を示す温熱発生体の平面図である。
【符号の説明】
１０…温熱発生体、１１…帯状発熱体、１２…合成樹脂フィルム、１３…合成樹脂フィルム、１４…端子保持板、１５…隙間、１６…非接続部、１７…接続用端子、１７Ａ…端子部、１７Ｂ…挿入端部、１８…接続用端子、１８Ａ…端子部、１８Ｂ…挿入端部。
【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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【図７】
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