(57)【要約】【課題】  床面に人が載っていない時にはＰＴＣ面状ヒータの発熱量を抑えることができて省エネ化が図れ、尚且つ床面に人が載った場合にはＰＴＣ面状ヒータにおける人が載った部分の発熱量を局所的に増大させて床面に載った人に充分な暖房感を与えることができ、更なる省エネ化が図れる。【解決手段】  ＰＴＣ面状ヒータ３の上に複数箇所に配した支持部材４を介して撓み変形自在の表面板５を積層する。表面板５とＰＴＣ面状ヒータ３との間に断熱空間１３を形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＴＣ面状ヒータの上に複数箇所に配した支持部材を介して撓み変形可能な表面板を積層し、表面板とＰＴＣ面状ヒータとの間に断熱空間を形成してなることを特徴とする床暖房装置。
【請求項２】
ＰＴＣ面状ヒータの上面に表面層となる断熱性を有するクッション材を直接積層して成ることを特徴とする床暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＴＣ面状ヒータを備えた電気式床暖房装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＴＣ面状ヒータを備えた電気式床暖房装置が利用されつつある。この種の床暖房装置としては、例えば電気抵抗の温度係数が正である特性（所謂ＰＴＣ特性）を有するシート状の抵抗体の両端に電極を設けて成る自己温度制御機能を備えたＰＴＣ面状ヒータを基材の上面に積層し、このＰＴＣ面状ヒータの上面に表面板を積層してなるものが知られており、このように自己温度制御機能を有するＰＴＣ面状ヒータを熱源とすることで、ニクロム線コードヒータ等の固定抵抗型の熱源を有する床暖房装置のように温度センサによりヒータへの通電量を制御することなく床面の温度を一定に維持することが可能となる。
【０００３】
しかし上記床暖房装置にあっては、ＰＴＣ面状ヒータの上面に表面板を積層してあるだけなので、表面板の上に人が載っていない時のＰＴＣ面状ヒータからの放熱量が大きく、電力が無駄に消費されていた。
【０００４】
またこの問題を改善するために、ＰＴＣ面状ヒータの上面にウレタンからなる断熱層を積層し、さらにこの断熱層の上面に合板を主体とする表面層を積層してなる床暖房装置も知られている（例えば特許文献１）。
【０００５】
しかし上記特許文献１に示すＰＴＣ面状ヒータを備えた床暖房装置にあっては、断熱層の断熱効果によりＰＴＣ面状ヒータからの熱が床面である表面層の上面に伝わり難くなっているため、表面層の上面に載った人に充分な暖房感を与えることができないという問題が生じる。さらには床面の一部に人が載った時には、ＰＴＣ面状ヒータの放熱量は人が載った部分も載っていない部分も同じであり、即ちＰＴＣ面状ヒータの発熱量はそれ程暖房する必要のない人の載っていない部分も暖房の必要がある人の載っている部分も同じとなるため、電力が無駄に消費されてしまう。
【特許文献１】特開２００３−２１３９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、床面に人が載っていない時にはＰＴＣ面状ヒータの発熱量を抑えることができて省エネ化が図れ、尚且つ床面に人が載った場合にはＰＴＣ面状ヒータにおける人が載った部分の発熱量を局所的に増大させて床面に載った人に充分な暖房感を与えることができ、更なる省エネ化が図れる床暖房装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係る床暖房装置は、ＰＴＣ面状ヒータ３の上に複数箇所に配した支持部材４を介して撓み変形自在の表面板５を積層し、表面板５とＰＴＣ面状ヒータ３との間に断熱空間１３を形成したことを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、床面となる表面板５の上面に人が載っていない時には断熱空間１３によりＰＴＣ面状ヒータ３の放熱量を抑えることができて省エネ化がはかれ、しかも床面となる表面板５の上面の一部に人が載った場合には、表面板５における人の載った部分のみが局所的に下方に向けて撓んで、断熱空間１３の人の下方に位置する部分のみの上下巾が小さくなり、ＰＴＣ面状ヒータ３における人の下方に位置する部分イの放熱量が局所的に増えて温度が低下し、ＰＴＣ特性によってＰＴＣ面状ヒータ３の人の下方に位置する部分イの発熱量を局所的に増大させて床面に載った人に充分な暖房感を与えることができて更なる省エネ化が図れる。
【０００９】
また請求項２の床暖房装置は、ＰＴＣ面状ヒータ３の上面に表面層となる断熱性を有するクッション材１４を直接積層したことを特徴とする。
【００１０】
上記構成により、床面となるクッション材１４の上面に人が載っていない時には断熱性を有するクッション材１４によりＰＴＣ面状ヒータ３の放熱量を抑えることができて省エネ化が図れ、しかも床面となるクッション材１４の上面の一部に人が載った場合には、このクッション材１４の人の載った部分のみが局所的に圧縮されて厚みが薄くなり、しかもこの部分の熱伝導率が上がることとなり、これによりＰＴＣ面状ヒータ３における人の下方に位置する部分ロの放熱量が局所的に増えて温度が低下し、ＰＴＣ特性によりＰＴＣ面状ヒータ３の人の下方に位置する部分ロの発熱量を局所的に増大させて床面に載った人に充分な暖房感を与えることができて更なる省エネ化が図れる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、床面に人が載っていない時にはＰＴＣ面状ヒータの発熱量を抑えることができて省エネ化が図れ、尚且つ床面の一部に人が載った場合にはＰＴＣ面状ヒータの床面の人の載った部分の発熱量を局所的に増大させて床面に載った人に充分な暖房感を与えることができて更なる省エネ化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。図１に示すように本実施形態の床暖房装置１は、基材２とＰＴＣ面状ヒータ３と複数の支持部材４と表面板５とからなる床暖房パネルである。
【００１３】
基材２はＰＥＴ不織布（厚さ８ｍｍ）からなり、基材２の上面にはＰＴＣ面状ヒータ３を直接設けている。ＰＴＣ面状ヒータ３は図２に示すようにＰＴＣ特性を有する水平なシート状の抵抗体６（厚さ１ｍｍ）の両端に電極７を設けてなるものであって、自己温度制御機能を有している（なお図２では後述する支持部材４の図示を省略しているものとする）。ここで抵抗体６としては例えば合成樹脂等をバインダとしてカーボン等の導電性材料を担持したものが利用されている。
【００１４】
ＰＴＣ面状ヒータ３の上面には円盤状の硬質ゴムからなる断熱性を有する多数の支持部材４（φ１．５ｍｍ、高さ０．５ｍｍ、撓むピッチ７５ｍｍ）を平面視において並設してあり、これら多数の支持部材４には金属製の均熱鋼板１０（厚さ０．３ｍｍ）と均熱鋼板１０の上面に積層した表面シート１１（厚さ０．３ｍｍ）とからなる表面板５を水平に直接載設してあり、これにより表面板５とＰＴＣ面状ヒータ３（詳しくは抵抗体６）との間に断熱空間１３を形成している。そしてこの表面板５は支持部材４よりも熱伝導率が高く均熱板としての役割を果たし且つ撓み変形可能に形成されている。
【００１５】
ここで上記表面板５における隣接する支持部材４間に架け渡された架橋部分１２はその上面に下方に向けて人体の体重程度の荷重がかけられることで図３に示すように両端を支持部材４に支持されて弧状に変形可能となっており、またこの後前記荷重がかからないようになった場合には前記弧状に変形した状態から通常時の水平形状に復帰可能となっている。また図３に示す表面板５の架橋部分１２が撓んで該架橋部分１２の中間部がＰＴＣ面状ヒータ３（抵抗体６）の上面に当接した状態は表面板５の弾性範囲内の変形となるようにしてあり、これは断熱空間１３の上下巾を適切な値に設定することで実現している。そして上記床暖房装置１はその下面である基材２の下面を図示しない設置面に載設することで設置され、ＰＴＣ面状ヒータ３の両電極７、７間に電圧を印加することで使用される。
【００１６】
この使用時において表面板５の全ての上面に人が載っていない場合には、表面板５には荷重がかかっていないため図１に示すように表面板５は水平形状に維持されており、断熱空間１３は通常時の上下巾を有している。即ち表面板５の上面に人が載っていない時にはＰＴＣ面状ヒータ３は通常時の上下巾を有する断熱空間１３の断熱効果により放熱量が抑えられて、ＰＴＣ面状ヒータ３の温度が高めに維持された状態で平衡状態を保つこととなり、従って表面板５の上面に人が載っていない時にはＰＴＣ特性によりＰＴＣ面状ヒータ３の抵抗値が上がりＰＴＣ面状ヒータ３の発熱量が一定に抑えられて、表面板５の上面に人が載っていない時の省エネ化が図られている。
【００１７】
またこの表面板５の上面の一部に人が座る等して載った場合には、表面板５の上面の一部に下方に向けて荷重がかかり、これにより人の載った部分にある各架橋部１３が図３に示すように下方に撓んで各架橋部１３の中間部がＰＴＣ面状ヒータ３の上面の一部に当接し、断熱空間１３の人の下方に位置する部分のみの上下巾が小さくなる。これによりＰＴＣ面状ヒータ３における人の下方に位置する部分イ、即ちＰＴＣ面状ヒータ３の各架橋部１２の中間部が接触した部分及びその近傍部分は、断熱空間１３の上下巾が小さくなることによる断熱効果の低下、均熱性を有する表面板５による熱の拡散、表面板５に載った人の血流による散熱等により、部分的に放熱の割合が増して温度が下がり、ＰＴＣ特性によりこの部分イの発熱量が局所的に上がって表面板５の上面である床面に載った人に充分な暖房感を与えることができる。
【００１８】
表１に、実際に上記床暖房装置１の表面板５に人が載っていない時の通常時と表面板５の一部に人が載ったの夫々における、断熱空間１３の熱貫流率、ＰＴＣ面状ヒータ３の発熱量、ＰＴＣ面状ヒータ３の温度、表面板５の温度を示す。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１からもわかるように本実施形態では床面に人が載っていない時にはＰＴＣ面状ヒータ３の発熱量を抑えることができ、尚且つ床面に人が載った場合にはＰＴＣ面状ヒータ３における人の下方に位置する部分イの発熱量を局所的に増大させて床面に載った人に充分な暖房感を与えることができる。また表面板５を鋼板とすることで後述する異なる実施形態と比して硬めの歩行感が得られるという利点も有している。
【００２１】
次に上記とは異なる実施形態を以下に示す。なお上記実施形態と同一の構成については同一の番号を付与してあり、重複する説明については説明を省略する。
【００２２】
図４に示す本実施形態の床暖房装置１は、基材２とＰＴＣ面状ヒータ３と表面層となるクッション材１４とからなる床暖房パネルである。ＰＴＣ面状ヒータ３の上面には上記実施形態の支持部材４及び表面板５に替えて断熱性及びクッション性を有するクッション材１４を直接積層してある。具体的にクッション材１４は発泡ウレタン１５（通常時の厚さ３ｍｍ）と、発泡ウレタン１５の上面に積層した表面シート１６（厚さ０．３ｍｍ）とからなる。このクッション材１４はその上面に下方に向けて人体の体重程度の荷重がかけられることで図５に示すように圧縮された状態に変形可能となっており、またこの後前記荷重がかからないようになった場合には前記圧縮された状態から通常時の圧縮されていない状態に復帰可能となっている。
【００２３】
そしてＰＴＣ面状ヒータ３の両電極７、７間に電圧を印加された床暖房装置１の使用時において床面であるクッション材１４の全ての上面に人が載っていない場合には、クッション材１４に荷重がかかっていないため、図１に示すようにクッション材１４は通常時の厚みを維持している。即ちクッション材１４の上面に人が載っていない時にはＰＴＣ面状ヒータ３は通常時の厚みを有するクッション材１４の断熱効果により放熱量が抑えられて、ＰＴＣ面状ヒータ３の温度が高めに維持された状態で平衡状態を保つこととなり、従ってクッション材１４の上面に人が載っていない時にはＰＴＣ特性によりＰＴＣ面状ヒータ３の抵抗値が上がりＰＴＣ面状ヒータ３の発熱量が一定に抑えられ、これにより床面に人が載っていない時の省エネ化が図られている。
【００２４】
またこのクッション材１４の上面の一部に人が載った場合には、図３に示すようにクッション材１４の上面の一部に下方に向けて荷重がかかり、これによりクッション材１４の人の載った部分が局所的に圧縮されて厚みが小さくなる。これによりＰＴＣ面状ヒータ３における人の下方に位置する部分ロ、即ちＰＴＣ面状ヒータにおけるクッション材１４の圧縮部分に対向する部分は、圧縮によりクッション材１４の厚みが小さくなること、クッション材１４の圧縮部分の熱伝導率が上がること、クッション材１４に載った人の血流による散熱等により、部分的に放熱の割合が増し温度が下がることとなり、従ってＰＴＣ特性によりＰＴＣ面状ヒータ３の部分ロの発熱量が局所的に上がることとなり、これによりクッション材１４の上面である床面に載った人に充分な暖房感を与えることができる。
【００２５】
表２に実際に上記床暖房装置１の表面層に人が載っていない時の通常時と人が載った時の夫々における、クッション材１４の厚み、クッション材１４の熱伝導率、ＰＴＣ面状ヒータ３の発熱量、ＰＴＣ面状ヒータ３の温度、クッション材１４の上面温度を示す。
【００２６】
【表２】
2005214457.tif 000004
【００２７】
表２からもわかるように本実施形態においても床面に人が載っていない時にはＰＴＣ面状ヒータ３の発熱量を抑えることができ、尚且つ床面に人が載った場合にはＰＴＣ面状ヒータ３における人が載った部分ロの発熱量を局所的に増大させて床面に載った人に充分な暖房感を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す床暖房装置の要部拡大断面図である。
【図２】同上の床暖房装置の断面図である。
【図３】同上の床暖房装置の上面に人が載った状態を示す説明図である。
【図４】異なる実施の形態の一例を示す床暖房装置の要部拡大断面図である。
【図５】同上の床暖房装置の上面に人が載った状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  床暖房装置
３  ＰＴＣ面状ヒータ
４  支持部材
５  表面板
１３  断熱空間
１４  クッション材
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005214457.tif 000007
【図４】
2005214457.tif 000008
【図５】
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