(57)【要約】【課題】耐衝撃性が高い、特に薄型の床材との組み合わせに適した電熱ボードを提供する。【解決手段】電熱ボード２３は、ベース部を構成する枠材２２ａ、梁部材２２ｂおよび断熱材２１と、ベース部の上面に配置された面状発熱体２３と、さらにその上に配置された補強板２５とを有する。補強板２５は、電熱ボード２３上に設置される床仕上げ材を介して伝わる衝撃力から免状発熱体２３を保護する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床下地と床仕上げ材との間に敷設される電熱ボードであって、
通電によって発熱する発熱抵抗体を備えた面状発熱体と、
前記発熱抵抗体よりも前記床仕上げ材側に位置する、前記床仕上げ材を介して加わる衝撃力から前記発熱抵抗体を保護するための補強層とを有する電熱ボード。
【請求項２】
前記補強層は前記面状発熱体の表面側に配された金属板である、請求項１に記載の電熱ボード。
【請求項３】
前記補強層は前記面状発熱体の表面側に配された樹脂板である、請求項１に記載の電熱ボード。
【請求項４】
断熱材と、該断熱材の外周を取り囲んで配された枠部材とをさらに有し、
前記面状発熱体は前記断熱材および前記枠部材上に配置され、
前記補強層の前記枠部材上の部分には、前記電熱ボードを前記床仕上げ材に固定するのに用いるネジまたは釘が挿通される挿通孔が設けられている、請求項２または３に記載の電熱ボード。
【請求項５】
前記枠部材で囲まれた領域を複数の領域に区画する少なくとも１つの梁部材をさらに有し、前記複数の領域内にそれぞれ前記断熱材が配されている、請求項４に記載の電熱ボード。
【請求項６】
前記面状発熱体の裏面側には、複数の前記電熱ボード同士を互いに電気的に接続するための、両端にコネクタが設けられた配線が、一方のコネクタを前記面状発熱体と重なる位置とし他方のコネクタを前記電熱ボードから延出させて配置されており、
前記面状発熱体および前記補強層の、前記一方のコネクタと対向する領域には開口部が形成され、該開口部には蓋部材が嵌め込まれている、請求項２から５のいずれか１項に記載の電熱ボード。
【請求項７】
前記面状発熱体は、前記発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体の厚さ方向両面に積層された繊維強化樹脂層とを有し、
前記補強層は、前記繊維強化樹脂層で構成されている、請求項１に記載の電熱ボード。
【請求項８】
前記繊維強化樹脂層は、前記発熱抵抗体よりも前記床仕上げ材側となる部分で複数層積層されている、請求項７に記載の電熱ボード。
【請求項９】
前記繊維強化樹脂層は、前記発熱抵抗体よりも前記床仕上げ材側となる部分での厚さが、前記発熱抵抗体よりも前記床下地側となる部分での厚さよりも厚い、請求項７に記載の電熱ボード。
【請求項１０】
断熱材と、該断熱材の外周を取り囲んで配された枠部材とをさらに有し、
前記面状発熱体は前記断熱材および前記枠部材上に配置されている、請求項７から９のいずれか１項に記載の電熱ボード。
【請求項１１】
前記枠部材で囲まれた領域を複数の領域に区画する少なくとも１つの梁部材をさらに有し、前記複数の領域内にそれぞれ前記断熱材が配されている、請求項１０に記載の電熱ボード。
【請求項１２】
前記面状発熱体の裏面側には、複数の前記電熱ボード同士を互いに電気的に接続するための、両端にコネクタが設けられた配線が、一方のコネクタを前記面状発熱体と重なる位置とし他方のコネクタを前記電熱ボードから延出させて配置されており、
前記面状発熱体の、前記一方のコネクタと対向する領域には開口部が形成され、該開口部には蓋部材が嵌め込まれている、請求項７から１１のいずれか１項に記載の電熱ボード。
【請求項１３】
床下地と床仕上げ材との間に敷設される少なくとも１つのヒーターユニットと、
前記ヒーターユニットを制御するコントローラとを有し、
前記ヒーターユニットは、請求項１から１２のいずれか１項に記載の電熱ボードが複数、予め電気的に接続されている床暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気式の床暖房システムおよびそれに用いられる電熱ボードに関し、特に、薄型の床材との組み合わせに適した電熱ボードの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
床暖房システムは、一般に、発熱体を有する複数の電熱ボードを床下地の上に敷設し、さらにその上に床材（床仕上げ材）を敷設して構成される。電熱ボードは、部屋の面積に応じて適宜枚数が施工現場にて電気的に接続される。さらに、部屋の壁面にはコントローラが固定され、電熱ボードへの電力の供給は、建物の分電盤からコントローラを介して行われる。
【０００３】
電熱ボードとしては、例えば特許文献１に挙げられた構成のものが知られている。特許文献１に開示された電熱ボードは、上面が開口した箱状の枠体の中に断熱材および面状発熱体を収容し、さらにその上にアルミニウム等の金属製薄板からなる均熱材を設けた構成を有している。電熱ボードの一端には面状発熱体と電気的に接続された端子を有しており、電熱ボード同士はこの端子を介して互いに接続される。
【０００４】
また、特許文献２には、床材となる化粧板が一体化された電熱ボードが開示されている。より詳しくは、化粧板と、化粧板の裏面に積層された均熱材と、均熱材の裏面に設けられた基板および発熱体とを有する。基板は、発熱体およびその配線を収容するための溝を形成するように複数に分割されて配置される。
【特許文献１】実用新案登録第３０１７３１２号公報
【特許文献２】特開平１１−１３１７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に開示された電熱ボードは、床材が一体化されているため、色や材質といった、ユーザの選択が制限されてしまう。床材の色や材質等に対するユーザの要求を満足するためには、サイズだけでなく床材の種類も変更した種々の仕様の電熱ボードを用意する必要があり、製造上の部品管理や製品管理が煩雑になる。
【０００６】
これに対して特許文献１に開示された電熱ボードは、床材はユーザの好みに応じて用いればよいので、上記のような問題は生じない。しかし、床材としては一般に厚さが１０〜２０ｍｍ程度の木製のものが用いられており、このような木製の床材は伝熱性があまり良くない。そのため、電熱ボードの熱伝達の効率を考えると、床材の厚さはできるだけ薄い方が好ましい。実際、省資源および環境保護の観点からも、厚さが３ｍｍ程度の木質床材が販売されている。また、薄型の床材を用いることは、電熱ボードを含めた全体の厚さを薄くすることができ、リフォーム時に既存の床材を撤去することなくそのまま既存の床材上に電熱ボードおよび新たな床材を設置しても違和感を生じさせないという利点もある。
【０００７】
ところが、電熱ボード上に敷設される床材として薄型の床材を用いた場合には、新たな問題が生じる。電熱ボードは発熱体を内蔵しており、大きな衝撃力が加わると発熱体が損傷してしまうことがある。厚さの厚い床材を用いた場合は、落下物等による電熱ボードへの衝撃力は、床材自身が緩衝材となって電熱ボードを保護していた。しかし、薄型の床材を用いた場合は、衝撃力に対する電熱ボードの保護機能を床材に求めることはできないので、電熱ボード自身が耐衝撃性を確保する必要がある。
【０００８】
さらに、特許文献１および２に開示された電熱ボードは、施工現場にて電熱ボード同士の結線を行うので、電熱ボードの敷設作業が煩雑であった。このことは、床暖房設備の施工費用の高額化および工期の長期化を招き、特にリフォーム時において床暖房設備を設置するのを妨げる要因の一つとなっている。
【０００９】
そこで本発明は、耐衝撃性の高い、特に薄型の床材との組み合わせに適した、床暖房システム用の電熱ボードを提供することを第１の目的とする。
【００１０】
さらに本発明は、上記の目的に加え、より簡易に設置できる電熱ボードおよび床暖房システムを提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電熱ボードは、床下地と床仕上げ材との間に敷設される電熱ボードであって、
通電によって発熱する発熱抵抗体を備えた面状発熱体と、
前記発熱抵抗体よりも前記床仕上げ材側に位置する、前記床仕上げ材を介して加わる衝撃力から前記発熱抵抗体を保護するための補強層とを有する。
【００１２】
また、本発明の床暖房システムは、床下地と床仕上げ材との間に敷設される少なくとも１つのヒーターユニットと、
前記ヒーターユニットを制御するコントローラとを有し、
前記ヒーターユニットは、上記本発明の電熱ボードが複数、予め電気的に接続されている。
【００１３】
上記のとおり構成された本発明では、電熱ボードは、発熱抵抗体よりも床仕上げ材側に、床仕上げ材を介して伝わる衝撃力から発熱抵抗体を保護するための補強層を有するので、床仕上げ材として厚さの薄いものを用いた場合であっても、落下物等による衝撃力は補強層で緩和される。特に本発明の床暖房システムにおいては、さらに、複数の電熱ボードが予め電気的に接続されているので、ヒーターユニットの設置時の電熱ボード同士の接続作業は不要であり、設置作業を容易に行い得る。
【００１４】
補強層は、面状発熱体の表面側に配された金属板あるいは樹脂板とすることができる。また、電熱ボードは、断熱材と、断熱材の外周を取り囲んで配された枠部材とをさらに有し、面状発熱体は断熱材および枠部材上に配置された構成であってもよい。このような構成において電熱ボードをネジまたは釘で床仕上げ材に固定する場合、補強層の枠材上の部分に、ネジや釘が挿通される挿通孔が設けられていることが好ましい。
【００１５】
補強層は、面状発熱体とは別の部材ではなく、面状発熱体自身に含まれるものであってもよい。このような補強層は、面状発熱体が、発熱抵抗体と、発熱抵抗体の厚さ方向両面に積層された繊維強化樹脂層とを有するものである場合、この繊維強化樹脂層で構成することができる。
【００１６】
さらに、本発明では、面状発熱体の裏面側に、複数の電熱ボード同士を電気的に接続するための配線が配置された構成とすることもできる。この場合、配線の両端にコネクタが設けられており、一方のコネクタが面状発熱体と重なる位置にあり他方のコネクタが電熱ボードから延出した位置にあるように配線が配置されるとともに、一方のコネクタと対向する、配線よりも床仕上げ材側にある部材の、一方のコネクタと対向する領域に開口部が形成され、この開口部に蓋部材が嵌め込まれた構成とすることが好ましい。これにより、電熱ボードに不具合が生じた場合などに、電熱ボードを容易に交換することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように本発明によれば、電熱ボードが補強層を有することにより、落下物等による衝撃力が補強層で緩和され、厚さの薄い床仕上げ材と組み合わせた場合であっても、発熱抵抗体の損傷を防止することができる。さらに、本発明の床暖房システムにおいては、複数の電熱ボードが予め電気的に接続されているので、設置作業を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態による床暖房システムの概略斜視図であり、構成を分かりやすくするために一部を破断して示している。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の床暖房システム１０は、床下地１上に敷設されたヒーターユニット１１と、ヒーターユニット１１への通電を制御するコントローラ３０とを有する。本実施形態では、２つのヒーターユニット１１を有し、各ヒーターユニット１１を独立して通電制御可能となっている。
【００２１】
床下地１は、ヒーターユニット１１が載置される部分であり、例えば、合板、パーチクルボード、コンクリートスラブなどが挙げられる。また、室内のリフォームの一環として床暖房システム１０を設置する場合は、既存の床材自身を床下地１として利用し、既存の床材上に直接、ヒーターユニット１１を載置することもできる。
【００２２】
ヒーターユニット１１は、互いに隣接して並べられた複数の電熱ボード２０を有する。各電熱ボード２０はそれぞれ電力の供給により発熱する発熱抵抗体（不図示）を有し、各電熱ボード２０の発熱抵抗体が電気的に並列接続されるように、複数の電熱ボード２０が１列に並べられた状態で予め結線されている。ヒーターユニット１１を構成する複数の電熱ボード２０のうちの１つには、温度センサー（不図示）が内蔵されている。また、各ヒーターユニット１１において、１つの電熱ボード２０からは、ヒーターユニット１１とコントローラ３０とを電気的に接続するための口出し線１４が引き出されている。温度センサーが内蔵された電熱ボード２０と口出し線１４が引き出された電熱ボード２０とは、同じであってもよいし異なっていてもよい。
【００２３】
口出し線１４は、発熱抵抗体に電力を供給するための電源線、アース線、および温度センサーへの信号の入出力のためのセンサー線を含む。これらの各線は、個別に引き出されていてもよいし、まとめて１本のケーブルとして引き出されていてもよい。
【００２４】
コントローラ３０は、壁２に設置されている。コントローラ３０には、分電盤からの一次電源線１５が接続されるとともに、口出し線１４が接続されている。なお、図１ではコントローラ３０は、壁２に開口部を設け、その開口部に背面部を埋め込んだ状態で設置した状態を示しているが、壁２にコントローラ３０用の大きな開口部を設けることができないような場合は、壁２の表面にコントローラ３０を取り付けてもよい。また、口出し線１４および一次電源線１５は壁２の裏側を通しているが、コントローラ３０を壁２の表面に取り付ける場合は、これらは壁２の表面上で引き回してもよい。口出し線１４や一次電源線１５といった配線を壁２の表面上で引き回す場合、これらの配線はフラットケーブルとすることが外観上好ましい。
【００２５】
コントローラ３０の前面には、ヒーターユニット１１の電源のオン／オフ用のスイッチ、温度設定用のスイッチ、タイマー設定用のスイッチ等の各種スイッチを有する操作部や、室温、この床暖房システム１０の運転モード等を表示する表示部などが、必要に応じて設けられている。また、コントローラ３０には、設定温度やヒーターユニット１１に設けられた温度センサーの検出結果などに応じてヒーターユニット１１への通電を制御する制御回路（不図示）が内蔵されている。以上により、分電盤を介してコントローラ３０に電力が供給され、コントローラ３０からヒーターユニット１１への電力の供給、およびコントローラ３０によるヒーターユニット１１への電力供給の制御が可能となる。
【００２６】
電熱ボード２０について、図２〜図６等を参照して詳細に説明する。図２は、図１に示す電熱ボードの上面図、図３は、図１に示す電熱ボードの背面図、図４は、図２のＡ−Ａ線断面図、図５は、図２のＢ−Ｂ線断面図である。図６は、図１に示す電熱ボードを、その厚さ方向に垂直な平面に沿って切断し、その断面を裏面側から見た図である。
【００２７】
電熱ボード２０は、平面視矩形状に構成されており、その骨組部材として、外周部を取り囲むように構成された枠材２２ａと、枠材２２ａで囲まれた領域を２つの領域に区画するように、電熱ボード２０の幅方向中間部において電熱ボード２０の長手方向に沿って配された梁部材２２ｂとを有する。枠材２２ａおよび梁部材２２ｂで囲まれた２つの領域の内側にはそれぞれ断熱材２１が配されている。つまり、枠材２２ａおよび梁部材２２ｂによって、断熱材２１の外周が取り囲まれている。また、電熱ボード２０の長手方向一端縁の近傍には、複数の電熱ボード２０を電気的に接続するのに用いられる配線２７を通すための配線経路部材２６が、電熱ボード２０の幅方向に沿って配されている。
【００２８】
これら枠材２２ａ、梁部材２２ｂ、断熱材２１および配線経路部材２６で構成されるベース部の上面は、発熱抵抗体を含む面状発熱体２３で覆われている。面状発熱体２３の上面は均熱材２４で覆われ、さらにその均熱材２４の上面は、補強板２５で覆われている。
【００２９】
枠材２２ａおよび梁部材２２ｂは、軽量でかつ面状発熱体２３を支持するのに必要な機械的強度を確保できるものであれば、その構造は任意であり、それぞれ単一の部材で構成してもよいし、防振防音材（不図示）などの機能性部材と複合して構成してもよい。また、枠材２２ａおよび／または梁部材２２ｂには、電熱ボード２０を床下地１（図１参照）上に固定するための領域を確保するという働きもある。床下地１への電熱ボード２０の固定は、例えば、釘打ち、ネジ止め、接着、嵌め込みなどによって行うことができる。
【００３０】
枠材２２ａおよび梁部材２２ｂには、軽量で強度のある材料、例えば、木材、合板、軽量プラスチックなどを用いることができる。また、面状発熱体２３を支持するための構造を枠材２２ａおよび梁部材２２ｂを組み合わせたフレーム状に配することで、電熱ボード２０全体の重量が軽減され、これによって、自重による反り等の変形が抑制され、かつ電熱ボード２０の設置作業が向上する。
【００３１】
梁部材２２ｂは、本発明にとって必須の構成ではないが、電熱ボード２０が大面積の場合は梁部材２２ｂを設けることによって、ベース部上に配される面状発熱体２３等をより高い平面性を確保して支持することができるとともに、電熱ボード２０を床下地１上に固定するための領域を良好に確保することができる。梁部材２２ｂの位置および数は、電熱ボード２０の面積等に応じて適宜設定される。
【００３２】
断熱材２１は、面状発熱体２３から発生した熱が電熱ボード２０の裏面側へ伝わるのを抑制し、床仕上げ材１２（図１参照）に向かって有効に伝えるために用いる。断熱材２１としては、軽量で断熱効果があり、電熱ボード２０の通常の使用温度に対する耐熱性を有するものが好ましく用いられる。その例として、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレンなどの発泡樹脂、硬質木質繊維板あるいは軽量木質繊維板などの木質繊維形成体、ポリエステル繊維あるいはポリエーテルケトン繊維などの合成繊維などからなるフェルトマットなどが挙げられる。
【００３３】
配線経路部材２６は、板状の部材からなり、電熱ボード２０同士が隣接する方向である電熱ボード２０の幅方向に貫通して配線２７を引き回すための空間が形成されるように、板状の部材の上面にリブが一体に設けられている。配線経路部材２６に形成される配線２７の引き回し用の空間には、電熱ボード２０を敷設した際に配線２７の余長部分を収納する余長収納部２６ａが設けられている。配線経路部材２６は、断熱材２１と同様に面状発熱体２３の下面側に配されるので、断熱材２１と同様の断熱性能を有することが好ましい。したがって、配線経路部材２６は、好ましくは断熱材２１と同様の材料で構成される。
【００３４】
配線２７は、面状発熱体２３に電力を供給するための電源線、アース線およびセンサー線を含む。電源線およびアース線は、配線２７の途中で分岐し、面状発熱体２３と接続される。また、温度センサーが設けられている電熱ボード２０の場合には、センサー線は温度センサーと接続される。配線２７の両端にはコネクタ２８ａ，２８ｂが接続されている。複数の電熱ボード２０の電気的な接続に際しては、コネクタ２８ａ，２８ｂを介して配線２７同士が接続される。複数の電熱ボード２０が電気的に接続されたヒーターユニット１１（図１参照）の状態においては、最も端に位置する電熱ボード２０の配線２７が、口出し線１４（図１参照）と接続される。また、配線２７は、一方のコネクタ２８ａが配線経路部材２６中に位置しており面状発熱体２３、均熱材２４および補強板２５と重なる位置にあるとともに、他方のコネクタ２８ｂが接続された側が、電熱ボード２０の側辺から延出するように配されている。
【００３５】
枠材２２ａおよび梁部材２２ｂへの、断熱材２１および配線経路部材２６の固定は、図３に示すように、電熱ボード２０の裏面側より、粘着テープ１９ａ〜１９ｆを貼り付けることによって行うことができる。粘着テープ１９ａ〜１９ｆとしては、耐熱性を有するポリエステル粘着テープを用いることができる。
【００３６】
面状発熱体２３は、特に限定されないが、耐久性および遠赤外線放射効率の見地から、炭素繊維を発熱抵抗体とするものを好ましく用いることができ、枠材２２ａや断熱材２１などで構成されるベース部材上に、両面粘着テープや接着剤などによって固定される。また、電熱ボード２０の厚さを抑えるために、面状発熱体２３の厚さは、好ましくは２ｍｍ以下、より好ましくは０．８ｍｍ以下とする。このような面状発熱体２３としては、例えば、特開平８−２０７１９１号公報に開示されたような、非導電性繊維および導電性繊維の交点を接合してなる網目構造体の両端で導電性繊維と電極とを接続した後、樹脂に包埋あるいは繊維強化プリプレグシートを積層して形成した繊維強化樹脂成形体が挙げられる。
【００３７】
上記のような構成を有する面状発熱体２３の一例について、層ごとに分離して示す図７の断面図を参照して説明する。
【００３８】
図７において、複数の導電性繊維４１は、互いに間隔をあけ、かつ平行に配列されている。導電性繊維４１としては、カーボンブラックや銅粉などの金属粒子を分散した樹脂等からなる導電性繊維、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリピリジン自体あるいはこれに金属をドープした導電性高分子繊維、鉄、銅、ニッケル、クロム等の金属やステンレス、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｒ等の合金を原料とした金属繊維および炭素繊維等が挙げられる。中でも、軽量性、可撓性、耐食性、および引張強度に優れる炭素繊維を好ましく用いることができる。
【００３９】
導電性繊維４１を間において、導電性繊維４１の両側には非導電性繊維４２が積層されている。非電性繊維４２は、導電性繊維４１とは異なる方向に配列されている。非導電性繊維４２としては、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、アルミナ繊維などを用いることができる。
【００４０】
導電性繊維４１および非導電性繊維４２の少なくとも一方には、熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂繊維が任意の割合で混成されている。この熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂繊維を介しての熱融着によって導電性繊維４１と非導電性繊維４２とがその交点で接合され、これによって網目状構造体が構成される。網目状構造体の導電性繊維４１の配列方向両端部にはそれぞれ電極（不図示）が設けられている。各電極は、配線２７（図６参照）から分岐した電源線およびアース線にそれぞれ接続される。
【００４１】
網目状構造体の厚さ方向両面には、繊維強化プリプレグ４３が積層されている。さらに、繊維強化プリプレグ４３の表面には、絶縁層としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のフィルム４４が積層されている。
【００４２】
繊維強化プリプレグ４３に含まれる強化繊維は、非導電性繊維で構成されていることが好ましい。また、強化繊維の形態は、一方向材、織物、不織布等、どのような形態でもよい。繊維強化プリプレグ４３の厚さは、熱の伝え易さの観点からは、０．０５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍである。強化繊維には任意の繊維を用いることができる。中でも好ましいのは、特にガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、アルミナ繊維、ナイロン繊維等である。繊維強化プリプレグ４３に用いられる樹脂としては、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。その中でも、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が好ましく用いられる。
【００４３】
なお、図７では網目状構造体を繊維強化プリプレグ４３で挟んだ構成を示したが、繊維強化プリプレグ４３の代わりに、網目状構造体の両面に強化繊維層を積層し、さらに全体に樹脂を含浸させた構成としてもよい。この場合も、強化繊維および樹脂としては、繊維強化プリプレグ４３と同様のものを用いることができる。
【００４４】
再び図２〜図６等を参照して電熱ボード２０の構成を説明する。
【００４５】
均熱材２４は、面状発熱体２３から発生した熱を面内方向に均一に分散して床仕上げ材１２に伝えるものである。均熱材２４は、両面粘着テープや接着剤などによって面状発熱体２３上に固定される。均熱材２４としては、アルミニウムや銅といった金属の箔あるいは薄板などを用いることができる。
【００４６】
補強板２５は、落下物等により床仕上げ材１２を介して電熱ボード２０に加わる衝撃力から面状発熱体２３を保護する補強層として機能するものであり、両面粘着テープや接着剤などによって均熱材２４上に固定される。補強板２５としては、このような性能を発揮できるものであれば任意の材料、例えば、鋼板などの金属板や、熱可塑性樹脂からなる樹脂板を用いることができる。補強板２５の厚さは、その材料に応じて、必要とする性能が得られるように適宜設定される。なお、補強板２５を金属板で構成すれば、この補強板２５は均熱材２４を兼用することもできる。この場合、均熱材２４は用いなくてもよい。
【００４７】
補強板２５には、その厚さ方向に貫通する開口部２５ａが形成されている。開口部２５ａは、上述したコネクタ２８ａ，２８ｂのうち、配線経路部材２６内に位置するコネクタ２８ａと対向する領域に形成される。面状発熱体２３および均熱材２４にも、補強板２５の開口部２５ａと対向する領域に開口部が形成されている。したがって、図８に示すように、電熱ボード２０の表面側からは、補強板２５の開口部２５ａを介して、コネクタ２８ａが露出しており、この開口部２５ａ内で、隣接する電熱ボード２０のコネクタ２８ａ，２８ｂ同士を接続することができる。
【００４８】
補強板２５の開口部２５ａ内には、図２および図４に示すように、蓋２９が嵌め込まれる。蓋２９は、補強板２５と同じ材料で構成され、かつ補強板２５と同じ厚さを有する。面状発熱体２３および均熱材２４に形成された開口部の平面サイズは補強板２５の開口部２５ａの平面サイズよりも小さく、開口部２５ａからは、均熱材２４の一部が露出している。したがって、開口部２５ａ内に嵌め込まれた蓋２９は、開口部２５ａから露出した均熱材２４の上に支持される。そして、開口部２５ａ内に嵌め込まれた蓋２９は、蓋２９を覆って粘着テープ１９ｇを補強板２５の上面に貼り付けることにより固定される。粘着テープ１９ｇとしては、耐熱性を有するポリエステル粘着テープを用いることができる。
【００４９】
なお、補強板２５が金属板で構成され、かつ床下地１への電熱ボード２０の固定が釘打ちやネジ止めによって行われる場合、金属板からなる補強板２５に施工現場で釘やネジのための穴を開けるのは困難である。そこで、図２に示すように、釘やネジが貫通する貫通孔２５ｂが補強板２５に予め形成されていることが好ましい。貫通孔２５ｂは、枠材２２ａや梁部材２２ｂに対応し、かつ、面状発熱体２３の導電性繊維４１（図７参照）が存在しない位置に設けられる。
【００５０】
補強板２５に貫通孔２５ｂを形成しておくことにより、補強板２５として金属板を用いた場合であっても、電熱ボード２０を床下地１上に容易に固定することができる。また、貫通孔２５ｂによって、釘やネジの位置が規定されるので、釘やネジによって面状発熱体２３の導電性繊維４１が切断されるのを防止することができる。
【００５１】
再び図１を参照すると、ヒーターユニット１１の周囲には、副材３ａ，３ｂが設置される。副材３ａ，３ｂは、床下地１上のヒーターユニット１１が設置されていない領域の高さを、ヒーターユニット１１の上面の高さと一致させるためのものである。副材３ａ，３ｂとしては、電熱ボード２０の枠材２２ａと同様の部材、例えば、発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタンなどで構成することができる。
【００５２】
床仕上げ材１２は、ヒーターユニット１１および副材３ａ，３ｂの上面に固定される。床仕上げ材１２としては、床材として一般に使用される任意の部材、例えば、木製フローリングボード、木材と樹脂との合成フローリング材、樹脂製タイル、タイルカーペットなどを用いることができる。ヒーターユニット１１上への床仕上げ材１２の固定方法も、用いる床材の種類に応じて、両面粘着テープによる固定、釘による固定、接着剤による固定など、適宜方法を用いることができる。
【００５３】
このように、床仕上げ材１２には任意の部材を用いることができるが、床仕上げ材１２がヒーターユニット１１上に設置されることを考慮すると、床仕上げ材１２としては、ヒーターユニット１１からの熱による変形や変質が生じにくいものであることが好ましい。このような床仕上げ材１２としては、厚さが３ｍｍと薄型でかつ切断加工が容易なことから施工性に優れ、しかも熱耐久性に優れている、朝日ウッドテック（株）製の「メッセージニュー」（登録商標）を好ましく用いることができる。
【００５４】
このように薄型の床仕上げ材１２を用いた場合、床仕上げ材１２上に物品を誤って落下させてしまった際に、落下した物品（落下物）によるエネルギーは、床仕上げ材１２では殆ど緩和されずに、衝撃力として電熱ボード２０に伝わる。このときの衝撃力は、落下物が硬く、また落下高さが高いほど大きくなり、その程度によっては電熱ボード２０に内蔵されている発熱抵抗体の損傷に至る場合もある。
【００５５】
これに対して、本実施形態では、電熱ボード２０は、床仕上げ材１２と接する面である最表面に補強板２５を有しているので、床仕上げ材１２として薄型の床材を用いた場合であっても、落下物による衝撃から発熱抵抗体を保護し、発熱抵抗体の損傷を防止することができる。
【００５６】
電熱ボード２０が補強板２５を有することで、補強板２５を有しない場合と比較して床仕上げ材１２側への伝熱効率は低下する。しかし、補強板２５は、床仕上げ材１２の厚さが薄いほど効果を発揮でき、このような薄型の床仕上げ材１２を用いることにより床仕上げ材１２自身の伝熱効率が改善され、結果的に電熱ボード２０の伝熱効率の低下分を薄型の床仕上げ材１２によって相殺することができる。つまり、本実施形態の電熱ボード２０は、薄型の床仕上げ材１２との組み合わせに特に適しているといえる。また特に、補強板２５を金属板で構成し、均熱材２４と兼用することにより、補強板２５を設けたことによる伝熱効率への影響は無視するほど抑制することができる。
【００５７】
さらに、上述したような面状発熱体２３を用いることにより、電熱ボード２０全体の厚さを、例えば９ｍｍといった薄型にすることができ、薄型の床仕上げ材１２との組み合わせても、床下地１上からの高さの増加分で、総厚で１２ｍｍ程度とすることができる。このことにより、リフォーム時に既存の床材の上にそのままヒーターユニット１１および床仕上げ材１２を設置したとしても、リフォーム前と殆ど変わらない室内空間を達成することができる。
【００５８】
次に、本実施形態の床暖房システム１０の施工手順の一例について、リフォーム時の施工の場合を例に挙げて説明する。
【００５９】
まず、床下地１の上に、ヒーターユニット１１を設置する。この場合、床下地１は既存の床である。ヒーターユニット１１の設置は、以下の手順で行うことができる。
【００６０】
ヒーターユニット１１は、複数の電熱ボード２０が１列に並べられた状態で配線２７によって予め結線されており、図９（ａ）に示すように、各電熱ボード２０の連結部でジグザグに折り畳んだ状態で室内へ搬入される。
【００６１】
ここで、電熱ボード２０同士の連結が配線２７のみで行われていたのでは、ヒーターユニット１１の設置の際に配線２７に過大な負荷が加わり配線２７が損傷するおそれがあり、また取り扱い上も不便なので、配線２７とは別に機械的な連結手段で電熱ボード２０同士が連結されていることが好ましい。連結手段は特に限定されないが、例えば、図２に示すように、電熱ボード２０の両側縁部に孔２０ａを設け、隣り合う電熱ボード２０の孔２０ａ間に連結帯２０ｂを通して結ぶことにより、隣り合う電熱ボード２０を連結帯２０ｂで機械的に連結する方法が好適である。この方法によれば、連結帯２０ｂの長さを調整することにより、電熱ボード２０間の間隔を調整でき、各種厚さの電熱ボード２０の折り畳みに対応することができる。
【００６２】
折り畳まれた状態でのヒーターユニット１１の搬入後、図９（ｂ）に示すように、ヒーターユニット１１を引き伸ばして展開する。次いで、図９（ｃ）に示すように、ヒーターユニット１１を完全に展開して床下地１（図１参照）上に敷き込む。次いで、電熱ボード２０同士を機械的に連結している連結帯２０ｂ（図２参照）を引き上げて各電熱ボード２０の間隔を詰め、その後、連結帯２０ｂを切断、除去することによって、図９（ｄ）に示すように、各電熱ボード２０を密接させ、ヒーターユニット１１の設置を完了する。
【００６３】
ヒーターユニット１１の設置工程において、ヒーターユニット１１を展開した直後の段階では、図１０Ａに示すように各電熱ボード２０間には隙間がある。配線２７は、この隙間を許容するだけの余長分を有する長さとされている。そして、各電熱ボード２０間の隙間を詰めることによって、図１０Ｂに示すように、配線２７の余長分は配線経路部材２６の余長収納部２６ａ内に収納される。
【００６４】
次いで、ヒーターユニット１１の周囲に副材３ａ，３ｂを設置する。その後、ヒーターユニット１１および副材３ａ，３ｂの上に、床仕上げ材１２を設置する。
【００６５】
一方、壁２にはコントローラ３０用の開口を設けておく。口出し線１４および一次電源線１５を、壁２の裏側を通して引き回し、コントローラ３０用に壁２に形成された開口を利用してコントローラ３０と接続する。最後に、壁２の開口にコントローラ３０を嵌め込み、コントローラ３０を壁２に固定することによって、床暖房システム１０の施工が完了する。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の電熱ボード２０同士が予め結線されたヒーターユニット１１を用いるので、ヒーターユニット１１の設置に際しては電熱ボード２０同士の電気的な接続は不要であり、極めて簡易に設置することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、電熱ボード２０同士の結線はコネクタ２８ａ，２８ｂによって行われ、しかもコネクタ２８ａ，２８ｂの接続は、電熱ボード２０の上面側に設けられた開口部から行えるように構成されている。
【００６８】
これにより、例えば、ヒーターユニット１１を設置する際、あるいはヒーターユニット１１を設置した後、床仕上げ材１２を設置する前にヒーターユニット１１の通電検査を行った際などに、ヒーターユニット１１のうちの１つまたは複数の電熱ボード２０に不具合が発見されたような場合、ヒーターユニット１１全体ではなく不具合が発見された電熱ボード２０のみを交換することができる。このことは、ヒーターユニット１１の設置現場だけでなく、ヒーターユニット１１の製造工程においても同様である。さらに、ヒーターユニット１１は、設置される面積に対応して電熱ボード２０の数を自由に変更することができるので、予め用意しておくヒーターユニット１１の種類を最小限に抑えることができ、その結果、販売店等における在庫数を少なくすることができる。
【００６９】
なお、電熱ボード２０の交換を考慮する必要がない場合は、コネクタ２８ａ，２８ｂを用いず、複数の電熱ボード２０の隣接方向全体にわたる長さを有する配線を用いて結線してもよい。この場合は、コネクタ２８ａ，２８ｂの接続用の開口部およびこの開口部を塞ぐ蓋は不要である。
【００７０】
上述した実施形態では、電熱ボード２０の最表面に、補強層として補強板２５を設けた例を示したが、補強層は、発熱抵抗体よりも床仕上げ材１２と接する面側にあればよく、例えば面状発熱体２３が補強層を含む構成とすることもできる。その一例を図１１に示す。
【００７１】
図１１に示した面状発熱体２３’は、基本的には図７に示したものと同様に、導電性繊維４１および非導電性繊維４２からなる網目状構造体と、その両面に積層された繊維強化プリプレグ４３と、面状発熱体２３の表面および裏面の絶縁層を構成するフィルム４４とを有する。ただし、網目状構造体の上面側である、網目状構造体よりも床仕上げ材１２（図１参照）側となる部分で、繊維強化プリプレグ４３が２層構造となっている点が、図７に示した例と異なっている。
【００７２】
このように、繊維強化プリプレグ４３を２層構造とすることで、繊維強化プリプレグ４３を補強層として機能させることができる。もちろんこの場合は、前述した実施形態で述べた補強板２５（図２等参照）は不要である。均熱材は必要に応じて設けられる。網目状構造体の上面側での繊維強化プリプレグ４３の層数は、必要に応じて３層以上とすることもできる。あるいは、網目状構造体の上面側での繊維強化プリプレグ４３の層数は１層とし、その厚さを、網目状構造体の下面側である、網目状構造体よりも床下地１（図１参照）側となる部分よりも厚くすることにより補強層として機能させることもできる。この構成は、網目状構造体の両面を繊維強化プリプレグ４３ではなく強化繊維層で挟み、全体に樹脂を含浸させた場合にも適用することができる。
【００７３】
また、面状発熱体２３’自身に補強層を設けた構成において電熱ボード同士をコネクタによって結線するようにした場合、コネクタを接続するための開口部が面状発熱体２３’に設けられ、この開口部に蓋が嵌め込まれて開口部が塞がれる。
【００７４】
図１１に示す面状発熱体２３’を用いた場合のその他の、電熱ボード全体の構成およびヒーターユニットの構成は、補強板がない点を除き、前述した実施形態と同様でよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態による床暖房システムの概略斜視図である。
【図２】図１に示す電熱ボードの上面図である。
【図３】図１に示す電熱ボードの背面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図１に示す電熱ボードを、その厚さ方向に垂直な平面に沿って切断し、その断面を裏面側から見た図である。
【図７】本発明に適用できる面状発熱体の一例を、層ごとに分離して示す断面図である。
【図８】図２において蓋を取り除いた状態での電熱ボードの要部平面図である。
【図９】図１に示すヒーターユニットの施工手順の一例を説明する図である。
【図１０Ａ】図９の（ｃ）に示す工程での、配線経路部材内での配線の状態を示す図である。
【図１０Ｂ】図９の（ｄ）に示す工程での、配線経路部材内での配線の状態を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施形態による電熱ボードにおける面状発熱体を、層ごとに分離して示す断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１    床下地
２    壁
１０    床暖房システム
１１    ヒーターユニット
１２    床仕上げ材
１９ａ〜１９ｇ    粘着テープ
２０    電熱ボード
２１    断熱材
２２ａ    枠材
２２ｂ    梁部材
２３    面状発熱体
２４    均熱材
２５    補強板
２５ａ    開口部
２５ｂ    貫通孔
２６    配線経路部材
２７    配線
２８ａ，２８ｂ    コネクタ
２９    蓋
３０    コントローラ
【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】
2007071473.tif 000009
【図８】
2007071473.tif 000010
【図９】
2007071473.tif 000011
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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