(57)【要約】【課題】  簡単に設置し得る面状発熱体及びその面状発熱体を備えた床暖房装置を提供する。【解決手段】  所定間隔を空けて設置させた複数の電極線６と、これら電極線６間をつなぐシート状のＰＴＣ特性を有する発熱部３とを含み、発熱部３がメッシュ状に形成され、かつ、電極線６と交差する方向に延びる少なくとも２本の電源線７を設け、この各電源線７と電極線６とを安全保護回路１１を介して接続すると共に、電源線７が、発熱部３の縁部に位置する箇所に設けられた電源コネクタ部８に接続されていることにより、前記課題を解決した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔を空けて設置された複数の電極線と、これら電極線間をつなぐシート状のＰＴＣ特性を有する発熱部とを含む面状発熱体において、
前記発熱部が、メッシュ状に形成され、かつ、
前記電極線と交差する方向に延びる少なくとも２本の電源線を設け、この各電源線と前記電極線とを安全保護回路を介して接続すると共に、前記電源線が、前記発熱部の縁部に位置する箇所に設けられた電源コネクタ部に接続されていることを特徴とする、面状発熱体。
【請求項２】
前記電源コネクタ部は、前記電源線の両端部に設けたメス型コネクタと、前記面状発熱体を床上に並置した際に隣接する面状発熱体の前記各メス型コネクタに接続される両オス型コネクタとで構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の面状発熱体。
【請求項３】
前記発熱部が、縦糸と横糸とを１ｍｍ程度の間隔で織られたメッシュ状の基布にＰＴＣ導電性塗料を含浸させてなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の面状発熱体。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の面状発熱体を制震遮音材とフロアーパネルとの間に設けてなることを特徴とする、床暖房パネル。
【請求項５】
前記面状発熱体を前記制震遮音材と前記フロアーパネルとで挟持し、これら制震遮音材、面状発熱体及びフロアーパネルを接着剤により一体化したことを特徴とする、請求項４に記載の床暖房パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡単に設置し得ると共にフロアーパネルの強度を確保することができる面状発熱体及び床暖房パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、室内を暖房する暖房装置として、人体にやさしく、大気を汚染しないことから、電気を用いて発熱させる複数枚のプレート状ヒーターからなる面状発熱体を用いた床暖房装置が注目されている。
【０００３】
このような床暖房装置としては、蛇行状に配置されたコード状ヒータを備えた面状発熱体が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−３２２６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献１に記載されたものは、蛇行状に配置されたコード状ヒータにより床暖房が可能となる。コード状ヒータは、芯線にニクロム線等の発熱素子を巻きつけ、その上に保護膜と絶縁被覆を設けたものであり、フロアーパネル内に蛇行状に配置されるが、コード状ヒータを蛇行状に設置するためのヒータ収容部をフロアーパネルに形成しなければならずコード状ヒータの設置に手間がかかると共に簡単には行えなず、しかも、既存の床を改造しなければ設置できず不便であった。また、ヒータ収容部を設けた箇所のフロアーパネル自体の厚さが薄くなって、その強度が落ちてフロアーパネルが破損等することがあった。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単に設置し得ると共にフロアーパネルの強度を確保することができる面状発熱体及び床暖房パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するための本発明に係る面状発熱体は、所定間隔を空けて設置された複数の電極線と、これら電極線間をつなぐシート状のＰＴＣ特性を有する発熱部とを含む面状発熱体において、前記発熱部が、メッシュ状に形成され、かつ、前記電極線と交差する方向に延びる少なくとも２本の電源線を設け、この各電源線と前記電極線とを安全保護回路を介して接続すると共に、前記電源線が、前記発熱部の縁部に位置する箇所に設けられた電源コネクタ部に接続されていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、発熱部がメッシュ状に形成されていることにより、例えば、フロアーパネルと制震遮音材との間に設置しても発熱部を収容する収容部を新たに設けなくてもよいために、新設あるいは既設の床を何ら改造する必要がないので、フロアーパネルの強度を確保することができる。また、電極線と交差する方向に延びる少なくとも２本の電源線と電極線とを安全保護回路を介して接続すると共に、電源線が、発熱部の縁部に位置する箇所に設けられた電源コネクタ部に接続されていることにより、面状発熱体を隣接させて設置したとき、これら隣接する面状発熱体の電源線を電源コネクタ部を介して接続することができるので、面状発熱体の設置を簡単に行える。
【０００８】
本発明に係る面状発熱体において、前記電源コネクタ部は、前記電源線の両端部に設けたメス型コネクタと、前記面状発熱体を床上に並置した際に隣接する面状発熱体の前記各メス型コネクタに接続される両オス型コネクタとで構成されていることが好ましい。また、本発明に係る面状発熱体において、前記発熱部が、縦糸と横糸とを１ｍｍ程度の間隔で織られたメッシュ状の基布にＰＴＣ導電性塗料を含浸させてなることを特徴とする。
【０００９】
また、前記の目的を達成するための本発明に係る床暖房パネルは、前記の本発明に係る面状発熱体を制震遮音材とフロアーパネルとの間に設けてなることを特徴とする。この発明によれば、前述と同様に、発熱部がメッシュ状に形成され、かつ、電極線と交差する方向に延びる少なくとも２本の電源線と電極線とを安全保護回路を介して接続すると共に、電源線が、発熱部の縁部に位置する箇所に設けられた電源コネクタ部に接続されていることにより、新設あるいは既設の床を何ら改造する必要がないので、フロアーパネルの強度を確保することができると共に、面状発熱体を隣接させて設置したとき、これら隣接する面状発熱体の電源線を電源コネクタ部を介して接続することができるので、面状発熱体の設置を簡単に行える。
【００１０】
本発明に係る床暖房パネルにおいて、前記面状発熱体を前記制震遮音材と前記フロアーパネルとで挟持し、これら制震遮音材、面状発熱体及びフロアーパネルを接着剤により一体化することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明に係る面状発熱体及び床暖房パネルによれば、発熱部がメッシュ状に形成され、かつ、電極線と交差する方向に延びる少なくとも２本の電源線と電極線とを安全保護回路を介して接続すると共に、電源線が、発熱部の縁部に位置する箇所に設けられた電源コネクタ部に接続されていることにより、新設あるいは既設の床を何ら改造する必要がないので、フロアーパネルの強度を確保することができると共に、面状発熱体を隣接させて設置したとき、これら隣接する面状発熱体の電源線を電源コネクタ部を介して接続することができるので、面状発熱体の設置を簡単に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る面状発熱体及び床暖房の一例を添付図面に基づいて詳述する。
【００１３】
図１及び図２は本発明に係る面状発熱体の一例を示す図である。図３は本発明に係る床暖房パネルの一例を示す図である。本発明に係る面状発熱体は、図１及び図２に示すように、所定間隔を空けて設置させた複数の電極線６と、これら電極線６間をつなぐシート状のＰＴＣ特性を有する発熱部３とを含むものである。この本発明に係る面状発熱体１は、発熱部３がメッシュ状に形成され、かつ、電極線６と交差する方向に延びる少なくとも２本の電源線７を設け、この各電源線７と電極線６とを安全保護回路１１を介して接続すると共に、電源線７が、発熱部３の縁部に位置する箇所に設けられた電源コネクタ部８に接続されていることに特徴がある。
【００１４】
面状発熱体１は、その形状は特に限定されないが、図１〜図３に示すように、例えば、矩形状等に形成されていることが好ましい。この面状発熱体１は、例えば、制震遮音材２（断熱遮音性に優れたクッション材）とフロアーパネル（フロアー材ということもある。）４との間に設けられて、床暖房パネル２０が構成されるが、制震遮音材２及びフロアーパネル４の枚数は特に限定されず、１枚でも２枚以上でもよく、例えば、各１枚である。この場合、面状発熱体１は、１枚の制震遮音材２と１枚のフロアーパネル４との間に挟まれて重ね合わされ、これら制震遮音材２及びフロアーパネル４を面状発熱体１を介して互いに接着して一体化することにより、可撓性を有する一枚の床暖房パネル２０が構成される。すなわち、制震遮音材２とフロアーパネル４とは、面状発熱体１を介して接着剤により接着される。この接着剤としては、制震遮音材２とフロアーパネル４とを接着し得るものであれば特に限定されず、例えば、コニシ株式会社製のボンド（製品番号：ＫＶ９２８Ｃ）等が挙げられる。なお、図１及び図２は本発明に係る面状発熱体の構成がわかり易いようにフロアーパネルを省略してある。
【００１５】
制震遮音材２は、特に限定されず、例えば、従来から使用されている遮音等級LL-45以上の遮音材、オレフィン系樹脂制振マット等を使用することが望ましい。フロアーパネル４は、特に限定されず、面状発熱体に一般に用いられるもの等が挙げられ、例えば、市販されている南海アートフロアーのような床暖房対応品、松下電工株式会社製の商品名：オーマイティフロアー等を使用し、厚さ１２ｍｍ程度が望ましいが、この厚さのものに限定されない。
【００１６】
面状発熱体１を構成する発熱部３は、基布の形状に特徴があり、この基布は、縦糸と横糸とがそれぞれ１ｍｍ程度の間隔で織られたメッシュ状に形成されている。縦糸及び横糸としては、例えば、綿糸（♯２０番手）等が挙げられる。これら縦糸及び横糸を、例えば、ドレーパー織機等で織ることによりメッシュ状の基布が形成される。
【００１７】
この基布に、発熱部材であるカーボンインク等の水性インクであるＰＴＣ導電性塗料を含浸させた上で、乾燥、加熱加工して作成したものが発熱部３である。この発熱部３は、例えば、幅（ｈ１）２８０ｍｍ、長さ（ｈ２）８９０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍで形成されている。このように、発熱部３は、無公害の水性インクを用いているので、地球に優しいものである。また、発熱部３は、ＰＴＣ特性を有するために、安全性が高く、しかも、大電流の通過時に電気抵抗が増して電流ひいては発熱量が減少する自己温度制御特性を示すことから、床暖房パネル２０の面状発熱体１を構成するものとして最も好ましいものである。この面状発熱体１を用いることにより、面状発熱体１の温度が短絡等の事故のない場合、実用上又は安全上の上限値を超える温度にまで上昇する危険はなくなり、ニクロム線を使ったシート状ヒーターと違って、複雑な加熱防止機構が不要となる利点を有することになる。また、発熱部３がメッシュ状に形成されていることで、制震遮音材２とフロアーパネル４との間に発熱部３が接着される際に、発熱部３のメッシュの開口部を介して制震遮音材２とフロアーパネル４とが直接接着されるために、発熱部３に強度的な影響を与えることなく制震遮音材２とフロアーパネル４とを一体化することで面状発熱体１の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００１８】
また、面状発熱体１には、発熱部３を通電により発熱させる面状の電極線６が例えば面状発熱体１の長手方向に延びて設けられている。電極線６は、特に限定されず、面状発熱体１の電極として一般的に用いられるもの等が挙げられる。電極線６は、所定間隔を空けて複数設置されている。電極線６の個数は、発熱部３の大きさ等に応じて任意に設定されるが、例えば、３つである。すなわち、発熱部３の両側部に第１電極線６ａがそれぞれ設けられていると共に、これら第１電極線６ａと平行であって発熱部３の幅方向の略中央部に延びる第２電極線６ｂが設けられている。
【００１９】
また、発熱部３上には、電極線６と交差する方向（面状発熱体１の幅方向）に延びる少なくとも２本の電源線７が設けられている。これらの電源線７は、電源に接続されるものである。電源線７は、例えば、ラミネート加工に形成された２本の線からなる。電源線７の位置は、特に限定されず、例えば、発熱部３の一方の端部からその長さ（長手方向の長さ）の約１／４の位置、具体的には、一方の端部から所望の長さ（ｈ３）例えば２２３ｍｍ離間した位置等である。２本のうちの一方の電源線７に、例えば、２つの第１電極線６ａが接続されると共に、残りの電源線７に、第２電極線６ｂが接続される。これら電源線７と電極線６ａ、６ｂとの間には、それぞれ安全保護回路１１が設けられていることが好ましい。
【００２０】
安全保護回路１１は、特に限定されないが、例えば、ヒューズ１２等であることが好ましい。ヒューズ１２は、図４に示すように、例えば、両端部に設けた幅広の端子部１２ａに鳩目取付用の透孔１２ｂを設け、各端子部１２ａ間に長手方向に伸びる長孔１２ｃを有する幅狭の溶断部１２ｄを一体的に設けたヒューズ本体１２ｅと、さらに各端子部１２ａの一部と溶断部１２ｄを貼着被覆した例えば雲母フィルム（商品名：マイカ粘着テープ）から成る耐火フィルム１２ｆとで構成されていることが好ましい。
【００２１】
ヒューズ本体１２ｅの材料としては、例えば、洋白（鉛、錫、銅の合金）を用いるが、これに限定されず、必要に応じて燐青銅、その他の銅合金、鉛、錫、アルミニウム等を単体で或は適宜組み合わせて合金として用いてもよい。耐火フィルム１２ｆは、雲母フィルム（商品名：マイカ粘着テープ）が好適であるが、これ以外に耐熱温度５００℃以上の耐熱フィルムやテープ等を用いることができる。
【００２２】
また、電源線７の両端部には、図１及び図２に示すように、電源コネクタ部８がそれぞれ設けられている。電源コネクタ部８は、電源線７の両端部に接続されるメス型コネクタ９と、メス型コネクタ９に接続される両オス型コネクタ１０とで構成されていることが好ましい。
【００２３】
メス型コネクタ９は、面状発熱体１の縁部、例えば、長辺部の端部より内側に配置されていることが好ましい。メス型コネクタ９は、接続面が面状発熱体１の長辺部の端部より両オス型コネクタ１０の筐体の長さ（ｈ７）の略半分の寸法と略同じ寸法内側に位置される箇所になるように配置されることが好ましい。すなわち、面状発熱体１の長辺部の端部間の長さ（ｈ４）は、メス型コネクタ９間の長さ（ｈ５）と両オス型コネクタ１０の筐体の長さ（ｈ７）とを加算した寸法と略同じになる。これにより、面状発熱体１を例えば制震遮音材２上に敷設して、隣接する２つの面状発熱体１のメス型コネクタ９を両オス型コネクタ１０を介して接続したときに、これら隣接する２つの面状発熱体１の長辺部が互いに当接又は近接するようになっている。
【００２４】
なお、メス型コネクタ９は、面状発熱体１の長辺部に設けたが、これに限定されず、例えば、短辺部にそれぞれ設けるようにしてもよいし、短辺部と長辺部との両方に１個ずつ設けるようにてもよいし、また、メス型コネクタの個数も特に限定されず、３個以上設けるようにしてもよく、例えば、４つの辺部（短辺部及び長辺部）にそれぞれ１個ずつ設けるようにしてもよいし、１つの短辺部や長辺部に２個以上設けるようにしてもよい。
【００２５】
これらメス型コネクタ９、電源線７及びヒューズ１２が、例えば、ポリプロピレンフィルム、ＰＥＴフィルム等の絶縁フィルム１５を介して発熱部３上に設けられて、発熱部３から絶縁されていることが好ましい。これらメス型コネクタ９、電源線７、ヒューズ１２及び発熱部３が１枚の制震遮音材２と１枚のフロアーパネル４とで挟んでこれら制震遮音材２とフロアーパネル４を互いに接着してシート状の面状発熱体１が形成される。その制震遮音材２とフロアーパネル４の接着方法としては、各制震遮音材２とフロアーパネル４を発熱部３より少し大きい矩形状に形成して、発熱部３の外側の制震遮音材２とフロアーパネル４との各縁部（メス型コネクタ９を除く縁部）を例えば耐熱性の両面テープ等で接着するようにしてもよい。
【００２６】
次に本発明に係る面状発熱体１をスラブ２１上に設置する場合について説明する。まず、制震遮音材２及びフロアーパネル４を面状発熱体１を介して互いに接着して一体化させた、例えば、矩形平板状の床暖房パネル２０を形成する。次に。コンクリートスラブ等のスラブ２１上に、図３に示すように、床暖房パネル２０を敷設する。この場合、例えば、複数の床暖房パネル２０を当接又は近接させつつ面状発熱体１の両オス型コネクタ１０を介して電気的に接続しながら並設させる。これにより、スラブ２１上の全体又は所望の箇所に面状発熱体１を有する床暖房パネル２０が敷設される。これら床暖房パネル２０上に必要に応じてカーペット２９等を敷設するようにしてもよい。
【００２７】
したがって、コンクリートのスラブ２１、制震遮音材２、フロアーパネル４等を傷つけたり、加工したりして改造する必要がないので、フロアーパネル４の強度を確保することができると共に、単に面状発熱体１を有する床暖房パネル２０を敷設して両オス型コネクタ１０を介して別の床暖房パネル２０の面状発熱体１等に接続させるだけでよいので、面状発熱体１及び床暖房パネル２０を簡単にしかも安価に設置することが可能となる。また、複数の床暖房パネル２０を敷設することから、床暖房パネル２０を設置する部屋等が狭くても広くても現場ですぐに対応できるために、部屋の広さに応じて予め工場で製造しなくても現場で対応することができるので、汎用性に優れていると共に工業的価値が高いものである。
【００２８】
また、メス型コネクタ９は、面状発熱体１の長辺部の端部より両オス型コネクタ１０の筐体の略半分の長さと略同じ寸法内側に位置されることにより、複数の面状発熱体１を設置したときに、隣接する２つの面状発熱体１の長辺部が互いに当接又は近接する。その結果、複数の面状発熱体１との間に大きな溝が形成されることがないので、大きな凹凸がなく面状発熱体１及び床暖房パネル２０を設置することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上説明したように本発明に係る面状発熱体は、発熱部がメッシュ状に形成され、かつ、電極線と交差する方向に延びる少なくとも２本の電源線と電極線とを安全保護回路を介して接続すると共に、電源線が、発熱部の縁部に位置する箇所に設けられた電源コネクタ部に接続されていることにより、新設あるいは既設の床を何ら改造する必要がないので、フロアーパネルの強度を確保することができると共に、面状発熱体を隣接させて設置したとき、これら隣接する面状発熱体の電源線を電源コネクタ部を介して接続することができるので、面状発熱体の設置を簡単にしかも安価に設置を行えることから、特に３畳間から２０畳間程度までの一般家庭用住宅の各部屋を床暖房するのに最適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る面状発熱体の一例を示す平面図である。
【図２】本発明に係る面状発熱体を２つ並べた状態を示す平面図である。
【図３】本発明に係る床暖房パネルを敷設する状態の一例を示した一部断面斜視図である。
【図４】本発明に係るヒューズの一例を斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  面状発熱体
２  制震遮音材
３  発熱部
４  フロアーパネル
６  電極線
７  電源線
８  電源コネクタ部
９  メス型コネクタ
１０  両オス型コネクタ
１１  安全保護回路
１２  ヒューズ
１５  絶縁フィルム
２０  床暖房パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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