(57)【要約】【課題】良熱伝導性を確保して暖房効率を大幅に向上させる堅牢で簡素な積層構成と、現場での簡易早期施工及び補修作業性の簡便化を実現し、建築コストを大幅に低減し、以って、厳しい規制の中での省エネルギー化とクリーン暖房化を確立したパネルヒータを提供する【解決手段】係手５０１、５０２を両側縁に形成しその間に凹陥収容部５０３を形成する断面コ字状のブリッジ架体５００内に、断熱層６０１、反射層６０２、線状半導体ヒーター６０３配置空間層６０４、金属製伝熱層６０６とを順次に積層して収容し、前記係手５０１、５０２を天井面、壁面、床面に設けた長尺支持梁４００に係合支持してなるパネルヒータ。前記金属製伝熱層６０６の表面に遠赤外線放射体６０５を塗布したしてなるパネルヒータ。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
係手５０１、５０２を両側縁に形成しその間に凹陥収容部５０３を形成する断面コ字状のブリッジ架体５００内に、断熱層６０１、反射層６０２、線状半導体ヒーター６０３配置空間層６０４、金属製伝熱層６０６とを順次に積層して収容し、前記係手５０１、５０２を天井面、壁面、床面に設けた長尺支持梁４００に係合支持してなるパネルヒータ。
【請求項２】
前記金属製伝熱層６０６の表面に遠赤外線放射体６０５を塗布したしてなる請求項１に記載のパネルヒータ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、天井面、壁面、床面のいずれにも簡単に設置するパネルヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】  家屋等の建築物や構築物の暖房構造体として省エネルギーとクリーン暖房を兼ねるパネルヒータが開発されている。
従来、特許文献１（特開２００１−２４８９８１号公報と特許文献２（特開２００３−２４７７２８号公報）では、シンプルな積層構成のパネルヒータが紹介されており、特許文献３（実開平０３−５５４４８号公報）と特許文献４（特開平１１−１３２４８０号公報）では、多積層構成のパネルヒータが紹介されている。
これらパネルヒータは、いずれも、床の基礎構成部材上に敷設し、このパネルヒータの上方に和室の場合には畳を、洋室の場合にはフローリングを敷設すると共にパネルヒータへの給電工事を施工し、パネルヒータの発熱により畳やフローリングを温めて室内暖房を行うものであるが、夫々積層構成の問題及び現場施工上の問題により、暖房効率の向上に限界があり、さらに施工性及び補修作業性に課題があり、建築コストの高騰を余儀なくされる。
このようなことは、厳しい規制の中で省エネルギー化とクリーン暖房化がより強く要求される趨勢にある今日、良熱伝導性を確保すると共に簡易早期施工の実現を可能にするパネル構造の開発が急務である。【０００３】  而して、特許文献１（特開２００１−２４８９８１号公報）では、天井面、壁面、床面のいずれにも簡単に設置でき、しかも健康を害する電磁波の発生が起きないパネルヒータとして、図５−１に示すように、金属パネルに自己制御性の半導体ヒータ３（架橋性ポリマーと導電性カーボンからなる抵抗体素子により発熱する）を注入した金属製パイプを配置し、金属パネルの表面に遠赤外線、マイナスイオン、アルファー波を放射する特殊セラミックスパウダーを塗布したパネルヒータを紹介している。
このパネルヒータは、このままでの使用は半導体ヒータ３からの放熱の蓄熱や保温手段がなく暖房効率は極めて低い。また床構造体との関係構成は記載がないが、現場での間取りに合ったパネル本体の切断加工とその加工したパネル本体への半導体ヒータ施工作業および配電施工作業を各種平面サイズパターンで煩雑に行わなければならないなどの難題が多い。【０００４】  特許文献２（特開２００３−２４７７２８号公報）で紹介のパネルヒータは、全体の厚みを小さくし、発熱の利用効率を向上させ、またコネクタの使用数量を削減して、接続不良発生や電気抵抗増大の不具合を一掃しようとするパネルヒータである。このパネルヒータは図５−２に示すように「断面が略扁平の線状ヒータ（発熱体）を折り返し配設したパネルヒータにおいて、線状ヒータの直線（配置）部分と折り曲げ部分（折り返し部分）が共に、パネルヒータの平面に対し扁平に整形されている。また、線状ヒータが奇数回折り返しされており、線状ヒータの始点と終点とがパネルヒータの同一辺側に位置する。さらに、線状ヒータの折り曲げ部分が曲線状であり、前記線状ヒータがニクロム線、半導体ヒータ、セラミックヒータのいずれかである。」とするパネルヒータである。
このパネルヒータの配置施工は、図示のように床根太間に断熱材を配置し断熱材を断熱材受け金具で支持し、その上に複数の床根太に亘って下地合板を覆設し下地合板の上面と床の仕上部材の下面との間にパネルヒータを挟んで配置したものである。
このパネルヒータは、線状ヒータが床の仕上部材に直接接触しているため熱伝達効率が低くまた不均一であり暖房効率が低い。
またこのパネルヒータは、１．事前に床根太間への断熱材の配置と、２．現場での間取りに合ったパネル本体の配設施工作業、３．および配電施工作業を、各種平面サイズパターンで順次個々に煩雑に行わなければならないなどの難題が多い。【０００５】  また、特許文献３（実開平０３−５５４４８号公報）で紹介のパネルヒータは、床構成部材との一体的構造のパネルヒータである。このパネルヒータは、図５−３に示す如く、床表面材１１０と、その下面に、二枚のステンレス板１２１間に粘着性樹脂２２を接着介在させたラミネート金属板１２０の下に発熱体１５０と、制振作用性の蓄熱材１３０と、吸音作用性の断熱材１４０とを順次一体的に積層したものである。
このパネルヒータは、発熱体１５０が蓄熱材１３０中に埋設され、それが断熱材的粘着性樹脂２２を介したラミネート金属板１２０に放熱するため、ラミネート金属板１２０から床表面材１１０への熱伝達効率が極めて低く暖房効率が低い。更に一体的多層構造のためその製造工程が複雑多義にわたりしかも現場での切断加工が困難なため各種平面サイズパターンに成型製造しなければならなく、更にその施工作業も煩雑で多くの時間と労力を必要とするなど難題が多い。【０００６】  そこで、建築現場において、前記不都合な問題を解決しようとして特許文献４に紹介の床暖房構造にしたパネルヒータがある。
特許文献４即ち特開平１１−１３２４８０号公報で紹介のパネルヒータは「建物の床構成部材としての複数個の床根太部材間に配置可能なパネル板状に形成され、発熱ヒータを内蔵した蓄熱伝導体の裏面に蓄熱パネルを固着すると共に該蓄熱パネルの裏面に断熱部材を固着し、該発熱ヒータを内蔵した蓄熱伝導体、蓄熱パネル及び断熱部材の三部材を一体に固着形成してなる。つまり図５−４に詳細に示すように根太部材Ｈ間に配置するパネルヒータＷはその縦断面構成は、床の仕上部材Ｓと荒床板Ｋの下に、容器体２０５ａ及び蓋体２０５ｂからなる鉄板やアルミニューム板等の金属板又合成樹脂性の外装容器体２０５内に、上から蓄熱伝導体２０２（コンクリート材やモルタル材、遠赤外線放射物質としてのセラミック粉末を混入したコンクリート材上）、発熱ヒータ２０１（鉄クロム、銅ニッケル合金からなる金属抵抗線を複数本撚り合わせて絶縁体で被覆し、さらに耐熱ビニール樹脂により被覆した構造の適度に柔軟性を有するもの）、蓄熱パネル２０３（硫酸ナトリウム水塩を主成分とする潜熱蓄熱材をポリプロピレン等の合成樹脂容器内に充填してなるカプセル状のもの）、断熱部材２０４、断熱空間部２０８形成枠を順に積層した積層体を収容した極厚の複雑な構造にしたものである。これも前例同様に、一体的多層構造のパネルヒータため発熱ヒータ内蔵の蓄熱伝導体が仕上部材に直接接触しているため熱伝達効率が低くまた不均一であり暖房効率が低い。
更に、多層構造のパネルヒータのため、その製造工程が複雑多義にわたりしかも現場での切断加工が困難なため各種平面サイズパターンに成型製造しなければならなく、更にその施工作業も煩雑で多くの時間と労力を必要とするなど難題が多い。【０００７】  以下の公知文献は、過去２０年間のＩＰＤＬ（実用新案登録庁電子図書館）の特・実公開・告公報からパネルヒータ関係を論理式（（ヒート＋暖房＋加熱＋加温）×（パネル＋板＋床＋壁＋天井））で検索してヒットした７１件とそれらが引用している特許文献及び審査過程で引用している特許文献を精査評価して、中から類似するものとして次の６件を抽出したものである。
【特許文献１】特開２００１−２４８９８１号公報「線状半導体ヒーター及びヒートパネル」（審査未請求取り下げ処分）
【特許文献２】特開２００３−２４７７２８号公報「パネルヒーターの構造」（拒絶査定）
【特許文献３】実開平０３−５５４４８号公報「床の構造」（審査経過不明）
【特許文献４】特開平１１−１３２４８０号公報「床暖房材」（審査経過不明）
【特許文献５】特開平１０−０３８２９４号公報「遠赤外線複層蓄熱反射型床暖房装置」（拒絶査定）
【特許文献６】特開２００５−００３３１１号公報「電気床暖房装置」（審査未請求取り下げ処分）
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】  本考案は、良熱伝導性を確保して暖房効率を大幅に向上させる堅牢で簡素な積層構成と、現場での簡易早期施工及び補修作業性の簡便化を実現し、建築コストを大幅に低減し、以って、厳しい規制の中での省エネルギー化とクリーン暖房化を確立したパネルヒータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上記問題を解決する本考案の特徴とする技術条件を以下の（１）〜（２）に示す。
（１）、係手５０１、５０２を両側縁に形成しその間に凹陥収容部５０３を形成する断面コ字状のブリッジ架体５００内に、断熱層６０１、反射層６０２、線状半導体ヒーター６０３配置空間層６０４、金属製伝熱層６０６とを順次に積層して収容し、前記係手５０１、５０２を天井面、壁面、床面に設けた長尺支持梁４００に係合支持してなるパネルヒータ。【００１０】（２）、前記金属製伝熱層６０６の表面に遠赤外線放射体６０５を塗布したしてなる前記（１）に記載のパネルヒータ。
【考案の効果】
【００１１】  本考案は、上記技術構成のパネルヒータにより、良熱伝導性を確保して暖房効率を大幅に向上させる堅牢で簡素な積層構成と、現場での簡易早期施工及び補修作業性の簡便化を実現し、建築コストを大幅に低減し、以って、厳しい規制の中での省エネルギー化とクリーン暖房化を確立したものである。
即ち、線状半導体ヒーターからは配置空間層と金属製伝熱層とを介して床板に良好な熱伝導性を確保して暖房効率を大幅に向上させる。
また、両側縁に係手を形成しその間に凹陥収容部を形成する断面コ字状のブリッジ架体の凹陥収容部内に、断熱層、反射層、線状半導体ヒーター配置空間、遠赤外線放射体を塗布した金属製伝熱板とを順次に積層して収容した堅牢で簡単なパネルヒータとなり、係手を受ける床根太などの支持梁を設置するのみで現場での天井面、壁面、床面などへの簡易早期施工及び補修作業性の簡便化を実現したのである。【００１２】  同時に、線状半導体ヒーターからの放射熱は、線状半導体ヒーター配置空間を形成する反射板からの反射熱と相俟って金属製伝熱板から床板に略全量放射される。これで床板への熱伝達効率は格段に向上する。合わせて線状半導体ヒーターの前方にある金属製伝熱板の遠赤外線放射体からは、床板を介して室内に遠赤外線及びマイナスイオン、アルファー波が高効率で放射されるのである。
また線状半導体ヒーターからの熱効率は極めて高いため消費電気量も少なく、太陽電気、風力電気、蓄電池などを電源とすることができるなど、省エネルギーとして、自然の電力を使用して暖房効果を得ることが有利に出来る。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】  本考案のパネルヒータにおいて断面コ字状のブリッジ架体５００は、長尺支持梁（床根太部
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ルヒータとしての保形を長期に亘って堅牢に安定維持するのである。【００１４】  本考案のパネルヒータにおいて、断熱層６０１は、一般公知の断熱材でよく多孔製樹脂、ス
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ある。【００１５】本考案のパネルヒータにおいて、反射層６０２は、熱線を反射するアルミニウム箔、アルミニウム板、亜鉛鍍金鉄板、ブリキ板などの熱線反射機能材料を一層又は複層にして使用し線状半導体ヒーター６０３周面から放射される熱線放射を金属製伝熱層６０６に反射受熱させるのである。これで反射層６０２は遠赤外線放射体６０５のマイナスイオン発生効果をより増大させる機能となる。【００１６】  本考案のパネルヒータにおいて、線状半導体ヒーター６０３は、前記した自己制御性の半導体ヒータ（架橋性ポリマーと導電性カーボンからなる抵抗体素子により発熱する）や、成分がＨＣＨＷ，ＣＮＷ，Ｃｕ，Ａｇ−Ｃｕ，Ｎｉ−Ｃｕを含む抵抗体素子を用いたもの等の公知のものや、表面にテフロン（商標）等を保護被覆してもよい。【００１７】  本考案のパネルヒータにおいて、線状半導体ヒーター６０３配置空間層６０４は、反射層６０２と金属製伝熱層６０６により形成し線状半導体ヒーター６０３全周面からの熱線放射を均一拡散するものである。
本考案のパネルヒータにおいて、金属製伝熱層６０６は、アルミニウム板、ステンレススティール板、鍍金鋼板などの熱伝導率の高い、高熱伝導性機能材料を使用し、線状半導体ヒーターからの熱線を効率よく吸収し且つ床、壁、天井などの仕上部材７００に均一に効率よく伝熱するものである。【００１８】  本考案のパネルヒータにおいて、遠赤外線放射体６０５は、線状半導体ヒーターからの熱線を受けて加熱され遠赤外線、マイナスイオン等を放射するものであり、石龍石、トルマリン石、黒鉛珪石、トルマリン石と黒鉛珪石を含む天然電気石等を粉末状にして金属製伝熱層６０６の表面に塗布したもの、前記天然電気石に静電容量を大きくするＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣｕＯ２、ＣａＯ２等のマイナスイオン強化鉱物を入れた混合物、或いは焼成トルマリン石即ち天然電気石に静電容量を大きくするチタン酸バリウム、銅酸バリウム等のマイナスイオン強化鉱物を入れた人工セラミックス石（人工トルマリン石）とホウ酸ガラス球との混合焼成体等を用いる。
【実施例１】
【００１９】  本考案のパネルヒータの実施例を図面と共に説明する。図１は、本実施例のパネルヒータＰＨを床７００下に施工した例の立体説明図である。図２は本実施例のパネルヒータの基本構造を示す斜視図（１）と床下に施工した断面説明図（２）であり、図３は図２（２）の要部拡大図である。図４−１〜図４−４は本実施例のパネルヒータＰＨの各種施工配置平面パターン例（１）〜（５）を示す平面説明図である。【００２０】  図１において、パネルヒータＰＨは、ブリッジ架体５００とそれに収容する積層構造体６００とからなる。
ブリッジ架体５００は、亜鉛鍍金鋼板製であり両側縁に係手（支持アーム）５０１、５０２を形成し、その間に凹部収容部５０３を形成した堅牢な断面コ字状の成型体である。積層構造体６００は、下から表面にアルミ箔被覆の多孔軟質樹脂製の断熱層６０１、アルミ製の反射層６０２、表面にテフロン（商標）被覆の直径９ｍｍの線状半導体ヒーター６０３、ヒートパイプ配置空間層６０４、アルミ製の金属製伝熱層６０６とを順次に積層してなる。
積層構造体６００を収容したブリッジ架体５００は、前記係手５０１、５０２をその裏面を天井面、壁面、床面に設けた金属製又は木製或いは樹脂製などの長尺支持梁（床では根太部材等）４００の室側に向けた支持面４０１に係合支持して接着用金属テープにより固定し天井面、壁面、床面の仕上部材７００の直下に配置する。
本例の前記金属製伝熱層６０６の表面には天然電気石である石龍石（トルマリン石）の粉末からなる遠赤外線放射体６０５を０．５〜１．２ｍｍ厚に塗布してある。【００２１】  この構成のパネルヒータＰＨは、断面コ字状のブリッジ架体５００によりその凹部収容部に積層構造体６００を収容して長尺支持梁４００に簡易セットし、パネルヒータとしての保形を堅牢に安定維持する。
ブリッジ架体５００内に収容した積層構造体６００は、断熱層６０１で断熱機能により反射層６０２の熱線反射機能を安定維持させ、反射層６０２で線状半導体ヒーター６０３周面から放射される熱線放射を金属製伝熱層６０６に反射受熱させて、遠赤外線放射体６０５の遠赤外線とマイナスイオン発生効果をより助長増大させ、反射層６０２と金属製伝熱層６０６により形成した線状半導体ヒーター６０３配置空間層６０４で、線状半導体ヒーター６０３全周面からの熱線放射を均一に拡散し、金属製伝熱層６０６で、線状半導体ヒーター６０３からの熱線を効率よく吸収し遠赤外線放射体６０５の遠赤外線とマイナスイオン発生機能を活発化させ且つ床、壁、天井などの仕上部材に効率よく均一に伝熱するものである。【００２２】  そこで実装例として、パネルヒータＰＨの１単位の仕様を長さ９１７ｍｍ×幅３４８ｍｍ×厚み（凹部収容部深さ）１０ｍｍとし、線状半導体ヒーター６０３への電源をＡＣ１００Ｖ、２０Ｗ／Ｎ、金属製伝熱層６０６温度５０℃にした場合、ヒートパイプ配置空間層６０４を形成した場合のヒートパイプ上の金属製伝熱層６０６の中央部と端部の温度差が０．１℃であるのに対して、この空間に蓄熱材を充填しヒートパイプを埋設した場合では金属製伝熱層６０６の中央部と端部の温度差が約２℃もあり、ヒートパイプ配置空間層６０４の形成意義が果たされていた。
また反射層６０２を形成した場合の金属製伝熱層６０６の平均温度が５０℃で遠赤外線放射体６０５からのマイナスイオンは８０００であるのに対して、反射層６０２を省略した場合は金属製伝熱層６０６の平均温度が４５℃以下で遠赤外線放射体６０５からのマイナスイオンは４０００以下であり、反射層６０２の形成意義が果たされていた。【００２３】  而して、前記構成のパネルヒータＰＨの配置施工例について説明する。
パネルヒータＰＨは、図４−１から図４−４の配置平面パターン例の様に配設施工される。
図４−１〜図４−４において、各パネルヒータＰＨは、施工当初、線状半導体ヒーター６０３を配置しない状態で、ブリッジ架体５００を各長尺支持梁（根太）４００間にその側部から水平シフトして又は上方から下降シフトして順次セットし、所定数をセット配置後、ヒートパイプ配置空間層６０４内に、各パネルを連通する線状半導体ヒーター６０３を、直列パネル間は直線敷設し、隣接パネル間は端部パネルの側部でターニング配置させた蛇行施工にして、給電配線により温度コントローラ８００を介してＡＣ電源に接続させる。この後、仕上部材７００を配置してパネルヒータ施工を完了する。【００２４】図４−１のパネルヒータＰＨの配置施工平面パターン（１）は、４畳用キッチン床施工でコントローラ８００で一括して温度制御と電源入り切りするタイプである。
図４−２のパネルヒータＰＨの配置施工平面パターン例（２）は６畳用居間等の床施工で同様にコントローラ８００で一括して温度制御と電源入り切りされるタイプである。
図４−３のパネルヒータＰＨの配置施工平面パターン例（３）は８畳用の居間等の床施工で縦に２グループに分割してコントローラ８００で各グループ単位で温度制御と電源入り切りするタイプである。
図４−４のパネルヒータＰＨの配置施工平面パターン例（４）は６畳用の居間等の床施工で横に２グループに分割してコントローラ８００で各グループ単位で温度制御と電源入り切りするタイプである。
パネルヒータＰＨの隣接間側端は連通接続し、無隣接側端は適宜に封止材で閉塞する。
このように堅牢なパネルヒータを極めて簡単な各種タイプの施工により、省エネルギー化とクリーン暖房化の暖房システムを確立することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２５】    本考案のパネルヒータは、前記にように、良熱伝導性を確保して暖房効率を大幅に向上させる堅牢で簡素な積層構成と、現場での簡易早期施工及び補修作業性の簡便化を実現し、建築コストを大幅に低減し、以って、厳しい規制の中での省エネルギー化とクリーン暖房化を確立したものであり、家屋等の建築物や構築物の暖房システム産業界に多大な貢献をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本考案の実施例１のパネルヒータＰＨを床７００に下施工した例の立体説明図である。
【図２】本考案のパネルヒータの実施例１を示す斜視図（１）と床に施工した場合の施工断面図（２）を示す。
【図３】図１の（２）に示すパネルヒータの施工断面構造の要部拡大説明図である。
【図４−１】パネルヒータＰＨの配置施工平面パターン例（１）である。
【図４−２】パネルヒータＰＨの配置施工平面パターン例（２）である。
【図４−３】パネルヒータＰＨの配置施工平面パターン例（３）である。
【図４−４】パネルヒータＰＨの配置施工平面パターン例（４）である。
【図５−１】特許文献１に紹介のパネルヒータを示す説明図である。
【図５−２】特許文献２に紹介のパネルヒータを示す説明図である。
【図５−３】特許文献３に紹介のパネルヒータを示す説明図である。
【図５−４】特許文献４に紹介のパネルヒータを示す説明図である。
【図の符号の説明】
【００２７】ＰＨ            パネルヒータ
５００          ブリッジ架体
６００          積層構造体
５０１、５０２  係手
５０３          開放端
６０１          多孔軟質樹脂製の断熱層
６０２          アルミ箔被覆の反射層
６０３          線状半導体ヒーター
６０４          ヒートパイプ配置空間層
６０５          遠赤外線放射体
６０６          アルミ製の金属製伝熱層
４００          長尺支持梁（床根太部材等）
７００          仕上部材
８００          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４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図４−４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図５−４】
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