JPS5843331A - 床暖房材とその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 従来の住宅の暖房を、熱の伝わり方にもと−づき区分す
ると、下記のように大別される。

（１）対流暖房、（２）輻射暖房、（３）伝導暖房。こ
れらは、いずれも室内用暖房としては一長一短がある。

（１）　！’ｊたとえば温風暖房に代表されるように温
風を室内に吹き込み、室内に対流を起させる方法である
が、熱エネルギーをまず発生させ、これにより空気を加
熱して温風を発生させる間接暖房であるので熱効率の低
下は避けられず、かつ対流のみによって床から天井まで
の温度’ｔ　一定に近づけることは、実際には困難であ
るなどの欠点があった。

（２）は、オンドル、温水式床暖房、パネルヒータのよ
うに、床面から暖める方法であり、室内空間の温度ムラ
がほとんどなく、頭寒足熱の理想的な暖房ではあるが、
温水または燃焼煙を発生させるための設備全必要とした
り、またノＪ？ネルヒータは利用者に硬さを感じさせ疲
労感を与えるなどの問題点があった。

（３）　Ｋは、たとえばストーブが含まれ、燃焼熱を直
接利用できる利点はあるものの、室内空気、　の汚染、
床面と天井との温度差が太きいなどの欠点があった。

一方、理論面か９見た暖房と人間の快適性を考えた場合
、暖かさだけではなく、いくつかの条件が必要とされて
いる。

すなわち、熱的快感に最も重要な条件には、（ａ）温度
、（ｂ）輻射熱、（Ｃ）湿度、（ｄ）風速、（ｅ）座弁
などがあり、人間が暖かいと感するには、特に温度と輻
射熱とのバランスが重要とされている。

上記（２）の場合は、熱線が床面から直接人間の皮膚に
吸収され、人間の体表面を直接暖める暖房のため、我々
が周囲の気温には比較的無関係に暖かさを感することが
でき、この意味で（２）ハ効率の良い暖房と云える。こ
のように従来から実施された暖房の観点のみならず、理
論的な面からも床暖房はその利点が注目され、特に近年
のように省エネルギーを重要視する傾向から床暖房は熱
効率が良く、かつ頭、＄１．．：熱の理想的暖房として
重要性がますます認識されつつある。

しかしながら、従来の床暖房ではノｊネルヒータを床面
に敷いたり、床材料内に面状発熱体を埋め込んでいたの
で、硬い感じや疲労感を使月ｊ者に与えたり、カーペッ
トのクッション性を低下させるなどの欠点が依然として
未解決のまま、であった。

また、クッション性を改善すべく７やネルの上にクッシ
ョン材を敷くと、・母ネルの熱効率が低下する欠点もあ
った。

更に、ｉｅネルヒータを長時間にわたって使用すると自
動温度制御装置が正常に作動しなくなったりするなどの
安全面の欠点も改良策がないままで放置されていた。

このような現状から、クツ７ヨン性があり、かつ安全性
の高い床暖房材の出現が強く要望されていた。

本発明の第１の目的はクッション性を有すると共に、温
度制御装置の作動不良による一トラブルを解消したｉ′
蝉の高い床暖房材を提供することにある。

本発明の第２の目的は構造が簡単で取扱いが便利な暖房
材を提供することにある。

本発明の第３の目的は特別の維持管理を必要とせず、コ
ントロールのスイッチの１人・切」だけで伺時でも使用
できる床暖房打金提供することにある。

本発明の第４の目的は床面への敷設が容易かつ簡単で、
わずかの手間で作業を終了できる床暖房材の使用方法を
提供することにある。

次に図面に示した実施例にもとづき本発明を具体的に説
明する。

第１図は本発明の１実施例を示す断面図であり、床暖房
材１は厚みが約１０〜１５％であり、面状発熱体２０片
面に温度制御用安置装置１１ヲ接着し、この安全装置１
１を覆いつつ面状発熱体２とクッション材３を一体的に
接着せし椋である。面状発熱体２は、総厚みが２〜３％
であり　。

可撓性を有するものであれば適状市販され工いる如何な
る種類でも使用することができる。第２図は本発明にお
いて用いる面状発熱体２の１実施例の概要を示す断面図
であり、第３図は第２図のＡ部分の詳細を示す部分拡大
図である。

すなわち、中心の発熱層４の上下に、ポリ塩化ビニルシ
ート５、ポリエステルフィルム６、アルミニウム箔７、
ポリエステルフィルム８およびポリ塩化ビニルシート９
が、夫々、この順で積層されている。発熱層４は繊維−
織物、たとえばポリエステル繊維織物や木綿織物に炭素
含有導電性樹脂を含浸させて形成されている。この発熱
層４の両側端部には、第４図に示すように電極１０．１
０が設けである。この電極１（ｌは、銅箔または銅の網
線が通常用いられる。アルミニウム箔７は発熱一層４で
発生した熱を均一に拡散する機能を有し、ポリエステル
フィルム６．８はアルミニウム箔７が酸化によって腐食
されることを防止し、更にアルミニウム箔７はポリエス
テルフィルム６、°８と一体と力って気体、特に酸素の
透過性を著るしく低減させる。またポリ塩化ビニルシー
ト５．９は、電気絶縁体としての作用をしている。第５
図は面状発熱体２の他の実施例を示す部分拡大図であり
、炭素含有導電性塗料からなる発熱層４の上下両面にＩ
リエステルフイルム６、アルミニウム箔７およびポリエ
ステルフィルム８を積層し、最外層を？り塩化ビニルシ
ート９でおおっている。すなわち、この面状発熱体は、
発熱層４の上下に／す塩化ビニルシート金積層しない点
で第２図および第３図に示した面状発熱体と異なってい
る。

また発熱層としては、上述のほかに横糸に炭素繊維、縦
糸にポリエステル繊維や木綿などを用いた、いわゆる炭
素繊維織物や、フッ素樹脂中に炭素粉末をねり込んで耐
熱性を向上させた発熱層を用いることもできる。かかる
面状発熱体の一面には、第１図に示したように温度制御
用の安全装置１１が接着されており、この安全装置１１
からはリード線が取出されている。ここで安全装置とは
温度ヒユーズ、過昇防止用素子、および温度制御用素子
を意味口：、本発明においては、温度ヒーーズと過昇防
ｉ゛ニー素子との組合せ、および温度ヒユーズ、過昇防
止用素子および温度制御用素子との組合せの併用で用い
られる。

本発明ではかかる安全装置を用いることによって、従来
のパネルヒータの最大のネックとされていた温制御不良
のトラブルを解決したのである。

温度ヒユーズは面状発熱体が異常に昇温したにもかかわ
らず、他の素子が作動しないとき、通電を遮断するため
に使用し、目的とする通電遮断温度に対応して種々のタ
イプが使用できる。

たとえば１１５℃−０ＦＦタイプが使用される。

過昇防止用素子は、たとえば面状発熱体上に座ふとんな
どを敷いたとき、座ふとんの下に熱がこもって部分的に
異状昇温となることを防止するために使用し、たとえば
７０℃−〇ＦＦタイプのものを使用することにより、部
分的な熱ともりが防止され、半導体素子やバイメタルが
通常では使用され、好ましくは半導体素子が用いられる
。　　　　　・ 、、：・ 温度制御用素＊’転面状発熱体の表面温度を任意の温度
に設定するためのものであり、たとえ　　　　゛ば２０
〜５０℃の範囲で面状発熱体の表面温度を制御すること
ができる。

かかる安全装置の使用個数は任意に選択することができ
るが、一般には温度制御用素子を除き面状発熱体の外形
寸法が増加するにつれて使用個数も増加する。面状発熱
体の外形寸法の変化による安全装置の使用個数の変化の
例を下記第１表に示す。

なお、かかる安全装置のうち、過昇防止素子と温度制御
用素子は、たとえば部屋の壁面に設けたコントローラの
ダイヤルを暖房材を使用する個人差、または暖房材を設
置した場所などに応じて、希望の温度目盛りに合わせる
ことによって制御され、床温度が設定温度範囲内に保持
される。

又、コントロールダイヤルにはタイマーを組込むことも
可能であり、たとえば外出や就寝等の場合に、自動的に
通電をＯＮ、またはＯＦＦさせることができる。

（以下余白） 第　　　　　１　　　　　表 更に本発明では面状発熱体に接着された温度制御用安全
装置を覆いつつ、クッション材を面状発熱体と一体的に
接着せしめである。

つまり、前記第１図に示すように安全装置１１は面状発
熱体２上に接着され、かつクッション材３に埋設された
状態になっている。ここでクッション材３としてはポリ
ウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピ
レンなどの熱可塑性合成樹脂発泡体シートが用いられる
。

これら発泡体シートは前記面状発熱体２にクッション性
を付与すると同時に断熱材としても機能しており、後述
する如く、床材面上に本発明の床暖房材を敷設したとき
に、面状発熱体の硬い感じを除去すると共に熱が床材を
通じて逃げることを防止している。このクッション材−
３の厚みは任意に設定することができるが、通常では快
適なりッション性を面状廃熱体２に付与する目的からし
て、７〜１０％の厚みのものが好ましい。

かかる本発明の床暖房材１によれば面状発熱体２の片面
にクッション材３を面状発熱体２と一体的に接着せしめ
ることによって、従来の面状発熱体の欠点とされていた
使用時の硬さを解消ヶ、３ヵ８□６゜　　、、、、肩、
。

すなわち、後述の如く、住宅の床材上にクッション材を
下にして本発明の床暖房材を敷設し、この上にカーペッ
ト等ヲ弊けば、面状発熱体に一体的に接着せしめたクッ
ション材によってカーペットが本来有するクッション性
を殺すことがなく、快適なりッション性が得ら些、面状
発熱体のみを床材上に敷設し、この上にカーペットを敷
いた場合のように、面状発熱体の硬い感じを人に与える
ことがなくなる。

従って本発明の床暖房材はカーにットヲ敷いた部屋の暖
房材として好適である。

また、本発明では温度ヒユーズ、過昇防止用素子、およ
び温度制御用素子からなる安全装置を用いることによっ
て、従来の床暖房で最大の欠点とされていた温度制御の
閘題を解決することができた。すなわち、本発明では上
記のよ、うな三種の安全装置を用いているので、万一、
温度制御用素子が９．−動しなくなっても過昇防止用素
子が作動しで異状昇温か防止され、更に過昇、□□□−
ｂ：　ｎ’ｓ　Ｌヶ。９ｏ□。＜ｕｉ度ヒユーズが作動
して通電が遮断される。

また、床暖房材上に物を置いた時に生ずる熱のこもりを
防止しつつ、物を置いていない床暖房材の表面温度を希
望する温度範囲に制御することができる。すなわち本発
明では三重の安全対策がとられているので、安全性が極
めて高くなシ、従来のように長時間使用した場合の自動
制御装置の作動不良による異状昇温などのトラブル全完
全に解消できたのである。

また、本発明で用層る面状発熱体は耐薬品性に富んでい
るので、通常の住宅内で使用される薬品や酸化に対して
十分な耐久性を有しておシ、断線もなく、抜群の耐久性
を有しておシ、交流、直流のいずれも使用できる。

更に、本発明の床暖房材では、床面から輻射熱が直接人
体を暖めるので、室温が低くても寒さを感じることがな
い。従って熱効率の高い省エネルギー志向の暖房材であ
シ、室温を高くする必要がないので室内が乾燥せず、柔
かい暖房感が得られる。

特に本発明ではクッション埜が断熱材と１ても作用する
ので床面からの冷気の侵入と暖気の漏出を防止し、熱効
率を更に高めることができる。

更にまた、本発明の床暖房材は加重性にすぐれており、
２０Ｋｐ／ｄまでの耐荷重性を有する。

従って通常の住宅で使用される家具等によって本発明の
床暖房材のクッション性が失なわれたり、暖房機能が低
下したりすることもない。

更に加えて、本発明の床暖房材によ（ば、室内空間の温
度ムラがほとんどなく、竹に床上１５傭位までが暖かく
、頭寒足熱型の理想的な暖房である。

また本発明の床暖房材は総厚みが約ｌθ％程度なので、
床材上に敷設しても室内空間を狭めることがなく、部屋
の面積を最大に利用することができる。かつ、部屋の空
気を汚すこともないので、換気の必要なく、安全、かつ
健康的な暖房材である。

次に、上述した本発明の床暖房材を床材上に敷設する手
順の１例を第６図にもとづき説明する。

第６図は本発明の床暖房材の敷設手順を示す概要図であ
り、まず、たとえば住宅等の建築のとき、照明やコンセ
ント等の配線の際に、床暖房用の電源およびコントロー
ラ１２の配線を行゛なう。

一方、床面にはジヨイントボックス１３を埋設し、部屋
の壁面にはコントローラ１２およびリレ一部１４を埋設
し、このコントローラ１２　ト！Ｊ　Ｌ／一部１４、リ
レ一部１４と各ジヨイントボックス１３間の配線を完了
してお（。

次に、床暖房材１かも発生する熱量が、部屋の外壁や床
、天井、内壁、ガラス窓などから逃げる熱量より大きく
なるように使用する床暖房材１の仕様を決定する。

もちろん、地域による外気温の相違存および部屋の構造
や使用材料の熱−流率の違いなども１１＋１ クッション材３が下面、面状発一体２が上面に。

なるようにして部屋の床面に敷設する。

この床暖房材の敷設にあたっては、１部屋、もしくは１
コントローラに温度制御用素子を組込んだ床暖房材を必
ず１枚使用する必要がある。

第６図において１Ａが温度制御用素子を組込んだ床暖房
材である。　　　　　　− また、この敷設にあたっては、面状発熱体のリード線、
すなわち、前述のように面状発熱体の中心に設けた発熱
層の両側端に設けた電極に連結しであるリード線、およ
び面状発熱体とクッション材との間に介在する安全装置
を連結するリード線の出口側をジヨイントボックスに向
けて床脱層材を床面上にセラトスる。

床材が木質系の場合には両面テープまたは接着剤を用い
て床暖房材を床材に固定する。

また、床材がモルタル等の無機質の場合には、接着剤と
両面テニプの併用で床暖房材を床材に一定する。　　″ □□９．．晶５、。よヨオウ、ゎえ９−−ても良いし、
床面中量も利用頻度の高い部分に　　　　。

のみ床暖房材を敷設しても良い。

通常では部屋の床面積と床暖房材の寸法が必ずしも一致
しないこともあって、後者の方法が採用されることが多
い。

このようにして床暖房材の敷設が完了したのち、床暖房
材の面状発熱体からのＩＪ−−ド線、および前述したよ
うな安全装置からのリード線と、ジヨイントボックス１
３まであらかじめ配線されている電源とを、ジヨイント
ボックス１３内で結線し、ボックス１３にカバーヲスル
。

前記第６図に対応する基本的な結１図を第７なお、第７
図において漏電遮断器゛１６、および過電流遮断器１７
は法令によって取付けが義務づけられている。

結線が終了したのち、床暖房材１が敷設されていない床
面にスペーサ１５を敷（。

このスペーサ１５は、床面に床暖房材１を敷設すること
によって生じた床面の段差をな（丁ために用いるもので
ある。

スペーサ１５は前記クッション材３と′同様な熱可塑性
合成樹脂発泡体シート、またはフェルトシートであり、
床暖房材１を敷設していない床面の形状に２合わせて切
断して使用する。すなわち哀ペーサ１５Ｆｉ床暖房材１
と同一の厚みを有しており、またそのクッション性は床
一層材１のそれと異なっても良いが、クッション性の相
異による異和感ｔなくすためにスペーサ１５と床暖房材
１とは同一のクッション性を有することが好まし６゜ス
ペーサの１例を第８図および第９図の拡大断面図で示す
。第８図ではス扁−サ１５が熱可−性合成樹脂発泡体１
８の表面に厚さ約１．５％のポリ塩化ビニルシート１９
接着して形成されており全体の厚みは約１０％で床暖房
材１の厚みに合わせると共に、シート１９の厚みと発泡
体１８のクッション性および厚みを選択することによっ
て、スペーサ全体のクッション性を床暖房材１のクッシ
ョン性に近づけている。　　　“第９図はスペーサ１５
の他の例を示し、熱性塑性合成樹脂の硬質フオームシー
ト２０と軟質フオームシート２１が一体的に接着されて
おり、とれらシート２０，２１０硬さと、それぞれの厚
み・とによってスに一す１５全体のクッション性を床暖
房材１のそれに近づけである。なお、熱可塑性合成樹脂
発泡体１８．２０および２１としては、前述した本発明
の床暖房材１に用いるクッション−材３の素材から適宜
選択して用いられる。これらスに一すを床面に敷設する
にあたっては、通常、スペ〜゛すの表面に硬質層、裏面
にクッション性の大きい軟質層がくるようにする。かか
るスペーサは前記床暖房材と同様に両面テープまたは接
着剤で床材に固定される。床暖房材と床暖房材、床暖房
材とスペーサ、およびスペーサとスペーサの継ぎ目は、
特別の処置をしなくても良いが、床暖房材やスペーサの
ソリを防止するために継ぎ目をテープで貼り合わせるこ
とが好まし、い。床暖房材とスペーサの敷設が終了した
のちに、床暖房材とスペーサ上にカー（ットを敷き込む
。　　　　　　−：□・ｌｊ□＃’％。

カーにットはあらゆる種類の市販品を使用することがで
きるが、特に毛足の長い物や、純毛製品の使用が好まし
い。感触および暖房効果の点で有利である。

かかる本発明の床暖房材の使用方法によれば、床暖房材
を容易かつ簡単に床面に敷設することができ、わずかの
手間で作業を終了することができる。敷設のための特別
の設備や、熟練度を全く必要としな゛い。

【図面の簡単な説明】

、　　第１図は本発明の床暖房材の１．実施例を示す断
面図、第２図は本発明で用いる面状発熱体の１実施例の
概要を示すｌ断面図、第３図はその部分拡大断面′図、
第４図は本発明で用いる面状発熱体の発熱層と電極の積
層状態を示す説明図、第５図は本発明で用いる面状発熱
体の他の実施例を示す部分拡大断面図、第６図は本発明
の床暖房材の敷設手、順を示す概要図、第７図は第６゛
″°″′ニド謔″“′”““゛ ８図および第　　は本発明において用いるスペーサの実
施例を夫々示す断面図である。 １・・・床暖房材、２・・・面状発熱体、３・・・クッ
ション材、１１・・・温度制御、用安全装置、１２・・
・コントローラ、１３・・・ジョイントデツクス、１５
・・・ス弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照 弁理士　斎　下　和　彦。 図面のｔＰｐｉｃ’τすｔに変更なムＪ第１図 第２図 第７図 特許庁長官殿　“′“１“゛７′“′″口°１１、“１
１作の表示 １１計１５６（１特許　願　第１４１６９０シ；２、発
明の名称 床暖房材とその使用方法 ３、補正をする台 ＝Ｉｉｌ″ＩＪ：の関係　　　　　特許出願人４、代　
理　人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　面状発熱体と該面状発熱体の一面上に固定された
   温度制御用安全装置と、該温度制御用安全装置を覆いつ
   つ該面状発熱体と一体的に接着されたクッション材とか
   らなる床暖房材。 ２、　面状発熱体が発熱層と、該発熱層上に夫々積層し
   た熱可塑性合成樹脂絶縁層と、該絶縁層上に夫々積層し
   た金属箔と、該金属箔上に夫々積層した熱可塑性合成樹
   脂絶縁層とからなる特許請求の範囲第１項記載の床暖房
   材。 ３、　面状鵬熱体が繊維織物に炭素含有導電性樹脂を含
   浸せしめてなる発熱層と、該発熱層上に夫々積層した？
   り塩化ビニルシートと、該ポリ塩化ビニルシート上に夫
   々積層したポリエステルフィルムト、該ポリエステルフ
   ィルム上に夫々積層したアルミニウム箔と、該アルミニ
   ウム箔上に夫々積層したポリエステルフィルムと、該ポ
   リエステルフィルム上に夫々積層したポリ塩化ピ、ニル
   ンートとからなる特許請求の範囲第１項記載の床暖房材
   。 ４、　面状・発熱体が炭素含有導電性塗料層からなる発
   熱層と、該発熱層上に夫々積層したポリエステルフィル
   ム、！：、　該／ジエステルフィルム上に夫々積層した
   アルミニウム箔と、該アルミニウム箔上に夫々積層した
   ポリエステルフィルムと、該ポリエステルフィルム上に
   夫々積層したポリ塩化ビニルシートとからなる特許請求
   の範囲第１項記載の床暖房材。 ５、温度制御用安全装置が温度ヒユーズおよび過昇防止
   用素子の組合せ、および温度ヒユーズ、過昇防止用素子
   および温度制御用素子の組合せの併用である特許請求の
   範囲第１項記載の床暖房材。 ６、　クッション材が熱可塑性合成樹脂発泡体シートで
   ある特許請求の範囲第１項記載の床暖房材。　　　　・ ７、面状発熱体と、該面状発熱体の一面上に固定された
   温度制御用安全装置と、該温度制御用安全装置を覆いつ
   つ該面状発熱体と一体的に接着されたクッション材とか
   らなる床暖房材を、前記クッション材を下にして建造物
   □の床面に敷設し、前記面状発熱体からのリード線と電
   源側配線、および前記温度制御用安全装置からのリード
   線とリレ一部を介するコントローラからの配線全夫々前
   記床面に埋設したジョイントデツクス内において結線し
   、更に前記床暖房材を敷設していない前記床面にスペー
   サを敷設したのちに、前記床暖房材と前記スペーサ上に
   カーペットを敷き、前記コントローラによって前記床暖
   房材の温度を制御する床暖房材の使用方法： ８、　面状発熱体が発熱層と、該発熱層上に夫々積層し
   た熱可塑性合成樹脂絶縁層と、該絶縁層上に夫々積層し
   た金属＠””ｌ’４該金属箔上に夫々積層した熱可塑性
   合成樹脂絶縁層とからなる特許請求の範囲第７項記載の
   床暖房材の使用方法。 ９、　面状発熱体がポリエステル繊維織物ｉＣ炭素、含
   有導電性樹脂を含浸せしめてなる発熱層と、該発熱層上
   に夫々積層したポリ塩化ビニルシー’ｚ＝、該ポリ塩化
   ビニルシート上に夫々積層したポリエステ、ルフイルム
   と、該ポリエステルフィルム上に夫々積層したアルミニ
   ウム箔と、該アルミニウム箔上に夫゛々積層したポリエ
   ステルフィルム上、該ポリエステルフィルム上に夫々積
   層した／　ＩＪ塩化ビニルシートとからなる特許請求の
   範囲第７項艷載の床暖房材の使用方法。 ｌＯ４面状発熱体が炭素含有導電性塗料層からなる発熱
   層と、該発熱層上に夫々積層したポリエステルフイルム
   ト、；ｔＦ／＋Ｊエステルフィルム上に夫々積層したア
   ルミニウム箔と、該アルミニウム箔ｐ’に夫々積層した
   ポリエステルフイルムト、　、７’ｉ＝　＋Ｊエステル
   フィルム上に夫々積層したポリ塩化ビニルシートとから
   なる　　　　゛特許請求の範囲第８項記載の床暖房材の
   使用方法。 １１、　　温度制御用安全装置が温度ヒユーズおよび過
   昇防止用素子の組合す、およ−び温度ヒユーズ、過昇防
   止用素子および温度制御用素子の組合せの゛併用である
   特許請求の範囲第７項記載の床暖房材の使用方法。 １２、　　クッション材が熱可塑性合成樹脂発泡体シー
   トである特許請求の範囲第７項記載の床暖房材の使用方
   法。 １３、　　スペーサが熱可塑性合成樹脂発泡体シート、
   熱可塑性合成樹脂発泡体シートとＩり塩化ビニルシート
   との積層物、またはフェルトシートである特許請求の範
   囲第７項記載の床暖房材の使用方法。 １４、床暖房材およびスペーサを両面接着テープ、また
   は接着剤により前記床面に固定する特許請求の範囲第７
   項記載の床暖房材の使用方法。