電気式床暖房セットおよびそれを用いた施工された電気式床暖房フロア
【課題】３線式コード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルにおいて、３線式コード状ヒータに疲労断線が生じて異常発熱した場合に、出火に至るのを確実に防止すること。
【解決手段】３線式コード状ヒータとして、通電により発熱する第１と第２の２本のヒータ線と検知線との３線式ヒータを用いる。第１のヒータ線と検知線は第１の被覆樹脂で被覆されており、第２のヒータ線は第１の被覆樹脂の溶融温度よりも高い溶融温度を持つ第２の被覆樹脂で被覆されている。電気式床暖房パネルと床暖房用コントローラを配線キット１で接続する。配線キットには、電気式床暖房パネルに組み込んだ３線式コード状ヒータの第１の被覆樹脂が溶融することにより生じる第１のヒータ線と検知線との短絡により検知線に流れる電流が流れ込む抵抗器と、抵抗器が発熱する熱により溶断する温度ヒューズとからなる抵抗器付き温度ヒューズを備える。
【解決手段】３線式コード状ヒータとして、通電により発熱する第１と第２の２本のヒータ線と検知線との３線式ヒータを用いる。第１のヒータ線と検知線は第１の被覆樹脂で被覆されており、第２のヒータ線は第１の被覆樹脂の溶融温度よりも高い溶融温度を持つ第２の被覆樹脂で被覆されている。電気式床暖房パネルと床暖房用コントローラを配線キット１で接続する。配線キットには、電気式床暖房パネルに組み込んだ３線式コード状ヒータの第１の被覆樹脂が溶融することにより生じる第１のヒータ線と検知線との短絡により検知線に流れる電流が流れ込む抵抗器と、抵抗器が発熱する熱により溶断する温度ヒューズとからなる抵抗器付き温度ヒューズを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質基材の裏面にコード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルと、床暖房用コントローラと、一方端に電気式床暖房パネル側のコネクタに接続するコネクタをまた他方端に床暖房用コントローラに接続する接続端を備えた配線キットと、で構成される電気式床暖房セット、およびそれを用いて施工される電気式床暖房フロアに関する。さらに、そこで用いられる電気式床暖房パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
木質基材の裏面にコード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルの複数枚を電気的に接続しながら床下地面に敷き詰め、床暖房用コントローラを介して電気式床暖房パネルに所要の電力を供給するようにした電気式床暖房フロアは知られている（特許文献１等参照）。床暖房用コントローラには、加熱エリアの特定、通電の開始と停止、定常運転モードでの温度レベル設定、などの機能が備えられ、電気式床暖房フロアの安全性を確保している。
【０００３】
また、木質基材の裏面にコード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルの複数枚を電気的に接続しながら床下地面に敷き詰めると共に、敷き詰めた電気式床暖房パネルと床暖房用コントローラとの間を、一方端に電気式床暖房パネル側のコネクタに接続するコネクタをまた他方端に床暖房用コントローラに接続する接続部を備えた配線キットで接続するようにした電気式床暖房フロアも知られている（特許文献２参照）。このような配線キッドを用いることにより、従来使用していた貼りじまい用ヒーターパネルが不要となり、施工現場での品番の削減、施工時の作業手間の軽減、等の効果がもたらされる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０８２０２号公報
【特許文献２】特開２００５−１０６３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気式床暖房フロアの安全運転は、通常の使用状態では充分に保証されている。しかし、一般に構造部材は、その構造上からくる寿命を当然に有しており、例えば電気式床暖房パネルの場合、１０年程度の長期にわたって継続して使用されると、歩行等による荷重が繰り返し加わることで、内部に組み込んだコード状ヒータにひずみによる応力が繰り返しかかり、その影響で疲労断線が起こる可能性がある。断線すると断線箇所でスパークが発生し、燃焼を起こす恐れがある。
【０００６】
本発明は、上記のように製品寿命を超えたときに起こる可能性のある、コード状ヒータの断線に起因する燃焼等の不都合に対して、安全設計を施した電気式床暖房セット、およびそれを用いて施工される電気式床暖房フロア、並びにそこで用いる電気式床暖房パネル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】
上記の課題を解決する本発明による電気式床暖房セットは、木質基材の裏面にコード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルと、床暖房用コントローラと、一方端に前記電気式床暖房パネル側のコネクタに接続するコネクタをまた他方端に前記床暖房用コントローラに接続する接続端を備えた配線キットと、で構成される電気式床暖房セットであって、前記電気式床暖房パネルに組み込まれるコード状ヒータは、第１と第２の２本のヒータ線と１本の検知線とからなり、前記第１のヒータ線と前記検知線とはそれぞれが第１の被覆樹脂で被覆されており、前記第２のヒータ線は前記第１の被覆樹脂の溶融温度よりも高い溶融温度を持つ第２の被覆樹脂で被覆されている３線式コード状ヒータであり、前記配線キットは、前記電気式床暖房パネルに組み込んだ３線式コード状ヒータの前記第１の被覆樹脂が溶融することにより生じる前記第１のヒータ線と前記検知線との短絡により前記検知線に流れる電流が流れる抵抗器と、前記抵抗器が発熱する熱により溶断する温度ヒューズとからなる抵抗器付き温度ヒューズを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明による電気式床暖房フロアは、上記の電気式床暖房セットを用いて施工された電気式床暖房フロアである。
【０００９】
また、本発明による床暖房パネルは、木質基材の裏面にコード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルであって、前記コード状ヒータは、第１と第２の２本のヒータ線と１本の検知線とからなり、前記第１のヒータ線と前記検知線とはそれぞれが第１の被覆樹脂で被覆されており、前記第２のヒータ線は前記第１の被覆樹脂の溶融温度よりも高い溶融温度を持つ第２の被覆樹脂で被覆されている３線式コード状ヒータであることを特徴とする。
【００１０】
本発明において、床暖房用コントローラは従来の電気式床暖房フロアで用いられているコントローラをそのまま用いることができる。
【００１１】
本発明による電気式床暖房フロアにおいて、通常の使用状態では、前記配線キットに備えた抵抗器付き温度ヒューズには、床暖房用コントローラによって制御された電流が流れており、温度ヒューズが溶断することなく、正常な運転が継続する。
【００１２】
製品寿命を超えた長期の使用等により、電気式床暖房パネルに組み込まれた３線式コード状ヒータに疲労断線等による部分断線等が生じた場合、スパーク等の発生によりその近傍に設定値以上の発熱が生じ、そのまま使用を継続すると発火に至る恐れがある。本発明による電気式床暖房パネルは、発火に至るような危険が生じるのを確実に回避する。
【００１３】
すなわち、本発明による電気式床暖房パネルでは、前記した第１と第２の２本のヒータ線と１本の検知線とからなる固有の構成の３線式コード状ヒータを用いており、第１と第２の２本のヒータ線のいずれかの箇所において断線が生じて設定以上の異常発熱が生じた場合、その発熱により、前記第１のヒータ線と検知線とを被覆している第１の被覆樹脂が溶融する。絶縁層として機能していた第１の被覆樹脂が溶融することにより、第１のヒータ線と検知線が短絡状態となる。
【００１４】
この短絡により検知線に短絡電流が流れ、短絡電流は前記配線キットに組み込んだ抵抗器付き温度ヒューズの抵抗器に流れ込む。それにより抵抗器は発熱し、その熱によって温度ヒューズが溶断する。温度ヒューズの溶断により、床暖房用コントローラから電気式床暖房パネルへの電力の供給は完全に遮断され、それ以降は、３線式コード状ヒータにおける断線箇所においてスパーク等が発生することはなく、燃焼に至るような事態となるのは確実に阻止される。すなわち、本発明による電気式床暖房フロアでは、事故発生時に、確実に安全サイドに導かれる。
【００１５】
本発明による電気式床暖房セットおよび電気式床暖房フロアにおいて、電気式床暖房パネルは１枚であってもよい。しかし、床暖房を行う床面積の広さに応じて、通常は、複数枚の電気式床暖房パネルが用いられる。その場合、本発明の好ましい態様では、前記複数枚の電気式床暖房パネルは、各電気式床暖房パネルに組み込まれた３線式コード状ヒータの２本のヒータ線と１本の検知線のそれぞれがコネクタを介して並列接続された１組以上のグループにグループ化されており、前記配線キットは、前記配線キットは、前記各グループのそれぞれに対応したコネクタと前記抵抗器付き温度ヒューズとを備えるようにされるか、前記各グループのそれぞれに対応したコネクタと１個の前記抵抗器付き温度ヒューズとを備えるようにされる。
【００１６】
このように複数枚の電気式床暖房パネルを適宜の数にグループ化することにより、１枚ごとの電気式床暖房パネルに前記した形態の抵抗器付き温度ヒューズを備える場合と比較して、抵抗器付き温度ヒューズの数を減らすことができ、低コストで電気式床暖房フロアを構築することができる。また、各電気式床暖房パネルは並列接続しているので、いずれの電気式床暖房パネルにおける３線式コード状ヒータにおいて断線による異常発熱が生じても、電気式床暖房フロアは確実に安全サイドに導かれる。
【００１７】
本発明による各電気式床暖房パネルにおいて、３線式コード状ヒータを構成する第１と第２の２本のヒータ線の一方端は電源側に、直接もしくは必要に応じて通常の温度ヒューズを介して電源側に接続し、他方端は互いに接続する構成である。そのために、３線式コード状ヒータの一方端は開放端であってよく、従来のコード状ヒータのように閉ループとなる回路を作る必要がないので、電気式床暖房パネルへのヒータ線の組み込み作業が容易となる。ＮＣ等による配線の自動化も可能となる。さらに、ダイオードも不要となるので、有効ヒータゾーンも大きくなり、電気式床暖房パネル自体の構成も簡素化される。また、３線式コード状ヒータ内で、実質的に平行に走る第１と第２の２本のヒータ線を電流が往復で流れるので、磁界が打ち消し合うようになり、電気式床暖房パネルからの電磁波の発生もカットされる。
【００１８】
本発明による電気式床暖房パネルの全体形状は任意であり、矩形状、長尺状の単位ピースを長手方向に位置をずらしながら雁木状に組み付けた雁木形状、などを例示できる。木質基材の裏面に緩衝材層を貼着した形態であってもよく、この形態の電気式床暖房パネルは、直貼り式の床暖房パネルとして有効に用いられる。
【００１９】
本発明による電気式床暖房フロアは、上記した電気式床暖房パネルの複数枚が実質的に並列接続した状態で床下地面に敷き詰められた構成であり、事故発生時には、短絡が生じた電気式床暖房パネルのみを、それ単独で、新しいものと交換することができる。その際に、配線キットに取り付けた抵抗器付き温度ヒューズを新しいものと付け替えることは当然に必要である。また、前記構成の配線キットを用いることから、従来の電気式床暖房フロアで必要であった、貼りじまい用ヒーターパネルが不要となり、施工現場での品番の削減、施工時の作業手間の軽減、等の効果がもたらされる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、製品寿命を超えたときにあるいは地震のような異常事態が発生したときに起こる可能性のある、３線式コード状ヒータの断線に起因する燃焼等の不都合に対して、信頼度の高い安全設計を施した電気式床暖房フロアが提供される。また、本発明による電気式床暖房パネルは、３線式コード状ヒータを木質基材へ組み込む作業が容易であると共に、それ自体では高価な抵抗器付き温度ヒューズを備える必要がないので、部品数も少なく、低コストでの製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施の形態により説明する。図１（ａ）は電気式床暖房フロアの全体を示す概略図、図１（ｂ）は配線キットの取り付け状態を説明するための図、図２は電気式床暖房パネルの一例を示す図、図３（ａ）（ｂ）は電気式床暖房パネルに組み込む３線式コード状ヒータを説明する図であり、図３（ｃ）はそれを電気式床暖房パネルに組み込んだ状態の配線図である。図４と図５は電気式床暖房パネルに配線キットを取り付けたときの２つの態様を示す図、図６は配線キットの３つの態様を示す図である。図７は電気式床暖房フロアにおける発熱回路を説明する図、図８と図９は発熱回路に断線が発生したときの２つの態様を説明する図である。
【００２２】
最初に、本発明による電気式床暖房フロアＦの全体構成の一例を、その施工手順と共に説明する。この例において、床下地はコンクリートスラブＣであり、後に説明する図２に示す電気式床暖房パネルＡの複数枚が直貼りされる。なお、図２では電気式床暖房パネルＡを雁木形状として示しているが、図１では図示の煩雑さを避けるために単に矩形状に示している。施工に際しては、最初に、壁面に沿ってコード状ヒータを備えない周辺パネルＢを貼り、次に、貼り出し用電気式床暖房パネルＡ１（これは１個のコネクタのみを持つ）を取り付け、以下、必要枚数の電気式床暖房パネルルＡを多段に貼り付ける。その両辺には前記した周辺パネルＢを貼り付ける。なお、この例で、電気式床暖房パネルＡの群は２組にグループ化されており、最下段には、電気式床暖房パネルＡａ、Ａｂが各グループへの電流取り入れ部として配置してある。
【００２３】
前記最下段の２つの電気式床暖房パネルＡａ、Ａｂに対して、後に説明する本発明による配線キット１の２つのコネクタ２、２がそれぞれ接続され、配線キット１のケーブル３の他端側の接続端４が床暖房用コントローラＤに接続される。図１（ｂ）に示すように、配線キット１が配線された領域には、配線キット１のコネクタ２やケーブル３を収容する凹溝６を裏面に形成した第２の周辺パネルＢ１が貼り付けられる。
【００２４】
施工後に、各電気式床暖房パネルＡには、外部からの商用電力が床暖房用コントローラＤおよび配線キット１を介して供給される。床暖房用コントローラＤは、前記特許文献１あるいは２に記載のような従来知られた電気式床暖房フロアで用いられているものであってよく、加熱エリアの特定、通電の開始と停止、定常運転モードでの温度レベル設定、などの機能が備えられる。なお、この配線キット１を用いる施工態様では、従来の電気式床暖房フロアで必要であった、貼りじまい用ヒーターパネルを使用しないので、現場での施工作業が容易となる。
【００２５】
次に、電気式床暖房パネルＡの一例を図２を参照して説明する。この例において、電気式床暖房パネルＡは、図２（ａ）に緩衝材層を除去した状態の背面図に示すように、長尺状の単位ピース３０が長手方向に位置をずらしながら雁木状に組み付けられており、その裏面にはその全面にわたるようにして連続する配線溝３２が形成されている。配線溝３２の中には、図３に示す３線式コード状ヒータ２０が埋め込まれており、３線式コード状ヒータ２０の一方端２０ａは、電源線２０ｂを介して３線式コネクタ３４、３５に電気的に接続している。３線式コード状ヒータ２０の他方端２０ｃには、サーモスタット２８（図３（ｃ）参照）が取り付けられる。なお、前記した貼り出し用電気式床暖房パネルＡ１は一方のコネクタ３４を備えない。
【００２６】
図２で、３６は、各単位ピース３０の裏面に配線溝３２に交差するようにして形成される遮音溝である。また、電気式床暖房パネルＡの裏面には緩衝材層３７が貼り付けられており、この例において緩衝材層３７は、図２（ｂ）に示すように、不織布層３８と樹脂発泡体層３９との２層構成とされている。このような緩衝材層３７を備えることにより、直貼り床材として用いることができる。
【００２７】
次に、３線式コード状ヒータ２０を説明する。図３（ａ）（ｂ）に示すように、３線式コード状ヒータ２０は、第１のヒータ線２１と、第２のヒータ線２２と、銅線のような電気抵抗の小さい線からなる検知線２３とからなる３線式ヒータであり、各線は、ヒータ線の異常発熱等で溶融する非導電性材料からなる被覆樹脂２４、２５、２６でそれぞれ被覆されている。図３（ｂ）に示すように３本の線は寄り合わされて一本の線となり、その全体が図３（ａ）に示すように耐熱ＰＶＣのような断熱性のある非導電性材料からなる被覆材２７により覆われている。
【００２８】
被覆樹脂２４、２５、２６は、ナイロン系樹脂あるいはポリアミド系樹脂のような熱可塑性樹脂である。ただし、第１のヒータ線２１を被覆する第１の被覆樹脂２４と第２のヒータ線２２を被覆する第２の被覆樹脂２５には、溶融温度の異なる樹脂が用いられており、限定されるものではないが、この例で、第１の被覆樹脂２４の溶融温度はほぼ１７０℃程度、第２の被覆樹脂２５の溶融温度はほぼ２２０℃程度である。すなわち、第２のヒータ線２２は第１の被覆樹脂２４の溶融温度よりも高い溶融温度を持つ第２の被覆樹脂２５で被覆されている。また、検知線２３を覆う被覆樹脂２６には、前記した比較して溶融温度の低い第１の被覆樹脂２４と同じ樹脂が用いられている。
【００２９】
これらの被覆樹脂２４、２５、２６は、電気式床暖房フロアＦの通常の運転時ではそのままで存在しており、絶縁材として機能している。しかし、第１のヒータ線２１または第２のヒータ線２２に断線あるいは部分断線等が生じてスパーク等が発生し、溶融温度を超える異常加熱状態が部分的に発生したときには、溶融して絶縁機能を喪失する。
【００３０】
図３（ｃ）に示すように、電気式床暖房パネルＡにおいて、第１のヒータ線２１、第２のヒータ線２２、および検知線２３の一方端は、通常の温度ヒューズ２８ａを介して、前記した３線式コネクタ３４、３５に並列的に接続し、第１のヒータ線２１と第２のヒータ線２２の他方端は、サーモスタット２８を介して互いに接続している。なお、温度ヒューズ２８ａとサーモスタット２８は省略することもできる。
【００３１】
上記した形態の電気式床暖房パネルＡの複数枚がコネクタ３４、３５を介して互いに接続することにより、グループ化された電気式床暖房パネル群ＡＧとされる。電気式床暖房パネル群ＡＧでは、各電気式床暖房パネルＡに組み込まれた３線式コード状ヒータ２０の２本のヒータ線と２１、２２と１本の検知線２３のそれぞれは並列接続されている。なお、図４に示す電気式床暖房パネル群ＡＧは、３枚の電気式床暖房パネルＡで構成されており、上位の電気式床暖房パネルＡは、図１でいう貼り出し用電気式床暖房パネルＡ１に相当し、下段の電気式床暖房パネルＡは電気式床暖房パネルＡａに相当する。何枚の電気式床暖房パネルで電気式床暖房パネル群ＡＧを構成するかは任意である。
【００３２】
電気式床暖房フロアＦを施工するに当たっては、図１に基づき説明したように、電気式床暖房パネル群ＡＧが、周辺パネルＢと共に、床下地面に貼り付けられ、下段の電気式床暖房パネルＡａに対して、図６に示す配線キット１のコネクタ２が接続され、該配線キット１のケーブル３の他端側の接続端４が床暖房用コントローラＤに接続される。その後、第２の周辺パネルＢ１を貼り付けて施工は終了する。なお、接続端４は、ケーブル３の他端側を床暖房用コントローラＤ側に電気的に接続できれば任意の手段でよく、コネクタを用いる態様、電線同士を直接結線できるように床暖房用コントローラＤ側に速結端子台を取り付ける態様、さらには両者の電線同士を直接結線する態様などであってよい。後ろの２者の場合には、ケーブル３の端部が接続端４を構成する。
【００３３】
図６により、配線キット１を詳細に説明する。図６（ａ）に示す配線キット１は、ＶＶＦケーブルを基本構成とするものであり、電気式床暖房パネルＡの３線式コネクタ３５に接続するコネクタ２と、ケーブル線３ａ、３ｂを備える。一方のケーブル３ａは抵抗器付き温度ヒューズ５０を介してコネクタ２に接続しており、他方のケーブル３ｂは直接コネクタ２に接続している。ケーブル線３ａ、３ｂの他方端は、床暖房用コントローラＤに接続し、そこから電源が供給される。
【００３４】
前記抵抗器付き温度ヒューズ５０は、コネクタ２、３５を介して３線式コード状ヒータ２０の前記第２のヒータ線２２に接続する温度ヒューズ５１と、やはりコネクタ２、３５を介して３線式コード状ヒータ２０前記検知線２３に接続する回路５２を備えており、該回路５２の他端は、前記温度ヒューズ５１に近接して設けられる抵抗器５３を介して、前記温度ヒューズ５１とコネクタ２との間で前記ケーブル３ａに接続している。この抵抗器付き温度ヒューズ５０において、電流が抵抗器５３に流れて抵抗器５３が発熱したときに、その熱により温度ヒューズ５１は溶断するように設計されている。この例において、抵抗器５３の抵抗は１５０Ωであり、第１と第２のヒータ線２１、２２の抵抗値よりも低い。また、温度ヒューズ５１は９９℃で溶断するようにされている。
【００３５】
なお、前記他方のケーブル３ｂはコネクタ２、３５を介して３線式コード状ヒータ２０第１のヒータ線２１に接続する。
【００３６】
図５に示す例では、前記電気式床暖房パネル群ＡＧの３組によって暖房面が形成されており、この場合には、図６（ｃ）に示す３つのコネクタ２および抵抗器付き温度ヒューズ５０を備える配線キット１が用いられる。配線キット１の３つのコネクタ２のそれぞれが、各電気式床暖房パネル群ＡＧにおける下段の電気式床暖房パネルＡａ、Ａｂ、Ａｃのコネクタ３５に接続され、該配線キット１のケーブル３の他端側の接続端４が床暖房用コントローラＤに接続される。図６（ｂ）に示す配線キット１は、図１に示したように２組の電気式床暖房パネル群ＡＧで床暖房フロアを構築するときに用いられる。
【００３７】
上記の床暖房フロアにおいて、各電気式床暖房パネルＡが正常に運転している環境では、供給される電力は、高い抵抗値を持つ第１のヒータ線２１と第２のヒータ線２２とを循環するように流れ、その発熱により床暖房が行われる。正常運転での温度制御等は前記した床暖房用コントローラＤにより行われる。正常運転時には前記配線キット１の回路５２および３線式コード状ヒータ２０の検知線２３には電流は流れず、また配線キット１の温度ヒューズ５１を流れる電流は、大きな抵抗値を持つヒータ線の抵抗値に依存する小さな値であり、温度ヒューズ５１が溶断することはない。
【００３８】
図７は、本発明による電気式床暖房フロアＦの発熱回路を示す。図７において、Ａは電気式床暖房パネル、１は配線キット、Ｄは床暖房用コントローラである。また、２０は電気式床暖房パネルに組み込んだ３線式コード状ヒータ、５０は抵抗器付き温度ヒューズを示す。
【００３９】
上記の発熱回路において、製品寿命を超えてもなお継続使用していると、使用者が知らないうちに３線式コード状ヒータ２０を構成する第１のヒータ線２１と第２のヒータ線２２のいずれかに部分断線が生じ、接触抵抗が異常に増加してスパーク等による異常加熱が生じる場合がある。図８は、そのような断線が第１のヒータ線２１において起こった場合の状態を説明している。第１のヒータ線２１のいずれかの箇所Ｐでスパーク等による異常加熱が生じたときに、その箇所の第１の被覆樹脂２４は溶融し、そこに近接する検知線２３を被覆する被覆樹脂２６も溶融する。
【００４０】
双方の被覆樹脂が溶融することにより、図８に領域Ｑで示すように、第１のヒータ線２１と検知線２３とが短絡した状態となり、電流は、その短絡箇所から検知線２３側に流れる。検知線２３に電流が流れることにより、前記のように配線キット１に組み込んだ抵抗器付き温度ヒューズの抵抗器５３は発熱し、その熱によって温度ヒューズ５１は溶断する。温度ヒューズ５１が溶断することより床暖房用コントローラＤから３線式コード状ヒータ２０への電力供給は完全に遮断されるので、断線箇所Ｐでのそれ以上の発熱やスパークは起こらない。それにより、各電気式床暖房パネルＡの裏面に積層した前記した不織布層３８や樹脂発泡体層３９からなる緩衝材層３７が着火するという事態は確実に回避される。
【００４１】
図９は、断線が第２のヒータ線２２において起こった場合の状態を説明している。第２のヒータ線２２のいずれかの箇所Ｐでスパーク等による異常加熱が生じたときに、その箇所の第２の被覆樹脂２５が昇温する。第２の被覆樹脂２５の溶融温度は、第１のヒータ線２１および検知線２３を被覆している第１の被覆樹脂２４、２６の溶融温度よりも高く設定してあるので、第２の被覆樹脂２５が溶融する前に、第１のヒータ線２１および検知線２３を被覆している第１の被覆樹脂２４、２６が溶融する。それにより、図８において説明したと同様に、領域Ｑにおいて、第１のヒータ線２１と検知線２３とが短絡した状態となる。
【００４２】
抵抗器５３の抵抗値は第２のヒータ線２２の抵抗値より低い値に設定してあるので、第１のヒータ線２１と検知線２３との短絡により、検知線２３側により多くの電流が流れるようになり、配線キット１に組み込んだ抵抗器付き温度ヒューズの抵抗器５３は発熱する。それにより、この場合にも、第１のヒータ線２１側で断線が起こった場合と同様に、温度ヒューズ５１は溶断する。
【００４３】
上記したように、本発明による電気式床暖房フロアＦでは、異常時での安全性が確保されることに加え、そこで用いる電気式床暖房パネルＡの木質基材３１の裏面に３線式コード状ヒータ２０を埋め込む作業は、閉ループを作る必要がないので、きわめて容易である。場合によっては、ＮＣによる配線も可能となる。さらに、一本の３線式コード状ヒータ２０内で、実質的に平行に走る第１と第２の２本のヒータ線２１、２２を電流が往復で流れることから磁界が打ち消し合うようになり、電気式床暖房パネルＡからの電磁波の発生もカットされる。また、配線キット１を用いることにより、従来の電気式床暖房フロアで必要であった、貼りじまい用ヒーターパネルが不要となり、現場での施工作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１（ａ）は電気式床暖房フロアの全体を示す概略図、図１（ｂ）は配線キットの取り付け状態を説明するための図。
【図２】電気式床暖房パネルの一例を示す図であり、図２（ａ）は緩衝材層を除去した状態の背面図、図２（ｂ）は断面図。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は電気式床暖房パネルに組み込む３線式コード状ヒータを説明するための図、図３（ｃ）はそれを電気式床暖房パネルに組み込んだ状態の配線図。
【図４】電気式床暖房パネルに配線キットを取り付けたとき状態を説明する図。
【図５】電気式床暖房パネルに配線キットを取り付けたとき他の状態を説明する図。
【図６】図６（ａ）は一つのコネクタを備えた配線キットを説明するための図、図６（ｂ）、図６（ｃ）は２つおよび３つコネクタを備えた配線キットを説明するための図。
【図７】電気式床暖房フロア全体の発熱回路の一例を説明する図。
【図８】発熱回路に異常発熱が生じたときの第１の態様を説明する図。
【図９】発熱回路に異常発熱が生じたときの第２の態様を説明する図。
【符号の説明】
【００４５】
Ａ…電気式床暖房パネル、ＡＧ…グループ化された電気式床暖房パネル群、Ｃ…コンクリートスラブ（床下地）、Ｄ…床暖房用コントローラ、１…配線キット、２…配線キットのコネクタ、３ａ，３ｂ…配線キットのケーブル、４…配線キットの他端側の接続端、２０…３線式コード状ヒータ、２０ｃ…３線式コード状ヒータの自由端、２１…第１のヒータ線、２２…第２のヒータ線、２３…検知線、２４，２６…第１の被覆樹脂、２５…第２の被覆樹脂、２７…被覆材、３０…単位ピース、３１…木質基材、３２…配線溝、３４，３５…電気式床暖房パネルのコネクタ、３６…遮音溝、３７…緩衝材層、５０…抵抗器付き温度ヒューズ、５１…温度ヒューズ、５２…配線キットにおける検知線に接続する回路、５３…抵抗器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質基材の裏面にコード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルと、床暖房用コントローラと、一方端に電気式床暖房パネル側のコネクタに接続するコネクタをまた他方端に床暖房用コントローラに接続する接続端を備えた配線キットと、で構成される電気式床暖房セット、およびそれを用いて施工される電気式床暖房フロアに関する。さらに、そこで用いられる電気式床暖房パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
木質基材の裏面にコード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルの複数枚を電気的に接続しながら床下地面に敷き詰め、床暖房用コントローラを介して電気式床暖房パネルに所要の電力を供給するようにした電気式床暖房フロアは知られている（特許文献１等参照）。床暖房用コントローラには、加熱エリアの特定、通電の開始と停止、定常運転モードでの温度レベル設定、などの機能が備えられ、電気式床暖房フロアの安全性を確保している。
【０００３】
また、木質基材の裏面にコード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルの複数枚を電気的に接続しながら床下地面に敷き詰めると共に、敷き詰めた電気式床暖房パネルと床暖房用コントローラとの間を、一方端に電気式床暖房パネル側のコネクタに接続するコネクタをまた他方端に床暖房用コントローラに接続する接続部を備えた配線キットで接続するようにした電気式床暖房フロアも知られている（特許文献２参照）。このような配線キッドを用いることにより、従来使用していた貼りじまい用ヒーターパネルが不要となり、施工現場での品番の削減、施工時の作業手間の軽減、等の効果がもたらされる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０８２０２号公報
【特許文献２】特開２００５−１０６３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気式床暖房フロアの安全運転は、通常の使用状態では充分に保証されている。しかし、一般に構造部材は、その構造上からくる寿命を当然に有しており、例えば電気式床暖房パネルの場合、１０年程度の長期にわたって継続して使用されると、歩行等による荷重が繰り返し加わることで、内部に組み込んだコード状ヒータにひずみによる応力が繰り返しかかり、その影響で疲労断線が起こる可能性がある。断線すると断線箇所でスパークが発生し、燃焼を起こす恐れがある。
【０００６】
本発明は、上記のように製品寿命を超えたときに起こる可能性のある、コード状ヒータの断線に起因する燃焼等の不都合に対して、安全設計を施した電気式床暖房セット、およびそれを用いて施工される電気式床暖房フロア、並びにそこで用いる電気式床暖房パネル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】
上記の課題を解決する本発明による電気式床暖房セットは、木質基材の裏面にコード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルと、床暖房用コントローラと、一方端に前記電気式床暖房パネル側のコネクタに接続するコネクタをまた他方端に前記床暖房用コントローラに接続する接続端を備えた配線キットと、で構成される電気式床暖房セットであって、前記電気式床暖房パネルに組み込まれるコード状ヒータは、第１と第２の２本のヒータ線と１本の検知線とからなり、前記第１のヒータ線と前記検知線とはそれぞれが第１の被覆樹脂で被覆されており、前記第２のヒータ線は前記第１の被覆樹脂の溶融温度よりも高い溶融温度を持つ第２の被覆樹脂で被覆されている３線式コード状ヒータであり、前記配線キットは、前記電気式床暖房パネルに組み込んだ３線式コード状ヒータの前記第１の被覆樹脂が溶融することにより生じる前記第１のヒータ線と前記検知線との短絡により前記検知線に流れる電流が流れる抵抗器と、前記抵抗器が発熱する熱により溶断する温度ヒューズとからなる抵抗器付き温度ヒューズを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明による電気式床暖房フロアは、上記の電気式床暖房セットを用いて施工された電気式床暖房フロアである。
【０００９】
また、本発明による床暖房パネルは、木質基材の裏面にコード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルであって、前記コード状ヒータは、第１と第２の２本のヒータ線と１本の検知線とからなり、前記第１のヒータ線と前記検知線とはそれぞれが第１の被覆樹脂で被覆されており、前記第２のヒータ線は前記第１の被覆樹脂の溶融温度よりも高い溶融温度を持つ第２の被覆樹脂で被覆されている３線式コード状ヒータであることを特徴とする。
【００１０】
本発明において、床暖房用コントローラは従来の電気式床暖房フロアで用いられているコントローラをそのまま用いることができる。
【００１１】
本発明による電気式床暖房フロアにおいて、通常の使用状態では、前記配線キットに備えた抵抗器付き温度ヒューズには、床暖房用コントローラによって制御された電流が流れており、温度ヒューズが溶断することなく、正常な運転が継続する。
【００１２】
製品寿命を超えた長期の使用等により、電気式床暖房パネルに組み込まれた３線式コード状ヒータに疲労断線等による部分断線等が生じた場合、スパーク等の発生によりその近傍に設定値以上の発熱が生じ、そのまま使用を継続すると発火に至る恐れがある。本発明による電気式床暖房パネルは、発火に至るような危険が生じるのを確実に回避する。
【００１３】
すなわち、本発明による電気式床暖房パネルでは、前記した第１と第２の２本のヒータ線と１本の検知線とからなる固有の構成の３線式コード状ヒータを用いており、第１と第２の２本のヒータ線のいずれかの箇所において断線が生じて設定以上の異常発熱が生じた場合、その発熱により、前記第１のヒータ線と検知線とを被覆している第１の被覆樹脂が溶融する。絶縁層として機能していた第１の被覆樹脂が溶融することにより、第１のヒータ線と検知線が短絡状態となる。
【００１４】
この短絡により検知線に短絡電流が流れ、短絡電流は前記配線キットに組み込んだ抵抗器付き温度ヒューズの抵抗器に流れ込む。それにより抵抗器は発熱し、その熱によって温度ヒューズが溶断する。温度ヒューズの溶断により、床暖房用コントローラから電気式床暖房パネルへの電力の供給は完全に遮断され、それ以降は、３線式コード状ヒータにおける断線箇所においてスパーク等が発生することはなく、燃焼に至るような事態となるのは確実に阻止される。すなわち、本発明による電気式床暖房フロアでは、事故発生時に、確実に安全サイドに導かれる。
【００１５】
本発明による電気式床暖房セットおよび電気式床暖房フロアにおいて、電気式床暖房パネルは１枚であってもよい。しかし、床暖房を行う床面積の広さに応じて、通常は、複数枚の電気式床暖房パネルが用いられる。その場合、本発明の好ましい態様では、前記複数枚の電気式床暖房パネルは、各電気式床暖房パネルに組み込まれた３線式コード状ヒータの２本のヒータ線と１本の検知線のそれぞれがコネクタを介して並列接続された１組以上のグループにグループ化されており、前記配線キットは、前記配線キットは、前記各グループのそれぞれに対応したコネクタと前記抵抗器付き温度ヒューズとを備えるようにされるか、前記各グループのそれぞれに対応したコネクタと１個の前記抵抗器付き温度ヒューズとを備えるようにされる。
【００１６】
このように複数枚の電気式床暖房パネルを適宜の数にグループ化することにより、１枚ごとの電気式床暖房パネルに前記した形態の抵抗器付き温度ヒューズを備える場合と比較して、抵抗器付き温度ヒューズの数を減らすことができ、低コストで電気式床暖房フロアを構築することができる。また、各電気式床暖房パネルは並列接続しているので、いずれの電気式床暖房パネルにおける３線式コード状ヒータにおいて断線による異常発熱が生じても、電気式床暖房フロアは確実に安全サイドに導かれる。
【００１７】
本発明による各電気式床暖房パネルにおいて、３線式コード状ヒータを構成する第１と第２の２本のヒータ線の一方端は電源側に、直接もしくは必要に応じて通常の温度ヒューズを介して電源側に接続し、他方端は互いに接続する構成である。そのために、３線式コード状ヒータの一方端は開放端であってよく、従来のコード状ヒータのように閉ループとなる回路を作る必要がないので、電気式床暖房パネルへのヒータ線の組み込み作業が容易となる。ＮＣ等による配線の自動化も可能となる。さらに、ダイオードも不要となるので、有効ヒータゾーンも大きくなり、電気式床暖房パネル自体の構成も簡素化される。また、３線式コード状ヒータ内で、実質的に平行に走る第１と第２の２本のヒータ線を電流が往復で流れるので、磁界が打ち消し合うようになり、電気式床暖房パネルからの電磁波の発生もカットされる。
【００１８】
本発明による電気式床暖房パネルの全体形状は任意であり、矩形状、長尺状の単位ピースを長手方向に位置をずらしながら雁木状に組み付けた雁木形状、などを例示できる。木質基材の裏面に緩衝材層を貼着した形態であってもよく、この形態の電気式床暖房パネルは、直貼り式の床暖房パネルとして有効に用いられる。
【００１９】
本発明による電気式床暖房フロアは、上記した電気式床暖房パネルの複数枚が実質的に並列接続した状態で床下地面に敷き詰められた構成であり、事故発生時には、短絡が生じた電気式床暖房パネルのみを、それ単独で、新しいものと交換することができる。その際に、配線キットに取り付けた抵抗器付き温度ヒューズを新しいものと付け替えることは当然に必要である。また、前記構成の配線キットを用いることから、従来の電気式床暖房フロアで必要であった、貼りじまい用ヒーターパネルが不要となり、施工現場での品番の削減、施工時の作業手間の軽減、等の効果がもたらされる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、製品寿命を超えたときにあるいは地震のような異常事態が発生したときに起こる可能性のある、３線式コード状ヒータの断線に起因する燃焼等の不都合に対して、信頼度の高い安全設計を施した電気式床暖房フロアが提供される。また、本発明による電気式床暖房パネルは、３線式コード状ヒータを木質基材へ組み込む作業が容易であると共に、それ自体では高価な抵抗器付き温度ヒューズを備える必要がないので、部品数も少なく、低コストでの製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施の形態により説明する。図１（ａ）は電気式床暖房フロアの全体を示す概略図、図１（ｂ）は配線キットの取り付け状態を説明するための図、図２は電気式床暖房パネルの一例を示す図、図３（ａ）（ｂ）は電気式床暖房パネルに組み込む３線式コード状ヒータを説明する図であり、図３（ｃ）はそれを電気式床暖房パネルに組み込んだ状態の配線図である。図４と図５は電気式床暖房パネルに配線キットを取り付けたときの２つの態様を示す図、図６は配線キットの３つの態様を示す図である。図７は電気式床暖房フロアにおける発熱回路を説明する図、図８と図９は発熱回路に断線が発生したときの２つの態様を説明する図である。
【００２２】
最初に、本発明による電気式床暖房フロアＦの全体構成の一例を、その施工手順と共に説明する。この例において、床下地はコンクリートスラブＣであり、後に説明する図２に示す電気式床暖房パネルＡの複数枚が直貼りされる。なお、図２では電気式床暖房パネルＡを雁木形状として示しているが、図１では図示の煩雑さを避けるために単に矩形状に示している。施工に際しては、最初に、壁面に沿ってコード状ヒータを備えない周辺パネルＢを貼り、次に、貼り出し用電気式床暖房パネルＡ１（これは１個のコネクタのみを持つ）を取り付け、以下、必要枚数の電気式床暖房パネルルＡを多段に貼り付ける。その両辺には前記した周辺パネルＢを貼り付ける。なお、この例で、電気式床暖房パネルＡの群は２組にグループ化されており、最下段には、電気式床暖房パネルＡａ、Ａｂが各グループへの電流取り入れ部として配置してある。
【００２３】
前記最下段の２つの電気式床暖房パネルＡａ、Ａｂに対して、後に説明する本発明による配線キット１の２つのコネクタ２、２がそれぞれ接続され、配線キット１のケーブル３の他端側の接続端４が床暖房用コントローラＤに接続される。図１（ｂ）に示すように、配線キット１が配線された領域には、配線キット１のコネクタ２やケーブル３を収容する凹溝６を裏面に形成した第２の周辺パネルＢ１が貼り付けられる。
【００２４】
施工後に、各電気式床暖房パネルＡには、外部からの商用電力が床暖房用コントローラＤおよび配線キット１を介して供給される。床暖房用コントローラＤは、前記特許文献１あるいは２に記載のような従来知られた電気式床暖房フロアで用いられているものであってよく、加熱エリアの特定、通電の開始と停止、定常運転モードでの温度レベル設定、などの機能が備えられる。なお、この配線キット１を用いる施工態様では、従来の電気式床暖房フロアで必要であった、貼りじまい用ヒーターパネルを使用しないので、現場での施工作業が容易となる。
【００２５】
次に、電気式床暖房パネルＡの一例を図２を参照して説明する。この例において、電気式床暖房パネルＡは、図２（ａ）に緩衝材層を除去した状態の背面図に示すように、長尺状の単位ピース３０が長手方向に位置をずらしながら雁木状に組み付けられており、その裏面にはその全面にわたるようにして連続する配線溝３２が形成されている。配線溝３２の中には、図３に示す３線式コード状ヒータ２０が埋め込まれており、３線式コード状ヒータ２０の一方端２０ａは、電源線２０ｂを介して３線式コネクタ３４、３５に電気的に接続している。３線式コード状ヒータ２０の他方端２０ｃには、サーモスタット２８（図３（ｃ）参照）が取り付けられる。なお、前記した貼り出し用電気式床暖房パネルＡ１は一方のコネクタ３４を備えない。
【００２６】
図２で、３６は、各単位ピース３０の裏面に配線溝３２に交差するようにして形成される遮音溝である。また、電気式床暖房パネルＡの裏面には緩衝材層３７が貼り付けられており、この例において緩衝材層３７は、図２（ｂ）に示すように、不織布層３８と樹脂発泡体層３９との２層構成とされている。このような緩衝材層３７を備えることにより、直貼り床材として用いることができる。
【００２７】
次に、３線式コード状ヒータ２０を説明する。図３（ａ）（ｂ）に示すように、３線式コード状ヒータ２０は、第１のヒータ線２１と、第２のヒータ線２２と、銅線のような電気抵抗の小さい線からなる検知線２３とからなる３線式ヒータであり、各線は、ヒータ線の異常発熱等で溶融する非導電性材料からなる被覆樹脂２４、２５、２６でそれぞれ被覆されている。図３（ｂ）に示すように３本の線は寄り合わされて一本の線となり、その全体が図３（ａ）に示すように耐熱ＰＶＣのような断熱性のある非導電性材料からなる被覆材２７により覆われている。
【００２８】
被覆樹脂２４、２５、２６は、ナイロン系樹脂あるいはポリアミド系樹脂のような熱可塑性樹脂である。ただし、第１のヒータ線２１を被覆する第１の被覆樹脂２４と第２のヒータ線２２を被覆する第２の被覆樹脂２５には、溶融温度の異なる樹脂が用いられており、限定されるものではないが、この例で、第１の被覆樹脂２４の溶融温度はほぼ１７０℃程度、第２の被覆樹脂２５の溶融温度はほぼ２２０℃程度である。すなわち、第２のヒータ線２２は第１の被覆樹脂２４の溶融温度よりも高い溶融温度を持つ第２の被覆樹脂２５で被覆されている。また、検知線２３を覆う被覆樹脂２６には、前記した比較して溶融温度の低い第１の被覆樹脂２４と同じ樹脂が用いられている。
【００２９】
これらの被覆樹脂２４、２５、２６は、電気式床暖房フロアＦの通常の運転時ではそのままで存在しており、絶縁材として機能している。しかし、第１のヒータ線２１または第２のヒータ線２２に断線あるいは部分断線等が生じてスパーク等が発生し、溶融温度を超える異常加熱状態が部分的に発生したときには、溶融して絶縁機能を喪失する。
【００３０】
図３（ｃ）に示すように、電気式床暖房パネルＡにおいて、第１のヒータ線２１、第２のヒータ線２２、および検知線２３の一方端は、通常の温度ヒューズ２８ａを介して、前記した３線式コネクタ３４、３５に並列的に接続し、第１のヒータ線２１と第２のヒータ線２２の他方端は、サーモスタット２８を介して互いに接続している。なお、温度ヒューズ２８ａとサーモスタット２８は省略することもできる。
【００３１】
上記した形態の電気式床暖房パネルＡの複数枚がコネクタ３４、３５を介して互いに接続することにより、グループ化された電気式床暖房パネル群ＡＧとされる。電気式床暖房パネル群ＡＧでは、各電気式床暖房パネルＡに組み込まれた３線式コード状ヒータ２０の２本のヒータ線と２１、２２と１本の検知線２３のそれぞれは並列接続されている。なお、図４に示す電気式床暖房パネル群ＡＧは、３枚の電気式床暖房パネルＡで構成されており、上位の電気式床暖房パネルＡは、図１でいう貼り出し用電気式床暖房パネルＡ１に相当し、下段の電気式床暖房パネルＡは電気式床暖房パネルＡａに相当する。何枚の電気式床暖房パネルで電気式床暖房パネル群ＡＧを構成するかは任意である。
【００３２】
電気式床暖房フロアＦを施工するに当たっては、図１に基づき説明したように、電気式床暖房パネル群ＡＧが、周辺パネルＢと共に、床下地面に貼り付けられ、下段の電気式床暖房パネルＡａに対して、図６に示す配線キット１のコネクタ２が接続され、該配線キット１のケーブル３の他端側の接続端４が床暖房用コントローラＤに接続される。その後、第２の周辺パネルＢ１を貼り付けて施工は終了する。なお、接続端４は、ケーブル３の他端側を床暖房用コントローラＤ側に電気的に接続できれば任意の手段でよく、コネクタを用いる態様、電線同士を直接結線できるように床暖房用コントローラＤ側に速結端子台を取り付ける態様、さらには両者の電線同士を直接結線する態様などであってよい。後ろの２者の場合には、ケーブル３の端部が接続端４を構成する。
【００３３】
図６により、配線キット１を詳細に説明する。図６（ａ）に示す配線キット１は、ＶＶＦケーブルを基本構成とするものであり、電気式床暖房パネルＡの３線式コネクタ３５に接続するコネクタ２と、ケーブル線３ａ、３ｂを備える。一方のケーブル３ａは抵抗器付き温度ヒューズ５０を介してコネクタ２に接続しており、他方のケーブル３ｂは直接コネクタ２に接続している。ケーブル線３ａ、３ｂの他方端は、床暖房用コントローラＤに接続し、そこから電源が供給される。
【００３４】
前記抵抗器付き温度ヒューズ５０は、コネクタ２、３５を介して３線式コード状ヒータ２０の前記第２のヒータ線２２に接続する温度ヒューズ５１と、やはりコネクタ２、３５を介して３線式コード状ヒータ２０前記検知線２３に接続する回路５２を備えており、該回路５２の他端は、前記温度ヒューズ５１に近接して設けられる抵抗器５３を介して、前記温度ヒューズ５１とコネクタ２との間で前記ケーブル３ａに接続している。この抵抗器付き温度ヒューズ５０において、電流が抵抗器５３に流れて抵抗器５３が発熱したときに、その熱により温度ヒューズ５１は溶断するように設計されている。この例において、抵抗器５３の抵抗は１５０Ωであり、第１と第２のヒータ線２１、２２の抵抗値よりも低い。また、温度ヒューズ５１は９９℃で溶断するようにされている。
【００３５】
なお、前記他方のケーブル３ｂはコネクタ２、３５を介して３線式コード状ヒータ２０第１のヒータ線２１に接続する。
【００３６】
図５に示す例では、前記電気式床暖房パネル群ＡＧの３組によって暖房面が形成されており、この場合には、図６（ｃ）に示す３つのコネクタ２および抵抗器付き温度ヒューズ５０を備える配線キット１が用いられる。配線キット１の３つのコネクタ２のそれぞれが、各電気式床暖房パネル群ＡＧにおける下段の電気式床暖房パネルＡａ、Ａｂ、Ａｃのコネクタ３５に接続され、該配線キット１のケーブル３の他端側の接続端４が床暖房用コントローラＤに接続される。図６（ｂ）に示す配線キット１は、図１に示したように２組の電気式床暖房パネル群ＡＧで床暖房フロアを構築するときに用いられる。
【００３７】
上記の床暖房フロアにおいて、各電気式床暖房パネルＡが正常に運転している環境では、供給される電力は、高い抵抗値を持つ第１のヒータ線２１と第２のヒータ線２２とを循環するように流れ、その発熱により床暖房が行われる。正常運転での温度制御等は前記した床暖房用コントローラＤにより行われる。正常運転時には前記配線キット１の回路５２および３線式コード状ヒータ２０の検知線２３には電流は流れず、また配線キット１の温度ヒューズ５１を流れる電流は、大きな抵抗値を持つヒータ線の抵抗値に依存する小さな値であり、温度ヒューズ５１が溶断することはない。
【００３８】
図７は、本発明による電気式床暖房フロアＦの発熱回路を示す。図７において、Ａは電気式床暖房パネル、１は配線キット、Ｄは床暖房用コントローラである。また、２０は電気式床暖房パネルに組み込んだ３線式コード状ヒータ、５０は抵抗器付き温度ヒューズを示す。
【００３９】
上記の発熱回路において、製品寿命を超えてもなお継続使用していると、使用者が知らないうちに３線式コード状ヒータ２０を構成する第１のヒータ線２１と第２のヒータ線２２のいずれかに部分断線が生じ、接触抵抗が異常に増加してスパーク等による異常加熱が生じる場合がある。図８は、そのような断線が第１のヒータ線２１において起こった場合の状態を説明している。第１のヒータ線２１のいずれかの箇所Ｐでスパーク等による異常加熱が生じたときに、その箇所の第１の被覆樹脂２４は溶融し、そこに近接する検知線２３を被覆する被覆樹脂２６も溶融する。
【００４０】
双方の被覆樹脂が溶融することにより、図８に領域Ｑで示すように、第１のヒータ線２１と検知線２３とが短絡した状態となり、電流は、その短絡箇所から検知線２３側に流れる。検知線２３に電流が流れることにより、前記のように配線キット１に組み込んだ抵抗器付き温度ヒューズの抵抗器５３は発熱し、その熱によって温度ヒューズ５１は溶断する。温度ヒューズ５１が溶断することより床暖房用コントローラＤから３線式コード状ヒータ２０への電力供給は完全に遮断されるので、断線箇所Ｐでのそれ以上の発熱やスパークは起こらない。それにより、各電気式床暖房パネルＡの裏面に積層した前記した不織布層３８や樹脂発泡体層３９からなる緩衝材層３７が着火するという事態は確実に回避される。
【００４１】
図９は、断線が第２のヒータ線２２において起こった場合の状態を説明している。第２のヒータ線２２のいずれかの箇所Ｐでスパーク等による異常加熱が生じたときに、その箇所の第２の被覆樹脂２５が昇温する。第２の被覆樹脂２５の溶融温度は、第１のヒータ線２１および検知線２３を被覆している第１の被覆樹脂２４、２６の溶融温度よりも高く設定してあるので、第２の被覆樹脂２５が溶融する前に、第１のヒータ線２１および検知線２３を被覆している第１の被覆樹脂２４、２６が溶融する。それにより、図８において説明したと同様に、領域Ｑにおいて、第１のヒータ線２１と検知線２３とが短絡した状態となる。
【００４２】
抵抗器５３の抵抗値は第２のヒータ線２２の抵抗値より低い値に設定してあるので、第１のヒータ線２１と検知線２３との短絡により、検知線２３側により多くの電流が流れるようになり、配線キット１に組み込んだ抵抗器付き温度ヒューズの抵抗器５３は発熱する。それにより、この場合にも、第１のヒータ線２１側で断線が起こった場合と同様に、温度ヒューズ５１は溶断する。
【００４３】
上記したように、本発明による電気式床暖房フロアＦでは、異常時での安全性が確保されることに加え、そこで用いる電気式床暖房パネルＡの木質基材３１の裏面に３線式コード状ヒータ２０を埋め込む作業は、閉ループを作る必要がないので、きわめて容易である。場合によっては、ＮＣによる配線も可能となる。さらに、一本の３線式コード状ヒータ２０内で、実質的に平行に走る第１と第２の２本のヒータ線２１、２２を電流が往復で流れることから磁界が打ち消し合うようになり、電気式床暖房パネルＡからの電磁波の発生もカットされる。また、配線キット１を用いることにより、従来の電気式床暖房フロアで必要であった、貼りじまい用ヒーターパネルが不要となり、現場での施工作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１（ａ）は電気式床暖房フロアの全体を示す概略図、図１（ｂ）は配線キットの取り付け状態を説明するための図。
【図２】電気式床暖房パネルの一例を示す図であり、図２（ａ）は緩衝材層を除去した状態の背面図、図２（ｂ）は断面図。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は電気式床暖房パネルに組み込む３線式コード状ヒータを説明するための図、図３（ｃ）はそれを電気式床暖房パネルに組み込んだ状態の配線図。
【図４】電気式床暖房パネルに配線キットを取り付けたとき状態を説明する図。
【図５】電気式床暖房パネルに配線キットを取り付けたとき他の状態を説明する図。
【図６】図６（ａ）は一つのコネクタを備えた配線キットを説明するための図、図６（ｂ）、図６（ｃ）は２つおよび３つコネクタを備えた配線キットを説明するための図。
【図７】電気式床暖房フロア全体の発熱回路の一例を説明する図。
【図８】発熱回路に異常発熱が生じたときの第１の態様を説明する図。
【図９】発熱回路に異常発熱が生じたときの第２の態様を説明する図。
【符号の説明】
【００４５】
Ａ…電気式床暖房パネル、ＡＧ…グループ化された電気式床暖房パネル群、Ｃ…コンクリートスラブ（床下地）、Ｄ…床暖房用コントローラ、１…配線キット、２…配線キットのコネクタ、３ａ，３ｂ…配線キットのケーブル、４…配線キットの他端側の接続端、２０…３線式コード状ヒータ、２０ｃ…３線式コード状ヒータの自由端、２１…第１のヒータ線、２２…第２のヒータ線、２３…検知線、２４，２６…第１の被覆樹脂、２５…第２の被覆樹脂、２７…被覆材、３０…単位ピース、３１…木質基材、３２…配線溝、３４，３５…電気式床暖房パネルのコネクタ、３６…遮音溝、３７…緩衝材層、５０…抵抗器付き温度ヒューズ、５１…温度ヒューズ、５２…配線キットにおける検知線に接続する回路、５３…抵抗器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質基材の裏面にコード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルと、床暖房用コントローラと、一方端に前記電気式床暖房パネル側のコネクタに接続するコネクタをまた他方端に前記床暖房用コントローラに接続する接続端を備えた配線キットと、で構成される電気式床暖房セットであって、
前記電気式床暖房パネルに組み込まれるコード状ヒータは、第１と第２の２本のヒータ線と１本の検知線とからなり、前記第１のヒータ線と前記検知線とはそれぞれが第１の被覆樹脂で被覆されており、前記第２のヒータ線は前記第１の被覆樹脂の溶融温度よりも高い溶融温度を持つ第２の被覆樹脂で被覆されている３線式コード状ヒータであり、
前記配線キットは、前記電気式床暖房パネルに組み込んだ３線式コード状ヒータの前記第１の被覆樹脂が溶融することにより生じる前記第１のヒータ線と前記検知線との短絡により前記検知線に流れる電流が流れる抵抗器と、前記抵抗器が発熱する熱により溶断する温度ヒューズとからなる抵抗器付き温度ヒューズを備える、
ことを特徴とする電気式床暖房セット。
【請求項２】
複数枚の前記電気式床暖房パネルを備え、前記複数枚の電気式床暖房パネルは、各電気式床暖房パネルに組み込まれた３線式コード状ヒータの２本のヒータ線と１本の検知線のそれぞれがコネクタを介して並列接続された１組以上のグループにグループ化されており、前記配線キットは、前記グループのそれぞれに対応したコネクタと前記抵抗器付き温度ヒューズを備えることを特徴とする請求項１に記載の電気式床暖房セット。
【請求項３】
複数枚の前記電気式床暖房パネルを備え、前記複数枚の電気式床暖房パネルは、各電気式床暖房パネルに組み込まれた３線式コード状ヒータの２本のヒータ線と１本の検知線のそれぞれがコネクタを介して並列接続された１組以上のグループにグループ化されており、前記配線キットは、前記グループのそれぞれに対応したコネクタと１個の前記抵抗器付き温度ヒューズを備えることを特徴とする請求項１に記載の電気式床暖房セット。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電気式床暖房セットにおいて、各電気式床暖房パネルはその木質基材の裏面に緩衝材層が貼着されていることを特徴とする電気式床暖房セット。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電気式床暖房セットを用いて施工された電気式床暖房フロア。
【請求項６】
木質基材の裏面にコード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルであって、前記コード状ヒータは、第１と第２の２本のヒータ線と１本の検知線とからなり、前記第１のヒータ線と前記検知線とはそれぞれが第１の被覆樹脂で被覆されており、前記第２のヒータ線は前記第１の被覆樹脂の溶融温度よりも高い溶融温度を持つ第２の被覆樹脂で被覆されている３線式コード状ヒータであることを特徴とする電気式床暖房パネル。
【請求項７】
前記木質基材の裏面に緩衝材層が貼着されていることを特徴とする請求項６に記載の電気式床暖房パネル。
【請求項１】
木質基材の裏面にコード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルと、床暖房用コントローラと、一方端に前記電気式床暖房パネル側のコネクタに接続するコネクタをまた他方端に前記床暖房用コントローラに接続する接続端を備えた配線キットと、で構成される電気式床暖房セットであって、
前記電気式床暖房パネルに組み込まれるコード状ヒータは、第１と第２の２本のヒータ線と１本の検知線とからなり、前記第１のヒータ線と前記検知線とはそれぞれが第１の被覆樹脂で被覆されており、前記第２のヒータ線は前記第１の被覆樹脂の溶融温度よりも高い溶融温度を持つ第２の被覆樹脂で被覆されている３線式コード状ヒータであり、
前記配線キットは、前記電気式床暖房パネルに組み込んだ３線式コード状ヒータの前記第１の被覆樹脂が溶融することにより生じる前記第１のヒータ線と前記検知線との短絡により前記検知線に流れる電流が流れる抵抗器と、前記抵抗器が発熱する熱により溶断する温度ヒューズとからなる抵抗器付き温度ヒューズを備える、
ことを特徴とする電気式床暖房セット。
【請求項２】
複数枚の前記電気式床暖房パネルを備え、前記複数枚の電気式床暖房パネルは、各電気式床暖房パネルに組み込まれた３線式コード状ヒータの２本のヒータ線と１本の検知線のそれぞれがコネクタを介して並列接続された１組以上のグループにグループ化されており、前記配線キットは、前記グループのそれぞれに対応したコネクタと前記抵抗器付き温度ヒューズを備えることを特徴とする請求項１に記載の電気式床暖房セット。
【請求項３】
複数枚の前記電気式床暖房パネルを備え、前記複数枚の電気式床暖房パネルは、各電気式床暖房パネルに組み込まれた３線式コード状ヒータの２本のヒータ線と１本の検知線のそれぞれがコネクタを介して並列接続された１組以上のグループにグループ化されており、前記配線キットは、前記グループのそれぞれに対応したコネクタと１個の前記抵抗器付き温度ヒューズを備えることを特徴とする請求項１に記載の電気式床暖房セット。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電気式床暖房セットにおいて、各電気式床暖房パネルはその木質基材の裏面に緩衝材層が貼着されていることを特徴とする電気式床暖房セット。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電気式床暖房セットを用いて施工された電気式床暖房フロア。
【請求項６】
木質基材の裏面にコード状ヒータを組み込んだ電気式床暖房パネルであって、前記コード状ヒータは、第１と第２の２本のヒータ線と１本の検知線とからなり、前記第１のヒータ線と前記検知線とはそれぞれが第１の被覆樹脂で被覆されており、前記第２のヒータ線は前記第１の被覆樹脂の溶融温度よりも高い溶融温度を持つ第２の被覆樹脂で被覆されている３線式コード状ヒータであることを特徴とする電気式床暖房パネル。
【請求項７】
前記木質基材の裏面に緩衝材層が貼着されていることを特徴とする請求項６に記載の電気式床暖房パネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−３０８８７（Ｐ２００９−３０８８７Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９５６９０（Ｐ２００７−１９５６９０）
【出願日】平成１９年７月２７日（２００７．７．２７）
【出願人】（００００００４１３）永大産業株式会社 (243)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２７日（２００７．７．２７）
【出願人】（００００００４１３）永大産業株式会社 (243)
【Ｆターム（参考）】
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