抵抗中和面をもつ電気ヒーター
多層形状であり、それでも比較的薄く、フレキシブルなパネルのヒーティングシステムである。このパネルは、第１電気絶縁層、第２電気絶縁層および第３電気絶縁層を含む多くの層を有している。第１導電抵抗層（ヒーター層）は、第１電気絶縁層と第２電気絶縁層の間に挟まれている。第２導電抵抗層（抵抗中和層）は、第２電気絶縁層と第３電気絶縁層の間に挟まれている。ヒーター層は、中和電気接点とライブ電気接点を有している。中和電気接点とライブ電気接点は、パネルで、中和電気接点とライブ電気接点の間に延びるヒーター層の電気抵抗材料によってのみ互いに電気的に接続されている。抵抗中和層は、ヒーター層の中和電気接点と電気的に接続された中和電気接点を有している。抵抗中和層は、第２電気絶縁層によってヒーター層のライブ電気接点から電気的に隔離されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００８年９月１６日に出願された米国仮出願番号６１／０９７，３２３、および２００９年５月８日に出願された米国仮出願番号６１／１７６，７８７で優先権を主張し、全ての目的のために参考としてここに示す。これと同時に出願され、関連する主題である名称の特許出願“ヒーティングシステム”を、全ての目的のために参考としてここに示す。
【０００２】
本発明は、ヒーティングシステムに関するものであり、特に、比較的薄く、フレキシブルな多合板パネルに組込まれ、建築分野の床、壁、あるいは天井など、あるいは非建築分野の鏡、写真フレームなどに組込まれるヒーティングシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
薄いヒーティングシステムは知られている。細いワイヤーを金網マットに織って、バスのない金網ヒーターが作製されている。この金網マットは、ラミネート床の下あるいは下張り床の下に、あるいは非建築環境に取付けられる。しかしながら、これらのマットは、半端な形状の空間に合わせ、そして現地で形を変えることができないので、注文仕様でなくてはならない。このことで、ヒーターとその設置に経費が嵩み、設置時にヒーターレイアウトを変えるのを非常に難しくしている。
【０００４】
ポリマー−ベースのヒーターが、電気抵抗性プラスチックを使用して作製される。この抵抗ヒーターのどちらか一方の面に導電バスを設けて回路が出来上がる。これで、切断可能なヒーティング面ができる。しかしながら、現在入手できる製品は、非常に厚くなっている
【０００５】
導電性インク−ベースのヒーターは、プラスチックシート上に抵抗性インクをプリントして作製される。この抵抗ヒーターのどちらか一方の面に導電バスを設けて回路が出来上がる。次いで、ヒーティングエレメントを保護するために、回路上に第２プラスチックシートを置く。
【０００６】
これで、薄く、フレキシブルで、切断可能なヒーティング面となる。導電性インク−ベースのヒーターは、ラミネート床の下に使用されることが知られており、この場合、ラミネート床は、床板と下張り床の間の空間、あるいは修理の場合には古い床に接触しないでいる。この装置を保護するプラスチックシートの面は、セラミックタイルとの接着性が悪い。
【０００７】
プラスチックシート上に形成されたヒーティングエレメントでは、シートの薄い性状と静電容量により電流リークがある。バスルームやキッチンの床に使用の場合のようにウエットな環境では、この電流リークの大きさは許容出来ないレベルに達することがある。この電流リークをコントロールすることは、ヒーティングエレメントが高湿度あるいは水を受ける使用場所では、特に問題になる。ウエットな使用場所での電流リークの問題は、現在の電気技術および電気なヒーター技術では、解決されていない。
【０００８】
薄いプラスチックシートの損傷は、電流が流れるエレメントの間での電気的短絡となり、
また、高電流により、電気ショック、ヒーティングエレメントあるいはプラスチックシートの過熱といった許容できない事態になる。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する薄く、軽量、フレキシブルな電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、ドライおよびウエットのいずれの表面でも測定した電流リークが５ｍＡ以下、好ましくは２．５ｍＡ以下、さらに好ましくは１．０ｍＡ以下である。
【００１０】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、２５平方フィート以上、好ましくは５０平方フィート以上、さらに好ましくは７５平方フィート以上、さらに好ましくは１００平方フィート以上、さらに好ましくは１２５平方フィート以上、さらに好ましくは１５０平方フィート以上の適用範囲を有し、しかも電気リークの電流値が上記の値である。
【００１１】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、５ｍＡの遮断限界を有する漏電遮断器（ＧＦＣＩ）と組み合わせて使用される。
【００１２】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、電力密度が、約５０，０００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、あるいは約５０００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、あるいは約２５００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、・あるいは約１０００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、あるいは約５００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、あるいは約２５０ワット／ｍ２（ヒーター面積）である。
【００１３】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、電力密度が、約５００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、あるいは約３００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、あるいは約２００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、・あるいは約１５０ワット／ｍ２（ヒーター面積）、あるいは約１００ワット／ｍ２（ヒーター面積）である。
【００１４】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、抵抗エレメントにより発生する局部ヒートフラックスが、偶発的な短絡の場合など極限使用条件で１２．５ｋＷ／／ｍ２以下、好ましくは４．０ｋＷ／／ｍ２以下、より好ましくは２．０ｋＷ／／ｍ２以下に維持されている。
【００１５】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、地面に接続して、偶発的な製品の破壊とこれに続く電流リークの場合にも、使用者を完全に安全にしている。
【００１６】
本発明の別の実施形態では、薄く、軽量、フレキシブルであり、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、ＡＣ電流でもＤＣ電流でも使用できる。
【００１７】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、フレキシブルであり、２０”以下、好ましく１２”以下、さらに好ましく６”以下の径に巻き上げることができる。
【００１８】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、薄く、合計厚さが、１”以下、好ましく０．５”以下、さらに好ましく０．５０”以下、さらに好ましく０．２５”以下、さらに好ましく０．１２５”以下である。
【００１９】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、軽量で、合計製品重量が、３．０＃／ｓｑ．ｆｔ．以下、好ましくは２．０＃／ｓｑ．ｆｔ．以下、さらに好ましくは１．５＃／ｓｑ．ｆｔ．以下、さらに好ましくは１．０＃／ｓｑ．ｆｔ．以下、さらに好ましくは０．５＃／ｓｑ．ｆｔ．以下である。
【００２０】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、薄く、軽量で、ロールに巻き上げでき、そして巻き解いたときに巻き戻しメモリーを持たない。
【００２１】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境にある建築および床張り使用に適する電気ヒーターが提供され、この電気ヒーターは、セラミックタイルおよび自然の石に取付けた場合に、セラミックタイルおよび自然の石との接着強度が５０ｐｓｉ以上、好ましくは１００ｐｓｉ以上、さらに好ましくは１５０ｐｓｉ以上である。
【００２２】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境に適する電気ヒーターが提供され、この電気ヒーターは、鋏やナイフなど商業的に入手できる道具を用いて、現地での切断が容易であり、形を作ることができる。
【００２３】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境にある建築および床張り使用に適する電気ヒーターが提供され、この電気ヒーターは、セメント質材料（薄い硬化モルタルおよびタイルグラウト）による強アルカリ条件に晒されても化学的に安定である。
【００２４】
本発明の別の実施形態の中で、ドライおよびウエットな環境にある建築および床張り使用に適する電気ヒーターが提供され、この電気ヒーターは、セメント質モルタルを含む一般に入手可能な接着材を用いて、コンクリート、合板、ＯＳＢ、セメントボード、石膏ボード、石膏およびセメント質注入下張りなど種々の基材と接合可能である。
【００２５】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境にある建築および床張り使用に適する電気ヒーターが提供され、この電気ヒーターは、機械的な留め具の使用なしに、短時間で設置できる。
【００２６】
発明の実施形態では、ヒーティングシステムは、多層ではあるが、それでも、比較的薄く、フレキシブルなパネルの形で提供される。パネルは、第１電気絶縁層、第２電気絶縁層、および第３の電気絶縁層を含む多層である。第１導電抵抗層は、第１電気絶縁層と第２電気絶縁層に挟まれ、電気絶縁層の１つにプリントされている。第２導電抵抗層は、第２電気絶縁層と第３電気絶縁層に挟まれ、電気絶縁層の１つにプリントされる。
【００２７】
第１導電抵抗層は、第１電気接点〔中和接点（ｎｅｕｔｒａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）〕と第２電気接点〔ライブ接点（ｌｉｖｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）〕を有している。第１電気接点と第２電気接点は、パネルで、第１電気接点と第２電気接点の間に延びる第１導電抵抗層の電気抵抗材料によってのみ互いに電気的に接続されている。第２導電抵抗層は、第１導電抵抗層の第１電気接点と電気的に接続された第１電気接点（中和接点）を有している。第２導電抵抗層は、第２電気絶縁層により、第１導電抵抗層の第２電気接点から電気的に隔離されている。
【００２８】
実施形態では、ヒーティングシステムは、さらに第４電気絶縁層と第３導電抵抗層を有している。第３導電抵抗層は、電気絶縁層の１つにプリントされることなどて、第４電気絶縁層と第１電気絶縁層の間に挟まれており、第１導電抵抗層の第１電気接点と電気的に接続された第１電気接点（中和接点）を有している。また、第３導電抵抗層は、第１電気絶縁層によって、第１電気絶縁層の第２電気接点から電気的に隔離されている。
【００２９】
実施形態では、ヒーティングシステムは、さらに１つの電気接点（グランド接点あるいはアース接点）をもつ少なくとも１つの導電低抵抗層を有している。導電低抵抗層およびその電気接点は、電気絶縁層の１つによって、第１導電抵抗層と第２導電抵抗層から電気的に隔離されている。
【００３０】
実施形態では、ヒーティングシステムは、さらに少なくとも１つの導電抵抗層と重なり合う第４電気絶縁層を有している。
【００３１】
実施形態では、ヒーティングシステムは、さらに第１電気絶縁層と第３電気絶縁層の１つと重なり合うセメント質タイル膜を有している。
【００３２】
実施形態では、ヒーティングシステムは、さらに、第１電気絶縁層と第３電気絶縁層の１つと重なり合い、セメント質タイル膜と重なり合わない基材層を有している。
【００３３】
実施形態では、第２導電抵抗層の抵抗材料は、第１導電抵抗層の抵抗材料より大きな横と縦の寸法を有している。
【００３４】
実施形態では、床は、基板、ヒーティングシステム、および装飾床表面を有している。ヒーティングシステムは、第１電気絶縁層、第２電気絶縁層、第３電気絶縁層、第１電気絶縁層と第２電気絶縁層に挟まれた第１導電抵抗層、第２電気絶縁層と第３電気絶縁層に挟まれた第２導電抵抗層を有している。
【００３５】
第１導電抵抗層は、第１電気接点と第２電気接点を有している。この第１電気接点と第２電気接点は、第１電気接点と第２電気接点の間に延びる第１導電抵抗層の電気抵抗材料でのみ互いに電気的に接続されている。
第２導電抵抗層は、第１導電抵抗層の第１電気接点と電気的に接続された第１電気接点を有している。第２導電抵抗層は、第２電気絶縁層により、第１導電抵抗層の第２電気接点から電気的に隔離されている。
【００３６】
実施形態では、装飾床表面が、ラミネート床材と木材床のいずれかである。
【００３７】
実施形態では、装飾床表面が、セラミックタイルか自然の石である。また、床は、さらに、基板とヒーティングシステムの間に位置する接着材、およびヒーティングシステムとセラミックタイルあるいは自然の石の間に位置するモルタルを有している。
【００３８】
実施形態では、基板が、木材、セメント、リノリウム、セラミックタイルあるいは自然の石、あるいはこれらからの組合わせである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの分解斜視図である。
【図２】図１のヒーティングシステムにおける３つの層の平面図である。
【図３】図１のヒーティングシステムにおける１つの共通の層と２つの追加の層である。
【図４】図１のヒーティングシステムの模式化側面断面図である。
【図５】本発明のヒーティングシステム模式化電気回路図である。
【図６】ヒーティングパネル２２の模式化平面図である。
【図７】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの別の実施形態で、第２抵抗中和面を示す分解斜視図である。
【図８】図７のヒーティングシステムの模式化側面断面図である。
【図９】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの別の実施形態で、グラウンド面を示す模式化側面断面図である。
【図１０】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの別の実施形態で、２つのグラウンド面を示す模式化側面断面図である。
【図１１】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの別の実施形態で、セメント質層を示す模式化側面断面図である。
【図１２】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの別の実施形態で、セメント質層と基材層を示す模式化側面断面図である。
【図１３】図１２の実施形態で、基材層の詳細を示す模式化側面断面図である。
【図１４】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの別の実施形態で、機能材層と自己接着層を示す模式化側面断面図である。
【図１５】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの別の実施形態で、硬質パネルコンポジット質層を示す模式化側面断面図である。
【図１６】本発明のヒーティングシステムを用いた暖房床の模式化側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の実施形態では、図１〜４に説明しているように、ヒーティングシステム２０は、多層であるが、それでも薄く、フレキシブルなパネル２２の形状で提供される。パネル２２は、第１絶縁層２４、第２絶縁層２６、第３絶縁層２８を含む複数の層でなっている。これらの絶縁層は、低誘電率であるポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロンあるいはその他ポリマーなどのポリマーから形成されるのが好ましい。
【００４１】
第１導電抵抗層３０は、第１電気絶縁層２４と第２電気絶縁層２６の間に挟まれている。第２導電抵抗層３２は、第２電気絶縁層２６と第３電気絶縁層２８の間に挟まれている。導電抵抗層３０、３２は、電気抵抗器の機能をして、電流が流れることで熱を発生する。
【００４２】
第１導電抵抗層３０は、第１電気接点（中和接点）３４と第２電気接点（ライブ接点）３６を有している。第１電気接点３４は、バスであり、第２電気絶縁層２６のほとんどの長さに沿って延び、第２電気絶縁層のそれぞれの周縁３８、４０の手前で止まり、第２電気絶縁層の長さ方向の第１周縁４２と平行であるが、内側に間隔を置いている。第２電気接点３６は、バスであり、第２電気絶縁層２６のほとんどの長さに沿って延び、第２電気絶縁層のそれぞれの周縁３８、４０の手前で止まり、第２電気絶縁層の長さ方向の第２周縁４４とは平行であるが、内側に間隔を置いている。第１電気接点３４と第２電気接点３６は、パネル２２で、第１電気接点と第２電気接点の間に延びる第１電気絶縁層３０の電気絶縁材料によってでのみ互いに電気的に接続されている。
【００４３】
実施形態で、第１導電抵抗層３０は、導電性インク−ベースの輻射ヒーターであり、第１電気絶縁層２４あるいは第２電気絶縁層２６にプリントされた複数の導電性インク−ベースの抵抗帯４６である。
【００４４】
いくつかの異なるタイプの導電性インク−ベース輻射ヒーター３０が、商業的に市販されている。 １つのタイプの導電性インク−ベースの輻射ヒーター３０は、種々の抵抗を有する炭素−ベースインクでプリントされる。別のタイプの導電性インク−ベースの輻射ヒーター３０は、種々の抵抗を有する銀を含むインクでプリントされる。また、別の導電性インク−ベースの輻射ヒーター３０は、ポリエステルフィルム上にプリントされた回路である。
【００４５】
第１導電抵抗層３０に好ましい導電性インク−ベース輻射ヒーターは、カレスコ・ノレス社（Ｃａｌｅｓｃｏ Ｎｏｒｒｅｌｓ）〔イリノイ州、エルジン（Ｅｌｇｉｎ）〕から市販されているものと同じである。熱は、ポリマーシートである第１電気絶縁層２４あるいは第２電気絶縁層２６の上にプリントされたインクの抵抗帯４６で供給される。
【００４６】
抵抗帯４６は、公知の方法を用いてポリマーシート２４、２６に配置される。抵抗帯４６を作る１つの技術は、炭素−ベースのインクでプリントすることである。
【００４７】
乾燥して抵抗性の材料を作り、導電性インク−ベース輻射ヒーター３０が曲げられるときに剥がれ落ちないあるいは剥離しないようにポリマーシート２４、２６に密着する導電性インクが選択される。実施形態では、ポリマーシート２４、２６は、ポリエステルで作られている。
【００４８】
第１導電抵抗層３０の電気抵抗帯４６は、互に平行に並べられ、その端部４８、５０が、第１電気絶縁層２４あるいは第２電気絶縁層２６の長さ方向の第１周縁４２および第２周縁４４から離れている。別の実施形態では、電気抵抗帯４６は、互いに十字交差していてもよく、あるいは、曲線その他の非線形形状でもよい。
【００４９】
抵抗帯４６は、図５に示したように、第１電気接点３４と第２電気接点３６である少なくとも２つのバスを用いて電気回路５２をなしている。バス３４、３６は、第１電気絶縁層２４あるいは第２電気絶縁層２６の互いに反対側になる抵抗帯４６のそれぞれの端部４８、５０、あるいはその近くに置かれる。このように、抵抗帯４６は、第１電気接点３４と第２電気接点３６であるバスに、互いに平行にして接続される。
【００５０】
さらに追加のバス５３を、例えば抵抗帯４６の中央部に接続して所望するように加えることができる（図６を参照）。このような追加のバスを用いることで、以下に述べるように寸法を合わせるときにバスの一部を切断して熱を供給しないシート２２の領域を小さくすることができる。
【００５１】
追加のバス５３が使用された場合、中央のバス５３は回路５２のライブ接点Ｌに接続し、そして外側のバス３４、３６は中和接点Ｎに接続する。好ましいバスの例は、銅箔あるいはその他の導電性材料である。実施形態では、バス３４、３６の１端５４を第１電気絶縁層２４あるいは第２電気絶縁層２６の周縁３８に迄延ばし、電気導線としての役割をさせている。
【００５２】
必要により、抵抗帯４６と、第１電気接点３４と第２電気接点３６の間に薄い導電性材料５６を置いて交差させ、両者の間の導電性を良くする。好ましくは、導電性材料は、導電性ポリマーである。有機の導電性ポリマーの一般的なものには、ポリ（アセチレン）、ポリ（ピロール）、ポリ（チオフェン）、ポリ（アニリン）、ポリ（フルオレン）、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリテトラチアフルバレン）、 ポリナフタレン、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、およびポリ（ｐ−フェニレンビニレンである。
【００５３】
第１電気接点３４および第２電気接点３６と導電性材料５６は、第１電気絶縁層２４あるいは第２電気絶縁層２６の、第１導電抵抗層３０が適用されていない方に結合される。
【００５４】
ワイヤーのような電気導線５８は、第１電気接点３４および第２電気接点３６から少なくともパネル２２の周縁３８迄あるいはパネルを超えて延びていてもよい。また、電気導線５８は、第１電気接点３４と第２電気接点３６からの、あるいはワイヤーあるいはバス以外の電気導線からの延長であってもよい。
【００５５】
第２導電抵抗層３２は、第１導電抵抗層３０の第１電気接点３４と電気的に接続されている第１電気接点６０（中和接続）を有している。第２導電抵抗層３２は、第２電気絶縁層２６によって、第１導電抵抗層３０の第２電気接点３６から電気的に隔離されている。第２導電抵抗層３２は、第１導電抵抗層３０と実質同じようにして、プリントされた抵抗帯６１で作られるが、典型的には第１導電抵抗層の抵抗と等しいかあるいはそれより高い抵抗である。第１電気接点６０としてバスの使用、導電性インクの使用、および導電抵抗層と第１電気接点間の導電性材料の使用など他の全ての点で、第１導電抵抗層３０におけると同じである。
【００５６】
図５の電気回路図に示したように、第１導電抵抗層３０の第１電気接点３４および第２導電抵抗層３２の第１電気接点６０は、回路５２の中和接点（ｎｅｕｔｒａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）Ｎに接続され、一方、第１導電抵抗層３０の第２電気接点３６が、電力回路のライブまたはホット接点（ｌｉｖｅ ｏｒ ｈｏｔ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）Ｌに接続されている。この接続で、ビルディングの主電気回路の回路電源から第２電気接点３６を通って、第１導電抵抗層３０に電流が供給され、る。しかしながら、電流は、回路電源から第２導電抵抗層３２には供給されない。
【００５７】
第１導電抵抗層３０から電流のリークがあり、第２導電抵抗層が大きい抵抗を持つことから第２導電抵抗層３２に遮られると、このリーク電流は、中和接点６０に流れて、高電流の漏れや過剰なヒートフラックスを起さない。それ故に、第２導電抵抗層３２は、この場合には抵抗中和面とみなせる。 抵抗中和面３２を使用すると、広範囲の導電性インクを使ってヒーティングエレメントの設計ができる可能性を与えることになり、導電性インクが広範囲の表面抵抗を選択でき、プリント領域を大きくしても、電流リーク対策、火災に対する安全性を同時に満たすことになる。
【００５８】
抵抗中和面３２は、事故による短絡があったときにも、電流のリークを少なくし、パネル２２に過度な熱発生を抑える道具となる。抵抗中和面３２は、第１導電抵抗層３０の上あるいは下に置かれる。抵抗中和面３２は、高電気抵抗の導電性インクで作られる。
【００５９】
炭素粒子で作られた導電インクは、好ましいインクの例である。その他、銀、ニッケル、アルミニウム、炭素、あるいはこれらから２種以上の組合わせた粒子を含む導電性インクがある。抵抗中和帯６１の電気抵抗、幅、厚さ、および長さは、電気的安全性と火災安全性を達成するために特に調整される。火災安全性は、導電性インク抵抗帯６１によって発生する最大ヒートフラックスを、予め定めた限界以下にすることで確保できる。
【００６０】
第１導電抵抗層（ヒーティングエレメント）３０の抵抗帯４６の幅は、プリントされた抵抗中和面３２の抵抗帯６１の幅と同じあるいはそれ以下であることが好ましい。 更に、主回路のプリントされた導電性インクヒーティングエレメント３０は、抵抗中和面３２と重ね合わされ、完全に覆われているのが好ましい。つまり、実施形態では、第１導電抵抗層３０の導電性材料は、第１電気絶縁層２４と第２電気絶縁層２６の間で横と縦の大きさをもち、第２導電抵抗層３２の導電性材料は、第１導電抵抗層の導電性材料と少なくとも同じ横と縦の大きさである。
【００６１】
第１導電抵抗層３０に使用される第１導電抵抗インク、第２導電抵抗層３２に使用される第２導電抵抗インク、第１導電抵抗層（ヒーター）の幅、第２導電抵抗層（中和面）の幅は、ヒーティングシステム２０により発生する最大ヒートフラックスが、隣り合う表面の臨界ヒートフラックス、あるいはヒーティングシステムのどの成分材料の最低ヒートフラックスより小さくするように選ばれる。
【００６２】
このヒーティングシステムがビルディング建築の床材として使用されているときには、電流リークと、事故による短絡を考慮しなくてはならない。抵抗中和面層３２は、ヒーター層３０とほぼ平行に位置する導電性表面である。抵抗中和面は、リーク電流を集め、これを中和ターミナルに流すことができる。
【００６３】
抵抗中和面層３２の相対抵抗値およびヒーター層３０の抵抗値は、抵抗中和面層とヒーター層の間に短絡があった場合に、電流、電力およびヒートフラックスを最少となるように設計される。中和平面層３２が、低表面抵抗値を持つようにすると、電源の近くで短絡が起きると、ヒートフラックスが大きくなる。
【００６４】
ある状況の下では、これは、１つ以上のポリマーフィルムの融解、および／または硬質木材床あるいは木材−ベースの下張り床などの隣接表面の発火により起きる。これらの問題は、ヒーティングシステム２０を、最高ヒートフラックスが、どのヒーター成分の臨界ヒートフラックスよりも、あるいは隣接表面の臨界ヒートフラックスよりも低くなるように設計することにより解決できる。
【００６５】
本発明によれば、抵抗中和面の表面抵抗を、好ましくは１正方形当たり３０オーム以上、より好ましくは１正方形当たり６０オーム以上、さらに好ましくは１正方形当たり１００オーム以上とする。表面抵抗が、最高で１正方形当たり２０００オームの導電性インクが、本発明の抵抗中和面のプリントに有効に使用される。ヒーター上に非常に幅の大きい抵抗中和面をプリントすることが望まれる場合には、最高１正方形当たり２，０００，０００オームの導電性インクを、本発明の抵抗中和面をプリントに使用する。
【００６６】
図１に示したような長方形、あるいは所望する他の形状の周縁をもったフレキシブルなパネル２２が形成される。長方形で形成されると、パネルの適用により種々の大きさにすることができる。例えば、パネルは、幅が１２インチあるいは１８インチ、あるいは１２インチあるいは１８インチの倍数、あるいは幅が２５センチメートル、あるいは２５センチメートルの倍数で提供される。また、パネル２２は、長さが１２インチあるいは１８インチ、あるいは１２インチあるいは１８インチの倍数、あるいは長さが２５センチメートル、あるいは２５センチメートルの倍数で形成される。もちろん、パネル２２の特別の適用によっては、これより小さいあるいは大きいサイズも選ばれる。
【００６７】
実施形態では、図７、８に示したヒーティングシステム２０は、さらに第４電気絶縁層６２と第３導電抵抗層６４を有している。 第３導電抵抗層６４は、第４電気絶縁層６２と第１電気絶縁層２４の間に挟まれ、第１導電抵抗層３０の第１電気接点３４と電気的に接続された第１電気接点６６を有している。第３導電抵抗層６４は、第１電気絶縁層２４によって、第１導電抵抗層３０の第２電気接点３６から電気的に隔離され、抵抗中和面となっている。
【００６８】
第３導電抵抗層６４は、第２導電抵抗層３２と本質的に同じように作製される。第３導電抵抗層６４の使用により、第２導電抵抗層３２と反対方向に流れる電流リークは、第３導電抵抗層が大きな抵抗を持っているので第３導電抵抗層６４によって遮断され、高電流を外に流すことなく中和接点の方に流すことになる。
【００６９】
図９に示した実施形態では、ヒーティングシステム２０は、さらに電気接点７０をもつ少なくとも１つの導電低抵抗層６８（グラウンド面）を有している。導電低抵抗層６８は、銅、銀、アルミニウムなどの高導電性（低電気抵抗性）材料で形成される。導電低抵抗層６８およびその電気接点７０は、第１絶縁層２４、第２絶縁層２６、第３絶縁層２８の１つにより、第１導電抵抗層３０および第２導電抵抗層３２から電気的に隔離されている。
【００７０】
ヒーティングシステム２０は、さらに、導電低抵抗層６８と重なり合う少なくとも１つの第４電気絶縁層７２を有している。電気接点７０は、グラウンド接点Ｇ（図５）に接続され、何らかの電流リークがあったとき、その電流が、導電低抵抗層６８に流れて、直ちにグラウンドに向うようする。導電低抵抗層６８は、第１導電抵抗層３０あるいは第２導電抵抗層３２より実質的に小さい抵抗であるので、導電低抵抗層６８に流れる電流は、非常に大きく、回路５２にある電流ブレーカーや漏電遮断器を落すことになる。
【００７１】
導電低抵抗層６８は、パネル２２層に重大な欠陥が生じてリークして特定パネルの取替えが必要になるような電流を遮断するように設計されている。導電低抵抗層６８は、第１導電抵抗層３０と第２導電抵抗層３２と同様にして、導電抵抗層の１つにインクをプリントして作成される。しかしながら、この層を形成するインクの抵抗は、導電抵抗層に使用されるインクの抵抗よりも遥かに低くなければならない。
【００７２】
また、別に、ポリマーシートにラミネートされた薄い金属箔材料（アルミニウム、銅、銀など）は、導電低抵抗層（グラウンド面）として使用され、地面に接続されて電気的に安全にできる。
【００７３】
導電低抵抗層６８は、設置の特殊性によりパネル２２の第１導電抵抗層３０と第２導電抵抗層３２の上または下のいずれか一側にのみ設ける。あるいは導電低抵抗層６８は、パネル２２の第１導電抵抗層３０と第２導電抵抗層３２の上と下の両側に置いてもよい（図１０）。導電低抵抗層６８は、パネルの全表面を覆う広いシート形状、あるいは電気バスと同様にパネル２２の長さ方向に沿う単一あるいは多数の狭い帯の形状である。
【００７４】
図１１に示した実施形態では、ヒーティングシステム２０は、さらに第１電気絶縁層２４および第２電気絶縁層２８の１つを覆うセメント質タイル膜７４が、接着材７５で保持されている。
【００７５】
好ましいセメント質タイル膜７４は、２００８年３月２３日に発行された米国特許７，３４７，８９５号“フレキシブル水硬性組成物”、ヨーロッパの特許ＥＰ１７９１７９号、および２００６年３月１６日に公開された米国特許出願ＵＳ２００６／００５４０５９号“フレキシブルおよび巻上げ可能なセメント質膜およびその製造方法”に記載され、ここに全ての目的のために参考として挙げる。
【００７６】
フライアッシュを少なくとも５５％含む如何なる水硬性成分も、セメント質タイル膜７４に使用できる。クラスＣの水硬性フライアッシュあるいはその等価物は、最も好ましい水硬性成分である。このタイプのフライアッシュは、石灰濃度の高いフライアッシュで、ある種の石炭の加工工程から得られる。ここに参考で挙げるＡＳＴＭのＣ−６１８には、クラスＣフライアッシュ〔ベイユーアッシュ社（Ｂａｙｏｕ Ａｓｈ Ｉｎｃ．）、ルイジニア州ビッグケイジャン（Ｂｉｇ Ｃａｊｕｎ）〕の特性が記載されている。
【００７７】
このフライアッシュは、水と混合すると、セメントあるいは石膏と同様に硬化する。フライアッシュと組合わせて、高アルミナセメントを含むセメント、無水硫酸カルシウム、硫酸カルシウム半水化物あるいは硫酸カルシウム二水和物を含む硫酸カルシウム、その他水硬性成分、およびそれらの組合わせなど他の水硬性の成分を使用することも考えられる。フライアッシュ混合物の使用も考えられる。
【００７８】
シリカヒューム〔ＳＫＷ・シリシウム・ベカンクー（ＳＫＷ Ｓｉｌｉｃｉｕｍ Ｂｅｃａｎｃｏｕｒ）、カナダ、ケベック州サンローラン（Ｓｔ． Ｌａｕｒｅｎｔ）〕は、別の好ましい材料である。全組成物は、好ましくは水硬性成分が重量で約２５％から約９２．５％である。
【００７９】
ポリマーは、水溶性で、フィルム形成性のポリマーであり、好ましくはラテックスポリマーである。このポリマーは、液体形状でも、あるいは再分散可能な粉体としても使用することができる。特に好ましいラテックスポリマーは、アクリル酸のメチルメタクリレートコポリマー〔フォルトンＶＦ−７７４ポリマー（（Ｆｏｒｔｏｎ ＶＦ ７７４ Ｐｏｌｙｍｅｒ）、ＥＰＳ社（ＥＰＳ Ｉｎｃ．）、イリノイ州メレンゴ（Ｍａｒｅｎｇｏ）〕と酢酸ブチルである。このポリマーは、任意の量で加えられるが、好ましくは乾燥固体ベースで約５％から３５％である。
【００８０】
２つの連結マトリックス構造を形成するには、この組成物に水が存在しなければならない。組成物中の合計の水は、水をシステムに加える時に考慮されなくてはならない。
ラテックスポリマーが、水性懸濁液の形状で供給される場合には、ポリマーの分散に使用されている水は、組成物中の水に包含されなければならない。
【００８１】
混合物を流動性にするのに水は如何なる量であってもよい。好ましくは、組成物中に約５から約３５％の水が使用される。
【００８２】
特定の使用目的に改善するために、セメントあるいはポリマーセメント用の周知の添加物が、この発明のいずれの実施形態においても有用である。種々の理由から、フィラーが加えられる。拡張パーライト、その他拡張材料、ガラス、セラミック、プラスチックミクロスフェアなどの軽量フィラーを加えると、この組成物および最終製品をより軽量にすることができる。ミクロスフェアは、組成物中に入れられるとガスを小さな泡状にカプセル化することでその密度を下げ、全製品の重量を減らす。発泡剤は、従来からの量で使用して、製品の密度を下げるに有用である。
【００８３】
従来からの無機フィラーおよび骨材は、コストを下げ、収縮クラッキングを少なくするに有用である。典型的なフィラーには、砂、タルク、雲母、炭酸カルシウム、焼成クレイ、軽石、粉砕あるいは拡張パーライト、火山灰、稲藁灰、珪藻土、スラグ、メタカオリン、およびその他ポゾラン材がある。これら材料の量は、強度などの性状が損なわれる点を超えないようにすべきである。非常に薄い膜あるいは下塗りで適用するときには、砂やミクロスフェアのような非常に小さいフィラーが好ましい。
【００８４】
仕上がったセメント質タイル膜７４組成物の色を変えるために、着色剤が任意に加えられる。フライアッシュは典型的に灰色であり、クラスＣのフライアッシュは、クラスＦのフライアッシュより通常軽い。組成物と一緒にできる如何なる染料あるいは顔料も使用し得る。二酸化チタンは、任意に白くするのに使用される。好ましい着色剤は、ケンタッキー州シンチアナ（Ｃｙｎｔｈｉａｎａ）のソリューションディスパージョン社（Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓ）から市販されているアジャック・ブラック（Ａｊａｃｋ Ｂｌａｃｋ）がある。
【００８５】
水硬性成分の硬化時間を加速あるいは遅延させる硬化コントロール剤は、これら組成物において使用が考えられる。硬化コントロール剤の正確な量は、使用される水硬性成分と、硬化時間を変える程度に依って変わる。
【００８６】
補強材は、セメント質タイル膜７４に加えられて強度を高めることができる。任意に、組成物にファイバーまたはメッシュを加えることができる。鉄鋼ファイバー、ポリプロピレン、ポリビニルアルコールなどのプラスチックファイバー、およびガラスファイバーが推奨されるが、補強材の範囲はここで限定されない。
【００８７】
高流動化剤は、水硬性スラリーの流動性を改善することが知られている。高流動化剤は、溶液中の分子を分散して互いに動き易くし、スラリー全体の流動性を改善する。ポリカルボキシレート、スルホン化メラミン、スルホン化ナフタリンが、高流動化剤として知られている。好ましい高流動化剤には、マサチューセッツ州ケンブリッジ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ）のグレース・コンストラクション・プロダクツ社（Ｇｒａｃｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）からのＡＤＶＡ・キャスト（ＡＤＶＡ Ｃａｓｔ）、ジョージア州セダータウン（Ｃｅｄａｒｔｏｗｎ）のゲオ・スペシャリティ・ケミカルス社（Ｇｅｏ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）のＧＷ・スーパープラスチサイザー（ＧＷ Ｓｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ）がある。これらの材料を添加することで、施工者が、特別の適用に対してスラリーの流動性を調整できる。
【００８８】
収縮減少剤は、セメント質タイル膜７４のコーティングが乾燥したときに、プラスチック収縮クラッキングを減らすようにする。収縮減少剤は、一般に、表面張力を変えるように機能して、スラリーが乾燥する時に流れる。グリコール類は、好ましい収縮減少剤である。
【００８９】
実施形態では、ヒーティングシステム２０は、さらに、第１電気絶縁層２４と第３電気絶縁層２８の、セメント質タイル膜７４によって覆われていない方の１つを覆う基材層７６を有している。
【００９０】
ヒーティングシステム２０のための好ましい基材層７６は、少なくとも１つの第１スパンボンド薄片７８（図１３）である。 第１スパンボンド薄片７８は、任意にヒーティングシステムパネル２２に直接接合される。別の実施形態では、任意な溶融成型薄片８０が、水あるいは他の液体が基材層７６を通って水あるいは他の液体が流れるのを抑えるに加え、液体が基材層７６を通って移動するのを抑えている。第１スパンボンド薄片７８は、溶融成型薄片８０の上面に配置され、基材層７６の少なくとも１つ面を多孔性にしている。スパンボンド材料が多孔性であることで、パネルをタイル床に使用したときに、モルタルの透過性と吸収性を高めることができる。大きなファイバーをモルタルの硬いマトリックスに組み入れると、強い結合ができる。
【００９１】
任意に、第２スパンボンド薄片８２が、第１スパンボンド薄片７８とは反対側表面の溶融成型薄片８０上に存在する。 この実施形態では、溶融成型薄片８０が、第１スパンボンド薄片７８と第２スパンボンド薄片８２の間に挟まれている。この実施形態は、両側に同じ表面を持っていて、どちらの面にヒーターパネル２２を施すか、どちらの面を新しい装飾床張りあるいは他の表面とするかは問題にならないという長所がある。
【００９２】
第１スパンボンド薄片７８、溶融成型薄片８０および第２スパンボンド薄片８２の薄片は、任意に適切な手段によって互いに接合される。三層合板あるいはこのタイプは、ジョージア州ロスウェル（Ｒｏｓｗｅｌｌ）のキンバリー・クラーク社（Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａｒｋ）によるＳ−Ｍ−Ｓラミネート（Ｓ−Ｍ−Ｓ ｌａｍｉｎａｔｅ）として入手できる。この製品はポリプロピレンファイバーで作られている。
【００９３】
液体に対して障壁を設けているが、この材料は通気性であり、水蒸気が通り抜けることができる。最終の適用と仕上がりの必要から、特別の適用にはその他の薄片がよりふさわしいことがある。ここに参考に挙げる米国特許４，０４１，２０３号では、Ｓ−Ｍ−Ｓラミネートと、その作成方法を充分記載している。
【００９４】
ヒーティングシステムのまた別の実施形態を、図１４に示している。 この実施形態では、上記したような多層であり、単一機能あるいは多機能の新しい機能材層８４が、接着層８６によってパネル２２６に接着されている。
【００９５】
例えば、機能材層８４は、音抑制材料であり、断熱材料であり、電気絶縁材料であり、防水性材料であり、耐クラック材料であることができる。さらに、この機能材層８４は、個々の特性をもつ成分の層により１つ以上の特性を与えてもよく、あるいは、１つ以上の特性を単一の層で与えてもよい。
【００９６】
機能材層８４となり得る成分の例として、音、特に衝撃音を抑える特性は、低密度フォーム、ゴムあるいはプラスチックの層で達成できる。パネル２２に機能材層８４を保持する接着層８６は、感圧性接着トランスファーテープ、感圧両面接着テープ、あるいはスプレーまたは液体接着材がある。
【００９７】
耐クラック分裂性および防水性を高めようとするには、両面接着テープの使用が好ましい。断熱および／または電気的な絶縁がなされる低密度発泡体には、３Ｍポリエチレンフォームテープ４４６２あるいは４４６６などのポリエチレンフォーム、３Ｍウレタンフォームテープ４００４あるいは４００８などのポリウレタンフォーム、３Ｍポリビニルフォームテープ４４０８あるいは４４１６などのポリビニルフォーム、インターナショナル・テープ社（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔａｐｅ Ｃｏｍｐａｎｙ）のポリエチレンフォームテープ３１６あるいは３３２などのエチレン−酢酸ビニルフォーム、３Ｍ―ＶＨＢ−４９４１閉鎖セルアクリルフォームテープ群などのアクリルフォーム、パーマセル（Ｐｅｒｍａｃｅｌ）−ＥＥ１０１０閉鎖セルＥＰＤＭフォームテープなどのＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン・モノマー）フォーム、サン・ゴバン（Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ）５１２ＡＶ．０６２および５１２ＡＦ．０９４フォームテープなどのシリコーンフォーム、がある。
【００９８】
ラバーフォームには、３Ｍ−５００インパクトストリッピングテープと５１０−ステンシルテープがある。エラストマーフォームには、３Ｍ−４９２１エラストメリックフォームテープとエイブリー・デニスン（Ａｖｅｒｙ Ｄｅｎｎｉｓｏｎ）ＸＨＡ−９５００フォームテープがある。ラバーあるいはリサイクルラバーシートは、アモリウム・インダストリー・ソリューションズ社（Ａｍｏｒｉｍ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）あるいはＩＲＰインダストリー・ラバー（ＩＲＰ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｒｕｂｂｅｒ）社から入手できる。
【００９９】
接着層８８と剥離シート９０の使用で、パネル２２を、剥がしてくっ付けるという性状で所望の基板表面に自己接着できるようにしている。これにより、施工者は、パネルを、接着材を混合して適用することなしに、接着材がパネルを充分に覆い、正しい量で適用されて速やかに所定の場所に設置できるようになる。
【０１００】
本発明のさらに別の実施形態を、図１５に示している。図１５では、図１４で記載した（剥離シート９０以外の）全ての層を有している。さらに、この実施形態は、硬いパネル複合層９２を有している。これによりヒーティングシステム２０は、床、壁、天井および建物の他の構造成分と組合わせることができる。
【０１０１】
この硬いパネル複合層９２は、メッシュで補強されたセメントボード、ファイバー強化セメントボード、石膏パネル、石膏ファイバーパネル、合板、配向性ストランドボード、あるいはその他タイプの木材ベースパネル、およびその他硬質パネル複合物がある。このパネル厚さは、０．１２５〜１０インチ、好ましくは０．２５０〜２インチ、そして最も好ましくは０．２５０〜１インチの範囲である。
【０１０２】
図１６に示す実施形態では、床９４は、基板９６、ヒーティングシステム２０、および装飾床表面９８がある。ヒーティングシステム２０は、上記したようなものである。 装飾床表面９８は、ラミネート床、木製床、セラミックタイル、あるいは自然な石であることができる。
【０１０３】
床は、さらに、基板９６とヒーティングシステム２０の間に位置した接着材１００、ヒーティングシステムとセラミックタイルあるいは自然の石との間にモルタル１０２がある。基板９６は、木材、セメント、リノリウム、セラミックタイル、自然の石、あるいはこれらからの組合せである。
【０１０４】
ヒーティングシステム２０は、ある標準サイズで作製されと考えられる。入手できる最大のサイズより大きな領域に対しては、２つ以上のパネル２２を互いに取付け可能であり、１つのヒーターからのライブバス接点３６が、１つ以上の隣接したパネルのライブバス接点に電流を流す。それぞれの中和接点３４、６０は、同様に互いに電気的に接続される。この技術により、実質的に如何なる大きさの部屋にでも暖房表面を作ることができる。
【０１０５】
このヒーターの利点は、この床材が設置される現地で切断でき、形を変えられることである。 ヒーティングシステム２０のパネル２２は、如何なる形にも合うように切り落とすことができ、注文仕様である必要がない。ヒーターは、設置時に、例えば、ヒーティングやクーリングのベント、配管設備、種々の形の備え付けキャビネットなどに合うように、ヒーターを切断できる。
【０１０６】
ヒーティング帯４６のあるものは、熱を出さないものであることがあるが、切断していないヒーティング帯が、隣接した表面を暖め続ける。特別の設置要件に合せるためにパネル２２を切断する必要がある場合、この実施形態では、抵抗帯が互いに間隔を置いて平行になっており、パネルは、抵抗帯４６と平行な（図６のライン１０４のような）ラインに沿って切ることができる。この場合、バス３４、３６の２つの露出部分は、絶縁テープ、液体の非導電性ポリマー、あるいは電気絶縁のその他の既知方法でパネルの切断端部から絶縁、分離する必要性が生じる。設置の大きさにより、パネル２２の長さ方向に切断（抵抗帯４６の全てが切断される）が必要なときには、切断抵抗帯の多数の露出端部を電気的に絶縁するのを避けるために、狭く組立てたパネルを入手する、あるいは床下のヒーターを設ける領域を限定するのが好ましい。パネル２２は、並列接続（図５参照）で回路を接続しているので、必要により追加のパネルを加えることができる。
【０１０７】
ここに記載した組合せ以外に、上記とは異なる種々の層を用いて、パネル２２に多くの変化をもたらすことができる。単一のヒーティング層３０と抵抗中和面３２層を用いた層のみを示したが、上記とは異なる他の層を組合せることで、所望する機能を有する特別のパネルができる。
【０１０８】
抵抗中和面をもつヒーターの特別の実施形態を示し、記載したが、熟練した当業者であれば、広く本発明を逸脱することなく、これを変更、修正できる。特別の断りのない限り、ここに明らかにした任意な層は、他の任意な層と共に使用されてもよい。
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００８年９月１６日に出願された米国仮出願番号６１／０９７，３２３、および２００９年５月８日に出願された米国仮出願番号６１／１７６，７８７で優先権を主張し、全ての目的のために参考としてここに示す。これと同時に出願され、関連する主題である名称の特許出願“ヒーティングシステム”を、全ての目的のために参考としてここに示す。
【０００２】
本発明は、ヒーティングシステムに関するものであり、特に、比較的薄く、フレキシブルな多合板パネルに組込まれ、建築分野の床、壁、あるいは天井など、あるいは非建築分野の鏡、写真フレームなどに組込まれるヒーティングシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
薄いヒーティングシステムは知られている。細いワイヤーを金網マットに織って、バスのない金網ヒーターが作製されている。この金網マットは、ラミネート床の下あるいは下張り床の下に、あるいは非建築環境に取付けられる。しかしながら、これらのマットは、半端な形状の空間に合わせ、そして現地で形を変えることができないので、注文仕様でなくてはならない。このことで、ヒーターとその設置に経費が嵩み、設置時にヒーターレイアウトを変えるのを非常に難しくしている。
【０００４】
ポリマー−ベースのヒーターが、電気抵抗性プラスチックを使用して作製される。この抵抗ヒーターのどちらか一方の面に導電バスを設けて回路が出来上がる。これで、切断可能なヒーティング面ができる。しかしながら、現在入手できる製品は、非常に厚くなっている
【０００５】
導電性インク−ベースのヒーターは、プラスチックシート上に抵抗性インクをプリントして作製される。この抵抗ヒーターのどちらか一方の面に導電バスを設けて回路が出来上がる。次いで、ヒーティングエレメントを保護するために、回路上に第２プラスチックシートを置く。
【０００６】
これで、薄く、フレキシブルで、切断可能なヒーティング面となる。導電性インク−ベースのヒーターは、ラミネート床の下に使用されることが知られており、この場合、ラミネート床は、床板と下張り床の間の空間、あるいは修理の場合には古い床に接触しないでいる。この装置を保護するプラスチックシートの面は、セラミックタイルとの接着性が悪い。
【０００７】
プラスチックシート上に形成されたヒーティングエレメントでは、シートの薄い性状と静電容量により電流リークがある。バスルームやキッチンの床に使用の場合のようにウエットな環境では、この電流リークの大きさは許容出来ないレベルに達することがある。この電流リークをコントロールすることは、ヒーティングエレメントが高湿度あるいは水を受ける使用場所では、特に問題になる。ウエットな使用場所での電流リークの問題は、現在の電気技術および電気なヒーター技術では、解決されていない。
【０００８】
薄いプラスチックシートの損傷は、電流が流れるエレメントの間での電気的短絡となり、
また、高電流により、電気ショック、ヒーティングエレメントあるいはプラスチックシートの過熱といった許容できない事態になる。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する薄く、軽量、フレキシブルな電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、ドライおよびウエットのいずれの表面でも測定した電流リークが５ｍＡ以下、好ましくは２．５ｍＡ以下、さらに好ましくは１．０ｍＡ以下である。
【００１０】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、２５平方フィート以上、好ましくは５０平方フィート以上、さらに好ましくは７５平方フィート以上、さらに好ましくは１００平方フィート以上、さらに好ましくは１２５平方フィート以上、さらに好ましくは１５０平方フィート以上の適用範囲を有し、しかも電気リークの電流値が上記の値である。
【００１１】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、５ｍＡの遮断限界を有する漏電遮断器（ＧＦＣＩ）と組み合わせて使用される。
【００１２】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、電力密度が、約５０，０００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、あるいは約５０００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、あるいは約２５００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、・あるいは約１０００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、あるいは約５００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、あるいは約２５０ワット／ｍ２（ヒーター面積）である。
【００１３】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、電力密度が、約５００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、あるいは約３００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、あるいは約２００ワット／ｍ２（ヒーター面積）、・あるいは約１５０ワット／ｍ２（ヒーター面積）、あるいは約１００ワット／ｍ２（ヒーター面積）である。
【００１４】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、抵抗エレメントにより発生する局部ヒートフラックスが、偶発的な短絡の場合など極限使用条件で１２．５ｋＷ／／ｍ２以下、好ましくは４．０ｋＷ／／ｍ２以下、より好ましくは２．０ｋＷ／／ｍ２以下に維持されている。
【００１５】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、地面に接続して、偶発的な製品の破壊とこれに続く電流リークの場合にも、使用者を完全に安全にしている。
【００１６】
本発明の別の実施形態では、薄く、軽量、フレキシブルであり、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、ＡＣ電流でもＤＣ電流でも使用できる。
【００１７】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、フレキシブルであり、２０”以下、好ましく１２”以下、さらに好ましく６”以下の径に巻き上げることができる。
【００１８】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、薄く、合計厚さが、１”以下、好ましく０．５”以下、さらに好ましく０．５０”以下、さらに好ましく０．２５”以下、さらに好ましく０．１２５”以下である。
【００１９】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、軽量で、合計製品重量が、３．０＃／ｓｑ．ｆｔ．以下、好ましくは２．０＃／ｓｑ．ｆｔ．以下、さらに好ましくは１．５＃／ｓｑ．ｆｔ．以下、さらに好ましくは１．０＃／ｓｑ．ｆｔ．以下、さらに好ましくは０．５＃／ｓｑ．ｆｔ．以下である。
【００２０】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境での使用に適する電気ヒーターが提供される。この電気ヒーターは、薄く、軽量で、ロールに巻き上げでき、そして巻き解いたときに巻き戻しメモリーを持たない。
【００２１】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境にある建築および床張り使用に適する電気ヒーターが提供され、この電気ヒーターは、セラミックタイルおよび自然の石に取付けた場合に、セラミックタイルおよび自然の石との接着強度が５０ｐｓｉ以上、好ましくは１００ｐｓｉ以上、さらに好ましくは１５０ｐｓｉ以上である。
【００２２】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境に適する電気ヒーターが提供され、この電気ヒーターは、鋏やナイフなど商業的に入手できる道具を用いて、現地での切断が容易であり、形を作ることができる。
【００２３】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境にある建築および床張り使用に適する電気ヒーターが提供され、この電気ヒーターは、セメント質材料（薄い硬化モルタルおよびタイルグラウト）による強アルカリ条件に晒されても化学的に安定である。
【００２４】
本発明の別の実施形態の中で、ドライおよびウエットな環境にある建築および床張り使用に適する電気ヒーターが提供され、この電気ヒーターは、セメント質モルタルを含む一般に入手可能な接着材を用いて、コンクリート、合板、ＯＳＢ、セメントボード、石膏ボード、石膏およびセメント質注入下張りなど種々の基材と接合可能である。
【００２５】
本発明の別の実施形態では、ドライおよびウエットな環境にある建築および床張り使用に適する電気ヒーターが提供され、この電気ヒーターは、機械的な留め具の使用なしに、短時間で設置できる。
【００２６】
発明の実施形態では、ヒーティングシステムは、多層ではあるが、それでも、比較的薄く、フレキシブルなパネルの形で提供される。パネルは、第１電気絶縁層、第２電気絶縁層、および第３の電気絶縁層を含む多層である。第１導電抵抗層は、第１電気絶縁層と第２電気絶縁層に挟まれ、電気絶縁層の１つにプリントされている。第２導電抵抗層は、第２電気絶縁層と第３電気絶縁層に挟まれ、電気絶縁層の１つにプリントされる。
【００２７】
第１導電抵抗層は、第１電気接点〔中和接点（ｎｅｕｔｒａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）〕と第２電気接点〔ライブ接点（ｌｉｖｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）〕を有している。第１電気接点と第２電気接点は、パネルで、第１電気接点と第２電気接点の間に延びる第１導電抵抗層の電気抵抗材料によってのみ互いに電気的に接続されている。第２導電抵抗層は、第１導電抵抗層の第１電気接点と電気的に接続された第１電気接点（中和接点）を有している。第２導電抵抗層は、第２電気絶縁層により、第１導電抵抗層の第２電気接点から電気的に隔離されている。
【００２８】
実施形態では、ヒーティングシステムは、さらに第４電気絶縁層と第３導電抵抗層を有している。第３導電抵抗層は、電気絶縁層の１つにプリントされることなどて、第４電気絶縁層と第１電気絶縁層の間に挟まれており、第１導電抵抗層の第１電気接点と電気的に接続された第１電気接点（中和接点）を有している。また、第３導電抵抗層は、第１電気絶縁層によって、第１電気絶縁層の第２電気接点から電気的に隔離されている。
【００２９】
実施形態では、ヒーティングシステムは、さらに１つの電気接点（グランド接点あるいはアース接点）をもつ少なくとも１つの導電低抵抗層を有している。導電低抵抗層およびその電気接点は、電気絶縁層の１つによって、第１導電抵抗層と第２導電抵抗層から電気的に隔離されている。
【００３０】
実施形態では、ヒーティングシステムは、さらに少なくとも１つの導電抵抗層と重なり合う第４電気絶縁層を有している。
【００３１】
実施形態では、ヒーティングシステムは、さらに第１電気絶縁層と第３電気絶縁層の１つと重なり合うセメント質タイル膜を有している。
【００３２】
実施形態では、ヒーティングシステムは、さらに、第１電気絶縁層と第３電気絶縁層の１つと重なり合い、セメント質タイル膜と重なり合わない基材層を有している。
【００３３】
実施形態では、第２導電抵抗層の抵抗材料は、第１導電抵抗層の抵抗材料より大きな横と縦の寸法を有している。
【００３４】
実施形態では、床は、基板、ヒーティングシステム、および装飾床表面を有している。ヒーティングシステムは、第１電気絶縁層、第２電気絶縁層、第３電気絶縁層、第１電気絶縁層と第２電気絶縁層に挟まれた第１導電抵抗層、第２電気絶縁層と第３電気絶縁層に挟まれた第２導電抵抗層を有している。
【００３５】
第１導電抵抗層は、第１電気接点と第２電気接点を有している。この第１電気接点と第２電気接点は、第１電気接点と第２電気接点の間に延びる第１導電抵抗層の電気抵抗材料でのみ互いに電気的に接続されている。
第２導電抵抗層は、第１導電抵抗層の第１電気接点と電気的に接続された第１電気接点を有している。第２導電抵抗層は、第２電気絶縁層により、第１導電抵抗層の第２電気接点から電気的に隔離されている。
【００３６】
実施形態では、装飾床表面が、ラミネート床材と木材床のいずれかである。
【００３７】
実施形態では、装飾床表面が、セラミックタイルか自然の石である。また、床は、さらに、基板とヒーティングシステムの間に位置する接着材、およびヒーティングシステムとセラミックタイルあるいは自然の石の間に位置するモルタルを有している。
【００３８】
実施形態では、基板が、木材、セメント、リノリウム、セラミックタイルあるいは自然の石、あるいはこれらからの組合わせである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの分解斜視図である。
【図２】図１のヒーティングシステムにおける３つの層の平面図である。
【図３】図１のヒーティングシステムにおける１つの共通の層と２つの追加の層である。
【図４】図１のヒーティングシステムの模式化側面断面図である。
【図５】本発明のヒーティングシステム模式化電気回路図である。
【図６】ヒーティングパネル２２の模式化平面図である。
【図７】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの別の実施形態で、第２抵抗中和面を示す分解斜視図である。
【図８】図７のヒーティングシステムの模式化側面断面図である。
【図９】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの別の実施形態で、グラウンド面を示す模式化側面断面図である。
【図１０】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの別の実施形態で、２つのグラウンド面を示す模式化側面断面図である。
【図１１】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの別の実施形態で、セメント質層を示す模式化側面断面図である。
【図１２】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの別の実施形態で、セメント質層と基材層を示す模式化側面断面図である。
【図１３】図１２の実施形態で、基材層の詳細を示す模式化側面断面図である。
【図１４】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの別の実施形態で、機能材層と自己接着層を示す模式化側面断面図である。
【図１５】本発明の原理を具体化したヒーティングシステムの別の実施形態で、硬質パネルコンポジット質層を示す模式化側面断面図である。
【図１６】本発明のヒーティングシステムを用いた暖房床の模式化側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の実施形態では、図１〜４に説明しているように、ヒーティングシステム２０は、多層であるが、それでも薄く、フレキシブルなパネル２２の形状で提供される。パネル２２は、第１絶縁層２４、第２絶縁層２６、第３絶縁層２８を含む複数の層でなっている。これらの絶縁層は、低誘電率であるポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロンあるいはその他ポリマーなどのポリマーから形成されるのが好ましい。
【００４１】
第１導電抵抗層３０は、第１電気絶縁層２４と第２電気絶縁層２６の間に挟まれている。第２導電抵抗層３２は、第２電気絶縁層２６と第３電気絶縁層２８の間に挟まれている。導電抵抗層３０、３２は、電気抵抗器の機能をして、電流が流れることで熱を発生する。
【００４２】
第１導電抵抗層３０は、第１電気接点（中和接点）３４と第２電気接点（ライブ接点）３６を有している。第１電気接点３４は、バスであり、第２電気絶縁層２６のほとんどの長さに沿って延び、第２電気絶縁層のそれぞれの周縁３８、４０の手前で止まり、第２電気絶縁層の長さ方向の第１周縁４２と平行であるが、内側に間隔を置いている。第２電気接点３６は、バスであり、第２電気絶縁層２６のほとんどの長さに沿って延び、第２電気絶縁層のそれぞれの周縁３８、４０の手前で止まり、第２電気絶縁層の長さ方向の第２周縁４４とは平行であるが、内側に間隔を置いている。第１電気接点３４と第２電気接点３６は、パネル２２で、第１電気接点と第２電気接点の間に延びる第１電気絶縁層３０の電気絶縁材料によってでのみ互いに電気的に接続されている。
【００４３】
実施形態で、第１導電抵抗層３０は、導電性インク−ベースの輻射ヒーターであり、第１電気絶縁層２４あるいは第２電気絶縁層２６にプリントされた複数の導電性インク−ベースの抵抗帯４６である。
【００４４】
いくつかの異なるタイプの導電性インク−ベース輻射ヒーター３０が、商業的に市販されている。 １つのタイプの導電性インク−ベースの輻射ヒーター３０は、種々の抵抗を有する炭素−ベースインクでプリントされる。別のタイプの導電性インク−ベースの輻射ヒーター３０は、種々の抵抗を有する銀を含むインクでプリントされる。また、別の導電性インク−ベースの輻射ヒーター３０は、ポリエステルフィルム上にプリントされた回路である。
【００４５】
第１導電抵抗層３０に好ましい導電性インク−ベース輻射ヒーターは、カレスコ・ノレス社（Ｃａｌｅｓｃｏ Ｎｏｒｒｅｌｓ）〔イリノイ州、エルジン（Ｅｌｇｉｎ）〕から市販されているものと同じである。熱は、ポリマーシートである第１電気絶縁層２４あるいは第２電気絶縁層２６の上にプリントされたインクの抵抗帯４６で供給される。
【００４６】
抵抗帯４６は、公知の方法を用いてポリマーシート２４、２６に配置される。抵抗帯４６を作る１つの技術は、炭素−ベースのインクでプリントすることである。
【００４７】
乾燥して抵抗性の材料を作り、導電性インク−ベース輻射ヒーター３０が曲げられるときに剥がれ落ちないあるいは剥離しないようにポリマーシート２４、２６に密着する導電性インクが選択される。実施形態では、ポリマーシート２４、２６は、ポリエステルで作られている。
【００４８】
第１導電抵抗層３０の電気抵抗帯４６は、互に平行に並べられ、その端部４８、５０が、第１電気絶縁層２４あるいは第２電気絶縁層２６の長さ方向の第１周縁４２および第２周縁４４から離れている。別の実施形態では、電気抵抗帯４６は、互いに十字交差していてもよく、あるいは、曲線その他の非線形形状でもよい。
【００４９】
抵抗帯４６は、図５に示したように、第１電気接点３４と第２電気接点３６である少なくとも２つのバスを用いて電気回路５２をなしている。バス３４、３６は、第１電気絶縁層２４あるいは第２電気絶縁層２６の互いに反対側になる抵抗帯４６のそれぞれの端部４８、５０、あるいはその近くに置かれる。このように、抵抗帯４６は、第１電気接点３４と第２電気接点３６であるバスに、互いに平行にして接続される。
【００５０】
さらに追加のバス５３を、例えば抵抗帯４６の中央部に接続して所望するように加えることができる（図６を参照）。このような追加のバスを用いることで、以下に述べるように寸法を合わせるときにバスの一部を切断して熱を供給しないシート２２の領域を小さくすることができる。
【００５１】
追加のバス５３が使用された場合、中央のバス５３は回路５２のライブ接点Ｌに接続し、そして外側のバス３４、３６は中和接点Ｎに接続する。好ましいバスの例は、銅箔あるいはその他の導電性材料である。実施形態では、バス３４、３６の１端５４を第１電気絶縁層２４あるいは第２電気絶縁層２６の周縁３８に迄延ばし、電気導線としての役割をさせている。
【００５２】
必要により、抵抗帯４６と、第１電気接点３４と第２電気接点３６の間に薄い導電性材料５６を置いて交差させ、両者の間の導電性を良くする。好ましくは、導電性材料は、導電性ポリマーである。有機の導電性ポリマーの一般的なものには、ポリ（アセチレン）、ポリ（ピロール）、ポリ（チオフェン）、ポリ（アニリン）、ポリ（フルオレン）、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリテトラチアフルバレン）、 ポリナフタレン、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、およびポリ（ｐ−フェニレンビニレンである。
【００５３】
第１電気接点３４および第２電気接点３６と導電性材料５６は、第１電気絶縁層２４あるいは第２電気絶縁層２６の、第１導電抵抗層３０が適用されていない方に結合される。
【００５４】
ワイヤーのような電気導線５８は、第１電気接点３４および第２電気接点３６から少なくともパネル２２の周縁３８迄あるいはパネルを超えて延びていてもよい。また、電気導線５８は、第１電気接点３４と第２電気接点３６からの、あるいはワイヤーあるいはバス以外の電気導線からの延長であってもよい。
【００５５】
第２導電抵抗層３２は、第１導電抵抗層３０の第１電気接点３４と電気的に接続されている第１電気接点６０（中和接続）を有している。第２導電抵抗層３２は、第２電気絶縁層２６によって、第１導電抵抗層３０の第２電気接点３６から電気的に隔離されている。第２導電抵抗層３２は、第１導電抵抗層３０と実質同じようにして、プリントされた抵抗帯６１で作られるが、典型的には第１導電抵抗層の抵抗と等しいかあるいはそれより高い抵抗である。第１電気接点６０としてバスの使用、導電性インクの使用、および導電抵抗層と第１電気接点間の導電性材料の使用など他の全ての点で、第１導電抵抗層３０におけると同じである。
【００５６】
図５の電気回路図に示したように、第１導電抵抗層３０の第１電気接点３４および第２導電抵抗層３２の第１電気接点６０は、回路５２の中和接点（ｎｅｕｔｒａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）Ｎに接続され、一方、第１導電抵抗層３０の第２電気接点３６が、電力回路のライブまたはホット接点（ｌｉｖｅ ｏｒ ｈｏｔ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）Ｌに接続されている。この接続で、ビルディングの主電気回路の回路電源から第２電気接点３６を通って、第１導電抵抗層３０に電流が供給され、る。しかしながら、電流は、回路電源から第２導電抵抗層３２には供給されない。
【００５７】
第１導電抵抗層３０から電流のリークがあり、第２導電抵抗層が大きい抵抗を持つことから第２導電抵抗層３２に遮られると、このリーク電流は、中和接点６０に流れて、高電流の漏れや過剰なヒートフラックスを起さない。それ故に、第２導電抵抗層３２は、この場合には抵抗中和面とみなせる。 抵抗中和面３２を使用すると、広範囲の導電性インクを使ってヒーティングエレメントの設計ができる可能性を与えることになり、導電性インクが広範囲の表面抵抗を選択でき、プリント領域を大きくしても、電流リーク対策、火災に対する安全性を同時に満たすことになる。
【００５８】
抵抗中和面３２は、事故による短絡があったときにも、電流のリークを少なくし、パネル２２に過度な熱発生を抑える道具となる。抵抗中和面３２は、第１導電抵抗層３０の上あるいは下に置かれる。抵抗中和面３２は、高電気抵抗の導電性インクで作られる。
【００５９】
炭素粒子で作られた導電インクは、好ましいインクの例である。その他、銀、ニッケル、アルミニウム、炭素、あるいはこれらから２種以上の組合わせた粒子を含む導電性インクがある。抵抗中和帯６１の電気抵抗、幅、厚さ、および長さは、電気的安全性と火災安全性を達成するために特に調整される。火災安全性は、導電性インク抵抗帯６１によって発生する最大ヒートフラックスを、予め定めた限界以下にすることで確保できる。
【００６０】
第１導電抵抗層（ヒーティングエレメント）３０の抵抗帯４６の幅は、プリントされた抵抗中和面３２の抵抗帯６１の幅と同じあるいはそれ以下であることが好ましい。 更に、主回路のプリントされた導電性インクヒーティングエレメント３０は、抵抗中和面３２と重ね合わされ、完全に覆われているのが好ましい。つまり、実施形態では、第１導電抵抗層３０の導電性材料は、第１電気絶縁層２４と第２電気絶縁層２６の間で横と縦の大きさをもち、第２導電抵抗層３２の導電性材料は、第１導電抵抗層の導電性材料と少なくとも同じ横と縦の大きさである。
【００６１】
第１導電抵抗層３０に使用される第１導電抵抗インク、第２導電抵抗層３２に使用される第２導電抵抗インク、第１導電抵抗層（ヒーター）の幅、第２導電抵抗層（中和面）の幅は、ヒーティングシステム２０により発生する最大ヒートフラックスが、隣り合う表面の臨界ヒートフラックス、あるいはヒーティングシステムのどの成分材料の最低ヒートフラックスより小さくするように選ばれる。
【００６２】
このヒーティングシステムがビルディング建築の床材として使用されているときには、電流リークと、事故による短絡を考慮しなくてはならない。抵抗中和面層３２は、ヒーター層３０とほぼ平行に位置する導電性表面である。抵抗中和面は、リーク電流を集め、これを中和ターミナルに流すことができる。
【００６３】
抵抗中和面層３２の相対抵抗値およびヒーター層３０の抵抗値は、抵抗中和面層とヒーター層の間に短絡があった場合に、電流、電力およびヒートフラックスを最少となるように設計される。中和平面層３２が、低表面抵抗値を持つようにすると、電源の近くで短絡が起きると、ヒートフラックスが大きくなる。
【００６４】
ある状況の下では、これは、１つ以上のポリマーフィルムの融解、および／または硬質木材床あるいは木材−ベースの下張り床などの隣接表面の発火により起きる。これらの問題は、ヒーティングシステム２０を、最高ヒートフラックスが、どのヒーター成分の臨界ヒートフラックスよりも、あるいは隣接表面の臨界ヒートフラックスよりも低くなるように設計することにより解決できる。
【００６５】
本発明によれば、抵抗中和面の表面抵抗を、好ましくは１正方形当たり３０オーム以上、より好ましくは１正方形当たり６０オーム以上、さらに好ましくは１正方形当たり１００オーム以上とする。表面抵抗が、最高で１正方形当たり２０００オームの導電性インクが、本発明の抵抗中和面のプリントに有効に使用される。ヒーター上に非常に幅の大きい抵抗中和面をプリントすることが望まれる場合には、最高１正方形当たり２，０００，０００オームの導電性インクを、本発明の抵抗中和面をプリントに使用する。
【００６６】
図１に示したような長方形、あるいは所望する他の形状の周縁をもったフレキシブルなパネル２２が形成される。長方形で形成されると、パネルの適用により種々の大きさにすることができる。例えば、パネルは、幅が１２インチあるいは１８インチ、あるいは１２インチあるいは１８インチの倍数、あるいは幅が２５センチメートル、あるいは２５センチメートルの倍数で提供される。また、パネル２２は、長さが１２インチあるいは１８インチ、あるいは１２インチあるいは１８インチの倍数、あるいは長さが２５センチメートル、あるいは２５センチメートルの倍数で形成される。もちろん、パネル２２の特別の適用によっては、これより小さいあるいは大きいサイズも選ばれる。
【００６７】
実施形態では、図７、８に示したヒーティングシステム２０は、さらに第４電気絶縁層６２と第３導電抵抗層６４を有している。 第３導電抵抗層６４は、第４電気絶縁層６２と第１電気絶縁層２４の間に挟まれ、第１導電抵抗層３０の第１電気接点３４と電気的に接続された第１電気接点６６を有している。第３導電抵抗層６４は、第１電気絶縁層２４によって、第１導電抵抗層３０の第２電気接点３６から電気的に隔離され、抵抗中和面となっている。
【００６８】
第３導電抵抗層６４は、第２導電抵抗層３２と本質的に同じように作製される。第３導電抵抗層６４の使用により、第２導電抵抗層３２と反対方向に流れる電流リークは、第３導電抵抗層が大きな抵抗を持っているので第３導電抵抗層６４によって遮断され、高電流を外に流すことなく中和接点の方に流すことになる。
【００６９】
図９に示した実施形態では、ヒーティングシステム２０は、さらに電気接点７０をもつ少なくとも１つの導電低抵抗層６８（グラウンド面）を有している。導電低抵抗層６８は、銅、銀、アルミニウムなどの高導電性（低電気抵抗性）材料で形成される。導電低抵抗層６８およびその電気接点７０は、第１絶縁層２４、第２絶縁層２６、第３絶縁層２８の１つにより、第１導電抵抗層３０および第２導電抵抗層３２から電気的に隔離されている。
【００７０】
ヒーティングシステム２０は、さらに、導電低抵抗層６８と重なり合う少なくとも１つの第４電気絶縁層７２を有している。電気接点７０は、グラウンド接点Ｇ（図５）に接続され、何らかの電流リークがあったとき、その電流が、導電低抵抗層６８に流れて、直ちにグラウンドに向うようする。導電低抵抗層６８は、第１導電抵抗層３０あるいは第２導電抵抗層３２より実質的に小さい抵抗であるので、導電低抵抗層６８に流れる電流は、非常に大きく、回路５２にある電流ブレーカーや漏電遮断器を落すことになる。
【００７１】
導電低抵抗層６８は、パネル２２層に重大な欠陥が生じてリークして特定パネルの取替えが必要になるような電流を遮断するように設計されている。導電低抵抗層６８は、第１導電抵抗層３０と第２導電抵抗層３２と同様にして、導電抵抗層の１つにインクをプリントして作成される。しかしながら、この層を形成するインクの抵抗は、導電抵抗層に使用されるインクの抵抗よりも遥かに低くなければならない。
【００７２】
また、別に、ポリマーシートにラミネートされた薄い金属箔材料（アルミニウム、銅、銀など）は、導電低抵抗層（グラウンド面）として使用され、地面に接続されて電気的に安全にできる。
【００７３】
導電低抵抗層６８は、設置の特殊性によりパネル２２の第１導電抵抗層３０と第２導電抵抗層３２の上または下のいずれか一側にのみ設ける。あるいは導電低抵抗層６８は、パネル２２の第１導電抵抗層３０と第２導電抵抗層３２の上と下の両側に置いてもよい（図１０）。導電低抵抗層６８は、パネルの全表面を覆う広いシート形状、あるいは電気バスと同様にパネル２２の長さ方向に沿う単一あるいは多数の狭い帯の形状である。
【００７４】
図１１に示した実施形態では、ヒーティングシステム２０は、さらに第１電気絶縁層２４および第２電気絶縁層２８の１つを覆うセメント質タイル膜７４が、接着材７５で保持されている。
【００７５】
好ましいセメント質タイル膜７４は、２００８年３月２３日に発行された米国特許７，３４７，８９５号“フレキシブル水硬性組成物”、ヨーロッパの特許ＥＰ１７９１７９号、および２００６年３月１６日に公開された米国特許出願ＵＳ２００６／００５４０５９号“フレキシブルおよび巻上げ可能なセメント質膜およびその製造方法”に記載され、ここに全ての目的のために参考として挙げる。
【００７６】
フライアッシュを少なくとも５５％含む如何なる水硬性成分も、セメント質タイル膜７４に使用できる。クラスＣの水硬性フライアッシュあるいはその等価物は、最も好ましい水硬性成分である。このタイプのフライアッシュは、石灰濃度の高いフライアッシュで、ある種の石炭の加工工程から得られる。ここに参考で挙げるＡＳＴＭのＣ−６１８には、クラスＣフライアッシュ〔ベイユーアッシュ社（Ｂａｙｏｕ Ａｓｈ Ｉｎｃ．）、ルイジニア州ビッグケイジャン（Ｂｉｇ Ｃａｊｕｎ）〕の特性が記載されている。
【００７７】
このフライアッシュは、水と混合すると、セメントあるいは石膏と同様に硬化する。フライアッシュと組合わせて、高アルミナセメントを含むセメント、無水硫酸カルシウム、硫酸カルシウム半水化物あるいは硫酸カルシウム二水和物を含む硫酸カルシウム、その他水硬性成分、およびそれらの組合わせなど他の水硬性の成分を使用することも考えられる。フライアッシュ混合物の使用も考えられる。
【００７８】
シリカヒューム〔ＳＫＷ・シリシウム・ベカンクー（ＳＫＷ Ｓｉｌｉｃｉｕｍ Ｂｅｃａｎｃｏｕｒ）、カナダ、ケベック州サンローラン（Ｓｔ． Ｌａｕｒｅｎｔ）〕は、別の好ましい材料である。全組成物は、好ましくは水硬性成分が重量で約２５％から約９２．５％である。
【００７９】
ポリマーは、水溶性で、フィルム形成性のポリマーであり、好ましくはラテックスポリマーである。このポリマーは、液体形状でも、あるいは再分散可能な粉体としても使用することができる。特に好ましいラテックスポリマーは、アクリル酸のメチルメタクリレートコポリマー〔フォルトンＶＦ−７７４ポリマー（（Ｆｏｒｔｏｎ ＶＦ ７７４ Ｐｏｌｙｍｅｒ）、ＥＰＳ社（ＥＰＳ Ｉｎｃ．）、イリノイ州メレンゴ（Ｍａｒｅｎｇｏ）〕と酢酸ブチルである。このポリマーは、任意の量で加えられるが、好ましくは乾燥固体ベースで約５％から３５％である。
【００８０】
２つの連結マトリックス構造を形成するには、この組成物に水が存在しなければならない。組成物中の合計の水は、水をシステムに加える時に考慮されなくてはならない。
ラテックスポリマーが、水性懸濁液の形状で供給される場合には、ポリマーの分散に使用されている水は、組成物中の水に包含されなければならない。
【００８１】
混合物を流動性にするのに水は如何なる量であってもよい。好ましくは、組成物中に約５から約３５％の水が使用される。
【００８２】
特定の使用目的に改善するために、セメントあるいはポリマーセメント用の周知の添加物が、この発明のいずれの実施形態においても有用である。種々の理由から、フィラーが加えられる。拡張パーライト、その他拡張材料、ガラス、セラミック、プラスチックミクロスフェアなどの軽量フィラーを加えると、この組成物および最終製品をより軽量にすることができる。ミクロスフェアは、組成物中に入れられるとガスを小さな泡状にカプセル化することでその密度を下げ、全製品の重量を減らす。発泡剤は、従来からの量で使用して、製品の密度を下げるに有用である。
【００８３】
従来からの無機フィラーおよび骨材は、コストを下げ、収縮クラッキングを少なくするに有用である。典型的なフィラーには、砂、タルク、雲母、炭酸カルシウム、焼成クレイ、軽石、粉砕あるいは拡張パーライト、火山灰、稲藁灰、珪藻土、スラグ、メタカオリン、およびその他ポゾラン材がある。これら材料の量は、強度などの性状が損なわれる点を超えないようにすべきである。非常に薄い膜あるいは下塗りで適用するときには、砂やミクロスフェアのような非常に小さいフィラーが好ましい。
【００８４】
仕上がったセメント質タイル膜７４組成物の色を変えるために、着色剤が任意に加えられる。フライアッシュは典型的に灰色であり、クラスＣのフライアッシュは、クラスＦのフライアッシュより通常軽い。組成物と一緒にできる如何なる染料あるいは顔料も使用し得る。二酸化チタンは、任意に白くするのに使用される。好ましい着色剤は、ケンタッキー州シンチアナ（Ｃｙｎｔｈｉａｎａ）のソリューションディスパージョン社（Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓ）から市販されているアジャック・ブラック（Ａｊａｃｋ Ｂｌａｃｋ）がある。
【００８５】
水硬性成分の硬化時間を加速あるいは遅延させる硬化コントロール剤は、これら組成物において使用が考えられる。硬化コントロール剤の正確な量は、使用される水硬性成分と、硬化時間を変える程度に依って変わる。
【００８６】
補強材は、セメント質タイル膜７４に加えられて強度を高めることができる。任意に、組成物にファイバーまたはメッシュを加えることができる。鉄鋼ファイバー、ポリプロピレン、ポリビニルアルコールなどのプラスチックファイバー、およびガラスファイバーが推奨されるが、補強材の範囲はここで限定されない。
【００８７】
高流動化剤は、水硬性スラリーの流動性を改善することが知られている。高流動化剤は、溶液中の分子を分散して互いに動き易くし、スラリー全体の流動性を改善する。ポリカルボキシレート、スルホン化メラミン、スルホン化ナフタリンが、高流動化剤として知られている。好ましい高流動化剤には、マサチューセッツ州ケンブリッジ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ）のグレース・コンストラクション・プロダクツ社（Ｇｒａｃｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）からのＡＤＶＡ・キャスト（ＡＤＶＡ Ｃａｓｔ）、ジョージア州セダータウン（Ｃｅｄａｒｔｏｗｎ）のゲオ・スペシャリティ・ケミカルス社（Ｇｅｏ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）のＧＷ・スーパープラスチサイザー（ＧＷ Ｓｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ）がある。これらの材料を添加することで、施工者が、特別の適用に対してスラリーの流動性を調整できる。
【００８８】
収縮減少剤は、セメント質タイル膜７４のコーティングが乾燥したときに、プラスチック収縮クラッキングを減らすようにする。収縮減少剤は、一般に、表面張力を変えるように機能して、スラリーが乾燥する時に流れる。グリコール類は、好ましい収縮減少剤である。
【００８９】
実施形態では、ヒーティングシステム２０は、さらに、第１電気絶縁層２４と第３電気絶縁層２８の、セメント質タイル膜７４によって覆われていない方の１つを覆う基材層７６を有している。
【００９０】
ヒーティングシステム２０のための好ましい基材層７６は、少なくとも１つの第１スパンボンド薄片７８（図１３）である。 第１スパンボンド薄片７８は、任意にヒーティングシステムパネル２２に直接接合される。別の実施形態では、任意な溶融成型薄片８０が、水あるいは他の液体が基材層７６を通って水あるいは他の液体が流れるのを抑えるに加え、液体が基材層７６を通って移動するのを抑えている。第１スパンボンド薄片７８は、溶融成型薄片８０の上面に配置され、基材層７６の少なくとも１つ面を多孔性にしている。スパンボンド材料が多孔性であることで、パネルをタイル床に使用したときに、モルタルの透過性と吸収性を高めることができる。大きなファイバーをモルタルの硬いマトリックスに組み入れると、強い結合ができる。
【００９１】
任意に、第２スパンボンド薄片８２が、第１スパンボンド薄片７８とは反対側表面の溶融成型薄片８０上に存在する。 この実施形態では、溶融成型薄片８０が、第１スパンボンド薄片７８と第２スパンボンド薄片８２の間に挟まれている。この実施形態は、両側に同じ表面を持っていて、どちらの面にヒーターパネル２２を施すか、どちらの面を新しい装飾床張りあるいは他の表面とするかは問題にならないという長所がある。
【００９２】
第１スパンボンド薄片７８、溶融成型薄片８０および第２スパンボンド薄片８２の薄片は、任意に適切な手段によって互いに接合される。三層合板あるいはこのタイプは、ジョージア州ロスウェル（Ｒｏｓｗｅｌｌ）のキンバリー・クラーク社（Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａｒｋ）によるＳ−Ｍ−Ｓラミネート（Ｓ−Ｍ−Ｓ ｌａｍｉｎａｔｅ）として入手できる。この製品はポリプロピレンファイバーで作られている。
【００９３】
液体に対して障壁を設けているが、この材料は通気性であり、水蒸気が通り抜けることができる。最終の適用と仕上がりの必要から、特別の適用にはその他の薄片がよりふさわしいことがある。ここに参考に挙げる米国特許４，０４１，２０３号では、Ｓ−Ｍ−Ｓラミネートと、その作成方法を充分記載している。
【００９４】
ヒーティングシステムのまた別の実施形態を、図１４に示している。 この実施形態では、上記したような多層であり、単一機能あるいは多機能の新しい機能材層８４が、接着層８６によってパネル２２６に接着されている。
【００９５】
例えば、機能材層８４は、音抑制材料であり、断熱材料であり、電気絶縁材料であり、防水性材料であり、耐クラック材料であることができる。さらに、この機能材層８４は、個々の特性をもつ成分の層により１つ以上の特性を与えてもよく、あるいは、１つ以上の特性を単一の層で与えてもよい。
【００９６】
機能材層８４となり得る成分の例として、音、特に衝撃音を抑える特性は、低密度フォーム、ゴムあるいはプラスチックの層で達成できる。パネル２２に機能材層８４を保持する接着層８６は、感圧性接着トランスファーテープ、感圧両面接着テープ、あるいはスプレーまたは液体接着材がある。
【００９７】
耐クラック分裂性および防水性を高めようとするには、両面接着テープの使用が好ましい。断熱および／または電気的な絶縁がなされる低密度発泡体には、３Ｍポリエチレンフォームテープ４４６２あるいは４４６６などのポリエチレンフォーム、３Ｍウレタンフォームテープ４００４あるいは４００８などのポリウレタンフォーム、３Ｍポリビニルフォームテープ４４０８あるいは４４１６などのポリビニルフォーム、インターナショナル・テープ社（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔａｐｅ Ｃｏｍｐａｎｙ）のポリエチレンフォームテープ３１６あるいは３３２などのエチレン−酢酸ビニルフォーム、３Ｍ―ＶＨＢ−４９４１閉鎖セルアクリルフォームテープ群などのアクリルフォーム、パーマセル（Ｐｅｒｍａｃｅｌ）−ＥＥ１０１０閉鎖セルＥＰＤＭフォームテープなどのＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン・モノマー）フォーム、サン・ゴバン（Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ）５１２ＡＶ．０６２および５１２ＡＦ．０９４フォームテープなどのシリコーンフォーム、がある。
【００９８】
ラバーフォームには、３Ｍ−５００インパクトストリッピングテープと５１０−ステンシルテープがある。エラストマーフォームには、３Ｍ−４９２１エラストメリックフォームテープとエイブリー・デニスン（Ａｖｅｒｙ Ｄｅｎｎｉｓｏｎ）ＸＨＡ−９５００フォームテープがある。ラバーあるいはリサイクルラバーシートは、アモリウム・インダストリー・ソリューションズ社（Ａｍｏｒｉｍ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）あるいはＩＲＰインダストリー・ラバー（ＩＲＰ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｒｕｂｂｅｒ）社から入手できる。
【００９９】
接着層８８と剥離シート９０の使用で、パネル２２を、剥がしてくっ付けるという性状で所望の基板表面に自己接着できるようにしている。これにより、施工者は、パネルを、接着材を混合して適用することなしに、接着材がパネルを充分に覆い、正しい量で適用されて速やかに所定の場所に設置できるようになる。
【０１００】
本発明のさらに別の実施形態を、図１５に示している。図１５では、図１４で記載した（剥離シート９０以外の）全ての層を有している。さらに、この実施形態は、硬いパネル複合層９２を有している。これによりヒーティングシステム２０は、床、壁、天井および建物の他の構造成分と組合わせることができる。
【０１０１】
この硬いパネル複合層９２は、メッシュで補強されたセメントボード、ファイバー強化セメントボード、石膏パネル、石膏ファイバーパネル、合板、配向性ストランドボード、あるいはその他タイプの木材ベースパネル、およびその他硬質パネル複合物がある。このパネル厚さは、０．１２５〜１０インチ、好ましくは０．２５０〜２インチ、そして最も好ましくは０．２５０〜１インチの範囲である。
【０１０２】
図１６に示す実施形態では、床９４は、基板９６、ヒーティングシステム２０、および装飾床表面９８がある。ヒーティングシステム２０は、上記したようなものである。 装飾床表面９８は、ラミネート床、木製床、セラミックタイル、あるいは自然な石であることができる。
【０１０３】
床は、さらに、基板９６とヒーティングシステム２０の間に位置した接着材１００、ヒーティングシステムとセラミックタイルあるいは自然の石との間にモルタル１０２がある。基板９６は、木材、セメント、リノリウム、セラミックタイル、自然の石、あるいはこれらからの組合せである。
【０１０４】
ヒーティングシステム２０は、ある標準サイズで作製されと考えられる。入手できる最大のサイズより大きな領域に対しては、２つ以上のパネル２２を互いに取付け可能であり、１つのヒーターからのライブバス接点３６が、１つ以上の隣接したパネルのライブバス接点に電流を流す。それぞれの中和接点３４、６０は、同様に互いに電気的に接続される。この技術により、実質的に如何なる大きさの部屋にでも暖房表面を作ることができる。
【０１０５】
このヒーターの利点は、この床材が設置される現地で切断でき、形を変えられることである。 ヒーティングシステム２０のパネル２２は、如何なる形にも合うように切り落とすことができ、注文仕様である必要がない。ヒーターは、設置時に、例えば、ヒーティングやクーリングのベント、配管設備、種々の形の備え付けキャビネットなどに合うように、ヒーターを切断できる。
【０１０６】
ヒーティング帯４６のあるものは、熱を出さないものであることがあるが、切断していないヒーティング帯が、隣接した表面を暖め続ける。特別の設置要件に合せるためにパネル２２を切断する必要がある場合、この実施形態では、抵抗帯が互いに間隔を置いて平行になっており、パネルは、抵抗帯４６と平行な（図６のライン１０４のような）ラインに沿って切ることができる。この場合、バス３４、３６の２つの露出部分は、絶縁テープ、液体の非導電性ポリマー、あるいは電気絶縁のその他の既知方法でパネルの切断端部から絶縁、分離する必要性が生じる。設置の大きさにより、パネル２２の長さ方向に切断（抵抗帯４６の全てが切断される）が必要なときには、切断抵抗帯の多数の露出端部を電気的に絶縁するのを避けるために、狭く組立てたパネルを入手する、あるいは床下のヒーターを設ける領域を限定するのが好ましい。パネル２２は、並列接続（図５参照）で回路を接続しているので、必要により追加のパネルを加えることができる。
【０１０７】
ここに記載した組合せ以外に、上記とは異なる種々の層を用いて、パネル２２に多くの変化をもたらすことができる。単一のヒーティング層３０と抵抗中和面３２層を用いた層のみを示したが、上記とは異なる他の層を組合せることで、所望する機能を有する特別のパネルができる。
【０１０８】
抵抗中和面をもつヒーターの特別の実施形態を示し、記載したが、熟練した当業者であれば、広く本発明を逸脱することなく、これを変更、修正できる。特別の断りのない限り、ここに明らかにした任意な層は、他の任意な層と共に使用されてもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電気絶縁層、第２電気絶縁層、第３電気絶縁層、前記第１電気絶縁層と前記第２電気絶縁層の間に挟まれた第１導電抵抗層、前記第２電気絶縁層と前記第３電気絶縁層の間に挟まれた第２導電抵抗層、を有する多層パネル形状のヒーティングシステムであって、
前記第１導電抵抗層が、第１電気接点と第２電気接点を有し、
前記第１電気接点と前記第２電気接点が、前記第１電気接点と前記第２電気接点の間に延びる前記第１導電抵抗層の電気抵抗材料により互いに電気的に接続され、
前記第２導電抵抗層が、前記第１導電抵抗層の前記第１電気接点と電気的に接続された第１電気接点を有し、そして
前記第２導電抵抗層が、前記第２絶縁層により第１導電抵抗層の前記第２電気接点から電気的に絶縁されている、
ことを特徴とするヒーティングシステム。
【請求項２】
さらに、第４電気絶縁層と第３導電抵抗層を有し、
前記第３導電抵抗層が、前記第４電気絶縁層と前記第１電気絶縁層の間に挟まれ、
前記第１導電抵抗層の前記第１電気接点と電気的に接続された第１電気接点を有し、
前記第１電気抵抗層により前記第１導電抵抗層の前記第２電気接点から電気的に隔離されている、
ことを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項３】
さらに、電気接点を有する少なくとも１つの導電性低抵抗層を有し、
前記導電性低抵抗層とその電気接点が、前記電気絶縁層のいずれかにより前記第１電気絶縁層と前記第２電気絶縁層から電気的に隔離されていることを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項４】
さらに、前記第１電気絶縁層と前記第３電気絶縁層の１つと重なり合うセメント質タイル膜を有することを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項５】
さらに、前記第１電気絶縁層と前記第３電気絶縁層の１つと重なり合い、前記セメント質タイル膜とは重なり合わない基材層を有することを特徴とする請求項４記載のヒーティングシステム。
【請求項６】
前記第１電気絶縁層、前記第２電気絶縁層、前記第３電気絶縁層、および前記第１導電抵抗層と前記第２導電抵抗層のそれぞれが、薄く、フレキシブルであり、多層パネルにした時にもそのパネルが薄く、フレキシブルであることを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項７】
前記第１導電抵抗層が、前記第１電気絶縁層と前記第２電気絶縁層の１つの上にプリントされた一連の導電性インク帯であり、
前記第２導電抵抗層が、前記第２電気絶縁層と前記第３電気絶縁層の１つの上にプリントされた一連の導電性インク帯であることを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項８】
前記第２導電抵抗層の抵抗が、前記第１導電抵抗層の抵抗より大きいことを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項９】
前記第１電気絶縁層、前記第２電気絶縁層および前記第３電気絶縁層が、ポリマーシートであることを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項１０】
さらに、接着材を用いて多層合板パネルに接着された多機能材層を有し、前記多機能材層が、低密度フォーム、ポリマーシート、ラバーシート、およびこれらからの組み合わせからの１つであることを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項１】
第１電気絶縁層、第２電気絶縁層、第３電気絶縁層、前記第１電気絶縁層と前記第２電気絶縁層の間に挟まれた第１導電抵抗層、前記第２電気絶縁層と前記第３電気絶縁層の間に挟まれた第２導電抵抗層、を有する多層パネル形状のヒーティングシステムであって、
前記第１導電抵抗層が、第１電気接点と第２電気接点を有し、
前記第１電気接点と前記第２電気接点が、前記第１電気接点と前記第２電気接点の間に延びる前記第１導電抵抗層の電気抵抗材料により互いに電気的に接続され、
前記第２導電抵抗層が、前記第１導電抵抗層の前記第１電気接点と電気的に接続された第１電気接点を有し、そして
前記第２導電抵抗層が、前記第２絶縁層により第１導電抵抗層の前記第２電気接点から電気的に絶縁されている、
ことを特徴とするヒーティングシステム。
【請求項２】
さらに、第４電気絶縁層と第３導電抵抗層を有し、
前記第３導電抵抗層が、前記第４電気絶縁層と前記第１電気絶縁層の間に挟まれ、
前記第１導電抵抗層の前記第１電気接点と電気的に接続された第１電気接点を有し、
前記第１電気抵抗層により前記第１導電抵抗層の前記第２電気接点から電気的に隔離されている、
ことを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項３】
さらに、電気接点を有する少なくとも１つの導電性低抵抗層を有し、
前記導電性低抵抗層とその電気接点が、前記電気絶縁層のいずれかにより前記第１電気絶縁層と前記第２電気絶縁層から電気的に隔離されていることを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項４】
さらに、前記第１電気絶縁層と前記第３電気絶縁層の１つと重なり合うセメント質タイル膜を有することを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項５】
さらに、前記第１電気絶縁層と前記第３電気絶縁層の１つと重なり合い、前記セメント質タイル膜とは重なり合わない基材層を有することを特徴とする請求項４記載のヒーティングシステム。
【請求項６】
前記第１電気絶縁層、前記第２電気絶縁層、前記第３電気絶縁層、および前記第１導電抵抗層と前記第２導電抵抗層のそれぞれが、薄く、フレキシブルであり、多層パネルにした時にもそのパネルが薄く、フレキシブルであることを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項７】
前記第１導電抵抗層が、前記第１電気絶縁層と前記第２電気絶縁層の１つの上にプリントされた一連の導電性インク帯であり、
前記第２導電抵抗層が、前記第２電気絶縁層と前記第３電気絶縁層の１つの上にプリントされた一連の導電性インク帯であることを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項８】
前記第２導電抵抗層の抵抗が、前記第１導電抵抗層の抵抗より大きいことを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項９】
前記第１電気絶縁層、前記第２電気絶縁層および前記第３電気絶縁層が、ポリマーシートであることを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【請求項１０】
さらに、接着材を用いて多層合板パネルに接着された多機能材層を有し、前記多機能材層が、低密度フォーム、ポリマーシート、ラバーシート、およびこれらからの組み合わせからの１つであることを特徴とする請求項１記載のヒーティングシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公表番号】特表２０１２−５０３２７５（Ｐ２０１２−５０３２７５Ａ）
【公表日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２７０５７（Ｐ２０１１−５２７０５７）
【出願日】平成２１年９月１６日（２００９．９．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０５７０９４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０３３５４７
【国際公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（５９６１７２３２５）ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー (100)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１６日（２００９．９．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０５７０９４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０３３５４７
【国際公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（５９６１７２３２５）ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー (100)
【Ｆターム（参考）】
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