発熱体設置用冶具
【課題】 線状の発熱体を蛇行状に設置する際に発熱体の直線部同士の間隔を容易に維持することができ、しかも、必要に応じて直線部同士の間隔を広狭させることのできる、設置作業負担が少なくしかも汎用性の高い発熱体設置用冶具を提供する。
【解決手段】 線状の発熱体３を直線部３ａと折り返し湾曲部３ｂとが交互に形成された蛇行状に設置するための発熱体設置用冶具であって、発熱体３の取り付け箇所に設置される取り付けベース２としての複数の棒状体４と、該棒状体４上に載置されて発熱体３の各直線部３ａをそれぞれ保持する複数の保持具１とを備え、棒状体４には一定間隔毎に係止孔２１が形成され、保持具１には係止孔２１に凹凸係合する係止突起２２が形成されている。
【解決手段】 線状の発熱体３を直線部３ａと折り返し湾曲部３ｂとが交互に形成された蛇行状に設置するための発熱体設置用冶具であって、発熱体３の取り付け箇所に設置される取り付けベース２としての複数の棒状体４と、該棒状体４上に載置されて発熱体３の各直線部３ａをそれぞれ保持する複数の保持具１とを備え、棒状体４には一定間隔毎に係止孔２１が形成され、保持具１には係止孔２１に凹凸係合する係止突起２２が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、寒冷地等における屋外駐車場や住宅建物の玄関周りあるいは道路などのコンクリート舗装面やアスファルト舗装面等の地面を加温して融雪や凍結防止を行う線状の発熱体を、その設置箇所に設置するための発熱体設置用冶具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、線状の発熱体を使用して地面を加温する場合、その発熱体を一定長さ毎に折り返して蛇行状に設置するものがある。このように発熱体を蛇行状に配置する場合には発熱体の直線部同士の間隔によって発熱量が変化することとなるため、発熱体の直線部同士の間隔が一定となるようにしながら発熱体を蛇行状に設置しなければならないが、直線部同士の間隔を一定にしながら蛇行状に配置していくことは困難であり施工作業者の負担が大きいものであった。
【０００３】
これに対し、施工時に発熱体の直線部同士の間隔が一定になるようにするための発熱体設置用冶具が提案されている（下記特許文献１参照）。該発熱体設置用冶具は発熱体の直線部が入る溝がその上面に一定間隔毎に形成されたものである。そして、発熱体を設置するに際し、まずはその設置箇所に発熱体設置用冶具を設置し、そのうえで発熱体設置用冶具の各溝に発熱体の直線部を入れるようにしながら発熱体を蛇行状に設置していくことで発熱体の直線部同士の間隔は一定に保持される。
【特許文献１】特開平６−２２０８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、降雪量や気温等の気候条件が設置箇所によって異なるため、設置箇所に応じて直線部同士の間隔を設定することが必要となるが、上記従来の発熱体設置用冶具にあっては溝同士の間隔が一定であるため直線部同士の間隔を設置箇所に応じて変化させることができない。従って、溝の間隔の異なる発熱体設置用冶具を多種用意して設置箇所に応じて使い分ける必要があり汎用性に乏しいという問題があった。
【０００５】
それゆえに本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ、線状の発熱体を蛇行状に設置する際に発熱体の直線部同士の間隔を容易に維持することができ、しかも、必要に応じて直線部同士の間隔を広狭させることのできる、設置作業負担が少なくしかも汎用性の高い発熱体設置用冶具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】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、本発明に係る発熱体設置用冶具は、線状の発熱体を直線部と折り返し湾曲部とが交互に形成された蛇行状に設置するための発熱体設置用冶具であって、発熱体の設置箇所に設置される取り付けベースと、該取り付けベース上に載置されて発熱体の各直線部をそれぞれ保持する複数の保持具とを備え、取り付けベースは、保持具同士の間隔を維持するための位置決め手段を有し、該位置決め手段は、間隔の異なる複数の位置に保持具を位置決め可能に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
該構成の発熱体設置用冶具を用いて線状の発熱体を設置するには、例えば、設置箇所に取り付けベースを設置したうえでその取り付けベース上に複数の保持具を載置したり、取り付けベース上に複数の保持具を載置したものを設置箇所に設置したりする。保持具を取り付けベース上に載置する際には、取り付けベースに保持具同士の間隔を維持するための位置決め手段が設けられているので、その位置決め手段によって保持具同士の間隔が維持される。従って、間隔が維持された複数の保持具にそれぞれ発熱体の直線部を保持させるようにしながら発熱体を蛇行状に設置していくことにより、その発熱体の直線部同士の間隔も一定に維持される。また、取り付けベースの位置決め手段が間隔の異なる複数の位置に保持具を位置決め可能に構成されているので、例えば、発熱体を直線部同士の間隔が広い状態で設置したい場合には位置決め手段によって保持具同士の間隔を広めに設定し、逆に発熱体を直線部同士の間隔が狭い状態で設置したい場合には位置決め手段によって保持具同士の間隔を狭めに設定する。即ち、位置決め手段によって保持具同士の間隔を広めに設定したり狭めに設定したりすることによって発熱体の直線部同士の間隔を必要に応じて広く設定したり狭く設定したりすることができる。
【０００８】
特に、取り付けベースには保持具の被係止部と上下に凹凸係合する位置決め用係止部が位置決め手段として形成され、保持具を間隔の異なる複数の位置に位置決めできるように、位置決め用係止部が発熱体の直線部に対して略直交する方向に並設されていることが好ましい。
【０００９】
取り付けベースの位置決め手段を保持具の被係止部と凹凸係合する位置決め用係止部とすることにより、凹凸係合という簡単な構成で保持具を位置決めすることができ、しかも、その位置決め用係止部が並設されているので何れの位置決め用係止部に保持具の被係止部を凹凸係合させるかによって保持具同士の間隔を簡単に広めに設定したり狭めに設定したりすることができる。
【００１０】
更に、保持具の下面には、被係止部としての係止突起又は係止孔が設けられ、取り付けベースの上面には、保持具の係止突起又は係止孔と凹凸係合する位置決め用係止部としての係止孔又は係止突起が発熱体の直線部に対して略直交する方向に一定間隔毎に形成されていることが好ましい。
【００１１】
位置決め係止部として係止孔又は係止突起を取り付けベースの上面に形成することにより、その係止孔又は係止突起に保持具の下面の係止突起又は係止孔を凹凸係合させることで容易に保持具を位置決めしながら取り付けベース上に設置することができ、保持具の係止突起又は係止孔を凹凸係合させる対象となる取り付けベースの係止孔又は係止突起を選択することにより、保持具同士の間隔を容易に広狭設定することができる。
【００１２】
更には、保持具は、上面に発熱体の直線部が入る凹溝を有するレール状であり、取り付けベースは、その長手方向に係止孔又は係止突起が一定間隔毎に形成された複数の棒状体からなり、該複数の棒状体を間隔をおいて並設した上にレール状の保持具が略直交するように載置されることが好ましい。
【００１３】
取り付けベースが複数の棒状体から構成されることにより棒状体間には空間が生じる。そして、その上に載置される保持具もレール状であって間隔をあけて載置されるので、棒状体と保持具とが平面視において略格子状に配置されることとなり、その格子状の隙間によって地熱を有効活用することができて地面の加温効果が増すという利点がある。
【００１４】
更に、係止突起及び係止孔は丸形であると、格子状に形成された保持具と棒状体とが係止突起及び係止孔を支点として菱形に変形できるので設置箇所の形状に応じて冶具の形状を微調整することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明の発熱体設置用冶具にあっては、取り付けベースに保持具を位置決めすることができるので保持具に保持される発熱体の直線部同士の間隔を容易に維持させることができて発熱体の設置作業負担が軽減され、しかも、設置箇所や用途に応じて保持具同士の間隔を広くしたり逆に狭くしたりすることができるので一つの発熱体設置用冶具によって種々の設置箇所や用途に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る発熱体設置用冶具の一実施形態について図面を参酌しつつ説明する。図１に本実施形態における発熱体設置用冶具を平面的に示しているが、該発熱体設置用冶具は、線状の発熱体としてのテープ状のヒータ線３を直線部３ａと折り返し湾曲部３ｂとが交互に形成された蛇行状に設置するためのものであり、ヒータ線３の設置箇所に設置される取り付けベース２と、該取り付けベース２上に載置されてヒータ線３の各直線部３ａをそれぞれ保持する複数の保持具１とから構成される。
【００１７】
まず、図４及び図５を用いて該発熱体設置用冶具を使用して設置されるテープ状のヒータ線３について説明する。該ヒータ線３は、直線部３ａと隣接する直線部３ａの端部同士を連結するようにＵ字状に湾曲された折り返し湾曲部３ｂとが交互に繰り返されるように蛇行状に引き回されて設置される。直線部３ａ同士は互いに平行であって、互いの離間距離及び直線部３ａの長さは一定である。
【００１８】
かかるヒータ線３は、図４のようにテープ状、即ち、偏平の断面形状を有するものである。詳細には、図５にその横断面を示しているようにトラック状の断面を有している。即ち、円弧状の両側面３ｃ（幅方向の両端部）と平坦な上面３ｄ、下面３ｅとを有する長円形断面である。寸法の一例を挙げれば、幅（長辺の長さ）が１８．５ｍｍで、厚み（短辺の長さ）が７．５ｍｍである。
【００１９】
ここで、ヒータ線３の構造について説明すると、該ヒータ線３は、いわゆる自己温度制御型のヒータである。詳細には、正温度特性（ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）特性）を有する複数個の正特性サーミスタ素子３１を備えている。該正特性サーミスタ素子３１は、例えば、チタン酸バリウムを主成分とするほぼ直方体形状のセラミックス半導体であり、室温からキュリー温度（抵抗急変温度）までは低抵抗であるが、キュリー温度を超えると急に抵抗値が増大する特性を有する感熱素子である。この特性により、正特性サーミスタ素子３１は、キュリー温度を下回る温度下において電圧が印加されると、最初は低温であるために抵抗値が小さいので大電流が流れ、正特性サーミスタ素子３１の温度が急激に上昇する。そして、正特性サーミスタ素子３１の温度がキュリー温度を超えると、抵抗値が急に増大するために電流量が減少し、その結果、正特性サーミスタ素子３１の発熱量は減少する。そのため、正特性サーミスタ素子３１は、一定温度以上に温度が上がることがなく、一定温度で安定して熱平衡状態を保つ。即ち、正特性サーミスタ素子３１は、自己温度制御機能を有している。従って、発熱量制御のための温度制御回路や過熱防止回路を別途設ける必要がない。
【００２０】
尚、正特性サーミスタ素子３１のキュリー温度は、例えば、正特性サーミスタ素子３１の材料組成や焼成条件（焼成温度、焼成時間など）を変更することによって、適当な範囲内で任意に変更することが可能であり、例えば、７０℃に設定される。また、正特性サーミスタ素子３１は、例えば、幅６ｍｍ×長さ８．３ｍｍ×厚み１．７ｍｍの直方体形状に形成されていて、その長さ方向の両端部が金属端子３３に保持されている。これらの金属端子３３の外方にはそれぞれ上下一対の突片３８が設けられ、該上下一対の突片３８間にそれぞれ給電線３２ａ，３２ｂが挟み込まれるようにして固定され、これにより、正特性サーミスタ素子３１は給電線３２ａ，３２ｂ間に跨った状態に接続されている。尚、正特性サーミスタ素子３１の表面の金属端子３３が当接する部分（例えば、幅６ｍｍ×長さ２ｍｍの部分）には、オーム性を有する電極３４が形成されていて、正特性サーミスタ素子３１と電極３４とはオーム性接続をなしている。
【００２１】
以上の発熱構造物の製法を概説すると、まず、正特性サーミスタ素子３１の長辺の両側に金属端子３３を圧入する。この金属端子３３の表面には半田合金が鍍金されており、この金属端子３３を圧入した素子３１を熱処理することで端子３３の表面の半田層が溶融して電極３４に接着する。これにより、正特性サーミスタ素子３１と金属端子３３との電気的接触が確実なものとなる。次に、二本の給電線３２ａ，３２ｂ（錫めっき銅線）を５０ｍｍ送って一旦停止させる機構にて流し、その停止したタイミングで上記の金属端子３３付きの素子３１を給電線３２ａ，３２ｂ間に挿入する。このとき、各給電線３２ａ，３２ｂは、金属端子３３の両側の上下一対の突片３８の間に配置されるようにする。次いで上下一対の突片３８を給電線３２ａ，３２ｂの形状（円形）に沿わせて湾曲させるように上下に圧縮し、これによって二本の給電線３２ａ，３２ｂが端子３３に圧着され、両者の電気的接触が確保される。
【００２２】
以上の工程により、複数個の正特性サーミスタ素子３１が５０ｍｍの間隔をあけて配置された、複数個の正特性サーミスタ素子３１及び一対の給電線３２ａ，３２ｂからなる全体として梯子状の発熱構造物が得られる。この梯子状の構造物は、電気絶縁性を有する柔軟な合成樹脂（例えば、初期の最大点伸度２８０％の軟質塩化ビニル系樹脂）からなる内被覆部材３５によって被覆されている。内被覆部材３５は、正特性サーミスタ素子３１及び給電線３２ａ，３２ｂからなる梯子状の構造物を上下から挟み込むようにして押出成形されて、この梯子状の構造物を絶縁封止している。内被覆部材３５の表面は、複数本の金属細線を編んで形成された金属編組カバー３６で被覆されている。金属編組カバー３６は、例えば、直径０．１２ｍｍの金属細線（錫めっき銅線）を７本束ねてなる集合線を２４本作成し、この２４本の集合線を格子状に編み上げることによって筒状に形成されており、内被覆部材３５の表面に５０％の被覆率（内被覆部材３５の全表面積に対する金属編組カバー３６で被覆されている部分の面積の割合）で密着している。この金属編組カバー３６で被覆されてなる内部構造物は、さらに、電気絶縁性を有する柔軟な合成樹脂からなる外被覆部材３７によって被覆されている。外被覆部材３７は、内部構造物を上下から挟み込むように押出成形されて、その内部構造物を絶縁封止している。
【００２３】
この構成により、正特性サーミスタ素子３１からの発熱は、内被覆部材３５を介して金属編組カバー３６に与えられ、この金属編組カバー３６を伝導して、金属編組カバー３６のほぼ全域から外被覆部材３７に与えられる。よって、ヒータ線３は、ほぼ均一な表面温度特性を発揮することができ、外被覆部材３７の表面において、正特性サーミスタ素子３１に対向する部分と互いに隣接する正特性サーミスタ素子３１の間に対向する部分とでほぼ同じ発熱温度を得ることができる。また、金属編組カバー３６及び外被覆部材３７が設けられていることにより、外部からの損傷（傷付き）や折曲に対する強度が増す。ゆえに、このヒータ線３が蛇行状に配線されても、その折り返し湾曲部３ｂで給電線３２ａ，３２ｂの断線などを生じるおそれがなく、また、ヒータ線３を用いた加温構造が屋外駐車場の地面を加温するための構造として適用されても、温度変化に伴う伸縮による給電線３２ａ，３２ｂの断線を生じたり、自動車や人の往来による応力が加わることによる給電線３２ａ，３２ｂの断線や金属端子３３からの正特性サーミスタ素子３１の脱落を生じたりするおそれがなく、さらに、優れた防水性と絶縁性を発揮する。金属編組カバー３６は、極細の金属細線を用いて構成されたものであるから、この金属編組カバー３６を設けたことにより、ヒータ線３の柔軟性が損なわれることはない。しかも、正特性サーミスタ素子３１の幅に対して互いに隣り合う正特性サーミスタ素子３１間の間隔が十分に長いから、ヒータ線３は良好な柔軟性を発揮し、その施工時に楽に蛇行状に引き回すことができる。また、正特性サーミスタ素子３１は一定温度以上には発熱しないので、正特性サーミスタ素子３１の異常発熱によって地面が異常加熱されるといったおそれがない。尚、正特性サーミスタ素子３１としてチタン酸バリウムを主成分とするセラミックス半導体を用いる代わりに、樹脂中にカーボンまたは金属粉末を練り込んだ樹脂製のものを用いてもよい。但し、強度、耐久性の観点から、セラミックス半導体が好ましい。また、金属編組カバー３６を構成する集合線の本数、１本の集合線を構成する金属細線の本数、金属細線の直径、金属編組カバー３６による内被覆部材３５の表面の被覆率など、上述した具体的数値は単なる一例であって、良好な表面温度分布特性が得られるように、それぞれが適当な範囲内の数値に設定される。例えば、金属編組カバー３６を構成する集合線の本数は、１２乃至２４本の範囲内で設定され、金属細線の直径は０．１乃至０．１５ｍｍの範囲内で設定され、金属編組カバー３６による内被覆部材３５の被覆率は５０乃至９０％の範囲内で設定されることが好ましい。
【００２４】
ヒータ線３は以上のような構造であるが、実際の施工に際しては所定長さ、例えば、２５ｍに切断して使用する。従って、ヒータ線３の端末部は例えば以下のような処理がなされている。例えば、ヒータ線３の延設方向に所定の間隔をおいて配置されている正特性サーミスタ素子３１がない部分でヒータ線３を切断し、その切断面に露出した二本の給電線３２ａ，３２ｂ及び金属編組カバー３６が互いに接触しないように切り口を処理する。このように処理した切り口を、ヒータ線３の断面形状に対応した凹部を有する合成樹脂製の封止部材の前記凹部に挿入する。その際、凹部内に防水性の接着剤等を流し込む等することで防水性、絶縁封止性を向上させることができる。
【００２５】
このようなテープ状のヒータ線３を蛇行状に設置する際に使用する発熱体設置用冶具は、上述したように取り付けベース２と保持具１から構成される。取り付けベース２は、設置箇所である例えば路盤７上に載置され（図６参照）、ヒータ線３の直線部３ａと略直交する方向（ヒータ線３の直線部３ａの短手方向）に伸びる複数の棒状体４から構成される。該棒状体４は、例えば全て同一のものであって、ヒータ線３の直線部３ａの長手方向に一定の間隔をあけて並設される。尚、本実施形態においては、ヒータ線３の直線部３ａを三本の棒状体４が横断するように配置される。即ち、ヒータ線３の直線部３ａの両端部と略中央部の合計三箇所を横断するように三本の棒状体４が配置されるが、この本数や配置箇所、配列等は適宜設計変更可能である。また、棒状体４は、図２及び図６に示すように、一定幅を有する薄板状であって、その上面には位置決め用係止部としての係止孔２１が棒状体４の長手方向に沿って一定間隔毎に形成されている。該係止孔２１は丸孔（丸形）であって、棒状体４の幅方向略中央に形成され、また、上下貫通孔として形成されている。更に、棒状体４の上面一側部には、目盛り２３が長手方向に沿って形成されている。尚、目盛り２３は、係止孔２１の形成位置と合致する位置に形成されていると共に、係止孔２１間略中央位置にも形成されている。即ち、目盛り２３のピッチは係止孔２１のピッチの半分である。尚、棒状体４は、例えば、金属やプラスチックや木材等から構成される。
【００２６】
一方、この棒状体４上に直交するように配置されて棒状体４と共に平面視において格子状の構造物としての発熱体設置用冶具を構成する前記保持具１は、全て同一形状のレール状であって、棒状体４の長手方向に一定間隔毎に棒状体４と略直交するように配置される。具体的には、保持具１は、図３に示す如く、上面に長手方向に沿って凹溝１１が全長に亘って形成された断面視凹状のものであり、該凹溝１１でヒータ線３の直線部３ａを保持する構成である。尚、保持具１の長さは、ヒータ線３の直線部３ａの長さと略等しい。また、保持具１の凹溝１１には図６のようにヒータ線３が縦置きにした状態で嵌め込まれる。即ち、ヒータ線３の幅方向が上下方向となるようにして嵌め込まれ、従って、凹溝１１の幅はヒータ線３の厚さと略等しい。更に、凹溝１１の深さは縦置きのヒータ線３が１／２から１／３程度嵌り込む深さが好ましく、凹溝１１の寸法は、例えば、幅７．５ｍｍ、深さ７乃至１０ｍｍである。そして、保持具１の下面１ａには、前記棒状体４の係止孔２１と凹凸係合する係止突起２２が形成されている（図３及び図６参照）。該係止突起２２も丸形であって、保持具１の幅方向の略中央に形成され、且つ、長手方向に沿って一定間隔毎に複数形成されている。尚、本実施形態においては、保持具１に合計三つの係止突起２２が形成されており、各係止突起２２が三本の棒状体４の係止孔２１に係合することにより、三本の棒状体４によって位置決めされる。また、各保持具１同士の間隔は一定である。即ち、棒状体４の係止孔２１が一定間隔毎に形成されているため、例えば、図１のように二つおきに係止孔２１に保持具１の係止突起２２を係合させることにより各保持具１の間隔が一定とされている。また、発熱量を増減させたい場合には、保持具１を係止孔２１の三つおきや一つおき等に載置して保持具１同士の間隔を広狭調節する。尚、保持具１の材質も種々選択可能であるが、地面に加わる繰り返し加重を緩和するために緩衝材として構成することが好ましく、また、下方への熱を遮断して上方に効率良く熱を伝えるために断熱材として構成することが好ましく、例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の発泡樹脂の成形品（ビーズ発泡粒子の型内成形品や押出成形品を切削加工したもの）から構成する。尚、材質としてポリスチレンを使用する場合であって、ヒータ線３の外被覆部材３７の材質が耐熱ビニル混合物である場合には、その耐熱ビニル混合物の可塑剤（フタル酸エステル）が保持具１に移行して保持具１が溶ける場合があるので、凹溝１１の表面には樹脂フィルムあるいは金属箔によるコーティングを行って可塑剤の移行を防止することが好ましい。また、保持具１の断面形状についても種々の形状が採用可能であるが、下方に向けて徐々に幅広となる形状を採用すれば、上部からの応力を分散できるので、好ましい。
【００２７】
次に、以上のような構成の発熱体設置用冶具を用いて発熱体としてのヒータ線３を設置する施工方法について図１、図６を用いて説明する。まず、図６に示すような上面が略フラットの路盤７上に、図１に示すように棒状体４を間隔をあけて設置する。この棒状体４は路盤７上に単に載置する他、仮止めしてもよい。そして、棒状体４を橋架するように保持具１を棒状体４上に載置していくのであるが、その際、保持具１の係止突起２２を棒状体４の係止孔２１に凹凸係合させ、それによって棒状体４に対する保持具１の相対位置を位置決めする。保持具１は棒状体４の長手方向に一定間隔毎に載置するが、棒状体４の係止孔２１が一定間隔毎に形成されているためその係止孔２１を目視確認することで保持具１を一定間隔毎に確実且つ容易に載置することができる。また、棒状体４の上面に目盛り２３が形成されているのでそれを利用することで簡単に所定位置に保持具１を位置決めすることもできる。尚、保持具１同士の間隔はそれに保持されるヒータ線３の直線部３ａ同士の間隔になるため、係止突起２２を凹凸係合させる係止孔２１を他の係合孔２１に変更することにより保持具１同士の間隔を広狭させることができ、設置箇所やニーズに応じて単位面積あたりの発熱量を係止孔２１のピッチ単位で増減させることができる。そして、保持具１を棒状体４の長手方向に沿って順次一定間隔毎に配置、位置決めした後、各保持具１にヒータ線３の直線部３ａを縦置きに保持させるようにしながら蛇行状にヒータ線３を配置する。その後、鉄筋８を格子状に配設したうえで、コンクリートを流し込んで表層部６（舗装部）を形成する。尚、棒状体４と路盤７（下地）との間にコンクリートを流し込んでもよく、その場合において、鉄筋８を棒状体４と路盤７との間に設けたり、あるいは、棒状体４と路盤７との間及び保持具１の上方の二箇所にそれぞれ鉄筋８を設けてもよい。尚、コンクリートに代えてアスファルトを使用する場合には、保持具１や棒状体４には２２０℃程度の耐熱性が必要となり、例えば、保持具１には、シリコン発泡成形体やポリエステル系樹脂発泡体（結晶化度の高いもの）、あるいはガラス繊維の成形体を使用するが、特に、シリコン発泡成形体が好ましい。また、表層部６自体もアスファルトから構成する場合にはヒータ線３の外被覆部材３７には例えばポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂を使用して耐熱性を確保する。尚、ヒータ線３の埋設深度は例えば５０乃至１００ｍｍである。
【００２８】
以上のように保持具１の凹溝１１にテープ状のヒータ線３を縦置きにして蛇行させているので、折り返し湾曲部３ｂにおいて捻れが生じるおそれがなく耐久性に優れる。しかも、凹溝１１にヒータ線３を嵌め込んで保持させる構成であるので、縦置きであってもヒータ線３を安定させることができ、ヒータ線３の配線作業も楽に行える。また、縦置きにすることによって、縦置きのヒータ線３の一方の側部を凹溝１１に嵌め込みながらも他方の側部を保持具１から上方に突出、露出させることができるので、保持具１から上方に突出した部分で熱を上部へと効率よく伝達することができるという利点がある。
【００２９】
しかも、棒状体４と保持具１とが格子状となっていて両者の間には上下に貫通した平面視矩形の隙間Ｓ（図１参照）が形成されるのでその隙間Ｓを介して地熱を有効活用することができる。
【００３０】
また、施工時においては、各保持具１が棒状体４に位置決めされ、それによって保持具１同士の間隔が一定に維持されるため、各保持具１にヒータ線３を嵌め込むことでその直線部３ａ同士の間隔もずれたりばらついたりすることなく容易に所望の間隔を確保することができる。しかも、保持具１の凹溝１１は直線部３ａをその全長に亘って保持する構成であるから、施工時や施工後において直線部３ａが保持具１から外れたりすることもない。また、ヒータ線３の発熱量を増減させたい場合には係合させる係止孔２１を変更することで保持具１同士の間隔を容易に増減させて対応することができるため、施工が極めて簡単となる。しかも、係止孔２１と係止突起２２が丸形であるので、格子状に配置された棒状体４と保持具１とをその交差部分を支点として僅かに菱形に変形させることもでき、従って、配置箇所の形状に合わせて冶具の形状を微調整することもできる。
【００３１】
尚、本実施形態では、直線部に対し三本の棒状体４を配置したが、少なくとも二本配置すれば保持具１を確実に位置決めできて保持具１同士の間隔を一定に保持できる。
【００３２】
また、係止孔２１を棒状体４の長手方向に一定間隔毎に連続的に形成したが、予め基準となる保持具１同士の間隔に合わせて基準の係止孔２１を形成し、その基準の係止孔２１の左右に一つあるいは複数の係止孔２１を棒状体４の長手方向に間隔をあけて並設する構成であってもよい。
【００３３】
更に、保持具１に係止突起２２を形成し棒状体４に係止孔２１を形成したが、逆に保持具１に係止孔２１を棒状体４に係止突起２２をそれぞれ形成してもよい。また、係止孔２１と係止突起２２とを適宜組み合わせた構成としてもよい。
【００３４】
また、係止孔２１と係止突起２２を丸形として係止孔２１及び係止突起２２を支点として格子状の保持具１と棒状体４とが菱形に変形できる構成としたが、係止孔２１や係止突起２２の形状は断面矩形とするなど種々変更可能である。
【００３５】
更に、複数の棒状体４から取り付けベース２を構成したが、取り付けベース２は棒状体４に限られず一枚の板状体から構成してもよい。但し、複数の棒状体４から構成して棒状体４間に隙間Ｓを形成することにより、レール状の保持具１と共に格子状となり、その隙間Ｓからの地熱を有効に活用することができるという利点がある。
【００３６】
尚、保持具１の被係止部として係止突起２２あるいは係止孔２１を採用し、それと凹凸係合する係止孔２１あるいは係止突起２２を位置決め用係止部として棒状体４に形成したが、位置決め用係止部の構成及びそれによって係止される保持具１の被係止部の構成についても適宜設計変更可能である。何れにしても上下に凹凸係合することによって保持具１を位置決めする位置決め用係止部を取り付けベース２に設けることにより凹凸係合という簡単な構成でもって保持具１を容易に位置決めでき且つ保持具１同士の間隔を所望に応じて設定できる。
【００３７】
更に、凹凸係合の構成以外にも種々の構成の位置決め手段を採用でき、何れにしても保持具１同士の間隔が維持されると共にその間隔を二種類以上設定できる構成であれば位置決め手段の構成は問わない。
【００３８】
また、発熱体の構成もテープのヒータ線３には限定されず、保持具１の構成も種々の構成が採用できる。例えば、保持具１の凹溝１１の断面形状を矩形ではなくヒータ線３の形状に合わせて円弧状あるいはＵ字状にしてもよい。また、保持具１が直線部３ａを全長に亘って保持する構成ではなく部分的に保持する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係る発熱体設置用冶具を示す平面図。
【図２】同冶具を構成する取り付けベースとしての棒状体を示す平面図。
【図３】同冶具を構成する保持具を示し、（イ）は側面図、（ロ）は正面図。
【図４】同冶具を用いて設置される発熱体の一部破断部分を含む平面図。
【図５】図４のＰ−Ｐ断面図。
【図６】同冶具を使用した施工例を示す断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１…保持具、２…取り付けベース、３…ヒータ線（発熱体）、３ａ…直線部、３ｂ…折り返し湾曲部、４…棒状体、６…表層部、７…路盤（下地）、８…鉄筋、１１…凹溝、３１…正特性サーミスタ素子、３２ａ，３２ｂ…給電線、３３…金属端子、３４…電極、３５…内被覆部材、３６…金属編組カバー、３７…外被覆部材、３８…突片、２１…係止孔（位置決め用係止部、位置決め手段）、２２…係止突起（被係止部）、２３…目盛り
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、寒冷地等における屋外駐車場や住宅建物の玄関周りあるいは道路などのコンクリート舗装面やアスファルト舗装面等の地面を加温して融雪や凍結防止を行う線状の発熱体を、その設置箇所に設置するための発熱体設置用冶具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、線状の発熱体を使用して地面を加温する場合、その発熱体を一定長さ毎に折り返して蛇行状に設置するものがある。このように発熱体を蛇行状に配置する場合には発熱体の直線部同士の間隔によって発熱量が変化することとなるため、発熱体の直線部同士の間隔が一定となるようにしながら発熱体を蛇行状に設置しなければならないが、直線部同士の間隔を一定にしながら蛇行状に配置していくことは困難であり施工作業者の負担が大きいものであった。
【０００３】
これに対し、施工時に発熱体の直線部同士の間隔が一定になるようにするための発熱体設置用冶具が提案されている（下記特許文献１参照）。該発熱体設置用冶具は発熱体の直線部が入る溝がその上面に一定間隔毎に形成されたものである。そして、発熱体を設置するに際し、まずはその設置箇所に発熱体設置用冶具を設置し、そのうえで発熱体設置用冶具の各溝に発熱体の直線部を入れるようにしながら発熱体を蛇行状に設置していくことで発熱体の直線部同士の間隔は一定に保持される。
【特許文献１】特開平６−２２０８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、降雪量や気温等の気候条件が設置箇所によって異なるため、設置箇所に応じて直線部同士の間隔を設定することが必要となるが、上記従来の発熱体設置用冶具にあっては溝同士の間隔が一定であるため直線部同士の間隔を設置箇所に応じて変化させることができない。従って、溝の間隔の異なる発熱体設置用冶具を多種用意して設置箇所に応じて使い分ける必要があり汎用性に乏しいという問題があった。
【０００５】
それゆえに本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ、線状の発熱体を蛇行状に設置する際に発熱体の直線部同士の間隔を容易に維持することができ、しかも、必要に応じて直線部同士の間隔を広狭させることのできる、設置作業負担が少なくしかも汎用性の高い発熱体設置用冶具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】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、本発明に係る発熱体設置用冶具は、線状の発熱体を直線部と折り返し湾曲部とが交互に形成された蛇行状に設置するための発熱体設置用冶具であって、発熱体の設置箇所に設置される取り付けベースと、該取り付けベース上に載置されて発熱体の各直線部をそれぞれ保持する複数の保持具とを備え、取り付けベースは、保持具同士の間隔を維持するための位置決め手段を有し、該位置決め手段は、間隔の異なる複数の位置に保持具を位置決め可能に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
該構成の発熱体設置用冶具を用いて線状の発熱体を設置するには、例えば、設置箇所に取り付けベースを設置したうえでその取り付けベース上に複数の保持具を載置したり、取り付けベース上に複数の保持具を載置したものを設置箇所に設置したりする。保持具を取り付けベース上に載置する際には、取り付けベースに保持具同士の間隔を維持するための位置決め手段が設けられているので、その位置決め手段によって保持具同士の間隔が維持される。従って、間隔が維持された複数の保持具にそれぞれ発熱体の直線部を保持させるようにしながら発熱体を蛇行状に設置していくことにより、その発熱体の直線部同士の間隔も一定に維持される。また、取り付けベースの位置決め手段が間隔の異なる複数の位置に保持具を位置決め可能に構成されているので、例えば、発熱体を直線部同士の間隔が広い状態で設置したい場合には位置決め手段によって保持具同士の間隔を広めに設定し、逆に発熱体を直線部同士の間隔が狭い状態で設置したい場合には位置決め手段によって保持具同士の間隔を狭めに設定する。即ち、位置決め手段によって保持具同士の間隔を広めに設定したり狭めに設定したりすることによって発熱体の直線部同士の間隔を必要に応じて広く設定したり狭く設定したりすることができる。
【０００８】
特に、取り付けベースには保持具の被係止部と上下に凹凸係合する位置決め用係止部が位置決め手段として形成され、保持具を間隔の異なる複数の位置に位置決めできるように、位置決め用係止部が発熱体の直線部に対して略直交する方向に並設されていることが好ましい。
【０００９】
取り付けベースの位置決め手段を保持具の被係止部と凹凸係合する位置決め用係止部とすることにより、凹凸係合という簡単な構成で保持具を位置決めすることができ、しかも、その位置決め用係止部が並設されているので何れの位置決め用係止部に保持具の被係止部を凹凸係合させるかによって保持具同士の間隔を簡単に広めに設定したり狭めに設定したりすることができる。
【００１０】
更に、保持具の下面には、被係止部としての係止突起又は係止孔が設けられ、取り付けベースの上面には、保持具の係止突起又は係止孔と凹凸係合する位置決め用係止部としての係止孔又は係止突起が発熱体の直線部に対して略直交する方向に一定間隔毎に形成されていることが好ましい。
【００１１】
位置決め係止部として係止孔又は係止突起を取り付けベースの上面に形成することにより、その係止孔又は係止突起に保持具の下面の係止突起又は係止孔を凹凸係合させることで容易に保持具を位置決めしながら取り付けベース上に設置することができ、保持具の係止突起又は係止孔を凹凸係合させる対象となる取り付けベースの係止孔又は係止突起を選択することにより、保持具同士の間隔を容易に広狭設定することができる。
【００１２】
更には、保持具は、上面に発熱体の直線部が入る凹溝を有するレール状であり、取り付けベースは、その長手方向に係止孔又は係止突起が一定間隔毎に形成された複数の棒状体からなり、該複数の棒状体を間隔をおいて並設した上にレール状の保持具が略直交するように載置されることが好ましい。
【００１３】
取り付けベースが複数の棒状体から構成されることにより棒状体間には空間が生じる。そして、その上に載置される保持具もレール状であって間隔をあけて載置されるので、棒状体と保持具とが平面視において略格子状に配置されることとなり、その格子状の隙間によって地熱を有効活用することができて地面の加温効果が増すという利点がある。
【００１４】
更に、係止突起及び係止孔は丸形であると、格子状に形成された保持具と棒状体とが係止突起及び係止孔を支点として菱形に変形できるので設置箇所の形状に応じて冶具の形状を微調整することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明の発熱体設置用冶具にあっては、取り付けベースに保持具を位置決めすることができるので保持具に保持される発熱体の直線部同士の間隔を容易に維持させることができて発熱体の設置作業負担が軽減され、しかも、設置箇所や用途に応じて保持具同士の間隔を広くしたり逆に狭くしたりすることができるので一つの発熱体設置用冶具によって種々の設置箇所や用途に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る発熱体設置用冶具の一実施形態について図面を参酌しつつ説明する。図１に本実施形態における発熱体設置用冶具を平面的に示しているが、該発熱体設置用冶具は、線状の発熱体としてのテープ状のヒータ線３を直線部３ａと折り返し湾曲部３ｂとが交互に形成された蛇行状に設置するためのものであり、ヒータ線３の設置箇所に設置される取り付けベース２と、該取り付けベース２上に載置されてヒータ線３の各直線部３ａをそれぞれ保持する複数の保持具１とから構成される。
【００１７】
まず、図４及び図５を用いて該発熱体設置用冶具を使用して設置されるテープ状のヒータ線３について説明する。該ヒータ線３は、直線部３ａと隣接する直線部３ａの端部同士を連結するようにＵ字状に湾曲された折り返し湾曲部３ｂとが交互に繰り返されるように蛇行状に引き回されて設置される。直線部３ａ同士は互いに平行であって、互いの離間距離及び直線部３ａの長さは一定である。
【００１８】
かかるヒータ線３は、図４のようにテープ状、即ち、偏平の断面形状を有するものである。詳細には、図５にその横断面を示しているようにトラック状の断面を有している。即ち、円弧状の両側面３ｃ（幅方向の両端部）と平坦な上面３ｄ、下面３ｅとを有する長円形断面である。寸法の一例を挙げれば、幅（長辺の長さ）が１８．５ｍｍで、厚み（短辺の長さ）が７．５ｍｍである。
【００１９】
ここで、ヒータ線３の構造について説明すると、該ヒータ線３は、いわゆる自己温度制御型のヒータである。詳細には、正温度特性（ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）特性）を有する複数個の正特性サーミスタ素子３１を備えている。該正特性サーミスタ素子３１は、例えば、チタン酸バリウムを主成分とするほぼ直方体形状のセラミックス半導体であり、室温からキュリー温度（抵抗急変温度）までは低抵抗であるが、キュリー温度を超えると急に抵抗値が増大する特性を有する感熱素子である。この特性により、正特性サーミスタ素子３１は、キュリー温度を下回る温度下において電圧が印加されると、最初は低温であるために抵抗値が小さいので大電流が流れ、正特性サーミスタ素子３１の温度が急激に上昇する。そして、正特性サーミスタ素子３１の温度がキュリー温度を超えると、抵抗値が急に増大するために電流量が減少し、その結果、正特性サーミスタ素子３１の発熱量は減少する。そのため、正特性サーミスタ素子３１は、一定温度以上に温度が上がることがなく、一定温度で安定して熱平衡状態を保つ。即ち、正特性サーミスタ素子３１は、自己温度制御機能を有している。従って、発熱量制御のための温度制御回路や過熱防止回路を別途設ける必要がない。
【００２０】
尚、正特性サーミスタ素子３１のキュリー温度は、例えば、正特性サーミスタ素子３１の材料組成や焼成条件（焼成温度、焼成時間など）を変更することによって、適当な範囲内で任意に変更することが可能であり、例えば、７０℃に設定される。また、正特性サーミスタ素子３１は、例えば、幅６ｍｍ×長さ８．３ｍｍ×厚み１．７ｍｍの直方体形状に形成されていて、その長さ方向の両端部が金属端子３３に保持されている。これらの金属端子３３の外方にはそれぞれ上下一対の突片３８が設けられ、該上下一対の突片３８間にそれぞれ給電線３２ａ，３２ｂが挟み込まれるようにして固定され、これにより、正特性サーミスタ素子３１は給電線３２ａ，３２ｂ間に跨った状態に接続されている。尚、正特性サーミスタ素子３１の表面の金属端子３３が当接する部分（例えば、幅６ｍｍ×長さ２ｍｍの部分）には、オーム性を有する電極３４が形成されていて、正特性サーミスタ素子３１と電極３４とはオーム性接続をなしている。
【００２１】
以上の発熱構造物の製法を概説すると、まず、正特性サーミスタ素子３１の長辺の両側に金属端子３３を圧入する。この金属端子３３の表面には半田合金が鍍金されており、この金属端子３３を圧入した素子３１を熱処理することで端子３３の表面の半田層が溶融して電極３４に接着する。これにより、正特性サーミスタ素子３１と金属端子３３との電気的接触が確実なものとなる。次に、二本の給電線３２ａ，３２ｂ（錫めっき銅線）を５０ｍｍ送って一旦停止させる機構にて流し、その停止したタイミングで上記の金属端子３３付きの素子３１を給電線３２ａ，３２ｂ間に挿入する。このとき、各給電線３２ａ，３２ｂは、金属端子３３の両側の上下一対の突片３８の間に配置されるようにする。次いで上下一対の突片３８を給電線３２ａ，３２ｂの形状（円形）に沿わせて湾曲させるように上下に圧縮し、これによって二本の給電線３２ａ，３２ｂが端子３３に圧着され、両者の電気的接触が確保される。
【００２２】
以上の工程により、複数個の正特性サーミスタ素子３１が５０ｍｍの間隔をあけて配置された、複数個の正特性サーミスタ素子３１及び一対の給電線３２ａ，３２ｂからなる全体として梯子状の発熱構造物が得られる。この梯子状の構造物は、電気絶縁性を有する柔軟な合成樹脂（例えば、初期の最大点伸度２８０％の軟質塩化ビニル系樹脂）からなる内被覆部材３５によって被覆されている。内被覆部材３５は、正特性サーミスタ素子３１及び給電線３２ａ，３２ｂからなる梯子状の構造物を上下から挟み込むようにして押出成形されて、この梯子状の構造物を絶縁封止している。内被覆部材３５の表面は、複数本の金属細線を編んで形成された金属編組カバー３６で被覆されている。金属編組カバー３６は、例えば、直径０．１２ｍｍの金属細線（錫めっき銅線）を７本束ねてなる集合線を２４本作成し、この２４本の集合線を格子状に編み上げることによって筒状に形成されており、内被覆部材３５の表面に５０％の被覆率（内被覆部材３５の全表面積に対する金属編組カバー３６で被覆されている部分の面積の割合）で密着している。この金属編組カバー３６で被覆されてなる内部構造物は、さらに、電気絶縁性を有する柔軟な合成樹脂からなる外被覆部材３７によって被覆されている。外被覆部材３７は、内部構造物を上下から挟み込むように押出成形されて、その内部構造物を絶縁封止している。
【００２３】
この構成により、正特性サーミスタ素子３１からの発熱は、内被覆部材３５を介して金属編組カバー３６に与えられ、この金属編組カバー３６を伝導して、金属編組カバー３６のほぼ全域から外被覆部材３７に与えられる。よって、ヒータ線３は、ほぼ均一な表面温度特性を発揮することができ、外被覆部材３７の表面において、正特性サーミスタ素子３１に対向する部分と互いに隣接する正特性サーミスタ素子３１の間に対向する部分とでほぼ同じ発熱温度を得ることができる。また、金属編組カバー３６及び外被覆部材３７が設けられていることにより、外部からの損傷（傷付き）や折曲に対する強度が増す。ゆえに、このヒータ線３が蛇行状に配線されても、その折り返し湾曲部３ｂで給電線３２ａ，３２ｂの断線などを生じるおそれがなく、また、ヒータ線３を用いた加温構造が屋外駐車場の地面を加温するための構造として適用されても、温度変化に伴う伸縮による給電線３２ａ，３２ｂの断線を生じたり、自動車や人の往来による応力が加わることによる給電線３２ａ，３２ｂの断線や金属端子３３からの正特性サーミスタ素子３１の脱落を生じたりするおそれがなく、さらに、優れた防水性と絶縁性を発揮する。金属編組カバー３６は、極細の金属細線を用いて構成されたものであるから、この金属編組カバー３６を設けたことにより、ヒータ線３の柔軟性が損なわれることはない。しかも、正特性サーミスタ素子３１の幅に対して互いに隣り合う正特性サーミスタ素子３１間の間隔が十分に長いから、ヒータ線３は良好な柔軟性を発揮し、その施工時に楽に蛇行状に引き回すことができる。また、正特性サーミスタ素子３１は一定温度以上には発熱しないので、正特性サーミスタ素子３１の異常発熱によって地面が異常加熱されるといったおそれがない。尚、正特性サーミスタ素子３１としてチタン酸バリウムを主成分とするセラミックス半導体を用いる代わりに、樹脂中にカーボンまたは金属粉末を練り込んだ樹脂製のものを用いてもよい。但し、強度、耐久性の観点から、セラミックス半導体が好ましい。また、金属編組カバー３６を構成する集合線の本数、１本の集合線を構成する金属細線の本数、金属細線の直径、金属編組カバー３６による内被覆部材３５の表面の被覆率など、上述した具体的数値は単なる一例であって、良好な表面温度分布特性が得られるように、それぞれが適当な範囲内の数値に設定される。例えば、金属編組カバー３６を構成する集合線の本数は、１２乃至２４本の範囲内で設定され、金属細線の直径は０．１乃至０．１５ｍｍの範囲内で設定され、金属編組カバー３６による内被覆部材３５の被覆率は５０乃至９０％の範囲内で設定されることが好ましい。
【００２４】
ヒータ線３は以上のような構造であるが、実際の施工に際しては所定長さ、例えば、２５ｍに切断して使用する。従って、ヒータ線３の端末部は例えば以下のような処理がなされている。例えば、ヒータ線３の延設方向に所定の間隔をおいて配置されている正特性サーミスタ素子３１がない部分でヒータ線３を切断し、その切断面に露出した二本の給電線３２ａ，３２ｂ及び金属編組カバー３６が互いに接触しないように切り口を処理する。このように処理した切り口を、ヒータ線３の断面形状に対応した凹部を有する合成樹脂製の封止部材の前記凹部に挿入する。その際、凹部内に防水性の接着剤等を流し込む等することで防水性、絶縁封止性を向上させることができる。
【００２５】
このようなテープ状のヒータ線３を蛇行状に設置する際に使用する発熱体設置用冶具は、上述したように取り付けベース２と保持具１から構成される。取り付けベース２は、設置箇所である例えば路盤７上に載置され（図６参照）、ヒータ線３の直線部３ａと略直交する方向（ヒータ線３の直線部３ａの短手方向）に伸びる複数の棒状体４から構成される。該棒状体４は、例えば全て同一のものであって、ヒータ線３の直線部３ａの長手方向に一定の間隔をあけて並設される。尚、本実施形態においては、ヒータ線３の直線部３ａを三本の棒状体４が横断するように配置される。即ち、ヒータ線３の直線部３ａの両端部と略中央部の合計三箇所を横断するように三本の棒状体４が配置されるが、この本数や配置箇所、配列等は適宜設計変更可能である。また、棒状体４は、図２及び図６に示すように、一定幅を有する薄板状であって、その上面には位置決め用係止部としての係止孔２１が棒状体４の長手方向に沿って一定間隔毎に形成されている。該係止孔２１は丸孔（丸形）であって、棒状体４の幅方向略中央に形成され、また、上下貫通孔として形成されている。更に、棒状体４の上面一側部には、目盛り２３が長手方向に沿って形成されている。尚、目盛り２３は、係止孔２１の形成位置と合致する位置に形成されていると共に、係止孔２１間略中央位置にも形成されている。即ち、目盛り２３のピッチは係止孔２１のピッチの半分である。尚、棒状体４は、例えば、金属やプラスチックや木材等から構成される。
【００２６】
一方、この棒状体４上に直交するように配置されて棒状体４と共に平面視において格子状の構造物としての発熱体設置用冶具を構成する前記保持具１は、全て同一形状のレール状であって、棒状体４の長手方向に一定間隔毎に棒状体４と略直交するように配置される。具体的には、保持具１は、図３に示す如く、上面に長手方向に沿って凹溝１１が全長に亘って形成された断面視凹状のものであり、該凹溝１１でヒータ線３の直線部３ａを保持する構成である。尚、保持具１の長さは、ヒータ線３の直線部３ａの長さと略等しい。また、保持具１の凹溝１１には図６のようにヒータ線３が縦置きにした状態で嵌め込まれる。即ち、ヒータ線３の幅方向が上下方向となるようにして嵌め込まれ、従って、凹溝１１の幅はヒータ線３の厚さと略等しい。更に、凹溝１１の深さは縦置きのヒータ線３が１／２から１／３程度嵌り込む深さが好ましく、凹溝１１の寸法は、例えば、幅７．５ｍｍ、深さ７乃至１０ｍｍである。そして、保持具１の下面１ａには、前記棒状体４の係止孔２１と凹凸係合する係止突起２２が形成されている（図３及び図６参照）。該係止突起２２も丸形であって、保持具１の幅方向の略中央に形成され、且つ、長手方向に沿って一定間隔毎に複数形成されている。尚、本実施形態においては、保持具１に合計三つの係止突起２２が形成されており、各係止突起２２が三本の棒状体４の係止孔２１に係合することにより、三本の棒状体４によって位置決めされる。また、各保持具１同士の間隔は一定である。即ち、棒状体４の係止孔２１が一定間隔毎に形成されているため、例えば、図１のように二つおきに係止孔２１に保持具１の係止突起２２を係合させることにより各保持具１の間隔が一定とされている。また、発熱量を増減させたい場合には、保持具１を係止孔２１の三つおきや一つおき等に載置して保持具１同士の間隔を広狭調節する。尚、保持具１の材質も種々選択可能であるが、地面に加わる繰り返し加重を緩和するために緩衝材として構成することが好ましく、また、下方への熱を遮断して上方に効率良く熱を伝えるために断熱材として構成することが好ましく、例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の発泡樹脂の成形品（ビーズ発泡粒子の型内成形品や押出成形品を切削加工したもの）から構成する。尚、材質としてポリスチレンを使用する場合であって、ヒータ線３の外被覆部材３７の材質が耐熱ビニル混合物である場合には、その耐熱ビニル混合物の可塑剤（フタル酸エステル）が保持具１に移行して保持具１が溶ける場合があるので、凹溝１１の表面には樹脂フィルムあるいは金属箔によるコーティングを行って可塑剤の移行を防止することが好ましい。また、保持具１の断面形状についても種々の形状が採用可能であるが、下方に向けて徐々に幅広となる形状を採用すれば、上部からの応力を分散できるので、好ましい。
【００２７】
次に、以上のような構成の発熱体設置用冶具を用いて発熱体としてのヒータ線３を設置する施工方法について図１、図６を用いて説明する。まず、図６に示すような上面が略フラットの路盤７上に、図１に示すように棒状体４を間隔をあけて設置する。この棒状体４は路盤７上に単に載置する他、仮止めしてもよい。そして、棒状体４を橋架するように保持具１を棒状体４上に載置していくのであるが、その際、保持具１の係止突起２２を棒状体４の係止孔２１に凹凸係合させ、それによって棒状体４に対する保持具１の相対位置を位置決めする。保持具１は棒状体４の長手方向に一定間隔毎に載置するが、棒状体４の係止孔２１が一定間隔毎に形成されているためその係止孔２１を目視確認することで保持具１を一定間隔毎に確実且つ容易に載置することができる。また、棒状体４の上面に目盛り２３が形成されているのでそれを利用することで簡単に所定位置に保持具１を位置決めすることもできる。尚、保持具１同士の間隔はそれに保持されるヒータ線３の直線部３ａ同士の間隔になるため、係止突起２２を凹凸係合させる係止孔２１を他の係合孔２１に変更することにより保持具１同士の間隔を広狭させることができ、設置箇所やニーズに応じて単位面積あたりの発熱量を係止孔２１のピッチ単位で増減させることができる。そして、保持具１を棒状体４の長手方向に沿って順次一定間隔毎に配置、位置決めした後、各保持具１にヒータ線３の直線部３ａを縦置きに保持させるようにしながら蛇行状にヒータ線３を配置する。その後、鉄筋８を格子状に配設したうえで、コンクリートを流し込んで表層部６（舗装部）を形成する。尚、棒状体４と路盤７（下地）との間にコンクリートを流し込んでもよく、その場合において、鉄筋８を棒状体４と路盤７との間に設けたり、あるいは、棒状体４と路盤７との間及び保持具１の上方の二箇所にそれぞれ鉄筋８を設けてもよい。尚、コンクリートに代えてアスファルトを使用する場合には、保持具１や棒状体４には２２０℃程度の耐熱性が必要となり、例えば、保持具１には、シリコン発泡成形体やポリエステル系樹脂発泡体（結晶化度の高いもの）、あるいはガラス繊維の成形体を使用するが、特に、シリコン発泡成形体が好ましい。また、表層部６自体もアスファルトから構成する場合にはヒータ線３の外被覆部材３７には例えばポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂を使用して耐熱性を確保する。尚、ヒータ線３の埋設深度は例えば５０乃至１００ｍｍである。
【００２８】
以上のように保持具１の凹溝１１にテープ状のヒータ線３を縦置きにして蛇行させているので、折り返し湾曲部３ｂにおいて捻れが生じるおそれがなく耐久性に優れる。しかも、凹溝１１にヒータ線３を嵌め込んで保持させる構成であるので、縦置きであってもヒータ線３を安定させることができ、ヒータ線３の配線作業も楽に行える。また、縦置きにすることによって、縦置きのヒータ線３の一方の側部を凹溝１１に嵌め込みながらも他方の側部を保持具１から上方に突出、露出させることができるので、保持具１から上方に突出した部分で熱を上部へと効率よく伝達することができるという利点がある。
【００２９】
しかも、棒状体４と保持具１とが格子状となっていて両者の間には上下に貫通した平面視矩形の隙間Ｓ（図１参照）が形成されるのでその隙間Ｓを介して地熱を有効活用することができる。
【００３０】
また、施工時においては、各保持具１が棒状体４に位置決めされ、それによって保持具１同士の間隔が一定に維持されるため、各保持具１にヒータ線３を嵌め込むことでその直線部３ａ同士の間隔もずれたりばらついたりすることなく容易に所望の間隔を確保することができる。しかも、保持具１の凹溝１１は直線部３ａをその全長に亘って保持する構成であるから、施工時や施工後において直線部３ａが保持具１から外れたりすることもない。また、ヒータ線３の発熱量を増減させたい場合には係合させる係止孔２１を変更することで保持具１同士の間隔を容易に増減させて対応することができるため、施工が極めて簡単となる。しかも、係止孔２１と係止突起２２が丸形であるので、格子状に配置された棒状体４と保持具１とをその交差部分を支点として僅かに菱形に変形させることもでき、従って、配置箇所の形状に合わせて冶具の形状を微調整することもできる。
【００３１】
尚、本実施形態では、直線部に対し三本の棒状体４を配置したが、少なくとも二本配置すれば保持具１を確実に位置決めできて保持具１同士の間隔を一定に保持できる。
【００３２】
また、係止孔２１を棒状体４の長手方向に一定間隔毎に連続的に形成したが、予め基準となる保持具１同士の間隔に合わせて基準の係止孔２１を形成し、その基準の係止孔２１の左右に一つあるいは複数の係止孔２１を棒状体４の長手方向に間隔をあけて並設する構成であってもよい。
【００３３】
更に、保持具１に係止突起２２を形成し棒状体４に係止孔２１を形成したが、逆に保持具１に係止孔２１を棒状体４に係止突起２２をそれぞれ形成してもよい。また、係止孔２１と係止突起２２とを適宜組み合わせた構成としてもよい。
【００３４】
また、係止孔２１と係止突起２２を丸形として係止孔２１及び係止突起２２を支点として格子状の保持具１と棒状体４とが菱形に変形できる構成としたが、係止孔２１や係止突起２２の形状は断面矩形とするなど種々変更可能である。
【００３５】
更に、複数の棒状体４から取り付けベース２を構成したが、取り付けベース２は棒状体４に限られず一枚の板状体から構成してもよい。但し、複数の棒状体４から構成して棒状体４間に隙間Ｓを形成することにより、レール状の保持具１と共に格子状となり、その隙間Ｓからの地熱を有効に活用することができるという利点がある。
【００３６】
尚、保持具１の被係止部として係止突起２２あるいは係止孔２１を採用し、それと凹凸係合する係止孔２１あるいは係止突起２２を位置決め用係止部として棒状体４に形成したが、位置決め用係止部の構成及びそれによって係止される保持具１の被係止部の構成についても適宜設計変更可能である。何れにしても上下に凹凸係合することによって保持具１を位置決めする位置決め用係止部を取り付けベース２に設けることにより凹凸係合という簡単な構成でもって保持具１を容易に位置決めでき且つ保持具１同士の間隔を所望に応じて設定できる。
【００３７】
更に、凹凸係合の構成以外にも種々の構成の位置決め手段を採用でき、何れにしても保持具１同士の間隔が維持されると共にその間隔を二種類以上設定できる構成であれば位置決め手段の構成は問わない。
【００３８】
また、発熱体の構成もテープのヒータ線３には限定されず、保持具１の構成も種々の構成が採用できる。例えば、保持具１の凹溝１１の断面形状を矩形ではなくヒータ線３の形状に合わせて円弧状あるいはＵ字状にしてもよい。また、保持具１が直線部３ａを全長に亘って保持する構成ではなく部分的に保持する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係る発熱体設置用冶具を示す平面図。
【図２】同冶具を構成する取り付けベースとしての棒状体を示す平面図。
【図３】同冶具を構成する保持具を示し、（イ）は側面図、（ロ）は正面図。
【図４】同冶具を用いて設置される発熱体の一部破断部分を含む平面図。
【図５】図４のＰ−Ｐ断面図。
【図６】同冶具を使用した施工例を示す断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１…保持具、２…取り付けベース、３…ヒータ線（発熱体）、３ａ…直線部、３ｂ…折り返し湾曲部、４…棒状体、６…表層部、７…路盤（下地）、８…鉄筋、１１…凹溝、３１…正特性サーミスタ素子、３２ａ，３２ｂ…給電線、３３…金属端子、３４…電極、３５…内被覆部材、３６…金属編組カバー、３７…外被覆部材、３８…突片、２１…係止孔（位置決め用係止部、位置決め手段）、２２…係止突起（被係止部）、２３…目盛り
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状の発熱体を直線部と折り返し湾曲部とが交互に形成された蛇行状に設置するための発熱体設置用冶具であって、
発熱体の設置箇所に設置される取り付けベースと、該取り付けベース上に載置されて発熱体の各直線部をそれぞれ保持する複数の保持具とを備え、取り付けベースは、保持具同士の間隔を維持するための位置決め手段を有し、該位置決め手段は、間隔の異なる複数の位置に保持具を位置決め可能に構成されていることを特徴とする発熱体設置用冶具。
【請求項２】
取り付けベースには保持具の被係止部と上下に凹凸係合する位置決め用係止部が位置決め手段として形成され、保持具を間隔の異なる複数の位置に位置決めできるように、位置決め用係止部が発熱体の直線部に対して略直交する方向に並設されている請求項１記載の発熱体設置用冶具。
【請求項３】
保持具の下面には、被係止部としての係止突起又は係止孔が設けられ、取り付けベースの上面には、保持具の係止突起又は係止孔と凹凸係合する位置決め用係止部としての係止孔又は係止突起が発熱体の直線部に対して略直交する方向に一定間隔毎に形成されている請求項２記載の発熱体設置用冶具。
【請求項４】
保持具は、上面に発熱体の直線部が入る凹溝を有するレール状であり、取り付けベースは、その長手方向に係止孔又は係止突起が一定間隔毎に形成された複数の棒状体からなり、該複数の棒状体を間隔をおいて並設した上にレール状の保持具が略直交するように載置される請求項３記載の発熱体設置用冶具。
【請求項５】
係止突起及び係止孔は丸形である請求項４記載の発熱体設置用冶具。
【請求項１】
線状の発熱体を直線部と折り返し湾曲部とが交互に形成された蛇行状に設置するための発熱体設置用冶具であって、
発熱体の設置箇所に設置される取り付けベースと、該取り付けベース上に載置されて発熱体の各直線部をそれぞれ保持する複数の保持具とを備え、取り付けベースは、保持具同士の間隔を維持するための位置決め手段を有し、該位置決め手段は、間隔の異なる複数の位置に保持具を位置決め可能に構成されていることを特徴とする発熱体設置用冶具。
【請求項２】
取り付けベースには保持具の被係止部と上下に凹凸係合する位置決め用係止部が位置決め手段として形成され、保持具を間隔の異なる複数の位置に位置決めできるように、位置決め用係止部が発熱体の直線部に対して略直交する方向に並設されている請求項１記載の発熱体設置用冶具。
【請求項３】
保持具の下面には、被係止部としての係止突起又は係止孔が設けられ、取り付けベースの上面には、保持具の係止突起又は係止孔と凹凸係合する位置決め用係止部としての係止孔又は係止突起が発熱体の直線部に対して略直交する方向に一定間隔毎に形成されている請求項２記載の発熱体設置用冶具。
【請求項４】
保持具は、上面に発熱体の直線部が入る凹溝を有するレール状であり、取り付けベースは、その長手方向に係止孔又は係止突起が一定間隔毎に形成された複数の棒状体からなり、該複数の棒状体を間隔をおいて並設した上にレール状の保持具が略直交するように載置される請求項３記載の発熱体設置用冶具。
【請求項５】
係止突起及び係止孔は丸形である請求項４記載の発熱体設置用冶具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−９７４１６（Ｐ２００６−９７４１６Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８７３８６（Ｐ２００４−２８７３８６）
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【出願人】（５０００３４４６８）サンオー産業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【出願人】（５０００３４４６８）サンオー産業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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