絶縁破壊検出装置および絶縁破壊検出方法
【課題】施工時において床暖房パネルが絶縁破壊したことを簡易に検出する。
【解決手段】床暖房パネル１０の施工時に、発熱体１５または金属シート（均熱板１１）に電圧を印加する印加手段（印加電圧発生部７３）と、絶縁破壊により、印加手段によって電圧が印加されていない側に生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出する検出手段（漏洩電流検出部７４）と、検出手段によって漏洩電流または漏洩電圧が検出されたことを報知する報知手段（警報発生部７６、スピーカ７７）とを有する。
【解決手段】床暖房パネル１０の施工時に、発熱体１５または金属シート（均熱板１１）に電圧を印加する印加手段（印加電圧発生部７３）と、絶縁破壊により、印加手段によって電圧が印加されていない側に生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出する検出手段（漏洩電流検出部７４）と、検出手段によって漏洩電流または漏洩電圧が検出されたことを報知する報知手段（警報発生部７６、スピーカ７７）とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床暖房パネルの絶縁破壊検出装置および絶縁破壊検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、均熱板を有する床暖房パネルに関する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２９９５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、床暖房パネルの施工時には、床暖房パネルを、例えば、ネジまたは釘等の金属製の固定部材によって施工場所に固定することが行われる。このような場合において、施工者が誤った場所に固定部材を挿入した場合、均熱板と発熱体とが固定部材によって短絡され、床暖房パネルが絶縁破壊する場合があるという問題点がある。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、床暖房パネルの絶縁破壊を簡易に検出することが可能な絶縁破壊検出装置および絶縁破壊検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、発熱体と当該発熱体に絶縁されて重ねられる金属シートとを有する床暖房パネルを建物の床構造体に施工する場合に、前記発熱体および前記金属シート間の絶縁破壊を検出する絶縁破壊検出装置であって、前記床暖房パネルの施工時に、前記発熱体または前記金属シートに電圧を印加する印加手段と、前記絶縁破壊により、前記印加手段によって電圧が印加されていない側に生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出する検出手段と、前記検出手段によって前記漏洩電流または前記漏洩電圧が検出されたことを報知する報知手段と、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、印加手段が発熱体または金属シートに電圧を印加し、検出手段が絶縁破壊により、印加手段によって電圧が印加されていない側に生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出し、報知手段が検出手段によって漏洩電流または漏洩電圧が検出されたことを報知する。このため、床暖房パネルの絶縁破壊を簡易に検出することができる。
【０００６】
また、本発明の絶縁破壊検出装置は、前記印加手段は、最初に施工される床暖房パネルの発熱体につながれるコードに接続され、前記検出手段は、当該床暖房パネルと、これに順次並列に接続される複数の床暖房パネルとに対して生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出することを特徴とする。
上記構成によれば、印加手段が最初に施工される床暖房パネルの発熱体につながれるコードに接続され、検出手段が当該床暖房パネルと、これに順次並列に接続される複数の床暖房パネルとに対して生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出する。このため、絶縁破壊が生じた床暖房パネルを直ちに特定することができる。
【０００７】
また、本発明の絶縁破壊検出装置は、前記発熱体は、導電性樹脂によって構成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、発熱体が導電性樹脂で構成される。このため、導電性樹脂の一部と均熱板の一部が導通された場合であっても、これを確実に検出することができる。
【０００８】
また、本発明の絶縁破壊検出装置は、前記印加手段は、電圧源から出力される電圧を、抵抗を介して前記発熱体または前記均熱板に印加することを特徴とする。
上記構成によれば、印加手段が電圧源から出力される電圧を抵抗を介して発熱体または均熱板に印加する。このため、抵抗の素子値を調整することにより、施工者に誤って電圧が印加された場合であっても、流れる電流を制限することができる。
【０００９】
また、本発明の絶縁破壊検出装置において、前記検出手段は、入力段にＦＥＴを有することを特徴とする。
上記構成によれば、検出手段が入力段にＦＥＴを有する。このため、施工者を保護するために高い値の抵抗を採用した場合であっても、高入力抵抗を有するＦＥＴによって絶縁破壊を確実に検出することができる。
【００１０】
また、本発明の絶縁破壊検出方法は、発熱体と当該発熱体に絶縁されて重ねられる金属シートとを有する床暖房パネルを建物の床構造体に施工する場合に、前記発熱体および前記金属シート間の絶縁破壊を検出する絶縁破壊検出方法であって、前記床暖房パネルの施工時に、前記発熱体または前記金属シートに電圧を印加する印加ステップと、前記絶縁破壊により、前記印加ステップにおいて電圧が印加されていない側に生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて前記漏洩電流または前記漏洩電圧が検出されたことを報知する報知ステップと、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、印加ステップにおいて発熱体または金属シートに電圧を印加し、検出ステップが絶縁破壊において、印加ステップにおいて電圧が印加されていない側に生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出し、報知ステップにおいて検出ステップによって漏洩電流または漏洩電圧が検出されたことを報知する。このため、床暖房パネルの絶縁破壊を簡易に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下では、本発明の実施の形態に係る絶縁破壊検出装置７０によって絶縁破壊を検出する床暖房パネル１０について説明した後、絶縁破壊検出装置７０について説明する。
【００１２】
図１は、本実施の形態の絶縁破壊検出装置７０によって絶縁破壊を検出する床暖房パネル１０の構成例を示す斜視図である。また、図２は、床暖房パネル１０の断面形状を説明する断面図である。図１および図２に示すように、床暖房パネル１０は、所定の厚さを有する長尺形状を備えて構成される。図２に示すように、床暖房パネル１０は、均熱板１１（請求項中「金属シート」に対応）、小根太１２，１３、蓄熱材１４、面状発熱体１５（請求項中「面状発熱体」に対応）、および、断熱材１８を有している。ここで、均熱板１１は、例えば、アルミニウム板によって構成され、床暖房パネル１０の天面を覆うとともに、端部が小根太１２，１３に応じてコの字形状に折り曲げられている。
【００１３】
小根太１２，１３は、例えば、木材によって構成され、図のＺ軸方向の力が印加された場合に、床暖房パネル１０が押しつぶされないように支持するとともに、この部分に釘またはネジ（請求項中「固定部材」に対応）が挿入されて、後述する下地合板４２に固定される。なお、均熱板１１の小根太１２，１３が存在する部分には、色が付された領域１１ａ，１１ｂが形成されており、施工時には当該領域に対して釘またはネジを挿入して下地合板４２（請求項中「床構造体」に対応）に固定する。
【００１４】
蓄熱材１４は、例えば、樹脂製の袋状部材の内部に、例えば、硫酸ナトリウム１０水和塩を主成分とする薬剤が封入されて構成される。蓄熱材１４に使用される硫酸ナトリウム１０水和塩は、２８℃以下になると凝固して潜熱発熱をおこし、３１℃以上になると融解して熱を吸収する。これにより夜間電力によって蓄熱した熱を昼間に放熱することができる。面状発熱体１５は、例えば、シート状の導電性ポリマー（請求項中「導電性樹脂」に対応）によって構成されている。面状発熱体１５の両端部には、電極１６，１７が設けられており、電源ケーブル２０を介して供給される電源電力が印加されることにより、面状発熱体１５がジュール熱により発熱する。断熱材１８は、面状発熱体１５の下に設けられており、面状発熱体１５によって発生した熱が、後述する下地合板４２を介して損失されることを防ぐ。なお、蓄熱材１４については、必須の構成要素ではないため、当該蓄熱材１４を用いないようにしてもよい。その場合には、均熱板１１と面状発熱体１５とが直接接触することを防止するために、絶縁シート等をこれらの間に配置する。
【００１５】
なお、図１に示すように、床暖房パネル１０は、コネクタ２５を有する電源ケーブル２０と、コネクタ３５を有するアースケーブル３０を２本ずつ有している。２本の電源ケーブル２０は、面状発熱体１５の両端に設けられた電極１６，１７に接続されている。２本のアースケーブル３０は、均熱板１１に接続されている。なお、電源ケーブル２０およびアースケーブル３０を２本ずつ有しているのは、図５を参照して後述するように、複数の床暖房パネル１０を相互に接続するためである。
【００１６】
図３〜図５は、床暖房パネル１０の施工方法を示す図である。図３に示すように、施工する際には、施工しようとする部屋の床面積に応じた枚数の床暖房パネル１０が、根太４１の上に架設された下地合板４２の上に並べて配置される。床暖房パネル１０を下地合板４２に固定する方法としては、図４に示すように、小根太１２，１３に、釘Ｎ１，Ｎ２（またはネジ）を貫通させ、下地合板４２に釘Ｎ１，Ｎ２（またはネジ）の先端部を陥入させることにより、床暖房パネル１０を下地合板４２に固定する。また、床暖房パネル１０は、床の全面にではなく一部（例えば、床面の６０％程度）に配置されることから、床暖房パネル１０が配置されていない部分に対しては、床暖房パネル１０と略同じ厚さを有する、合板４３が配置されてレベル合わせがされる。このようにして、床暖房パネル１０が下地合板４２に固定されると、図５に示すように、それぞれの床暖房パネル１０の電源ケーブル２０を構成する電源ケーブル２１，２２がコネクタ２５を接続することにより相互に並列接続される。また、それぞれの床暖房パネル１０の均熱板１１同士がコネクタ３５を接続することによりがアースケーブル３０によって相互に接続される。
【００１７】
より詳細には、２本の電源ケーブル２０のうちの右側の電源ケーブル２０は、右隣の床暖房パネル１０の左側の電源ケーブル２０にコネクタ２５により接続され、左側の電源ケーブル２０は左隣の床暖房パネル１０の右側の電源ケーブル２０にコネクタ２５により接続される。また、２本のアースケーブル３０のうちの右側のアースケーブル３０は、右隣の床暖房パネル１０の左側のアースケーブル３０にコネクタ３５により接続され、左側のアースケーブル３０は左隣の床暖房パネル１０の右側のアースケーブル３０にコネクタ３５により接続される。このように２本の電源ケーブル２０およびアースケーブル３０が順次接続されることで、床暖房パネル１０が相互に並列接続される。なお、両端に配置される床暖房パネル１０は、一方の端の床暖房パネル１０の電源ケーブル２０およびアースケーブル３０が図示せぬコントローラに接続され、他方の端の床暖房パネル１０の電源ケーブル２０およびアースケーブル３０は、例えば、開放された状態とされ、絶縁テープによって絶縁処理が施される。
【００１８】
ところで、床暖房パネル１０の施工時に、図６に示すように、小根太１２，１３ではなく、面状発熱体１５が存在する部分に釘Ｎ１（またはネジ）を施工者が誤って貫通させてしまう場合がある。そのような場合には、均熱板１１と面状発熱体１５とが導通して短絡を生じるとともに、面状発熱体１５が毀損してしまう。また、蓄熱材１４を釘Ｎ１が貫通することにより、内部の硫酸ナトリウム１０水和塩等が漏出する場合が生じる。本発明の実施形態の絶縁破壊検出装置７０では、このような誤った施工状態を検出し、警報を発するものである。
【００１９】
図７は、本発明の実施形態の絶縁破壊検出装置７０の構成例を示すブロック図である。この図に示すように、絶縁破壊検出装置７０は、接続端子７１，７２、印加電圧発生部７３（請求項中「印加手段」に対応）、漏洩電流検出部７４（請求項中「検出手段」に対応）、制御回路７５、警報発生部７６（請求項中「報知手段」に対応）、スピーカ７７（請求項中「報知手段」に対応）、直流電源７８、電源スイッチ７９、および、コンデンサ８０を有している。
【００２０】
接続端子７１は、床暖房パネル１０の電源ケーブル２１および電源ケーブル２２のいずれか一方に接続される。なお、施工時においては、電源ケーブル２１，２２は、商用電源には接続されないので、接続端子７１のみが接続された状態となる。接続端子７２は、アースケーブル３０に接続される。印加電圧発生部７３は、接続端子７１を介して、電源ケーブル２１または電源ケーブル２２に対して、所定の電圧（例えば、２００Ｖ）を印加する。この結果、面状発熱体１５に対して当該所定の電圧が印加される。
【００２１】
漏洩電流検出部７４は、施工時に、施工者が誤って均熱板１１の領域１１ａ，１１ｂ（図１参照）以外の領域に釘またはネジを挿入した場合において、面状発熱体１５が絶縁破壊されたときに、面状発熱体１５から均熱板１１へ漏洩する漏洩電流を検出し、検出結果を制御回路７５に通知する。制御回路７５は、装置の各部を制御する。すなわち、制御回路７５は、電源スイッチ７９がオンの状態にされて電源の供給が開始されると、印加電圧発生部７３に対して印加電圧の発生を指示するとともに、漏洩電流検出部７４によって漏洩電流が検出された場合には、警報発生部７６に対して警報を発生するように指示をする。警報発生部７６は、漏洩電流が検出された場合には、スピーカ７７を鳴動させ、警告音を放音させる。
【００２２】
スピーカ７７は、例えば、圧電発音体素子によって構成され、警報発生部７６から所定の周波数の信号が供給された場合には、警告音を発する。なお、スピーカ７７は、警報発生部７６から直流電力が供給された場合に、所定の周波数の音を放音する自励式の圧電発音体素子によって構成してもよい。直流電源７８は、例えば、マンガン電池またはアルカリ電池等の一次電池、または、ニッケルカドミウム電池等の二次電池によって構成され、所定の電圧の直流電力を出力する。電源スイッチ７９は、制御回路７５その他に対して、直流電源７８から出力される直流電力の供給を断続する。コンデンサ８０は、例えば、電解コンデンサ等によって構成され、制御回路７５その他における電流の消費量が増加した場合に、電源電圧が低下することを防止する。
【００２３】
図８は、図７に示すブロック図の更に詳細な構成例を示す回路図である。この図に示すように、本実施形態の絶縁破壊検出装置７０は、接続端子７１，７２、抵抗１００〜１０９、コンデンサ１１０〜１１２、ダイオード１１４〜１１６、発光ダイオード１１７，１１８、トランジスタ１１９（請求項中「ＦＥＴ」に対応）、トランジスタ１２０、昇圧トランス１２１、および、コントローラ１２２を有している。
【００２４】
ここで、抵抗１００，１０１はトランジスタ１１９の入力抵抗である。抵抗１０２〜１０４，１０９は回路に流れる電流を調整するための抵抗である。抵抗１０５は、絶縁破壊が生じた際に流れる電流を制限する抵抗である。抵抗１０６は脈流を平滑化するための時定数を形成する抵抗である。抵抗１０７，１０８は、トランジスタ１２０の入力抵抗である。
【００２５】
コンデンサ１１０，１１１は、抵抗１０６とともに時定数を形成し、脈流を平滑化する。コンデンサ１１２は、直流電源７８からの直流が出力されることを防止するカップリングコンデンサである。ダイオード１１４，１１５は整流用のダイオードである。ダイオード１１６は、逆電圧がスピーカ７７に印加されることを防止する。発光ダイオード１１７は、絶縁破壊が検出された場合に点灯される。発光ダイオード１１８は、装置に電源が投入された場合に、直流電源７８の電圧が所定の電圧以上である場合に点灯される。トランジスタ１１９は、漏洩電流を検出した場合にはオンの状態となる。トランジスタ１２０は、スイッチングトランジスタであり、コントローラ１２２の制御に応じてオンまたはオフの状態となり、昇圧トランス１２１に対して駆動信号を通じる。昇圧トランス１２１は、トランジスタ１２０によって駆動され、直流電圧を昇圧して所定の電圧の交流電圧（例えば、２００Ｖ）を発生する。コントローラ１２２は、ＩＯ０〜ＩＯ５端子の状態に応じて各部の制御を行う回路である。
【００２６】
つぎに、回路を構成する素子の接続関係について詳細に説明する。接続端子７１，７２は、前述したように、接続端子７１が、床暖房パネル１０の電源ケーブル２１および電源ケーブル２２のいずれか一方に接続される。また、接続端子７２は、アースケーブル３０に接続される。
【００２７】
抵抗１００は、一方の端子が接続端子７２と抵抗１０１の一方の端子に接続され、他方の端子がトランジスタ１１９のソース端子に接続されるとともに接地されている。抵抗１０１は、一方の端子が接続端子７２と抵抗１００の一方の端子に接続され、他方の端子がトランジスタ１１９のゲート端子に接続されている。トランジスタ１１９は、ゲート端子が抵抗１０１の他方の端子に接続され、ドレイン端子が抵抗１０２の一方の端子とコントローラ１２２のＩＯ３端子に接続され、ソース端子が抵抗１００の他方の端子に接続されるとともに接地されている。
【００２８】
抵抗１０２は一方の端子がトランジスタ１１９のドレイン端子とコントローラ１２２のＩＯ３端子に接続され、他方の端子が抵抗１０３の一方の端子と、コントローラ１２２のＶｃｃ端子と、コンデンサ８０の一方の端子と、電源スイッチ７９の一方の端子と、抵抗１０９の一方の端子と、昇圧トランス１２１の第１タップに接続されている。抵抗１０３は、一方の端子が抵抗１０２の他方の端子と、コントローラ１２２のＶｃｃ端子と、コンデンサ８０の一方の端子と、電源スイッチ７９の一方の端子と、抵抗１０９の一方の端子と、昇圧トランス１２１の第１タップに接続され、他方の端子が発光ダイオード１１７のアノード端子に接続されている。発光ダイオード１１７は、アノード端子が抵抗１０３の他方の端子に接続され、カソード端子がコントローラ１２２のＩＯ４端子に接続されている。
【００２９】
抵抗１０４は、一方の端子がコントローラ１２２のＩＯ５端子に接続され、他方の端子がダイオード１１６のカソード端子に接続されている。ダイオード１１６はアノード端子がスピーカ７７の一方の端子に接続されカソード端子が抵抗１０４の他方の端子に接続されている。スピーカ７７は、一方の端子がダイオード１１６のアノード端子に接続され、他方の端子が接地されている。
【００３０】
コントローラ１２２は、ＧＮＤ端子が接地され、ＩＯ０端子が発光ダイオード１１８のアノード端子と抵抗１０９の他方の端子に接続されている。また、ＩＯ１端子が抵抗１０７の一方の端子に接続されている。ＩＯ２端子は、開放とされ、ＩＯ３端子は抵抗１０２の一方の端子とトランジスタ１１９のドレイン端子に接続されている。ＩＯ４端子は、発光ダイオード１１７のカソード端子に接続されている。ＩＯ５端子は、抵抗１０４の一方の端子に接続されている。Ｖｃｃ端子は、抵抗１０２の他方の端子と、抵抗１０３の一方の端子と、コンデンサ８０の一方の端子と、電源スイッチ７９の一方の端子と、抵抗１０９の一方の端子と、昇圧トランス１２１の第１タップに接続されている。
【００３１】
直流電源７８はマイナス端子が接地され、プラス端子が電源スイッチ７９の他方の端子に接続されている。電源スイッチ７９は、一方の端子が抵抗１０２の他方の端子と、抵抗１０３の一方の端子と、コントローラ１２２のＶｃｃ端子と、コンデンサ８０の一方の端子と、抵抗１０９の一方の端子と、昇圧トランス１２１の第１タップに接続され、他方の端子が直流電源７８のプラス端子に接続されている。
【００３２】
コンデンサ８０は、一方の端子が抵抗１０２の他方の端子と、抵抗１０３の一方の端子と、コントローラ１２２のＶｃｃ端子と、電源スイッチ７９の一方の端子と、抵抗１０９の一方の端子と、昇圧トランス１２１の第１タップに接続され、他方の端子が直流電源７８のマイナス端子に接続されるとともに接地されている。
【００３３】
抵抗１０９は、一方の端子が抵抗１０２の他方の端子と、抵抗１０３の一方の端子と、コントローラ１２２のＶｃｃ端子と、電源スイッチ７９の一方の端子と、コンデンサ８０の一方の端子と、昇圧トランス１２１の第１タップに接続され、他方の端子がコントローラ１２２のＩＯ０端子と発光ダイオード１１８のアノード端子に接続されている。ダイオード１１８は、アノード端子がコントローラ１２２のＩＯ０端子と抵抗１０９の他方の端子に接続され、カソード端子が接地されている。
【００３４】
抵抗１０５は、一方の端子が接続端子７１に接続され、他方の端子が抵抗１０６の一方の端子と、コンデンサ１１０の一方の端子に接続されている。コンデンサ１１０は、一方の端子が抵抗１０５の他方の端子と抵抗１０６の一方の端子に接続され、他方の端子がコンデンサ１１１の他方の端子とダイオード１１５のアノード端子に接続されるとともに接地されている。抵抗１０６は、一方の端子が抵抗１０５の他方の端子とコンデンサ１１０の一方の端子に接続され、他方の端子がコンデンサ１１１の一方の端子とダイオード１１４のカソード端子に接続されている。コンデンサ１１１は、一方の端子が抵抗１０６の他方の端子とダイオード１１４のカソード端子に接続され、他方の端子がコンデンサ１１０の他方の端子と、ダイオード１１５のアノード端子に接続されるとともに接地されている。ダイオード１１４は、アノード端子がダイオード１１５のカソード端子とコンデンサ１１２の一方の端子に接続され、カソード端子が抵抗１０６の他方の端子とコンデンサ１１１の一方の端子に接続されている。ダイオード１１５は、アノード端子がコンデンサ１１０の他方の端子とコンデンサ１１１の他方の端子に接続されるとともに接地され、カソード端子がダイオード１１４のアノード端子とコンデンサ１１２の一方の端子に接続されている。コンデンサ１１２は、一方の端子がダイオード１１４のアノード端子とダイオード１１５のカソード端子に接続され、他方の端子が昇圧トランスの第３タップに接続されている。
【００３５】
昇圧トランス１２１は、第１タップが抵抗１０２の他方の端子と、抵抗１０３の一方の端子と、コントローラ１２２のＶｃｃ端子と、電源スイッチ７９の一方の端子と、コンデンサ８０の一方の端子と、抵抗１０９の一方の端子に接続されている。また、第２タップはトランジスタ１２０のドレイン端子に接続され、第３タップはコンデンサ１１２の他方の端子に接続されている。
【００３６】
トランジスタ１２０は、ドレイン端子が昇圧トランスの第２タップに接続され、ソース端子が抵抗１０８の他方の端子に接続されるとともに接地され、ゲート端子が抵抗１０７の他方の端子と抵抗１０８の一方の端子に接続されている。抵抗１０７は、一方の端子がコントローラ１２２のＩＯ１端子に接続され、他方の端子がトランジスタ１２０のゲート端子と抵抗１０８の一方の端子に接続されている。抵抗１０８は、一方の端子が抵抗１０７の他方の端子とトランジスタ１２０のゲート端子に接続され、他方の端子がトランジスタ１２０のソース端子に接続されるとともに接地されている。
【００３７】
つぎに、以上の実施形態の動作について説明する。
【００３８】
床暖房パネル１０を施工する場合、１枚目の床暖房パネル１０を下地合板４２の上に配置した状態において、施工者は、絶縁破壊検出装置７０の接続端子７１を、２本の電源ケーブル２０のうちの一方の電源ケーブル２０を構成する電源ケーブル２１（または、電源ケーブル２２）に接続するとともに、接続端子７２をアースケーブル３０に接続する。なお、絶縁破壊検出装置７０は、例えば、可搬形状の筐体に納められ、当該筐体に設けられたフック部等によって、施工工事を行おうとする部屋の壁等に吊り下げられる。そして、施工者は、絶縁破壊検出装置７０の電源スイッチ７９をオンの状態にする。この結果、直流電源７８から出力される直流電力がコンデンサ８０によって蓄積された後、コントローラ１２２に供給され、コントローラ１２２は動作状態になる。また、発光ダイオード１１８には抵抗１０９を介して電流が供給されるので、発光ダイオード１１８が点灯状態となり、電源がオンの状態になったことを知らせる。なお、直流電源７８の電圧が所定の電圧以下になった場合には、コントローラ１２２は、例えば、ＩＯ０端子を接地状態にすることにより、発光ダイオード１１８の発光を停止する。これにより、施工者は、直流電源７８が減ったことを知ることができる。
【００３９】
コントローラ１２２が動作状態になると、ＩＯ１端子から所定の周波数のスイッチング信号が出力される。このようなスイッチング信号は、抵抗１０７および抵抗１０８によって分圧され、トランジスタ１２０のゲート端子に印加される。トランジスタ１２０は、スイッチング信号に応じてオンまたはオフの状態を所定の周期で繰り返す。トランジスタ１２０がオンの状態となると、直流電源７８から出力された直流電流が昇圧トランス１２１の第１タップから第２タップへ流れる。また、トランジスタ１２０がオフの状態となると、昇圧トランス１２１の第１タップから第２タップへ流れる電流が遮断されるため、第１タップと第３タップ間には自己インダクタンスによる高い電圧（例えば、２００Ｖ）が発生する。このような自己インダクタンスによる高い電圧は、コンデンサ１１２を介してダイオード１１４，１１５に供給される。ダイオード１１４，１１５は、昇圧トランス１２１から供給された高い電圧を整流し、直流電圧に変換して出力する。ダイオード１１４から出力された直流電圧は、コンデンサ１１０，１１１および抵抗１０６によって構成される平滑化回路によって脈流成分が平滑化された後、抵抗１０５および接続端子７１を介して、電源ケーブル２１または電源ケーブル２２に印加される。仮に、接続端子７１が電源ケーブル２２に接続されていると仮定すると、抵抗１０５を介して出力された直流電圧（例えば、２００Ｖ）は、電源ケーブル２２を介して面状発熱体１５の電極１７に印加される。
【００４０】
このようにして、接続端子７１から出力される直流電圧は、面状発熱体１５に印加される。面状発熱体１５は、床暖房パネル１０の均熱板１１の内側に内蔵されており、また、絶縁も十分になされているため、施工者が床暖房パネル１０に触れた場合であっても、直流電圧が施工者に印加されることはない。また、接続端子７１に出力される直流電圧は、抵抗１０５を介して出力される。抵抗１０５の抵抗値は、例えば、２００ｋΩ以上に設定することができる。この結果、施工者が誤って面状発熱体１５その他に触れた場合であっても、施工者に流れる電流の値を１ｍＡ以下に抑えることができる。一般的に、１ｍＡ以下の電流であれば、人体への影響は非常に少ない。また、後述するように、抵抗１０５を大きい値のものに設定した場合であっても、漏洩電流検出部７４の初段としてのトランジスタ１１９はＦＥＴ（Field Effect Transistor）を使用しており、ＦＥＴは電圧検出素子であるため、流れる電流が小さくても検出を行うことができる。すなわち、抵抗値１０５が大きくても検出に与える影響は少ない。
【００４１】
このような状態において、施工者は、下地合板４２上に配置された床暖房パネル１０に対して、図４に示すように、領域１１ａ，１１ｂに所定の間隔で釘またはネジを挿入し、床暖房パネル１０を下地合板４２に固定する。１枚目の床暖房パネル１０の固定が完了すると、つぎに、施工者は２枚目の床暖房パネル１０を１枚目の床暖房パネル１０に近接して配置するとともに、絶縁破壊検出装置７０が接続されていない側のコネクタ２５とコネクタ３５によって１枚目と２枚目の床暖房パネル１０を接続する。この結果、２枚目の床暖房パネル１０の電極１７に対しても接続端子７１から直流電圧が供給されるとともに、均熱板１１が接続端子７２に対して接続される。このような作業を繰り返すことにより、必要な枚数の床暖房パネル１０が下地合板４２の上に順次配置および固定されていく。
【００４２】
ところで、床暖房パネル１０を下地合板４２の上に配置し、釘またはネジによって固定している際に、施工者が誤って図６に示すように、領域１１ａ，１１ｂ以外の領域に釘Ｎ１（またはネジ）を挿入してしまったとする。床暖房パネル１０において、面状発熱体１５が存在する領域（すなわち、釘Ｎ１を打ち込んではいけない領域）と、均熱板１１とが存在する領域とは略一致するため、そのような場合には、釘Ｎ１（またはネジ）によって均熱板１１と面状発熱体１５とが導通されてしまう。この結果、釘Ｎ１（またはネジ）、均熱板１１、および、面状発熱体１５により、図９に示すような回路が形成される。すなわち、図９では、均熱板１１の位置Ｐ１と面状発熱体１５の位置Ｐ２に釘Ｎ１が貫通され、これらが釘Ｎ１によって導通（短絡）されている。この結果、図９の下に示すように、接続端子７２から供給された直流電圧に応じた電流Ｉが、面状発熱体１５の位置Ｐ２と電極１７との間に形成される抵抗Ｒを介して、接続端子７２に流れる。
【００４３】
この結果、抵抗１００に電流Ｉが流れるため、トランジスタ１１９のゲート端子には、抵抗１０１を介して直流電圧が印加される。トランジスタ１１９のゲート端子に直流電圧が印加されると、トランジスタ１１９はオンの状態となってドレイン端子とソース端子の間には電流が流れる。トランジスタ１１９がオフの状態である場合には、コントローラ１２２のＩＯ３端子には、直流電源７８に応じた電圧が印加されているが、トランジスタ１１９がオンの状態になると、ＩＯ３端子は接地状態となる。つまり、ＩＯ３端子に入力される信号は、“Ｈ”から“Ｌ”の状態に変化する。この結果、コントローラ１２２は、漏洩電流を検出したとして、ＩＯ５端子から所定の周波数の信号を出力する。ＩＯ５端子から所定の周波数の信号が出力されると、抵抗１０４およびダイオード１１６を介してスピーカ７７に当該信号が供給されるので、スピーカ７７は当該周波数に応じた警告音を放音する。また、コントローラ１２２は、ＩＯ４端子を接地状態にする。この結果、発光ダイオード１１７が発光する。この結果、施工者は、釘Ｎ１が誤った場所に挿入されたことを直ちに知るとともに、床暖房パネル１０が絶縁破壊したことを知ることができる。
【００４４】
このように、スピーカ７７から警告音が発せられ、また、発光ダイオード１１７から光が発せられた場合には、作業中の床暖房パネル１０については、下地合板４２から取り外し、新たな床暖房パネル１０に置換する作業を行う。このような作業により、絶縁破壊された床暖房パネル１０がそのまま使用されることを防止できる。これにより、床暖房パネル１０が過熱により毀損したり、漏電が発生したりすることを防止できる。
【００４５】
そして、全ての床暖房パネル１０の施工が終了すると、施工者は、つぎに、合板４３を床暖房パネル１０が配置されていない部分に対して、釘またはネジによって固定する。なお、この際にも、施工者が誤って釘等を床暖房パネル１０に挿入してしまい、床暖房パネル１０が絶縁破壊した場合には、前述の場合と同様に警告音等が発せられるので、絶縁破壊が生じたことを知ることができる。なお、図３では例示されていないが、床暖房パネル１０の上に重ねて合板等が釘等によって架設される場合があるが、そのような場合であっても、施工者は絶縁破壊の発生を直ちに知ることができる。そして、これらの工事が終了すると、施工者は、現場監督または施工管理者に通知する。現場監督等は、まず、接続端子７１，７２と床暖房パネル１０との接続状態を確認することで、絶縁破壊検出装置７０が正常に接続された状態であるかを確認する。また、現場監督等は、発光ダイオード１１８の発光状態を確認することで電源スイッチ７９が投入され、かつ、直流電源７８が十分であることを確認する。さらに、現場監督等は、スピーカ７７から放音がされず、また、発光ダイオード１１７が点灯していないことを確認する。その結果、これらが問題ない場合には、全ての床暖房パネル１０が絶縁破壊無しに施工されたことを確認することができる。すなわち、床暖房パネル１０は、図５に示すように並列接続されることから、１枚でも絶縁破壊が生じていると、絶縁破壊検出装置７０が漏洩電流を検出し、スピーカ７７から警告音が放音されるとともに、発光ダイオード１１７が点灯されるからである。
【００４６】
現場監督の確認が終了すると、床暖房パネル１０の施工には問題がないことを確認した後、つぎの施工者である床材４５の施工者に作業開始を依頼する。なお、床材４５の作業者の作業中においても、絶縁破壊検出装置７０を床暖房パネル１０に接続した状態としておくとともに、絶縁破壊検出装置７０の電源を入れたままの状態としておく。そのようにすることで、床材４５の施工者が誤って、床暖房パネル１０に床材４５を固定するための釘等を挿入してしまった場合には、直ちにスピーカ７７から警告音が放音され、また、発光ダイオード１１７が点灯されるので、床材４５の施工者の不注意によって絶縁破壊が生じたことを知ることができるとともに、絶縁破壊箇所を直ちに知ることで、床暖房パネル１０を新たなものに置換することができる。なお、床材４５の施工者の施工作業が終了した場合にも、前述の場合と同様に、現場監督等による確認が行われた後に、次の施工者に引き継ぎがなされる。
【００４７】
そして、床暖房パネル１０を毀損する可能性がある全ての施工作業が終了すると、絶縁破壊検出装置７０が最初に配置された床暖房パネル１０のコネクタ２５，３５から取り外される。そして、当該コネクタ２５，３５は、床暖房パネル１０を制御するためのコントローラ（不図示）に対して接続される。これにより、床暖房パネル１０の施工工事が完成する。なお、必要に応じて、動作確認のために、試験動作を行う。
【００４８】
以上の実施の形態によれば、床暖房パネル１０に電圧を印加し、漏洩電流を検出した場合には、これを報知するようにしたので、図６に示すような誤った場所に釘またはネジが貫通されて、絶縁破壊が生じたことを知ることができる。また、このような報知は、貫通と同時になされるので、絶縁破壊箇所および絶縁破壊が生じた床暖房パネル１０を確実に特定することができる。また、施工時の絶縁破壊のみならず、床暖房パネル１０の運搬時に絶縁破壊が生じた場合であっても、これを直ちに検出することができる。さらに、床暖房パネル１０の施工者以外の施工者（例えば、床材４５の施工者）の作業によって絶縁破壊が生じた場合には、責任の所在を明確にすることができる。すなわち、責任分界点を明確にすることができる。また、本実施の形態の絶縁破壊検出装置７０を用いることにより、施工者に心理的な影響力を及ぼすことにより、施工ミスの発生を事前に防ぐことができる。なお、そのような心理的な効果をより高めるために、例えば、絶縁破壊検出装置７０が動作中である場合には、動作中である旨を示す表示デバイス（例えば、表示灯、ＬＥＤ等）によって動作中であることを示すようにしてもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、電源ケーブル２０およびアースケーブル３０を利用して絶縁破壊を検出するようにしたので、新たな配線を用いることなく、簡易に絶縁破壊を検出できる。また、施工工事が完了した場合には、絶縁破壊検出装置７０を、コントローラに接続し直すだけで全て工事が完了する。
【００５０】
また、本実施形態では、床暖房パネル１０に２００Ｖ程度の電圧を印加し、漏洩電流を検出することで絶縁破壊を検出するようにした。なお、印加される電圧は、打たれた釘Ｎ１、面状発熱体１５、および、均熱板１１の間に生じる電位障壁以上の電圧であるので、釘Ｎ１が本来打ってはいけない領域に打たれたことを確実に検出することができる。また、このように、ある程度高い電圧を印加することにより、ノイズによる誤検出を防止することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、床暖房パネル１０の面状発熱体１５に対して電圧を印加するようにした。面状発熱体１５は、均熱板１１の内部に内蔵されており、また、絶縁もなされていることから、施工者に電圧が印加されることを防止できる。
【００５２】
また、本実施形態では、抵抗１０５を介して電圧を供給するようにしたので、万一、施工者に電圧が印加された場合であっても、抵抗１０５によって電流値を制限することにより、施工者に与える影響を少なくすることができる。
【００５３】
また、本実施形態では、漏洩電流検出部７４の入力段として、ＦＥＴを用いるようにした。このため、漏洩電流の電流値が小さくても検出を行うことができるので、例えば、抵抗１０５として大きな値の素子を用いても確実に検出を行うことができる。
【００５４】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能であることは勿論である。
たとえば、図８に示す回路構成は、一例であって、これ以外の回路であってもよい。例えば、図８では、トランジスタ１１９，１２０としてＦＥＴを使用しているが、例えば、バイポーラトランジスタを使用する構成としてもよい。また、発光ダイオード１１７，１１８ではなく、例えば、豆電球その他の発光手段を使用したり、液晶デバイスによって情報を表示したりするようにしてもよい。また、以上の実施の形態では、漏洩電流を検出するようにしたが、漏洩電圧を検出するようにしてもよい。
【００５５】
また、以上の実施形態では、床暖房パネル１０は、蓄熱材１４を有する構成としたが、蓄熱材１４を有しない構成とすることも可能である。そのような場合であっても、絶縁破壊検出装置７０により、絶縁破壊を検出することができる。
【００５６】
また、以上の実施の形態では、面状発熱体１５として、シート状の導電性ポリマーを用いる場合を例に挙げて説明したが、これ以外の発熱体を用いることも可能である。例えば、ニクロム線による発熱体を用いたりすることも可能である。その場合であっても、ニクロム線と均熱板１１が釘等によって導通された場合には、本実施の形態の絶縁破壊検出装置７０によりこのような絶縁破壊を検出することができる。また、ニクロム線以外にも、例えば、アルミニウム板にケーブルを貼付した構造であったり、面ヒータを短冊状に切った構造であったり、アルミニウム等の箔状のヒータ形状であったりしてもよい。
【００５７】
また、以上の実施の形態では、電源ケーブル２１，２２のいずれか一方に対して接続端子７１を接続して直流電圧を印加するようにしたが、電源ケーブル２１，２２の双方に対して接続端子７１を接続して直流電圧を印加するようにしてもよい。その場合、図９のような場合には、電極１６からも電流が流れるので、漏洩電流の値が増加するため、検出精度をさらに高めることができる。
【００５８】
また、以上の実施の形態では、スピーカ７７および発光ダイオード１１７と、絶縁破壊検出装置７０との位置関係については言及していないが、これらを絶縁破壊検出装置７０の筐体内に内蔵するようにしたり、筐体とは別の位置に別途取り付け可能としたりしてもよい。後者の場合には、例えば、マンション等の施工工事において、スピーカ７７および発光ダイオード１１７を専用部分の外側（例えば、共用部分である廊下）に設置することにより、施工者以外にも絶縁破壊の発生が報知されるので、施工者による絶縁破壊の隠匿を防止することができる。また、複数の専用部分で工事を平行して進める場合に対応して、例えば、複数の絶縁破壊検出装置７０を集中管理する集中管理装置を設け、当該集中管理装置によって各専用部分における工事の状況を一元管理するようにしてもよい。
【００５９】
また、以上の実施の形態では、直流電圧のみを床暖房パネル１０に印加するようにしたが、例えば、所定の周波数の交流電圧を併せて印加し、床暖房パネル１０を流れる変位電流に基づいて絶縁破壊検出装置７０が適切に接続されているか否かを判断するようにしてもよい。すなわち、均熱板１１と面状発熱体１５とは、平行に配置されてその間が絶縁されているので、一種のコンデンサを形成する。したがって、これらに交流電圧を印加すると、周波数およびインピーダンスに応じた変位電流が流れるため、このような変位電流を、例えば、バンドパスフィルタを介して検出し、変位電流が検出されている間は、例えば、スピーカ７７とは異なるスピーカから、確認音を放音したり、発光ダイオード１１７とは異なる発光ダイオードから、確認のための光を放出するようにしたりするようにしてもよい。そのような実施の形態によれば、絶縁破壊検出装置７０が床暖房パネル１０に接続されているか否かを検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態に係る絶縁破壊検出装置によって絶縁破壊を検出する対象となる床暖房パネルの構成例を示す斜視図である。
【図２】図１の床暖房パネルの断面図である。
【図３】図１の床暖房パネルの施工例を示す図である。
【図４】図１の床暖房パネルの施工時の状態を示す断面図である。
【図５】図１の床暖房パネルが複数接続された場合の接続状態を示す図である。
【図６】図１の床暖房パネルが絶縁破壊された場合の様子を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る絶縁破壊検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る絶縁破壊検出装置の構成例を示す回路図である。
【図９】図６に示す状態における床暖房パネルの電気的等価回路である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…床暖房パネル
１１…均熱板
１２，１３…小根太
１４…蓄熱材
１５…面状発熱体（発熱体）
１６，１７…電極
２０…電源ケーブル
２５…コネクタ
３０…アースケーブル
３５…コネクタ
４２…下地合板（床構造体）
７０…絶縁破壊検出装置
７１，７２…接続端子
７３…印加電圧発生部（印加手段）
７４…漏洩電流検出部（検出手段）
７５…制御回路
７６…警報発生手部（報知手段）
７７…スピーカ（報知手段）
１１９…ＦＥＴ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床暖房パネルの絶縁破壊検出装置および絶縁破壊検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、均熱板を有する床暖房パネルに関する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２９９５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、床暖房パネルの施工時には、床暖房パネルを、例えば、ネジまたは釘等の金属製の固定部材によって施工場所に固定することが行われる。このような場合において、施工者が誤った場所に固定部材を挿入した場合、均熱板と発熱体とが固定部材によって短絡され、床暖房パネルが絶縁破壊する場合があるという問題点がある。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、床暖房パネルの絶縁破壊を簡易に検出することが可能な絶縁破壊検出装置および絶縁破壊検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、発熱体と当該発熱体に絶縁されて重ねられる金属シートとを有する床暖房パネルを建物の床構造体に施工する場合に、前記発熱体および前記金属シート間の絶縁破壊を検出する絶縁破壊検出装置であって、前記床暖房パネルの施工時に、前記発熱体または前記金属シートに電圧を印加する印加手段と、前記絶縁破壊により、前記印加手段によって電圧が印加されていない側に生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出する検出手段と、前記検出手段によって前記漏洩電流または前記漏洩電圧が検出されたことを報知する報知手段と、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、印加手段が発熱体または金属シートに電圧を印加し、検出手段が絶縁破壊により、印加手段によって電圧が印加されていない側に生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出し、報知手段が検出手段によって漏洩電流または漏洩電圧が検出されたことを報知する。このため、床暖房パネルの絶縁破壊を簡易に検出することができる。
【０００６】
また、本発明の絶縁破壊検出装置は、前記印加手段は、最初に施工される床暖房パネルの発熱体につながれるコードに接続され、前記検出手段は、当該床暖房パネルと、これに順次並列に接続される複数の床暖房パネルとに対して生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出することを特徴とする。
上記構成によれば、印加手段が最初に施工される床暖房パネルの発熱体につながれるコードに接続され、検出手段が当該床暖房パネルと、これに順次並列に接続される複数の床暖房パネルとに対して生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出する。このため、絶縁破壊が生じた床暖房パネルを直ちに特定することができる。
【０００７】
また、本発明の絶縁破壊検出装置は、前記発熱体は、導電性樹脂によって構成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、発熱体が導電性樹脂で構成される。このため、導電性樹脂の一部と均熱板の一部が導通された場合であっても、これを確実に検出することができる。
【０００８】
また、本発明の絶縁破壊検出装置は、前記印加手段は、電圧源から出力される電圧を、抵抗を介して前記発熱体または前記均熱板に印加することを特徴とする。
上記構成によれば、印加手段が電圧源から出力される電圧を抵抗を介して発熱体または均熱板に印加する。このため、抵抗の素子値を調整することにより、施工者に誤って電圧が印加された場合であっても、流れる電流を制限することができる。
【０００９】
また、本発明の絶縁破壊検出装置において、前記検出手段は、入力段にＦＥＴを有することを特徴とする。
上記構成によれば、検出手段が入力段にＦＥＴを有する。このため、施工者を保護するために高い値の抵抗を採用した場合であっても、高入力抵抗を有するＦＥＴによって絶縁破壊を確実に検出することができる。
【００１０】
また、本発明の絶縁破壊検出方法は、発熱体と当該発熱体に絶縁されて重ねられる金属シートとを有する床暖房パネルを建物の床構造体に施工する場合に、前記発熱体および前記金属シート間の絶縁破壊を検出する絶縁破壊検出方法であって、前記床暖房パネルの施工時に、前記発熱体または前記金属シートに電圧を印加する印加ステップと、前記絶縁破壊により、前記印加ステップにおいて電圧が印加されていない側に生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて前記漏洩電流または前記漏洩電圧が検出されたことを報知する報知ステップと、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、印加ステップにおいて発熱体または金属シートに電圧を印加し、検出ステップが絶縁破壊において、印加ステップにおいて電圧が印加されていない側に生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出し、報知ステップにおいて検出ステップによって漏洩電流または漏洩電圧が検出されたことを報知する。このため、床暖房パネルの絶縁破壊を簡易に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下では、本発明の実施の形態に係る絶縁破壊検出装置７０によって絶縁破壊を検出する床暖房パネル１０について説明した後、絶縁破壊検出装置７０について説明する。
【００１２】
図１は、本実施の形態の絶縁破壊検出装置７０によって絶縁破壊を検出する床暖房パネル１０の構成例を示す斜視図である。また、図２は、床暖房パネル１０の断面形状を説明する断面図である。図１および図２に示すように、床暖房パネル１０は、所定の厚さを有する長尺形状を備えて構成される。図２に示すように、床暖房パネル１０は、均熱板１１（請求項中「金属シート」に対応）、小根太１２，１３、蓄熱材１４、面状発熱体１５（請求項中「面状発熱体」に対応）、および、断熱材１８を有している。ここで、均熱板１１は、例えば、アルミニウム板によって構成され、床暖房パネル１０の天面を覆うとともに、端部が小根太１２，１３に応じてコの字形状に折り曲げられている。
【００１３】
小根太１２，１３は、例えば、木材によって構成され、図のＺ軸方向の力が印加された場合に、床暖房パネル１０が押しつぶされないように支持するとともに、この部分に釘またはネジ（請求項中「固定部材」に対応）が挿入されて、後述する下地合板４２に固定される。なお、均熱板１１の小根太１２，１３が存在する部分には、色が付された領域１１ａ，１１ｂが形成されており、施工時には当該領域に対して釘またはネジを挿入して下地合板４２（請求項中「床構造体」に対応）に固定する。
【００１４】
蓄熱材１４は、例えば、樹脂製の袋状部材の内部に、例えば、硫酸ナトリウム１０水和塩を主成分とする薬剤が封入されて構成される。蓄熱材１４に使用される硫酸ナトリウム１０水和塩は、２８℃以下になると凝固して潜熱発熱をおこし、３１℃以上になると融解して熱を吸収する。これにより夜間電力によって蓄熱した熱を昼間に放熱することができる。面状発熱体１５は、例えば、シート状の導電性ポリマー（請求項中「導電性樹脂」に対応）によって構成されている。面状発熱体１５の両端部には、電極１６，１７が設けられており、電源ケーブル２０を介して供給される電源電力が印加されることにより、面状発熱体１５がジュール熱により発熱する。断熱材１８は、面状発熱体１５の下に設けられており、面状発熱体１５によって発生した熱が、後述する下地合板４２を介して損失されることを防ぐ。なお、蓄熱材１４については、必須の構成要素ではないため、当該蓄熱材１４を用いないようにしてもよい。その場合には、均熱板１１と面状発熱体１５とが直接接触することを防止するために、絶縁シート等をこれらの間に配置する。
【００１５】
なお、図１に示すように、床暖房パネル１０は、コネクタ２５を有する電源ケーブル２０と、コネクタ３５を有するアースケーブル３０を２本ずつ有している。２本の電源ケーブル２０は、面状発熱体１５の両端に設けられた電極１６，１７に接続されている。２本のアースケーブル３０は、均熱板１１に接続されている。なお、電源ケーブル２０およびアースケーブル３０を２本ずつ有しているのは、図５を参照して後述するように、複数の床暖房パネル１０を相互に接続するためである。
【００１６】
図３〜図５は、床暖房パネル１０の施工方法を示す図である。図３に示すように、施工する際には、施工しようとする部屋の床面積に応じた枚数の床暖房パネル１０が、根太４１の上に架設された下地合板４２の上に並べて配置される。床暖房パネル１０を下地合板４２に固定する方法としては、図４に示すように、小根太１２，１３に、釘Ｎ１，Ｎ２（またはネジ）を貫通させ、下地合板４２に釘Ｎ１，Ｎ２（またはネジ）の先端部を陥入させることにより、床暖房パネル１０を下地合板４２に固定する。また、床暖房パネル１０は、床の全面にではなく一部（例えば、床面の６０％程度）に配置されることから、床暖房パネル１０が配置されていない部分に対しては、床暖房パネル１０と略同じ厚さを有する、合板４３が配置されてレベル合わせがされる。このようにして、床暖房パネル１０が下地合板４２に固定されると、図５に示すように、それぞれの床暖房パネル１０の電源ケーブル２０を構成する電源ケーブル２１，２２がコネクタ２５を接続することにより相互に並列接続される。また、それぞれの床暖房パネル１０の均熱板１１同士がコネクタ３５を接続することによりがアースケーブル３０によって相互に接続される。
【００１７】
より詳細には、２本の電源ケーブル２０のうちの右側の電源ケーブル２０は、右隣の床暖房パネル１０の左側の電源ケーブル２０にコネクタ２５により接続され、左側の電源ケーブル２０は左隣の床暖房パネル１０の右側の電源ケーブル２０にコネクタ２５により接続される。また、２本のアースケーブル３０のうちの右側のアースケーブル３０は、右隣の床暖房パネル１０の左側のアースケーブル３０にコネクタ３５により接続され、左側のアースケーブル３０は左隣の床暖房パネル１０の右側のアースケーブル３０にコネクタ３５により接続される。このように２本の電源ケーブル２０およびアースケーブル３０が順次接続されることで、床暖房パネル１０が相互に並列接続される。なお、両端に配置される床暖房パネル１０は、一方の端の床暖房パネル１０の電源ケーブル２０およびアースケーブル３０が図示せぬコントローラに接続され、他方の端の床暖房パネル１０の電源ケーブル２０およびアースケーブル３０は、例えば、開放された状態とされ、絶縁テープによって絶縁処理が施される。
【００１８】
ところで、床暖房パネル１０の施工時に、図６に示すように、小根太１２，１３ではなく、面状発熱体１５が存在する部分に釘Ｎ１（またはネジ）を施工者が誤って貫通させてしまう場合がある。そのような場合には、均熱板１１と面状発熱体１５とが導通して短絡を生じるとともに、面状発熱体１５が毀損してしまう。また、蓄熱材１４を釘Ｎ１が貫通することにより、内部の硫酸ナトリウム１０水和塩等が漏出する場合が生じる。本発明の実施形態の絶縁破壊検出装置７０では、このような誤った施工状態を検出し、警報を発するものである。
【００１９】
図７は、本発明の実施形態の絶縁破壊検出装置７０の構成例を示すブロック図である。この図に示すように、絶縁破壊検出装置７０は、接続端子７１，７２、印加電圧発生部７３（請求項中「印加手段」に対応）、漏洩電流検出部７４（請求項中「検出手段」に対応）、制御回路７５、警報発生部７６（請求項中「報知手段」に対応）、スピーカ７７（請求項中「報知手段」に対応）、直流電源７８、電源スイッチ７９、および、コンデンサ８０を有している。
【００２０】
接続端子７１は、床暖房パネル１０の電源ケーブル２１および電源ケーブル２２のいずれか一方に接続される。なお、施工時においては、電源ケーブル２１，２２は、商用電源には接続されないので、接続端子７１のみが接続された状態となる。接続端子７２は、アースケーブル３０に接続される。印加電圧発生部７３は、接続端子７１を介して、電源ケーブル２１または電源ケーブル２２に対して、所定の電圧（例えば、２００Ｖ）を印加する。この結果、面状発熱体１５に対して当該所定の電圧が印加される。
【００２１】
漏洩電流検出部７４は、施工時に、施工者が誤って均熱板１１の領域１１ａ，１１ｂ（図１参照）以外の領域に釘またはネジを挿入した場合において、面状発熱体１５が絶縁破壊されたときに、面状発熱体１５から均熱板１１へ漏洩する漏洩電流を検出し、検出結果を制御回路７５に通知する。制御回路７５は、装置の各部を制御する。すなわち、制御回路７５は、電源スイッチ７９がオンの状態にされて電源の供給が開始されると、印加電圧発生部７３に対して印加電圧の発生を指示するとともに、漏洩電流検出部７４によって漏洩電流が検出された場合には、警報発生部７６に対して警報を発生するように指示をする。警報発生部７６は、漏洩電流が検出された場合には、スピーカ７７を鳴動させ、警告音を放音させる。
【００２２】
スピーカ７７は、例えば、圧電発音体素子によって構成され、警報発生部７６から所定の周波数の信号が供給された場合には、警告音を発する。なお、スピーカ７７は、警報発生部７６から直流電力が供給された場合に、所定の周波数の音を放音する自励式の圧電発音体素子によって構成してもよい。直流電源７８は、例えば、マンガン電池またはアルカリ電池等の一次電池、または、ニッケルカドミウム電池等の二次電池によって構成され、所定の電圧の直流電力を出力する。電源スイッチ７９は、制御回路７５その他に対して、直流電源７８から出力される直流電力の供給を断続する。コンデンサ８０は、例えば、電解コンデンサ等によって構成され、制御回路７５その他における電流の消費量が増加した場合に、電源電圧が低下することを防止する。
【００２３】
図８は、図７に示すブロック図の更に詳細な構成例を示す回路図である。この図に示すように、本実施形態の絶縁破壊検出装置７０は、接続端子７１，７２、抵抗１００〜１０９、コンデンサ１１０〜１１２、ダイオード１１４〜１１６、発光ダイオード１１７，１１８、トランジスタ１１９（請求項中「ＦＥＴ」に対応）、トランジスタ１２０、昇圧トランス１２１、および、コントローラ１２２を有している。
【００２４】
ここで、抵抗１００，１０１はトランジスタ１１９の入力抵抗である。抵抗１０２〜１０４，１０９は回路に流れる電流を調整するための抵抗である。抵抗１０５は、絶縁破壊が生じた際に流れる電流を制限する抵抗である。抵抗１０６は脈流を平滑化するための時定数を形成する抵抗である。抵抗１０７，１０８は、トランジスタ１２０の入力抵抗である。
【００２５】
コンデンサ１１０，１１１は、抵抗１０６とともに時定数を形成し、脈流を平滑化する。コンデンサ１１２は、直流電源７８からの直流が出力されることを防止するカップリングコンデンサである。ダイオード１１４，１１５は整流用のダイオードである。ダイオード１１６は、逆電圧がスピーカ７７に印加されることを防止する。発光ダイオード１１７は、絶縁破壊が検出された場合に点灯される。発光ダイオード１１８は、装置に電源が投入された場合に、直流電源７８の電圧が所定の電圧以上である場合に点灯される。トランジスタ１１９は、漏洩電流を検出した場合にはオンの状態となる。トランジスタ１２０は、スイッチングトランジスタであり、コントローラ１２２の制御に応じてオンまたはオフの状態となり、昇圧トランス１２１に対して駆動信号を通じる。昇圧トランス１２１は、トランジスタ１２０によって駆動され、直流電圧を昇圧して所定の電圧の交流電圧（例えば、２００Ｖ）を発生する。コントローラ１２２は、ＩＯ０〜ＩＯ５端子の状態に応じて各部の制御を行う回路である。
【００２６】
つぎに、回路を構成する素子の接続関係について詳細に説明する。接続端子７１，７２は、前述したように、接続端子７１が、床暖房パネル１０の電源ケーブル２１および電源ケーブル２２のいずれか一方に接続される。また、接続端子７２は、アースケーブル３０に接続される。
【００２７】
抵抗１００は、一方の端子が接続端子７２と抵抗１０１の一方の端子に接続され、他方の端子がトランジスタ１１９のソース端子に接続されるとともに接地されている。抵抗１０１は、一方の端子が接続端子７２と抵抗１００の一方の端子に接続され、他方の端子がトランジスタ１１９のゲート端子に接続されている。トランジスタ１１９は、ゲート端子が抵抗１０１の他方の端子に接続され、ドレイン端子が抵抗１０２の一方の端子とコントローラ１２２のＩＯ３端子に接続され、ソース端子が抵抗１００の他方の端子に接続されるとともに接地されている。
【００２８】
抵抗１０２は一方の端子がトランジスタ１１９のドレイン端子とコントローラ１２２のＩＯ３端子に接続され、他方の端子が抵抗１０３の一方の端子と、コントローラ１２２のＶｃｃ端子と、コンデンサ８０の一方の端子と、電源スイッチ７９の一方の端子と、抵抗１０９の一方の端子と、昇圧トランス１２１の第１タップに接続されている。抵抗１０３は、一方の端子が抵抗１０２の他方の端子と、コントローラ１２２のＶｃｃ端子と、コンデンサ８０の一方の端子と、電源スイッチ７９の一方の端子と、抵抗１０９の一方の端子と、昇圧トランス１２１の第１タップに接続され、他方の端子が発光ダイオード１１７のアノード端子に接続されている。発光ダイオード１１７は、アノード端子が抵抗１０３の他方の端子に接続され、カソード端子がコントローラ１２２のＩＯ４端子に接続されている。
【００２９】
抵抗１０４は、一方の端子がコントローラ１２２のＩＯ５端子に接続され、他方の端子がダイオード１１６のカソード端子に接続されている。ダイオード１１６はアノード端子がスピーカ７７の一方の端子に接続されカソード端子が抵抗１０４の他方の端子に接続されている。スピーカ７７は、一方の端子がダイオード１１６のアノード端子に接続され、他方の端子が接地されている。
【００３０】
コントローラ１２２は、ＧＮＤ端子が接地され、ＩＯ０端子が発光ダイオード１１８のアノード端子と抵抗１０９の他方の端子に接続されている。また、ＩＯ１端子が抵抗１０７の一方の端子に接続されている。ＩＯ２端子は、開放とされ、ＩＯ３端子は抵抗１０２の一方の端子とトランジスタ１１９のドレイン端子に接続されている。ＩＯ４端子は、発光ダイオード１１７のカソード端子に接続されている。ＩＯ５端子は、抵抗１０４の一方の端子に接続されている。Ｖｃｃ端子は、抵抗１０２の他方の端子と、抵抗１０３の一方の端子と、コンデンサ８０の一方の端子と、電源スイッチ７９の一方の端子と、抵抗１０９の一方の端子と、昇圧トランス１２１の第１タップに接続されている。
【００３１】
直流電源７８はマイナス端子が接地され、プラス端子が電源スイッチ７９の他方の端子に接続されている。電源スイッチ７９は、一方の端子が抵抗１０２の他方の端子と、抵抗１０３の一方の端子と、コントローラ１２２のＶｃｃ端子と、コンデンサ８０の一方の端子と、抵抗１０９の一方の端子と、昇圧トランス１２１の第１タップに接続され、他方の端子が直流電源７８のプラス端子に接続されている。
【００３２】
コンデンサ８０は、一方の端子が抵抗１０２の他方の端子と、抵抗１０３の一方の端子と、コントローラ１２２のＶｃｃ端子と、電源スイッチ７９の一方の端子と、抵抗１０９の一方の端子と、昇圧トランス１２１の第１タップに接続され、他方の端子が直流電源７８のマイナス端子に接続されるとともに接地されている。
【００３３】
抵抗１０９は、一方の端子が抵抗１０２の他方の端子と、抵抗１０３の一方の端子と、コントローラ１２２のＶｃｃ端子と、電源スイッチ７９の一方の端子と、コンデンサ８０の一方の端子と、昇圧トランス１２１の第１タップに接続され、他方の端子がコントローラ１２２のＩＯ０端子と発光ダイオード１１８のアノード端子に接続されている。ダイオード１１８は、アノード端子がコントローラ１２２のＩＯ０端子と抵抗１０９の他方の端子に接続され、カソード端子が接地されている。
【００３４】
抵抗１０５は、一方の端子が接続端子７１に接続され、他方の端子が抵抗１０６の一方の端子と、コンデンサ１１０の一方の端子に接続されている。コンデンサ１１０は、一方の端子が抵抗１０５の他方の端子と抵抗１０６の一方の端子に接続され、他方の端子がコンデンサ１１１の他方の端子とダイオード１１５のアノード端子に接続されるとともに接地されている。抵抗１０６は、一方の端子が抵抗１０５の他方の端子とコンデンサ１１０の一方の端子に接続され、他方の端子がコンデンサ１１１の一方の端子とダイオード１１４のカソード端子に接続されている。コンデンサ１１１は、一方の端子が抵抗１０６の他方の端子とダイオード１１４のカソード端子に接続され、他方の端子がコンデンサ１１０の他方の端子と、ダイオード１１５のアノード端子に接続されるとともに接地されている。ダイオード１１４は、アノード端子がダイオード１１５のカソード端子とコンデンサ１１２の一方の端子に接続され、カソード端子が抵抗１０６の他方の端子とコンデンサ１１１の一方の端子に接続されている。ダイオード１１５は、アノード端子がコンデンサ１１０の他方の端子とコンデンサ１１１の他方の端子に接続されるとともに接地され、カソード端子がダイオード１１４のアノード端子とコンデンサ１１２の一方の端子に接続されている。コンデンサ１１２は、一方の端子がダイオード１１４のアノード端子とダイオード１１５のカソード端子に接続され、他方の端子が昇圧トランスの第３タップに接続されている。
【００３５】
昇圧トランス１２１は、第１タップが抵抗１０２の他方の端子と、抵抗１０３の一方の端子と、コントローラ１２２のＶｃｃ端子と、電源スイッチ７９の一方の端子と、コンデンサ８０の一方の端子と、抵抗１０９の一方の端子に接続されている。また、第２タップはトランジスタ１２０のドレイン端子に接続され、第３タップはコンデンサ１１２の他方の端子に接続されている。
【００３６】
トランジスタ１２０は、ドレイン端子が昇圧トランスの第２タップに接続され、ソース端子が抵抗１０８の他方の端子に接続されるとともに接地され、ゲート端子が抵抗１０７の他方の端子と抵抗１０８の一方の端子に接続されている。抵抗１０７は、一方の端子がコントローラ１２２のＩＯ１端子に接続され、他方の端子がトランジスタ１２０のゲート端子と抵抗１０８の一方の端子に接続されている。抵抗１０８は、一方の端子が抵抗１０７の他方の端子とトランジスタ１２０のゲート端子に接続され、他方の端子がトランジスタ１２０のソース端子に接続されるとともに接地されている。
【００３７】
つぎに、以上の実施形態の動作について説明する。
【００３８】
床暖房パネル１０を施工する場合、１枚目の床暖房パネル１０を下地合板４２の上に配置した状態において、施工者は、絶縁破壊検出装置７０の接続端子７１を、２本の電源ケーブル２０のうちの一方の電源ケーブル２０を構成する電源ケーブル２１（または、電源ケーブル２２）に接続するとともに、接続端子７２をアースケーブル３０に接続する。なお、絶縁破壊検出装置７０は、例えば、可搬形状の筐体に納められ、当該筐体に設けられたフック部等によって、施工工事を行おうとする部屋の壁等に吊り下げられる。そして、施工者は、絶縁破壊検出装置７０の電源スイッチ７９をオンの状態にする。この結果、直流電源７８から出力される直流電力がコンデンサ８０によって蓄積された後、コントローラ１２２に供給され、コントローラ１２２は動作状態になる。また、発光ダイオード１１８には抵抗１０９を介して電流が供給されるので、発光ダイオード１１８が点灯状態となり、電源がオンの状態になったことを知らせる。なお、直流電源７８の電圧が所定の電圧以下になった場合には、コントローラ１２２は、例えば、ＩＯ０端子を接地状態にすることにより、発光ダイオード１１８の発光を停止する。これにより、施工者は、直流電源７８が減ったことを知ることができる。
【００３９】
コントローラ１２２が動作状態になると、ＩＯ１端子から所定の周波数のスイッチング信号が出力される。このようなスイッチング信号は、抵抗１０７および抵抗１０８によって分圧され、トランジスタ１２０のゲート端子に印加される。トランジスタ１２０は、スイッチング信号に応じてオンまたはオフの状態を所定の周期で繰り返す。トランジスタ１２０がオンの状態となると、直流電源７８から出力された直流電流が昇圧トランス１２１の第１タップから第２タップへ流れる。また、トランジスタ１２０がオフの状態となると、昇圧トランス１２１の第１タップから第２タップへ流れる電流が遮断されるため、第１タップと第３タップ間には自己インダクタンスによる高い電圧（例えば、２００Ｖ）が発生する。このような自己インダクタンスによる高い電圧は、コンデンサ１１２を介してダイオード１１４，１１５に供給される。ダイオード１１４，１１５は、昇圧トランス１２１から供給された高い電圧を整流し、直流電圧に変換して出力する。ダイオード１１４から出力された直流電圧は、コンデンサ１１０，１１１および抵抗１０６によって構成される平滑化回路によって脈流成分が平滑化された後、抵抗１０５および接続端子７１を介して、電源ケーブル２１または電源ケーブル２２に印加される。仮に、接続端子７１が電源ケーブル２２に接続されていると仮定すると、抵抗１０５を介して出力された直流電圧（例えば、２００Ｖ）は、電源ケーブル２２を介して面状発熱体１５の電極１７に印加される。
【００４０】
このようにして、接続端子７１から出力される直流電圧は、面状発熱体１５に印加される。面状発熱体１５は、床暖房パネル１０の均熱板１１の内側に内蔵されており、また、絶縁も十分になされているため、施工者が床暖房パネル１０に触れた場合であっても、直流電圧が施工者に印加されることはない。また、接続端子７１に出力される直流電圧は、抵抗１０５を介して出力される。抵抗１０５の抵抗値は、例えば、２００ｋΩ以上に設定することができる。この結果、施工者が誤って面状発熱体１５その他に触れた場合であっても、施工者に流れる電流の値を１ｍＡ以下に抑えることができる。一般的に、１ｍＡ以下の電流であれば、人体への影響は非常に少ない。また、後述するように、抵抗１０５を大きい値のものに設定した場合であっても、漏洩電流検出部７４の初段としてのトランジスタ１１９はＦＥＴ（Field Effect Transistor）を使用しており、ＦＥＴは電圧検出素子であるため、流れる電流が小さくても検出を行うことができる。すなわち、抵抗値１０５が大きくても検出に与える影響は少ない。
【００４１】
このような状態において、施工者は、下地合板４２上に配置された床暖房パネル１０に対して、図４に示すように、領域１１ａ，１１ｂに所定の間隔で釘またはネジを挿入し、床暖房パネル１０を下地合板４２に固定する。１枚目の床暖房パネル１０の固定が完了すると、つぎに、施工者は２枚目の床暖房パネル１０を１枚目の床暖房パネル１０に近接して配置するとともに、絶縁破壊検出装置７０が接続されていない側のコネクタ２５とコネクタ３５によって１枚目と２枚目の床暖房パネル１０を接続する。この結果、２枚目の床暖房パネル１０の電極１７に対しても接続端子７１から直流電圧が供給されるとともに、均熱板１１が接続端子７２に対して接続される。このような作業を繰り返すことにより、必要な枚数の床暖房パネル１０が下地合板４２の上に順次配置および固定されていく。
【００４２】
ところで、床暖房パネル１０を下地合板４２の上に配置し、釘またはネジによって固定している際に、施工者が誤って図６に示すように、領域１１ａ，１１ｂ以外の領域に釘Ｎ１（またはネジ）を挿入してしまったとする。床暖房パネル１０において、面状発熱体１５が存在する領域（すなわち、釘Ｎ１を打ち込んではいけない領域）と、均熱板１１とが存在する領域とは略一致するため、そのような場合には、釘Ｎ１（またはネジ）によって均熱板１１と面状発熱体１５とが導通されてしまう。この結果、釘Ｎ１（またはネジ）、均熱板１１、および、面状発熱体１５により、図９に示すような回路が形成される。すなわち、図９では、均熱板１１の位置Ｐ１と面状発熱体１５の位置Ｐ２に釘Ｎ１が貫通され、これらが釘Ｎ１によって導通（短絡）されている。この結果、図９の下に示すように、接続端子７２から供給された直流電圧に応じた電流Ｉが、面状発熱体１５の位置Ｐ２と電極１７との間に形成される抵抗Ｒを介して、接続端子７２に流れる。
【００４３】
この結果、抵抗１００に電流Ｉが流れるため、トランジスタ１１９のゲート端子には、抵抗１０１を介して直流電圧が印加される。トランジスタ１１９のゲート端子に直流電圧が印加されると、トランジスタ１１９はオンの状態となってドレイン端子とソース端子の間には電流が流れる。トランジスタ１１９がオフの状態である場合には、コントローラ１２２のＩＯ３端子には、直流電源７８に応じた電圧が印加されているが、トランジスタ１１９がオンの状態になると、ＩＯ３端子は接地状態となる。つまり、ＩＯ３端子に入力される信号は、“Ｈ”から“Ｌ”の状態に変化する。この結果、コントローラ１２２は、漏洩電流を検出したとして、ＩＯ５端子から所定の周波数の信号を出力する。ＩＯ５端子から所定の周波数の信号が出力されると、抵抗１０４およびダイオード１１６を介してスピーカ７７に当該信号が供給されるので、スピーカ７７は当該周波数に応じた警告音を放音する。また、コントローラ１２２は、ＩＯ４端子を接地状態にする。この結果、発光ダイオード１１７が発光する。この結果、施工者は、釘Ｎ１が誤った場所に挿入されたことを直ちに知るとともに、床暖房パネル１０が絶縁破壊したことを知ることができる。
【００４４】
このように、スピーカ７７から警告音が発せられ、また、発光ダイオード１１７から光が発せられた場合には、作業中の床暖房パネル１０については、下地合板４２から取り外し、新たな床暖房パネル１０に置換する作業を行う。このような作業により、絶縁破壊された床暖房パネル１０がそのまま使用されることを防止できる。これにより、床暖房パネル１０が過熱により毀損したり、漏電が発生したりすることを防止できる。
【００４５】
そして、全ての床暖房パネル１０の施工が終了すると、施工者は、つぎに、合板４３を床暖房パネル１０が配置されていない部分に対して、釘またはネジによって固定する。なお、この際にも、施工者が誤って釘等を床暖房パネル１０に挿入してしまい、床暖房パネル１０が絶縁破壊した場合には、前述の場合と同様に警告音等が発せられるので、絶縁破壊が生じたことを知ることができる。なお、図３では例示されていないが、床暖房パネル１０の上に重ねて合板等が釘等によって架設される場合があるが、そのような場合であっても、施工者は絶縁破壊の発生を直ちに知ることができる。そして、これらの工事が終了すると、施工者は、現場監督または施工管理者に通知する。現場監督等は、まず、接続端子７１，７２と床暖房パネル１０との接続状態を確認することで、絶縁破壊検出装置７０が正常に接続された状態であるかを確認する。また、現場監督等は、発光ダイオード１１８の発光状態を確認することで電源スイッチ７９が投入され、かつ、直流電源７８が十分であることを確認する。さらに、現場監督等は、スピーカ７７から放音がされず、また、発光ダイオード１１７が点灯していないことを確認する。その結果、これらが問題ない場合には、全ての床暖房パネル１０が絶縁破壊無しに施工されたことを確認することができる。すなわち、床暖房パネル１０は、図５に示すように並列接続されることから、１枚でも絶縁破壊が生じていると、絶縁破壊検出装置７０が漏洩電流を検出し、スピーカ７７から警告音が放音されるとともに、発光ダイオード１１７が点灯されるからである。
【００４６】
現場監督の確認が終了すると、床暖房パネル１０の施工には問題がないことを確認した後、つぎの施工者である床材４５の施工者に作業開始を依頼する。なお、床材４５の作業者の作業中においても、絶縁破壊検出装置７０を床暖房パネル１０に接続した状態としておくとともに、絶縁破壊検出装置７０の電源を入れたままの状態としておく。そのようにすることで、床材４５の施工者が誤って、床暖房パネル１０に床材４５を固定するための釘等を挿入してしまった場合には、直ちにスピーカ７７から警告音が放音され、また、発光ダイオード１１７が点灯されるので、床材４５の施工者の不注意によって絶縁破壊が生じたことを知ることができるとともに、絶縁破壊箇所を直ちに知ることで、床暖房パネル１０を新たなものに置換することができる。なお、床材４５の施工者の施工作業が終了した場合にも、前述の場合と同様に、現場監督等による確認が行われた後に、次の施工者に引き継ぎがなされる。
【００４７】
そして、床暖房パネル１０を毀損する可能性がある全ての施工作業が終了すると、絶縁破壊検出装置７０が最初に配置された床暖房パネル１０のコネクタ２５，３５から取り外される。そして、当該コネクタ２５，３５は、床暖房パネル１０を制御するためのコントローラ（不図示）に対して接続される。これにより、床暖房パネル１０の施工工事が完成する。なお、必要に応じて、動作確認のために、試験動作を行う。
【００４８】
以上の実施の形態によれば、床暖房パネル１０に電圧を印加し、漏洩電流を検出した場合には、これを報知するようにしたので、図６に示すような誤った場所に釘またはネジが貫通されて、絶縁破壊が生じたことを知ることができる。また、このような報知は、貫通と同時になされるので、絶縁破壊箇所および絶縁破壊が生じた床暖房パネル１０を確実に特定することができる。また、施工時の絶縁破壊のみならず、床暖房パネル１０の運搬時に絶縁破壊が生じた場合であっても、これを直ちに検出することができる。さらに、床暖房パネル１０の施工者以外の施工者（例えば、床材４５の施工者）の作業によって絶縁破壊が生じた場合には、責任の所在を明確にすることができる。すなわち、責任分界点を明確にすることができる。また、本実施の形態の絶縁破壊検出装置７０を用いることにより、施工者に心理的な影響力を及ぼすことにより、施工ミスの発生を事前に防ぐことができる。なお、そのような心理的な効果をより高めるために、例えば、絶縁破壊検出装置７０が動作中である場合には、動作中である旨を示す表示デバイス（例えば、表示灯、ＬＥＤ等）によって動作中であることを示すようにしてもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、電源ケーブル２０およびアースケーブル３０を利用して絶縁破壊を検出するようにしたので、新たな配線を用いることなく、簡易に絶縁破壊を検出できる。また、施工工事が完了した場合には、絶縁破壊検出装置７０を、コントローラに接続し直すだけで全て工事が完了する。
【００５０】
また、本実施形態では、床暖房パネル１０に２００Ｖ程度の電圧を印加し、漏洩電流を検出することで絶縁破壊を検出するようにした。なお、印加される電圧は、打たれた釘Ｎ１、面状発熱体１５、および、均熱板１１の間に生じる電位障壁以上の電圧であるので、釘Ｎ１が本来打ってはいけない領域に打たれたことを確実に検出することができる。また、このように、ある程度高い電圧を印加することにより、ノイズによる誤検出を防止することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、床暖房パネル１０の面状発熱体１５に対して電圧を印加するようにした。面状発熱体１５は、均熱板１１の内部に内蔵されており、また、絶縁もなされていることから、施工者に電圧が印加されることを防止できる。
【００５２】
また、本実施形態では、抵抗１０５を介して電圧を供給するようにしたので、万一、施工者に電圧が印加された場合であっても、抵抗１０５によって電流値を制限することにより、施工者に与える影響を少なくすることができる。
【００５３】
また、本実施形態では、漏洩電流検出部７４の入力段として、ＦＥＴを用いるようにした。このため、漏洩電流の電流値が小さくても検出を行うことができるので、例えば、抵抗１０５として大きな値の素子を用いても確実に検出を行うことができる。
【００５４】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能であることは勿論である。
たとえば、図８に示す回路構成は、一例であって、これ以外の回路であってもよい。例えば、図８では、トランジスタ１１９，１２０としてＦＥＴを使用しているが、例えば、バイポーラトランジスタを使用する構成としてもよい。また、発光ダイオード１１７，１１８ではなく、例えば、豆電球その他の発光手段を使用したり、液晶デバイスによって情報を表示したりするようにしてもよい。また、以上の実施の形態では、漏洩電流を検出するようにしたが、漏洩電圧を検出するようにしてもよい。
【００５５】
また、以上の実施形態では、床暖房パネル１０は、蓄熱材１４を有する構成としたが、蓄熱材１４を有しない構成とすることも可能である。そのような場合であっても、絶縁破壊検出装置７０により、絶縁破壊を検出することができる。
【００５６】
また、以上の実施の形態では、面状発熱体１５として、シート状の導電性ポリマーを用いる場合を例に挙げて説明したが、これ以外の発熱体を用いることも可能である。例えば、ニクロム線による発熱体を用いたりすることも可能である。その場合であっても、ニクロム線と均熱板１１が釘等によって導通された場合には、本実施の形態の絶縁破壊検出装置７０によりこのような絶縁破壊を検出することができる。また、ニクロム線以外にも、例えば、アルミニウム板にケーブルを貼付した構造であったり、面ヒータを短冊状に切った構造であったり、アルミニウム等の箔状のヒータ形状であったりしてもよい。
【００５７】
また、以上の実施の形態では、電源ケーブル２１，２２のいずれか一方に対して接続端子７１を接続して直流電圧を印加するようにしたが、電源ケーブル２１，２２の双方に対して接続端子７１を接続して直流電圧を印加するようにしてもよい。その場合、図９のような場合には、電極１６からも電流が流れるので、漏洩電流の値が増加するため、検出精度をさらに高めることができる。
【００５８】
また、以上の実施の形態では、スピーカ７７および発光ダイオード１１７と、絶縁破壊検出装置７０との位置関係については言及していないが、これらを絶縁破壊検出装置７０の筐体内に内蔵するようにしたり、筐体とは別の位置に別途取り付け可能としたりしてもよい。後者の場合には、例えば、マンション等の施工工事において、スピーカ７７および発光ダイオード１１７を専用部分の外側（例えば、共用部分である廊下）に設置することにより、施工者以外にも絶縁破壊の発生が報知されるので、施工者による絶縁破壊の隠匿を防止することができる。また、複数の専用部分で工事を平行して進める場合に対応して、例えば、複数の絶縁破壊検出装置７０を集中管理する集中管理装置を設け、当該集中管理装置によって各専用部分における工事の状況を一元管理するようにしてもよい。
【００５９】
また、以上の実施の形態では、直流電圧のみを床暖房パネル１０に印加するようにしたが、例えば、所定の周波数の交流電圧を併せて印加し、床暖房パネル１０を流れる変位電流に基づいて絶縁破壊検出装置７０が適切に接続されているか否かを判断するようにしてもよい。すなわち、均熱板１１と面状発熱体１５とは、平行に配置されてその間が絶縁されているので、一種のコンデンサを形成する。したがって、これらに交流電圧を印加すると、周波数およびインピーダンスに応じた変位電流が流れるため、このような変位電流を、例えば、バンドパスフィルタを介して検出し、変位電流が検出されている間は、例えば、スピーカ７７とは異なるスピーカから、確認音を放音したり、発光ダイオード１１７とは異なる発光ダイオードから、確認のための光を放出するようにしたりするようにしてもよい。そのような実施の形態によれば、絶縁破壊検出装置７０が床暖房パネル１０に接続されているか否かを検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態に係る絶縁破壊検出装置によって絶縁破壊を検出する対象となる床暖房パネルの構成例を示す斜視図である。
【図２】図１の床暖房パネルの断面図である。
【図３】図１の床暖房パネルの施工例を示す図である。
【図４】図１の床暖房パネルの施工時の状態を示す断面図である。
【図５】図１の床暖房パネルが複数接続された場合の接続状態を示す図である。
【図６】図１の床暖房パネルが絶縁破壊された場合の様子を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る絶縁破壊検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る絶縁破壊検出装置の構成例を示す回路図である。
【図９】図６に示す状態における床暖房パネルの電気的等価回路である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…床暖房パネル
１１…均熱板
１２，１３…小根太
１４…蓄熱材
１５…面状発熱体（発熱体）
１６，１７…電極
２０…電源ケーブル
２５…コネクタ
３０…アースケーブル
３５…コネクタ
４２…下地合板（床構造体）
７０…絶縁破壊検出装置
７１，７２…接続端子
７３…印加電圧発生部（印加手段）
７４…漏洩電流検出部（検出手段）
７５…制御回路
７６…警報発生手部（報知手段）
７７…スピーカ（報知手段）
１１９…ＦＥＴ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体と当該発熱体に絶縁されて重ねられる金属シートとを有する床暖房パネルを建物の床構造体に施工する場合に、前記発熱体および前記金属シート間の絶縁破壊を検出する絶縁破壊検出装置であって、
前記床暖房パネルの施工時に、前記発熱体または前記金属シートに電圧を印加する印加手段と、
前記絶縁破壊により、前記印加手段によって電圧が印加されていない側に生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段によって前記漏洩電流または前記漏洩電圧が検出されたことを報知する報知手段と、
を有することを特徴とする絶縁破壊検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の絶縁破壊検出装置において、
前記印加手段は、最初に施工される床暖房パネルの発熱体につながれるコードに接続され、
前記検出手段は、当該床暖房パネルと、これに順次並列に接続される複数の床暖房パネルとに対して生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出する、
ことを特徴とする絶縁破壊検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の絶縁破壊検出装置において、
前記発熱体は、導電性樹脂によって構成されている、
ことを特徴とする絶縁破壊検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の絶縁破壊検出装置において、
前記印加手段は、電圧源から出力される電圧を、抵抗を介して前記発熱体または前記均熱板に印加する、
ことを特徴とする絶縁破壊検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の絶縁破壊検出装置において、
前記検出手段は、入力段にＦＥＴを有する、
ことを特徴とする絶縁破壊検出装置。
【請求項６】
発熱体と当該発熱体に絶縁されて重ねられる金属シートとを有する床暖房パネルを建物の床構造体に施工する場合に、前記発熱体および前記金属シート間の絶縁破壊を検出する絶縁破壊検出方法であって、
前記床暖房パネルの施工時に、前記発熱体または前記金属シートに電圧を印加する印加ステップと、
前記絶縁破壊により、前記印加ステップにおいて電圧が印加されていない側に生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出する検出ステップと、
前記検出ステップによって前記漏洩電流または前記漏洩電圧が検出されたことを報知する報知ステップと、
を有することを特徴とする絶縁破壊検出方法。
【請求項１】
発熱体と当該発熱体に絶縁されて重ねられる金属シートとを有する床暖房パネルを建物の床構造体に施工する場合に、前記発熱体および前記金属シート間の絶縁破壊を検出する絶縁破壊検出装置であって、
前記床暖房パネルの施工時に、前記発熱体または前記金属シートに電圧を印加する印加手段と、
前記絶縁破壊により、前記印加手段によって電圧が印加されていない側に生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段によって前記漏洩電流または前記漏洩電圧が検出されたことを報知する報知手段と、
を有することを特徴とする絶縁破壊検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の絶縁破壊検出装置において、
前記印加手段は、最初に施工される床暖房パネルの発熱体につながれるコードに接続され、
前記検出手段は、当該床暖房パネルと、これに順次並列に接続される複数の床暖房パネルとに対して生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出する、
ことを特徴とする絶縁破壊検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の絶縁破壊検出装置において、
前記発熱体は、導電性樹脂によって構成されている、
ことを特徴とする絶縁破壊検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の絶縁破壊検出装置において、
前記印加手段は、電圧源から出力される電圧を、抵抗を介して前記発熱体または前記均熱板に印加する、
ことを特徴とする絶縁破壊検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の絶縁破壊検出装置において、
前記検出手段は、入力段にＦＥＴを有する、
ことを特徴とする絶縁破壊検出装置。
【請求項６】
発熱体と当該発熱体に絶縁されて重ねられる金属シートとを有する床暖房パネルを建物の床構造体に施工する場合に、前記発熱体および前記金属シート間の絶縁破壊を検出する絶縁破壊検出方法であって、
前記床暖房パネルの施工時に、前記発熱体または前記金属シートに電圧を印加する印加ステップと、
前記絶縁破壊により、前記印加ステップにおいて電圧が印加されていない側に生じる漏洩電流または漏洩電圧を検出する検出ステップと、
前記検出ステップによって前記漏洩電流または前記漏洩電圧が検出されたことを報知する報知ステップと、
を有することを特徴とする絶縁破壊検出方法。
【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２００９−２４３７３０（Ｐ２００９−２４３７３０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８９３３１（Ｐ２００８−８９３３１）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（５０８１８９４４１）ナサコア株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（５０８１８９４４１）ナサコア株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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