CN101091415B - 特别用于合成表面所覆盖的土壤的土壤加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括加热膜(1)的土壤加热装置，特别是用于覆盖有合成表面的土壤。所述装置的特征在于包括两个电绝缘和水密支撑层(1a，1b；1′a，1′b)，在所述支撑层之间，在所述支撑层的长度方向上成对地设有平行的、导电的且有电阻的带(3，3′)，以使所述带的一端(B)与两个供电端子(L，N)相连，且所述带的另一端(A)通过导电桥(9)而相互连接在一起。

Description

特别用于合成表面所覆盖的土壤的土壤加热装置
技术领域
本发明涉及一种用于覆盖有合成或人造复合型覆盖物的场地或土地的加热元件，特别是用于如网球场、足球场、草地曲棍球场之类的运动场地的加热元件，从而使这些场地不结霜或融化覆盖着所述场地的冰和/或雪。
背景技术
众所周知，一些场地，特别是体育场馆或训练区域、公园的花园等覆盖有合成的人造元件，例如某些体育场内的由聚丙烯草构成的板或带。为了使这些场地具有良好的稳定性并具有板本身的特性所不能提供的弹性冲击吸收性，将这些板设置在弹性层(sheet)上。然而，由于弹性层的绝缘性质，这些弹性层对任何设置在弹性体层下的加热系统，特别是例如流体循环型的加热装置，形成了障碍。
因此，尽管以此为目的进行了大量尝试，但是至今仍未有效实现对这种类型的合成覆盖物的加热。
对这种类型的加热装置存在多种限制。首先，这种装置必须是平的，以使其直接设置在所述板及其弹性体支撑件之间，从而可在板与热源之间未插入任何绝缘元件的情况下直接传热至板。
另外，这些加热装置必须是水密的，以避免任何有关用电安全的不良运行。此外，加热装置必须不能对雨水或融雪的排出形成障碍，并且它们必须可以制成长度较长的带，以便用户可以根据需要调节这些装置的尺寸。最后，必须可以将这些装置的表面充分地贴近场地表面来设置，从而使有关的人造复合物可被快速且均匀地加热。
发明内容
本发明的目的在于提出能够满足所有上述限制和条件的加热装置。
因此，本发明的主题是一种包括加热膜的场地加热装置，特别是用于覆盖有合成材料的覆盖物的场地的场地加热装置，其特征在于，该场地加热装置包括两个电绝缘且水密的支撑层；在所述支撑层之间设有平行的导电带，所述导电带沿着支撑层的长度延伸且成对地相关联，从而使导电带的一端分别与两个供电端子相连，而所述导电带的另一端通过导电桥而相互连接在一起。
为了防止加热装置干扰如融雪或霜之类的水的正常排放，在所述导电带之间设置贯穿该装置的孔。
在一个实施例的变型中，导电带可以相对于支撑层是自由的。
另外，所述支撑层之一可以由不透明材料制成，且另一支撑层可以由半透明材料制成，后者允许导电带可见。
为了进行连接，可以在所述支撑层之一上切出窗口，以便露出带的表面区域，从而可以焊接导电桥，所述导电桥固定在各带的这样露出的表面上。导电桥、以及带与供电导体之间的接合处通过由一胶合的或焊接的绝缘密封层来覆盖而依次地绝缘。
优选地，导电带和与所述导电带相互隔开的间隔具有同样的宽度，且两条带之间的导电桥由带的一部分制成。
本发明的另一个主题在于一种用于制造用来生产上述类型的加热装置的膜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
使用可换位的胶(transposable glue)，将由特别是铝制成的、导电的、有电阻的层胶合于特别是由PVC制成的绝缘支撑层上；
在导电层中“中途”切割平行的、纵向带；
将胶涂在其它各平行的纵向带上；
将水密的、绝缘的支撑层放置在带上；
使包括支撑层和粘附于其上的相应导电带的相应部件相互分开；
将第二支撑层胶合在各所述部件上，以使导电带分别夹在两个支撑层之间。
本发明的另一目的在于提供一种用于制造加热装置的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
沿横向切割膜以得到所需的长度；
在加热装置的一端成对地电连接导电带；
在每对带的各相对端形成供电端子。
与导电带的电接触可以通过以下方式形成，即在支撑层之一内中途切出窗口，去除相应的切出物，焊接待被电接触的元件，以及通过胶合一由绝缘材料构成的部件来密封相应的区域。
附图说明
参考附图，将本发明的一个实施例作为非限制性示例进行描述如下，其中：
图1是膜的俯视图，该膜形成了使本发明得以实施的基本元件；
图2是从图1所示的基本元件得到的加热元件在打开窗口以在其两个相应端露出导电带之后的局部俯视图；
图2a和图2b是加热元件的电连接区域的上部和下部的局部放大俯视图；
图3是图2至图2b所示的加热元件在形成电连接之后的局部俯视图；
图4是完成了的加热元件的局部俯视图，该加热元件准备放置在待加热的人造复合物(complex)之下的位置；
图5是根据本发明的、旨在用于制造加热装置的膜的实施例的变型的局部俯视图；
图6a至图6e是根据本发明用于生产膜的方法的、优选实施例变型的不同连续阶段的局部俯视图；
图7a至图7g是在不同组装阶段期间的、前述图中所示的元件的剖面电路图。
具体实施方式
图1示出了用于使用户形成本发明的加热装置的基本元件1，其与由待加热的场地的几何形状和尺寸所施加的空间特征相关。
因此，基本元件1由两个通过聚氯乙烯(PVC)的支撑件构成的组装起来的层形成，这两个层分别由1a和1b表示，在两个层之间夹有一系列由铝制成的、窄厚度的、导电的、有电阻的带3，所述带3平行设置并沿着所述支撑层的长度方向延伸。为了便于将带3保持在合适位置，层1a和1b可以包括粘性面。
更精确地，在本发明实施例的本示例中，形成基本元件1的两个支撑层1a和1b以及金属带3具有约为120cm的宽度1和几十米数量级的长度。在两个支撑层1a和1b的宽度1上，设有12条6cm宽的导电带，所述导电带的编号为I至XII并相互隔开宽度为4cm的同一间隔i。
根据所需加热的场地的尺寸和几何形状，用户从该基本元件1上切下长度为L的段(图2)，该长度为L的段的附图标记与加热元件5的相同。
如图2、图2a和图2b所示，为了形成各加热元件5，用户在加热元件的两端A和B处切出相应的窗口7A和7B，这些窗口切穿了一个层的厚度，在本示例中该层为层1b，以使各导电带的两个相应端露出一小块表面区域SA和SB。
通过在所述带的A端放置电连接导电桥9使所述十二条带3两两电连接，从而使每一对带形成一个闭合电路，如图3所示。所述成对的两个导电带3的另外两端(B侧)分别连接至电导体12和电导体14，其中电导体12与一相连接，电导体14与中性点连接。一旦形成这些不同的电连接，那么就由每一个所述的闭合电路形成了加热元件5。供给加热元件5很低的电压，即可基本上在5V与48V之间变化的电压，所述电压与所选择的电压供应有关，其使由加热元件传递的发热量得以控制。
在最后一个步骤期间，如图4所示，在桥9和电导体的连接处，通过以胶合或热密封方式固定的密封元件16来覆盖，使连接的水密性得到保证。这些覆盖元件16可以具有例如与形成绝缘层1a和1b的材料相同的类型，但是必须随后又制作于水密材料内。
根据本发明，还可以在单一操作过程中切出上窗口7A(A侧)和下窗口7B(B侧)。
应当理解，本发明特别关心的是，由卷成卷的具有长的长度的基本元件开始，利用大大减少的加工，使得能快速地、容易地形成与待加热的场地的尺寸和形状相关的、任何长度的加热元件。
在图5所示的本发明的一个变型中，设置有跨过基本元件1的伸长开口10，以便在加热元件5由待加热的土壤或人造复合物覆盖的情况下，能够通过这些开口排出雨水、排泄水等，从而避免停滞的水干扰加热元件的正常功能，并保证雨水或融化的水正常排出。
参照图6a至图6e和图7a至图7g，本发明的一个实施例描述如下，该实施例对于便于实施和降低生产成本具有特殊意义。
在本发明的该优选实施例的第一步骤(图6a和图7a)期间，使用称为“可换位的”胶，即一种允许容易地分离其所固定的物体并随后再胶合至另一支撑件上的、低粘合力的胶，将铝层4胶接在PVC支撑层1a上。
然后，在第二步骤(图6b和图7b)期间，沿着纵向切割铝层4以形成一系列相邻的带3。所述切割称为“中途(midway)”类型的切割，也就是，该切割在PVC支撑层1a表面上停止。
在第三步骤(图6c和图7c)期间，每隔一条带3，即在带3′上涂敷胶C。
在第四步骤(图6d和图7d)期间，PVC制成的第二支撑膜1′a放置在带3的表面上，因而该膜仅粘附至涂有胶C的纵向带3′。
在第五步骤(图6e和图7e)期间，前面形成的组件被“拆解开”(de-matrixed)，即将两个支撑层1a和1′a分开。在这种分开的过程中，应当理解，由于胶C的存在，带3′将会保持固定在支撑层1′a上(胶C的粘附力大于“可换位的”胶的粘附力)，而未涂有胶C的带3将会由可换位的胶保持固定在层1a。因此，如图7f所示，剩余的操作过程包括用相应的PVC支撑层1b和1′b来覆盖这两个元件，以得到两个加热单元5和5′。
所述实施例的意义在于其允许使用铝层4的整个表面，从而使加热膜具有非常好的成本价性能，这首先是由于该方法实施简便，其次是由于该方法允许在同一生产周期中制造两个加热膜。

Claims (12)

1.一种场地加热装置，该场地加热装置包括加热膜(1)，其特征在于，该场地加热装置包括：
两个电绝缘且水密的支撑层(1a，1b；1′a，1′b)，在所述支撑层之间设有平行的、导电的且有电阻的带(3，3′)，所述带(3，3′)沿所述支撑层的长度方向延伸并且成对地相关联，以使所述带的一端(B)分别与两个供电端子(L，N)相连，且所述带的另一端(A)通过导电桥(9)而相互连接在一起。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述导电带(3，3′)之间，该加热膜(1)具有穿过该加热膜的孔(10)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述导电带(3，3′)相对于所述支撑层(1a，1b；1′a，1′b)是自由的。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑层(1a，1b；1′a，1′b)中的一个支撑层由不透明材料制成，而另一支撑层由半透明材料制成。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，两条带(3，3′)之间的所述导电桥(9)由带元件制成。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，从所述支撑层(1a，1b)中的一个支撑层切出窗口(7A，7B)，以便露出小块带表面(SA，SB)，并将所述导电桥(9)固定至各所述带的表面。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述导电桥(9)和所述带(3，3’)与电连接件的接合处通过在这些元件上覆盖及固定一绝缘水密层而绝缘。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述导电带(3，3′)与所述导电带所相互隔开的间隔具有同样的宽度。
9.一种用于形成根据权利要求1至7中任一项所述的加热装置的膜，其特征在于，所述膜包括两个电绝缘且水密的支撑层(1a，1b)，在所述支撑层之间设有平行的导电带(3，3′)，所述导电带(3，3′)沿所述支撑层的长度方向延伸。
10.一种用于制造根据权利要求9所述的膜的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
使用可换位的胶，将导电的、有电阻的层(4)胶合于绝缘支撑层(1a)上；
在导电层中“中途”切割平行的纵向带(3)；
把胶C涂在其它各平行的纵向带(3′)上；
将绝缘的水密支撑层(1′a)放置在所述平行的纵向带上；
使包括支撑层(1a，1′a)和粘附于其上的相应导电带(3，3′)的相应部件相互分开；
在各所述部件上胶合第二支撑层(1b，1′b)，以使所述导电带(3，3’)分别夹在两个支撑层(1a-1b，1′a-1′b)之间。
11.一种用于由根据权利要求9所述的膜制造加热装置的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
横向切割该膜以得到所需的长度(L)；
在该加热装置的一端(A)成对地电连接所述导电带(3，3′)；
在每对导电带(3，3′)的各相对端形成供电端子(12，14)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，与所述导电带(3，3′)的电接触通过以下方式形成，即在所述支撑层(1a，1b)之一内中途切出窗口(SA，SB)；去除相应的切出物；焊接待放置于电接点中的元件(9，12，14)；以及通过胶合一由绝缘材料构成的部件来密封相应的区域。
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