DE10008999C2 - Flächiges Widerstandsheizelement zum Beheizen einer mobilen Wohneiheit und Verfahren zum Einbringen des Heizelements in oder auf einen Fußboden einer mobilen Wohneinheit - Google Patents

Flächiges Widerstandsheizelement zum Beheizen einer mobilen Wohneiheit und Verfahren zum Einbringen des Heizelements in oder auf einen Fußboden einer mobilen Wohneinheit

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein flächiges Widerstandsheizelement zum Beheizen einer mobilen Wohneinheit. Das Heizelement ist mit Schutz- Kleinspannung betreibbar und weist graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome auf.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Einbringen eines flächigen Widerstandsheizelements zum Beheizen einer mobilen Wohneinheit in oder auf den Fußboden der mobilen Wohneinheit. Das Heizelement wird mit Schutz-Kleinspannung betrieben und weist graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome auf.
Ein derartiges flächiges Widerstandsheizelement für den Einsatz in einer mobilen Wohneinheit ist aus der DE 196 47 935 A1 bekannt. Das bekannte Heizelement weist eine Heizschicht auf, die aus einem Gemisch von Kohlenstoff, Graphitteilchen oder Kohlenstoff-Fasern mit einem wasserverdünnbaren Bindemittel zusammengesetzt ist. Die Heizschicht bildet eine streichfähige Masse, die mit einer Streichrolle, durch ein Spritzverfahren oder in Form eines Siebdrucks auf eine gewünschte Boden-, Wand- oder Deckenfläche der mobilen Wohneinheit aufgetragen wird.
Vor dem Auftragen der Heizschicht werden entlang zweier gegenüberliegender Seiten der gewünschten Boden-, Wand- oder Deckenfläche Leitbänder zur Energieversorgung der Heizschicht angeordnet. Die Leitbänder bestehen aus einem Metallband, aus einem Metallfolienband oder aus einem Streifen einer Metallfarbe. Die Leitbänder sind an den Enden mit Stromzuführungsleitungen elektrisch kontaktiert.
Bei dem bekannten Widerstandsheizelement erweist es sich als nachteilig, dass das Verlegen des Heizelements und die elektrische Kontaktierung relativ aufwendig ist. Zunächst müssen die Leitbänder auf der gewünschten Boden-, Wand- oder Deckenfläche positioniert und in ihrer Position festgelegt werden. Dann muss die als streichfähige Masse ausgebildete Heizschicht aufgetragen werden. Eine streichfähgige Masse ist schlecht handhabbar. Zur Bevorratung und zum Auftragen der Masse müssen besondere Behälter und Vorrichtungen vorgesehen werden. Diese müssen in regelmäßigen zeitlichen Abständen gereinigt werden, da sie mit der Zeit verschmutzen, verkleben und verstopfen.
Zur Herstellung von Boden-, Wand- oder Deckenflächen werden üblicherweise unterschiedliche vorgefertigte Materialschichten miteinander verbunden, vorzugsweise heiss verklebt. Die Materialschichten sind entweder vorgefertigte Platten (z. B. einer tragenden Bodenstruktur, Dämmplatten) oder gesondert handhabbare Bahnen (z. B. Dämmmaterialbahnen, Teppichboden, Tapeten). Das Auftragen der steichfähigen Masse erfordert einen ganz anderen Produktionsablauf als er bisher üblich war. Im Anschluß an das Auftragen der Heizschicht muss eine bestimmte Zeit gewartet werden, bis die streichfähige Masse ausgehärtet ist. Während dieser Zeit ist der Produktionsablauf für die entsprechende Boden-, Wand- oder Deckenfläche unterbrochen. Das Auftragen der als streichfähige Masse ausgebildeten Heizschicht im Rahmen der Herstellung von Boden-, Wand- oder Deckenflächen führt somit zu einer Störung des üblichen Produktionsablaufs.
Außerdem ist die Flexibilität des bekannten Heizelements aufgrund der an einer vorgegebenen Stelle bereits elektrisch kontaktierten Leitbänder beschränkt. Insbesondere bei mobilen Wohneinheiten sollte jedoch ein Maximum an Flexibilität gewährleistet sein, um den verschiedenen Kundenwünschen bzgl. einer individuellen Innenraumgestaltung entsprechen zu können. Die Position eines Transformators zur Stromversorgung des Heizelements und der Verlauf der Stromzuführungsleitungen kann in einer mobilen Wohneinheit nicht beliebig gewählt, sondern muss an die Innenraumgestaltung angepasst werden. Bei dem bekannten Heizelement kann es deshalb vorkommen, dass die Stromzuführungsleitungen von der elektrischen Kontaktierungsstelle an den Leitbändern über größere Strecken zu dem Transformator geführt werden müssen.
Aus der DE 195 16 909 A1 ist ein übliches bahnförmiges Heizelement mit Webstruktur bekannt. Nachteilig ist, dass die Flexibilität des bekannten Heizelements nur so lange gegeben ist wie die Webstruktur erhalten bleibt. Außerdem erlaubt dieses Heizelement keine gleichmäßige Wärmeabgabe über die gesamte Fläche des Heiz­ elements, da die eingewebten Kohlefasern die Wärme nach Art von Heizdrähten örtlich konzen­ triert abgeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, in einer mobilen Wohneinheit ein Widerstandsheizelement vorzusehen, das einerseits eine großflächige Wärmeabgabe an den Innenraum der Wohneinheit ermöglicht, das andererseits aber auch einfach zu verlegen und elektrisch zu kontaktieren ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein flächiges Widerstandsheizelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.
Als Schutz-Kleinspannung wird eine Spannung von <= 42 V verstanden. Die Heizmatte wird vorzugsweise mit einer Versorgungsspannung von 12 V oder 24 V betrieben. Entscheidend ist, dass bis zu einer Versorgungsspannung in Höhe der Schutz- Kleinspannung keine Gefahren für außenstehende Personen von dem erfindungsgemäßen Heizelement ausgehen.
Die Heizmatte hat graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome. Bei einer graphitähnlichen Struktur hat der Kohlenstoff eine besonders gute elektrische Leitfähigkeit. Eine solche Struktur eignet sich deshalb besonders gut als Material für die Heizmatte.
Vorteilhafterweise weist die Heizmatte einen Kohlenstofffaser- Verbundwerkstoff auf. Alternativ wird vorgeschlagen, dass die Heizmatte einen Kohlenstofffaser-Vlies aufweist.
Die Heizmatte ist vorteilhafterweise zumindest teilweise von einer Schutzschicht umgeben. Sowohl die Heizmatte als auch die Schutzschicht sind vorzugsweise flexibel.
Bei dem erfindungsgemäßen Heizelement wird die Wärme großflächig über die gesamte Fläche der Heizmatte an die Umgebung homogen abgegeben und nicht nur lokal über Heizwendeln o. ä.. Durch die gleichmäßige Wärmeabgabe wird die Schutzschicht und die Umgebung, auf die die Wärme abstrahlt, bei gleicher Heizleistung des Heizelements weniger belastet. Außerdem kann durch den Einsatz der Heizmatte die Mindestfläche, die nötig ist, um eine bestimmte Heizleistung erzeugen zu können, um bis zu 30% bis 40% gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Heizelementen mit Heizwendeln reduziert werden, da keine Mindestabstände zwischen den Heizwendeln eingehalten werden müssen. Die Heizmatte ist sehr widerstandsfähig gegenüber äußeren Einwirkungen und kann nicht oxidieren oder korrodieren. Bei der Heizmatte können sich keine Hot-Spots bilden, was zu einer erheblichen Erhöhung der Sicherheit des erfindungsgemäßen Heizelements führt.
Die Schutzschicht muß die Heizmatte nicht vor Einwirkungen von außen (mechanische Belastungen oder Feuchtigkeit, etc.) schützen und kann sehr dünn und somit besonders gut wärmeleitend ausgebildet werden, ohne dass eine Beschädigung der Heizmatte zu befürchten ist. Die von der Heizmatte abgegebene Wärme kann somit ohne große Verluste durch die dünne Schutzschicht geleitet und an die Umgebung abgegeben werden. Daraus ergibt sich ein besonders guter Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Heizelements.
Der Einsatz der Heizmatte des erfindungsgemäßen Heizelements hat zudem den Vorteil, dass die Fläche des erfindungsgemäßen flächigen Heizelements nahezu beliebig variierbar ist und problemlos an bestehende Anforderungen bzgl. der Heizleistung angepaßt werden kann. Es wird einfach die Fläche und Form der Heizmatte gemäß den Anforderungen ausgewählt und an zwei gegenüberliegenden Rändern an beliebigen Stellen an die Leitbänder angeschlossen.
Die Heizmatte ist derart ausgebildet, dass sie mit einer Versorgungsspannung von höchstens der Schutz-Kleinspannung betrieben werden kann. Die Versorgungsspannung liegt also im Bereich von max. 42 V. Dadurch ergeben sich große Vorteile in bezug auf die Sicherheit des erfindungsgemäßen Heizelements. Aufgrund der Schutz-Kleinspannung, die für außenstehende Personen ungefährlich ist, kann die Schutzschicht in Struktur und Material so ausgebildet werden, dass sie besonders gut wärmeleitend ist, ohne dabei auf isolatorische oder feuchtigkeitsabweisende Eigenschaften der Schutzschicht Rücksicht nehmen zu müssen.
Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Heizelementen kann das erfindungsgemäße Heizelement sogar ganz ohne Schutzschicht ausgebildet sein, ohne dass sich dadurch eine Beeinträchtigung der Sicherheit ergeben würde. Dies hätte sogar positive Auswirkungen auf den Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Heizelements.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schutzschicht einen Textil-Vliesstoff aufweist. Der Textil-Vliesstoff ist im Gegensatz zu dem Kohlenstofffaser-Vlies der Heizmatte elektrisch nicht leitend. Vorzugsweise besteht die Schutzschicht ganz aus dünnem Textil-Vliesstoff. Vliesstoff ist einerseits besonders wärmedurchlässig und andererseits sehr widerstandsfähig. Er eignet sich deshalb besonders gut als Schutzschicht für das erfindungsgemäße Heizelement. Durch den Vliesstoff können bspw. die elektrischen Anschlussleitungen, über die die Versorgungsspannung zu der Heizmatte geleitet wird, oder eventuell vorhandene Temperatursensoren und andere wahlweise vorhandene elektrische Bauteile des Heizelements vor mechanischen Einwirkungen von außen geschützt werden.
Vorteilhafterweise ist die Schutzschicht mit der Heizmatte verklebt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass sich zwischen der Heizmatte und der Schutzschicht keine Lufteinschlüsse bilden, die eine Wärmeübertragung von der Heizmatte an die Umgebung beeinträchtigen und den Wirkungsgrad des Heizelements verschlechtern würden. Zudem wird durch das Verkleben verhindert, dass die Heizmatte in der Schutzschicht Falten schlägt, was zu einer inhomogenen Wärmeabgabe durch die Heizmatte führen könnte.
Der Klebstoff ist vorzugsweise als ein Schmelzkleber ausgebildet, der mit zunehmender Temperatur fließfähiger wird. Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines solchen Heizelements wird vorgeschlagen, dass die Schutzschicht unter Druckzufuhr und/oder unter Temperaturzufuhr mit der Heizmatte verklebt wird. Durch die Erwärmung des Klebstoffs wird dieser so fließfähig, dass er in die Heizmatte, genauer gesagt, in die Zwischenräume zwischen den graphitähnlich miteinander verknüpften Kohlenstoffatome, eindringen kann. Das Eindringen des Klebstoffs in die Heizmatte wird durch den Druck noch erhöht. Es hat sich gezeigt, dass durch den in die Heizmatte eingedrungenen Klebstoff der Wirkungsgrad des Heizelements um etwa 20% bis 30% verbessert werden kann, wenn der Klebstoff elektrisch leitfähig ist. Die leitfähigen Eigenschaften des Klebstoffs können durch Zugabe von etwa 5%-10% Pulverpartikel mit graphitähnlicher Struktur zu einem herkömmlichen, elektrisch nicht leitfähigen Klebstoff erzielt werden.
Gemäß einer alternativen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schutzschicht Elastomere aufweist. Vorzugsweise besteht die Schutzschicht ganz aus einem Elastomer, insbesondere aus Gummi. Eine Schutzschicht mit Elastomeren wird vorteilhafterweise mit der Heizmatte mittels Vulkanisation verschweißt.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Heizmatte an eine Funktionsüberwachungsschaltung zur Überwachung der Funktion des Heizelements angeschlossen ist. Die Funktionsüberwachungsschaltung stellt ein zusätzliches Sicherheitselement dar, durch das die Sicherheit des erfindungsgemäßen Heizelements weiter erhöht werden kann. Sobald die Überwachung des Heizelements auf eine Fehlfunktion des Heizelements schließen läßt, kann die Funktionsüberwachungsschaltung bspw. eine Meldung ausgeben, eine Störung beseitigen oder im Notfall das Heizelement sogar ganz abschalten.
Vorteilhafterweise überwacht die Funktionsüberwachungsschaltung eine Änderung des Widerstands der Heizmatte, vorzugsweise unabhängig von eventuell auftretenden Schwankungen der Versorgungsspannung der Heizmatte. Das kann bspw. durch eine von der Versorgungsspannungsschaltung unabhängige Funktionsüberwachungsschaltung erreicht werden. Die Überwachung des Widerstands kann bspw. dadurch erfolgen, dass ein Überwachungsstrom an einer Seite der Heizmatte eingeleitet wird und an der anderen Seite der Heizmatte der Überwachungsstrom gemessen wird. Bei einer Beschädigung der Heizmatte steigt der Widerstand des Kohlefaserverbundwerkstoffes an, was zu einer Verringerung des Überwachungsstroms führen würde. Es sind auch andere Verfahren zur Ermittlung des Widerstands der Heizmatte denkbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Funktionsüberwachungsschaltung einen Bandpaß mit zwei gekoppelten Resonanzkreisen umfaßt, wobei der Kopplungsfaktor zwischen den Resonanzkreisen abhängig ist von dem Widerstand der Heizmatte. Der erste Resonanzkreis umfaßt einen Transformator der Transformatorschaltung oder ein anderes genügend groß dimensioniertes induktives Bauteil, z. B. eine Drosselspule. Der Sekundärseite des Transformators oder der Ausgangsseite der Drosselspule wird eine stabilisierte Prüfspannung mit einer relativ hohen Frequenz überlagert. Die Frequenz wird so hoch gewählt, dass keine nennenswerte Veränderung des Meßwertes entsteht, unabhängig davon, ob der Transformator bzw. die Drosselspule Energie transportiert oder nicht. Der Anschluß des Widerstands der Heizmatte kann prinzipiell immer mit der Ausgangsseite des Transformators oder der Drosselspule verbunden sein. Das hochfrequente und stabilisierte Prüfsignal wird über den ersten Resonanzkreis dem Widerstand der Heizmatte labil zugeführt. Der Innenwiderstand (Impedanz) beeinflußt die an ihm anliegende hochfrequente Prüfspannung. Je hochohmiger die Impedanz ist, um so höher ist die resultierende Prüfspannung. Da die Prüfspannung an dieser Stelle relativ klein ist, wird an der Impedanz der zweite Resonanzkreis labil angekoppelt, der die Prüfspannung wieder hochtransformiert und über eine Gleichrichterschaltung einem DC-Komperator zur Auswertung zuführt.
Vorzugsweise schaltet die Funktionsüberwachungsschaltung die Heizmatte ab, falls der Widerstand der Heizmatte einen definierten Bereich verläßt. Alternativ oder zusätzlich kann die Funktionsüberwachungsschaltung ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgeben, falls der Widerstand der Heizmatte einen definierten Bereich verläßt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Heizelement zwischen eine tragende Fußbodenstruktur und einen begehbaren Fußbodenbelag in einen Fußboden einer mobilen Wohneinheit eingebracht ist.
Die mobile Wohneinheit ist bspw. als ein Wohnwagen, Wohnmobil, Wohncontainer, Wohnboot oder dergleichen ausgebildet. Die auf dem Fußboden verlegte Heizmatte kann bei einer relativ geringen Heizleistung als aktive Wärmeisolation den Wärmeübergang im Bereich des Fußbodens verringern. Zum Beheizen des Innenraums der Wohneinheit sind dann zusätzliche Heizmatten nötig. Bei einer größeren Heizleistung kann die auf dem Fußboden verlegte Heizmatte auch zur Beheizung des gesamten Innenraums dienen.
Aufgrund der geringen Dicke der Heizmatte, aufgrund ihres geringen Gewichts, aufgrund der gleichmäßigen Wärmeabgabe über die gesamte Fläche der Heizmatte und aufgrund des einfachen elektrischen Anschlusses und Betriebs der Heizmatte eignet sich die Heizmatte besonders gut als aktive Wärmeisolation oder Fußbodenheizung in einer mobilen Wohneinheit.
Vorteilhafterweise ist das Heizelement zwischen die Fußbodenstruktur und den Fußbodenbelag geklebt. Beim Ausbau des Innenraums der mobilen Wohneinheit kann auf die tragende Fußbodenstruktur einfach Klebstoff aufgetragen, das flächige Heizelement in einer gewünschten Länge von einer Rolle abgerollt und auf die Fußbodenstruktur gelegt werden. Das auf die Rolle aufgerollte Heizelement hat vorzugsweise eine Standardbreite, bspw. 1,30 m oder 1,70 m, die der Breite des Innenraums der Wohneinheit entspricht. Auf das verlegte Heizelement kann dann noch einmal Klebstoff aufgetragen werden, auf den dann der Fußbodenbelag aufgebracht wird. Der gesamte Fußboden, d. h. die Fußbodenstruktur, das flächige Heizelement und der Fußbodenbelag, kann danach heiß verpresst werden.
Entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des flächigen Heizelements verlaufen über die gesamte Länge des Heizelements Leitbänder, die nach dem Verlegen des Heizelements in oder auf dem Fußboden auf einfache Weise an einer beliebigen Stelle zur Energieversorgung elektrisch kontaktiert werden können. Die Leitbänder bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material. Sie sind bspw. als ein Band, ein Draht oder eine Litze ausgebildet.
Da das flächige Heizelement in verlegtem Zustand durch den darauf aufgebrachten Fußbodenbelag geschützt ist, kann bei der Verwendung des flächigen Heizelements als Fußbodenheizung für eine mobile Wohneinheit auf den Einsatz einer oberen und/oder unteren Schutzschicht verzichtet werden. Es wird also lediglich die Heizmatte mit den graphitähnlich miteinander verknüpften Kohlenstoffatomen zwischen die Fußbodenstruktur und den Fußbodenbelag eingebracht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass sich das Heizelement über nahezu die gesamte Fläche des Fußbodens erstreckt. Vorzugsweise ist das Heizelement auch unterhalb von Aufbauten angeordnet. Als Aufbauten werden bspw. Schränke, Tische, Sitzbänke, Kojen und sogar Dusche/WC-Einheiten verstanden. Das auf dem Fußboden verlegte flächige Heizelement muss keine Aussparungen im Bereich der Aufbauten aufweisen, da es aufgrund der vorteilhaften Eigenschaften des flächigen Heizelementes während des Betriebs des Heizelementes nicht zu einer übermäßigen Stauwärme unter den Aufbauten kommen kann. Außerdem können die Aufbauten in herkömmlicher Weise mittels Schrauben, Nägeln, Klammern oder dergleichen auf dem Fußboden befestigt werden. In den Fußboden eindringende und damit auch das Heizelement durchdringende Schrauben, Nägel, Klammern oder dergleichen beeinflussen ebenso wenig die Funktionsfähigkeit des verlegten flächigen Heizelementes wie bspw. in das Heizelement eingebrachte Bohrungen oder Aussparungen.
Durch die Verwendung der Heizmatte als Fussbodenheizung in einer mobilen Wohneinheit kann also die Herstellung des Fußbodens im Wesentlichen wie bisher durchgeführt werden. Der einzige Unterschied besteht darin, dass eine zusätzliche Schicht, nämlich die Heizmatte, zwischen die tragende Fußbodenstruktur und den begehbaren Fußbodenbelag eingebracht wird. Der anschließende Ausbau des Innenraums der Wohneinheit kann unverändert - wie bisher auch - ausgeführt werden. Das in dem Fußboden verlegte flächige Heizelement verlangt keine besondere Befestigung der Aufbauten auf dem Fußboden. Der Anschluss der Heizmatte an die Stromversorgung ist besonders einfach und flexibel, da die auf dem Heizelement seitlich verlaufenden Leitbänder an einer beliebigen Stelle elektrisch kontaktiert werden können.
Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von dem Verfahren zum Einbringen eines flächigen Widerstandsheizelements in oder auf einen Fußboden einer mobilen Wohneinheit der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass
  • a) aus einer Vielzahl von gesondert handhabbaren Heizmatten mit unterschiedlichen Breiten eine Heizmatte mit einer in etwa der Breite des Fußbodens der mobilen Wohneinheit entsprechenden Breite ausgewählt wird;
  • b) die ausgewählte Heizmatte in einer in etwa der Länge des Fußbodens der mobilen Wohneinheit entsprechenden Länge abgelängt wird;
  • c) die Heizmatte in oder auf dem Fußboden der mobilen Wohneinheit verlegt wird;
  • d) die Heizmatte an entlang gegenüberliegender Längsseiten der Heizmatte über die gesamte Länge der Heizmatte verlaufende Leitbänder zur Energieversorgung der Heizmatte an einer beliebigen Stelle elektrisch kontaktiert wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Fußboden einer mobilen Wohneinheit im Schnitt;
Fig. 2 den Fußboden aus Fig. 1 in Draufsicht ohne begehbaren Fußbodenbelag.
In Fig. 1 ist ein Fußboden einer mobilen Wohneinheit in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 30 gekennzeichnet. Die mobile Wohneinheit ist bspw. als ein Wohnwagen, Wohnmobil, Wohncontainer, Wohnboot oder dergleichen ausgebildet. Der Fußboden 30 weist als unterste Schicht eine Pressspanplatte 31 auf. Auf die Pressspanplatte 31 wird Klebstoff 32 aufgetragen, auf den wiederum eine kassettenförmige Holzstruktur 33 aufgebracht wird. Die Hohlräume der Kassetten der Holzstruktur 33 sind zur Wärme- und Schallisolation mit Styropor oder einem anderen Dämmmaterial aussgefüllt. Auf die Holzstruktur 33 ist eine weitere Schicht Klebstoff 34 aufgetragen, auf die eine weitere Pressspanplatte 35 aufgebracht wird. Die Schichten 31 bis 35 bilden eine tragende Fußbodenstruktur.
Auf diese tragende Fußbodenstruktur 31 bis 35 ist eine weitere Schicht Klebstoff 36 aufgetragen, auf die ein flächiges Heizelement 1 nach Patentanmeldung 199 29 976 aufgebracht ist. Das flächige Heizelement 1 umfasst eine mit Schutz- Kleinspannung (≦ 42 V) betriebene Heizmatte 2, die graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist, und über die gesamte Länge der Heizmatte 2 entlang der Seiten verlaufende Leitbänder 5, 6. Die Leitbänder 5, 6 sind als Kupferbänder ausgebildet. Auf dem Heizelement 1 ist eine weitere Schicht Klebstoff 37 ausgebildet, auf der ein Fußbodenbelag 38 aufgebracht ist.
Zum Schluss wird der gesamte Fußboden 30 heiß verpresst. Der Klebstoff 32, 34 ist vorzugsweise als ein Holzleim ausgebildet. Der Kleber 36, 37 ist vorzugsweise als ein Polyurethan (PUR)-Kleber oder als ein Polyvinylchlorid (PVC)- Kleber ausgebildet. Der Fußbodenbelag 38 besteht vorzugsweise aus Polyvinylchlorid (PVC).
In Fig. 2 ist deutlich zu erkennen, dass sich das flächige Heizelement 1 über nahezu die gesamte Fläche des Fußbodens 30, insbesondere auch unterhalb von Aufbauten 39, 40 erstreckt. Als Aufbauten 39, 40 sind in Fig. 2 beispielhaft eine Eckbank 39 und ein Tisch 40 dargestellt. Aufgrund der vorteilhaften Eigenschaften der Heizmatte 2 bildet sich unter den Aufbauten 39, 40 keine übermäßige Stauwärme.
In Fig. 2 ist des Weiteren zu erkennen, dass entlang der Seiten der Heizmatte 2 über die gesamte Länge der Heizmatte 2 die Leitbänder 5, 6 verlaufen. Zur Energieversorgung des Heizelements 1 können die Leitbänder 5, 6 an einer beliebigen Stelle elektrisch kontaktiert werden. Zur Energieversorgung ist eine elektrische Baugruppe mit einer Transformatorschaltung 12 vorgesehen.
Beim Anliegen einer elektrischen Spannung an den Leitbänder 5, 6 fließt ein elektrischer Strom durch die Heizmatte 2, der zumindest teilweise in Wärmeenergie umgewandelt und gleichmäßig verteilt über die gesamte Fläche der Heizmatte 2 abgegeben wird.

Claims (17)

1. Flächiges Widerstandsheizelement (1) zum Beheizen einer mobilen Wohneinheit, wobei das Heizelement (1) mit Schutz-Kleinspannung betreibbar ist und graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist und als eine gesondert handhabbare Heizmatte (2) ausgebildet ist, wobei entlang zwei gegenüberliegenden Seiten der Heizmattengeometrie Leitbänder (5, 6) verlaufen, die zur Energieversorgung der Heizmatte (2) an einer beliebigen Stelle elektrisch kontaktierbar sind.
2. Heizelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmatte (2) einen Kohlenstofffaser- Verbundwerkstoff aufweist.
3. Heizelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmatte (2) einen Kohlenstofffaser-Vlies aufweist.
4. Heizelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmatte (2) zumindest teilweise von einer Schutzschicht (3) umgeben ist.
5. Heizelement (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (3) einen Textil-Vliesstoff aufweist.
6. Heizelement (1) nach Anspruch 4 oder S. dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (3) mit der Heizmatte (2) verklebt ist.
7. Heizelement (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff als ein Schmelzkleber ausgebildet ist, der mit zunehmender Temperatur fließfähiger wird.
8. Heizelement (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (3) Elastomere aufweist.
9. Heizelement (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (3) mit der Heizmatte (2) mittels Vulkanisation verschweißt ist.
10. Heizelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmatte (2) an eine Funktionsüberwachungsschaltung (13) zur Überwachung der Funktion des Heizelements (1) angeschlossen ist.
11. Heizelement (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsüberwachungsschaltung (13) eine Änderung des Widerstands der Heizmatte (2) überwacht.
12. Heizelement (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsüberwachungsschaltung (13) einen Bandpass mit zwei gekoppelten Resonanzkreisen umfasst, wobei der Kopplungsfaktor zwischen den Resonanzkreisen abhängig ist von dem Widerstand der Heizmatte (2).
13. Heizelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (1) zwischen eine tragende Fußbodenstruktur (31, 32, 33, 34, 35) und einen begehbaren Fußbodenbelag (38) in einen Fußboden einer mobilen Wohneinheit eingebracht ist.
14. Heizelement (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (1) zwischen die Fußbodenstruktur (31, 32, 33, 34, 35) und den Fußbodenbelag (38) geklebt ist.
15. Heizelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Heizelement (1) über nahezu die gesamte Fläche des Fußbodens erstreckt.
16. Heizelement (1) nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Heizelement (1) unterhalb von Aufbauten (39, 40) angeordnet ist.
17. Verfahren zum Einbringen eines flächigen Widerstandsheizelements (1) zum Beheizen einer mobilen Wohneinheit in oder auf den Fußboden der mobilen Wohneinheit, wobei das Heizelement (1) mit Schutz- Kleinspannung betrieben wird und graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist mit den nachfolgenden Schritten:
  • a) aus einer Vielzahl von gesondert handhabbaren Heizmatten (2) mit unterschiedlichen Breiten wird eine Heizmatte (2) mit einer in etwa der Breite des Fußbodens der mobilen Wohneinheit entsprechenden Breite ausgewählt;
  • b) die ausgewählte Heizmatte (2) wird in einer in etwa der Länge des Fußbodens der mobilen Wohneinheit entsprechenden Länge abgelängt;
  • c) die Heizmatte (2) wird in oder auf dem Fußboden der mobilen Wohneinheit verlegt;
  • d) die Heizmatte (1) wird an entlang gegenüberliegender Längsseiten der Heizmatte (2) über die gesamte Länge der Heizmatte (2) verlaufende Leitbänder (5, 6) zur Energieversorgung der Heizmatte (2) an einer beliebigen Stelle elektrisch kontaktiert.
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