DE3922465C2 - Elektrisch heizbarer Bodenbelag - Google Patents
Elektrisch heizbarer BodenbelagInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektrisch heizbaren Bodenbelag
mit einer starren Grundplatte, einer auf der Grundplatte
vorgesehenen Kunstharzschicht, bandförmigen Elektroden, einer
Heizschicht, die auf der ersten Kunstharzschicht angeordnet
ist und Stoffe enthält, die die Eigenschaft haben, langwellige
Infrarotstrahlung auszustrahlen, und einer zweiten Kunstharzschicht,
die auf der Heizschicht angeordnet ist.
Ein solcher heizbarer Bodenbelag ist aus der AT-PS 3 28 582
bekannt. Bei diesem ist die Oberfläche der aus Glasschaumstoff
bestehenden Grundplatte eben ausgebildet. Auf die Grundplatte
ist eine geerdete Alufolie aufgelegt, auf der die erste Kunstharzschicht
liegt. Zwischen der aus Graphit bestehenden Heizschicht
und der ersten Kunstharzschicht ist eine Polyethylenschicht
angeordnet. Die bandförmigen Elektroden liegen auf der
ebenen Heizschicht auf. Über den Elektroden und der Heizschicht
ist eine weitere Polyethylenschicht angeordnet, auf
der die zweite Kunstharzschicht aufliegt.
Da bei diesem bekannten Bodenbelag die bandförmigen Elektroden
auf der ebenen Heizschicht aufliegen, besteht das Problem, daß
an den Berührungsstellen zwischen den Elektroden und der
Heizschicht Schwachstellen entstehen können, von denen im
Laufe der Zeit Sprünge ausgehen können. An den Sprüngen kann
es zu Kurzschlüssen kommen, an denen ein Lichtbogen erzeugt
wird, der die umliegenden Schichten verschmoren kann.
Aus der CH-PS 552 326 ist ein Bodenbelag bekannt, bei dem das
gleiche Problem auftritt wie bei dem aus der AT-PS 328 582
bekannten Bodenbelag. Der aus der CH-PS 552 326 bekannte
Bodenbelag weist eine mittlere Heizschicht auf, die auf beiden
Seiten mit einer thermoplastischen Bindeschicht beschichtet
ist, auf der eine Deckschicht aus Polyesterfolie aufliegt.
Zwischen der thermoplastischen Bindeschicht und der ebenen
Heizschicht sind bandförmige Elektroden aufgelegt.
Aus der GB 1 190 934 ist ein heizbarer Wandbelag bekannt, der
eine flexible Grundschicht aus Asbest aufweist, die an einer
Seite mit einer elektrischen Heizschicht aus Silikonelastomer
beschichtet ist. Auf der anderen Seite ist die Grundschicht
mit einer isolierenden Polypropylenschicht beschichtet. Auf
der Heizschicht sind bandförmige Elektroden aus Kupferfolie
angeordnet. Die Heizschicht und die Elektroden sind von einer
äußeren Dekorschicht aus Polyvinylchlorid abgedeckt, die durch
Prägen oder ähnliches geformt ist. Die bandförmigen Elektroden
sind in den Prägungen der Dekorschicht aufgenommen. Bei einem
anderen, aus der GB 1 190 934 bekannten Wandbelag sind bandförmige
Elektroden in der flexiblen Grundschicht eingebettet.
Die Heizschicht liegt so auf der Grundschicht auf, daß sie mit
den Elektroden in Verbindung steht.
Schließlich ist aus der DE-OS 22 44 157 eine Flächenheizung
für Bauteile bekannt, deren Heizschicht mit einer Anzahl von
Durchbrüchen versehen ist, die sich jeweils zwischen Leitern
erstrecken. Die Heizschicht wird in eine Betonschicht eingebettet,
wobei sich der oberhalb der Heizschicht befindliche
Beton mit dem Beton an der Unterseite durch die Durchbrüche
hindurch verbinden kann.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv einfachen
Mitteln einen elektrisch heizbaren Bodenbelag mit hoher
Betriebssicherheit zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen elektrisch heizbaren Bodenbelag
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Bodenbelag Nuten in der
Grundplatte vorgesehen sind, können die bandförmigen Elektroden
so auf der ersten Kunstharzschicht angeordnet werden,
daß ihre Oberfläche mit der seitlich angrenzenden Oberfläche
der Kunstharzschicht bündig ist. Daraus folgt, daß die auf den
bandförmigen Elektroden und auf der ersten Kunstharzschicht
angeordnete Heizschicht nur die Oberfläche der bandförmigen
Elektroden berührt. Deswegen findet zwischen den Elektroden
keine lineare oder punktförmige Berührung statt, die zu einer
übermäßigen Beanspruchung der Heizschicht führen können, die
eine Beschädigung der Heizschicht und somit einen Kurzschluß
verursachen würde.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Bodenbelags
sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 4.
Falls bei der Ausführungsform nach Anspruch 3 Sprünge an den
Durchbrüchen der Heizschicht auftreten würden, entstehen
solche Sprünge nicht in dem Verbindungsbereich zwischen den
Elektroden und der Heizschicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand
der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Boden
belagplatte mit eingebetteter Heizvorrichtung, wobei einzelne
Bestandteile geschnitten bzw. aufgebogen dargestellt sind,
Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt eines Bodenbelags aus
mehreren Bodenplatten,
Fig. 3 eine Draufsicht, welche die Hauptteile des Boden
belags mit eingebetteter Heizvorrichtung zeigt,
Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie VII-VII in Fig. 6,
Fig. 5 einen Längsschnitt eines Bodenbelags einer
weiteren Ausführung,
Fig. 6 und 7 Schnitte durch eine Heizschicht.
Im folgenden wird ein erfindungsgemäßer Bodenbelag mit
eingebetteter Heizvorrichtung zunächst unter Bezugnahme auf
die Fig. 1 bis 4 beschrieben. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet
einen Kern aus einer Mehrzahl aus Einzel-Holzplatten, die so
laminiert sind, daß ihre Holzmaserung abwechselnd im rechten
Winkel zueinander steht. Zur Verhinderung einer Durchbiegung
ist eine Sperrholzplatte 18 auf die Unterseite des Kerns 17
aufgeklebt. Eine ähnliche Zwischenplatte 19 aus Sperrholz ist
auf die Oberseite des Kerns 17 mittels eines Kunstharzes 20
aufgeklebt. Kunstharze, die wasserdicht, wärmebeständig,
insektenfest und nicht hydrophil sind, können hierfür verwendet
werden, beispielsweise Epoxydharze, Polyesterharze oder
Urethanharze. Organisches Quecksilber, Zinn, Kupfer und dgl.
werden dem Kunstharz 20 als chemische Insektizide beigegeben.
Das Kunstharz 20 härtet bei normaler Temperatur aus und ist
dann wasserfest. Das Kunstharz 20 bildet eine Imprägnierung in
einer Dicke von 0,1 bis 0,5 mm und dient als wasserdichte
Außenhaut und gleichzeitig als Klebstoff. Die auf diese Weise
gebildete Grundplatte 16 (Fig. 2) ist mit konkaven Nuten 22 in
einem Kantenpaar und konvexen Teilen 22 im anderen Kantenpaar
versehen. In der Oberfläche der Grundplatte 16 sind nahe den
beiden Seitenkanten Nuten 25, 26 (Fig. 1) vorgesehen, die sich
über die ganze Länge der Grundplatte 16 erstrecken. In der Ebene
der Nuten 25, 26 ist die Grundplatte 16 mit einem abgesetzten
Durchgangsloch 23 versehen, das einen Mittelabschnitt 23a von
geringerem Durchmesser und Außenabschnitte 23b, 23c mit größerem
Durchmesser aufweist.
Auf die Oberfläche der Grundplatte 16 ist eine wärme
härtende erste Kunstharzschicht 24 aufgebracht. Zwei sich in
Längsrichtung erstreckende bandförmige Elektroden 27, 28 (Fig. 1)
sind in den Nuten 25, 26 angeordnet. Sie erstrecken sich in
einer Richtung B (Fig. 6), die im rechten Winkel zu der Richtung
A der Holzmaserung der oberen Sperrholzplatte 19 steht, und sie
sind durch Klebstoffe wie beispielsweise ein mit Epoxydharz
imprägniertes und durch Hitze schmelzbares Blatt, festgelegt.
Die Dicke der bandförmigen Elektroden 27, 28 beträgt 15 bis 50 µ,
und wenn sie aus Elektrolyt-Kupfer bestehen, ist die Ober
fläche aktiv, so daß die Adhäsion verstärkt ist. Die bandför
migen Elektroden 27, 28 sind durch metallische Verbindungsele
mente 30 mit Anschlußösen 31a, 32a von Anschlußdrähten 31, 32
verbunden. Die metallischen Verbindungselemente 30 weisen ein
Halteteil 33 auf, das von der Unterseite in das abgesetzte Loch
23 eingeführt ist, einen Stift 34, der von der Oberseite in das
Halteteil 33 eintreibbar ist, und eine Schraube 35, die in den
Stift 34 von der Unterseite her eingeschraubt werden kann. Das
Halteteil 33 hat einen hohlzylindrischen Abschnitt 33a, der in
dem Mittelabschnitt 23a kleineren Durchmessers des Loches 23 zu
liegen kommt, und einen Kragen 33b, der in dem Endabschnitt 23b
großen Durchmessers an der Oberseite der Grundplatte 16 liegt.
Die Innenwand des zylindrischen Abschnittes 33a ist mit einer
Ringnut 33c mit konkavem Querschnitt versehen, und der Kragen
33b weist einen hohlkegelförmigen, sich nach außen öffnenden
Abschnitt 33d auf. Der Stift 34 hat einen zylindrischen Ab
schnitt 34a, der in den hohlzylindrischen Abschnitt 33a einge
schoben werden kann, und einen Kopf 34b, der in dem hohlkegel
förmigen Abschnitt 33d zu liegen kommt. Der zylindrische Ab
schnitt 34a ist mit einer Umfangswulst 34c mit konvexem Quer
schnitt versehen, die in die Umfangsnut 33c eingreift. Der
zylindrische Abschnitt 34a ist mit einem Innengewinde 34d ver
sehen, in das die Schraube 35 eingeschraubt werden kann. Die
bandförmigen Elektroden 27, 28 werden zwischen dem Kopf 34b des
Stiftes 34 und dem Kragen 33b des Tragteils 33 gehalten, indem
der zylindrische Abschnitt 34a des Stiftes 34 durch Löcher 27a,
28a in den Endabschnitten der Elektroden 27, 28 hindurch und in
das Tragteil 33 eingetrieben wird. Die Schraube 35 wird von
unten durch die Anschlußösen 31, 32 eingeführt und weist ein
Außengewinde 35a auf, das in das Innengewinde 34d einge
schraubt werden kann, sowie einen Kopf 35b zum Festhalten der
Anschlußösen 31a, 32a zwischen dem Tragteil 33 und der unteren
Stirnfläche des Stiftes 34.
Auf die Kunststoffschicht 24 und die Oberfläche der
Elektroden 27, 28 ist eine Heizschicht 36 aufge
bracht, die von einem Film gebildet ist, der aus einem Gemisch,
enthaltend beispielsweise körnige und pulverförmige Kohle, kör
nige und pulverförmige elektrisch leitende Erze, körnige und
pulverförmige, halbleitende keramische Stoffe, Harze, Metall
oxide, Zirkonerde u.dgl., hergestellt ist. Die körnigen und
pulverförmigen Kohleteilchen, Metalloxyde und Zirkonerde
teilchen senden und reflektieren langwellige infrarote Strah
len. Die bandförmigen Elektroden 27, 28, und die
Heizschicht 36 bilden die Heizvorrichtung 38, welche langwel
lige infrarote Strahlen aussendet. Die Heizschicht 36
ist mit Durchbrüchen 37 (Fig. 1) zwischen den beiden Elektroden
27, 28 an vielen Stellen entlang der Länge der Elektroden 27, 29
versehen.
Eine obere Sperrholzplatte 39 (Fig. 1), beispielsweise aus
"Sonnenbaum-Holz" (Sun tree wood), zum Bedecken der Oberfläche
der Heizvorrichtung 38 ist über eine wärmehärtende Kunstharz
schicht 40 auf die Heizschicht 36 laminiert. Diese
Kunstharzschicht 40 steht mit der Kunststofflage 24 durch die
Durchbrüche 37 in Verbindung, wodurch die Festigkeit des Lami
nats erhöht wird. Auf die obere Sperrholzplatte 39 ist mittels
einer isolierenden Kunstharzschicht 41 ein Deckblatt 42 lami
niert. Das Deckblatt 42 besteht beipielsweise aus einer dünnen
Platte aus Holz von natürlichen historischen Bäumen oder einer
dünnen Platte aus Kunstharzen, Papier u. dgl. Eine Deckschicht
43, die von einer Kunstharzschicht gebildet ist, welche lang
wellige infrarote Strahlen aussendet, indem solche Strahlen
aussendende Stoffe wie Zirkonerde und Metalloxyde der gleichen
Kunstharzart wie dem Kunstharz 20 beigegeben ist, wird über die
gesamte freiliegende Oberfläche der Grundplatte 16 des Deck
blattes 42 u.dgl. geformt. Damit wird ein Bodenbelag 46 mit
eingebetteter Heizvorrichtung geschaffen.
Bei der Herstellung eines derartigen Bodenbelags 46 mit
eingebetteter Heizvorrichtung wird zunächst die rückseitige
Sperrholzplatte 18 auf die Rückseite des Kerns 17, das aus
einem Laminat aus einer Mehrzahl von einzelnen Holzplatten be
steht, und die Zwischen-Sperrholzplatte 19 auf die Oberseite
des Kerns 17 mittels des Kunstharzes 20 laminiert, um die
Grundplatte 16 zu bilden. Dann werden die Nuten 25 und 26 und
die abgesetzten Durchgangslöcher 23 an den vorgesehenen Stellen
der Zwischenplatte 19 angebracht. Darauf wird die wärmehär
tende Kunstharzschicht 24 beispielsweise durch Beschichtung
mittels einer Rolle oder durch Aufsprühen aufgebracht. Die
Kunstharzschicht 24 bedeckt die Holzmaserung 19a (Fig. 3) der
Zwischenplatte 19. Dabei werden jedoch die Rinnen der Holzma
serung 19a nicht vollständig gefüllt, so daß die Holzmaserung
erhalten bleibt. Nun wird das Tragteil 33 in das Durchgangsloch
23 eingeschoben und durch die Kunstststoffschicht 24, die als
Klebstoff wirkt, fixiert. Die bandförmigen Elektroden 27, 28
werden in die Nuten 25, 26 eingelegt und durch einen Klebstoff
fixiert, derart, daß die Löcher 27a, 28a mit dem Durchgangsloch 23
des Tragteils 33 fluchten. Die Elektroden 27, 28 erstrecken sich
in der Richtung B (Fig. 3), die im rechten Winkel zum Verlauf A
der Holzmaserung 19a liegt. Dann wird der zylindrische Ab
schnitt 34a des Stiftes 34 durch die Löcher 27a, 28a in das
Tragteil 33 eingetrieben, bis seine Ringwulst 34c in die Ring
nut 33c einrastet. Dadurch werden die Teile 33 und 34 fest mit
einander verbunden und die bandförmigen Elektroden 27, 28
zwischen der Hohlkegelfläche 33d und dem Kopf 34b festgehalten.
Nun wird die Strahlungskörper-Lage 36 beispielsweise durch
Aufsprühen aufgebracht. Dabei werden die Durchbrüche 37 ge
bildet. Die obere Sperrholzplatte 39 wird über die Kunstharz
schicht 40 auf die Heizschicht 36 laminiert und dann
werden nacheinander die isolierende Kunstharzschicht 41 auf die
obere Sperrholzplatte 39, das Deckblatt 42 und schließlich die
Deckschicht 43 aufgebracht. Die auf diese Weise hergestellten
Bodenplatten 46 mit eingebetteter Heizvorrichtung 38 werden in
Reihen auf den Bodenleisten 47 verlegt, wobei die konvexen
Abschnitte 22 in die konkaven Abschnitte 21 eingreifen. Die
Anschlußösen 31a, 32a werden in den Endabschnitt 23c großen
Durchmessers des Durchgangsloches 23 von der Unterseite her
eingelegt und durch den Kopf 35d der Schraube 35 festgehalten.
Das Bezugszeichen 48 bezeichnet einen Tragbalken und mit 49 ist
ein Nagel bezeichnet (Fig. 2).
Bei der Verwendung des Bodenbelags 46 mit eingebetteter
Heizvorrichtung 38 wird über ein Steuergerät eine bestimmte Span
nung zwischen den bandförmigen Elektroden 27, 28 angelegt. Es
fließt dann ein elektrischer Strom in der Richtung A (Fig. 3)
der Holzmaserung über den ganzen Bereich der Strahlungskörper-
Lage 36, wodurch über die ganze Oberfläche dieser Lage 36 Wärme
erzeugt wird. Die erzeugte Wärme wird auf die obere Sperrholz
platte 39, die isolierende Kunstharzschicht 41, das Deckblatt
42 und die Deckschicht 43 übertragen, um den Bodenbelag 46 auf
seiner ganzen Oberfläche gleichmäßig zu erwärmen. Dabei wird
auch die Grundplatte 16 erwärmt. Da jedoch durch die Deck
schicht 43 eine wasserdichte Abdeckung bewirkt wird, kann die
Feuchtigkeit nicht entweichen.
Im Gebrauch strahlt die Heizvorrichtung 38 zusätzlich zu
der Wärmeenergie eine langwellige infrarote Energie aus. Die
langwelligen infraroten Strahlen X, die von der Oberfläche der
Heizvorrichtung 38 ausgesandt werden, werden durch die obere
Sperrholzplatte 39, die isolierende Kunstharzschicht 41, das
Deckblatt 42 und die Deckschicht 43 geführt und strahlen in den
Raum. Treffen diese Strahlen auf eine Person, so wird der
menschliche Körper durch diese Strahlen erwärmt, da er
größtenteils aus Wasser besteht. Der menschliche Körper kann
somit auch ohne die Wärmeenergie der Heizvorrichtung 38
ausreichend erwärmt werden, auch wenn der Raum selbst in
gewissem Ausmaß kühl ist. Der Effekt kann noch verstärkt
werden, wenn Zirkonerde als feines Pulver unter Verwendung von
Urethan auf die Oberfläche des Deckblattes 43 aufgebracht
wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel werden Spannungsbrüche, die einen Lichtbogen erzeugen können, dadurch vermieden, daß, wie in
Fig. 3 und 4 gezeigt, der Bereich s der Heizschicht
36, wo die Durchbrüche 37 vorgesehen sind, kleiner ist als der
Bereich S, über welchen die Elektroden 27, 28 mit der
Heizschicht 36 in Berührung sind, so daß, wenn im Laufe
der Zeit Sprünge entstehen, diese in dem Bereich auftreten, wo
die Durchbrüche 37 vorgesehen sind. Solche Brüche führen nicht
zu einem Kurzschluß, und auch wenn in den gebrochenen Abschnit
ten keine Wärme erzeugt wird, wird die wärmeerzeugende Wirkung
insgesamt nicht nennenswert verringert. Schwachpunkte im
Bereich zwischen den Elektroden 27 und 28 und der
Heizschicht 36 werden auch dadurch vermieden, daß ent
sprechend Fig. 4 die Elektroden 28 nicht von der Oberfläche der
Sperrholzplatte 19 vorstehen.
Bei dem beschriebenen Beispiel wird ein Krümmen der Grund
platte 16 dadurch vermieden, daß auf beiden Seiten des Kerns 17
eine Sperrholzplatte 18 bzw. 19 laminiert ist. Dadurch wird die
Heizvorrichtung 38 geschützt und die Lebensdauer des Bodenbe
lags 46 verlängert. Wäre lediglich der Kern 17 vorgesehen, so
könnten an den Berührungsstellen durch thermische Verformung
der Einzelplatten bei einem Temperaturanstieg Brüche entstehen,
die ihrerseits Sprünge in der Heizschicht 36 hervor
rufen könnten. Da jedoch die Grundplatte 16 aufgrund der Plat
ten 18 und 19 nicht zum Krümmen neigt, ist die thermische
Scherbelastung über die gesamte Oberfläche der Grundplatte 16
im wesentlichen gleich, wodurch das Entstehen von Sprüngen
verhindert ist.
Die Sperrholzplatten 18, 19 können durch faserverstärkte
Kunstharzplatten ersetzt werden. Dadurch kann die Wärmebe
ständigkeit verbessert werden.
In dem vorstehend beschriebenen Beispiel wird die
Heizschicht 36 durch Beschichtung und Aufsprühen auf die
Grundplatte 16 auflaminiert. Die Holzmaserung hat zur Folge,
daß die Oberfläche der Grundplatte 16 uneben und in einer
Richtung im rechten Winkel zu der Holzmaserung wellig ist.
Diese Wellen behindern den elektrischen Stromfluß, während ein
kontinuierlicher Stromfluß durch die konkaven Rillen in
Richtung der Holzmaserung aufrechterhalten wird. Wenn eine
Spannung zwischen den Elektroden angelegt wird, fließt also ein
elektrischer Strom stetig und gleichmäßig entlang der Holzma
serung.
Kunstharze können zwischen den einzelnen Platten bei der
Bildung des Kerns 17 vorgesehen werden. Diese Kunstharze sind
die gleichen wie das Kunstharz 20, das zwischen der Zwischen
platte 19 und dem Kern 17 vorgesehen ist, und sie werden mit
den gleichen Verfahren aufgebracht wie das Kunstharz 20. Mit
einer derartigen Konstruktion kann durch die Deckschicht 43 die
Feuchtigkeit in den Einzelplatten daran gehindert werden, über
die Schnittflächen auszutreten. Dadurch wird nicht nur die
Feuchtigkeit in den die Grundplatte 16 bildenden Einzelplatten
erhalten, um ein Schrumpfen und ein Knarren aufgrund der Er
zeugung von Spalten zu vermeiden, sondern es wird auch ver
hindert, daß sich die Kanten des Deckblattes aufbiegen. Da
durch, daß die Deckschicht 43 die gesamte freiliegende Ober
fläche bedeckt, wird nicht nur die Oberflächenfestigkeit,
sondern auch die Festigkeit des Laminats verbessert.
Die obere Sperrholzplatte 39 und die Zwischenplatte 19,
die auf beiden Seiten der Heizvorrichtung 38 laminiert sind,
sind vorzugsweise aus nur einer Tafel gebildet, während andere
Einzelplatten u.dgl. aus einer Mehrzahl von schmalen, Seite an
Seite angeordneten Einzelplatten gebildet werden können. Da
durch kann der Schutz und die Lebensdauer des Bodenbelags 46
mit eingebetteter Heizvorrichtung verbessert werden. Wenn
dagegen die obere Sperrholzplatte 39 nicht aus nur einer Tafel
besteht, sondern von einer Mehrzahl von Seite an Seite angeord
neten Einzelplatten gebildet ist, können an den Anschlußstellen
durch die thermische Verformung der Einzelplatten bei einem
Temperaturanstieg Spalten entstehen. Dadurch wird die thermi
sche Scherbeanspruchung erhöht, wodurch Sprünge in der
Heizschicht 36 entstehen können. Wenn jedoch die obere
Sperrholzplatte 39 und die Zwischenplatte 19 aus nur einer
Tafel bestehen, kann die thermische Scherbeanspruchung über die
gesamte Oberfläche weitgehend vergleichmäßigt werden, so daß
das Entstehen von Sprüngen verhindert wird.
Fig. 5 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbei
spiel, bei welcher eine Platte 51 vorgesehen ist, die lang
wellige infrarote Strahlung reflektiert. Diese Platte 51
besteht aus Aluminium od.dgl. in Form eines Films und sie ist
beispielsweise zwischen dem Kern 17 und der Zwischenplatte 19
unter Zwischenschaltung von isolierenden Kunstharzschichten
52, 53 angeordnet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die langwelligen
infraroten Strahlen X, die von der Oberseite der
Heizschicht 36 ausgesandt werden, in der gleichen Weise
wie vorher beschrieben durch die obere Sperrholzplatte 39, die
Kunstharzschicht 41, das Deckblatt 42 und die Deckschicht 43
hindurchgeführt, während die langwelligen infraroten Strahlen
Y, die von der Unterseite der Heizschicht 36 abge
strahlt werden, auf die reflektierende Platte 51 auftreffen und
von dieser reflektiert werden und die Zwischenplatte 19, die
Heizvorrichtung 38, die obere Sperrholzplatte 39 usw. durch
dringen und in den Raum gelangen. Dadurch kann die Wirkung der
langwelligen infraroten Strahlen verbessert werden. Zur Verbes
serung der Isolierung kann es zweckmäßig sein, die reflektie
rende Platte 51 durch eine Leitung 54 zu erden.
Fig. 6 und 7 zeigen eine bevorzugte Ausführung der
Heizschicht 36. Diese Heizschicht 36 wird gebildet von einem
Gemisch aus großen Kohlenstoffpartikeln 36A und kleinen Kohlen
stoffpartikeln 36B aus Graphit od.dgl. und einem Kunstharz 36C
in Form eines Films, dem ein expandierendes Material zugegeben
ist, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient größer ist als der
jenige des Harzes 36C. Die Kohlenstoffpartikel 36A, 36B reflek
tieren die langwelligen infraroten Strahlen und senden diese
aus.
Wenn die Dicke der Heizschicht 36 T ist, sollte
der Durchmesser der großen Kohlenstoffpartikel 36A zwischen 1/2
T bis 1/10 T und der Durchmesser der kleinen Kohlenstoffpar
tikel 36B zwischen 1/3 T und 1/20 T liegen. Das Mischungsver
hältnis der großen Kohlenstoffpartikel 36A zu den kleinen
Kohlenstoffpartikeln 36B sollte folgendes sein:
36A : 36B = 10 bis 40% : 90 bis 60%.
36A : 36B = 10 bis 40% : 90 bis 60%.
Für das Kunstharz 36C können Polyesterharze, Epoxidharze,
Acrylharze, Urethanharze u. dgl. verwendet werden. Acrylharze,
Styrolharze u.dgl. werden als expandierendes Material verwen
det. Das Mischungsverhältnis des Kunstharzes 36C zu dem expan
dierenden Material ist folgendes:
Kunstharz : expandierendem Material = 90 bis 60% : 10 bis 40%.
Kunstharz : expandierendem Material = 90 bis 60% : 10 bis 40%.
Wenn eine derartige Heizschicht 36 verwendet
wird, sind die Kohlenstoffpartikel 36A, 36B miteinander in
Berührung, wie in Fig. 11 gezeigt, bevor die ausgewählte Span
nung zwischen den Elektroden 27 und 28 angelegt ist. Nach An
legen der Spannung fließt elektrischer Strom zwischen den
Kohlenstoffpartikeln 36A und 36B, wobei Wärme erzeugt wird und
langwellige Infrarotstrahlung ausgesandt wird. Wenn nach eini
ger Zeit die Temperatur der Heizvorrichtung 38 angestiegen ist,
schrumpfen die Kohlenstoffpartikel 36A, 36B aufgrund ihrer
Charakteristik, so daß sie sich voneinander entfernen, wie in
Fig. 12 dargestellt, und schließlich wird der elektrische Strom
unterbrochen und automatisch abgeschaltet. Nach dem Abschalten
des elektrischen Stromes sinkt die Temperatur der Heizuvor
richtung 38, so daß sich die Kohlenstoffpartikel 36A, 36B
allmählich ausdehnen, wodurch die Heizvorrichtung 38 aufgrund des
Anstiegs der Anzahl der Berührungsstellen zwischen den Kohlen
stoffpartikeln automatisch eingeschaltet wird. Während des
Temperaturanstieges dehnt sich das Kunstharz 36C, das auch als
Bindemittel für die Kohlenstoffpartikel dient, leicht aus, wo
bei diese Expansion des Kunstharzes durch die Wärmedehnung
des zugegebenen expandierenden Materials unterstützt wird.
Dadurch können sich die Kohlenstoffpartikel 36A, 36B allmählich
ausdehnen und zusammenziehen. Die Heizvorrichtung 38 wird also
automatisch abgeschaltet, wenn eine Überhitzung stattfindet,
wodurch die Sicherheit erhöht wird.
Auch wenn bei dem erfindungsgemäßen Bodenbelag mit eingebet
teter Heizvorrichtung aus irgendwelchen Gründen an einigen
Stellen kein elektrischer Stromfluß stattfindet, so fließt doch
im größten Teil des verbleibenden Bereiches ein elektrischer
Strom, um Wärme zu erzeugen.
Bei der Verlegung des Bodenbelags 46 mit eingebetteter
Heizvorrichtung in einen Raum muß er der Raumgröße angepaßt
werden. Dazu wird der Bodenbelag 46 in der vorher beschriebenen
Weise in Längrichtung geschnitten und es ist lediglich darauf
zu achten, daß die beiden metallischen Verbindungselemente 30
verbleiben. Die Schnittfläche wird durch die Deckschicht 43
abgedeckt.
Wenn die Heizvorrichtung 38, welche langwellige infrarote
Strahlen aussendet, eingebaut wird, werden die von der Ober
seite der Heizvorrichtung 38 abgestrahlten Strahlen durch das
Deckblatt 42 u.dgl. in den Raum gelangen. Entsprechend werden
die Personen in dem Raum durch die Wirkung der langwelligen
infraroten Strahlen X erwärmt. Der Temperaturanstieg durch die
thermische Energie von der Heizvorrichtung 38 wird unterdrückt
und eine wirtschaftliche Heizung mit ausgleichendem Heizeffekt
kann verwirklicht werden. Zusätzlich werden die Infrarotstrah
len Y, die von der Unterseite der Heizvorrichtung 38 abge
strahlt werden, durch die Platte 51 reflektriert, so daß fast
die gesamte langwellige Infrarotstrahlung von der Heizvorrich
tung 38 in den Raum gestrahlt werden kann.
Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung kann wirkungsvoll für
einen Bodenbelag verwendet werden, sie kann jedoch vorteilhaft
auch für andere Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise bei
der Herstellung von Sitzgelegenheiten und Tischen mit Heizfunk
tion, wobei die Heizvorrichtung oder die Bodenplatte mit einge
betteter Heizvorrichtung in einem Unterbau unter einen Schreib
tisch oder in der Sitzfläche oder Rückenlehne eines Sitzmöbels
angeordnet werden kann. Weitere Anwendungsgebiete sind Haus
halts-Geräte zum Trocknen von Geschirr und zum Erwärmen von
Nahrungsmitteln, für Saunen, Wäschetrockner u.dgl., wobei die
Heizvorrichtung oder die Bodenplatte mit der Heizvorrichtung
in einer Wand und eine langwellige infrarote Strahlung reflek
tierende Platte in einer anderen Wand dieser Geräte oder Ein
richtungen angeordnet werden kann. Bei einem Gestell, das dazu
bestimmt ist, Speisen auf einem Tablett warmzuhalten, kann die
Heizvorrichtung oder der Bodenbelag mit der eingebetteten Heiz
vorrichtung unten und die Platte, welche die langwelligen
infraroten Strahlen reflektiert, oben und der Heizvorichtung
oder dem Bodenbelag gegenüberliegend angeordnet werden.
Claims (4)
1. Elektrisch heizbarer Bodenbelag mit
- - einer starren Grundplatte (16), in deren Oberfläche wenigstens zwei Nuten (25, 26) ausgebildet sind,
- - einer ersten, auf der Grundplatte (16) über den Nuten (25, 26) vorgesehenen Kunstharzschicht (24),
- - bandförmigen Elektroden (27, 28), die in den Nuten (25, 26) auf der ersten Kunstharzschicht (24) angeordnet sind,
- - einer Heizschicht (36), die auf der ersten Kunstharzschicht (24) und den Oberflächen der bandförmigen Elektroden (27, 28) angeordnet ist und Stoffe enthält, die die Eigenschaft haben, langwellige Infrarot-Strahlung auszustrahlen,
- - einer zweiten Kunstharzschicht (40), die auf der Heizschicht (36) angeordnet ist, und
- - einer auf der zweiten Kunstharzschicht (40) angeordnete Decklage (42).
2. Bodenbelag nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
auf der Decklage (42) angeordnete dritte Kunstharzschicht
(43), die Zirkonerde oder Metalloxyde enthält.
3. Bodenbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Kunstharzschicht (24) und die
zweite Kunstharzschicht (26) aus wärmehärtbarem
Kunstharz bestehen, daß die Heizschicht (36) mit
einer Anzahl von Durchbrüchen (37) versehen ist, die
sich jeweils zwischen den bandförmigen Elektroden
(27, 28) erstrecken, und daß die erste Kunstharzschicht
(24) und die zweite Kunstharzschicht (26) im
Bereich der Durchbrüche (37) miteinander verbunden sind.
4. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (16) aus
mehreren einzelnen Holzplatten (17, 18, 19) laminiert
ist und daß eine einzige, langwellige Infrarot-Strahlung
reflektierende Platte (51) zwischen zwei der
Holzplatten (17, 18, 19) angeordnet ist.
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