DE68909607T2 - Heizsystem für Bodenbeläge. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Unter-Bodenbelag-Heizsysteme oder Matten und ähnliches und in einigen Anwendungen Systeme und Matten zur Beheizung von Teppichen, nahtlos gewebten Teppichen, Fliesen und Linoleum.
• Systeme, Matten und Netze (Widerstandsdraht, der in ein Stück eines Materials eingewebt wurde und in Epoxidharz eingebettet ist) zur Plazierung unter Teppichen, nahtlos gewebten Teppichen, Linoleum, Fliesen und ähnlichem zur Beheizung der bedeckten Bodenfläche sind bekannt. In Verwendung mit Teppichen und nahtlos gewebten Teppichen werden die Systeme auf Unterlagen oder Unterkissen plaziert. In Verwendung mit Linoleum oder Fliesen werden die Systeme direkt auf das Substrat oder den Blindfußboden aufgebracht.
• Diese Systeme und Matten leiden an vielen Mängeln. Systeme nach dem Stand der Technik sind beispielsweise teuer zu installieren, schwierig zu warten und/oder haben viele Sicherheitsprobleme.
• Die vorliegende Erfindung schafft deshalb ein verbessertes Unter-Bodenbelag-Heizsystein und Matten und Teile dafür, die leicht installiert und gewartet werden können und eine verbesserte Sicherheit aufweisen.
• Weitere und andere Aufgaben der Erfindung werden durch Fachleute aus der folgenden Zusaininenfassung der Erfindung und detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform realisiert werden können.
• Die Druckschrift DE-A-2 157 356 offenbart eine elektrische Heizdecke, die nicht permanent unter einem Bodenbelag installiert ist.
• Diese Aufgaben werden erf indungsgemäß durch die Merkmale des Unter-Bodenbelag-Heizsystems oder der Matte gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
• In einer Ausführungsform wird der Massiv-Leitungswiderstands-Heizdraht von zwei nicht homogenen (verschiedenen) Isolationsschichten aus beispielsweise Tefzel (Warenzeichen) oder Teflon (Warenzeichen) von Dupont bedeckt.
• Das Isolationsmaterial schafft einen hohen elektrischen Isolationswert und zur gleichen Zeit eine starke mechanische oder physikalische Barriere. Das Material schafft vorzugsweise auch eine gute Barriere gegen Feuchtigkeit.
• Der Massiv-Leitungswiderstands-Heizdraht schafft vorzugsweise einen konstanten Spannungsabfall pro Quadratmeter. Der Widerstand des verwendeten Drahtes wird deshalb entsprechend der Größe des Systems oder der Matte verändert. Um einen variablen Widerstand zu erreichen, können verschiedene Legierungen verwendet werden, beispielsweise eine Legierung aus Kupfer, Zinn, Blei und Platin.
• Die ummantelte "selbstheilende" Schicht leitenden Materials umfaßt beispielsweise ein Metallgeflecht aus rostfreiem Stahl.
• Wenn ein scharfkantiger Fremdkörper (z.B. eine Nadel oder ein Nagel) an der Schicht selbstheilenden Materials (z.B. das Metallgeflecht) angreift, so widersteht das Material (z.B. das Metallgeflecht) der Durchdringung. Wenn das Material von dem Fremdkörper durchdrungen und dieser dann entfernt wird, so "heilt" das Material (z.B. die Litzen des Metallgeflechts) von selbst und bedeckt die durch das Eindringen des Fremdkörpers erzeugte Öffnung (z.B. verschieben sich die Litzen des Metallgeflechts, um den Spalt auszufüllen, wobei sie sich zu ihrer ursprünglichen Position hin bewegen).
• Das wärmeleitende Substrat ist z.B. ein zweikomponentiges Polymer [z.B. Nylon und PVC (Polyvinylchlorid), das von BASF hergestellt wird und zum Transport aufgerollt und dann entrollt und am Ort der Installation plaziert werden kann].
• Ein Thermostat kann mit dem System oder der Matte verbunden werden, um die Temperatur zu kontrollieren, ohne jedoch Teil der Erfindung zu sein; der Thermostat ist nicht weiter beschrieben.
• Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
• Figur 1 eine Schnittzeichnung eines Teppichs, der auf einem hölzernen Boden angebracht ist und ein bodenbedeckendes Heizsystem, das auf der Unterlage oder dem Unterkissen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angeordnet ist;
• Figur 2 eine Draufsicht, die im Grundriß einen Teil des in Figur 1 gezeigten darstellt;
• Figur 3 eine perspektivische Vergrößerungsansicht von Widerstandsdraht, der in dem Ausführungsbeispiel verwendet wird und in Figuren 1 und 2 gezeigt ist;
• Figuren 4 und 5 Vergrößerungsansichten, die die "selbstheilenden" ("selbstwiederherstellenden") Fähigkeiten der Ummantelung, die den Widerstandsdraht umschließt, auf die Durchdringung durch einen Fremdkörper hin, darstellen;
• Figur 6 eine Vergrößerungsansicht der Verbindungseinrichtung, die in Figur 2 dargestellt ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
• Figur 7 eine Seitenansicht der Verbindungseinrichtung, die in Figur 6 dargestellt ist, mit der der Widerstandsheizdraht und das ummantelte Material verbunden sind.
• Figur 1 zeigt einen Teppich 10 auf Holzboden 12, der durch Holzbalken 14 getragen wird. Ein Unterkissen oder eine Unterlage 16 sind bzw. ist zwischen dem Boden 12 und dem Teppich 10 angeordnet und tragen bzw. trägt auf seiner/ihrer Oberseite 18 das Unter-Bodenbelag-Heizsystem 20 mit
• (a) einem wärmeleitenden Substrat 22, das ein zweikomponentiges Polymer aus Nylon und PVC, von BASF hergestellt, ist, das zum Transport aufgerollt und entrollt und am Ort der Installation plaziert werden kann.
• (b) einem Massiv-Leitungswiderstands-Heizdraht 26 (einer Legierung aus Kupfer, Zinn, Blei und Platin), der innerhalb des Substrats 22 serpentinenartig zur Beheizung des Substrats 22 angeordnet ist, und Widerstandsheizdraht 26, der von zwei nicht homogenen getrennten Schichten aus Tefzel (Warenzeichen) (hergestellt von Dupont) 28 und 30 (siehe Figur 3) bedeckt wird, um elektrische Isolierung und große mechanische Festigkeit zu schaffen und der von einer Ummantelung aus einem Metallgeflecht aus rostfreiem Stahl 34 (hergestellt durch Harbour Industries, Normandie Avenue, Fanham Quebec) zum Zweck der Erdung und des Schutzes des Systems umschlossen ist.
• Figuren 4 und 5 zeigen zwei Litzen 32A und 32B der Ummantelung 32. Wenn ein Fremdkörper 36 (z.B. eine Nadel 36) den Raum zwischen benachbarten Litzen 32A und 32B durchdringt, wird das Metallgeflecht verschoben (siehe Figur 4). Wenn jedoch das Objekt entfernt wird, "heilt" das Metallgeflecht von selbst, indem es sich zur ursprünglichen Position bewegt und die Öffnung bedeckt.
• Figuren 2, 6 und 7 zeigen eine flache Kupferverbindungseinrichtung 40, mit der die Enden 26A und 26B des Widerstandsdrahts 26 elektrisch verbunden sind. In Figur 6 ist die Ummantelung 32 von beiden Enden des Kabels entfernt worden und mit der Erdung 42 in der Verbindungseinrichtung 40 verbunden. Die Drahtenden 26A und 26B sind mit den verschiedenen Anschlüssen verbunden - Drahtende 26A mit dem negativen Anschluß 44 und Drahtende 26B mit dem positiven Anschluß 46. Die Verbindungseinrichtung 40 weist ein Löcherpaar 40A durch den negativen Anschluß, ein Löcherpaar 40B durch den positiven Anschluß und ein Löcherpaar 40C durch die Erdung 42 auf. Gemäß Figuren 6 und 7 sind die Enden 26A und 26B durch die Löcher 40A bzw. 40B gefädelt worden (darüber und darunter) und das Material des Widerstandsdrahtes 26 nahe den Löchern mit der Verbindungseinrichtung 40 verlötet oder verschweißt worden, wobei das Löt- oder Schweißmittel die Löcher, wie z.B. 49, füllt. In ähnlicher Weise wird das ummantelte Geflechtsmaterial aus rostfreiem Stahl 34, das von jedem der Drähte 26 entfernt wurde, wie bei 50 zusammengefaßt, durch die Löcher 4ºC gefädelt (darüber und darunter) und bei 49 angelötet.
• Ein Thermostat (nicht gezeigt) kann an einer Wand (nicht gezeigt) angebracht werden.
• Der Massiv-Leitungswiderstands-Heizdraht schafft vorzugsweise einen konstanten Spannungsabfall pro Quadratmeter. Deshalb wird der Widerstand des verwendeten Drahtes gemäß der Größe des Systems oder der Matte verändert. Um veränderliche Widerstände zu erzielen, können verschiedene Legierungen für das Massiv-Leitermaterial verwendet werden (z.B. eine Legierung aus Kupfer, Zinn, Blei und Platin).

Claims (7)

1. Ein Unter-Bodenbelag-Heizsystem oder eine Matte zur Positionierung unter einem Bodenbelag, mit

a) einem wärmeleitenden Substrat

b) Massivleitungswiderstandsheizdraht, der innerhalb des Substrats schlangenlinienartig zur Beheizung des Substrats angeordnet ist, wobei der Draht von mindestens einer Schicht eines Materials umhüllt ist, das elektrische Isolation und große mechanische Festigkeit schafft, um der Belastung, die auf den Bodenbelag ausgeübt wird, zu widerstehen, und um Beschädigung des Heizdrahtes zu verhindern, und der mit einer kräftigen elektrisch leitfähigen, "selbstheilenden" ("selbstwiederherstellenden") Schicht eines Materials ummantelt ist, die den Effekt des Durchstoßens oder anderen Schaden der Ummantelung oder des Heizdrahtes minimiert, wobei die Ummantelung der Erdung und dem Schutz des Systems oder der Matte dient; und

c) einer elektrischen Verbindungseinrichtung zur Verbindung des Widerstandssdrahtes mit einer Elektrizitätsquelle, die eine Einrichtung enthält, die zur Erdung besagten Systems mit dem ummantelten leitfähigen Material verbunden ist.

2. Unter-Bodenbelag-Heizsystem oder Matte gemäß Anspruch 1, bei dem bzw. der die "selbstheilende" kräftige Schicht eines Materials ein Metallgeflecht eines Materials umfaßt.

3. Unter-Bodenbelag-Heizsystem oder Matte gemäß Anspruch 2, bei dem bzw. der das Metallgeflecht eines Materials ein Metallgeflecht aus rostfreien Stahlmaterial ist.

4. Unter-Bodenbelag-Heizsystem oder Matte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem bzw. der die wenigstens eine Schicht des Materials, das elektrische Isolation und große mechanische Festigkeit schafft, zwei verschiedene Schichten aufweist.

5. Unter-Bodenbelag-Heizsystem oder Matte gemäß Anspruch 4, bei dem bzw. der Massivleitungswiderstandsheizdraht zwei nicht homogene (verschiedene) Isolationsschichten aufweist.

6. Unter-Bodenbelag-Heizsystem oder Matte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem bzw. der das Substrat zum Transport zusammengerollt werden kann und am Ort des Einbaus ausgerollt und plaziert werden kann.

7. Unter-Bodenbelag-Heizsystem oder Matte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem bzw. der der Widerstandsdraht zwei Enden aufweist, und die elektrische Verbindungseinrichtung zur Verbindung des Widerstandsdrahtes mit einer Elektrizitätsquelle, die eine Einrichtung enthält, die mit dem ummantelten leitfähigen Material zur Erdung besagten Systems verbunden ist, ein Anschlußstück zur Verbindung der Enden des Leitungswiderstandsheizdrahtes mit einer Elektrizitätsquelle aufweist, wobei das Anschlußstück einen Körper aufweist, der einen positiven Anschluß, einen negativen Anschluß und eine Erdung umfaßt, wobei der positive Anschluß, der negative Anschluß und die Erdung jeweils Löcher durch diesen aufweisen, um ein Einfädeln der Enden der Drähte durch die Löcher in den negativen und positiven Anschlüssen zu ermöglichen und ein Einfädeln der elektrisch leitenden Schicht durch die Löcher der Erdung zu ermöglichen, und um es möglich zu machen, daß das Material des Drahtes und des elektrisch leitenden Materials nahe den Löchern mit dem Anschlußstück durch ein Material (z.B. ein Löt- oder Schweißmittel), das die Löcher ausfüllt, mechanisch fixiert oder befestigt wird.