EP1796432A1 - Heating sheet - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a heating foil element with a heating surface and with two electrical guide elements connected to two opposite sides of the heating surface.
- the heating foil elements according to the invention are provided in particular as heating elements for underfloor heating.
- the heating foil elements can also be used for wall heating or ceiling heating.
- Heating foil elements of the aforementioned type are known in principle.
- the heating surface of these known heating foil elements consists of electrically conductive sections or elements which connect the electrical guide elements connected to the opposite sides of the heating surface.
- the electrically conductive sections of the heating surface cause a heating effect.
- the heating foil elements are laid on a substrate or subfloor and fixed. Then it is usually applied to a floor covering.
- the underfloor heating realized in this way has the advantage that it requires only a small construction height of a few millimeters. This allows in particular a simple retrofitting of underfloor heating in rooms with low ceiling height.
- an advantageous heat distribution over the floor surface can be achieved with the heating foil elements.
- these known heating foil elements have the disadvantage that the heating power of the underfloor heating or heating foil elements is not readily selectable or adjustable in a simple and precise manner. Also, the local heat distribution to the heating foil elements can not be targeted and set precisely without great effort.
- the invention addresses the technical problem of specifying a Wienfolienelement of the aforementioned type, the heating power can be adjusted in a simple and precise manner and in which the local heat distribution in a simple manner is targeted and precisely adjustable.
- the invention teaches a heating foil element with a heating surface and with two electrical guide elements connected to two opposite sides of the heating surface, wherein the heating surface consists of a polymer matrix and embedded in the polymer matrix, electrically conductive material and wherein at least one heating surface penetrating opening is provided in the heating surface.
- a very preferred embodiment of the invention is characterized in that in the heating surface of a Schufolien institutes a plurality of the heating surface penetrating openings is provided.
- the fact that the opening or the openings penetrate the heating surface means in the context of the invention that the openings extend transversely or perpendicularly to the heating surface through the entire polymer matrix with the conductive material.
- the invention is based on the finding that, in the case of a heating foil element designed according to the invention, the heating power of the foil element can be set precisely and precisely in a simple manner by selecting the number of openings, the opening size, the opening arrangement and / or the opening distance accordingly. Likewise, in this way, the local heat distribution of Schufolienmaschine be easily and selectively adjusted precisely.
- the local heat distribution can in particular by special arrangement of the openings can be set or controlled. It should be emphasized that the setting of the heating power and / or the adjustment of the local heat distribution is surprisingly effective and precise in a Schufolienelement with the features of the invention is possible. However, a heating foil element according to the invention brings with it a further advantage.
- the openings introduced in the heating surface ensure an intimate bond between the substrate arranged below the heating foil element and the floor covering applied to the heating foil element, in particular if adhesive, mortar or screed is used for this composite.
- the adhesive, mortar or screed can then pass through the openings of the Schufolienides and the Schufolienelement is fixed very effectively in this way.
- the heating surface of a Walkerfolien comprises apart from the openings otherwise interruption-free and full surface of the polymer matrix with the embedded electrically conductive material. Expediently, therefore, there are no non-electrically conductive sections or sections which have no embedded electrically conductive material in the heating surface except the openings. At best, the edges of the heating foil element, on which there are no connected electrical conducting elements, may have a strip or a narrow strip of non-electrically conductive material.
- the conductive material is embedded homogeneously or essentially homogeneously in the polymer matrix. It is further within the scope of the invention that the conductive material is a plurality of conductive particles. According to a very preferred embodiment of the invention are as electrically conductive material carbon particles, in particular carbon fibers in the polymer matrix of Embedded heating surface. Preferably, carbon fibers (carbon fibers or graphite fibers) are thus distributed in the polymer matrix as the electrically conductive material. In principle, carbon particles or graphite powders can also be embedded in the polymer matrix as carbon particles. - It is otherwise within the scope of the invention that the polymer matrix consists of at least one thermoplastic material.
- a preferred embodiment which is of very particular significance in the context of the invention, is characterized in that the heating foil element or the heating surface of the heating foil element is formed from a non-woven mat using pressure and / or heat, which non-woven mat at least one type of thermoplastic synthetic fibers and containing the electrically conductive material.
- a nonwoven mat is first formed, which is pressed by applying pressure and / or heat, preferably by applying pressure and heat to the heating foil element or to the heating surface of the heating foil element.
- the fibrous mat is first added with a binder, which is expediently a polymer.
- the binder ensures the bond between the components of the nonwoven mat.
- the binder may cause adhesion of the components of the nonwoven mat.
- at least one type of thermoplastic polymer fibers and carbon fibers is deposited as electrically conductive material to the nonwoven mat.
- Plastic fibers and carbon fibers are expediently distributed homogeneously or substantially homogeneously in the fiber fleece mat.
- the nonwoven mat is further added at least one binder.
- the nonwoven mat can also be added to customary additives.
- the nonwoven mat is then under Application of pressure and / or heat to the heating surface of the heating foil element according to the invention pressed.
- the preparation of the heating surface of the Schufolienettis of such a nonwoven mat has proven particularly useful in the invention.
- the polymer matrix of the Edelfolienides or the heating surface is set up with the proviso that the Schufolienelement or the heating surface is aufkaschierbar on a substrate or on an underbody using pressure and / or heat.
- a very effective fixation of the heating foil element to the substrate / subfloor can be realized in a simple manner.
- the heating foil element according to the invention has only a very small thickness.
- the thickness of the heating surface is less than 1 mm, preferably less than 0.5 mm and preferably less than 0.3 mm. Very preferably, the thickness of the heating surface is less than 0.2 mm.
- the above thickness specifications apply to the entire heating foil element, d. H. for the heating surface with the connected electrical guide elements, wherein the electrical guide elements are expediently designed as electrical film guide elements.
- the heating surface is formed without coatings on at least one of its two surfaces.
- This coating-free training refers to the uninstalled or not yet assembled state of the heating foil element. In the course of laying or in the course of assembly, however, a layer can be applied to the previously coating-free surface of the heating surface, for example a layer of an adhesive or a mortar.
- a layer can be applied to the previously coating-free surface of the heating surface, for example a layer of an adhesive or a mortar.
- at least on one surface of the heating surface no layer connected to the heating surface, in particular no plastic layer or no electrically non-conductive plastic layer.
- at least the upper-side surface, ie the surface facing away from the surface of the heating surface is formed without coatings. This latter embodiment has proven particularly useful in the context of the invention. Basically, both surfaces of the heating surface can be formed without coatings.
- the top surface of the heating surface is formed without coatings and the underside surface or the underside surface of the heating surface or the heating foil element is coated with an insulating layer.
- Heating foil element and insulating layer are expediently cohesively connected to one another via an adhesive connection.
- This insulating layer may in particular be a layer of a plastic foam, for example a layer of polyethylene foam, polystyrene foam or polyurethane foam. Closed-cell plastic foams are preferably used for the insulating layer. However, it is also possible to use fiber insulating materials and natural insulating materials for the insulating layer.
- the insulating layer is used in particular to prevent heat loss to the ground.
- the underside surface of the heating surface or the heating foil element may be provided with an adhesive surface or be provided with adhesive areas or adhesive points. This adhesive surface or these adhesive areas or adhesive dots can also be present on the underside of the above-mentioned insulating layer.
- the adhesive coating serves for effective fixation of the heating foil element on a substrate.
- the electrical guiding elements on the two opposite sides of the heating surface are preferably designed as electrical foil conducting elements. These are thus film-shaped contact tracks, which are expediently designed as metal foil, in particular as copper foil.
- the electrical guide elements are electrical foil conducting elements which are pressed or laminated onto the heating surface.
- the film guiding elements or film-shaped contact paths are thus applied or laminated on a surface of the heating surface, in each case at the edge of the heating surface.
- the electrical guide elements can also be produced by deposition of a metal by vapor deposition, in particular by application of copper by vapor deposition at the edges of the heating foil element or the heating surface. - In principle, other electrically conductive materials can be used for the electrical guide elements.
- the openings according to the invention in the heating surface are preferably circular. In principle, however, these openings can also have other cross-sectional shapes.
- a very preferred embodiment of the invention is characterized in that the largest diameter of an opening is 2 mm to 20 mm, preferably 3 mm to 15 mm. Particularly preferably, the largest diameter of an opening is 5 to 15 mm.
- the openings may be present at least in regions in the form of a regular grid in the heating surface. At least in regions, at least one linear row of a plurality of openings may be provided in the heating surface, wherein the openings in a row preferably have the same distances or substantially equal distances from one another. It is within the scope of the invention that at least in regions a plurality of parallel linear rows of openings are provided. In this case, the openings of two adjacent parallel rows offset from each other be arranged. It is also within the scope of the invention that in certain areas of the heating surfaces no or only a few openings are present. Through the arrangement of the openings, the local heat distribution can be set or controlled very precisely.
- a plurality of heating foil elements according to the invention are combined to form a larger electrically operated Bacly operated Bacly operated Bacry .
- the heat output of the heating foil elements or of the total heating surface can be adjusted in a targeted and precise manner.
- the local heat distribution can also be very targeted and precisely controlled by appropriate selection of number, size and in particular arrangement of the openings.
- an inventive heating foil element can be produced in a relatively simple manner and therefore is also relatively inexpensive. Compared to the previously known from practice Schufolienmaschinen no very expensive and costly measures are required for the production of Schufolienmaschine invention.
- the heating foil element according to the invention can also be used as a ready-to-use layer aggregate, for example in wall constructions, in particular in stud wall constructions.
- Layer aggregate means that the heating foil element has at least one coating or layer on at least one of its two surfaces. The underside surface of such a layer aggregate can be provided with an insulating layer already explained.
- the figures show an inventive heating foil element, which is particularly suitable for underfloor heating.
- inventive heating foil elements are combined to form a larger electrically operated Monabolicization
- the heating foil elements according to the invention can also be used for wall heating and / or ceiling heating.
- the Schufolienmaschine are expediently rectangular in plan view.
- An inventive heating foil element may, for example, have a width of 55 cm and a length of 100 cm.
- Fig. 1 shows an inventive heating foil element with a heating surface 1 and two connected to two opposite sides of the heating surface 1 electrical guide elements 2.
- the electrical guide elements 2 are formed in the embodiment as electrical Folienleitiata and preferably as copper foils, each at the edge of the heating surface. 1 are applied to the top surface of the heating surface 1.
- the heating surface 1 consists of a polymer matrix 3 of a thermoplastic material and embedded in this polymer matrix 3, electrically conductive material, which is in the embodiment, carbon fibers 4.
- the heating surface 1 has been formed in the embodiment of a non-woven fiber mat, using pressure and heat, wherein the nonwoven mat contains thermoplastic fibers and graphite fibers in a homogeneous mixture. Conveniently, the fibrous mat is additionally added a binder before preparation of the heating surface 1.
- a plurality of apertures 5 penetrating the heating surface 1 are provided in the heating surface 1. It can be seen in particular in FIG. 2 that these openings 5 completely penetrate the heating surface 1 or the polymer matrix 3 with the carbon fibers 4.
- Fig. 1 shows that the heating surface 1 according to a particularly preferred embodiment of the invention apart from the openings 5 otherwise interruption-free and full surface of the polymer matrix 3 with the embedded carbon fibers 4. In the heating surface 1, therefore, apart from the openings 5 according to the invention, no regions are provided which are not designed to be electrically conductive.
- the heating foil element or the heating surface 1 is expediently a very thin foil which has a thickness of less than 0.3 mm.
- the heating surface 1 is formed without coatings on its two surfaces 6, 7.
- no further layer for example no further plastic layer, is connected to these surfaces 6, 7.
- an insulating layer may be provided on the underside surface 7 of the heating surface 1, which consists for example of polyethylene foam.
- the openings 5 are arranged in a regular grid with relatively small spacings.
- the openings 5 are also arranged in a regular grid. Here, however, they have greater distances from each other.
- the right upper area only very few openings 5 are provided in the heating surface 1.
- the heating power of the heating foil element or the RescueSS can be adjusted specifically and precisely and in particular, the local heat distribution can be accurately and selectively adjusted.
- the openings 5 have a circular cross-section. The diameter of these circular openings 5 may be 8 to 12 mm in the embodiment.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Heizfolienelement mit einer Heizfläche und mit zwei an zwei gegenüberliegenden Seiten der Heizfläche angeschlossenen elektrischen Leitelementen. Die erfindungsgemäßen Heizfolienelemente sind insbesondere als Heizelemente für Fußbodenheizungen vorgesehen. Die Heizfolienelemente können aber auch für eine Wandheizung oder Deckenheizung verwendet werden.The invention relates to a heating foil element with a heating surface and with two electrical guide elements connected to two opposite sides of the heating surface. The heating foil elements according to the invention are provided in particular as heating elements for underfloor heating. The heating foil elements can also be used for wall heating or ceiling heating.
Heizfolienelemente der vorstehend genannten Art sind grundsätzlich bekannt. Die Heizfläche dieser bekannten Heizfolienelemente besteht aus elektrisch leitfähigen Abschnitten oder Elementen, die die an den gegenüberliegenden Seiten der Heizfläche angeschlossenen elektrischen Leitelemente verbinden. Bei Beaufschlagung des Heizfolienelementes mit elektrischem Strom bedingen die elektrisch leitfähigen Abschnitte der Heizfläche eine Heizwirkung. Die Heizfolienelemente werden auf einem Untergrund bzw. Unterboden verlegt und fixiert. Dann wird darauf in der Regel ein Fußbodenbelag aufgebracht. Die auf diese Weise realisierte Fußbodenheizung hat den Vorteil, dass sie nur eine geringe Aufbauhöhe von wenigen Millimetern benötigt. Das ermöglicht insbesondere einen einfachen nachträglichen Einbau von Fußbodenheizungen auch in Räumen mit geringer Raumhöhe. Im Übrigen kann mit den Heizfolienelementen grundsätzlich eine vorteilhafte Wärmeverteilung über die Fußbodenfläche erreicht werden. Diese bekannten Heizfolienelemente haben allerdings den Nachteil, dass die Heizleistung der Fußbodenheizung bzw. der Heizfolienelemente nicht ohne weiteres auf einfache und präzise Weise wählbar bzw. einstellbar ist. Auch die lokale Wärmeverteilung an den Heizfolienelementen lässt sich nicht ohne großen Aufwand gezielt und genau einstellen.Heating foil elements of the aforementioned type are known in principle. The heating surface of these known heating foil elements consists of electrically conductive sections or elements which connect the electrical guide elements connected to the opposite sides of the heating surface. When the heating foil element is subjected to electric current, the electrically conductive sections of the heating surface cause a heating effect. The heating foil elements are laid on a substrate or subfloor and fixed. Then it is usually applied to a floor covering. The underfloor heating realized in this way has the advantage that it requires only a small construction height of a few millimeters. This allows in particular a simple retrofitting of underfloor heating in rooms with low ceiling height. Incidentally, in principle, an advantageous heat distribution over the floor surface can be achieved with the heating foil elements. However, these known heating foil elements have the disadvantage that the heating power of the underfloor heating or heating foil elements is not readily selectable or adjustable in a simple and precise manner. Also, the local heat distribution to the heating foil elements can not be targeted and set precisely without great effort.
Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Heizfolienelement der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Heizleistung sich auf einfache und präzise Weise einstellen lässt und bei dem auch die lokale Wärmeverteilung auf einfache Weise gezielt und genau einstellbar ist.In contrast, the invention addresses the technical problem of specifying a Heizfolienelement of the aforementioned type, the heating power can be adjusted in a simple and precise manner and in which the local heat distribution in a simple manner is targeted and precisely adjustable.
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung ein Heizfolienelement mit einer Heizfläche und mit zwei an zwei gegenüberliegenden Seiten der Heizfläche angeschlossenen elektrischen Leitelementen,
wobei die Heizfläche aus einer Polymermatrix und aus in die Polymermatrix eingebettetem, elektrisch leitfähigem Material besteht
und wobei in der Heizfläche zumindest eine die Heizfläche durchdringende Öffnung vorgesehen ist.To solve this technical problem, the invention teaches a heating foil element with a heating surface and with two electrical guide elements connected to two opposite sides of the heating surface,
wherein the heating surface consists of a polymer matrix and embedded in the polymer matrix, electrically conductive material
and wherein at least one heating surface penetrating opening is provided in the heating surface.
Eine sehr bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Heizfläche eines Heizfolienelementes eine Mehrzahl von die Heizfläche durchdringenden Öffnungen vorgesehen ist. Dass die Öffnung bzw. die Öffnungen die Heizfläche durchdringen, meint im Rahmen der Erfindung, dass sich die Öffnungen quer bzw. senkrecht zur Heizfläche durch die gesamte Polymermatrix mit dem leitfähigen Material erstrecken.A very preferred embodiment of the invention is characterized in that in the heating surface of a Heizfolienelementes a plurality of the heating surface penetrating openings is provided. The fact that the opening or the openings penetrate the heating surface means in the context of the invention that the openings extend transversely or perpendicularly to the heating surface through the entire polymer matrix with the conductive material.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich bei einem erfindungsgemäß ausgestalteten Heizfolienelement die Heizleistung des Folienelementes auf einfache Weise gezielt und präzise einstellen lässt, indem die Zahl der Öffnungen, die Öffnungsgröße, die Öffnungsanordnung und/oder der Öffnungsabstand entsprechend ausgewählt werden. Ebenso kann auf diese Weise die lokale Wärmeverteilung der Heizfolienelemente einfach und gezielt genau eingestellt werden. Die lokale Wärmeverteilung kann insbesondere durch spezielle Anordnung der Öffnungen eingestellt bzw. gesteuert werden. Dabei ist zu betonen, dass die Einstellung der Heizleistung und/oder die Einstellung der lokalen Wärmeverteilung überraschend effektiv und präzise bei einem Heizfolienelement mit den erfindungsgemäßen Merkmalen möglich ist. Ein erfindungsgemäßes Heizfolienelement bringt aber noch einen weiteren Vorteil mit sich. Die in der Heizfläche eingebrachten Öffnungen gewährleisten einen innigen Verbund zwischen dem unter dem Heizfolienelement angeordneten Untergrund und dem auf das Heizfolienelement aufgebrachten Fußbodenbelag, insbesondere wenn für diesen Verbund Kleber, Mörtel oder Estrich eingesetzt wird. Der Kleber, Mörtel oder Estrich kann dann die Öffnungen des Heizfolienelementes durchgreifen und das Heizfolienelement wird auf diese Weise sehr effektiv fixiert.The invention is based on the finding that, in the case of a heating foil element designed according to the invention, the heating power of the foil element can be set precisely and precisely in a simple manner by selecting the number of openings, the opening size, the opening arrangement and / or the opening distance accordingly. Likewise, in this way, the local heat distribution of Heizfolienelemente be easily and selectively adjusted precisely. The local heat distribution can in particular by special arrangement of the openings can be set or controlled. It should be emphasized that the setting of the heating power and / or the adjustment of the local heat distribution is surprisingly effective and precise in a Heizfolienelement with the features of the invention is possible. However, a heating foil element according to the invention brings with it a further advantage. The openings introduced in the heating surface ensure an intimate bond between the substrate arranged below the heating foil element and the floor covering applied to the heating foil element, in particular if adhesive, mortar or screed is used for this composite. The adhesive, mortar or screed can then pass through the openings of the Heizfolienelementes and the Heizfolienelement is fixed very effectively in this way.
Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besteht die Heizfläche eines Heizfolienelementes abgesehen von den Öffnungen ansonsten unterbrechungsfrei und vollflächig aus der Polymermatrix mit dem eingebetteten elektrisch leitfähigen Material. Zweckmäßigerweise gibt es in der Heizfläche also außer den Öffnungen keine nicht elektrisch leitfähigen Abschnitte bzw. keine Abschnitte, die kein eingebettetes elektrisch leitfähiges Material aufweisen. Es können allenfalls die Ränder des Heizfolienelementes, an denen sich keine angeschlossenen elektrischen Leitelemente befinden, einen Streifen bzw. einen schmalen Streifen aus nicht elektrisch leitfähigem Material aufweisen.According to a preferred embodiment of the invention, the heating surface of a Heizfolienelementes apart from the openings otherwise interruption-free and full surface of the polymer matrix with the embedded electrically conductive material. Expediently, therefore, there are no non-electrically conductive sections or sections which have no embedded electrically conductive material in the heating surface except the openings. At best, the edges of the heating foil element, on which there are no connected electrical conducting elements, may have a strip or a narrow strip of non-electrically conductive material.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das leitfähige Material homogen bzw. im Wesentlichen homogen in die Polymermatrix eingebettet ist. Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass es sich bei dem leitfähigen Material um eine Vielzahl von leitfähigen Teilchen handelt. Nach einer sehr bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind als elektrisch leitfähiges Material Kohlenstoffteilchen, insbesondere Kohlenstofffasern in die Polymermatrix der Heizfläche eingebettet. Vorzugsweise sind als elektrisch leitfähiges Material also Kohlenstofffasern (Carbonfasern bzw. Graphitfasern) in der Polymermatrix verteilt. Grundsätzlich können als Kohlenstoffteilchen auch Rußteilchen oder Graphitpulver in die Polymermatrix eingebettet sein. - Es liegt im Übrigen im Rahmen der Erfindung, dass die Polymermatrix aus zumindest einem thermoplastischen Kunststoff besteht.It is within the scope of the invention that the conductive material is embedded homogeneously or essentially homogeneously in the polymer matrix. It is further within the scope of the invention that the conductive material is a plurality of conductive particles. According to a very preferred embodiment of the invention are as electrically conductive material carbon particles, in particular carbon fibers in the polymer matrix of Embedded heating surface. Preferably, carbon fibers (carbon fibers or graphite fibers) are thus distributed in the polymer matrix as the electrically conductive material. In principle, carbon particles or graphite powders can also be embedded in the polymer matrix as carbon particles. - It is otherwise within the scope of the invention that the polymer matrix consists of at least one thermoplastic material.
Eine bevorzugte Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung ganz besondere Bedeutung zukommt, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Heizfolienelement bzw. dass die Heizfläche des Heizfolienelementes aus einer Faservliesmatte unter Anwendung von Druck und/oder Wärme gebildet ist, welche Faservliesmatte zumindest eine Art von thermoplastischen Kunststofffasern und das elektrisch leitfähige Material enthält. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Heizfolienelementes bzw. zur Herstellung der Heizfläche dieses Heizfolienelementes wird also zunächst eine Faservliesmatte gebildet, die unter Anwendung von Druck und/oder Wärme, vorzugsweise unter Anwendung von Druck und Wärme zu dem Heizfolienelement bzw. zu der Heizfläche des Heizfolienelementes gepresst wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der Faservliesmatte zunächst ein Bindemittel zugefügt, bei dem es sich zweckmäßigerweise um ein Polymer handelt. Das Bindemittel gewährleistet den Verbund zwischen den Komponenten der Faservliesmatte. Beispielsweise kann das Bindemittel eine Verklebung der Komponenten der Faservliesmatte herbeiführen. Nach besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird zumindest eine Art von thermoplastischen Kunststofffasern und Kohlenstofffasern als elektrisch leitfähiges Material zu der Faservliesmatte abgelegt. Kunststofffasern und Kohlenstofffasern sind dabei zweckmäßigerweise homogen bzw. im Wesentlichen homogen in der Faservliesmatte verteilt. Vorzugsweise wird der Faservliesmatte fernerhin zumindest ein Bindemittel zugegeben. Grundsätzlich können der Faservliesmatte auch übliche Additive zugefügt werden. Anschließend wird die Faservliesmatte dann unter Anwendung von Druck und/oder Wärme zu der Heizfläche des erfindungsgemäßen Heizfolienelementes gepresst. Die Herstellung der Heizfläche des Heizfolienelementes aus einer solchen Faservliesmatte hat sich im Rahmen der Erfindung besonders bewährt.A preferred embodiment, which is of very particular significance in the context of the invention, is characterized in that the heating foil element or the heating surface of the heating foil element is formed from a non-woven mat using pressure and / or heat, which non-woven mat at least one type of thermoplastic synthetic fibers and containing the electrically conductive material. For the production of the heating foil element according to the invention or for the production of the heating surface of this heating foil element, a nonwoven mat is first formed, which is pressed by applying pressure and / or heat, preferably by applying pressure and heat to the heating foil element or to the heating surface of the heating foil element. According to a preferred embodiment, the fibrous mat is first added with a binder, which is expediently a polymer. The binder ensures the bond between the components of the nonwoven mat. For example, the binder may cause adhesion of the components of the nonwoven mat. According to a particularly preferred embodiment of the invention, at least one type of thermoplastic polymer fibers and carbon fibers is deposited as electrically conductive material to the nonwoven mat. Plastic fibers and carbon fibers are expediently distributed homogeneously or substantially homogeneously in the fiber fleece mat. Preferably, the nonwoven mat is further added at least one binder. In principle, the nonwoven mat can also be added to customary additives. Subsequently, the nonwoven mat is then under Application of pressure and / or heat to the heating surface of the heating foil element according to the invention pressed. The preparation of the heating surface of the Heizfolienelementes of such a nonwoven mat has proven particularly useful in the invention.
Gemäß sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Polymermatrix des Heizfolienelementes bzw. der Heizfläche mit der Maßgabe eingerichtet, dass das Heizfolienelement bzw. die Heizfläche auf einem Untergrund bzw. auf einem Unterboden unter Anwendung von Druck und/oder Wärme aufkaschierbar ist. So kann auf einfache Weise eine sehr effektive Fixierung des Heizfolienelementes an dem Untergrund/Unterboden verwirklicht werden.According to a very preferred embodiment of the invention, the polymer matrix of the Heizfolienelementes or the heating surface is set up with the proviso that the Heizfolienelement or the heating surface is aufkaschierbar on a substrate or on an underbody using pressure and / or heat. Thus, a very effective fixation of the heating foil element to the substrate / subfloor can be realized in a simple manner.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das erfindungsgemäße Heizfolienelement lediglich eine sehr geringe Dicke aufweist. Gemäß bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Dicke der Heizfläche kleiner als 1 mm, vorzugsweise kleiner als 0,5 mm und bevorzugt kleiner als 0,3 mm. Sehr bevorzugt ist die Dicke der Heizfläche kleiner als 0,2 mm. Zweckmäßigerweise gelten die vorstehenden Dickenangaben für das gesamte Heizfolienelement, d. h. für die Heizfläche mit den angeschlossenen elektrischen Leitelementen, wobei die elektrischen Leitelemente zweckmäßigerweise als elektrische Folienleitelemente ausgebildet sind.It is within the scope of the invention that the heating foil element according to the invention has only a very small thickness. According to a preferred embodiment of the invention, the thickness of the heating surface is less than 1 mm, preferably less than 0.5 mm and preferably less than 0.3 mm. Very preferably, the thickness of the heating surface is less than 0.2 mm. Appropriately, the above thickness specifications apply to the entire heating foil element, d. H. for the heating surface with the connected electrical guide elements, wherein the electrical guide elements are expediently designed as electrical film guide elements.
Nach besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Heizfläche an zumindest einer ihrer beiden Oberflächen beschichtungsfrei ausgebildet. Diese beschichtungsfreie Ausbildung bezieht sich auf den unverlegten bzw. noch nicht montierten Zustand des Heizfolienelementes. Im Zuge des Verlegens bzw. im Zuge der Montage kann dagegen eine Schicht auf die zuvor beschichtungsfreie Oberfläche der Heizfläche aufgebracht werden, beispielsweise eine Schicht eines Klebers oder eines Mörtels. Im unverlegten Zustand des Heizfolienelementes ist aber gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform zumindest an einer Oberfläche der Heizfläche keine mit der Heizfläche verbundene Schicht vorhanden, insbesondere keine Kunststoffschicht bzw. keine elektrisch nicht leitfähige Kunststoffschicht. Nach besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist zumindest die oberseitige Oberfläche, d. h. die dem Untergrund abgewandte Oberfläche der Heizfläche beschichtungsfrei ausgebildet. Diese letztgenannte Ausführungsform hat sich im Rahmen der Erfindung besonders bewährt. Grundsätzlich können beide Oberflächen der Heizfläche beschichtungsfrei ausgebildet sein.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the heating surface is formed without coatings on at least one of its two surfaces. This coating-free training refers to the uninstalled or not yet assembled state of the heating foil element. In the course of laying or in the course of assembly, however, a layer can be applied to the previously coating-free surface of the heating surface, for example a layer of an adhesive or a mortar. In the uninstalled state of the heating foil element but according to this preferred embodiment at least on one surface of the heating surface no layer connected to the heating surface, in particular no plastic layer or no electrically non-conductive plastic layer. According to a particularly preferred embodiment of the invention, at least the upper-side surface, ie the surface facing away from the surface of the heating surface is formed without coatings. This latter embodiment has proven particularly useful in the context of the invention. Basically, both surfaces of the heating surface can be formed without coatings.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die oberseitige Oberfläche der Heizfläche beschichtungsfrei ausgebildet und ist die unterseitige Oberfläche bzw. die untergrundseitige Oberfläche der Heizfläche bzw. des Heizfolienelementes mit einer Dämmschicht beschichtet. Heizfolienelement und Dämmschicht sind dabei zweckmäßigerweise stoffschlüssig über eine Klebeverbindung miteinander verbunden. Bei dieser Dämmschicht kann es sich insbesondere um eine Schicht aus einem Kunststoffschaum handeln, beispielsweise um eine Schicht aus Polyethylenschaum, Polystyrolschaum oder Polyurethanschaum. Für die Dämmschicht werden vorzugsweise geschlossenzellige Kunststoffschäume eingesetzt. Es können aber auch Faserdämmstoffe und natürliche Dämmmaterialien für die Dämmschicht verwendet werden. Die Dämmschicht dient insbesondere der Verhinderung von Wärmeverlusten zum Untergrund hin.According to one embodiment of the invention, the top surface of the heating surface is formed without coatings and the underside surface or the underside surface of the heating surface or the heating foil element is coated with an insulating layer. Heating foil element and insulating layer are expediently cohesively connected to one another via an adhesive connection. This insulating layer may in particular be a layer of a plastic foam, for example a layer of polyethylene foam, polystyrene foam or polyurethane foam. Closed-cell plastic foams are preferably used for the insulating layer. However, it is also possible to use fiber insulating materials and natural insulating materials for the insulating layer. The insulating layer is used in particular to prevent heat loss to the ground.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann die unterseitige Oberfläche der Heizfläche bzw. des Heizfolienelementes mit einer Klebefläche versehen sein oder mit Klebebereichen bzw. Klebepunkten versehen sein. Diese Klebefläche oder diese Klebebereiche bzw. Klebepunkte können auch an der Unterseite der vorstehend erwähnten Dämmschicht vorhanden sein. Die Klebebeschichtung dient einer effektiven Fixierung des Heizfolienelementes auf einem Untergrund.According to a further embodiment, the underside surface of the heating surface or the heating foil element may be provided with an adhesive surface or be provided with adhesive areas or adhesive points. This adhesive surface or these adhesive areas or adhesive dots can also be present on the underside of the above-mentioned insulating layer. The adhesive coating serves for effective fixation of the heating foil element on a substrate.
Wie oben bereits dargelegt, sind die elektrischen Leitelemente an den beiden gegenüberliegenden Seiten der Heizfläche bevorzugt als elektrische Folienleitelemente ausgeführt. Es handelt sich dabei also um folienförmige Kontaktbahnen, die zweckmäßigerweise als Metallfolie, insbesondere als Kupferfolie ausgebildet sind. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die elektrischen Leitelemente elektrische Folienleitelemente, die auf die Heizfläche aufgepresst bzw. aufkaschiert sind. Die Folienleitelemente bzw. folienförmigen Kontaktbahnen sind also hier jeweils am Rand der Heizfläche auf eine Oberfläche der Heizfläche aufgebracht bzw. aufkaschiert. - Die elektrischen Leitelemente können auch durch Auftrag eines Metalls durch Bedampfung, insbesondere durch Auftrag von Kupfer durch Bedampfung an den Rändern des Heizfolienelementes bzw. der Heizfläche erzeugt werden. - Grundsätzlich können auch andere elektrisch leitfähige Materialien für die elektrischen Leitelemente eingesetzt werden.As already explained above, the electrical guiding elements on the two opposite sides of the heating surface are preferably designed as electrical foil conducting elements. These are thus film-shaped contact tracks, which are expediently designed as metal foil, in particular as copper foil. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the electrical guide elements are electrical foil conducting elements which are pressed or laminated onto the heating surface. The film guiding elements or film-shaped contact paths are thus applied or laminated on a surface of the heating surface, in each case at the edge of the heating surface. The electrical guide elements can also be produced by deposition of a metal by vapor deposition, in particular by application of copper by vapor deposition at the edges of the heating foil element or the heating surface. - In principle, other electrically conductive materials can be used for the electrical guide elements.
Die erfindungsgemäßen Öffnungen in der Heizfläche sind vorzugsweise kreisförmig ausgebildet. Grundsätzlich können diese Öffnungen aber auch andere Querschnittsformen aufweisen. Eine sehr bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der größte Durchmesser einer Öffnung 2 mm bis 20 mm, vorzugsweise 3 mm bis 15 mm beträgt. Besonders bevorzugt beträgt der größte Durchmesser einer Öffnung 5 bis 15 mm.The openings according to the invention in the heating surface are preferably circular. In principle, however, these openings can also have other cross-sectional shapes. A very preferred embodiment of the invention is characterized in that the largest diameter of an opening is 2 mm to 20 mm, preferably 3 mm to 15 mm. Particularly preferably, the largest diameter of an opening is 5 to 15 mm.
Die Öffnungen können zumindest bereichsweise in Form eines regelmäßigen Rasters in der Heizfläche vorhanden sein. Zumindest bereichsweise kann zumindest eine lineare Reihe aus einer Mehrzahl von Öffnungen in der Heizfläche vorgesehen sein, wobei die Öffnungen in einer Reihe bevorzugt gleiche Abstände bzw. im Wesentlichen gleiche Abstände voneinander haben. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass zumindest bereichsweise mehrere parallele lineare Reihen von Öffnungen vorgesehen sind. Dabei können die Öffnungen zweier benachbarter paralleler Reihen versetzt zueinander angeordnet sein. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass in bestimmten Bereichen der Heizflächen keine oder nur wenige Öffnungen vorhanden sind. Über die Anordnung der Öffnungen kann die lokale Wärmeverteilung sehr präzise eingestellt bzw. gesteuert werden.The openings may be present at least in regions in the form of a regular grid in the heating surface. At least in regions, at least one linear row of a plurality of openings may be provided in the heating surface, wherein the openings in a row preferably have the same distances or substantially equal distances from one another. It is within the scope of the invention that at least in regions a plurality of parallel linear rows of openings are provided. In this case, the openings of two adjacent parallel rows offset from each other be arranged. It is also within the scope of the invention that in certain areas of the heating surfaces no or only a few openings are present. Through the arrangement of the openings, the local heat distribution can be set or controlled very precisely.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass mehrere erfindungsgemäße Heizfolienelemente zu einer größeren elektrisch betriebenen Gesamtheizflächen kombiniert werden. Wie oben bereits dargelegt, kann insbesondere durch Wahl der Zahl, Größe und Anordnung der Öffnungen in den erfindungsgemäßen Heizfolienelementen die Heizleistung der Heizfolienelemente bzw. der Gesamtheizfläche gezielt und präzise eingestellt werden. Die lokale Wärmeverteilung lässt sich durch entsprechende Auswahl von Zahl, Größe und insbesondere Anordnung der Öffnungen ebenfalls sehr gezielt und präzise steuern. Hervorzuheben ist, dass ein erfindungsgemäßes Heizfolienelement auf relativ einfache Weise herstellbar ist und deshalb auch verhältnismäßig kostengünstig ist. Im Vergleich zu den bisher aus der Praxis bekannten Heizfolienelementen sind für die Herstellung der erfindungsgemäßen Heizfolienelemente keine sehr aufwendigen und kostspieligen Maßnahmen erforderlich.It is within the scope of the invention that a plurality of heating foil elements according to the invention are combined to form a larger electrically operated Gesamtheizflächen. As already explained above, in particular by selecting the number, size and arrangement of the openings in the heating foil elements according to the invention, the heat output of the heating foil elements or of the total heating surface can be adjusted in a targeted and precise manner. The local heat distribution can also be very targeted and precisely controlled by appropriate selection of number, size and in particular arrangement of the openings. It should be emphasized that an inventive heating foil element can be produced in a relatively simple manner and therefore is also relatively inexpensive. Compared to the previously known from practice Heizfolienelementen no very expensive and costly measures are required for the production of Heizfolienelemente invention.
Das erfindungsgemäße Heizfolienelement kann im Übrigen auch als anschlussfertiges Schichtenaggregat beispielsweise in Wandkonstruktionen, insbesondere in Ständerwandkonstruktionen eingesetzt werden. Schichtenaggregat meint dabei, dass das Heizfolienelement an zumindest einer seiner beiden Oberflächen zumindest eine Beschichtung bzw. Schicht aufweist. Die unterseitige Oberfläche eines solchen Schichtenaggregates kann dabei mit einer - bereits erläuterten - Dämmschicht versehen sein.Incidentally, the heating foil element according to the invention can also be used as a ready-to-use layer aggregate, for example in wall constructions, in particular in stud wall constructions. Layer aggregate means that the heating foil element has at least one coating or layer on at least one of its two surfaces. The underside surface of such a layer aggregate can be provided with an insulating layer already explained.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Heizfolienelement und
- Fig. 2
- einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1.
- Fig. 1
- a plan view of an inventive heating foil element and
- Fig. 2
- a section through the article of FIG. 1.
Die Figuren zeigen ein erfindungsgemäßes Heizfolienelement, das insbesondere für Fußbodenheizungen geeignet ist. Mehrere solcher Heizfolienelemente werden dabei zu einer größeren elektrisch betriebenen Gesamtheizfläche kombiniert. Die erfindungsgemäßen Heizfolienelemente können aber auch für Wandheizungen und/oder Deckenheizungen eingesetzt werden. Die Heizfolienelemente sind in der Draufsicht zweckmäßigerweise rechteckförmig ausgebildet. Ein erfindungsgemäßes Heizfolienelement kann beispielsweise eine Breite von 55 cm und eine Länge von 100 cm aufweisen.The figures show an inventive heating foil element, which is particularly suitable for underfloor heating. Several such heating foil elements are combined to form a larger electrically operated Gesamtheizfläche. However, the heating foil elements according to the invention can also be used for wall heating and / or ceiling heating. The Heizfolienelemente are expediently rectangular in plan view. An inventive heating foil element may, for example, have a width of 55 cm and a length of 100 cm.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Heizfolienelement mit einer Heizfläche 1 und mit zwei an zwei gegenüberliegenden Seiten der Heizfläche 1 angeschlossenen elektrischen Leitelementen 2. Die elektrischen Leitelemente 2 sind im Ausführungsbeispiel als elektrische Folienleitelemente ausgebildet und zwar vorzugsweise als Kupferfolien, die jeweils am Rand der Heizfläche 1 auf die oberseitige Oberfläche der Heizfläche 1 aufgebracht sind. Die Heizfläche 1 besteht aus einer Polymermatrix 3 aus einem thermoplastischen Kunststoff und in diese Polymermatrix 3 eingebettetem, elektrisch leitfähigem Material, bei dem es sich im Ausführungsbeispiel um Carbonfasern 4 handelt. Die Heizfläche 1 ist im Ausführungsbeispiel aus einer nicht dargestellten Faservliesmatte unter Anwendung von Druck und Wärme gebildet worden, wobei die Faservliesmatte thermoplastische Kunststofffasern und Graphitfasern in homogener Mischung enthält. Zweckmäßigerweise wird der Faservliesmatte zusätzlich vor Herstellung der Heizfläche 1 ein Bindemittel zugegeben.Fig. 1 shows an inventive heating foil element with a heating surface 1 and two connected to two opposite sides of the heating surface 1
Erfindungsgemäß sind in der Heizfläche 1 eine Mehrzahl von die Heizfläche 1 durchdringenden Öffnungen 5 vorgesehen. Insbesondere in der Fig. 2 ist erkennbar, dass diese Öffnungen 5 die Heizfläche 1 bzw. die Polymermatrix 3 mit den Carbonfasern 4 vollständig durchdringen. Fig. 1 zeigt, dass die Heizfläche 1 nach besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung abgesehen von den Öffnungen 5 ansonsten unterbrechungsfrei und vollflächig aus der Polymermatrix 3 mit den eingebetteten Carbonfasern 4 besteht. In der Heizfläche 1 sind also abgesehen von den erfindungsgemäßen Öffnungen 5 keine Bereiche vorgesehen, die nicht elektrisch leitfähig ausgeführt sind.According to the invention, a plurality of
Bei dem Heizfolienelement bzw. bei der Heizfläche 1 handelt es sich zweckmäßigerweise um eine sehr dünne Folie, die eine Dicke kleiner als 0,3 mm aufweist. Im Ausführungsbeispiel ist die Heizfläche 1 an ihren beiden Oberflächen 6, 7 beschichtungsfrei ausgebildet. An diesen Oberflächen 6, 7 ist also im Ausführungsbeispiel nach den Figuren keine weitere Schicht, beispielsweise keine weitere Kunststoffschicht angeschlossen. Es liegt aber im Rahmen der Erfindung, dass an der unterseitigen Oberfläche 7 der Heizfläche 1 eine nicht dargestellte Dämmschicht vorgesehen sein kann, die beispielsweise aus Polyethylenschaum besteht.The heating foil element or the heating surface 1 is expediently a very thin foil which has a thickness of less than 0.3 mm. In the exemplary embodiment, the heating surface 1 is formed without coatings on its two
In der Fig. 1 ist erkennbar, dass im unteren Bereich der Heizfläche 1 die Öffnungen 5 in einem regelmäßigen Raster mit relativ geringen Abständen angeordnet sind. Im linken oberen Bereich der Heizfläche 1 sind die Öffnungen 5 ebenfalls in einem regelmäßigen Raster angeordnet. Hier haben sie jedoch größere Abstände voneinander. Im rechten oberen Bereich sind dagegen nur sehr wenige Öffnungen 5 in der Heizfläche 1 vorgesehen. Durch die Auswahl von Zahl, Größe, Abstand und Anordnung der Öffnungen 5 kann die Heizleistung des Heizfolienelementes bzw. der Gesamtheizfläche gezielt und präzise eingestellt werden und insbesondere kann auch die lokale Wärmeverteilung genau und gezielt eingestellt werden. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel haben die Öffnungen 5 einen kreisförmigen Querschnitt. Der Durchmesser dieser kreisförmigen Öffnungen 5 mag im Ausführungsbeispiel 8 bis 12 mm betragen.In FIG. 1 it can be seen that in the lower region of the heating surface 1, the
Claims (10)
wobei die Heizfläche (1) aus einer Polymermatrix (3) und in die Polymermatrix (3) eingebettetem, elektrisch leitfähigem Material besteht
und wobei in der Heizfläche (1) zumindest eine die Heizfläche (1) durchdringende Öffnung (5) vorgesehen ist.Heating foil element having a heating surface (1) and electrical conducting elements (2) connected to two opposite sides of the heating surface (1),
wherein the heating surface (1) consists of a polymer matrix (3) and in the polymer matrix (3) embedded, electrically conductive material
and wherein in the heating surface (1) at least one heating surface (1) penetrating opening (5) is provided.
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|---|---|---|---|
| EP05026941A EP1796432A1 (en) | 2005-12-09 | 2005-12-09 | Heating sheet |
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| EP05026941A EP1796432A1 (en) | 2005-12-09 | 2005-12-09 | Heating sheet |
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| EP (1) | EP1796432A1 (en) |
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Legal Events
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Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
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