NL8201068A - Verwarmingselement, in het bijzonder als vloer of vloerelement en werkwijze ter vervaardiging van een dergelijk element. - Google Patents

Description

-1- YO 3189

Verwarmingselement, in het "bijzonder als vloer of vloerelement en werkwijze ter vervaardiging van een dergelijk element.

De uitvinding heeft "betrekking op een verwarmingselement, in het "bijzonder als vloer of vloerelement, dat in de inleiding van conclusie 1 nader omschreven is. De uitvinding "betreft voorts een werkwijze voor het vervaardigen van een verwarmingselement volgens conclusie 1.

5 Het wordt als voordelig "beschouwd, zogenaamde verwarmingslus sen :in de vloer aan te brengen. Tot dat doel heeft men tot nog toe doorgaans heen en weergaande metalen buizen in de betonnen vloer gelegd, welke om de als verwarmingslussen werkende metalen buizen gegoten worden.

Deze stand van de techniek heeft een aantal nadelen. Aller-10 eerst is men in de praktijk aan een betonvloer gebonden en wordt hierbij gedwongen, de vloer om de lussen heen te gieten. Ontstaat lekkage of treden andere gebreken op, dan moet de vloer geheel of ten dele opengebroken worden, hetgeen met grote kosten en problemen gepaard gaat. Voorts moeten dergelijke lussen de gehele vloer verwarmen, d.w.z. een 15 zeer grote massa, waarvan de temperatuursverhoging en verlaging lange tijd vereist. Doelmatige temperatuurregeling tijdens korte tijdsperioden zijn hier volledig uitgesloten.

Met het oog op deze bekende nadelen is volgens DE 29 08 5^3 en EP 25 959 een vlak verwarmingselement voorgesteld, dat van kanalen 20 voor het opnemen van verwarmingslussen is voorzien. Terwijl het beginsel van zulk een verwarmingselement of dergelijke voordelig is, geven vervaardiging en in het bijzonder het leggen van een dergelijke vloer grote problemen in het bijzonder van praktische aard en vormt ook de warmteoverdracht een probleem wanneer men er rekening mee houdt, dat het thans 25 gewenst is, een vloerverwarming in verschillende opzichten flexibel uit te voeren, om aan de meest verschillende wensen te kunnen voldoen.

Het doel van de uitvinding is in het bijzonder het ondervangen van bovengenoemde nadelen en het verschaffen van een nieuw verwarmingselement, in het bijzonder als vloer of vloerelement, dat gemakkelijk, 30 snel en eenvoudig en op kostenbesparende wijze vervaardigd en op elke ondergrond kan worden aangebracht, en waarbij een dergelijk verwarmingselement probleemloos ook door niet vakmensen gelegd kan worden.

Deze en andere doeleinden worden volgens de uitvinding bereikt, doordat een verwarmingselement van het hierboven bedoelde type in hoofd-35 zaak is uitgevoerd als in het kenmerkende deel van conclusie 1 is omschre- 8201068 J * -2- ven, resp. doordat de werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk element wordt uitgevoerd, zoals dit in de werkwijzeconclusies is· aange-geven.

Verdere kenmerken en voordelen van de uitvinding "blijken uit 5 de beschrijving met verwijzing naar bijgevoegde tekeningen. Daarin to-nen: figuur 1 het hoekdeel van een doelmatige uitvoeringsvorm van een verwarmingselement volgens de uitvinding, figuur 2 het element volgens figuur 1 na het aanbrengen van 10 de verwarmingsbuizen en het opbrengen van een dekplaat, echter voor de eindmontage van het element, en figuur 3 het element volgens figuur 2 in de gebruiksstand na de eindmontage.

In de tekening toont 1 een grondplaat, welke hij voorkeur 15 uit geextrudeerde kunststof bestaat, welke op gewenste standaardbreedtes vervaardigd kan worden. Deze grondplaat is van onderling, bij voorkeur evenwijdig lopende groeven 2 voorzien, waarvan de diepte 15- bijv. onge-^ veer 2/3 van de plaatdikte kan bedragen. Het groefprofiel is bij voorkeur zodanig, dat de groefwanden 3 tenminste in aansluiting aan de aan de 20 invoerzijde van de groeven naar de groeibodem k divergeren. In het getekende uitvoeringsvoorbeeld hebben de groeven een trapezium- of zwaluwstaartvormig profiel, waarbij de groefwanden aan de open groefzijde en aan de bodem U enigermate afgerond of afgewerkt zijn, zodat een nage— noeg z- of s-vormig uiterlijk wordt verkregen.

25 In de groeven 2 worden verwarmingsbuizen 6 van bekend type en op bekende wijze gelegd, d.w.z. het kan nu gaan cm kunststof- óf metalen buizen, eventueel kunststofommantelde metalen buizen, waarbij de kunststof polyethyleen HD kan zijn met' een buitendiameter van 8 mm en een binnendiameter van 6 mm, en waarbij de lussen hetzij heen en weer 30 door een verwarmingselement of door de gehele vloer kunnen lopen of waarbij op zichzelf bekende verdelers- op gewenste plaatsen zijn aangebracht, zodat het verwarmingsmedium in naburige buizen in dezelfde richting kan stromen, met het gevolg van lagere drukverliezen en een sneller en gelijkmatig verwarmen resp. dalen van de temperatuur, waar dit ge-35 wenst is. De verwarmingsbuizen kunnen elk profiel hebben doch. in de praktijk komen uitsluitend ronde profielen in aanmerking, waarvan de diameter bij een doelmatige uitvoeringsvorm iets groter is dan de wijdte 8201068 ** % -3- 16 van de groefhals met het gevolg van een bepaalde insnapwerking, waarbij de verwarmingsbuizen en/of de vloerplaat bij bet leggen van de buizen elastisch iets gedeformeerd worden, waarbij een lichte expansie in het biecfere binnenste van de groeven kan optreden, zodat de buizen zon-5 der extra hulpmiddelen in de groeven vast gehouden kunnen worden.

Zoals uit figuur 2 blijkt, reiken de ingelegde buizen iets boven het vlak van de plaat 1 uit, dat door de randen 5 tussen de groeven 2rgevormd wordt, hetgeen betekent, dat een opgelegde dekplaat 2 . aanvankelijk op de buizen 6 zal rusten, welke een afstand 12 tussen·, de 10 onderzijde van de dekplaat en de bovenzijde van de grondplaat veroorzaken. De dekplaat of de dekplaten zijn geschikt om verankeringsstiften 8 en/of -schroeven 9 op te nemen, welke voor het invoeren in dookgaten 13, resp. schroefgaten 14 in de grondplaat 1 aanwezig zijn,waarbij een dergelijk verband voor het samentrekken of -spannen en verminderen of 15 bij voorkeur het teniet doen van de afstand 12 volgens figuur 3 mogelijk is. Worden doken gebruikt, dan zijn deze bij voorkeur vast met de dekplaat 7 verbonden en hebben in het schachtgedeelte ringvormige uitsteeksels of andere op zichzelf bekende insnaporgaaen, waarbij aangepaste gatwanden aanwezig zijn, zodat het uitoefenen van druk op de dek-20 plaat in het;.bereik van de doken oorzaak is, dat deze automatisch in de aanwezige gaten dringen en de dekplaten in de naar onderen geperste stand vasthouden.

Bij een doelmatige uitvoeringsvorm zijn de verwarmingsbuizen 6 en/of de grondplaat 1 in deformeerbaar materiaal uitgevoerd, zodat bijv.

25 in onbelaste toestand in het profiel ronde buizen in de trapeziumvormige groeven vormsluitend gedeformeerd worden, zoals dit uit figuur 3 blijkt. Hierbij vullen de buizen de groeven op en wordt bovendien in plaats van een lijncontact met de dekplaat een aanzienlijk vlak contact bereikt, en op deze wijze een uitstekende en doelmatige warmteoverdracht tussen 30 buizen en de plaat verkregen.

Genoemde warmteoverdracht en/of het tegenhouden van de buizen in de groeven kan worden verbeterd, doordat in de groeven een vulmassa 10 gebracht wordt, welke vloeibaar of half-vloeibaar is, eventueel allereerst stijf en vast en na verwarming vloeiend of half-vloeiend wordt, 35 zodat in het tussenstadium volgens figuur 2 een zijdelings verdringen van genoemde vulmassa wordt bewerkstelligd, welke in het eindstadium naar boven geperst kan worden voor het opvullen van eventueel aanwezige 8201068 -h- holle ruimten, direkt onder de dekplaat 7· De vulmassa 10 kan een lijm en/of een andere massa met een doelmatige warmtegeleidingsvermogen zijn. Uiteraard is het ook mogelijk, zulk een vulmassa na het inbrengen van de huis in de ruimten daartussen en de groef van de hals te brengen.

5 Is de masaa een lijmstof, zo kan deze eventueel voor het verkrijgen van een houdbaar verband tussen de dekplaat en de buizen en/of de grondplaat dienen.

• Deze deformatie van buizen en/of de grondplaat en genoemde werking van de vulmassa kunnen worden begunstigd, doordat men in de tus-10 senruimte volgens figuur 2 warm of sterk verhit water door de buizen laat lopen, zodat het buismateriaal en/of het materiaal van de grondplaat zacht wordt, waardoor in korte tijd een op eenvoudige wijze doeltreffende vormsluiting volgens figuur 3 verkregen wordt. Wordt sterk verhit water door de buizen gezonden, dan kan eventueel een dekplaatmateriaal in 15 aanmerking komen, in het bijzonder bij gelamineerde dekplaten, dat zacht wordt en daarbij een gedeelte van de verwarmingsbui zen opneemt, welke op deze wijze enigermate in de dekplaat ingebed worden.

De gehele bovenzijde van de grondplaat 1 met de groefwanden en -bodem en/of de onderzijde van de grondplaat kunnen eventueel van een 20 warmtereflecterende laag worden voorzien bijv. door eloxeren. Voorts kan de vulmassa over het gehèle grondplaatvlak bijdragen tot het opvullen van eventuele oneffenheden en/of voor het werken als klee'fstof met betrekking tot de gehele dekplaatonderzijde.

Zoals opgemerkt, kan de dekplaat uit een laminaat bestaan, waar-25 bij tenminste een bovenste laag vormstabiel is voor het verkrijgen van een vlakke vloer. De dekplaat kan bestaan uit metaal en/of kunststof en/ of een ander materiaal en deze en/of de grondplaat kunnen een verstijvende funktie hebben, zodat een verwarmingselement volgens de uitvinding op elke ondergrond kan worden aangebracht.

30 Onder de grondplaat is bij voorkeur een opgeplakte isolerende plaat 11 van bekende constructie aangebracht,

De verwarmingsbuizen kunnen, zoals opgemerkt, als een eindloze buis worden verlegd of men kan moduulsystemen van geschikte koppelingen tussen naburige elementen toepassen. Voorts is het mogelijk, geheel of 35 ten dele gereed gemaakte verwarmingselementen te leveren, bijv. met in de groeven 2 gelegde verwarmingsbuizen, welke alternatief aan de onderzijde van de dekplaat bevestigd, leverbaar zijn.

8201068 · % -5-

In alle gevallen worden kleine verwarmende massa5a verkregen hetgeen "betekent, dat een aanzienlijke temper atuurver hoging resp. -daling in een zo kort mogelijke tijd kan plaatsvinden. De ondergrond kan willekeurig zijn en een betonvloer kan nu eenvoudig en snel groter worden 5 zonder het moeizame met de hand inleggen van verwarmingsbuizen volgens een bepaald patroon in elk geval afzonderlijk.Voorts kan de hoogte klein gehouden worden en kunnen verwarmingselementen doelmatig ook in bestaande huizen op aanwezige vloeren aangebracht worden.

. Uiteraard zijn de verwarmingselementen volgens de uitvinding 10 ook geschikt voor wand- en plafondmontage. Dankzij de kleine verwarmende massa en het grote contactbereik kan men de temperatuur van het transportmedium in de verwarmingsbuizen op een zo laag mogelijk denkbaar niveau houden, om desalniettemin een snel doeltreffend en betrouwbaar verwarmen te verkrijgen. Dit maakt de verwarmingselementen volgens de uitvinding 15 zeer geschikt, bijv. voor warmtepompsystemen en dergelijke.

Bij het aanbrengén van relatief zware dekplaten kan men ook. van extra verankeringsmiddelen, zoals schroeven en doken en eventueel ook verlijming afzien. De eerder genoemde deformatie van de verwarmingsbuizen en/of de grondplaat bestaat doelmatig naast een bepaalde per-20 manente elasticiteit en/of de mediumdruk an het verwarmingsmedium in de buizen, zodat deze steeds voor een goed aanliggen tegen de onderzijde van de dekplaat geperst worden, hetgeen een doelmatige en permanente warmteoverdracht garandeert.

De hierboven beschreven en in de tekening weergegeven uit— 25 voeringsvormen zijn niet als beperkende voorbeelden op te vatten, welke binnen het kader van de uitvindingsgedachte willekeurig kunnen worden veranderd en aangevuld. Zo kan men in plaats van schroeven resp, doken ook door zowel de dekplaat als de grondplaat lopende verankeringselementen aanbrengen, zoals popnagels en dergelijke.

30 8201068

Claims (9)

1. Verwarmingselement, in het Bijzonder al® vloer of vloer-*· element, met een grondplaat (1]', welke hij voorkeur uit geextrudeerde' kunststof bestaat, en welke van onderling evenwijdig lopende groeven 5 (2) is voorzien voor het'opnemen van verwarmingsbuizen of blussen. (61 voor een verwarmingsmedium, bijv, water, waarnaast een dekplaat (7I voor het bedekken van de groeven (2] en voor het warmtetransport tussen de buizen en een te verwarmen ruimte aanwezig is, met het kenmerk, dat het groefprofiel zodanig is, dat de groefwanden (31 tenminste in aan-*· 10 sluiting aan de groefhals in de richting naar de groeibodem (^1 diver-*· geren, bij voorkeur in de vorm van een trapezium of een zwaluwstaart en aan de groefhals en -bodem enigermate afgerond of a%ewerkt zijn voor het verkrijgen van een ongeveer z- of s—vormige profielzijden, dat de verwarmingsbuizen en/of de grondplaat enigermate elastisch, zijn, en dat 15 de diameter van de in profiel bij voorkeur ronde verwarmingsbuizen (6)_ iets groter is dan de wijdte van de groefhals (361, zodat de verwarmings-*-buizen zonder extra hulpmiddelen in de groeven' (2] snappen en' dat deze vastgehouden kunnen worden.

2. Verwarmingselement volgens, conclusie 3, met het kenmerk, 20 dat de verwarmingsbuizen (6} op bekende wijze uit kunststof of metaal bestaan, eventueel uit met kunststof ommanteld metaal, waarbij in het geval van kunststof bij voorkeur polyethyleen HD met een buitendiameter van bijv. 8 mm en een binnendiameter van 6 mm gebruikt wordt en waarbij de lussen hetzij heen en weer door een verwarmingselement of een gehele 25 vloer verlopen of waarbij als zodanige bekende verdelers zijn aangebracht op geschikte plaatsen, zodat het verwarmingsmedium in naburige buizen in dezelfde richting kan stromen.

3. Verwarmingselement volgens conclusie 3 of 2, met het keurmerk, dat de ingelegde verwarmingsbuizen iets boven'de bovenzijde (5l 3Q van de grondplaat (3). uitsteken, zodat de opgelegde dekplaat (7l aanvankelijk in contact is met de verwarmingsbuizen (6], welke voor het verschaffen van een afstand (32J tussen de onderzijde van de dekplaat en de bovenzijde van de grondplaat aanwezig zijn. k. Verwarmingselement volgens conclusie 3, met het kenmerk, 35 dat de dekplaat of de dekplaten (7) door hun gewicht in staat zijn de afstand (32] tussen de bovenzijde van de grondplaat en de onderzijde van de dekplaat te verminderen of op te heffen en/of deze door in de dekplaat of de dekplaten aangebrachte verankeringsdoken (8). en/of —schroeven (9i 8201068 -7^. te verkrijgen, welke voor het invoeren in dookgaten (13) resp. schroef-gaten (14) in de grondplaat (1) aanwezig zijn, waarbij zulk een verhand voor het aantrekken of samenpersen aanwezig zijn en waarbij in het geval van doken deze bij voorkeur vast met de dekplaat (7) verbonden zijn 5 ea in het sehachtgedeelte ringvormige uitsteeksels of andere op zichzelf bekende insnaporganen hebben, welke overeenstemmen met aanwezige gat-wanden, zodat het uitoefenen van druk op de dekplaat in het gebied van de doken oorzaak is, dat deze automatisch in de aanwezige gaten dringen en de dekplaat in de naar onderen geperste stand vasthouden. 10 5· Verwarmingselement volgens conclusies 1-U, met het kenmerk, dat de verwarmingsbuizen (6) en/of de grondplaat (1) uit deformeerbaar materiaal bestaan, zodat bijv. in onbelaste toestand in doorsnede ronde buizen gedeformeerd worden voor een vormsluiting in trapeziumvormige groeven, waarbij de buizen de groeven vullen en bovendien een aanzien-15 lijk vlak contact met de dekplaat wordt verkregen en op deze wijze een doeltreffende warmteoverdracht tussen de buizen en de dekplaat.

6. Verwarmingselement volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat in de groeven (2) een vulmassa (10) gebracht is, wéke vloeibaar of half-vloeibaar is en eventueel aanvankelijk stijf of vast en na het 20 verwarmen vloeiend of half-vloei end wordt, zodat in een tussenstadium de genoemde vulmassa zijdelings verdrongen kan worden, welke in het eindstadium naar boven geperst kan worden voor het opvullen van'eventueel overblijvende holle ruimten direkt onder de dekplaat (7), waarbij de vulmassa (10) bij voorkeur een lijmstof en/of een andere massa met een 25 doelmatige warmtegeleidingsvermogen is, en dat de massa bij de uitvoeringsvorm. als kleefstof ertoe dient een houdbaar verband tussen dekplaat en buizen en/of grondplaat te verschaffen en/of dat de vulmassa over het gehele vlak van de grondplaat wordt opgebracht voor het opvullen van eventueel oneffenheden en/of als kleefstof voor de gehele dekplaat-30 onderzijde werkend.

7- Verwarmingselement volgens conclusie 1-6, met het kenmerk, dat de bovenzijde van de grondplaat, bij voorkeur met de groefwanden en -bodem, en/of de grondplaatonderzijde van een warmtereflecterende laag . is voorzien, bijv. door eloxeren. 35 8· Verwarmingselement volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de dekplaat (7). uit een laminaat bestaat, waarbij tenminste de bovenste laag vormstabiel is voor het verkrijgen van een vlakke vloer of der- 8201068 -8- gelijke, en dat de dekplaat uit metaal en/of kunststof en/of ander ma·*· teriaal bestaat, en dat deze en/of de grondplaat een verstijvende funk-tie beeft, zodat eenverwarmingselement volgens de uitvinding'op elke ondergrond kan worden aangebracbt, waarbij onder de grondplaat bij yoor-5 keur een als zodanig bekende, bijv. opgeplakte isolerende plaat (l]1 is aangebracbt, en/of dat de dekplaat bijv. een laag daarvan uit bij warmte zacbt wordend materiaal bestaat voor bet opnemen van een gedeelte van de verwarmingsbuizen, welke op deze wijze iets in de dekplaat worgden ingebed. 10 9- Verwarmingselement volgens conclusies 1-8, met bet kenmerk, dat de deformeerbaarheid van de verwarmingsbuizen en/of de grondplaat behalve een bepaalde permanente elasticiteit en/of de mediumdmk in de buizen bestaat, zodat deze steeds voor een goed aanleggen tegen de onderzijde van de dekplaat voor een permanente goede warmteoverdracht geperst zijn,

10. Werkwijze voor bet vervaardigen van een verwarmingselement volgens conclusie 1, waarbij een bij voorkeur uit geextrudeerde kunststof bestaande en van onderling bij voorkeur evenwijdig lopende groeven voorziene grondplaat (1) van verwarmingsbuizen of -lussen (6\ voorzien wordt voor een verwarmingsmedium, bijv. water, waarop een dekplaat (71 20 op de bovenzijde van de grondplaat op de groeven (2Ï en op de verwar- mingslussen (6) aangebracbt wordt voor bet verkrijgen van een'warmtetransport tussen de buizen en een te verwarmen ruimte, met het kenmerk, dat in doorsnede bij voorkeur ronde en met een iets- grotere diameter' dan de wijdte van de groefhals (l6) bezittende verwarmingsbuizen (61 in groeven 25 (2} met een zodanig profiel worden gelegd, dat de groefwanden' (3X tenmin ste in aansluiting aan de groefhals naar de groeibodem (^1 divergeren, bij voorkeur in de vorm van een trapezium of zwaluwstaart en waarbij- afgeronde of afgewerkte groefhals en bodem' voor bet verkrijgen van nagenoeg z- of s-vormige profielzijden, zodat de verwarmingsbuizen in de groef 30 snappen, waarbij de verwarmingsbuizen en/of de grondplaat elastisch iets gedeformeerd worden, en waarbij een kleine expansie in bet bredere binnenste van de groeven optreedt, zodat de buizen zonder extra hulpmiddelen in de groeven worden vastgehouden.

11. Werkwijze volgens conclusie IQ, met bet kenmerk, dat in 35 onbelaste toestand in bet profiel bijv, ronde buizen gedeformeerd worden voor bet vormsluiten in bijv. trapeziumvormige groeven voor bet opvullen daarvan en het bereiken van een groot vlakcontact met de dekplaat. 8201068 -9-

12- Verwarmingselement volgens conclusies 10 of 11, met liet kenmerk, dat de warmteoverdracht en/of het vasthouden van de huizen in de groeven wordt verbeterd doordat in de groeven een vulmassa (10) wordt gebracht, welke verdrongen kan worden voor het opvullen van de 5 holle ruimten, en/of dat de vulmassa (10.) na het aanbrengen van de buizen in de groeven in de wigvormige ruimten daartussen en de groefhals en/of over het gehele oppervlak van de grondplaat wordt gebracht.

13. Werkwijze volgens conclusie 10-11, met het kenmerk, dat de deformatie van de buizen (6) en/of van de grondplaat (l) en een 10 eventueel inwerken van de vulmassa wordt begunstigd, doordat in een tussenstadium warm of verhit water door de buizen wordt gezonden, zodat het buismateriaal en/of het materiaal van de grondplaat zacht wordt en een vormsluitende verbinding snel en eenvoudig wordt verkregen. 8201068