NO157730B

NO157730B - DEVICE FOR HEATING SURFACE STRUCTURES.

Info

Publication number: NO157730B
Application number: NO842143A
Authority: NO
Inventors: Paal Skipnes
Original assignee: Paal Skipnes; Hegstad Bjoern
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1988-02-01
Also published as: NO157730C; NO842143L

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for oppvarming av flåtestrukturer, så som golv, dekk og andre bygningsdeler eller maskinelementer med blottlagte flater. The invention relates to a device for heating fleet structures, such as floors, decks and other building parts or machine elements with exposed surfaces.

Ved ei rekke golvkonstruksjoner er det bruk for nedlegging av varmekabel. Det kan være kjellergolv med betongsåle eller etasjeskillere med sponplatedekke eller av støpte elementer. Ved slik legging av varmekabler er det ønskelig å senke arbeidstid og materialkostnader. Videre stilles det krav til bestandighet, både rent mekanisk og kjemisk. Endelig ønsker en å oppnå en gunstig varmestrøm med minst mulig tap mot underlaget. A number of floor constructions require the laying of heating cables. It can be a basement floor with a concrete sole or floor dividers with chipboard covering or cast elements. When laying heating cables in this way, it is desirable to reduce working time and material costs. There are also requirements for durability, both purely mechanical and chemical. Finally, one wants to achieve a favorable heat flow with the least possible loss to the substrate.

Et spesielt bruksformål for varmekabler finnes på platekonstruksjoner eller flater som er utsatt for ising, f.eks. på båter, plattformer til sjøs og enkelte landfaste konstruksjoner. Her er det ønskelig å feste kabelen stabilt og motstandsdyktig, som regel slik at det dannes ei glatt flate, f.eks. på et landingsdekk for helikopter. A special purpose of use for heating cables is found on plate structures or surfaces that are exposed to icing, e.g. on boats, platforms at sea and certain land-based structures. Here it is desirable to attach the cable stably and resistant, usually so that a smooth surface is formed, e.g. on a helicopter landing deck.

De metoder som inntil nå har vært alminnelig brukt The methods that until now have been commonly used

i forbindelse med varmekabelanlegg, medfører en del spesi-elle ulemper og mangler. De viktigste av disse er følgende: in connection with heating cable systems, entails a number of special disadvantages and shortcomings. The most important of these are the following:

1. På grunn av at kabelen etter disse metoder bendsles mot anvendt armeringsnett, vil det lett oppstå metallisk kontakt mellom kabelmantel og armeringsstål. Det samme gjelder kabelkryss over armering. Elektrisk isolasjonstilstand er derfor svak, og sikkerhetsmessig usikker. 2. Termisk transport av tilført effekt reduseres oppover på grunn av det underliggende armeringsnett. Indre kabeltemperatur (filamenttemp.) blir derfor høyere enn nødvendig. Dette reduserer kabelens totale driftstid, (levetid). 1. Due to the fact that according to these methods the cable is bent against the reinforcing mesh used, metallic contact will easily occur between the cable sheath and the reinforcing steel. The same applies to cable crossings over reinforcement. The electrical insulation condition is therefore weak, and in terms of safety uncertain. 2. Thermal transport of added power is reduced upwards due to the underlying reinforcement mesh. The internal cable temperature (filament temp.) therefore becomes higher than necessary. This reduces the cable's total operating time, (lifetime).

Fra US-patentskrift 3.694.622 er det kjent å dekke et plateformet varmeelement med et plastlag som inneholder metallpartikler for å lede varmen. Plastlaget har her som hovedfunksjon å verne overflata av varmeelementet. I US-patentskrift 3.418.448 er det tale om varmetråder, tyde-ligvis uten isolasjon, som også her krever et beskyttende dekklag av plast. Et plateformet varmeelement som beskrevet i US-patentskrift 3.694.622 er ikke egnet til dekning av større arealer og flater med vilkårlig form.' From US patent 3,694,622 it is known to cover a plate-shaped heating element with a plastic layer containing metal particles to conduct the heat. The main function of the plastic layer here is to protect the surface of the heating element. US patent 3,418,448 refers to heating wires, apparently without insulation, which also require a protective covering layer of plastic. A plate-shaped heating element as described in US patent 3,694,622 is not suitable for covering larger areas and surfaces of arbitrary shape.'

Bruken av blanke varmetråder som beskrevet i US-patentskrift 3.418.448 gir en viss frihet arealmessig/formmessig, men selve teknikken med å legge blanke varmetråder, er i høyden egnet for tilvirkning av element eller ferdige "paneler" under kontrollerte fabrikk-messige forhold. The use of bare heating wires as described in US patent 3,418,448 gives a certain freedom in terms of area/shape, but the actual technique of laying bare heating wires is highly suitable for the production of elements or finished "panels" under controlled factory conditions.

Hovedformålet med oppfinnelsen er derfor å skape et varmesystem som kan brukes under vekslende bruksforhold og er enkelt å legge og som har gunstige varmetekniske egen-skaper . The main purpose of the invention is therefore to create a heating system which can be used under varying conditions of use and is easy to install and which has favorable thermal technical properties.

Det er et særlig formål å kunne anbringe varmekabler på raetallflater i klimatisk sterkt utsatte miljø, f.eks. på oljeplattformer. It is a particular purpose to be able to place heating cables on wooden surfaces in climatically highly exposed environments, e.g. on oil platforms.

Ifølge oppfinnelsen kan dette oppnås ved hjelp av de trekk som er angitt i den karakteriserende delen av patentkravet. According to the invention, this can be achieved by means of the features specified in the characterizing part of the patent claim.

Gjennom oppfinnelsen oppnås særlig disse fordelene: 1. Bedre elektrisk og sikkerhetsmessig isolasjon, ved at en unngår vanlig armeringsnett. I stedet armeres ved tilsetting av f.eks. stålfiber som elektrisk er individuelt isolert fra hverandre i høyverdig isolasjonsmasse, basert på f.eks. acryl- eller epoxy-komponenter. Elektrisk isolasjonsfasthet øker ved dette meget betydelig, og betyr sikkerhetsmessig en vesentlig forbedring. 2. Termisk transportevne oppover fra varmekabelen øker vesentlig ved hjelp av fibertilsetning. Dersom det er ønskelig med f.eks. optimal varmeledningsevne, kan andre media, f.eks. aluminiumfiber benyttes med fordel. Den bedrede radieringseffekt avlaster kabelfilamentet, slik at indre gjennomsnitts-temperatur reduseres. Ved dette øker kabelens levetid, samtidig som elektrisk sikkerhetstilstand ytterligere bedres. Through the invention, these advantages are achieved in particular: 1. Better electrical and safety insulation, by avoiding the usual reinforcing mesh. Instead, it is reinforced by adding e.g. steel fiber that is electrically individually insulated from each other in high-quality insulating mass, based on e.g. acrylic or epoxy components. In this way, electrical insulation strength increases very significantly, and means a significant improvement in terms of safety. 2. Thermal transport capacity upwards from the heating cable increases significantly with the help of fiber addition. If it is desirable with e.g. optimal thermal conductivity, can other media, e.g. aluminum fiber is used with advantage. The improved radiation effect relieves the cable filament, so that the internal average temperature is reduced. This increases the life of the cable, while at the same time the electrical safety condition is further improved.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives med referanse til tegningen, hvor; The invention shall be described below with reference to the drawing, where;

fig. 1 viser et vertikalsnitt gjennom et utsnitt av en golvkonstruksjon med en utførelsesform av oppfinnelsen, mens fig. 2 viser et tilsvarende snitt av en ytterligere utførelsesform med innlagt isolasjonslag. fig. 1 shows a vertical section through a section of a floor construction with an embodiment of the invention, while fig. 2 shows a corresponding section of a further embodiment with an inserted insulation layer.

I eksemplet i fig. 1 omfatter golvkonstruksjonen ei sponplate 11 som bærelag. Ytterligere detaljer ved golvkonstruksjonen er ikke vist. Alternativt kunne sponplata 11 vært en betongsåle, f.eks. i et kjellergolv. In the example in fig. 1, the floor structure comprises a chipboard 11 as a support layer. Further details of the floor construction are not shown. Alternatively, chipboard 11 could have been a concrete sole, e.g. in a basement floor.

Over sponplate 11 er det utlagt et fundamenterings-lag eller en såle 12 av fler-komponents acrylmateriale. Sålen 12 tjener som underlag for en eller flere varmekabler 13 som blir lagt ut på i og for seg kjent måte. Etter ut-legging av varmekabelen 13 er denne i eksemplet blitt dekket med et dekklag 14 som også består av fler-komponents acrylmateriale. I dette dekklaget 14 er det under herdingen, altså mens materialet fortsatt er i flytende tilstand, eventuelt allerede under blandingen tilført biter 15 av et materiale med høyere varmeledningsevne enn acryl-materialet. Bitene 15 kan være stålspon e.l.. A foundation layer or a sole 12 of multi-component acrylic material is laid over chipboard 11. The sole 12 serves as a substrate for one or more heating cables 13 which are laid out in a manner known per se. After laying out the heating cable 13, this has been covered in the example with a covering layer 14 which also consists of multi-component acrylic material. In this cover layer 14, pieces 15 of a material with a higher thermal conductivity than the acrylic material are added during curing, i.e. while the material is still in a liquid state, possibly already during the mixture. The pieces 15 can be steel shavings or the like.

I herdet tilstand vil dekklaget 14 danne et mekanisk og kjemisk stabilt belegg med tilsvarende egen-skaper som kjente golvbelegg. Varmekablen 13 vil holdes innleiret beskyttet mot ytre påvirkninger. Bruken av varme-ledende biter 15 øker varmetransporten mot konstruksjonens overside og gir derfor større utbytte av den tilførte varmeeffekten enn ved innstøping av varmekabelen på kjent måte f.eks. i betongbelegg. In the hardened state, the cover layer 14 will form a mechanically and chemically stable coating with similar properties to known floor coverings. The heating cable 13 will be kept embedded protected against external influences. The use of heat-conducting pieces 15 increases the heat transport towards the upper side of the construction and therefore gives a greater yield of the supplied heat effect than when embedding the heating cable in a known manner, e.g. in concrete coating.

Videre oppnås god sammenbinding mellom dekklaget 14 og sålen 12, likeens som sålen 12 henger godt fast til de fleste aktuelle underlagsmaterialer. Furthermore, a good connection is achieved between the cover layer 14 and the sole 12, just as the sole 12 adheres well to most relevant underlay materials.

I fig. 2 er det vist en alternativ utførelsesform. Her dannes boerelaget eller flåtestrukturen av ei stålplate 16 som er belagt med et tynt isolasjonslag 17, f.eks. plateformet polyuretanskum. Som basislag for varmekablene 13 er det også her brukt en såle 12 av acrylplast. I denne sålen er det innleiret et forsterkningsnett 19 av glassfibermatte. Varmekabelen 13 er så dekket med et dekklag 14 som på tilsvarende måte som i eksemplet ovenfor med inn-leirete stålbiter 15. In fig. 2, an alternative embodiment is shown. Here, the bore layer or raft structure is formed by a steel plate 16 which is coated with a thin insulation layer 17, e.g. polyurethane foam board. As a base layer for the heating cables 13, a sole 12 of acrylic plastic is also used here. A reinforcement net 19 of glass fiber mat is embedded in this sole. The heating cable 13 is then covered with a cover layer 14 in a similar way as in the example above with embedded steel pieces 15.

Realiseringen av oppfinnelsen kan varieres på forskjellige måter innenfor rammen av patentkravet. The realization of the invention can be varied in different ways within the framework of the patent claim.

Istedenfor varmekabel i den viste form kan det brukes flatkabler, strimmelformete varmefolier eller andre trådformede varmeorgan. Instead of heating cable in the form shown, flat cables, strip-shaped heating foils or other wire-shaped heating means can be used.

I sålen kan også innleires et fyllmateriale, f.eks. kvartskorn, eller andre kjente fyllmaterialer. For-utsetningen er at dette fyllmaterialet ikke bidrar i vesentlig grad til å øke varmetransporten der dette er uønsket. A filling material can also be embedded in the sole, e.g. quartz grains, or other known filler materials. The caveat is that this filler material does not significantly contribute to increasing heat transport where this is undesirable.

I dekklaget 14 kan det brukes forskjellige metalliske fyllmaterialer, i form av biter, nåler, fiber, spon eller flak som kan innleires på en hensiktsmessig måte i plastmaterialet forut for eller under påføringen. In the cover layer 14, different metallic filler materials can be used, in the form of pieces, needles, fibres, shavings or flakes which can be embedded in an appropriate manner in the plastic material prior to or during application.

Det kan brukes armeringsmateriale i både dekklag og såle der det er ønskelig med særlig høy styrke og motstandsevne mot sprekkdannelse etc. Reinforcing material can be used in both the cover layer and the sole where particularly high strength and resistance to cracking etc. is desired.

Claims

Device for heating fleet structures, such as floors, decks and other building parts or machine elements with exposed surfaces, characterized by the combination of the following per se known features: - a base layer (12) of a mechanical and possibly thermally insulating material which is placed on the raft structure (11,16,17) and may optionally contain a reinforcing material (19) - a wire-shaped heating element with an electrically insulating cover (the heating cable 13), which is laid out on the raft structure during or after the laying of the base layer, - a covering layer of plastic material (14), in particular acrylic plastic, which is applied to the base layer in a liquid state for on-site curing, and contains pieces or particles (15) of a material with high thermal conductivity, in particular metal.