墙壁、天花板或地板覆盖物用的加热设备的制作方法

专利名称：墙壁、天花板或地板覆盖物用的加热设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及加热设备，并且本发明特别涉及地板加热设备的元件。
背景技术：
已知地板加热设备包括在地板覆盖物下方设置的加热装置，例如在 石板、瓷砖、镶木地板单元或层压板下方。该加热装置可包括电热片。
在上述现有技术中，在房屋以期望的方式得到加热前，生成的热量 必须首先穿过石板、瓷砖、镶木地板单元或层压板。 一方面，这种加热 装置的反应相对较慢。另一方面，相对较大量的热量被不期望地传送到 地板。

发明内容
本发明的目的在于提供一种加热元件，利用它可以取得良好的加热 效果。
为实现上述目标，地板元件包括加热装置，并被连接到其上。 与现有技术相比，为利用生成的热量以更快和更集中的方式加热房 屋，当从地板的表面观看，与现有技术相比， 一个实施例中的加热装置 未设置在覆盖物下方，即在石板、瓷砖、镶木地板元件或层压嵌板下 方，而是在覆盖物的内部，即在石板、瓷砖、镶木地板元件或层压嵌板 中，并且特别优选地在上三分之一中。
层压嵌板包括设置在承载层上的装饰层。该承载层通常包括通常由
镶木材料制成的板。这种板目前优选地包括MDF, HDF或紧密层压体， 以允许不应用胶水而在嵌板之间实现稳定连接。
如果本发明的优选实施例中的加热装置被设置在承载层和装饰纸之 间，热量可以以特别快速和有效的方式被提供给将加热的房屋。在这种 情况中，从加热装置取得的热量特别快速地到达将加热的房间。可以实
现高效率。
该加热装置优选地包括具有适合的低电导性的导线或丝。细丝或导 线能够设置在石板、瓷砖、镶木地板元件或层压嵌板内部。与采用金属 箔形式的加热装置相比，仅出现相对很小的由于地板、墙壁或天花板内 部不同膨胀和收縮引起的机械问题。
具有低电导性的导线或丝优选地具有例如0.5到0.01 mm的极小直 径。 一方面，这种导线或丝能够以充分机械坚固的方式生产。另一方 面，这种导线或丝足够细以无特别问题地设置在石板、瓷砖、镶木地板 元件或层压嵌板内部。
由于生产效率的原因，优选地，包括低电导性的导线或丝的网络或 网状结构被加入石板、瓷砖、镶木地板元件或层压嵌板。在包括石板、 瓷砖、镶木地板元件或层压嵌板的覆盖物的层状结构的情况中，这种网 络或网状结构(network respectively meshwork)特别地优选。如果加热装 置采用例如网状结构形式，它能够采用与深层类似的方式加工，这有利 于生产，尤其在层压板的情况下。
在层压板的情况中，如果适用，网络或网状结构与深层一起压制， 例如与承载板、树脂浸泡的反作用纸、树脂浸泡的装饰纸、树脂浸泡的 覆盖物以及树脂浸泡的牛皮纸一起压制。从而，不需要将加热装置与嵌 板连接在一起的另外的工作步骤。
其中采用网络或网状结构形式提供的加热元件的实施例在生产层压 板中特别优选。对于层压板，不同层利用树脂设置在支撑板上方。用于 制造层压板的树脂能够穿透网络或网状结构。这保证了表面的机械稳 定。该网状结构还可以提高层压板的表面的抗冲击性，并且如果网状结 构包括具有高张力强度的丝，例如玻璃纤维，则尤其是这样的。如果嵌 板形成地板覆盖物，这种提高的抗冲击性特别地有益。
为提供期望的加热性能，加热用的线或加热用的丝的电阻必须适合 地选择较小。作为电阻丝合金的基本材料，Cu, Ni和Fe特别地适合， 并且特别地对于如下成份，重量比例分别为-
Ni-Cr (65 % - 80 % Ni + 1.5 % Si;例如80-20)
Ni-Cr-Fe(35%-60%Ni + Si,Nb;例如60-15-24)
Ni匿Cr-Co陽Mo誦Ti 具有2 - 45 % Ni量的Cu-Ni 具有35 -95 %Ni量的Ni-Cr-Al 具有70-80 %Ni量的Ni-Cr-Si Fe-Cr-Al (-Mo)
上述预期合金尤其在50禾卩150 pOhm/cm3之间摄氏20°的温度具 有适合的电阻率。
Ni-Cr和Ni-Cr-Al特别优选。这些合金比得上含铁量高的合金，优 选地无磁性铁，这在覆盖物中通常是优选的。与Cu-Ni合金相比，Ni-Cr 合金优选地具有低密度和热膨胀性。特别地，由于可改进最终产品的稳 定性，因此，低热膨胀是优选的。与Cu-Ni合金相比，另一优点在于张 力强度和电阻更高，这在最终产品中也是优点。
为增加电阻以及热导性，对于优选的Ni-Cr合金，铬在合金中的重 量优选地至少10%，更优选地至少15%。
基本满足需要的己知合金通常相当易碎。由易碎合金生产导线是有 问题的。合金NiCr20AlSi已显示特别适合，并且对于如下重量比例特 别优选3.5 Al， 20 Cr， Fe 0.5并且剩余Ni。该合金还能够包括Si，例如 1%的Si。该合金提供了合适的电导性，并且另一方面，还机械地适合 通过拔丝生产具有小于0.05 mm的直径的导线。在如此操作中，Cr量 能够改变。例如，它的重量在合金中能够占15-25% 。
优选应用的NiCr合金包括重量百分比在百分之几的范围内的少量 Si，例如重量少于3%，并且更优选地重量少于0.5 %。在这种方式中， 特别地增加了合金的张力强度。
除了别的外，加入铝优选地提高了耐腐蚀性，并导致固溶体硬化。 因此，优选地，NiCr合金包括重量百分比为百分之几的铝，并且优选地 重量百分比为1-5%。
另一方面，为了减少制造成本，网络或网状结构包括能够产生期望 热量的导线或丝；在下文中指示为加热导线或加热丝；并且另一方面， 包括加热导线或加热丝与其混织的成本比较低的丝。成本比较低的丝例 如包括非电导体塑料材料，玻璃加强塑料或玻璃纤维。
优选地，加热导线或加热丝在网络或网状结构内部沿一个方向彼此 平行，并且成本比较低的丝实质与其垂直。这种布置适合无任何扭曲地 进一步加工网络。
为了加工类似材料网的用作加热设备的网络或网状结构，例如装饰
纸或反作用纸，网络材料必须被选择以便丝或导线不会摆动或扭曲。
为了实现这个目标，成本比较低的丝优选地包括玻璃纤维加强塑料或玻 璃纤维或具有类似张力强度的塑料材料。
在加工期间，为了进一步减小网络或网状结构的扭曲，成本比较低 的丝的直径优选地对应于加热导线或加热丝的直径。
如果生产层压板，上面的层被浸渍树脂，这实现层之间的连接。对 于膨胀属性，玻璃纤维特别适合集成入这种嵌板的表面。此外，在这种 情况中，该嵌板的表面尤其耐冲击。这种嵌板尤其适合作为地板的覆盖 物。
为了进一步减小制造成本，并且为了特别准确地调节得到所期望的 电阻，金属涂层丝被应用作为加热导线或加热丝。未被金属涂层的丝包 括例如塑料、玻璃纤维加强塑料或玻璃纤维。因为上述给定原因，对于 层压板，金属涂层的玻璃纤维特别优选。
在特别成本高效的实施例中，利用气相淀积实现金属涂层。虽然金 属涂层与丝之间的粘合不是特别好，但由于丝被嵌入最终产品中，并且 然后涂层通常不受到较高机械应力，因此，这通常并不关键。可选地， 通过阴极溅镀对丝进行金属涂层。在这种方式中，利用电场，使金属离 子沿丝方向加速，以便与丝高速碰撞。在这种情况中，与气相淀积的情 况相比，丝与其金属涂层之间的连接更坚固。这种加热导线或加热丝可 能受到更大的机械应力。
在特别优选的实施例中，用作加热元件的网络配置有比较良好的导 电部件或区域，其与加热导线或加热丝相垂直并与其电连接。这些比较 良好的电导体部件用于为加热导线或加热丝提供电力。因此，与加热导 线或加热丝的电阻相比，这些比较良好的导电部件的电阻较低。优选地 利用金属涂层提供比较良好的导电部件。
在本发明的优选实施例中，加热元件被设置在期望被组装作为地
板、墙壁或天花板的覆盖物的嵌板或板内部。利用经过加热元件从嵌板 或板下侧出来、并适合彼此电连接的电导体，不同嵌板或板的加热元件 彼此连接。这种覆盖物元件能够采用简单方式安装，不会使电接触点在 墙壁、天花板或地板的可视表面上可见。
不同覆盖件之间的电连接优选地通过插入连接件实现，以实现简单 安装。在这种情况中，优选地存在两种不同类型的插入连接件， 一方 面，其构造用于连接到正极，并且另一方面，用于连接到负极。不同插 入连接件彼此不兼容，以防止电极的不经意的互换。即使未经训练的人 士或自己操作的人也能够无任何问题地安装这种覆盖物。
该插入连接件优选地包括通向加热设备的板或嵌板下方的金属翼栅 或插座。对应的插头则能够从背侧插入对应的插座。在这种情况中，第 一电极的插座例如设有圆形直径，并且另一电极例如具有角直径。该插 头是对应的圆形或角。采用这种方式，阳极连接件能够容易地与阴极连 接件区分开。
在具有矩形表面的嵌板或板的情况中，当从表面观看时，从一块板 或嵌板到下一块的电源平行于纵向侧。因此，嵌板内部或墙壁内部的更 好或良导电部件平行于纵向侧。在这种情况中，同样的良导电部件被设 置邻近两个纵向侧。该加热导线或加热丝与两个良导电区电连接并与其 垂直，并且也平行于具有矩形表面的板或嵌板的小表面。电流则被提供 到电良导体部件并且再从那里传导离开。从安装的观点看，在具有矩形 表面的板或嵌板的情况中，这种布置特别优选。
为了方便安装，具有矩形表面的一块板或一块嵌板与下一块的电连 接优选地平行于纵向侧。因此，被设置在由板或嵌板组成的覆盖物下面 的对应电导体平行于嵌板或板的纵向侧。
在具有矩形表面的板或嵌板的情况中，用于上述电接触的插座或翼 栅优选地设置邻近纵向侧。优选地多个插座或翼栅沿纵向侧设置，其沿 该侧均匀地分布。因此，阳极的插座或翼栅被布置在一个纵向侧上，并 且用于负极的插座或翼栅被布置在另一侧。这种设置保证了能够以灵 活的方式处理嵌板或板之间的电连接。
然后，从覆盖物的边缘实现对这种覆盖物的供电，并且在优选实施
例中，从由具有矩形表面的板或嵌板的较小侧形成的边缘供电。
优选地，设置有适当接触装置的电导体平条电缆用于两块嵌板的电
连接。这种平条电缆能够无任何问题地被设置在覆盖物的下面。
该电加热装置优选地设置为邻近至少一张牛皮纸，即邻近具有典型
的100- 200 g/m2的纸重量的机械稳定纸。牛皮纸能够减小热引起的张
力，这接着提高了结构的稳定性。在层压嵌板的情况中，这种设置用来 减小热引起的张力的牛皮纸例如优选地设置在承载板和例如采用网络或 网状结构形状设置的加热设备之间。如果加热设备被设置在两张牛皮纸 之间，则这种热引发的张力甚至会得到更大地减小。如果加热设备由树脂包围，优选地选择在其弯曲或硬化条件中显现 低网络密度的树脂，以减小热引发张力。在本发明的意义上，酚醛树脂 是具有低网络密度的树脂。在本发明的意义上，氨基树脂是具有高网络 密度的树脂。在本发明的意义上，经调节的氨基树脂或树脂混合物能够 具有低网络密度。
特别地在层压板的情况中，加热设备由显现低网络密度的树脂固 定。例如装饰纸或盖层的层设置在顶部，它利用具有比较大的网络密度 的例如氨基树脂的树脂浸渍。在这种方式中， 一方面，促使热引发张力 减小，并且另一方面，表面实现了良好的耐磨损、耐冲击以及耐化学 性。
如果加热设备包括玻璃纤维的网络、网状结构或网，则它们特别优 选地由环氧树脂固定。在本发明的意义上，环氧树脂显现低网络密度。 在这种情况中，热张力的减小特别好，这样就不需要另外的牛皮纸以进 一步减小热引发张力。


图1显示了包括在网络、网状结构或网中彼此平行地设置的加热丝 1的加热设备。
图2显示了层压嵌板的典型设计的横断面。
图3显示了具有矩形底面的两块板，它们由舌状件和槽紧固装置 (未示出)彼此连接。
具体实施例方式
在下文中，将参照特定典型实施例更详细地描述本发明。
图1显示了包括在网络、网或网状结构中彼此平行地设置的加热丝
1的加热设备。非导电线2与加热丝1垂直，并与其交织。在这种方 式中，提供了容易加工并且能够集成入嵌板的两维布置。例如，高度传 导性部件3通过金属涂层制造，其与非导电线2平行，并与加热丝1 电连接。多条非导电线2总在电良导体部件3之间。
为了在制造层压板期间使用这种加热设备，电良导体部件3之间的 距离典型在1和40 cm之间。这些距离适用于具有15-50 cm短边的矩 形表面的嵌板。
图2显示了层压板的典型设计的横断面。板4提供了对嵌板的机 械稳定性。包括加热设备的层系统5被设置在该板上方。该加热设备优 选地如图1中所示构造。然而，它也可能采用金属片的形式。层系统5 能够包括设置在加热设备上方与/或下方的牛皮纸。该层系统5优选地包 括具有低网络密度的树脂，即酚醛树脂或环氧树脂。
层系统6被设置在层系统5上方，其包括具有较高网络密度的树 脂。典型地，这种树脂是氨基树脂。该层系统6通常首先包括具有设置 在其上的耐磨损颗粒(例如金刚砂)的装饰纸。此外，金刚砂通常例如 由透明覆盖物覆盖。
通常，具有反作用纸的层系统7设置在板4下方，反作用纸利用 树脂设置在板4上，例如利用相对廉价的尿素树脂。冲击声音隔离层8 能够设置在层系统7的下方。
根据图1，电导体翼栅(bush) 9从下方引到加热设备，并优选地 到达电良导体部件3。该翼栅9通常沿着和邻近具有矩形表面的嵌板的 纵向侧设置。与其平行，电导部件3运行在翼栅9上方。该翼栅9被 设置在这种电良导体部件3下方，并且实质具有相同的形状和相同的直 径。通向邻近电良导体部件3的翼栅优选地具有不同的形状与/或不同的 直径，以避免在电部件安装期间出错。
图3显示了具有矩形底面的两块嵌板，它们通过舌状件和槽紧固装
置(未示出)彼此连接。沿纵向侧，下面设置有具有圆形横断面的翼栅 9，和具有矩形横断面的其它翼栅10。所述翼栅9被电连接到传导部件
3并且翼栅10被电连接到另一传导部件3。具有横断面为矩形的突起 接触点的平条电缆11使属于不同嵌板的两个翼栅10彼此连接。在一 侧对应地具有横断面为圆形的突起接触点的条形电缆12将两个翼栅9 彼此电连接。
权利要求
1.一种加热装置连接到其上的覆盖物元件。
2. 根据权利要求1所述的元件，其中当从所述覆盖物的表面观 看时，所述加热装置被设置在元件的上三分之一中。
3. 根据权利要求1或2所述的元件，其中所述加热装置被设置 在承载板(4)和装饰层(6)之间。
4. 根据前述权利要求中任意一项所述的元件，其中所述加热装置 由具有低电导性的丝(1)形成。
5. 根据前述权利要求中任意一项所述的元件，其中.*所述加热装置 以网络、网状结构或网的形式提供。
6. 根据前一项权利要求所述的元件，其中所述网状结构由彼此平行的具有低电导性的丝(1)和与其垂直的非导电丝(2)形成。
7. 根据前述权利要求中任意一项所述的元件，其中所述加热装置 包括金属涂层丝。
8. 根据前述权利要求中任意一项所述的元件，其中所述加热装置包括可能部分被金属涂层的玻璃纤维(l, 2, 3)。
9. 根据前述权利要求中任意一项所述的元件，其中所述元件是层 压或镶木嵌板，其顶侧设置有包括木材的装饰纸或层，邻近加热装置。
10. 根据前述权利要求中任意一项所述的元件，其中所述加热装置与从所述元件的下侧引出的翼栅(9,10)连接。
11. 根据前述权利要求中任意一项所述的元件，其中提供了两种 不同的翼栅(9, 10)，它们通过直径与/或形状彼此区分并且与所述元件内 部的加热装置的不同导电部件(3)电连接。
12. 根据前述权利要求中任意一项所述的元件，具有矩形表面，其在小侧面处并优选地通过在一侧具有突出接触点的平条导体(ll， 12)与第二元件电和机械连接。
13. 根据前述权利要求中任意一项所述的元件，具有承载板上方 的多层系统(5， 6)，其中与浸渍具有所述加热装置的下层系统的树脂 相比，所述最顶层系统(6)被具有大网络密度的树脂浸渍。
14. 根据前述权利要求中任意一项所述的元件，其中所述覆盖物 是地板覆盖物。
15. 根据前述权利要求中任意一项所述的元件，其中所述加热装置包括镍铬合金(NiCr)，其优选地包括一定量的铝(Al)与/或硅 (Si)。
16. —种基于前述权利要求中任意一项所述的元件的加热装置，其中所述加热装置是网络、网状结构或网，包括具有低电导性且彼此 平行的丝(1)和与丝(1)垂直的非导电丝(2)，以及与非导电丝平行的电良导体部件(3)。
全文摘要
本发明涉及加热设备，并且本发明特别涉及地板加热设备的元件。已知地板加热设备包括设置在地板覆盖层下的加热装置，例如在石板、瓷砖、镶木地板单元或层压板下方。所述加热装置能够由设置接近覆盖物的表面的电可加热膜制成，以直接对房屋加热。
文档编号F24D13/02GK101103652SQ200580046938
公开日2008年1月9日 申请日期2005年2月8日 优先权日2005年1月19日
发明者哥哈德·克瑞姆, 戴尔特·多瑞恩, 戴维·马谢, 海因茨·索恩 申请人:克劳诺斯潘技术有限公司