專利名稱：防止低溫灼傷的電氣地板加熱系統(tǒng)、電氣地板加熱板、地板加熱地板材料、以及電氣地板 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括電氣地板加熱板和布置于其上的地板材料的電氣地板加熱系統(tǒng)；用于安裝所述系統(tǒng)的電氣地板加熱板和地板材料；以及電氣地板加熱裝置。本發(fā)明具體涉及防止低溫灼傷的電氣地板加熱系統(tǒng)，使用所述系統(tǒng)可在不會(huì)遭受由于接觸地板表面而導(dǎo)致低溫灼傷的情況下舒適地享受地板加熱；電氣地板加熱板；用于地板加熱的地板材料；以及電氣地板加熱裝置。
背景技術(shù)：
通常，傳統(tǒng)電氣地板加熱系統(tǒng)包括加熱裝置，即，加熱元件和布置于其上的地板材料。加熱系統(tǒng)根據(jù)加熱模式分類成電氣類型的和熱水類型的。例如，使用加熱電纜(諸如鎳鉻絲)形式或用碳基纖維和碳黑制成的平面加熱元件形式的加熱元件的地板加熱系統(tǒng)是通稱為所述電氣類型的，而使用其中熱水通過(guò)其循環(huán)的熱水管的那些地板加熱系統(tǒng)是通稱為所述熱水類型的。為了消除地板加熱過(guò)程中在地板表面上熱分布的不均勻性，通常將具有大導(dǎo)熱性的金屬(諸如鋁箔、鋁板、或鐵板)布置在加熱元件和地板材料之間。更具體地，已經(jīng)使用這樣一種方法，其中通過(guò)水平地?cái)U(kuò)散從加熱元件中產(chǎn)生的熱量而使得地板表面溫度分布均勻。與熱水類型的地板加熱系統(tǒng)相比較，電氣類型的地板加熱系統(tǒng)具有易于安裝的優(yōu)點(diǎn)。
另一方面，為了防止地板加熱地板材料由于濕氣而翹曲，并且促進(jìn)熱傳導(dǎo)性，日本專利未審定公開號(hào)No.7-292943提出了一種由附在其兩個(gè)表面都用鋁板覆蓋的膠合板上的天然木料構(gòu)成的地板材料。
為了將房間保持在舒適的溫度下，必須根據(jù)房間的熱負(fù)荷控制來(lái)自于地板加熱器的熱輻射量。通常，使用室溫傳感器、地板溫度傳感器或其組合來(lái)控制房間溫度。在房間的熱負(fù)荷較小的情況下，即使地板加熱器的每單位面積的熱輻射量較小，也可將房間保持在一個(gè)舒適的溫度下。因此，地板表面和房間空間之間的溫差較小。因此，甚至在人體的一部分與地板加熱器的某一部分長(zhǎng)時(shí)間接觸的情況下，由于熱傳導(dǎo)，他或她也會(huì)覺得舒適。
然而，即使房間的熱負(fù)荷增加了，為了將房間保持在舒適的溫度下，就要求地板加熱器每單位面積上的熱輻射量大，因此伴隨地板表面溫度的增加。在地板加熱器每單位面積上的熱輻射量大的情況下，當(dāng)人體的一部分與地板加熱器的某一部分長(zhǎng)時(shí)間接觸時(shí)，無(wú)論設(shè)在地板加熱器的加熱元件表面上的熱擴(kuò)散材料是否存在，由于沿水平方向的地板材料(木料)上的低熱傳導(dǎo)性導(dǎo)致了未經(jīng)擴(kuò)散的熱量，即，不通氣熱量的產(chǎn)生。因此，與人體相接觸的地板材料的地板表面部分的溫度變得高于非接觸表面部分的溫度并且將導(dǎo)致人體表面上的低溫灼傷。已經(jīng)提出了將用于抑制地板加熱器的每單位面積的熱輻射量超過(guò)一定水平的方法用作避免上述問(wèn)題的方法。然而，當(dāng)房間的熱負(fù)荷較大時(shí)，由于地板加熱器的有限熱輻射量致使房間溫度不會(huì)充分地增加，因此需要額外的輔助加熱裝置以便于將房間保持在舒適的溫度下。在這樣一種情況下，不僅增加了加熱設(shè)備費(fèi)用，而且還難于實(shí)現(xiàn)地板加熱所特有的舒適的加熱環(huán)境，所述舒適的加熱環(huán)境諸如使得房間中的人員的上半身有涼爽感覺而其下半身有暖和的感覺并且提供了沒有不均勻熱分布的溫暖空間。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)改變?cè)O(shè)置在地板加熱板和地板材料之間的鋁板的厚度而改變電氣地板加熱器上接觸人體的地板部分的溫度(在下文中稱之為“接觸溫度”)，并且已提出了一種通過(guò)增加鋁板的厚度而降低接觸溫度的方法(Otake、Fukai以及Nagamura的“有關(guān)于由于與地板相接觸而導(dǎo)致溫度增加的地板加熱系統(tǒng)的安全性評(píng)價(jià)-對(duì)于使用熱均衡板降低由于與地板相接觸所增加溫度的效果的檢查”(初步報(bào)告1999年日本專題建筑協(xié)會(huì)、學(xué)術(shù)講座摘要D-環(huán)境工程學(xué)，925至926頁(yè)))。然而，由于鋁板沒有預(yù)先與地板材料相結(jié)合，因此該方法需要一定時(shí)間以安裝地板加熱系統(tǒng)，并且考慮到地板加熱器的動(dòng)力或熱水溫度，該方法還需要專用技術(shù)知識(shí)以確定鋁板的厚度。
本發(fā)明的目的是提供一種電氣地板加熱系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可在不會(huì)造成低溫灼傷以及不使用任何輔助加熱裝置的情況下實(shí)現(xiàn)舒適的加熱環(huán)境。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于地板加熱的電氣地板加熱板和地板材料，所述地板加熱板和地板材料可使得前述電氣加熱系統(tǒng)的安裝容易而有效，以及提供一種電氣地板加熱裝置。
通常，據(jù)說(shuō)如果將其溫度保持在42℃或以下的話，在人體組織中不會(huì)出現(xiàn)不可逆變化，例如Yamada和Tanazawa等人的“人體科學(xué)和熱流”中所述的。(1998年10月30日由Ohmsha有限公司公開的Techno-Life Sensho)。從這一點(diǎn)來(lái)看，本發(fā)明的發(fā)明人繼續(xù)進(jìn)行用于防止由于上述不通氣熱量而導(dǎo)致低溫灼熱的方法方面的研究。因此，他們發(fā)現(xiàn)，為了防止低溫灼熱并且實(shí)現(xiàn)更舒適的加熱環(huán)境，甚至在房間的熱負(fù)荷較大的情況下，也必須將與地板加熱器的地板表面相接觸的人體的一部分的溫度抑制到42℃或以下，因此需要來(lái)自于地板加熱器的每單位面積的較大熱輻射量。他們還發(fā)現(xiàn)，改變較大程度地影響地板加熱器的熱傳導(dǎo)性的地板材料的結(jié)構(gòu)、特別是根據(jù)來(lái)自于加熱裝置的每單位面積的熱輻射量調(diào)節(jié)熱擴(kuò)散材料的厚度(t)和從那里到地板表面的距離(d)，即，上部材料的厚度是有效的；通過(guò)使用專用關(guān)系式(I)調(diào)節(jié)每個(gè)上部材料和熱擴(kuò)散材料的厚度，根據(jù)來(lái)自于任何加熱裝置的熱輻射量(加熱裝置的表面溫度)可容易有效地設(shè)計(jì)地板材料，所述關(guān)系式(I)通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法從來(lái)自于加熱裝置的熱輻射量與(d)和(t)之間的關(guān)系中計(jì)算得來(lái)的數(shù)據(jù)代入所獲得的；因此可產(chǎn)生預(yù)期的地板加熱系統(tǒng)。
此外，本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，在安裝上述電氣地板加熱系統(tǒng)時(shí)，使用具有根據(jù)上述關(guān)系式(I)所獲得的專用結(jié)構(gòu)的地板材料與專用最大功率的電氣地板加熱板的組合能夠容易地安裝電氣地板加熱系統(tǒng)，所述電氣地板加熱系統(tǒng)可在不會(huì)造成低溫灼傷的情況下實(shí)現(xiàn)舒適的加熱環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明，提供了一種能夠防止低溫灼傷的電氣地板加熱系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電氣地板加熱板和布置于其上的地板材料；其中地板材料是通過(guò)整體層壓其厚度(d)為0.01到12mm并形成地板表面的上部材料、具有厚度(t)為30到1,000μm并以與地板表面水平的方式布置于上部材料下面的熱量擴(kuò)散材料、以及其下表面接觸所述板的下部材料而構(gòu)成的；其中，當(dāng)所述板是從其最大功率的最小值(p1)為65W/m2并且其最大功率的最大值(p2)為下述(1)到(12)中任意一個(gè)的那些中選擇出來(lái)的話，上部材料厚度(d)和熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)被設(shè)定得滿足關(guān)系式(I)t≥a×d2+b (I)將通過(guò)最大功率的最大值(p2)預(yù)定的系數(shù)a和b代入到關(guān)系式(I)中，以使得地板材料被如此構(gòu)成，即，在地板表面被人體阻滯并且被選定的板加熱的情況下，人體的接觸表面溫度被保持在42℃或以下(1)當(dāng)p2為140W/m2、a為2.1并且b為50；(2)當(dāng)p2為150W/m2、a為2.9并且b為71；(3)當(dāng)p2為160W/m2、a為4.5并且b為113；(4)當(dāng)p2為170W/m2、a為7.6并且b為163；(5)當(dāng)p2為180W/m2、a為17.9并且b為228；(6)當(dāng)p2為230W/m2、a為69.4并且b為553；(7)當(dāng)p2為240W/m2、a為79.7并且b為618；(8)當(dāng)p2為250W/m2、a為90.0并且b為683；(9)當(dāng)p2為260W/m2、a為100.3并且b為748；(10)當(dāng)p2為270W/m2、a為110.6并且b為813；(11)當(dāng)p2為280W/m2、a為120.9并且b為878；以及(12)當(dāng)p2為290W/m2、a為131.2并且b為943。
在本說(shuō)明書中，定義“最大功率的最小值(下限值)(p1)”表示根據(jù)將要安裝加熱系統(tǒng)的房間的單位面積熱負(fù)荷而保持舒適的房間溫度所需的最小熱輻射量(W/m2)。最大功率的最小值(p1)是從[(根據(jù)建筑物類型(諸如木屋或鋼筋混凝土公寓)預(yù)定的每單位面積最大熱負(fù)荷)/0.7(最大安裝面積比)]中得來(lái)的并且每個(gè)板為65W/m2，通常最好為90W/m2。定義“最大功率的最大值(上限值)(p2)”表示每個(gè)板的最大熱輻射量(W/m2)。
此外，在本說(shuō)明書中，定義“人體表面溫度”表示人體皮膚表面溫度，即，人員從與其身體相接觸并由其身體阻滯的地板表面處通過(guò)其衣服感覺到的其皮膚上的熱量溫度。人體皮膚表面溫度依人體的健康狀態(tài)、接觸地板的人體部分、接觸壓力或接觸時(shí)間而不同。因此，在本說(shuō)明書中，人體表面溫度由使用設(shè)備(地板接觸溫度估計(jì)設(shè)備“估計(jì)地板接觸溫度計(jì)，即，EFCT計(jì)”)所測(cè)得的溫度限定，所述設(shè)備可執(zhí)行這樣一種測(cè)量，其結(jié)果接近于實(shí)際測(cè)量人體皮膚表面溫度與地板之間的接觸溫度所獲得的結(jié)果。在日本專利未審定公開號(hào)No.2001-272284“用于地板加熱的評(píng)價(jià)設(shè)備”中描述了該地板接觸溫度估計(jì)設(shè)備(見圖3)。
依照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于電氣地板加熱的板，所述板通過(guò)以可折疊的方式將預(yù)定數(shù)量的電氣加熱板相互連接而構(gòu)成，其中所述板被設(shè)計(jì)得可覆蓋所述板將安裝于其中的房間的60％到70％；板的最大功率的最小值(p1)為65W/m2并且其最大功率的最大值(p2)根據(jù)其中組合的地板材料被限定；地板材料是通過(guò)整體層壓厚度(d)為0.01到12mm并形成地板表面的上部材料、厚度(t)為30到1,000μm并以與地板表面水平的方式布置于上部材料下面的熱量擴(kuò)散材料、以及布置在熱量擴(kuò)散材料下面的下部材料而構(gòu)成的；并且當(dāng)上部材料厚度(d)和熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)滿足以下(1)到(12)中任何一個(gè)關(guān)系式時(shí)，最大功率的最大值(p2)是如下確定的(1)當(dāng)滿足t≥2.1×d2+50時(shí)，p2為140W/m2；(2)當(dāng)滿足t≥2.9×d2+71時(shí)，p2為150W/m2；
(3)當(dāng)滿足t≥4.5×d2+113時(shí)，p2為160W/m2；(4)當(dāng)滿足t≥7.6×d2+163時(shí)，p2為170W/m2；(5)當(dāng)滿足t≥17.9×d2+228時(shí)，p2為180W/m2；(6)當(dāng)滿足t≥69.4×d2+553時(shí)，p2為230W/m2；(7)當(dāng)滿足t≥79.7×d2+618時(shí)，p2為240W/m2；(8)當(dāng)滿足t≥90.0×d2+683時(shí)，p2為250W/m2；(9)當(dāng)滿足t≥100.3×d2+748時(shí)，p2為260W/m2；(10)當(dāng)滿足t≥110.6×d2+813時(shí)，p2為270W/m2；(11)當(dāng)滿足t≥120.9×d2+878時(shí)，p2為280W/m2；以及(12)當(dāng)滿足t≥131.2×d2+943時(shí)，p2為290W/m2。
依照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種防止低溫灼傷地板加熱材料，其中地板材料是通過(guò)整體層壓厚度(d)為0.01到12mm并形成地板表面的上部材料、厚度(t)為30到1,000μm并以與地板表面水平的方式布置于上部材料下面的熱量擴(kuò)散材料、以及布置在熱量擴(kuò)散材料下面的下部材料而構(gòu)成的；地板材料是由其最大功率的最小值(p1)為65W/m2并且其最大功率的最大值(p2)為以下(1)到(12)中任意一個(gè)的板整體構(gòu)成的；并且上部材料的厚度(d)和熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)被確定得滿足與最大功率的最大值(p2)相對(duì)應(yīng)的以下關(guān)系(1)到(12)中任意一個(gè)(1)當(dāng)p2為140W/m2時(shí)，t≥2.1×d2+50；(2)當(dāng)p2為150W/m2時(shí)，t≥2.9×d2+71；(3)當(dāng)p2為160W/m2時(shí)，t≥4.5×d2+113；(4)當(dāng)p2為170W/m2時(shí)，t≥7.6×d2+163；(5)當(dāng)p2為180W/m2時(shí)，t≥17.9×d2+228；(6)當(dāng)p2為230W/m2時(shí)，t≥69.4×d2+553；(7)當(dāng)p2為240W/m2時(shí)，t≥79.7×d2+618；(8)當(dāng)p2為250W/m2時(shí)，t≥90.0×d2+683；(9)當(dāng)p2為260W/m2時(shí)，t≥100.3×d2+748；(10)當(dāng)p2為270W/m2時(shí)，t≥110.6×d2+813；
(11)當(dāng)p2為280W/m2時(shí)，t≥120.9×d2+878；以及(12)當(dāng)p2為290W/m2時(shí)，t≥131.2×d2+943。
依照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種電氣地板加熱裝置，所述裝置是通過(guò)以可折疊的方式將預(yù)定數(shù)量的電氣加熱板相互連接而構(gòu)成的電氣地板加熱板與地板材料的組合，其中板的最大功率的最小值(p1)為65W/m2并且其最大功率的最大值(p2)根據(jù)其中組合的地板材料被限定；地板材料是通過(guò)整體層壓其厚度(d)為0.01到12mm并形成地板表面的上部材料、厚度(t)為30到1,000μm并以與地板表面水平的方式布置于上部材料下面的熱量擴(kuò)散材料、以及布置在熱量擴(kuò)散材料下面的下部材料而構(gòu)成的；并且當(dāng)上部材料厚度(d)和熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)滿足以下(1)到(12)中任何一個(gè)關(guān)系式時(shí)，最大功率的最大值(p2)是如下確定的(1)當(dāng)滿足t≥2.1×d2+50時(shí)，p2為140W/m2；(2)當(dāng)滿足t≥2.9×d2+71時(shí)，p2為150W/m2；(3)當(dāng)滿足t≥4.5×d2+113時(shí)，p2為160W/m2；(4)當(dāng)滿足t≥7.6×d2+163時(shí)，p2為170W/m2；(5)當(dāng)滿足t≥17.9×d2+228時(shí)，p2為180W/m2；(6)當(dāng)滿足t≥69.4×d2+553時(shí)，p2為230W/m2；(7)當(dāng)滿足t≥79.7×d2+618時(shí)，p2為240W/m2；(8)當(dāng)滿足t≥90.0×d2+683時(shí)，p2為250W/m2；(9)當(dāng)滿足t≥100.3×d2+748時(shí)，p2為260W/m2；(10)當(dāng)滿足t≥110.6×d2+813時(shí)，p2為270W/m2；(11)當(dāng)滿足t≥120.9×d2+878時(shí)，p2為280W/m2；以及(12)當(dāng)滿足t≥131.2×d2+943時(shí)，p2為290W/m2。
下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
圖1示意性地示出了防止低溫灼傷的電氣地板加熱系統(tǒng)(在下文中可簡(jiǎn)稱為“地板加熱系統(tǒng)”或“系統(tǒng)”)的結(jié)構(gòu)。
如圖1中所示，電氣地板加熱系統(tǒng)1包括電氣地板加熱板(板加熱器)10和布置于其上的地板材料20。地板材料20包括形成地板表面的上部材料21、以與地板表面24水平的方式布置于上部材料下面的熱量擴(kuò)散材料22、以及被布置得使其下表面與所述板相接觸的下部材料23。這些材料被整體層壓。也就是說(shuō)，地板材料具有將熱量擴(kuò)散材料夾在上部和下部材料層之間的三層結(jié)構(gòu)。
上部材料21最好由木質(zhì)材料構(gòu)成并且可為純木質(zhì)材料、膠合板、MDF(中密度纖維)板、或HDF(高密度纖維)板。除這些材料之外，也可使用諸如氯乙烯板、直接吸附類型的隔音裝飾膠合板、地毯、塌塌米墊子、瓷磚、以及大理石板等裝飾材料。上部材料21的厚度(d)為0.01到12mm，最好為0.3到10mm，更好的是0.4到10mm。
熱量擴(kuò)散材料22最好是其導(dǎo)熱性高于木質(zhì)材料的材料，可為諸如鋁、銅和鎂等金屬材料?；蛘咧T如碳化纖維和石墨等非金屬材料也可用作具有高導(dǎo)熱性的材料。熱量擴(kuò)散材料的導(dǎo)熱性最好在100到500W/mK的范圍內(nèi)。在本發(fā)明中，最好使用鋁。熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)為30到1,000μm，最好為100到500μm。
下部材料23最好用與上部材料相似的木質(zhì)材料制成。在考慮地板材料的總厚度的基礎(chǔ)上確定下部材料的厚度，但是其厚度通常為0.1到39.96mm，最好為3到15mm。
通常使用粘合劑層壓并整體構(gòu)成上述上部材料、熱量擴(kuò)散材料和下部材料。所述粘合劑的示例為尿素樹脂、尿素/三聚氰胺樹脂、苯酚樹脂、以及含水乙烯基聚氨酯樹脂。當(dāng)用木質(zhì)材料構(gòu)成上部和下部材料時(shí)，可通過(guò)熱壓將這些材料與熱量擴(kuò)散材料相互粘接。在本發(fā)明中，地板材料的總厚度最好為2到40mm，更好的是為4到15mm。
對(duì)于本發(fā)明的系統(tǒng)中所使用的電氣地板加熱板沒有具體限制，因此所述電氣地板加熱板可為所使用的任何傳統(tǒng)的一種。所述傳統(tǒng)加熱板的示例為根據(jù)加熱元件的類型所選擇的那些，諸如板、墊子、片、電纜、面板、管子、其他加熱裝置以及具有安置于地板下面的炕(ondol)結(jié)構(gòu)的熱量產(chǎn)生裝置。本發(fā)明中所使用的地板加熱板可為這些傳統(tǒng)類型中的任意一種，但是最好為日本專利未審定公開號(hào)No.2000-081221中所披露的由以可折疊的方式相互連接的多個(gè)電氣加熱板構(gòu)成的電氣地板加熱板(在下文中可稱之為“板”)。這種類型板的使用可使得所述系統(tǒng)的安裝更為容易。稍后將詳細(xì)地描述這種板。
由多個(gè)電氣加熱板構(gòu)成的上述板被如此設(shè)計(jì)，即，使其可覆蓋將所述板安裝至其中的房間的50％到70％，最好覆蓋60％到70％。因此，可準(zhǔn)備好將所述板安裝于其中的房間的地板面積所需的電氣加熱板的數(shù)量，從而易于房間的地板面積的安裝。
接下來(lái)，將描述通過(guò)選擇適合于將要使用的任何熱輻射量(加熱器的最大功率)的板的地板材料而生產(chǎn)電氣地板加熱系統(tǒng)的方法。
首先，上部材料厚度(d)mm和熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)μm之間的關(guān)系由以下關(guān)系式表示t≥a×d2+b(I)其中系數(shù)a和b是本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法根據(jù)各個(gè)板的最大功率(p2W/m2)而確定的，因此是根據(jù)每個(gè)最大功率預(yù)定的。在本發(fā)明中，如下表1中所示，由(1)到(12)中所限定的以下最大功率預(yù)定系數(shù)a和b。
表1

上述關(guān)系式(I)表示熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)和上部材料厚度(d)是二次不等式關(guān)系。
例如，在隨意選擇的板的最大功率為126W/m2的情況下，使用其最大功率為140W/m2的板的系數(shù)a和b給出上述關(guān)系式(I)，即，a＝2.1，b＝50，如下表示t≥2.1×d2+50。
如從表1中看出的，由于當(dāng)板的最大功率增加時(shí)系數(shù)a和b增加，因此從關(guān)系式(I)中得出的t的范圍是狹窄的。圖2示出了這些關(guān)系。圖2是最大功率分別為(1)140W/m2、(2)150W/m2、(4)170W/m2以及(6)230W/m2的每個(gè)板的圖表，每個(gè)圖表都將熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)標(biāo)為縱座標(biāo)而將上部材料厚度(d)標(biāo)為橫座標(biāo)。例如，如從圖2中看出的，在使用最大功率為140W/m2的板的情況下，在選擇熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)和上部材料厚度(d)方面的自由度被最大地增加(圖2(a)中由曲線(1)圍繞的深色部分)。隨著最大功率的增加二次曲線從圖2(b)變?yōu)閳D2(d)。當(dāng)板的最大功率為230W/m2時(shí)(圖2(d)中由曲線(6)圍繞的深色部分)，其自由度減小了，因此t的范圍將變窄。
當(dāng)?shù)匕宀牧鲜菑纳鲜鲫P(guān)系式(I)中設(shè)計(jì)出來(lái)并且上部材料厚度(d)減小時(shí)，即，從熱量擴(kuò)散材料的表面到地板表面的距離縮短時(shí)，熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)可被減小。反之，當(dāng)上部材料厚度(d)增加時(shí)，即，從熱量擴(kuò)散材料的表面到地板表面的距離延長(zhǎng)時(shí)，熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)可被增加。當(dāng)將接近于任何板的最大功率的最大功率(1)到(12)的系數(shù)a和b代入到關(guān)系式(I)中時(shí)，該關(guān)系可適用于任何板的功率。
因此，通過(guò)將上部材料厚度(d)和熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)設(shè)定在厚度(d)和(t)的上述預(yù)定范圍內(nèi)可有效并容易地設(shè)計(jì)出不會(huì)造成低溫灼傷的適合的地板材料，從而獲得能夠?qū)崿F(xiàn)舒適加熱環(huán)境的地板加熱系統(tǒng)。
本發(fā)明的電氣地板加熱系統(tǒng)可提供這樣一種板，所述板不會(huì)造成低溫灼傷并且可提供舒適的地板加熱空間，適合于具有預(yù)定結(jié)構(gòu)的地板材料，即選定的地板。本發(fā)明還可容易地提供適用于具有任意最大功率的電氣地板加熱板(選定的板)的地板材料。例如，當(dāng)為系統(tǒng)將被安裝于其中的房間如此設(shè)計(jì)一種地板材料，即，使得上部材料厚度(d)和熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)滿足以下關(guān)系(1)t≥2.1×d2+50時(shí)，通過(guò)將該地板材料與最大功率(p2)為140W/m2的板相組合可容易地安裝本發(fā)明的系統(tǒng)。另一方面，例如，當(dāng)使用最大功率(p2)為140W/m2的板設(shè)計(jì)加熱器時(shí)，它與滿足(1)t≥2.1×d2+50的關(guān)系的地板材料相組合，從而容易地安裝本發(fā)明的系統(tǒng)。同樣地，當(dāng)如此設(shè)計(jì)一種地板材料，即，使得上部材料厚度(d)和熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)滿足上述關(guān)系式(2)到(12)中的一個(gè)或當(dāng)根據(jù)(2)到(12)中限定的最大功率中的任意一個(gè)設(shè)計(jì)板時(shí)，地板材料或板與相應(yīng)的板或地板材料相組合，從而容易地安裝本發(fā)明的系統(tǒng)。
接下來(lái)，將進(jìn)一步描述本發(fā)明中所使用的電氣地板加熱板。
電氣地板加熱板包括以可折疊的方式相互連接的多個(gè)電氣加熱板。
首先，將描述電氣加熱板。
文中所使用的電氣加熱板是指構(gòu)成面板的熱量產(chǎn)生裝置的單元。電氣加熱板在供有電流的情況下產(chǎn)生熱量并且裝有保險(xiǎn)裝置，所述保險(xiǎn)裝置用于在使用過(guò)程中提供熱阻并且防止其自身溫度和周圍溫度過(guò)度增加。圖4示出了本發(fā)明中所使用的電氣加熱板41的優(yōu)選實(shí)施例。圖4(1)是豎直截面圖，圖4(2)是沿圖4(1)中的A-A′線所截的橫截面平面圖。
電氣加熱板41包括具有一定強(qiáng)度的框架元件42；布置在框架元件內(nèi)部具有良好保溫性能的重量輕的絕熱材料43；固定在上表面上的平坦加熱元件44；以及固定在下表面上的加強(qiáng)板45。如果需要的話，熱量平衡材料46可被固定在平坦加熱元件44的上表面或下表面上?？赏ㄟ^(guò)粘接、釘牢、裝配、或使用雙面膠帶粘貼來(lái)固定平坦加熱元件、加強(qiáng)板、以及熱量平衡材料。通過(guò)只在其外圍設(shè)置框架的方式使得整個(gè)板的重量減小了、強(qiáng)度增強(qiáng)了，并且可防止由于其自身重量而導(dǎo)致的變形(諸如彎曲)。甚至在面板是用多個(gè)加熱板構(gòu)成的情況下，面板的處理性能提高了，并且在安裝時(shí)易于展開。在圖4中所示的實(shí)施例中，盡管加熱板的所有四個(gè)側(cè)邊都被框架圍繞，但是如果需要更大強(qiáng)度的話，可在其中提供輔助的縱向和/或橫向框架。
框架42可只用增強(qiáng)材料(諸如木質(zhì)材料)構(gòu)成。然而，如圖4(1)中所示，所述框架最好具有由增強(qiáng)材料48和抗振隔音材料47構(gòu)成的層壓結(jié)構(gòu)。在該示例中，框架42可具有其中增強(qiáng)材料48和抗振隔音材料47的位置是相反的這樣一種層壓結(jié)構(gòu)或三層或多層結(jié)構(gòu)。用于增強(qiáng)材料48的材料的具體示例為木材、膠合板以及輕塑料?？拐窀粢舨牧?7是用這樣一種材料制成的，所述材料能夠提供振蕩阻尼效果并且具有能夠承受從頂部施加的載荷的排斥力。所述材料的具體示例為包含作為基材的氯丁二烯的橡膠板材料；改性瀝青基板材；壓縮的聚氨酯泡沫材料；聚乙烯泡沫材料；以及通過(guò)將這些材料中的任意一種與填充料和添加劑相混合以增強(qiáng)振蕩阻尼效果所獲得的材料。
如圖4(1)中所示的，平坦加熱元件44被布置在以層壓結(jié)構(gòu)構(gòu)成的框架42的上表面上；加強(qiáng)板45被布置在框架42的下表面上；以及絕熱材料43、配線、以及保險(xiǎn)裝置被布置在框架42內(nèi)部。因此，平坦加熱元件被固定在框架和絕熱材料的上表面上，并且加強(qiáng)板被固定在框架和絕熱材料的下表面上，從而增強(qiáng)電氣加熱板的總體強(qiáng)度?？扇绱瞬贾闷教辜訜嵩?4，即，使得其絕緣部分位于框架上。因此，可確保能夠用于粘接、釘牢、裝配或螺紋連接的空間。所述空間可通過(guò)層壓上述增強(qiáng)材料和抗振隔音材料而構(gòu)成，從而抑制噪音從電氣加熱板的地板材料傳播到布置于電氣加熱板下面的底層地板材料處，因此獲得具有良好靜音性能的地板加熱結(jié)構(gòu)。
絕熱材料43最好是具有良好保溫效果和平坦加熱元件通常使用的溫度下的熱阻的重量輕的材料，以便于抑制平坦加熱元件從后側(cè)釋放熱量并且有效地向上部地板材料傳導(dǎo)熱量。例如，諸如泡沫聚氨酯、泡沫聚乙烯以及泡沫聚丙烯等多孔樹脂；諸如硬木纖維板和輕質(zhì)木纖維板的木質(zhì)纖維型體；以及用諸如聚酯纖維和聚醚醚酮纖維等合成纖維制成的氈毯都用作絕熱材料43。
平坦加熱元件44被固定在電氣加熱板的上表面上。對(duì)于平坦加熱元件沒有具體限制。然而，考慮到耐用性以及遠(yuǎn)紅外輻射功效，包含作為熱電阻器的碳化纖維的平坦加熱元件是最適用的。此外，平坦加熱元件最好是薄型元件，其厚度最好為2mm或更小，更好的是0.8mm或更小，以便于獲得節(jié)省空間的薄板。本發(fā)明中可使用的平坦加熱元件的優(yōu)選示例是日本專利未審定公開號(hào)No.8-207191和No.2000-133422中所披露的那些。稍后將描述本發(fā)明中最適用的加熱元件。
加強(qiáng)板45被固定在絕熱材料和框架的下表面上，從而增強(qiáng)電氣加熱板的強(qiáng)度并保護(hù)其中的內(nèi)電路。用作加強(qiáng)板的材料例如為用聚丙烯、聚乙烯或聚酯制成的通稱為WARIFU板(商標(biāo)名)的不織布；所述WARIFU板與紙的層壓制件；瀝青基或塑料基的各種防水層；諸如酚醛塑料的塑料模制板；以及諸如錫、鋁以及不銹鋼的金屬板。可同時(shí)使用這些材料中的兩種或多種。
熱量平衡材料46使得從平坦加熱元件產(chǎn)生的熱量均衡并將所述熱量傳導(dǎo)到地板材料。熱量平衡材料的示例為金屬箔和金屬板，尤其是鋁或銅的箔和板。
圖5示意性地示出了適合于通過(guò)以可折疊的方式連接多個(gè)電氣加熱板制備面板的電氣加熱板的優(yōu)選實(shí)施例。
如圖5中所示的，電氣加熱板41的框架42具有孔53，其中連接帶52從每個(gè)孔53中穿過(guò)?？?3的數(shù)量多于一個(gè)，最好是與相鄰板相接觸的框架的每個(gè)側(cè)邊上有兩個(gè)孔53，以便于當(dāng)展開折疊板時(shí)防止多個(gè)折疊板翹曲并且使得包裝時(shí)的折疊操作和安裝時(shí)的展開操作更容易。由于可調(diào)節(jié)連接帶的長(zhǎng)度，因此當(dāng)相互連接時(shí)可調(diào)節(jié)相鄰電氣加熱板之間的間隔。因此，連接帶可與各種厚度的電氣加熱板相對(duì)應(yīng)。連接帶可為環(huán)狀塑料、繩或絲線。考慮到強(qiáng)度、可處理性、安裝后的切割容易性以及成本等因素，最優(yōu)選的是用于系結(jié)電線的塑料制成的工具，即，所謂的“絕緣鎖”。
每個(gè)電氣加熱板41在板一側(cè)上的外圓周附近在其內(nèi)部都具有作為用于容納電線49(包括接地線)的外殼50的空間，以使得可在多個(gè)板之間建立具有獨(dú)立共用電力線的配線，即，所謂的交叉線。沿板的一側(cè)以從一端延伸到其另一端的通達(dá)空間的形式提供外殼50，以使得各個(gè)電氣加熱板依次地與獨(dú)立電力線相連接。在它們的連接部分(縱向側(cè))相互接觸的情況下將多個(gè)電氣加熱板平行布置，并且電力線的交叉配線被設(shè)在各個(gè)加熱板之間，電力線的剩余長(zhǎng)度(當(dāng)加熱板被折疊時(shí)必需的部分)可被容納在外殼50中。圖6示意性地示出了當(dāng)相鄰電氣加熱板被布置得相互接觸時(shí)電力線被容納在外殼中的狀態(tài)。如圖6(a)中所示，當(dāng)電氣加熱板被展開時(shí)，長(zhǎng)度大約為30mm的電力線被暴露在相鄰電氣加熱板之間的空間中。然而，如圖6(b)中所示，在相鄰電氣加熱板被布置得相互接觸之后，暴露的電力線可被容納在電氣加熱板中所形成的外殼50中。所述外殼裝有用于引導(dǎo)和固定電力線49的導(dǎo)向器51。所有或部分導(dǎo)向器51可為可用作用于將電力線49分叉到平坦加熱元件44的電極帽的導(dǎo)向器。
本發(fā)明中所使用的電氣地板加熱板由預(yù)定數(shù)量的電氣加熱板構(gòu)成，每個(gè)電氣加熱板都借助于連接帶以可折疊的方式與相鄰板相連接。
用于電氣加熱板的電連接裝置是具有用于從整個(gè)板的功率中計(jì)算出來(lái)的額定電流的適當(dāng)規(guī)格的電力線，所述整個(gè)板包括預(yù)定數(shù)量的加熱板并依照電力布線的各種規(guī)定而構(gòu)成。在電路的意義上，所有預(yù)定數(shù)量的電氣加熱板都平行地與電力線相連接，并且連接部分被容納在每個(gè)電氣加熱板的內(nèi)部。
接下來(lái)，將描述布置由折疊狀態(tài)下相互連接的預(yù)定數(shù)量的電氣加熱板構(gòu)成的電氣地板加熱板的過(guò)程。
圖7示意性地示出了在底層地板上展開并布置由折疊狀態(tài)下相互連接的預(yù)定數(shù)量的電氣加熱板構(gòu)成的電氣地板加熱板的過(guò)程。
如圖7(a)到7(d)中所示，如此布置所述板，即，使得電氣加熱板在連接部分處交替折疊(a)。在將板運(yùn)載到安裝位置并且拆開包裝之后，拉開所述板以便于展開電氣加熱板(b)。在具有折痕的板的后側(cè)與底層地板相接觸之后，通過(guò)沿水平方向拉動(dòng)端加熱板以便于展開電氣加熱板而布置板(c)。步驟(c)中的板被布置，各個(gè)相鄰加熱板之間隔開大約30mm的間隔，作為彎曲的空間。從安裝設(shè)計(jì)方面來(lái)看，由于即使將板的尺寸設(shè)定為預(yù)定的砌筑面積，所述板也不適合將所述板安裝于其中的房間的面積，因此以具有所述空間的方式布置的板不是優(yōu)選的。因此，通過(guò)推動(dòng)電氣加熱板以使得各個(gè)相鄰板相互接觸而完成了板的布置(d)。
圖8是用于描述使得各個(gè)相鄰板相互接觸的方法的視圖。如圖8(a)到8(c)中所示，通過(guò)向上拉動(dòng)和拉緊用以連接相鄰加熱板的連接帶，以使得它們朝向中心移動(dòng)并相互接觸，然后通過(guò)切斷并去除連接帶，可將各個(gè)相鄰板布置得相互接觸。通過(guò)以相互接觸的方式布置加熱板可確定所有板在房間中的的布置位置。而且，可確定用于隨后地板修飾步驟的地板材料上的釘牢位置，從而避免例如由于錯(cuò)誤釘牢而導(dǎo)致的問(wèn)題。
只由一個(gè)人通過(guò)展開加熱板就可布置和安裝本發(fā)明中所使用的板，并且所述板可免除用于在獨(dú)立加熱板之間連接電力線的連接操作，從而大大減少安裝時(shí)間。此外，可在不需要任何專門技術(shù)的情況下布置所述板。板安裝于其上的底層地板可為木質(zhì)底層地板、混凝土底層地板或干燥型隔音雙層地板。
下面將描述最適用于本發(fā)明中的加熱元件。
圖9是本發(fā)明中所使用的加熱元件的優(yōu)選示例的分解透視圖，圖10是加熱元件的電極部分的橫截面圖。
如圖9和圖10中所示，加熱元件60是層壓結(jié)構(gòu)的，即，由非傳導(dǎo)性纖維65和傳導(dǎo)性纖維66構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體77被樹脂材料、陶瓷材料或金屬材料夾在其中。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體77下面層壓有用以保護(hù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體77的下表面纖維的纖維加強(qiáng)樹脂預(yù)浸料片64；涂覆有樹脂的膜63；熱量平衡材料62；以及保護(hù)膜61。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體77上面層壓有與之相連接的電極67；布置在其上表面上的錨件68；具有用于引線的通孔的纖維加強(qiáng)樹脂預(yù)浸料片69；有用于引線的通孔的樹脂膜70；以及保溫材料71。引線75與錨件68相連接，并且連接部分模制有樹脂73。
首先，將描述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體77。
網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體77包括非傳導(dǎo)性纖維65和傳導(dǎo)性纖維66并且通過(guò)加熱其中包含的熱塑性樹脂或熱塑性樹脂狀纖維以使其在交叉點(diǎn)處熔化并相互聯(lián)結(jié)而使得網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體77以網(wǎng)狀構(gòu)成。
任何纖維都可用作非傳導(dǎo)性纖維65，只要其傳導(dǎo)性為10-5S/m或更低，最好為10-9S/m或更低。優(yōu)選的是玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維、陶瓷纖維、氧化鋁纖維以及尼龍纖維。它們的耐熱溫度通常為80℃或更高，最好是100℃或更高，更好的是150℃或更高。非傳導(dǎo)性纖維最好是連續(xù)纖維并且由10到100,000纖絲構(gòu)成，最好由500到12,000纖絲構(gòu)成。
任何纖維都可用作傳導(dǎo)性纖維66，只要它是可用作加熱元件的傳導(dǎo)性纖維。優(yōu)選的是其傳導(dǎo)性為從10到107S/m，最好為103到107S/m，更好的是104到106S/m。傳導(dǎo)性纖維的示例為包括其中分散有碳黑或金屬顆粒的樹脂的纖維；由聚乙炔、聚吡咯(polypyrrole)或單一聚吡啶或與金屬混合所獲得的聚吡啶構(gòu)成的傳導(dǎo)性聚合纖維；諸如鐵、銅、鎳和鉻等金屬和不銹鋼；諸如Ni-Cr、Ni-Cu-Fe、以及Ni-Cu等合金的金屬纖維；碳纖維。優(yōu)選的是碳纖維，這是由于它們?cè)谥T如良好的使用性、重量輕、撓性、耐蝕性以及抗拉強(qiáng)度等方面的出色的性能所決定的。
諸如瀝青、聚丙烯腈(PAN)-以及纖維素基碳纖維等任何類型的碳纖維都可用作傳導(dǎo)性纖維。盡管碳纖維具有方向性并且在更高溫度下煅燒時(shí)的傳導(dǎo)性方面有所改進(jìn)，但是優(yōu)選的碳纖維是在800到3,300℃的溫度下煅燒的，最好是在1,100到2,800℃的溫度下煅燒的和/或0.5到10g/纖絲的張力下，最好為1到5g/纖絲的張力下的那些。
傳導(dǎo)性纖維最好是連續(xù)纖維并且由集束的10到100,000纖絲構(gòu)成，最好由集束的500到12,000的纖絲傳導(dǎo)性纖維構(gòu)成。
上述傳導(dǎo)性纖維和非傳導(dǎo)性纖維可被扭曲。在上述傳導(dǎo)性纖維和非傳導(dǎo)性纖維為組合纖維的情況下，它們可在組合后被扭曲。在其他情況中，纖維可在任何階段被扭曲。具體地，扭曲的傳導(dǎo)性纖維在毛邊量方面減少了。在扭曲的程度上沒有具體限制。然而，最好將纖維扭曲到這樣一種程度，即，使得它們?cè)诰W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交點(diǎn)處被壓縮而后壓平以便于被良好熔化。
傳導(dǎo)性纖維或非傳導(dǎo)性纖維中的至少任意一種可為包含任意比例的熱塑性樹脂或熱塑性樹脂狀纖維的合成纖維，例如最好包含5到70質(zhì)量百分比的熱塑性樹脂狀纖維，更好的是包含10到60質(zhì)量百分比的熱塑性樹脂狀纖維。文中所使用的詞語(yǔ)“合成纖維”是指(1)一束100到100,000纖絲的涂覆有熱塑性樹脂的上述傳導(dǎo)性纖維或非傳導(dǎo)性纖維；(2)與作為一束的熱塑性樹脂相混合并組合的100到100,000纖絲的上述傳導(dǎo)性纖維或非傳導(dǎo)性纖維；以及(3)其上規(guī)則地或隨意地粘附有熱塑性樹脂狀纖維的一束傳導(dǎo)性纖維或非傳導(dǎo)性纖維。
用熱塑性樹脂涂覆纖維的方法可為諸如擠壓、將纖維浸泡在熱熔融或乳化熱塑性樹脂中、噴涂以及靜電涂覆等任何方法，只要纖維束的外部或內(nèi)部(特別是其外部)涂覆有樹脂就可以?；蛘撸墒褂闷湮锢?化學(xué)結(jié)構(gòu)(諸如熔點(diǎn)、分子量以及化學(xué)成分)不同的兩種類型的樹脂為纖維束涂覆兩層或多層。在外層熱塑性樹脂的熔點(diǎn)低于內(nèi)層熱塑性樹脂的熔點(diǎn)的情況下，可充分地涂覆所述纖維并可在交點(diǎn)處容易地連接在一起。可使用氣流(空氣噴射)通過(guò)混合每個(gè)纖維的100到100,000纖絲而組合纖維。
本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂和熱塑性樹脂狀纖維可為任何樹脂，只要它們是通常公知的熱塑性樹脂。優(yōu)選的是尼龍樹脂、液晶芬芳聚酰胺樹脂、聚酯樹脂、液晶聚芳酯樹脂、聚丙烯樹脂、聚醚磺基樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚砜樹脂、聚氯乙烯樹脂、維尼綸樹脂、芳族聚酰胺樹脂、以及含氟樹脂。上述示例的熱塑性樹脂的熔點(diǎn)為80℃或更高，最好是100℃或更高，更好的是150℃或更高。
將與傳導(dǎo)性纖維組合的熱塑性樹脂和熱塑性樹脂狀纖維可為用其中分散有碳黑或諸如銀或銅等金屬顆粒的熱塑性樹脂和熱塑性樹脂狀纖維制成的傳導(dǎo)性樹脂或傳導(dǎo)性樹脂狀纖維。傳導(dǎo)性樹脂或傳導(dǎo)性樹脂狀纖維最好具有從10-2到105S/m的傳導(dǎo)性。
使用上述傳導(dǎo)性和非傳導(dǎo)性纖維可使網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體形成為具有任何網(wǎng)孔尺寸的任何網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可為諸如通過(guò)平紋編織、急斜紋編織、緞紋編織、紗羅編織、以及充紗羅織的各種織物結(jié)構(gòu)的任何網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)狀無(wú)紡結(jié)構(gòu)，即不使用織機(jī)所獲得的所謂的編織物結(jié)構(gòu)，諸如平行交叉編織物、三軸向編織物、以及多軸向編織物。然而，由于制造容易，優(yōu)選的還是那些通過(guò)編織纖維所獲得的。當(dāng)它們?yōu)榫W(wǎng)狀構(gòu)造時(shí)對(duì)于纖維的布置沒有具體限制。例如，可使用諸如其中通過(guò)(a)交織或編織沿特定方向(諸如經(jīng)向)布置的傳導(dǎo)性纖維和沿與傳導(dǎo)性纖維垂直的方向布置的非傳導(dǎo)性纖維；(b)交織或編織沿特定方向(諸如經(jīng)向)布置的傳導(dǎo)性纖維和沿與傳導(dǎo)性纖維相同和不同的方向布置的非傳導(dǎo)性纖維形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的方法。
網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體可通過(guò)其中非傳導(dǎo)性纖維被布置在傳導(dǎo)性纖維的頂部和底部的方法和其中非傳導(dǎo)性纖維只被布置在傳導(dǎo)性纖維的頂部或底部的方法中的任意一種方法構(gòu)成。然而，其中將由具有大網(wǎng)孔尺寸的交織或編織的非傳導(dǎo)性纖維夾持的傳導(dǎo)性纖維熔化以保護(hù)傳導(dǎo)層的方法是最適用的。當(dāng)如上所述布置的傳導(dǎo)性纖維在交點(diǎn)處通過(guò)加熱熔化時(shí)，交點(diǎn)具有壓縮的截面因此具有增加的表面面積。傳導(dǎo)性纖維在所述增加的表面面積處增強(qiáng)了熱效率。
傳導(dǎo)性纖維不必均勻地布置在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體中。只要傳導(dǎo)性纖維是以上述布置(a)或(b)的方式布置的兩個(gè)或多個(gè)，最好是5到15束傳導(dǎo)性纖維最好制備成一個(gè)整體，并且兩個(gè)或多個(gè)束塊彼此隔開。每個(gè)整體中的傳導(dǎo)性纖維是以平行的方式布置的，彼此隔開1到100mm，最好是彼此隔開3到50mm。束塊是以平行的方式布置的，彼此隔開10到300mm，最好是彼此隔開30到150mm。此外，束塊沿相同的方向?qū)R，彼此隔開10到1,000mm，最好是彼此隔開30到500mm，以使得其中的傳導(dǎo)性纖維沿相同的方向?qū)R。
依此目的可在任意范圍內(nèi)形成傳導(dǎo)性纖維之間的網(wǎng)孔和非傳導(dǎo)性纖維之間的網(wǎng)孔。然而，傳導(dǎo)性纖維和非傳導(dǎo)性纖維最好是具有網(wǎng)孔的，以使得所述纖維不會(huì)在除上述交點(diǎn)之外的部分處相互熔接。網(wǎng)孔尺寸的下限為1mm或更大，優(yōu)選的是2mm或更大，更好的是5mm或更大，最好是10mm或更大，而上限為500mm或以下，優(yōu)選的是100mm或以下，最好是50mm或以下。詞語(yǔ)“網(wǎng)孔”表示包括傳導(dǎo)性纖維和非傳導(dǎo)性纖維的各個(gè)相鄰纖維之間的空間。當(dāng)網(wǎng)孔尺寸小于下限時(shí)，纖維將在除上述交點(diǎn)之外的部分處相互熔接。因此，所形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體將失去撓性從而減少可加工性，當(dāng)它是輥壓時(shí)，導(dǎo)致運(yùn)輸方面的困難。此外，不僅會(huì)減小傳導(dǎo)性纖維的暴露的表面面積，而且由于不能充分排氣所導(dǎo)致的氣泡的形成還難于形成傳導(dǎo)性纖維與電極之間的連接。大于上限的網(wǎng)孔尺寸將導(dǎo)致網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度、加熱元件的加熱效率和加強(qiáng)效果方面的降低。
可通過(guò)以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成傳導(dǎo)性纖維和非傳導(dǎo)性纖維并且通過(guò)加熱纖維以便于在傳導(dǎo)性纖維與非傳導(dǎo)性纖維之間的交點(diǎn)處熔化并連接熱塑性纖維或熱塑性樹脂狀纖維而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體。加熱溫度可為等于或高于傳導(dǎo)性纖維與非傳導(dǎo)性纖維可熔化溫度的任何溫度，并且最好為熱塑性樹脂或熱塑性樹脂狀纖維熔化的溫度或高于該溫度，通常在100到400℃的范圍內(nèi)。熱熔化的方法可為諸如使用壓輥或熱輥的接觸粘接，或在張緊或非張緊狀態(tài)下高溫池中的熱熔凝傳導(dǎo)或噴吹熱空氣傳導(dǎo)等任何方法。
熱塑性樹脂或熱塑性樹脂狀纖維必須至少在它們的交點(diǎn)處熱熔并熔化。然而，只要交點(diǎn)被完全熔化，即使熱塑性樹脂或熱塑性樹脂狀纖維的內(nèi)部或一部分可能未完全熔化，也不會(huì)存在問(wèn)題。此外，即使全部熱塑性樹脂或熱塑性樹脂狀纖維在除交點(diǎn)以外的部分處被熱熔或者一部分纖維保持未熔化，也不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
在上述加熱之后，所形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體被冷卻到室溫。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的邊緣被修整以使其具有設(shè)計(jì)尺寸之后，可使用均整機(jī)卷繞網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體?；蛘撸蓪⒕W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體切割或模制成具有適當(dāng)寬度和長(zhǎng)度的。由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的交點(diǎn)被熔化了，因此可容易地將其形成為任意的形狀。
接下來(lái)，將描述使用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體生產(chǎn)加熱元件60的步驟。
首先，布置以適當(dāng)長(zhǎng)度形成的一片網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體77；電極67被布置在傳導(dǎo)性纖維66的兩端上；并且在電極上形成由傳導(dǎo)性纖維或其表面上具有粗糙度的傳導(dǎo)性網(wǎng)狀體構(gòu)成的錨件68。
可使用多個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體77。在這種情況下，它們是在任意或相等間隔下被平行地布置?；蛘撸贾迷诰W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體兩端上的電極之外，在所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的中間部分上可形成一個(gè)或多個(gè)輔助電極，從而使溫度的分布均勻。錨件68可被層壓在電極67上以作為其一部分，如圖9和圖10中所示的。
電極67最好是銅或鋁的金屬箔片。所述電極具有5到100mm的寬度，最好具有10到50mm的寬度。由于使用金屬箔片作為電極67可防止樹脂從纖維加強(qiáng)的樹脂預(yù)浸料片69中吸熱以及當(dāng)生產(chǎn)加熱元件時(shí)覆蓋錨件，因此不會(huì)堵塞通孔78。
用于錨件68的傳導(dǎo)性纖維或傳導(dǎo)性網(wǎng)狀體的示例包括金屬纖維、金屬絲網(wǎng)、金屬網(wǎng)纖維、穿孔金屬、多孔金屬網(wǎng)、金屬織帶、編織組織傳導(dǎo)性纖維、以及傳導(dǎo)性塑料網(wǎng)。編織材料和織帶最好具有10到500網(wǎng)目的網(wǎng)孔尺寸。穿孔金屬最好具有10％到60％的開口比。當(dāng)使用多孔金屬網(wǎng)時(shí)，可使用0.1到30mm的SW的那些。對(duì)于編織材料的編織形式?jīng)]有具體限制，因此，其編織形式可為從平紋編織、急斜紋編織、緞紋編織、充紗羅織、平紋-Dutch編織、急斜紋-Dutch編織、菱形編織、六角形編織、打摺編織、Dutch編織、圓形編織、紐織、標(biāo)準(zhǔn)急斜紋編織、以及三層織法中選擇出來(lái)的任意一種。
接著，具有用于引線的通孔78的纖維加強(qiáng)樹脂預(yù)浸料片69被層壓在具有錨件68的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體77的電極側(cè)上，而沒有所述開口的纖維加強(qiáng)樹脂預(yù)浸料片64被層壓在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體77的與電極側(cè)相對(duì)的側(cè)部上。具有良好可剝離性的可剝離膜80被層壓在纖維加強(qiáng)樹脂預(yù)浸料片69上以便于覆蓋通孔78以及寬度為30到60mm的外圍，并且具有用于引線的通孔的樹脂膜70被層壓在可剝離膜80上。另一方面，涂覆有樹脂的膜63、熱量平衡材料62以及保護(hù)膜61被層壓在纖維加強(qiáng)樹脂預(yù)浸料片64上并且被熱壓以便于形成纖維加強(qiáng)樹脂模制體。
可用于纖維加強(qiáng)樹脂預(yù)浸料片64、69的加強(qiáng)纖維最好為諸如玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維、陶瓷纖維、氧化鋁纖維以及尼龍纖維等非傳導(dǎo)性纖維。最優(yōu)選的是玻璃纖維。因此，纖維加強(qiáng)樹脂預(yù)浸料片64、69不只在加強(qiáng)效果方面而且在絕緣效果方面都有所增強(qiáng)。這些加強(qiáng)纖維可為諸如編織和非編織結(jié)構(gòu)的纖維結(jié)構(gòu)的和單向材料結(jié)構(gòu)的。纖維加強(qiáng)樹脂預(yù)浸料片的厚度為0.05到0.5mm。纖維加強(qiáng)樹脂預(yù)浸料片64具有該范圍內(nèi)的厚度是尤其優(yōu)選的，這是由于熱量易于被傳輸?shù)綗崃科胶獠牧?2中。
除布置纖維加強(qiáng)樹脂狀預(yù)浸料片之外，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體也可被浸以模具中的基質(zhì)樹脂。根據(jù)具體應(yīng)用可使用任何類型的樹脂。優(yōu)選的是熱塑性樹脂和熱固性樹脂。優(yōu)選示例是聚醚醚酮樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚酰胺酰亞胺樹酯、聚酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、苯酚樹脂、環(huán)氧樹脂以及不飽和聚酯樹脂。所使用的樹脂最好是耐熱性的并且可為具有80℃或更高的耐熱性的、最好為具有100℃或更高的耐熱性的、更好的是具有150℃或更高的耐熱性的。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體被浸以基質(zhì)樹脂的情況下，電極67和錨件68中的每個(gè)最好都具有高于基質(zhì)樹脂的熱固溫度或熱熔化溫度的熔點(diǎn)，并且最好是耐熱性的。
纖維加強(qiáng)樹脂狀預(yù)浸料片69的通孔78具有5到50mm的直徑。由于錨件68的一部分通過(guò)通孔78露出，因此在形成加熱元件之后可通過(guò)其連接電力線。在形成加熱元件之前，可用可剝離膜(可剝離蓋)79覆蓋通孔78。在形成加熱元件之后將所述可剝離蓋剝?nèi)ヒ赃B接電力線。
可剝離膜79、80可為含氟樹脂、硅酮樹脂或涂覆有含氟樹脂的網(wǎng)狀片?？蓜冸x膜80的直徑通常大于可剝離膜79的直徑。具有粗糙表面的網(wǎng)狀膜(諸如網(wǎng)狀含氟樹脂涂覆板)最適用于可剝離膜80，這是由于在具有通孔的預(yù)浸料片69上形成了粗糙表面82并且可增強(qiáng)與樹脂73之間的粘附性，從而以粘結(jié)效果嵌入電極連接部分，諸如焊劑74。具有用于引線的通孔的樹脂膜70的示例為PET膜。
涂覆有樹脂的膜63最好是涂覆有15到50質(zhì)量百分比/m2的環(huán)氧樹脂的PET膜。熱量平衡材料62可為具有良好熱傳導(dǎo)性的材料的金屬板或金屬箔，諸如銅和鋁。保護(hù)膜61最好是PET膜。當(dāng)安置面板時(shí)保護(hù)膜被剝?nèi)ァ?br> 上述材料被按序?qū)訅涸诰W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體77的兩側(cè)上并且被壓制和加熱從而形成為纖維加強(qiáng)樹脂模制體。施加于所述層上的壓力通常為49×104到49×105Pa，最好為147×104到245×104Pa。加熱溫度通常從100到200℃，最好為120到150℃。加熱/壓制時(shí)間通常為20分鐘到5小時(shí)，最好為25分鐘到30分鐘。
隨后，沿可剝離膜80的外圍切割樹脂膜70。從所述層中去除可剝離膜80和樹脂膜的一部分81，然后去除覆蓋用于引線的通孔的含氟樹脂可剝離膜蓋79，從而為纖維加強(qiáng)樹脂模制體提供用以露出錨件68的表面。
接著，利用焊劑74將用作電力線的耐熱性引線75的一端通過(guò)錨件與電極相連接并且進(jìn)一步模制樹脂73。由于與樹脂73的模制，電力線與電極可牢牢地連接。引線75的另一端與防止過(guò)熱裝置76(諸如自動(dòng)調(diào)溫器、纖絲或熱電偶)相連接。
在從20到60mm的電極的圓周直徑范圍內(nèi)使用熱固性樹脂(諸如環(huán)氧樹脂)或熱塑性樹脂(諸如乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(EVA)-基熱溶性樹脂)形成樹脂塑模73。在形成塑模73之前，在塑模周圍形成非傳導(dǎo)性樹脂(襯套)的框架72，然后將熱固性樹脂或熱塑性樹脂填充到其中。非傳導(dǎo)性樹脂框架72的厚度可與稍后描述的保溫材料71的厚度相同。
在連接了引線75之后，用保溫材料71覆蓋纖維加強(qiáng)樹脂模制體并且用熱固性樹脂固定于其上。保溫材料可為任何類型的材料，最好是聚酯氈。在這種情況下，在電極外圍部分、引線、過(guò)熱防止裝置部分通過(guò)其露出的部分被穿孔之后，保溫材料被固定。
通過(guò)上述程序，可生產(chǎn)出本發(fā)明中所使用的加熱元件。當(dāng)局部應(yīng)力施加于加熱元件上時(shí)，所形成的加熱元件的載荷阻力為200Mpa或以上，最好為300Mpa或以上，更好的是400Mpa或以上。此外，加熱元件具有耐水性絕緣性能，即，即使將其24小時(shí)浸在25℃的水中，它還顯示出1MΩ或更高(最好為10MΩ或更高)的絕緣電阻。


圖1是本發(fā)明所涉及的地板加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意性截面圖；圖2是示出了用于具有各種最大功率的面板的上部材料和熱量擴(kuò)散材料的關(guān)系的圖表；圖3示意性地示出了用于測(cè)量人體與地板表面之間的接觸溫度的設(shè)備；圖4示意性地示出了構(gòu)成本發(fā)明中所使用的電氣地板加熱板的電氣加熱板的優(yōu)選實(shí)施例；圖5示意性地示出了適合于通過(guò)以可折疊的方式連接多個(gè)電氣加熱板所產(chǎn)生的面板的電氣加熱板的優(yōu)選實(shí)施例；圖6示意性地示出了當(dāng)相鄰電氣加熱板被布置得相互接觸時(shí)電力線被容納在電氣加熱板中的狀態(tài)；圖7示意性地示出了在底層地板上展開并布置由折疊狀態(tài)下相互連接的預(yù)定數(shù)量的電氣加熱板構(gòu)成的電氣地板加熱板的步驟；圖8是用于描述使用用以連接相鄰電氣加熱板的連接帶使得各個(gè)相鄰以相互接觸的方式布置的方法的示意圖；圖9是本發(fā)明中所使用的加熱元件的優(yōu)選示例的分解透視圖；圖10是加熱元件的電極的橫截面圖。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式將結(jié)合以下示例和比較示例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
分別制備厚度(d)為0.5mm的薄木片的上部材料、厚度(t)為400μm的鋁的熱量擴(kuò)散材料、以及12mm厚的下部材料。以150g/m2的涂覆量將粘合劑(Koyo，Sangyo，Co.，Ltd生產(chǎn)的含水vinylurethane樹脂KR470)涂覆到每種材料的連接表面上以便于層壓所述材料。通過(guò)熱壓使得層壓材料結(jié)合從而制備地板材料。
隨后的面板用作地板加熱器。
圖5中所示為電氣加熱板的形成。該電氣加熱板具有圖4中所示的截面結(jié)構(gòu)?？蚣芫哂?0mm寬5.5mm厚的加強(qiáng)材料和由以7-折疊擴(kuò)充率將添加劑添加到2.5mm厚的泡沫聚乙烯中所獲得的間隔物構(gòu)成的抗振隔音材料的雙層結(jié)構(gòu)。具有30-折疊擴(kuò)充率的泡沫聚乙烯的保溫材料被布置在框架內(nèi)。圖4中所示的平坦加熱元件被附在框架的上表面上，同時(shí)加強(qiáng)板被附在下表面上。此外，熱量平衡材料被附在平坦加熱元件的上表面上。平坦加熱元件具有0.5mm的厚度，加強(qiáng)板具有0.5mm的厚度，并且電氣加熱板的總厚度為9mm。
與面板安置于其中的房間面積相對(duì)應(yīng)，面板的最大功率的最小值(下限值)(p1)被設(shè)定為65W/m2。該數(shù)值是從提供最小值(p1)的上述公式[(根據(jù)建筑物類型(諸如木屋或鋼筋混凝土公寓)預(yù)定的每單位面積最大熱負(fù)荷)/0.7(最大安裝面積比)]中計(jì)算出來(lái)的。
為6個(gè)踏踏米毯房間(10m2)制備了包括6片如上述獲得的200W電氣加熱板的面板。因此面板的總功率為1,200W。每個(gè)電氣加熱板的尺寸都為1,820mm×455mm×9mm，房間中6片電氣加熱板的面板的總安裝率為50％。
調(diào)節(jié)地板加熱裝置以使得其功率為最大功率180W/m2，并且在使用空調(diào)系統(tǒng)控制的房間內(nèi)操作所述地板加熱裝置，以便于將房間溫度恒定保持在20℃的溫度下。
使用地板接觸溫度估計(jì)設(shè)備“EFCT計(jì)”評(píng)價(jià)人體與地板表面的接觸溫度。該接觸溫度為達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的溫度。在下面的表2中示出了結(jié)果。
圖3中的附圖標(biāo)記31到33示出了地板接觸溫度估計(jì)設(shè)備顯示31(主體)用丙烯酸樹脂制成的2.0mm厚的池尺寸100mm×100mm×100mm32硅橡膠貨品名稱YE5822，由GE Toshiba Silicones制造33氈貨品名稱ToyoboSpunbond 4301N，由TOYOBOCo.，Ltd制造材料100％聚酯厚度2.7mm[比較示例1到4]除了鋁熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)改變?yōu)?μm(比較示例1)、30μm(比較示例2)、80μm(比較示例3)和200μm(比較示例4)以外，通過(guò)與示例1相同的程序制備電氣地板加熱系統(tǒng)。以相同的方式測(cè)量人體與地板表面之間的接觸溫度。在圖2中示出了其結(jié)果。
表2

從表2中所示的結(jié)果中可明顯看出，在使用最大功率為180W/m2的面板的情況下，由具有示例1中限定的厚度的熱量擴(kuò)散材料和上部材料構(gòu)成的地板材料可將人體與地板表面之間的接觸溫度限制為42℃或更低，通常認(rèn)為該溫度不會(huì)在人體組織中出現(xiàn)不可逆變化。

除使用200μm厚度(t)的熱量擴(kuò)散材料并且將膠合板的下部材料厚度選擇得使得地板材料的總厚度為12mm之外重復(fù)示例1，從而獲得地板材料。使用以相同的方式獲得的地板材料安裝電氣地板加熱系統(tǒng)。
除了將最大功率為140W/m2的加熱裝置的功率調(diào)節(jié)為126W/m2之外以相同的方式操縱加熱系統(tǒng)，并且以相同的方式評(píng)價(jià)所述系統(tǒng)。在表3中示出了其結(jié)果。
除了將最大功率為160W/m2的加熱裝置的功率調(diào)節(jié)為157W/m2之外重復(fù)示例2。以相同的方式評(píng)價(jià)所述系統(tǒng)。在表3中示出了其結(jié)果。
除了使用最大功率為180W/m2的加熱裝置并在該最大功率下操作所述元件之外重復(fù)示例2。以相同的方式評(píng)價(jià)所述系統(tǒng)。在表3中示出了其結(jié)果。
除了使用5.5mm厚度(d)的上部材料之外重復(fù)示例2。在表3中示出了其結(jié)果。
除了將最大功率為160W/m2的加熱裝置的功率調(diào)節(jié)為157W/m2(比較示例6)和將其最大功率為180W/m2的加熱裝置保持為180W/m2(比較示例7)之外重復(fù)示例4。以相同的方式評(píng)價(jià)所述系統(tǒng)。在表3中示出了其結(jié)果。
除了使用9.0mm厚度(d)的上部材料和230μm厚度(t)的熱量擴(kuò)散材料之外重復(fù)示例2。以相同的方式評(píng)價(jià)所述系統(tǒng)。在表3中示出了其結(jié)果。
除了將最大功率為160W/m2的加熱裝置的功率調(diào)節(jié)為157W/m2(比較示例8)和將其最大功率為180W/m2的加熱裝置保持為180W/m2(比較示例9)之外重復(fù)示例5。以相同的方式評(píng)價(jià)所述系統(tǒng)。在表3中示出了其結(jié)果。
表3

從表3中所示的結(jié)果中可明白的是，在使用其功率為126W/m2的面板的情況下，其中熱量擴(kuò)散材料的厚度固定為200μm、上部材料的厚度設(shè)定為0.5mm到5.5mm(示例2和4)的加熱系統(tǒng)和其中熱量擴(kuò)散材料的厚度設(shè)定為230μm、上部材料的厚度設(shè)定為9.0mm(示例5)的加熱系統(tǒng)可將人體與地板表面之間的接觸溫度限制為42℃或更低，通常認(rèn)為該溫度不會(huì)在人體組織中出現(xiàn)不可逆變化，即認(rèn)為在該溫度下可防止低溫灼傷。在使用其功率為157W/m2的面板的情況下，其中地板材料由200μm厚的熱量擴(kuò)散材料和0.5mm厚的上部材料構(gòu)成的示例3的系統(tǒng)可將接觸溫度設(shè)定在可防止低溫灼傷的溫度下。
本發(fā)明的電氣地板加熱系統(tǒng)的使用可在不導(dǎo)致低溫灼傷的情況下提供舒適的地板加熱。在電氣地板加熱系統(tǒng)中，可根據(jù)所使用的電氣加熱板的最大功率和所使用的地板材料有效地容易地選擇最佳地板材料和面板。
權(quán)利要求
1.一種能夠防止低溫灼傷的電氣地板加熱系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電氣地板加熱板和布置于其上的地板材料；其中所述地板材料是通過(guò)整體層壓厚度(d)為0.01到12mm并形成地板表面的上部材料、厚度(t)為30到1,000μm并以與地板表面水平的方式布置于上部材料下面的熱量擴(kuò)散材料、以及其下表面接觸所述板的下部材料而構(gòu)成；其中，當(dāng)所述板是從最大功率的最小值(p1)為65W/m2并且最大功率的最大值(p2)為以下(1)到(12)中任意一個(gè)的那些中選擇出來(lái)的話，上部材料厚度(d)和熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)被設(shè)定得滿足關(guān)系式(I)t≥a×d2+b (I)將通過(guò)最大功率的最大值(p2)預(yù)定的系數(shù)a和b代入到關(guān)系式(I)中，以使得地板材料被如此構(gòu)成，即，在地板表面被人體阻滯并且被選定的板加熱的情況下，人體的接觸表面溫度被保持在42℃或以下(1)當(dāng)p2為140W/m2、a為2.1并且b為50；(2)當(dāng)p2為150W/m2、a為2.9并且b為71；(3)當(dāng)p2為160W/m2、a為4.5并且b為113；(4)當(dāng)p2為170W/m2、a為7.6并且b為163；(5)當(dāng)p2為180W/m2、a為17.9并且b為228；(6)當(dāng)p2為230W/m2、a為69.4并且b為553；(7)當(dāng)p2為240W/m2、a為79.7并且b為618；(8)當(dāng)p2為250W/m2、a為90.0并且b為683；(9)當(dāng)p2為260W/m2、a為100.3并且b為748；(10)當(dāng)p2為270W/m2、a為110.6并且b為813；(11)當(dāng)p2為280W/m2、a為120.9并且b為878；以及(12)當(dāng)p2為290W/m2、a為131.2并且b為943。
2.依照權(quán)利要求1中所述的電氣地板加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述熱量擴(kuò)散材料是鋁。
3.依照權(quán)利要求1或2中所述的電氣地板加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述地板材料的總厚度為2到40mm。
4.一種用于電氣地板加熱的板，所述板通過(guò)以可折疊的方式將預(yù)定數(shù)量的電氣加熱板相互連接而構(gòu)成，其中所述板被設(shè)計(jì)得可覆蓋將所述板安裝于其中的房間的60％到70％；所述板的最大功率的最小值(p1)為65W/m2并且其最大功率的最大值(p2)根據(jù)與其組合的地板材料被限定；地板材料是通過(guò)整體層壓厚度(d)為0.01到12mm并形成地板表面的上部材料、厚度(t)為30到1,000μm并以與地板表面水平的方式布置于上部材料下面的熱量擴(kuò)散材料、以及布置在熱量擴(kuò)散材料下面的下部材料而構(gòu)成的；并且當(dāng)上部材料厚度(d)和熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)滿足以下(1)到(12)中任何一個(gè)關(guān)系式時(shí)，最大功率的最大值(p2)是如下確定的(1)當(dāng)滿足t≥2.1×d2+50時(shí)，p2為140W/m2；(2)當(dāng)滿足t≥2.9×d2+71時(shí)，p2為150W/m2；(3)當(dāng)滿足t≥4.5×d2+113時(shí)，p2為160W/m2；(4)當(dāng)滿足t≥7.6×d2+163時(shí)，p2為170W/m2；(5)當(dāng)滿足t≥17.9×d2+228時(shí)，p2為180W/m2；(6)當(dāng)滿足t≥69.4×d2+553時(shí)，p2為230W/m2；(7)當(dāng)滿足t≥79.7×d2+618時(shí)，p2為240W/m2；(8)當(dāng)滿足t≥90.0×d2+683時(shí)，p2為250W/m2；(9)當(dāng)滿足t≥100.3×d2+748時(shí)，p2為260W/m2；(10)當(dāng)滿足t≥110.6×d2+813時(shí)，p2為270W/m2；(11)當(dāng)滿足t≥120.9×d2+878時(shí)，p2為280W/m2；以及(12)當(dāng)滿足t≥131.2×d2+943時(shí)，p2為290W/m2。
5.依照權(quán)利要求4中所述的用于電氣地板加熱的板，其特征在于，通過(guò)使得連接帶穿過(guò)設(shè)在電氣加熱板邊緣側(cè)部分的通孔而將所述預(yù)定數(shù)量的電氣加熱板以可折疊的方式與各個(gè)相鄰電氣加熱板相連接。
6.依照權(quán)利要求4或5中所述的用于電氣地板加熱的板，其特征在于，所述電氣加熱板的加熱元件包括由在其交點(diǎn)處連接的非傳導(dǎo)性纖維和傳導(dǎo)性纖維構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體；連接在所述傳導(dǎo)性纖維兩側(cè)上的電極；表面上具有粗糙度并且布置在所述電極上的錨件；層壓在所述錨件上并具有用于引線的通孔的纖維加強(qiáng)樹脂狀預(yù)浸料片；以及層壓在所述預(yù)浸料片上并且具有其直徑大于所述通孔的通孔的樹脂膜，通過(guò)壓力加熱處理形成為模制件，并且所述錨件在與所述預(yù)浸料片的所述通孔相對(duì)應(yīng)的部分上模制有樹脂。
7.依照權(quán)利要求4中所述的用于電氣地板加熱的板，所述板由2到10個(gè)電氣加熱板構(gòu)成。
8.依照權(quán)利要求4中所述的用于電氣地板加熱的板，其特征在于，所述熱量擴(kuò)散材料為鋁。
9.一種防止低溫灼傷地板加熱材料，其中地板材料是通過(guò)整體層壓厚度(d)為0.01到12mm并形成地板表面的上部材料、其厚度(t)為30到1,000μm并以與地板表面水平的方式布置于上部材料下面的熱量擴(kuò)散材料、以及布置在熱量擴(kuò)散材料下面的下部材料而構(gòu)成的；地板材料是由最大功率的最小值(p1)為65W/m2并且最大功率的最大值(p2)為以下(1)到(12)中任意一個(gè)的板整體構(gòu)成；并且上部材料的厚度(d)和熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)被確定得滿足與最大功率的最大值(p2)相對(duì)應(yīng)的以下關(guān)系(1)到(12)中任意一個(gè)(1)當(dāng)p2為140W/m2時(shí)，t≥2.1×d2+50；(2)當(dāng)p2為150W/m2時(shí)，t≥2.9×d2+71；(3)當(dāng)p2為160W/m2時(shí)，t≥4.5×d2+113；(4)當(dāng)p2為170W/m2時(shí)，t≥7.6×d2+163；(5)當(dāng)p2為180W/m2時(shí)，t≥17.9×d2+228；(6)當(dāng)p2為230W/m2時(shí)，t≥69.4×d2+553；(7)當(dāng)p2為240W/m2時(shí)，t≥79.7×d2+618；(8)當(dāng)p2為250W/m2時(shí)，t≥90.0×d2+683；(9)當(dāng)p2為260W/m2時(shí)，t≥100.3×d2+748；(10)當(dāng)p2為270W/m2時(shí)，t≥110.6×d2+813；(11)當(dāng)p2為280W/m2時(shí)，t≥120.9×d2+878；以及(12)當(dāng)p2為290W/m2時(shí)，t≥131.2×d2+943。
10.依照權(quán)利要求9中所述的地板加熱地板材料，其特征在于，所述熱量擴(kuò)散材料為鋁。
11.依照權(quán)利要求9或10中所述的地板加熱地板材料，其特征在于，所述地板材料的總厚度為2到40mm。
12.一種電氣地板加熱裝置，所述裝置是通過(guò)以可折疊的方式將預(yù)定數(shù)量的電氣加熱板相互連接而構(gòu)成的電氣地板加熱板與地板材料的組合，其中板的最大功率的最小值(p1)為65W/m2并且其最大功率的最大值(p2)根據(jù)與其組合的地板材料被限定；地板材料是通過(guò)整體層壓厚度(d)為0.01到12mm并形成地板表面的上部材料、厚度(t)為30到1,000μm并以與地板表面水平的方式布置于上部材料下面的熱量擴(kuò)散材料、以及布置在熱量擴(kuò)散材料下面的下部材料而構(gòu)成的；并且當(dāng)上部材料厚度(d)和熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)滿足以下(1)到(12)中任何一個(gè)關(guān)系式時(shí)，最大功率的最大值(p2)是如下確定的(1)當(dāng)滿足t≥2.1×d2+50時(shí)，p2為140W/m2；(2)當(dāng)滿足t≥2.9×d2+71時(shí)，p2為150W/m2；(3)當(dāng)滿足t≥4.5×d2+113時(shí)，p2為160W/m2；(4)當(dāng)滿足t≥7.6×d2+163時(shí)，p2為170W/m2；(5)當(dāng)滿足t≥17.9×d2+228時(shí)，p2為180W/m2；(6)當(dāng)滿足t≥69.4×d2+553時(shí)，p2為230W/m2；(7)當(dāng)滿足t≥79.7×d2+618時(shí)，p2為240W/m2；(8)當(dāng)滿足t≥90.0×d2+683時(shí)，p2為250W/m2；(9)當(dāng)滿足t≥100.3×d2+748時(shí)，p2為260W/m2；(10)當(dāng)滿足t≥110.6×d2+813時(shí)，p2為270W/m2；(11)當(dāng)滿足t≥120.9×d2+878時(shí)，p2為280W/m2；以及(12)當(dāng)滿足t≥131.2×d2+943時(shí)，p2為290W/m2。
全文摘要
本發(fā)明涉及電氣地板加熱系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電氣地板加熱板和地板加熱材料，所述地板加熱材料是通過(guò)整體層壓具有厚度(d)的上部材料、厚度(t)的熱量擴(kuò)散材料、以及下部材料而構(gòu)成的，其中上部材料厚度(d)和熱量擴(kuò)散材料的厚度(t)被設(shè)定得滿足關(guān)系式(I)t≥a×d
文檔編號(hào)F24D3/12GK1585872SQ0282269
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2002年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月20日
發(fā)明者深井一夫, 小島章義, 河野岳史 申請(qǐng)人:新日本石油株式會(huì)社