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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-15
(45)【発行日】2022-02-24
(54)【発明の名称】熱パネル及び暖房システム
(51)【国際特許分類】
F24D 13/02 20060101AFI20220216BHJP
E04F 15/18 20060101ALI20220216BHJP
【ＦＩ】
F24D13/02 A
F24D13/02 B
E04F15/18 X
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2020516370
(86)(22)【出願日】2018-05-18
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-07-16
(86)【国際出願番号】 SE2018050514
(87)【国際公開番号】W WO2018217153
(87)【国際公開日】2018-11-29
【審査請求日】2021-02-25
(31)【優先権主張番号】1750632-0
(32)【優先日】2017-05-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE
(73)【特許権者】
【識別番号】519418547
【氏名又は名称】ヒート クリック カンパニー アクティエボラーグ
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100165191
【弁理士】
【氏名又は名称】河合 章
(74)【代理人】
【識別番号】100133835
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 努
(72)【発明者】
【氏名】タイスト カレビ ニーストレーム
(72)【発明者】
【氏名】ホーカン ヨーアン レーフォルム
【審査官】岩▲崎▼ 則昌
(56)【参考文献】
【文献】特表２０２０－５２１１１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００４／０４８８５４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１１５６９１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】欧州特許出願公開第１８８４７１６（ＥＰ，Ａ２）
【文献】中国特許出願公開第１０３０７５７５７（ＣＮ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－０１３３４６４（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２４Ｄ １３／０２
Ｅ０４Ｆ １５／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
パネル（１００）であって、－ベース層（１０１）と、
－前記ベース層（１０１）に装着された熱提供層（１０２）であって、熱が電気エネルギーによって生成される、熱提供層と、
－前記熱提供層（１０２）に装着されたカバリング層（１０３）と、
－前記パネル（１００）の互いに反対側の第１長手方向辺（１０５）及び第２長手方向辺（１０６）と、
－前記パネル（１００）の互いに反対側の第１端部辺（１０７）及び第２端部辺（１０８）と、
－前記パネル（１００）を、隣接するパネル（２０１、．．．、２０６）に結合するべく構成されたパネル結合手段（１１５、１１６、１１７、１１８）と、
－前記第１端部辺（１０７）から前記第２端部辺（１０８）まで前記ベース層（１０１）内において配置された、且つ、前記熱提供層（１０２）と対向している、第１長手方向溝（１２１）及び第２長手方向溝（１２２）であって、前記第１長手方向辺（１０５）及び第２長手方向辺（１０６）と平行に配置された、且つ、これらに対する少なくとも第１距離（１３１）及び第２距離（１３２）を有する、第１長手方向溝（１２１）及び第２長手方向溝（１２２）と、
－前記第１端部辺（１０７）及び前記第２端部辺（１０８）の少なくとも１つから突出するべく、第１長手方向溝（１２１）及び第２長手方向溝（１２２）内において配置された、且つ、前記熱提供層（１０２）に電気的に接続されるべく、且つ、少なくとも部分的な弾性を有し、これにより、前記パネル（１００）が少なくとも１つの隣接するパネル（２０１、２０２）に結合された際に、前記第１端部辺（１０７）及び前記第２端部辺（１０８）の前記少なくとも１つに垂直である、且つ、前記少なくとも１つの隣接するパネル（２０１、２０２）の少なくとも１つの端子コネクタに向かって方向付けされた、接続力Ｆconを提供するべく、構成された、少なくとも１つの第１電気端子コネクタ（１５１）及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタ（１５２）と、
を有するパネル。
【請求項2】
前記第１長手方向溝（１２１）及び第２長手方向溝（１２２）の端部は、前記第１長手方向溝（１２１）及び第２長手方向溝（１２２）の長さの中間における深さＤmidよりも小さい、前記第１端部辺（１０７）及び第２端部辺（１０８）の少なくとも１つに隣接（１２３）する端部深さＤendを有しており、即ち、Ｄend＜Ｄmidであり、前記端部深さＤendは、少なくとも１つの第１電気端子コネクタ（１５１）及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタ（１５２）の厚さＴconに対応しており、即ち、Ｄend＝Ｔconである請求項１に記載のパネル（１００）。
【請求項3】
－それぞれ、前記第１端部辺（１０７）から前記第２端部辺（１０８）まで前記第１長手方向溝（１２１）及び第２長手方向溝（１２２）内において配置された第１長手方向結合要素（１４１）及び第２長手方向結合要素（１４２）を更に有し、これにより、－前記少なくとも１つの第１電気端子コネクタ（１５１）及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタ（１５２）は、前記第１長手方向結合要素（１４１）及び第２長手方向結合要素（１４２）を利用して前記熱提供層（１０２）に電気的に接続されるべく構成されている請求項１に記載のパネル（１００）。
【請求項4】
前記第１長手方向結合要素（１４１）及び第２長手方向結合要素（１４２）は、－少なくとも部分的な弾性を有する且つ導電性を有する材料と、
－固体の、且つ、導電性を有する材料と、
の群のうちの少なくとも一つを含む請求項３に記載のパネル（１００）。
【請求項5】
前記少なくとも１つの第１電気端子コネクタ（１５１）及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタ（１５２）は、前記導電性を有する第１長手方向結合要素（１４１）及び第２長手方向結合要素（１４２）を介して前記熱提供層（１０２）に電気的に接続されている請求項４に記載のパネル（１００）。
【請求項6】
前記少なくとも１つの第１電気端子コネクタ（１５１）及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタ（１５２）は、前記熱提供層（１０２）が、前記カバリング層（１０３）と前記第１長手方向結合要素（１４１）及び第２長手方向結合要素（１４２）の間において配置され、且つ、前記第１長手方向結合要素（１４１）及び第２長手方向結合要素（１４２）に装着されることにより、前記熱提供層（１０２）に電気的に接続されている請求項４乃至５のいずれか１項に記載のパネル（１００）。
【請求項7】
前記第１長手方向結合要素（１４１）及び第２長手方向結合要素（１４２）は、前記熱提供層（１０２）と前記少なくとも１つの第１電気端子コネクタ（１４１）及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタ（１４２）の間において電気接続を提供するために、前記熱提供層（１０２）及び前記少なくとも１つの第１電気端子コネクタ（１５１）及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタ（１５２）を互いに圧接状態において押圧するべく構成されている請求項３に記載のパネル（１００）。
【請求項8】
前記電気接続は、前記熱提供層（１０２）が、前記ベース層（１０１）と前記第１長手方向結合要素（１４１）及び第２長手方向結合要素（１４２）の間において前記第１長手方向溝（１２１）及び第２長手方向溝（１２２）内において配置されることにより、提供され、これにより、前記第１長手方向結合要素（１４１）及び第２長手方向結合要素（１４２）は、それぞれ、前記熱提供層（１０２）及び前記少なくとも１つの第１電気端子コネクタ（１５１）及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタ（１５２）を互いに圧接状態において押圧するべく、構成されている請求項７に記載のパネル。
【請求項9】
暖房システム（８００）であって、－請求項１乃至８のいずれか１項に記載の少なくとも１つのパネル（１００、２０１、２０６）と、
－前記電気エネルギーを前記少なくとも１つのパネル（１００）の少なくとも１つの第１電力供給端子コネクタ（１６１）及び少なくとも１つの第２電力供給端子コネクタ（１６２）に提供するべく、前記少なくとも１つのパネル（１００）の前記第１端部辺（１０７、１０７’）及び前記第２端部辺（１０８、１０８’）の少なくとも１つに隣接した状態において配置された電気エネルギー提供構成（８１０）と、
を有する暖房システム。
【請求項10】
前記電気エネルギー提供構成（８１０）は、－前記少なくとも１つの第１電力供給端子コネクタ（１６１）及び少なくとも１つの第２電力供給端子コネクタ（１６２）が、前記第１端部辺（１０７、１０７’）及び前記第２端部辺（１０８、１０８’）の少なくとも１つから突出する、取付ベース（８２０）において、且つ、
－前記少なくとも１つの第１電力供給端子コネクタ（１６１）及び少なくとも１つの第２電力供給端子コネクタ（１６２）が、前記第１端部辺（１０７、１０７’）及び前記第２端部辺（１０８、１０８’）の少なくとも１つのものの周りにおいて折り曲げられ、且つ、前記ベース層（１０１）と前記電気エネルギー提供構成（８１０）の間において、且つ、前記電気エネルギー提供構成（８１０）の少なくとも１つの部分との電気接触状態において、配置される、前記ベース層（１０１）に対向する状態において、
からなる群のうちの１つに従って配置されている請求項９に記載の暖房システム（８００）。
【請求項11】
前記電気エネルギーは、パネル（１００）の前記第１端部辺（１０７）の前記第１電力供給端子コネクタ（１６１）及び第２電力供給端子コネクタ（１６２）に、或いは、前記パネル（１００）の前記第１端部辺（１０７）に直接又は間接的に結合された隣接パネル（２０２）の第１端部辺（１０７’）に供給される第１及び第２極性により、提供されている請求項９乃至１０のいずれか１項に記載の暖房システム（８００）。
【請求項12】
前記電気エネルギーは、－パネル（１００）の前記第１端部辺（１０７）の前記第１電力供給端子コネクタ（１６１）又は第２電力供給端子コネクタ（１６２）に、或いは、前記パネル（１００）の前記第１端部辺（１０７）に直接又は間接的に結合された隣接パネル（２０２）の第１端部辺（１０７’）に、供給される第１極性（Ｐ１）、並びに、
－前記パネルの前記第２端部辺（１０８）の前記第１電力供給端子コネクタ（１６１）又は第２電力供給端子コネクタ（１６２）に、或いは、前記パネル（１００）の前記第２端部辺（１０８）に直接又は間接的に結合された隣接パネル（２０１）の第２端部辺（１０８’）に、供給される第２極性（Ｐ２）、
によって提供されている請求項９乃至１０のいずれか１項に記載の暖房システム（８００）。
【請求項13】
請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の前記暖房システム（８００）を設置する方法であって、－前記電気エネルギー提供構成（８１０）を取付ベース（８２０）において取り付けるステップと、
－前記第１端部辺（１０７）及び第２端部辺（１０８）上の結合手段（１１７、１１８）の使用により、第１パネル（１００）を少なくとも１つの第２パネル（２０１、２０２）と機械的に結合し、これにより、前記第１パネル（１００）及び前記少なくとも１つの第２パネル（２０１、２０２）の列を生成するステップと、
－前記第１パネル（１００）及び前記少なくとも１つの第２パネル（２０１、２０２）の第１電気端子コネクタ（１５１）及び第２電気端子コネクタ（１５２）の使用により、前記第１パネル及び前記少なくとも１つの第２パネル（２０１、２０２）を電気的に接続するステップと、
－前記第１パネル（１００）及び前記少なくとも１つの第２パネル（２０１、２０２）の１つ又は複数のものの第１電力供給端子コネクタ（１６１）及び第２電力供給端子コネクタ（１６２）を前記電気エネルギー提供構成（８１０）に接続するステップと、
を含む方法。
【請求項14】
－前記電気エネルギー提供構成（８１０）を前記取付ベース（８２０）において取り付けるステップと、－前記第１端部辺（１０７）及び第２端部辺（１０８）上の前記結合手段（１１７、１１８）の使用により、第１パネル（１００）を少なくとも１つの第２パネル（２０１、２０２）と機械的に結合し、これにより、前記第１パネル（１００）及び前記少なくとも１つの第２パネル（２０１、２０２）の列を生成する、ステップと、
－前記第１パネル（１００）及び前記少なくとも１つの第２パネル（２０１、２０２）の前記第１電気端子コネクタ（１５１）及び第２電気端子コネクタ（１５２）の使用により、前記第１パネル（１００）及び前記少なくとも１つの第２パネル（２０１、２０２）を電気的に接続するステップと、
－前記第１パネル（１００）の前記第１端部辺（１０７）上の前記第１電力供給端子コネクタ（１６１）及び第２電力供給端子コネクタ（１６２）の１つを前記電気エネルギー提供構成（８１０）に接続し、これにより、前記電気エネルギーの第１極性（Ｐ１）が提供される、ステップと、
－前記第１パネル（１００）の前記第２端部辺（１０８）上の前記第１電力供給端子コネクタ（１６１）及び第２電力供給端子コネクタ（１６２）の別のものを前記電気エネルギー提供構成（８１０）に接続し、これにより、前記電気エネルギーの第２極性（Ｐ２）が提供される、ステップと、
を含む請求項１３に記載の暖房システム（８００）を設置する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項１の前文において定義されているパネルに関する。又、本発明は、請求項１３の前文において定義されている暖房システムにも関する。又、本発明は、請求項１７において定義されている暖房システムを設置する方法にも関する。
【背景技術】
【0002】
以下の背景情報は、本発明の背景の説明であり、従って、これは、必ずしも、従来技術の説明であるというわけではない。
【0003】
我々の時代の大きな課題の１つが、世界における全体的なエネルギー消費量を低減する、というものである。世界の多くの地域において、住宅、アパート、事務所、店舗、工場、及び／又はその他の公的又は非公的な空間は、これらの空間において時間を過ごす人々のために、受け入れ可能な環境を提供するべく、暖房する必要がある。従って、このような暖房は、エネルギー消費を最小限に維持する必要があると同時に、快適な温度を提供する必要がある。
【0004】
受け入れ可能な温度／環境が提供されると同時に、エネルギー消費を低減するべく、床下暖房を使用することができる。現在、床をカバーするべく石及び／又はセラミックタイルが使用される際には、熱源として温水又は電気を使用する床下暖房を設置するのが一般的である。又、床をカバーするべく、パーケットフローリングなどの木製の床が使用される際にも、床下暖房を使用することができる。
【0005】
これまでのところ、床下暖房を提供するべく使用されている熱は、床板の下方のパイプ／チューブ内を流れる温水により、且つ／又は、床板の下方において配置されたシート材料内の抵抗値を通じて流れる電気により、生成されている。このような既知の解決策については、（特許文献１）において記述されており、この場合には、この特許文献において「暖房装置１と表記されている」マット／シートは、「床カバリング１２」の下方において、即ち、実際の床板の下方において配置されている。従って、これらのパイプ／チューブ及び／又はシート材料は、木製の床の下方において、或いは、石及び／又はセラミックタイルの下方において、配置されている。これらの従来の解決策は、熱が実際に必要とされている空間内に、即ち、木製の床の上方の、且つ／又は、石及び／又はセラミックタイルの上方の、空間内に、熱を提供することにおいて、あまり効率的ではない、という欠点を有する。これは、熱が木製の床の下方において、或いは、石及び／又はセラミックタイルの下方において、生成され、且つ、従って、例えば、人々が存在している空間に到達するには、即ち、暖房を要する空間に到達するには、木製の床の全体を通じて、且つ／又は、石及び／又はセラミックタイルの全体を通じて、熱を搬送する必要がある、という事実に起因している。又、生成された熱の大きな部分が、反対方向において、即ち、木製の床又は石及び／又はセラミックタイルから離れるように、搬送されており、これは、暖房を要する空間から離れることをも意味している。従って、このような従来の暖房システムにおいては、生成された熱の多くが失われており、従って、暖房システムは、非効率的であり、且つ、エネルギーを浪費している。
【0006】
（特許文献２）において示されている従来技術の解決策においては、その代わりに、フローリングボードに、板の内部における埋め込み型の暖房フォイルが提供されており、これは、電気エネルギーが供給された際に熱を生成するべく、構成されている。これにより、生成された熱は、熱が必要とされている空間に対して格段に効率的に提供されており、その理由は、熱が、その下方の代わりに、実際の床板内において生成されているからである。
【0007】
但し、（特許文献２）において示されているフローリングボードは、フローリングボードに対する電力供給に関係するいくつかの問題点を有している。フローリングボードは、フローリングボードをその他のフローリングボードと機械的に１つに結合するべく使用される、クイック結合ジョイントの溝及び舌の上部に配置された電気接続手段を有する。電気接続手段が、ジョイントの溝及び舌の上部に配置されていることから、圧力がフローリングボード上において印加された際に、電気接続手段も、小さな運動を経験することになる。ジョイントの一部分、即ち、ジョイントの溝及び舌、は、例えば、人間がフローリングボード上を歩行するたびに、毎回、わずかに運動する。これにより、（特許文献２）における電気接続手段は、ある程度の使用の後に、損耗した状態となる。又、電気接続手段の損耗の結果として、接触の喪失がもたらされる場合もあり、これにより、暖房機能が失われる。又、電気接続手段の損耗により、短絡が発生する場合もあり、これは、例えば、火災のリスクに起因し、危険なものとなりうる。当然のことながら、これらの発生可能な問題点は、特に長い予想寿命を有する床の場合には、非常に不適切なものである。このような床は、誤動作する床の暖房機能に起因し、予想よりもかなり短い時間の後に、交換を要する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】米国特許出願公開第２００８／０２１０６７９号明細書
【文献】米国特許出願公開第２００６／０２８９１４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
従って、上述の問題点及び／又は欠点のうちの少なくともいくつかを解決するパネル、暖房システム、及び方法を提供することが、本発明の目的である。この目的は、請求項１の特徴付け部分による上述の言及されたパネルにより、実現される。
【課題を解決するための手段】
【0010】
パネルは、
－ベース層と、
－ベース層に装着された熱提供層であって、熱が電気エネルギーによって生成される、熱提供層と、
－可視表面を有しうる、熱提供層に装着されたカバリング層と、
－反対側の第１及び第２長手方向辺と、
－反対側の第１及び第２端部辺と、
－パネルを、隣接パネルに結合するべく構成されたパネル結合手段と、
－第１端部辺から第２端部辺までベース層内において配置された、且つ、熱提供層に対向している、少なくとも第１及び第２長手方向溝であって、それぞれ、第１及び第２長手方向辺と平行に配置された、且つ、これらに対する少なくとも第１及び第２距離を有する、少なくとも第１及び第２長手方向溝と、
－第１及び第２端部辺の少なくとも１つから突出するべく、少なくとも第１及び第２長手方向溝内において配置された、且つ、熱提供層に電気的に接続されるべく、且つ、少なくとも１つの隣接するパネルの少なくとも１つの対応する端子コネクタに電気的に接続可能となるべく、且つ、少なくとも部分的な弾性を有し、これにより、パネルが少なくとも１つの対応するパネルに結合された際に、第１及び第２端部辺の少なくとも１つに対して基本的に垂直である接続力Ｆconを提供するべく、構成された、少なくとも１つの第１及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタであって、接続力Ｆconは、少なくとも１つの隣接するパネルの少なくとも１つの対応する端子コネクタに向かって方向付けされている、少なくとも１つの第１及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタと、
を含む。
－ベース層と、
－ベース層に装着された熱提供層であって、熱が電気エネルギーによって生成される、熱提供層と、
－可視表面を有しうる、熱提供層に装着されたカバリング層と、
－反対側の第１及び第２長手方向辺と、
－反対側の第１及び第２端部辺と、
－パネルを、隣接パネルに結合するべく構成されたパネル結合手段と、
－第１端部辺から第２端部辺までベース層内において配置された、且つ、熱提供層に対向している、少なくとも第１及び第２長手方向溝であって、それぞれ、第１及び第２長手方向辺と平行に配置された、且つ、これらに対する少なくとも第１及び第２距離を有する、少なくとも第１及び第２長手方向溝と、
－第１及び第２端部辺の少なくとも１つから突出するべく、少なくとも第１及び第２長手方向溝内において配置された、且つ、熱提供層に電気的に接続されるべく、且つ、少なくとも１つの隣接するパネルの少なくとも１つの対応する端子コネクタに電気的に接続可能となるべく、且つ、少なくとも部分的な弾性を有し、これにより、パネルが少なくとも１つの対応するパネルに結合された際に、第１及び第２端部辺の少なくとも１つに対して基本的に垂直である接続力Ｆconを提供するべく、構成された、少なくとも１つの第１及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタであって、接続力Ｆconは、少なくとも１つの隣接するパネルの少なくとも１つの対応する端子コネクタに向かって方向付けされている、少なくとも１つの第１及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタと、
を含む。
【0011】
パネルが、その端部辺において、２つの隣接するパネルの間において機械的に結合／配置された場合に、２つの接続力Ｆconは、パネルの２つの端部辺のそれぞれのものにおいて、１つずつ、生成されることに留意されたい。但し、パネルがパネルの列内の最初又は最後において配置されている場合には、即ち、パネルが、その端部辺の１つにおいて、１つの隣接するパネルにのみ、機械的に結合されている場合には、隣接するパネルに対向している端部辺においてのみ、１つの接続力Ｆconが生成される。従って、それぞれ、第１及び第２端部辺の少なくとも１つに対して基本的に垂直である少なくとも１つの接続力Ｆconは、パネルが少なくとも１つの隣接するパネルに結合された際に、生成される。
【0012】
又、本発明の一実施形態によれば、パネルは、それぞれ、第１端部辺から第２端部辺まで少なくとも第１及び第２長手方向溝内において配置された少なくとも第１及び第２長手方向結合要素をも含む。これにより、少なくとも第１及び第２長手方向溝内において配置された少なくとも１つの第１及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタは、少なくとも第１及び第２長手方向結合要素を利用して熱提供層に電気的に接続されるべく、構成されている。
【0013】
又、上述の目的は、請求項１３の特徴付け部分による上述の暖房システムによっても実現される。
【0014】
暖房システムは、
－本明細書において記述されている少なくとも１つのパネルと、
－例えば、取付ベースにおいて配置された、且つ、電気エネルギーを少なくとも１つの第１及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタに提供するべく、少なくとも１つのパネルの第１及び第２端部辺の少なくとも１つに隣接した状態においてベース層に対向している、電気エネルギー提供構成と、
を含む。
－本明細書において記述されている少なくとも１つのパネルと、
－例えば、取付ベースにおいて配置された、且つ、電気エネルギーを少なくとも１つの第１及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタに提供するべく、少なくとも１つのパネルの第１及び第２端部辺の少なくとも１つに隣接した状態においてベース層に対向している、電気エネルギー提供構成と、
を含む。
【0015】
又、上述の目的は、請求項１７の特徴付け部分による、本発明による暖房システムを設置する上述の方法によっても実現される。
【0016】
方法は、
－取付ベースにおいて、電気エネルギー提供構成を取り付けるステップと、
－第１及び第２端部辺上における結合手段の使用により、第１パネルを少なくとも１つの第２パネルと機械的に結合し、これにより、第１パネル及び少なくとも１つの第２パネルの列を生成するステップと、
－第１パネル及び少なくとも１つの第２パネルの第１及び第２端子コネクタの使用により、第１パネル及び少なくとも１つの第２パネルを電気的に接続するステップと、
－第１パネル及び少なくとも１つの第２パネルの１つ又は複数のものの第１及び第２電力供給端子コネクタを電気エネルギー提供構成に接続するステップと、
を含む。
－取付ベースにおいて、電気エネルギー提供構成を取り付けるステップと、
－第１及び第２端部辺上における結合手段の使用により、第１パネルを少なくとも１つの第２パネルと機械的に結合し、これにより、第１パネル及び少なくとも１つの第２パネルの列を生成するステップと、
－第１パネル及び少なくとも１つの第２パネルの第１及び第２端子コネクタの使用により、第１パネル及び少なくとも１つの第２パネルを電気的に接続するステップと、
－第１パネル及び少なくとも１つの第２パネルの１つ又は複数のものの第１及び第２電力供給端子コネクタを電気エネルギー提供構成に接続するステップと、
を含む。
【0017】
本発明によるパネル及び暖房システムは、基本的に、すべての種類の空間の、エネルギー効率に優れた、且つ、耐久性のある、暖房を提供する。
【0018】
例えば、フローリングパネル、壁パネル、及び／又は天井パネルなどの、構造パネル内に熱提供層を統合することにより、このようなパネルを少なくとも部分的に含む床、壁、及び天井によって境界が定められた空間内の屋内気候／温度を効率的に、正確に、且つ、確実に、調節することができる。
【0019】
熱提供層は、暖房対象の空間の非常に近傍に配置されており、その理由は、これが、カバリング／装飾層の直接下方において配置されているからである。これにより、本発明によるパネルが使用される際には、生成された熱を暖房対象の空間に非常に効率的に搬送することができる。この暖房対象の空間への効率的な熱の搬送により、熱を生成するべく使用される電気エネルギーの消費が極小化される。
【0020】
本発明によるパネルは、切断することが可能であり、且つ、依然として、床の敷き込みに使用されうる、という意味において、切断可能である。これは、第１及び第２長手方向溝の場所が正確に定義されるという事実に起因すると共に、第１及び第２長手方向溝が、パネルの第１端部辺から第２端部辺まで延在しており、この結果、更には、パネルの長さの全体に跨って第１及び第２溝内において配置される第１及び第２電気端子コネクタ及び／又は第１及び第２電力供給端子コネクタの正確に定義された配置が得られる、という事実にも起因している。これにより、切断されたパネルは、別の切断されたパネルに圧接した状態において敷き込まれてもよく、或いは、パネル全体に圧接した状態において敷き込まれてもよく、且つ、依然として、パネル内において熱を生成するための電気エネルギーの確実な供給が提供されることになろう。これが可能である理由は、第１及び第２長手方向溝が、パネルの第１端部辺から第２端部辺まで延在している、即ち、パネルの長さ全体に沿って正確に定義された場所において配置されており、従って、パネルの第１及び第２電気端子コネクタ及び／又は第１及び第２電力供給端子コネクタが、切断されたパネルの場合にも、接続が容易に実施されうるように、フィット／マッチング／遭遇することになるからである。
【0021】
本発明によるパネルの電気端子コネクタ及び／又は電力供給端子コネクタは、機械的なパネルジョイント結合とは、即ち、パネルを１つに機械的に保持するジョイント結合とは、別個である。これにより、電気端子コネクタ及び／又は電力供給端子コネクタは、機械的パネルジョイントの一部分の多くの運動からも、且つ、これらの運動が結果的にもたらしうるコンポーネントの損耗からも、保護されている。これにより、安全且つ確実なパネルに対する電力供給が保証されている。又、本発明による電気端子コネクタの設計は、安定した電気結合が提供されると同時に、１つとしてのパネルの機械的結合をも単純化している。
【0022】
又、本発明によるパネルの第１及び第２端部辺の少なくとも１つのものから突出する少なくとも部分的な弾性を有する端子コネクタは、端子コネクタの弾性及び突出によって生成される垂直の接続力Ｆconに起因し、隣接するパネルの対応する端子コネクタに対する確実且つ安全な電気接続を提供している。更に詳しく後述するように、電気接触を生成する接続力Ｆconは、パネルと隣接パネルを１つに結合するパネル結合手段によって生成される結合力Ｆcouplにより、生成されている。従って、弾性を有する第１及び第２電気端子コネクタは、パネルが、隣接する対応したパネルに結合された際に、それぞれ、第１及び第２端部辺に対して基本的に垂直である接続力Ｆconを提供する。これにより、熱提供層内において熱を生成するべく使用される電気エネルギーは、結合されたパネルのそれぞれのものまで確実に到達し、且つ、従って、パネルのそれぞれのものの熱提供層にも到達している。
【0023】
本発明によるパネルは、費用効率に優れた方式で製造することができると共に、設置することができる。熱は、例えば、約２５ボルト又は約５０ボルトなどのように、４～６０ボルトなどの低電圧の使用によって生成することができることから、パネルは、場合によっては、素人により、即ち、専門家ではない人により、設置することができる。従って、本発明によるパネルの設置によれば、パネルが設置／使用される場所の法律及び規則によっては、電気技術者が存在するニーズがなくなる場合があり、この結果、例えば、住宅の所有者などの、エンドユーザーにとっての合計費用が劇的に低減される。従来技術の電気床下暖房システムは、しばしば、例えば、２３０ボルトなどの、格段に大きな電圧によって駆動されており、このようなシステムは、資格を有する電気技術者によって設置しなければならない。
【0024】
いくつかの既知の床下暖房システムは、熱を生成する、相対的に小さな電圧のマット／シートを含んでおり、これらは、木製の床の下方において、或いは、石及び／又はセラミックタイルの下方において、配置されている。このような１つの例が、米国特許出願公開第２００８／０２１０６７９号明細書における上述の暖房装置１であり、これは、床カバリング１２の下方において配置されている。この構成は、上述のように、相当のエネルギー損失を結果的にもたらす。又、この従来技術の相対的に小さな電圧のマット／シートは、しばしば、適切に設置するのが困難であり、従って、多くの場合に、技術を有する人物が、例えば、床によってカバーされる対象のエリアにフィットするように、マット／シートのサイズを適合させなければならない。この結果、床の設置の費用が増大する。
【0025】
但し、本発明によるパネルは、それ自体が既に熱提供層を含んでおり、且つ、従って、なんらかの熱生成マットがその下方において設置されることを必要としてはいない。
【0026】
非限定的な例として、約１０～４０Ｗ／Ｍ2又は２０～３０Ｗ／ｍ2の範囲の電力／床面積を熱の生成のために使用することができる。使用される電力／床面積は、床及び／又は暖房の異なる特性の間のバランスとして見なすことができる。相対的に大きな電力は、一般に、相対的に短い熱提供回路を結果的にもたらし、これは、パネルを切断する際には、利点であり、その理由は、切断に起因した加熱を伴わないパネルの部分が小さくなるからである。但し、相対的に小さな電力／床面積の場合には、相対的に大きな電力及び相対的に小さな抵抗値の場合よりも、熱提供回路の抵抗値の重要性は乏しい。
【0027】
以下、いくつかの好適な実施形態を示す添付図面を参照し、本発明によるパネル、暖房システム、及び方法の詳細な例示用の実施形態及び利点について説明する。
【0028】
本発明の実施形態について、本発明の実施形態の例を示す以下の添付図面を参照し、更に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明のいくつかの実施形態によるパネルの概略端面図を示す。
【図2a-d】本発明のいくつかの実施形態によるパネルのセクションの概略端面図を示す。
【図3a-d】本発明のいくつかの実施形態によるパネルのセクションの概略端面図を示す。
【図4a-b】本発明のいくつかの実施形態によるパネルの概略図を示す。
【図4c-e】本発明のいくつかの実施形態によるパネルの概略図を示す。
【図5a-b】本発明のいくつかの実施形態によるパネルの概略図を示す。
【図5c】本発明の一実施形態による電気端子コネクタの一例を概略的に示す。
【図6】本発明のいくつかの実施形態によるパネルを含む床を示す。
【図7】本発明のいくつかの実施形態による暖房システムを概略的に示す。
【図8】本発明のいくつかの実施形態による暖房システムを概略的に示す。
【図9a】本発明のいくつかの実施形態による完成した暖房システムを概略的に示す。
【図9b】本発明のいくつかの実施形態による暖房システムを概略的に示す。
【図10a-b】電気端子コネクタのいくつかの実施形態を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0030】
【0031】
パネル１００は、第１長手方向辺１０５により、且つ、第１長手方向辺１０５とは反対側の第２長手方向辺１０６により、境界が定められている。又、パネル１００は、第１端部辺１０７により、且つ、第１端部辺１０７とは反対側の第２端部辺１０８により、境界が定められている。
【0032】
第１長手方向辺１０５、第２長手方向辺１０６、第１端部辺１０７、及び第２端部辺１０８には、それぞれ、例えば、「クリックジョイント」１１５、１１６、１１７、１１８などのパネル結合手段を提供することができる。パネル結合手段１１５、１１６、１１７、１１８は、一実施形態によれば、パネル１００を少なくとも１つの隣接するパネル２０１、２０２、．．．、２０６に、即ち、少なくとも１つのその他の対応するパネル２０１、２０２、．．．、２０６に、（図６に示されているように）機械的に結合するべく、パネルの第１長手方向辺１０５及び第２長手方向辺１０６において、且つ、パネルの第１端部辺１０７及び第２端部辺１０８において、ベース層１０１内において配置されており、この場合に、少なくとも１つのその他の対応するパネルには、対応するパネル結合手段が提供されている。
【0033】
パネル１００は、ベース／コア層１０１と、カバリング／視覚層１０３と、を更に含む。カバリング／視覚層１０３は、恐らくは、暖房対象の空間から、即ち、パネルが床、壁、及び／又は天井をカバーしている部屋から可視状態にある表面１０４を有する。カバリング／視覚層は、色及び／又はパターンを含む適切な外観／見た目を有することができる。
【0034】
パネル１００は、ベース層１０１に装着された、即ち、ベース層１０１とカバリング／視覚層１０３の間において配置された、熱提供層１０２を更に含む。又、これは、熱提供層は、暖房対象の空間に非常に近接した状態において、即ち、薄いカバリング／視覚層１０３の直接下方において、配置されていることをも意味している。熱提供層１０２は、導電性を有し、且つ、電流が材料を通じて流れた際に熱を生成するのに、即ち、増大した温度に適した電気抵抗値を有する基本的に任意の材料を含むことができる。材料は、熱生成要素として形成されてもよく、これは、多数の形状を有することができる。例えば、熱提供層は、印刷された電子回路、薄膜、１つ又は複数の抵抗器、シート、テープ、ペンキを有していてもよく、或いは、その電気抵抗値を通じて熱を生成するべく、且つ、本発明によるパネル内において含まれるべく、適した基本的に任意のその他の形状又は形態を有していてもよい。従って、例えば、熱提供層１０２は、電気抵抗値を有する印刷された電子回路、電気抵抗値を有する少なくとも１つの薄膜、及び／又は電気抵抗値を有する１つ又は複数の抵抗器を含む少なくとも１つの熱生成要素を有することができる。
【0035】
非限定的な例として、電気エネルギーが２５Ｖの電圧を有する際には、即ち、電気エネルギー提供構成が、電源として使用される２５Ｖの電圧を供給する際には、一実施形態によれば、２３Ｗ／ｍ2を熱提供層によって生成することができることに言及しうる。カバリング層における温度増大の時定数は、数分間の範囲における短いものであってもよく、且つ、例えば、３℃の温度増大を迅速に実現することができる。
【0036】
電圧降下は、床の長さの二乗に伴って増大する。例えば、１０ｍ未満の長さを有する床などの、相対的に短い床の場合には、電圧降下は、生成される熱に対してほとんど影響を有してはいない。但し、例えば、１５ｍよりも長い床などの、相対的に長い床の場合には、電圧降下は、生成された熱に対して顕著な影響を及ぼしうる。
【0037】
本発明の一実施形態によれば、熱提供層１０２は、０．１ｍｍ～３ｍｍ、０．４ｍｍ～１ｍｍ、又は０．５ｍｍ～０．８ｍｍの範囲における、可視表面１０４から熱深さＤheatにおいて、且つ／又は、０．６ｍｍの深さにおいて、配置されている。この結果、これは、カバリング層が、熱深さＤheatに等しい厚さＴcovを有している、即ち、Ｔconv＝Ｄheatである、ことを意味しており、これは、暖房対象の空間内への熱エネルギーの効率的な伝達を結果的にもたらし、その理由は、熱提供層１０２が、暖房対象の空間に非常に近接しているからである。
【0038】
本発明の一実施形態によれば、パネル１００の層、即ち、ベース層１０１、熱提供層１０２、及びカバリング層１０３、は、例えば、糊などの接着剤の使用により、互いに装着／固定されている。
【0039】
本発明によるパネルは、第１長手方向辺１０５と平行に構成された、且つ、これに対して少なくとも第１距離１３１を有する、第１長手方向溝１２１と、第２長手方向辺１０６と平行に構成された、且つ、これに対して少なくとも第２距離１３２を有する、第２長手方向溝１２２と、を含む。第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２は、パネルのベース層１０１内において配置されており、且つ、第１端部辺１０７から第２端部辺１０８まで延在している。第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２は、熱提供層１０２と対向しており、即ち、溝の開口部／アパーチャは、熱提供層１０２に向かって方向付けされている。
【0040】
一実施形態によれば、第１長手方向結合要素１４１が、第１長手方向溝１２１内において配置されており、且つ、第２長手方向結合要素１４２が、第２長手方向溝１２２内において配置されている。この結果、第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２は、それぞれ、第１端部辺１０７から第２端部辺１０８まで、即ち、基本的にパネルの長さ全体に沿って、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２内において、延在している。
【0041】
パネルの第１端部辺１０７において、第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２を配置することができる。パネルの第２端部辺１０８において、第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２を配置することができる。第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２は、それぞれ、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２内において配置することができると共に、第１端部辺１０７及び第２端部辺１０８の少なくとも１つから突出することができる。第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２は、第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２を利用して熱提供層１０２に電気的に接続されるべく、構成することができる。この電気結合は、第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２を介して、且つ／又は、熱提供層１０２への直接的な結合により、提供することができる。第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２は、（図６及び図１０ａに示された）少なくとも１つの隣接するパネル２０１、２０１、．．．、２０６の少なくとも１つの対応する端子コネクタに電気的に結合可能となるべく、構成されている。第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタは、少なくとも部分的な弾性を有しており、これにより、パネル１００が少なくとも１つの隣接するパネル２０１、２０２に結合された際に、第１端部辺１０７及び第２端部辺１０８の少なくとも１つに対して基本的に垂直である接続力Ｆconを提供することができる。少なくとも１つの接続力Ｆconは、例えば、図６及び図１０ａにおいて示されているように、それぞれ、少なくとも１つの隣接するパネル２０１、２０２の少なくとも１つの対応する端子コネクタに向かって方向付けされている。更に詳しく後述するように、接続力Ｆconは、パネル及び隣接パネルを１つに結合するパネル結合手段によって生成される結合力Ｆcouplとの組み合わせにおいて、その弾性により、生成されている。
【0042】
パネル１００は、本発明のいくつかの実施形態によれば、更なる長手方向溝を含んでいてもよく、即ち、合計で、２つ超の長手方向溝を含んでいてもよい。この結果、パネルは、更なる対応する長手方向結合要素を含んでいてもよく、且つ、更なる対応する電気端子コネクタを含んでいてもよい。
【0043】
図２ａ－ｄ及び図３ａ－ｄは、第１長手方向辺１０５に対する第１距離１３１においてパネルのベース層１０１内において形成された第１長手方向溝１２１を含むパネル１００の一部分の断面図を概略的に示している。熱提供層１０２がベース層１０１に装着されており、且つ、カバリング層１０３が熱提供層１０２に装着されている。
【0044】
本発明の一実施形態によれば、熱提供層１０２に対向する第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２の第１表面１４３及び第２表面１４４は、パネル１００が組み立てられた際に、ベース層１０１の表面１４５の残りの部分とアライメントしている。従って、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２の外側のベース層１０１の表面１４５及び第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２の第１表面１４３及び第２表面１４４は、熱提供層１０２に対向する基本的にフラットな共通表面１４３、１４４、１４５がベース層１０１及び第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２によって生成されるように、それぞれ、同一のレベルにおいて位置している。これにより、非常に安定したパネルが実現され、これは、カバリング層１０３上の基本的にすべての種類の圧力に対処している。
【0045】
図２ｃ－ｄにおいて概略的に示されている、一実施形態によれば、第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２は、例えば、導電性金属などの、少なくとも部分的な弾性を有する且つ導電性を有する材料を有する。この結果、これらの第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２は、この弾性により、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２の側部及び／又は底部壁に圧接状態において押圧力を生成し、これにより、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２内において第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２が堅固に固定される。第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２は、例えば、基本的にＵ字の形状であってもよく、且つ、Ｕ字形状の要素の脚部が１つに押圧されている最中に、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２内において上下逆に挿入されてもよく、これにより、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２の内側壁に向かうスプリング力が生成される。
【0046】
図３ａ－ｂにおいて概略的に示されている、本発明の別の実施形態によれば、第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２は、例えば、導電性金属などの、固体の、且つ、導電性を有する、材料を有する。
【0047】
この結果、第１電気端子コネクタ１５１及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタ１５２は、図２ｃ－ｄ及び図３ａ－ｂに示されている実施形態の場合に、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２内において配置することにより、熱提供層１０２に電気的に接続することができる。電気接続は、導電性を有する少なくとも第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２を介して提供することができる。熱提供層１０２は、ここでは、図２ｃ－ｄ及び図３ａ－ｂにおいて示されているように、カバリング層１０３と第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２の間に配置することができる。熱提供層１０２は、例えば、導電性接着剤及び／又は導電性はんだ付けにより、第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２に装着することができる。第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２及び／又は第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２は、ここでは、図５ａ－ｂにも示されているように、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２の底部と第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２の間に配置することができる。従って、第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２は、第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２によって第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２の底部に圧接状態において押圧されることにより、パネル１００内において固定することができる。
【0048】
図３ｃ－ｄにおいて概略的に示されている、別の実施形態によれば、熱提供層１０２は、それぞれ、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２の外側のベース層１０１の表面１４５上において、且つ、ベース層１０１と第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２の間の第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２内において、配置されている。第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２は、ここでは、木材又はプラスチック材料などの電気絶縁材料のように、電気絶縁性を有していてもよく、或いは、例えば、金属などのように、導電性を有していてもよい。第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２の主な機能は、ここでは、熱提供層１０２と第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２の間の電気接触／接続が確保されるように、熱提供層１０２を第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２内に挿入／配置される第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２及び／又は第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２に圧接状態において押圧することにある。
【0049】
又、図２ｃ－ｄにおいて示されている、Ｕ字形状の、且つ、少なくとも部分的な弾性を有する、第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２は、熱提供層１０２が、ベース層１０１と、それぞれ、第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２の間において、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２内に配置されるように、構成することができる。従って、熱提供層１０２は、この結果、第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２が、熱提供層１０２の上部上の溝内において、且つ、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２の外側のベース層１０１の表面１４５上において、挿入された状態において、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２内において配置されることになろう。この結果、Ｕ字形状の要素の脚部が、溝内への挿入の際に、１つに押圧され、これにより、挿入の後に、少なくとも第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２の内側壁に向かうスプリング力が生成される。又、これは、第１長手方向結合要素１４１及び第２長手方向結合要素１４２及び熱提供層１０２が、互いに圧接状態において堅固に押圧されることを結果的にもたらし、この結果、熱提供層１０２上の損耗が極小化されると同時に、２つの間の確実な電気接触が結果的に得られる。
【0050】
図４ａ－ｂは、本発明の一実施形態を示しており、この場合に、パネル１００は、ベース層１０１内において含まれた少なくとも１つの挟持／隔離コア１６０を含む。少なくとも１つの挟持／隔離コア１６０は、その生成された熱が、誤った方向において、即ち、暖房対象の空間から離れるように、搬送されることを防止する断熱特性を有することができる。例えば、断熱を伴わないパネルの場合の、例えば、３℃の温度増大は、ベース層１０１に追加された少なくとも１つの挟持／隔離コア１６０を有する同一のパネルの場合には、例えば、５～６℃の温度増大を結果的にもたらしうるであろう。又、少なくとも１つの挟持／隔離コア１６０は、音響吸収特性を有していてもよく、これは、その結果、例えば、ハイヒールが床を横断して歩行するなどの雑音を効率的に低減する。
【0051】
挟持／隔離コア１６０は、例えば、パネル１００の層の組立の際に、且つ／又は、その後に、注入されるポリウレタン発泡体の形態において、例えば、ポリウレタンを含むことができる。
【0052】
図４ｃ－ｅは、本発明のいくつかの実施形態を示しており、この場合に、パネル１００は、ベース層１０１内において含まれた少なくとも１つの挟持／隔離コア１６０を含む。少なくとも１つの挟持／隔離コア１６０は、ここでは、例えば、それらが相対的に重い負荷を担持しうるように、ピラミッド形態の側部表面Ａ、Ｂにより、パネル１００のベース層１０１の対応するピラミッド形態の部分Ｄ上のピラミッド形態の支持要素Ｅから支持力／圧力を提供しうる、ピラミッド形状の支持要素Ｅを含むことができる。ピラミッド形態の支持要素Ｅは、床に向かうそのベース面と、カバリング層１０３に向かう尖った面と、を有することができる。上述のように、少なくとも１つの挟持／隔離コア１６０は、熱及び／又は音響絶縁特性を有することができる。従って、ピラミッド形状の支持要素は、パネル１００の最適な担持容量との組み合わせにおいて、最適な絶縁を提供している。
【0053】
図４ｅは、負荷／重量担持要素１７０が、ベース層１０１材料内の挟持／隔離コアのピラミッド形態１６０の間に配置されている、一実施形態を示しており、これは、例えば、木材であるか又は重量を担持するのに適したなんらかのその他の材料であってよい。負荷担持要素１７０は、例えば、円形形態を有していてもよく、例えば、相対的に幅広の部分がカバリング層１０３に向かって方向付けされた状態において、相対的に幅広の円形ヘッド部分及び相対的に細い円形の尖った部分を有するように、基本的にねじ／ボルトの形態であってよい。負荷担持要素１７０は、例えば、金属又はプラスチックなどの、基本的に任意の負荷担持材料から形成することができる。負荷担持要素１７０の円形ヘッド部分は、ベース層１０１のピラミッド形態の部分Ｄの底部領域の強度が、相対的に乏しくなりうるように、即ち、それ自体が担持重量／負荷の全体を引き受けるべく十分強力になる必要がないように、カバリング層１０３に由来する重量／負荷を担持するべく構成されている。従って、カバリング層に由来する重量／負荷は、ここでは、負荷担持要素１７０により、少なくとも部分的に担持されている。
【0054】
負荷担持要素１７０は、パネルの負荷担持能力を改善するべく、即ち、ベース層１０１材料の負荷／重量担持能力を改善するべく、ベース層１０１材料と共に鋳造／形成することができる。これにより、相対的に安定性の乏しい、且つ、相対的に多孔性の、材料が、ベース層１０１材料の残りの部分に使用されてもよく、これにより、製造費用が低減される。
【0055】
本発明の一実施形態によれば、第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２の１つ又は複数は、少なくとも部分的な弾性を有する。図５ａ－ｃには、このような例示用の実施形態が示されている。弾性を有する第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２は、隣接する対応するパネルに結合された際に、それぞれ、第１端部辺１０７及び第２端部辺１０８に基本的に垂直の接続力Ｆconを提供することができる。次いで、接続力Ｆconは、（図５ｃ－ｄ及び図１０ａに示されているように）少なくとも１つの隣接する対応するパネル２０１、２０２、．．．、２０６の対応する少なくとも１つの端子コネクタに向かって方向付けされる。この結果、（図６及び図１０ａにおいて概略的に示されているように）隣接するパネルを１つに結合するパネル結合手段１１７、１１８によって生成される結合力Ｆcouplにより、電気接触を生成する接続力Ｆconが生成される。
【0056】
本発明の一実施形態によれば、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２は、第１端部辺１０７及び第２端部辺１０８の少なくとも１つに隣接１２３する端部深さＤendを有しており、この場合に、この端部深さＤendは、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２の残りの部分に沿った深さＤmidよりも小さく、即ち、Ｄend＜Ｄmidである。第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２は、例えば、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２の長さの中間において、端部辺１０７、１０８に隣接して端部１２３から離れるように、この深さＤmidを有することができる。端部深さＤendは、例えば、パネルの第１端部辺１０７及び第２端部辺１０８において空隙が存在しないように、第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２の、且つ、可能な長手方向結合要素１４１、１４２の、厚さＴconに対応したものであってよく、即ち、Ｄend＝Ｔconである。これにより、非常に安定したパネルが提供される。しばしば、例えば、フローリングパネルの損耗は、第１端部辺１０７及び第２端部辺１０８における、且つ／又は、第１長手方向辺１０５及び第２長手方向辺１０６における、ジョイントの近傍において最悪であり、安定したパネル端部を提供する本実施形態によれば、これが軽減されている。
【0057】
図５ａ－ｂ及び図１０ａにおいて示されているように、第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２は、第１端部辺１０７及び第２端部辺１０８からわずかに突出することができる。パネル１００の第１端部辺１０７が、別のパネル２０２の第２端部辺１０８’に結合された際に、２つのパネル１００、２０２の第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２は、上述の結合力Ｆcouplにより、互いに圧接状態において押圧される。その結果、２つのパネル１００、２０２の第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２の接続力Ｆconが、生成され、且つ、互いに向かって／圧接状態において方向付けされ、これにより、２つのパネル１００、２０２の個々の第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２の間の緊密な接触が提供される。これにより、２つのパネル１００、２０２の間の緊密な電気接続も、提供される。従って、床のすべてのパネルに対する確実な電力供給が実現されている。
【0058】
例えば、図５ｂにおいて示されているように、第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２は、その端部辺が、パネルの列を開始する端部辺である、即ち、電力がパネルの列に提供される壁、ソケット、又はこれらに類似したものに対向する端部辺である、場合には、パネルの１つの端部辺１０８上において使用することができる。これらの第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２は、第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２とそれに結合された対応するコネクタの間の接続力を提供する、例えば、図５ｂにおいて示されているケーブル端子（シュー）などのような、緊密な電気接続を生成する基本的に任意の種類のコネクタ／端子であってよい。このようなケーブル端子（シュー）が使用されている際には、電力供給は、第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２に接続可能なコネクタを有する基本的に任意のケーブル又はこれに類似したものにより、提供することができる。このようなコネクタ／端子のその他の非限定的な例については、後述する。
【0059】
図５ｃは、第１電気端子コネクタ１５１又は第２電気端子コネクタ１５２の非限定的な例の側面図を示している。電気端子コネクタ１５１、１５２は、第１端部辺１０７又は第２端部辺１０８に隣接１２３した第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２内において位置決めされる、基本的にまっすぐな／フラットなセクション１５３を含んでおり、この場合に、溝の深さは、端部深さＤendであってよい。上述のように、端部深さＤendは、ここでは、電気端子コネクタの、且つ、恐らくは、更には、長手方向結合要素１４１、１４２の、厚さＴconに等しいものであってもよく、即ち、Ｄend＝Ｔconである。
【0060】
又、電気端子コネクタ１５１、１５２は、第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２内において位置決めされる、基本的に波の形態のセクション１５４を含んでいてもよく、この場合に、溝は、パネルの端部辺１０７、１０８から所定の距離において、上述の深さＤmidを有する。波形態のセクション１５４の波形態は、恐らくは、溝の深さに基本的に等しい、長手方向結合要素１４１、１４２の厚さを含む、高さＴmidを有していてもよく、即ち、Ｔmid＝Ｄmidである。
【0061】
又、電気端子コネクタ１５１、１５２は、上述の接続力Ｆconを生成する、突出するセクション１５５をも含む。パネル１００内において取り付けられた際に、まっすぐな／フラットなセクション１５３と突出するセクション１５３の間において、電気端子コネクタ１５１、１５２は、垂直ではない角度で折り曲げられ、これにより、外向きの方向に、突出するセクション１５５をわずかに傾斜させる。突出するセクション１５５のこの傾斜した方向／角度α及び電気端子コネクタ１５１、１５２の弾性は、パネル１００がその他のパネルと結合された際に、接続力Ｆconを結果的にもたらす。非限定的な例として、傾斜した角度αは、５°～１５°の範囲であってよく、且つ、特定の一例によれば、１０°であってもよい。
【0062】
第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２、並びに、恐らくは、第１長手方向電気結合要素１４１及び第２長手方向電気結合要素１４２、により、熱提供層に搬送される電気エネルギーは、５ボルト～６０ボルドの範囲の、或いは、１０ボルト～５５ボルトの範囲の、或いは、１５ボルト～５０ボルトの範囲の、或いは、２５ボルト～５０ボルトの範囲の、電圧を有することができる。本発明によるパネルには、このような低い電圧が供給されてもよく、その理由は、隣接するパネルの間の電気接触と、恐らくは、更には、第１及び第２長手方向電気結合要素の、且つ、従って、パネル自体の、電流／電圧伝導特性と、が非常に良好であるからである。
【0063】
本発明の例示用の一実施形態によれば、熱を生成するべく、熱提供層１０２に供給される電気エネルギーは、２５ボルトの電圧Ｖを有しており、即ち、Ｖ＝２５ボルトであり、これは、多くの領域及び／又は国においては、素人により、即ち、非電気技術者により、取り扱うことができる。
【0064】
本発明の別の例示用の実施形態によれば、電気エネルギーは、５０ボルトの電圧Ｖを有しており、即ち、Ｖ＝５０ボルトであり、これは、いくつかの領域及び／又は国においては、素人により、取り扱うことができる。
【0065】
本発明の一態様によれば、暖房システム８００が提示されている。暖房システム８００は、図７において概略的に示されており、且つ、上述のように、少なくとも１つのパネル１００、２０３を含む。暖房システムは、例えば、取付ベース８２０において配置された、且つ／又は、少なくとも１つのパネル１００、２０３の第１端部辺１０７及び第２端部辺１０８の少なくとも１つに隣接したベース層１０１に対向する、電気エネルギー提供構成８１０を更に含む。電気エネルギー提供構成８１０は、電気エネルギーをパネル１００の第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２に供給している。図７においては、簡潔性を目的として、２つのパネル１００、２０３のみが示されている。当業者には明らかなように、多くの更なるパネルが暖房システム８００内において含まれうる。又、図７のパネル１００、２０３のそれぞれのものは、パネルの列を表していてもよい。本明細書において記述されている電気エネルギー提供構成８１０は、本明細書において記述されたパネル１００に、のみではなく、基本的に任意の電気によって加熱されるパネルに、電気エネルギーを供給するべく、使用されうることに留意されたい。
【0066】
図７に示されている実施形態によれば、電気エネルギーは、パネル１００の第１端部辺１０７の第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２に、或いは、パネル１００の第１端部辺１０７に直接又は間接的に結合される隣接するパネル２０２の対応する第１端部辺１０７’に、供給される第１及び第２極性Ｐ１、Ｐ２により、提供されている。従って、第１及び第２極性Ｐ１、Ｐ２の両方は、その端部辺１０７、１０８において１つに結合されたパネルのそれぞれの列内の第１パネル１００、２０３の第１端部辺１０７に接続されている。その結果、第１及び第２極性Ｐ１、Ｐ２は、床／壁／天井全体のすべてのパネルに電気供給されるように、図６に示されているように敷き詰められたパネルのそれぞれの列内の更なるパネルに電気的に接続されている。これにより、パネルによってカバーされたエリア全体が暖房される。図７において使用されている電圧は、例えば、２５ボルトなどのように、かなり小さいことから、第１及び第２極性Ｐ１、Ｐ２の両方は、パネルの同一の端部辺１０７に供給することができる。これが可能である理由は、基本的に、これらの小さな電圧においては、人物がパネルを設置する際の危険な電気ショックのリスクが存在していないからである。
【0067】
本発明の別の実施形態によれば、電気エネルギーは、５０ボルトの電圧を有し、即ち、Ｖ＝５０ボルトであり、これは、いくつかの領域及び／又は国においては、素人により、即ち、非電気技術者により、取り扱うことができる。暖房システム８００は、図８には、概略的に示されており、これは、上述のように、少なくとも１つのパネル１００、２０３、２０７を含む。暖房システムは、例えば、取付ベース８２０において配置された、且つ／又は、床、壁、又は天井の２つの反対側部において、且つ、少なくとも１つのパネル１００、２０３、２０７の第１端部辺１０７及び第２端部辺１０８の両方に隣接した状態で、ベース層１０１に対向する、電気エネルギー提供構成８１０を更に含む。本明細書において記述されている電気エネルギー提供構成８１０は、本明細書において記述されているパネル１００に、のみではなく、基本的に任意の電気によって加熱されるパネルに、電気エネルギーを供給するべく、使用されうることに留意されたい。
【0068】
電気エネルギー提供構成８１０は、接触手段８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６を含んでいてもよく、このそれぞれは、接触突出部８１７及び／又は第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２の使用により、１つの極性Ｐ１、Ｐ２をパネル１００、２０３、２０７に提供するべく、構成されている。又、接触手段８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６及び／又はパネル１００、２０３、２０７は、安定性突出部８１８を含むこともできる。
【0069】
接触手段８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６が、パネル１００、２０３、２０７と組み立てられた、即ち、この内部に挿入された、際に、電気エネルギーは、接触突出部８１８により、パネル１００、２０３、２０７に提供され、且つ、パネル１００、２０３、２０７は、安定性突出部８１７により、定位置において保持される。又、電気エネルギー、即ち、パネル１００、２０３、２０７において熱を生成する電圧、は、接触手段８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６により、パネル１００、２０３、２０７内においてカプセル化されている。従って、電気ショックをうけるリスクは、図８に示されている暖房システム８００の場合には、カプセル化された電気エネルギーに部分的に起因して、且つ、部分的には、２つの極性Ｐ１、Ｐ２が、パネルによってカバーされた床、壁、又は天井の反対側に提供されており、且つ、従って、人物が同時にＰ１及びＰ２の両方との接触状態になることが、困難であり、多くの場合には不可能である、ことから、極小化されている。
【0070】
又、熱提供層上における電圧降下も、２つの極性Ｐ１、Ｐ２が床の反対側に提供されている際には、約５０％だけ、低減される。
【0071】
従って、図８に概略的に示されている、本発明の一実施形態によれば、電気エネルギーは、パネル１００の第１端部辺１０７の第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２に供給される第１極性Ｐ１により、パネル１００に提供されている。次いで、第２極性Ｐ２は、パネルの第２端部辺１０８の第１電気端子コネクタ１５１又は第２電気端子コネクタ１５２に供給されている。従って、第１極性Ｐ１は、パネル１００の１つの端部辺１０７に供給されており、且つ、第２極性Ｐ２は、パネル１００の反対側の端部辺１０８に提供されている。
【0072】
又、第２極性Ｐ２は、図６に示されているように、パネル１００の第１端部辺１０７に直接又は間接的に結合された隣接するパネル２０２の対応する第１端部辺１０７’の第１電力供給端子コネクタ１６１又は第２電力供給端子コネクタ１６２に供給することができる。又、第２極性Ｐ２は、パネル１００の第２端部辺１０８に直接又は間接的に結合された隣接するパネル２０１の対応する第２端部辺１０８’の第１電力供給端子コネクタ１６１又は第２電力供給端子コネクタ１６２に供給することができる。
【0073】
従って、電気エネルギー提供構成８１０は、少なくとも１つのパネル１００、２０３、２０７の２つの反対側の端部辺上の第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２に電気エネルギーを供給している。図８においては、わかりやすさを目的として、３つのパネル１００、２０３、２０７のみが示されている。但し、当業者には明らかなように、多くの更なるパネルが暖房システム８００内に含まれうる。又、図８のパネル１００、２０３、２０７のそれぞれのものは、パネルの列を表すこともできる。
【0074】
図９ａは、完成した暖房システムを概略的に示している。
【0075】
図９ａにおいて示されているように、且つ、上述のように、第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２は、この端部辺が、パネルの列を開始する端部辺である、即ち、電力がパネルの列に供給される壁、ソケット、又はこれらに類似したものに対向する端部辺である、場合には、パネルの１つ端部辺１０８上において使用することができる。これらの第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２は、例えば、第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２と、例えば、床、壁、又は天井の少なくとも１つの側部上の少なくとも１つの壁に沿って、且つ、少なくとも１つのパネル１００の端部辺に隣接して、配置された、例えば、取付ベース９２０を含む、電気エネルギー提供構成９１０の接触手段９１１の間において接続力を提供する、少なくとも部分的な弾性を有する、且つ、例えば、図９ａにおいて示されているように、上向きの方向において、わずかに垂直方向において傾斜した、コネクタなどの、緊密な電気接続を生成する基本的に任意の種類のコネクタ／端子であってよい。
【0076】
少なくとも１つの第１接触手段９１１は、ここでは、わずかに上向きに傾斜した第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２用の接触表面を提供するように、例えば、電気エネルギー提供構成９１０内において水平方向において構成された、恐らくは、金属の、導電性接触ストリップとして構成することができる。従って、少なくとも１つのパネル１００と、例えば、取付ベースの形態における電気エネルギー提供構成９１０と、が１つに取り付けられた際に、垂直方向の力Ｆconが生成される。
【0077】
又、例えば、本明細書において記述されている取付ベース９２０内において含まれている、電気エネルギー提供構成９１０は、上述のように、本明細書において記述されているパネル１００に、のみではなく、基本的に任意の電気によって加熱されるパネルに、且つ／又は、例えば、壁又は天井暖房パネル、ランプ、又はこれらに類似したものなどの、任意のその他の電気エネルギー消費装置９３０に、電気エネルギーを供給するべく、使用することができる。これを理由として、電気エネルギー提供構成９１０は、少なくとも１つの第２接触手段９１２を含むことができる。
【0078】
一実施形態によれば、少なくとも１つの第１接触手段９１１には、第１極性Ｐ１を提供することができると共に、少なくとも１つの第２接触手段９１２には、別の第２極性Ｐ２を提供することができる。
【0079】
これにより、電気エネルギーは、電気エネルギー提供構成９１０により、電気エネルギー提供構成９１０によって提供された電圧によって駆動される基本的に任意の電気装置９３０に電気エネルギーを供給することができる。例えば、多くの種類のランプは、例えば、２５ボルト又は５０ボルトなどの、相対的に小さな電圧によって駆動されており、且つ、従って、電気エネルギー提供構成９１０から、この電圧を直接的に供給することができる。
【0080】
又、例えば、１つに取り付けられた隣接する取付ベース部分の形態における、エネルギー提供構成９１０の隣接する部分の少なくとも１つの第１接触手段９１１及び少なくとも１つの第２接触手段９１２は、本明細書において記述されている第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２に形態及び／又は機能において恐らくは対応しうる、例えば、シート金属の形態における、結合手段９５１、９５２を利用して電気的に結合することができる。
【0081】
図９ｂには、一実施形態による暖房システムが示されている。電気エネルギー提供構成８１０は、ここでは、パネル１００の下方において、即ち、パネルのベース層１０１に対向するように、配置されている。この結果、少なくとも１つの第１電力供給端子コネクタ１６１及び少なくとも１つの第２電力供給端子コネクタ１６２は、パネルの第１端部辺１０７、１０７’及び第２端部辺１０８、１０８’の少なくとも１つのものの周りにおいて折り曲げられ、且つ、パネル１００のベース層１０１と電気エネルギー提供構成８１０の間において配置されている。これにより、少なくとも１つの第１電力供給端子コネクタ１６１及び少なくとも１つの第２電力供給端子コネクタ１６２は、電気エネルギー提供構成８１０の少なくとも一部分に圧接状態において押圧され、且つ、従って、これとの電気接触状態にある。電気エネルギー提供構成８１０は、一実施形態によれば、パネル１００のベース層１０１に対向する導電性要素９６１を有する、少なくとも１つの接着テープを含むことができる。接着テープは、少なくとも１つの第１電力供給端子コネクタ１６１及び少なくとも１つの第２電力供給端子コネクタ１６２との接触を生成するべく、例えば、壁に隣接する床の上部において、且つ、従って、更には、パネル端部辺１０７に隣接した状態において、貼り付けることができる／配置することができる。床の残りの部分上においては、即ち、パネルの残りの部分の下方においては、例えば、薄い発泡体及び／又は紙の層である、ステッピング層９６２により、床をカバーすることができる。
【0082】
図１０ａに概略的に示されている、非限定的な一例によれば、少なくとも１つの第１電気端子コネクタ１５１及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタ１５２は、第１端部辺１０７及び第２端部辺１０８の少なくとも１つから突出するべく、少なくとも第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２内において配置されており、且つ、熱提供層１０２に電気的に接続されている。この結果、隣接するパネルを１つに機械的に結合するパネル結合手段１１７、１１８によって生成される結合力Ｆcouplと、第１電気端子コネクタ１５１及び第２電気端子コネクタ１５２の弾性と、により、電気接触を生成する接続力Ｆconが生成される。
【0083】
図１０ｂに概略的に示されている、非限定的な一例によれば、少なくとも１つの第１電気端子コネクタ１５１及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタ１５２は、第１端部辺１０７及び第２端部辺１０８の少なくとも１つから突出するべく、少なくとも第１長手方向溝１２１及び第２長手方向溝１２２内において配置され、且つ、熱提供層１０２に電気的に接続されており、且つ、２つの隣接するパネルの隣接する端部辺の間のセクションにおいて、基本的にＵ字の形状を有することができる。Ｕ字形状のセクションは、パネルの２つの隣接する端部辺１０７、１０８の間の距離に対応する長さＤuを有することができる。従って、パネルは、ここでは、互いから距離Ｄuにおいて配置されており、これは、例えば、石又はセラミックパネル／プレートなどの、いくつかのタイプのパネルにおいて共通している。少なくとも１つの第１電気端子コネクタ１５１及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタ１２１のＵ字形状は、隣接するパネルの間においてジョイント／シーム／充填を提供するべく、結合材料による、パネルの間のギャップの充填を許容している。従って、少なくとも１つの第１電気端子コネクタ１５１及び少なくとも１つの第２電気端子コネクタ１５２は、空間をジョイント／シーム／充填のために利用可能とすると同時に、パネルの間の電気接触を提供している。
【0084】
例えば、床になるように、本発明によるパネルを組み立てる／敷き詰める必要がある際には、まず、取付ベース８２０、９２０において、且つ／又は、床板を敷く対象の部屋の１つ又は２つの側部においてベース層１０１に対向する状態において、上述の電気エネルギー提供構成８１０、９１０を配置することができる／取り付けることができる。例えば、２５ボルトを提供する、例えば、相対的に低い電圧のエネルギー提供構成が、部屋の１つの壁に沿って配置されてもよく／取り付けられてもよく、且つ、次いで、これにより、電圧の両方の極性Ｐ１、Ｐ２が提供される。この代わりに、例えば、５０ボルトを提供する、相対的に高い電圧のエネルギー提供構成が、部屋の２つの反対側の側部に沿って配置されてもよく、且つ、これにより、部屋のそれぞれの反対側の側部から電圧の１つの極性が提供される。従って、この結果、電気エネルギーは、部屋の１つ又は２つの側部において利用可能である。
【0085】
次いで、第１パネル１００が、第１端部辺１０７及び第２端部辺１０８上の機械的結合手段１１７、１１８の使用により、少なくとも１つの第２パネル２０１、２０２に機械的に結合される。これにより、２つ以上のパネル１００、２０１、２０２の列が生成される。このようなパネルの列内の最後の第２パネル２０２は、列の長さが部屋の長さに対応するように、切断する必要がある場合がある。
【0086】
列のパネルが機械的に結合されるのと同時に、第１パネル１００及び少なくとも１つの第２パネル２０１、２０２の電気接続が、第１パネル１００及び少なくとも１つの第２パネル２０１、２０２の第１端子コネクタ１５１及び第２端子コネクタ１５２により、実現される。従って、パネル１００、２０１、２０２が機械的結合手段１１７、１１８によって１つに押圧されるのに伴って、列のパネル１００、２０１、２０２の端子コネクタ１５１、１５２も、１つに押圧され、これにより、列内のパネル１００、２０１、２０２の第１長手方向電気結合要素１４１及び第２長手方向電気結合要素１４２の電気接続が生成される。
【0087】
次いで、電気エネルギー提供構成８１０、９１０から、電気エネルギーが、第１パネル１００及び少なくとも１つの第２パネル２０１、２０２の列に供給される。例えば、低電圧の場合に有用である、上述の一実施形態によれば、これは、第１パネル１００の第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２の両方を電気エネルギー提供構成８１０、９１０に接続することにより、実行されており、この結果、これにより、電圧極性Ｐ１、Ｐ２の両方が第１パネル１００の第１端部辺１０７に供給される。
【0088】
例えば、相対的に大きな電圧の場合に有用である、上述の別の実施形態によれば、第１パネル１００の第１端部辺１０７上の第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２の１つを電気エネルギー提供構成８１０、９１８に接続することにより、電気エネルギー提供構成８１０、９１０から、電気エネルギーが第１パネル１００及び少なくとも１つの第２パネル２０１、２０２の列に供給されている。この結果、電気エネルギー提供構成８１０、９１０は、パネルの列の第１パネル１００の第１辺１０７に電気エネルギーの１つの極性Ｐ１を提供する。次いで、列の第２端部辺１０８’上の、即ち、少なくとも１つの第２パネル２０１、２０２の第２辺１０８’上の、第１電力供給端子コネクタ１６１及び第２電力供給端子コネクタ１６２の別のものが、電気エネルギー提供構成８１０、９１０に接続される。その結果、電気エネルギー提供構成８１０、９１０は、列の第２辺１０８’に電気エネルギーの別の極性Ｐ２を提供する。
【0089】
上述のように、列のそれぞれの端部においてパネル１００、２０１、２０２の列に１つの電圧極性を供給することは、床を敷き詰めている人物が、パネルに提供されている電気エネルギーによって電気ショックをうけるリスクが相当に低減される、という利点を有する。電気ショックを受けるには、即ち、電圧の両方の極性との接触状態となるには、人物は、パネルの列の長さ全体に沿って、部屋全体に跨って延在しなければならなくなり、これは、非常に可能性が小さい。従って、本発明のこの実施形態と共に、相対的に大きな電圧の供給を使用することができる。
【0090】
以下には、本明細書において記述されている実施形態のいくつかによる、床の電気特性及び暖房特性のいくつかの非限定的な例の説明が提示されている。
【0091】
床の電力消費Ｐは、次式によって与えられ、
Ｐ＝Ｕ＊Ｉ （式１）
ここで、Ｕは、熱提供層に印加される電圧であり、且つ、Ｉは、対応する印加電流である。印加電圧Ｕは、電源によって提供される電圧Ｕsupplyから電源と熱提供層の間の電圧降下ΔＵを減算することにより、与えられ、即ち、次式のとおりである。
Ｕ＝Ｕsupply－ΔＵ （式２）
Ｐ＝Ｕ＊Ｉ （式１）
ここで、Ｕは、熱提供層に印加される電圧であり、且つ、Ｉは、対応する印加電流である。印加電圧Ｕは、電源によって提供される電圧Ｕsupplyから電源と熱提供層の間の電圧降下ΔＵを減算することにより、与えられ、即ち、次式のとおりである。
Ｕ＝Ｕsupply－ΔＵ （式２）
【0092】
熱提供層を通じて流れる電流Ｉは、オームの法則により、以下のように与えられ、
Ｕ＝Ｒ＊Ｉ （式３）
即ち、次式のとおりであり、
Ｉ＝Ｕ／Ｒ （式４）
ここで、Ｒは、熱提供層の抵抗値である。熱提供層は、加熱モジュール／セクション内において分割される場合があり、この場合に、複数のモジュール／セクションは、並列に結合することができる。１つの熱モジュール／セクションの場合には、抵抗値は、次式によって与えられ、
Ｒ＝ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ＊Ｌc_heat／Ａc_heat （式５）
ここで、ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙは、材料パラメータであり、例えば、純粋なアルミニウムの場合には、約２．８２×１０-8Ωｍであり、Ｌc_heatは、加熱導体（抵抗器）の長さであり、且つ、Ａc_heatは、加熱導体の断面積である。導体の断面積Ａc_heatは、例えば、薄膜の場合には、次式として、与えられ、
Ａc_heat＝ｈc_heat＊ｗc_heat （式６）
ここで、ｈc_heatは、導体（抵抗器）の高さ／厚さであり、且つ、ｗは、導体（抵抗器）の幅である。
Ｕ＝Ｒ＊Ｉ （式３）
即ち、次式のとおりであり、
Ｉ＝Ｕ／Ｒ （式４）
ここで、Ｒは、熱提供層の抵抗値である。熱提供層は、加熱モジュール／セクション内において分割される場合があり、この場合に、複数のモジュール／セクションは、並列に結合することができる。１つの熱モジュール／セクションの場合には、抵抗値は、次式によって与えられ、
Ｒ＝ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ＊Ｌc_heat／Ａc_heat （式５）
ここで、ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙは、材料パラメータであり、例えば、純粋なアルミニウムの場合には、約２．８２×１０-8Ωｍであり、Ｌc_heatは、加熱導体（抵抗器）の長さであり、且つ、Ａc_heatは、加熱導体の断面積である。導体の断面積Ａc_heatは、例えば、薄膜の場合には、次式として、与えられ、
Ａc_heat＝ｈc_heat＊ｗc_heat （式６）
ここで、ｈc_heatは、導体（抵抗器）の高さ／厚さであり、且つ、ｗは、導体（抵抗器）の幅である。
【0093】
例えば、６２．５ｍという加熱導体の長さＬc_heat、０．６４２ｍｍという加熱導体の幅ｗc_heat、及び９マイクロメートルという加熱導体薄膜の厚さを有する加熱モジュールの場合には、抵抗値Ｒは、アルミニウムの場合に、約３０５Ωである。
【0094】
上述の式１及び式４を組み合わせることにより、電力は、次式によって与えられ、
Ｐ＝Ｕ2／Ｒ （式７）
即ち、電力は、電圧Ｕの二乗に伴って増大し、且つ、抵抗値Ｒの逆数に伴って減少している。
Ｐ＝Ｕ2／Ｒ （式７）
即ち、電力は、電圧Ｕの二乗に伴って増大し、且つ、抵抗値Ｒの逆数に伴って減少している。
【0095】
電力Ｐは、次式として記述することができる。
Ｐ＝（Ｕ2＊ｗc_heat＊ｈc_heat）／（Ｌc_heat×ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ） （式８）
Ｐ＝（Ｕ2＊ｗc_heat＊ｈc_heat）／（Ｌc_heat×ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ） （式８）
【0096】
ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙは、材料パラメータであり、且つ、導電熱薄膜の厚さは、選択を要する物理パラメータであることから、電力は、次式として記述することができる。
Ｐ＝Ｕ2＊（ｗc_heat／Ｌc_heat）＊ｃｏｎｓｔａｎｔ （式９）
Ｐ＝Ｕ2＊（ｗc_heat／Ｌc_heat）＊ｃｏｎｓｔａｎｔ （式９）
【0097】
これは、選択された熱薄膜のタイプにおける、望ましい電力Ｐは、電圧により、且つ、次いで、加熱導体（抵抗器）の長さＬc_heat及び幅ｗc_heatにより、最も容易に制御されることを意味している。
【0098】
すべての電力Ｐがジュール熱Ｑに変換される、即ち、Ｐheat＝ｄＱ／ｄｔである、ことから、Ｐheatは、Ｐに等しい。ジュール熱Ｑの時間微分ｄＱ／ｄｔは、熱エネルギーの流れに対応している。熱流ｄＱ／ｄｔは、温度勾配の負の方向において流れることになる。
【0099】
供給電力Ｐは、伝導ｄＱ／ｄｔcondにより、下向きに下敷き構造に流れるｄｑ／ｄｔdownことになる、且つ、対流ｄＱ／ｄｔconv及び放射ｄＱ／ｄｔradにより、上向きに流れるｄＱ／ｄｔupことになる、熱流ｄＱ／ｄｔと、非平衡状態においては、ボード／パネルの温度の上昇ｄＱ／ｄｔboardと、に変換されることになる。
ｄＱ／ｄｔ＝ｄＱ／ｄｔcond＋ｄＱ／ｄｔconv＋ｄＱ／ｄｔrad＋ｄＱ／ｄｔboard （式１０）
ｄＱ／ｄｔ＝ｄＱ／ｄｔcond＋ｄＱ／ｄｔconv＋ｄＱ／ｄｔrad＋ｄＱ／ｄｔboard （式１０）
【0100】
平衡状態の場合には、次式のとおりである。
ｄＱ／ｄｔ＝ｄＱ／ｄｔcond＋ｄＱ／ｄｔconv＋ｄＱ／ｄｔrad （式１１）
ｄＱ／ｄｔdown＝ｄＱ／ｄｔcond （式１２）
ｄＱ／ｄｔup＝ｄＱ／ｄｔconv＋ｄＱ／ｄｔrad （式１３）
ｄＱ／ｄｔ＝ｄＱ／ｄｔcond＋ｄＱ／ｄｔconv＋ｄＱ／ｄｔrad （式１１）
ｄＱ／ｄｔdown＝ｄＱ／ｄｔcond （式１２）
ｄＱ／ｄｔup＝ｄＱ／ｄｔconv＋ｄＱ／ｄｔrad （式１３）
【0101】
非平衡状態の場合には、ボードの温度は、ｄQ／ｄｔboardにより、上昇することになる。
【0102】
時間的な振る舞いに関しては、ボード／パネルの時間に関する温度微分は、次式のとおりであり、
ｄＴ／ｄｔ＝ｄＱ／ｄｔboard／（ｄ＊ｄｅｎｓｉｔｙ＊ｃｐ） （式１４）
ここで、ｄＴ／ｄｔは、従って、ｄＱ／ｄｔboardに比例しており、且つ、明らかに、温度は、ｄｑ／ｄｔboradがゼロでない場合には、上昇することになる。
ｄＴ／ｄｔ＝ｄＱ／ｄｔboard／（ｄ＊ｄｅｎｓｉｔｙ＊ｃｐ） （式１４）
ここで、ｄＴ／ｄｔは、従って、ｄＱ／ｄｔboardに比例しており、且つ、明らかに、温度は、ｄｑ／ｄｔboradがゼロでない場合には、上昇することになる。
【0103】
ボードが下敷き構造から十分に絶縁されている場合には、ｄＱ／ｄｔcondは、小さく、且つ、従って、ボード／パネル内の温度勾配も、小さくなり、従って、温度は、一階微分方程式にほぼ準拠することになる。次いで、ボード／パネルの温度依存性は、次式のようになり、
Ｔboard＝Ｔinital＋（Ｔend－Ｔinital）＊（１－ｅ-t/tau） （式１５）
ここで、ｔinitalは、電圧Ｖが印加される前のボード／パネルの温度であり、Ｔendは、最後の温度であり、且つ、ｔａｕは、特性時定数である。
Ｔboard＝Ｔinital＋（Ｔend－Ｔinital）＊（１－ｅ-t/tau） （式１５）
ここで、ｔinitalは、電圧Ｖが印加される前のボード／パネルの温度であり、Ｔendは、最後の温度であり、且つ、ｔａｕは、特性時定数である。
【0104】
Ｔend＝Ｐ＊Ｒth_tot （式１６）
であり、且つ、ｔａｕ／面積単位については、次式のとおりであり、
ｔａｕ＝ｃp＊ｄｅｎｓｉｔｙ＊ｄ （１７）
ここで、ｃpは、比熱容量であり、Ｒth_totは、総熱抵抗値であり、ｄｅｎｓｉｔｙは、ボード／パネルの密度であり、且つ、ｄは、ボードの厚さである。
であり、且つ、ｔａｕ／面積単位については、次式のとおりであり、
ｔａｕ＝ｃp＊ｄｅｎｓｉｔｙ＊ｄ （１７）
ここで、ｃpは、比熱容量であり、Ｒth_totは、総熱抵抗値であり、ｄｅｎｓｉｔｙは、ボード／パネルの密度であり、且つ、ｄは、ボードの厚さである。
【0105】
ボード／パネルの熱流ｄＱ／ｄｔ及び温度上昇に関しては、ボード／パネルの表面上の温度上昇は、電力Ｐ、周辺温度Ｔamb、（熱薄膜と周辺床の間の）下向きの熱抵抗値Ｒth_down、薄膜と周辺空気の間の熱抵抗値Ｒth_upに依存することになる。ボード／パネルのそれぞれの層は、その独自の熱抵抗値、即ち、ボード／パネルサブ構造Ｒth_subの場合には、ボードの下方の任意の減衰層Ｒth_damp、加熱薄膜基材Ｒth_substrate、カバリング層Ｒth_top、並びに、カバリング層と周辺空気の間のインターフェイスＲth_conv、を有する。下向きの熱抵抗値は、直列において加算され、且つ、上向きの熱抵抗値も、直列において加算される。但し、下向きの総熱抵抗値及び上向きの総熱抵抗値は、総熱抵抗値Ｒth_totに対して並列の方式により、組み合わせられ、
Ｒth_down＝Ｒth_sub＋Ｒth_damp （式１８）
Ｒth_up＝Ｒth_substrate＋Ｒth_top＋Ｒth_conv＋Ｒrad （式１９）、並びに、
１／Ｒth_tot＝１／Ｒth_down＋ｌ／Ｒth_up （式２０）
であり、これは、以下のように記述することができる。
Ｒth_tot＝（Ｒth_down＊Ｒth_up）／（Ｒth_down＋Ｒth_up） （式２１）
Ｒth_down＝Ｒth_sub＋Ｒth_damp （式１８）
Ｒth_up＝Ｒth_substrate＋Ｒth_top＋Ｒth_conv＋Ｒrad （式１９）、並びに、
１／Ｒth_tot＝１／Ｒth_down＋ｌ／Ｒth_up （式２０）
であり、これは、以下のように記述することができる。
Ｒth_tot＝（Ｒth_down＊Ｒth_up）／（Ｒth_down＋Ｒth_up） （式２１）
【0106】
加熱薄膜導体（抵抗値）内の温度増大ΔＴfilmは、次式によって与えられる。
ΔＴfilm＝Ｐ＊Ｔth_tot （式２２）
ΔＴfilm＝Ｐ＊Ｔth_tot （式２２）
【0107】
熱伝導に起因した固体材料の熱抵抗値Ｒth_condは、次式によって与えられる。
Ｒth_cond＝Ｌmaterial／（Ｌａｍｂｄａ＊Ａ） （式２３）
Ｒth_cond＝Ｌmaterial／（Ｌａｍｂｄａ＊Ａ） （式２３）
【0108】
熱抵抗値対流は、次式によって与えられる。
Ｒth_conv＝Ａ／Ｕth_conv （式２４）
Ｒth_conv＝Ａ／Ｕth_conv （式２４）
【0109】
材料のいくつかの非限定的な例及び熱抵抗値が、以下の表１によって与えられている。
【0110】
【表1】
【0111】
上述の非限定的な例においては、下敷き構造が周辺床と同一の温度を有すると仮定することにより、上向き及び下向きの両方の方向における等しい熱流ｄＱ／ｄｔが提供されている。
【0112】
放射に起因した熱流ｄＱ／ｄｔheatは、次式によって与えられ、
ｄＱ／ｄｔheat＝ｅｐｓｉｌｏｎ＊ＳＢ＊（Ｔsurface 4－Ｔambienｔ4） （式２５）
ここで、イプシロンは、放射率係数であり、ＳＢは、ステファン－ボルツマン定数である。
ｄＱ／ｄｔheat＝ｅｐｓｉｌｏｎ＊ＳＢ＊（Ｔsurface 4－Ｔambienｔ4） （式２５）
ここで、イプシロンは、放射率係数であり、ＳＢは、ステファン－ボルツマン定数である。
【0113】
空洞内の表面の場合に、放射は、形態係数Ｆを考慮しなければならず、従って、放射に起因した熱流は、次式のとおりとなり、
ｄＱ／ｄｔheat＝ｅｐｓｉｌｏｎ＊ＳＢ＊（Ｔsurface 4－Ｔambienｔ4）＊Ｆ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ） （式２６）
ここで、Ｆは、０～１の範囲をとり、即ち、０～１の範囲である。
ｄＱ／ｄｔheat＝ｅｐｓｉｌｏｎ＊ＳＢ＊（Ｔsurface 4－Ｔambienｔ4）＊Ｆ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ） （式２６）
ここで、Ｆは、０～１の範囲をとり、即ち、０～１の範囲である。
【0114】
従って、パネルの表面温度は、下敷き構造への熱漏洩に依存している。例えば、１８ｍｍの発泡ポリスチレン（ＰＳ）などの、十分に絶縁された床パネルの場合には、５０Ｗ／ｍ2の場合に、温度上昇は、約６度となり、且つ、２５Ｗ／ｍ2の場合には、３度となる。但し、例えば、１ｍｍのＰＳなどのように、絶縁が乏しい場合には、温度増大は、より乏しくなり、実験によれば、例えば、５０Ｗ／ｍ2に場合に、３度である。
【0115】
電力Ｐは、加熱エリア、即ち、熱提供層、に供給しなければならない。２つの平行なパワーレール、即ち、第１及び第２平行長手方向結合要素、を仮定することにより、加熱エリアへの電流は、異なる場所において取り出すことができる。
【0116】
長手方向結合要素（電力供給レール）は、次式による抵抗値を有し、
Ｒrail＝ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙrail＊Ｌrail＊ｗrail＊ｈrail （式２７）
これは、例えば、１ｃｍの幅ｗrailと、９マイクロメートルの高さと、４５ｃｍの長さと、を有するアルミニウムレールの場合に、０．１４Ωの抵抗値を有することになる。
Ｒrail＝ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙrail＊Ｌrail＊ｗrail＊ｈrail （式２７）
これは、例えば、１ｃｍの幅ｗrailと、９マイクロメートルの高さと、４５ｃｍの長さと、を有するアルミニウムレールの場合に、０．１４Ωの抵抗値を有することになる。
【0117】
一端において電源に接続された、即ち、両方の極性Ｐ１及びＰ２がパネルの１つの端部辺に接続された、パネルの場合には、有効抵抗値は、遠い端部におけるモジュール／セクションを除いて、２＊Ｒrailとなる。但し、電源接続がパネルの反対側の両側部において配置されている場合には、有効抵抗値は、Ｒrailとなる。
【0118】
１つに結合された隣接するパネルの間には、一定の抵抗値Ｒcontactを有する電気接続が存在している。非限定的な例として、通常の接触抵抗値は、０．００５Ωであってよい。
【0119】
レール抵抗値及び接触抵抗値は、直列において加算されることになり、これにより、電力抵抗値が与えられる。
Ｒpower＝Ｒrail＋Ｒcontact （式２８）
Ｒpower＝Ｒrail＋Ｒcontact （式２８）
【0120】
これは、レール抵抗値Ｒrailに起因する、ボードに沿った電圧降下となり、且つ、これは、接触抵抗値Ｒcontactに起因する、床に沿ったボード／パネルの間の電圧降下となる。電圧降下は、電流Ｋに比例している。列内の複数のボード／パネルを使用することは、電圧降下が、列の長さの二乗として増大することを意味しており、その理由は、電流は、長さと比例して増大することになり、且つ、電力抵抗値Ｒpowerは、床／列の長さにも比例して増大することになるからである。従って、熱流ｄＱ／ｄｔheatは、４の累乗により、減少することになる。従って、電力抵抗値は、大きな床の場合に、重要性を有する。
【0121】
電力抵抗値Ｒpowerは、電源が床／パネル／列の１つの側部において接続されている場合には、電源が床／パネル／列の両側部において接続されている場合との比較において、大きさが２倍である。従って、これは、第１極性Ｐ１及び第２極性Ｐ２がパネルの両端部に供給されている上述の実施形態の場合には、利点である。
【0122】
非限定的なパネル／ボードの一例として、熱導体（抵抗値）として機能する、長さが６２．５ｍであり、幅が０．６４ｍｍである、９マイクロメートルのアルミニウム加熱薄膜の場合には、抵抗値は、約３０５Ωである。電気供給が、同一の薄膜により、但し、幅が１０ｍｍのパワーレール／結合要素により、実行された場合には、パワーレール／結合要素は、約０．１４Ωの抵抗値を有することになる。０．００５Ωの接触抵抗値に伴い、パワーレール／結合要素抵抗値は、支配的である。３つの加熱モジュール／セクションを有するボード／パネルの場合に、加熱抵抗値は、並列であり、且つ、パワー抵抗値は、直列である。その結果、ボード／パネルは、同一の端部辺電源接続の場合に、１０２Ωの加熱抵抗値と、０．８Ωの合計電力抵抗値と、を有することになる。対応する方式で、パネル／ボードは、反対側端部辺接続の場合に、０．４Ωの合計電力抵抗値を有することになり、これは、両方のケースにおいて、約１％の電力降下に結び付く。これは、電源が、薄膜のみにより、ボード／パネル内において十分であることを通知している。
【0123】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。その代わりに、本発明は、独立請求項の範囲に含まれるすべての異なる実施形態に関し、且つ、これらを包含している。
【図1】
【図2a-2b】
【図2c-2d】
【図3a-3b】
【図3c-3d】
【図4a】
【図4b】
【図4c-4d】
【図4e】
【図5a】
【図5b】
【図5c】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9a】
【図9b】
【図10a】
【図10b】