DE19713482A1

DE19713482A1 - Flächenheizelement

Info

Publication number: DE19713482A1
Application number: DE1997113482
Authority: DE
Inventors: Seo-Kon Kim; Geon-Ho Yang
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-18
Filing date: 1997-03-18
Publication date: 1998-09-24

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flächenheizelement und insbesondere ein Flächenheizelement mit einem Anschlußsystem, durch das sich die Wärmeverteilung besser regeln läßt.

Für die Herstellung von Geräteeinheiten zur gleichmäßigen Wärmeerzeugung auf einer großen Fläche, wie sie für therapeutische Geräte und Heizkissen eingesetzt werden, benötigt man im allgemeinen Flächenheizelemente.

Es sollen nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 der Aufbau und die Wirkungsweise des herkömmlichen Flächenheizelements erläutert werden.

Fig. 1 zeigt den Aufbau des herkömmlichen Flächenheizelements aus Wollgewebe, das eine Anzahl Zuleitungen 1 und eine Anzahl Heizleiter 2 mit gleichbleibendem Widerstand enthält. Werden die Zuleitungen 1 mit Strom gespeist, so erzeugen die Heizleiter 2 ihrem Widerstand entsprechend Wärme.

Fig. 2 ist ein Schnitt A-A' von Fig. 1 eines herkömmlichen Flächenheizelements. Jeder Heizleiter 2 ist vorzugsweise mit einer Glasseidenhülle 3 und jede Glasseidenhülle mit einer PVC-Isolierhülle 4 überzogen. Zudem wird bei der Herstellung der Zuleitungen 1 vorzugsweise der gleiche Aufbau zugrunde gelegt. Die durch die Heizleiter 2 erzeugte Wärme wird durch die Glasseidenhülle 3 und die PVC-Isolierhülle 4 abgestrahlt.

Fig. 3 zeigt den Aufbau eines Heizleiters 2 eines herkömmlichen Flächenheizelements. Die Heizleiter 2 sind mit einem Isolierstrang 21 aus Polyestergarn oder Glasseide und einem Heizleiter im engeren Sinne 22, der spiralförmig um den Isolierstrang 21 gewickelt ist, ausgeführt. Alternativ kann der Heizleiter 2 aus flüssigem Kohlenstoff mit einer Röhre um den flüssigen Kohlenstoff bestehen. Die Zuleitung 1 weist ebenfalls vorzugsweise einen stets gleichen Aufbau auf.

Fig. 4 veranschaulicht ein herkömmliches Anschlußsystem der Leiter für das in Fig. 1 gezeigte Flächenheizelement, und Fig. 5 ist eine Ersatzschaltung zu Fig. 4. Wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, ist, da alle Heizleiter parallelgeschaltet sind, eine Regelung der Wärmeverteilung schwierig, es sei denn, jeder Heizleiter weist einen entsprechenden Widerstand mit einem engen Toleranzbereich auf.

Folglich besteht weiterhin Bedarf an einem Flächenheizelement, bei dem die genannten Mängel beseitigt sind.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Gerät zur Verfügung gestellt werden, bei dem die oben genannten Mängel behoben werden konnten. Zu diesem Zweck wird entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ein Flächenheizelement mit einem Leiteranschlußsystem bereitgestellt, durch das die Variierung des Eingangswiderstands und eine bessere Regelung der Wärmeverteilung ermöglicht werden.

Eine räumlich unterbrochen verlegte Zuleitung ist zickzackförmig über eine Anzahl von Heizleitern verbunden. Zu jeder Verbindung gehört jeweils ein Abschnitt parallelgeschalteter Heizleiter, so daß Kurzschlußblöcke entstehen, die wiederum durch die Zuleitung in Reihe geschaltet sind.

Zur Gewährleistung eines solchen Aufbaus wird die Zuleitung aus einem ersten, zweiten und dritten räumlich unterbrochen verlegten Abschnitt gebildet. Eine erste Anzahl von Heizleitern ist zwischen den ersten und zweiten Abschnitt der Zuleitung und eine zweite Anzahl von Heizleitern zwischen den zweiten und dritten Abschnitt der Zuleitung geschaltet.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die folgende Beschreibung und die dazugehörigen Ansprüche und Zeichnungen sollen dazu dienen, diese und andere Merkmale, Aspekte sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung besser verständlich zu machen.

Die Fig. zeigen hierin folgendes:

Fig. 1 ein herkömmliches Flächenheizelement,

Fig. 2 einen Schnitt A-A' von Fig. 1 eines herkömmlichen Flächenheizelements,

Fig. 3 den Aufbau eines Heizleiters des herkömmlichen Flächenheizelements,

Fig. 4 ein herkömmliches Anschlußsystem der Leiter für das Flächenheizelement,

Fig. 5 eine Ersatzschaltung zu Fig. 4,

Fig. 6 ein Anschlußsystem der Leiter für ein Flächenheizelement entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und

Fig. 7 eine Ersatzschaltung zu Fig. 6.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Entsprechend Fig. 6 gehören zu einer bevorzugten Ausführungsform des Flächenheizelements der vorliegenden Erfindung zumindest eine Zuleitung 5, die an der Trennungsstelle 51 räumlich unterbrochen ist, und eine Anzahl von Heizleitern 6, die an die räumlich unterbrochen verlegte Zuleitung 5 angeschlossen sind. Die räumlich unterbrochen verlegte Zuleitung 5 ist zickzackförmig über einen Abschnitt der Heizleiter 6 verbunden, so daß mehrere Kurzschlußblöcke entstehen. Die Heizleiter 6 sind im Block miteinander parallel und die Blöcke in Reihe geschaltet.

Werden die Heizleiter 6 über die Zuleitung 5 mit Strom gespeist, so erzeugt jeder Heizleiter 6 entsprechend seinem Widerstand Wärme. Die durch die Heizleiter 6 erzeugte Wärme wird durch eine Glasseidenhülle 3 und eine PVC-Isolierhülle 4 abgestrahlt. Zum Heizleiter 6 und zur Zuleitung 5 gehören ein Isolierstrang aus Polyestergarn oder Glasseide und ein Heizleiter, der um den Strang gewickelt ist (siehe Fig. 2).

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, gehören zu einem erfindungsgemäßen Flächenheizelement eine Anzahl von horizontalen Heizleitern 6 und eine Anzahl von räumlich unterbrochen verlegten Zuleitungen 5, die beidseitig an die Heizleiter 6 angeschlossen sind. Die Heizleiter 6 und die Zuleitungen 5 sind zickzackförmig miteinander verbunden. Werden die Heizleiter 6 über die Zuleitungen 5 mit Strom gespeist (Stromquelle nicht dargestellt), kann die erzeugte Wärmemenge mit Hilfe einer Ersatzschaltung entsprechend Fig. 7 berechnet werden. Das heißt, die Leiter in dem Block sind parallelgeschaltet, und jeder Block ist in Reihe geschaltet. Durch Wahl der Stelle, über die die Stromeinspeisung erfolgt, und der Größe des Blocks kann der Eingangswiderstand so eingestellt werden, daß eine bessere Regelung der Wärmeverteilung und der erzeugten Wärmemenge möglich ist. Wird beispielsweise die Stelle der Stromeinspeisung vom ersten Block auf den zweiten Block verlegt so werden der Eingangswiderstand und somit die Wärmeverteilung verändert. Zudem wird die Wärmeverteilung durch die Größendifferenzen zwischen den Blöcken verändert, da der Einspeisungspunkt geändert wird.

Da das Flächenheizelement entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit räumlich unterbrochen angeschlossenen Abschnitten der Zuleitungen und mit Blöcken der Heizleiter ausgeführt ist, wird dadurch der gesamte Eingangswiderstand der Heizleiter regelbar. Folglich läßt sich durch Wahl der räumlich unterbrochen angeschlossenen Abschnitte der Zuleitung ein Flächenheizelement mit erhöhtem Widerstand herstellen.

Aus den vorstehenden Ausführungen wird ersichtlich, daß mit der vorliegenden Erfindung eine sich gegenwärtig ganz offenkundig abzeichnende Angebotslücke bei Flächenheizelementen mit verbesserter Wärmeverteilung geschlossen wird. Es ist verständlich, daß sich die Merkmale der vorliegenden Erfindung auch in anderen spezifischen Formen verkörpern lassen und die Einsatzmöglichkeiten für Heizeinrichtungen breit gefächert sein können, ohne daß es dabei zu einer Abweichung vom Schutzumfang und Grundgedanken der Erfindung kommt. Deshalb sollte die vorliegende Ausführungsform in jeder Hinsicht allein als Beispiel zur Erläuterung aufgefaßt werden, durch sie werden keinerlei Beschränkungen definiert, sondern der Schutzumfang wird vorzugsweise durch die dazugehörigen Patentansprüche festgelegt, nicht aber durch die vorstehende Beschreibung.

Claims

1. Flächenheizelement, das besteht aus:
einer räumlich unterbrochen verlegten Zuleitung und
einer Anzahl von Heizleitern, die an die räumlich unterbrochen verlegte Zuleitung so angeschlossen sind, daß diese räumlich unterbrochen verlegte Zuleitung zickzackförmig verbunden ist, wobei jede Verbindung durch einen aus einem Abschnitt von parallelgeschalteten Heizleitern gebildeten Kurzschlußblock hergestellt wird und die Blöcke über die Zuleitung zueinander in Reihe geschaltet sind.

2. Flächenheizelement nach Anspruch 1, bei dem die Zuleitung und die Heizleiter jeweils aus einem Isolierstrang aus Polyestergarn bestehen und ein Heizleiter um den Isolierstrang gewickelt ist.

3. Flächenheizelement nach Anspruch 1, bei dem die Zuleitung und die Heizleiter jeweils aus einem Isolierstrang aus Glasseide bestehen und ein Heizleiter um den Isolierstrang gewickelt ist.

4. Flächenheizelement nach Anspruch 1, zu dem an jedem Kurzschlußblock eine Stelle für die Stromeinspeisung gehört.

5. Flächenheizelement, das besteht aus:
einer Zuleitung, bestehend aus einem ersten, zweiten und dritten räumlich unterbrochen verlegten Abschnitt und
einer ersten Anzahl von Heizleitern, die zwischen dem ersten und zweiten räumlich unterbrochen verlegten Abschnitt der Zuleitung angeschlossen sind, und
einer zweiten Anzahl von Heizleitern, die zwischen dem zweiten und dritten räumlich unterbrochen verlegten Abschnitt der Zuleitung angeschlossen sind.

6. Flächenheizelement nach Anspruch 5, bei dem jede erste Anzahl von Heizleitern im wesentlichen jeder zweiten Anzahl von Heizleitern parallelgeschaltetet sind.

7. Flächenheizelement nach Anspruch 6, bei dem die räumlich unterbrochen verlegte Zuleitung aus einer Anzahl von im wesentlichen parallelgeschalteten Leitern besteht.

8. Flächenheizelement nach Anspruch 7, bei dem die Anzahl von Leitern quer zur ersten und zweiten Anzahl von Heizleitern angeordnet sind.

9. Flächenheizelement nach Anspruch 5, bei dem die Zuleitung und die erste und zweite Anzahl von Heizleitern jeweils aus einem Isolierstrang aus Polyestergarn bestehen und ein Heizleiter um den Isolierstrang gewickelt ist.

10. Flächenheizelement nach Anspruch 5, bei dem die Zuleitung und die erste und zweite Anzahl von Heizleitern jeweils aus einem Isolierstrang aus Glasseide bestehen und ein Heizleiter um den Isolierstrang gewickelt ist.

11. Flächenheizelement nach Anspruch 5, zu dem des weiteren eine Stelle für die Stromeinspeisung an jedem ersten, zweiten und dritten Abschnitt der räumlich unterbrochen verlegten Zuleitung gehören.