DE2247025A1

DE2247025A1 - PANEL-SHAPED HEATING ELEMENT

Info

Publication number: DE2247025A1
Application number: DE19722247025
Authority: DE
Inventors: Geb Ruck Rosemarie Lupert
Original assignee: Lupert Gebruck rosemarie
Current assignee: Lupert Gebruck rosemarie
Priority date: 1972-09-25
Filing date: 1972-09-25
Publication date: 1974-04-04

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. HER. NAT. K. HOFFMANN DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE DR. HER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087 2247025D-8000 MÖNCHEN 81ARABELLASTRASSE 4 TELEPHONE (0811) 911087 2247025

Rosemarie Lupert in Abtwil / SchweizRosemarie Lupert in Abtwil / Switzerland

'Flächenförmiges Heizelement'' Flat heating element

Die Erfindung bezieht sich auf ein flächenförmiges Heizelement, beispielsweise für die Verwendung als Wand-, Fußboden- oder Deckenbelag, bestehend aus mindestens einer elektrisch leitenden Schicht mit vorzugsweise ausgeprägten positiven Temperaturkoeffizienten, wobei die als Heizfolie ausgebildete Schicht beidseitig von elektrisch nichtleitenden bzw. elektrisch isolierenden Folien abgedeckt ist.The invention relates to a sheet-like heating element, for example for use as a wall, floor or ceiling covering, consisting of at least one electrically conductive layer with preferably pronounced positive temperature coefficient, the layer formed as a heating film on both sides of electrically non-conductive or electrically insulating films is covered.

Solche Heizelemente sind als Schichtheizkörper oder als Heizfolie bekannt. Ein solches bekanntes elektrisches Widerstandsheizelement, beispielsweise eine Heiztapete, ist mit einer metallischen Heizleiterschicht großer Oberfläche und geringer Dicke in Form einer Metallfolie mit einem sich regelmäßig wiederholenden Muster ausgestattet. Dabei istSuch heating elements are known as layered heating elements or heating foils. Such a well-known electrical resistance heating element, For example, a heating wallpaper, has a large surface and a metallic heat conductor layer thin in the form of a metal foil with a regularly repeating pattern. It is

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ein den Heizleiter auf einer Seite vollständig abdeckender geerdeter metallischer Leiter vorgesehen, der gegenüber dem Heizleiter isoliert ist. In den Stromkreis des Heizleiters und der Erdleitung des geerdeten Leiters ist ein die Stromzufuhr zum Heizleiter beim Überschreiten eines oberen Grenzwertes des Heizstromes unterbrechendes Schaltmittel angeordnet, dessen Zeitkonstante kleiner ist als die Zeit, in wel-? eher der geerdete Leiter beim Durchfluß eines Stromes einer dem oberen Grenzwert entsprechenden Stärke zerstört wird.a grounded metallic conductor that completely covers the heating conductor on one side is provided opposite the Heating conductor is insulated. The power supply is in the circuit of the heating conductor and the earth line of the earthed conductor Switching means arranged to interrupt the heating conductor when an upper limit value of the heating current is exceeded, whose time constant is smaller than the time in which? rather the earthed conductor is destroyed when a current of a strength corresponding to the upper limit value flows through.

Ein anderes biegsames elektrischesFlächenheizelement besteht aus einem den elektrischen Strom in Wärme umsetzenden Widerstandsteil und aus einer eine Stromquelle und den Widerstandsteil verbindenden Stromzuführung. Als Widerstandsteil wird hier ein elektrisch leitfähiges Polyesterflies verwendet und als Stromzuführung sind auf dem Polyesterflies Metallbänder aufgesetzt. Das Polyesterflies und die Metallbänder sind vollständig von Isoliermaterial umgeben und dadurch fest miteinander verbunden. Auf einer Seite des Flächenheizelementes ist eine an den Schutzkontakt der Stromquelle angeschlossene Metallfolie vorgesehen.Another flexible electrical panel heating element exists from a resistance part converting the electrical current into heat and from a current source and the resistance part connecting power supply. As a resistance part an electrically conductive polyester fleece is used here and metal strips are used as power supply on the polyester fleece put on. The polyester fleece and the metal strips are completely surrounded by insulating material and thereby firmly connected. On one side of the surface heating element there is one connected to the protective contact of the power source Metal foil provided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmeausbeute eines flächenförmigen Heizelementes der oben beschriebenen Art wesentlich zu erhöhen und es ferner so auszubilden, daß es den erforderlichen Sicherheitsvorschriften hinreichend genügt. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die eine Abdeckfolie von einer Wärmestrahlen reflektierenden Folie, beispielsweise einer Aluminiumfolie, und die andere Abdeckfolie von einer nichtmetallischen, jedoch elektrisch leitenden Folie überdeckt ist. Die elektrische Leitfähigkeit der letztgenannten vorderen Folie ist aus SicherheitsgründenThe invention is based on the object of the heat yield to increase a sheet-like heating element of the type described above and also to train it so that it sufficiently meets the necessary safety regulations. This is achieved according to the invention in that the one Cover film of a film that reflects heat radiation, for example an aluminum film, and the other cover film is covered by a non-metallic, but electrically conductive film. The electrical conductivity of the The latter front slide is for safety reasons

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vorgesehen. Da jedoch Metalle ein geringes Absorptionsvermögen für Wärmestrahlen besitzen (beispielsweise Aluminium 0,05, Messing 0,22, verzinktes Eisenblech 0,28), ist die Anordnung einer metallischen Folie an der Vorderseite nicht von Vorteil. Hingegen sind von Graphit und/oder Russ durchsetzte Kunststoffolien im thermischen Sinne als schwarze Körper anzusehen, welche nicht nur sämtliche auftreffenden Strahlen absorbieren, sondern auch von allen Körpern das größte Emissionsvermögen besitzen. Beispielsweise beträgt die Absorptionszahl von Ruß 0,95, liegt also um ein Vielfaches höher als jene der Metalle. Das heißt aber, daß ein in der erfindungsgemäßen Art aufgebautes flächenförmiges Heizelement eine optimale Wärmeabgabe gewährleistet. Dank dieses Vorschlages ist nicht nur eine bestmögliche Ausnützung der in der Heizfolie entstehenden Wärme möglich, was durch die wärmereflektierende Aluminiumfolie an der Rückseite des Heizelementes gegeben ist, sondern die elektrisch leitende Folie an der Vorderseite des Heizelementes erlaubt auch den Anschluß einer Schutzschaltung, beispielsweise einer Fehlerstromschutzschaltung, die bei eventuellen elektrischen Mängeln in der Anlage rasch und unverzüglich anspricht.intended. However, since metals have a low absorption capacity for heat rays (e.g. aluminum 0.05, brass 0.22, galvanized iron sheet 0.28), the arrangement of a metallic foil on the front is not advantageous. In contrast, plastic films interspersed with graphite and / or soot are black in the thermal sense To look at bodies, which not just all of the hitting bodies Absorb rays, but also have the greatest emissivity of all bodies. For example, is the absorption number of soot 0.95, which is many times higher than that of metals. But that means that a Planar heating element constructed in the manner according to the invention ensures optimum heat dissipation. thanks to this suggestion is not only possible to make the best possible use of the heat generated in the heating foil, which is given by the heat-reflecting aluminum foil on the back of the heating element, but the electrical conductive foil on the front of the heating element also allows the connection of a protective circuit, for example one Residual current protection circuit that responds quickly and immediately in the event of any electrical defects in the system.

Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es zeigen:The drawing illustrates exemplary embodiments of the invention. Show it:

Fig. 1 den Aufbau eines Heizelementes in Form einer Explosionszeichnung, 1 shows the structure of a heating element in the form of an exploded view,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das flächenförmige Heizelement, dessen einzelne Schichten der Übersichtlichkeit halber voneinander distanziert sind.2 shows a cross section through the planar heating element, its individual layers for the sake of clarity are distanced from each other.

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Flg. 3 eine mögliche Anschlußwelse In Verbindung mit einem Pehlerstroraschutzschalter,Flg. 3 a possible connecting catfish in connection with a Pehlerstrora circuit breaker,

Flg. 4 zeigt eine Bahn In Draufsicht.Flg. 4 shows a web in plan view.

Die eigentliche Heizfolie 1 1st beidseitig von isolierenden Kunststoffollen 2 und 2* abgedeckt, wobei die rüokwärtige Folie 2 eine wärmereflektierende Schicht oder Folie, beispielsweise eine Aluminiumfolie 4 trägt. Auf der vorderen isolierenden Schicht 2¹ ist eine nichtmetallische, elektrisch leitende Folie 3 angebracht, deren Leitfähigkeit vorzugsweise größer ist als Jene der Heizfolie 1. Die nichtmetallische, elektrisch leitende Folie 3 kann von einer weiteren Folie 5# beispielsweise einer Dekorfolie oder von einer zähelastisahen, abriebfesten Schutzfolie überdeckt sein. Als nichtmetallische, jedoch elektrisch leitende Folie 3 wird eine Kunststoffolie mit Füllstoffen, beispielsweise Ruß und/oder Qraphit verwendet.The actual heating foil 1 is covered on both sides by insulating plastic rolls 2 and 2 *, the rear foil 2 carrying a heat-reflecting layer or foil, for example an aluminum foil 4. A non-metallic, electrically conductive film 3 is attached to the front insulating layer 2 ¹ , the conductivity of which is preferably greater than that of the heating film 1. The non-metallic, electrically conductive film 3 can be made of a further film 5 #, for example a decorative film or a viscoplastic, be covered with an abrasion-resistant protective film. A plastic film with fillers, for example carbon black and / or graphite, is used as the non-metallic but electrically conductive film 3.

Das beschriebene, aus Fig. 1 ersichtliche flttchenförmige Heizelement in Form eines mehrschichtigen Verbundkörpers wird zweckmäßigerweise bahnförmig nach Art von Tapeten gestaltet, was nicht nur die Herstellung, sondern auch die Verlegung und den elektrischen Anschluß erleichtert. Da bei einer solohen tapetenartigen Verlegung der bahnförmigen Heizelemente Bahn an Bahn unmittelbar seitlich aneinander stoßen, wird die eigentliche Heizfolie 1 vorzugsweise um ein geringes Maß, beispieleweise um ca. 3 mm kleiner gefertigt als die restlichen Folien 2 bis 5, damit bei Anlage der Betriebsspannung keine Überschläge bzw. Kurzschlüsse an den Randzonen entstehen können. Zweckmäßig ist zum Anschluß der elektrisch leitenden Folie 1 an die elektrische Spannung diese Folie 1 in ihrem Randbereich mit einem metallischen Streifen 6 ausgestattet, an welchen die elektrischen Verbindungsleitungen angelötet, angeschraubt oder ang·-The described, seen from Fig. 1 flttchen-shaped Heating element in the form of a multi-layer composite body is expediently designed in the form of a sheet in the manner of wallpaper, which not only facilitates manufacture, but also installation and electrical connection. As with a solo Wallpaper-like laying of the strip-shaped heating elements, strip to strip, butt directly next to each other, becomes the actual Heating foil 1 preferably made a small amount, for example about 3 mm smaller than the remaining foils 2 to 5, so that no flashovers or short circuits can occur at the edge zones when the operating voltage is applied. Is expedient to connect the electrically conductive film 1 to the electrical voltage, this film 1 in its edge area with a metallic Strips 6, to which the electrical connecting lines are soldered, screwed or otherwise

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klemmt werden können. Die äußere elektrisch leitende Folie j5 wird vorteilhaft als nichtmetallische Folie ausgebildet. Auch sie kann für den Anschluß eines Null-Leiters oder eines Erdleiters mit einem metallischen Streifen 7 ausgestattet sein. Dieser metallische Streifen wird zweckmäßig in der Mitte der Bahn angeordnet, so daß aus der Lage des Streifens selbst schon zu erkennen ist, in welcher Weise diese Streifen an die Leiter anzuschließen sind. Die Lage dieser metallischen Streifen 6 und 7 bezüglich Bahnbreite ist aus Fig. k schematisch ersichtlich.can be jammed. The outer electrically conductive film j5 is advantageously designed as a non-metallic film. It can also be equipped with a metallic strip 7 for the connection of a neutral conductor or an earth conductor. This metallic strip is expediently arranged in the middle of the track, so that the position of the strip itself shows how these strips are to be connected to the conductors. The location of these metallic strips 6 and 7 with respect to web width is shown in Fig. K schematically seen.

Fig. J5 zeigt schematisch den elektrischen Anschluß. Die beiden mit A bezeichneten Rechtecke stellen bahnförmige verlegte Heizelemente dar. Die metallischen Streifen 6 der Heizfolie 1 sind an den Punkten 6¹ über den Fehlerstromschutzschalter 8 mit dem elektrischen Netz R-S verbunden. Die Folie 3 ist an den Nulleiter oder an eine Erdleitung über die Kontaktstelle 7* angeschlossen. Da die Folien für verschiedene Nenntemperaturen dimensionierbar sind und infolge des ausgeprägten positiven Temperaturkoeffizienten selbstregelnd sind, können sie ohne weitere thermostatische Regelung .bzw. Überwachung direkt an das Netz angeschlossen werden. Die dabei in Fig. j5 schematisch gezeigte Schaltung bietet ein Maximum an Sicherheit. Würde das beispielsweise an einer Wand verlegte Heizelement in irgend einer Form mechanisch verletzt,indem beispielsweise ein Nagel durchgeschlagen wird, so würde infolge des dadurch entstehenden elektrischen Kontaktes zwischen der Heizfolie l.und der -elektrisch leitenden Folie J5 unverzüglich der Fehlerstromschutzschalter, ausgelöst und damit die Versorgungsspannung abgeschaltet.Fig. J5 shows schematically the electrical connection. The two rectangles labeled A represent heating elements laid in web form. The metallic strips 6 of the heating foil 1 are connected at the points 6 ¹ via the residual current circuit breaker 8 to the electrical network RS. The film 3 is connected to the neutral conductor or to an earth line via the contact point 7 *. Since the foils can be dimensioned for different nominal temperatures and are self-regulating due to the pronounced positive temperature coefficient, they can .bzw without further thermostatic control. Monitoring can be connected directly to the network. The circuit shown schematically in FIG. 5 offers a maximum of security. If the heating element laid on a wall, for example, were to be mechanically damaged in any way, for example by hammering a nail through it, the resulting electrical contact between the heating foil 1 and the electrically conductive foil J5 would immediately trigger the residual current circuit breaker and thus the Supply voltage switched off.

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Die Verlegung des bahnförmigen Heizelementes kann genau so wie bei einer Tapete erfolgen, indem das Heizelement an die Wand oder an die Decke angeklebt wird. Die elektrischen Zuleitungsdrähte und die Anschlüsse selbst können in sogenannten Fuß- oder Sockelleisten untergebracht und durch diese abgedeckt sein, wobei zur Vereinfachung des elektrischen Anschlusses nebeneinanderliegende Ränder benachbarter Bahnen an dasselbe elektrische Potential anzuschließen sind. Die durch das Ablängen der einzelnen Bahnen entstehenden Schnittkanten können mit einem Isolierband eingefaßt werden. Da der aus Folien bestehende Verbundkörper nur eine geringe Dicke hat, beispielsweise ca. 1 mm, kann das Heizelement a].s fortlaufende Bahn gefertigt und aufgerollt werden. Das Heizelement ist nicht nur für die Anbringung an einer Decke oder einer Wand oder am Fußboden geeignet. Es kann überall dort verwendet werden, wo flächenhafte Heizelemente zweckmäßig sind. Die Rückseite des Verbundkörpers kann selbstklebend ausgestaltet sein, wie dies bei Dekorfiiien bekannt ist, so daß das Heizelement unmittelbar an eine entsprechend geeignete Unterlage angeklebt werden kann.The laying of the heating element in the form of a sheet can be carried out precisely as with wallpaper, by gluing the heating element to the wall or ceiling. The electric Lead wires and the connections themselves can be accommodated in so-called foot or skirting boards and through them be covered, with adjacent edges of adjacent tracks to simplify the electrical connection must be connected to the same electrical potential. The cut edges created by cutting the individual strips to length can be bordered with insulating tape. Since the composite body consisting of foils only has a small thickness has, for example approx. 1 mm, the heating element a] .s can be continuous Web can be manufactured and rolled up. The heating element is not just for mounting on a ceiling or a wall or on the floor. It can be used wherever planar heating elements are appropriate are. The back of the composite body can be designed to be self-adhesive, as is known from decorative films, see above that the heating element can be glued directly to a suitable base.

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Claims

Pläohen-shaped heating element, for example for use as a wall, floor or ceiling covering, consisting of at least one electrically conductive layer with a preferably pronounced positive temperature coefficient, the layer formed as a heating film being covered on both sides by electrically non-conductive or electrically insulating films, characterized in that, that one cover film is covered by a film that reflects heat rays, for example an aluminum film, and the other cover film is covered by a non-metallic, but electrically conductive film.

2. Planar heating element according to claim 1, characterized characterized in that the conductivity of the electrically conductive cover film is greater than that of the Heating foil.

3. Fläohenförmiges heating element according to claim 1 or 2, characterized in that the electrically conductive cover film consists of a plastic film interspersed with graphite and / or soot.

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