DE2512297A1 - RADIANT HEATING ELEMENT - Google Patents

RADIANT HEATING ELEMENT

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DE2512297A1 DE19752512297 DE2512297A DE2512297A1 DE 2512297 A1 DE2512297 A1 DE 2512297A1 DE 19752512297 DE19752512297 DE 19752512297 DE 2512297 A DE2512297 A DE 2512297A DE 2512297 A1 DE2512297 A1 DE 2512297A1
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Description

20. März 1975 4111 March 20, 1975 4111

Yves Privas, Apolonio Morales, 4 - 2 D, Madrid / SpanienYves Privas, Apolonio Morales, 4 - 2 D, Madrid / Spain StrahlunqsheizelementRadiant heating element

Die Erfindung betrifft ein Strahlungsheizelement, das insbesondere als Wärmespender und Heiz- oder Kochgerät verwendbar ist.The invention relates to a radiant heating element, in particular can be used as a heat source and heating or cooking device.

Es sind gegenwärtig bereits Spender mit einem Heizwiderstand bekannt, die im allgemeinen aus einer mittels Emaille isolierten Stahlplatte oder einer Glasplatte bestehen, auf der die aus Aluminium bestehenden Heizelemente befestigt sind. Eine derartige Einrichtung, die in ihrer Konstruktion aufwendig und kostspielig ist, bietet infolge von Isolationsfehlern nicht die notwendige Sicherheit. Darüber hinaus ist die Leistung aus Verlustgründen infolge des kapazitiven Effektes in dem Fall von emaillierten Stahlplatten beschränkt. Ferner ist das Phänomen der Konvektion sehr störend, denn es bewirkt eine Aufheizung metallischer Teile und eine Schwärzung der Wände.There are currently already known dispensers with a heating resistor, which are generally made of an enamel insulated Steel plate or a glass plate on which the aluminum heating elements are attached. Such a one Equipment that is complex and costly in its construction does not offer the necessary due to insulation faults Safety. In addition, the power loss is due to the capacitive effect in the case of enamelled steel plates limited. Furthermore, the phenomenon of convection is very disturbing because it causes heating metallic parts and a blackening of the walls.

Des/ist es bereits vorgeschlagen worden, drahtförmige Widerstände zu verwenden, die in Träger aus Kunststoff eingelassen sind. Di*e Verwendung von Widerständen zieht Erhöhungen der Temperatur nach sich, die die Möglichkeit der Verwendung begrenzen, und der Wärmeleitwiderstand des Systems ist erheblich.It has already been proposed to use wire-shaped resistors which are embedded in plastic carriers. The use of resistors causes increases in temperature which limit their ability to be used, and the thermal resistance of the system is significant.

Darüber hinaus ist es ferner bereits vorgeschlagen worden, auf einem Isolierträger, der im wesentlichen aus Glasfasern besteht, eine elektrisch leitfähige Mischung auf der Basis von KohlenstoffIn addition, it has also already been proposed to use an electrically conductive mixture based on carbon on an insulating support, which consists essentially of glass fibers

+) weiteren - 2 -+) another - 2 -

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und einem Metall, beispielsweise Silber oder Nickel, aufzubringen. Die Aufbringung erfolgt mittels aufeinanderfolgender Schichten auf Zonen, die anschließend elektrisch miteinander verbunden werden. Diese Herstellungsweise ist sehr kostspielig, und darüber hinaus haben die so hergestellten Heizplatten eine geringe thermische Leistung pro Flächeneinheit, und geben sie die Wärme in identischer Weise an ihren beiden Seiten ab. Darüber hinaus sind die aufgebrachten Schichten zerbrechlich, und lösen sie sich leicht von ihrem Träger ab.and a metal, for example silver or nickel, to be applied. The application takes place by means of successive layers on zones, which are then electrically connected to each other get connected. This method of manufacture is very expensive and, moreover, the heating plates so manufactured have one low thermal output per unit area, and they give off the heat in an identical way on both sides. In addition, the applied layers are fragile and easily detach from their support.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Heizelemente mittels eines neuen Heizelementes zu überwinden, das darüber hinaus den Vorteil aufweist, leicht zu sein und wenig Platz zu beanspruchen, und das bisher nicht bekannte neue Verwendungsmöglichkeiten zuläßt.The invention is based on the object of overcoming these disadvantages of the known heating elements by means of a new heating element, which also has the advantage of being light and taking up little space, and the previously unknown allows new uses.

Zu diesem Zweck ist Gegenstand der Erfindung ein Strahlungsheizelement mit einer Wellenlänge zwischen 2 und 8 Micron, vorzugsweise in der Größenordnung von 5, 9 Micron, welches Heizelement dadurch gekennzeichnet ist, daß es von einem Träger aus einem schlechten Leitermaterial mit einem geringen Wärmeleitwiderstand gebildet ist, welches Material für eine IR-Strahlung durchlässig ist, daß der Träger eine Dicke von weniger als 1 mm, vorzugsweise von weniger als 0,5 mm, hat, daß eine Seite des Trägers mit einer Schaltung aus einer dünnen Schicht eines Metalls oder einer elektrisch leitfähigen Metallegierung gebildet ist und daß diese Schaltung mindestens 90 % der aktiven Fläche des Trägers bedeckt.To this end, the subject matter of the invention is a radiant heating element with a wavelength between 2 and 8 microns, preferably on the order of 5.9 microns, which heating element characterized in that it is supported by a carrier made of a poor conductor material with a low thermal resistance is formed, which material is transparent to IR radiation is that the carrier has a thickness of less than 1 mm, preferably less than 0.5 mm, that one side of the carrier with a circuit is formed from a thin layer of a metal or an electrically conductive metal alloy and that this Circuit covers at least 90% of the active area of the carrier.

Die Verwendung eines thermisch isolierten Trägers, auf dem eine elektrisch leitfähige Schaltung aufgebracht ist, ermöglicht es in überraschender Weise, ein Heizelement zu erreichen, das die Nachteile der bisher bekannten Elemente überwindet.The use of a thermally insulated support on which a electrically conductive circuit is applied, makes it possible in a surprising manner to achieve a heating element that the Disadvantages of the previously known elements overcome.

Das erfindungsgemäße Element kann praktisch ohne Zubehör verwendet werden, d. h. insbesondere ohne Isolierelemente an den Kanten und ohne frontale Schutzelemente, was seine Benutzung vereinfacht und Gestehungspreis und den Raumbedarf senkt.The element according to the invention can be used practically without accessories be, d. H. especially without insulating elements on the edges and without frontal protective elements, which simplifies its use and cost price and space requirements.

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Die aus Metall oder einer leitfähigen Metallegierung bestehende Schaltung kann beispielsweise durch fotochemische Bedruckung auf einer Seite des Trägers, durch Siebdruck und Gravierung oder elektrolythische Behandlung, evtl. nach Schleifen oder Sauden dieser Fläche hergestellt werden. Diese Verfahrensweise bietet den Vorteil, daß sie es ermöglicht, ein extrem dichtes Netz zu bilden, das bis zu 95 % der Oberfläche des Elementes oder mehr bedecken kann. Das Sanden hat neben einer Vergrößerung der Verankerung der metallischen Auflage eine Vergrößerung der Strahlung zur Folge.The circuit, which is made of metal or a conductive metal alloy, can be made, for example, by photochemical printing on one side of the support, by screen printing and engraving or electrolytic treatment, possibly after grinding or Sauden of this area are made. This procedure has the advantage that it enables an extremely tight To form a network that can cover up to 95% of the surface of the element or more. The sanding has besides an enlargement the anchoring of the metallic support results in an increase in the radiation.

3ei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schaltung mit einer dünnen Haut oder einem dünnen überzug aus demselben Harz beschichtet, das den Träger bildet.In a preferred embodiment, the circuit is provided with a thin skin or a thin coating of the same resin coated, that forms the carrier.

Im folgenden wird die Erfindung weiter ins einzelne gehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigt:In the following the invention is described in more detail with reference to the drawings; in this shows:

Figur 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer Seite eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, welche Seite eine leitfähige metallische Schaltung trägt,Figure 1 is a plan view of part of a side of an embodiment of the invention, which side carries a conductive metallic circuit,

Figur 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Figur 1 undFIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1 and

Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer Lampe mit einem erfindungsgemäßen Heizelement.FIG. 3 is a perspective view of a lamp with a heating element according to the invention.

Das erfindungsgemäße Heizelement verfügt über einen Träger 1, der von einer Platte oder einem Blatt gebildet ist. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der Träger 1 aus mittels eines thermostabilen Harzes miteinander verbundenen Glasfasern gebildet, und ist seine Dicke eine Funktion der gewünschten mechanischen Eigenschaften, insbesondere in Hinblick auf die gewünschte Flexibilität.The heating element according to the invention has a carrier 1, which is formed by a plate or a sheet. In the embodiment described, the carrier 1 is made by means of a thermally stable resin is formed of interconnected glass fibers, and its thickness is a function of the desired mechanical Properties, especially with regard to the desired flexibility.

Auf dem Träger 1 ist vorzugsweise im Wege einer fotochemischen Bedruckung und gegebenenfalls nach Sandung des Trägers eine Schaltung 2 aus einem elektrischjleitfähigen Material, beispielsweise Aluminium, Kupfer oder Silber, aufgebracht. Die Dicke derOn the carrier 1 is preferably by way of a photochemical printing and optionally after sanding the carrier Circuit 2 made of an electrically conductive material, for example Aluminum, copper or silver applied. The thickness of the

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Schaltung 2 ist sehr gering, und bewegt sich in der Größenordnung von einigen Micron, vorzugsweise in der Größenordnung unterhalb 30 Micron. Auf diese Weise ist die Strahlung parallel zur Ebene des Träger praktisch null. Darüber hinaus besteht trotz der Flexibilität des Träger keine Gefahr, daß sich die Schaltung 2 vom Träger 1 ablöst oder reißt.Circuit 2 is very small, on the order of a few microns, preferably on the order of below 30 microns. In this way the radiation parallel to the plane of the carrier is practically zero. In addition, there is Despite the flexibility of the carrier, there is no risk of the circuit 2 becoming detached from the carrier 1 or tearing.

Die Seite des Trägers 1, die die Schaltung 2 trägt, ist mit einem dünnen Überzug 3 beschichtet, der aus demselben Harz besteht, aus dem der Träger 1 hergestellt ist, um die Schaltung elektrisch zu isolieren und Oxydation und damit den Abbau ihrer Eigenschaften zu verhindern. Der überzug 3 kann beispielsweise mittels einer Pistole oder einer Walz- bzw. Rollmaschine aufgebracht sein.The side of the carrier 1 that carries the circuit 2 is coated with a thin coating 3 made of the same resin as from which the carrier 1 is made in order to electrically isolate the circuit and oxidation and thus the degradation of its Properties to prevent. The coating 3 can be applied, for example, by means of a pistol or a rolling machine be.

Die von der Schaltung 2 abgestrahlte Wärme ist im wesentlichen quer zum Träger 1 abgegeben. Es ist somit für eine gute Leistung wichtig, daß die Schaltung 2 den größtmöglichen Teil der Oberfläche des Trägers 1 bedeckt. Hierzu ist es vorteilhaft, vorzusehen, daß die Schaltung 2 durch Aufbringen und elektrochemische Verfahrensweise hergestellt wird, was es ermöglicht, leicht bis zu 95 % der Fläche des Trägers oder mehr zu bedecken.The heat radiated by the circuit 2 is emitted essentially across the carrier 1. It is thus a good performance important that the circuit 2 covers the largest possible part of the surface of the carrier 1 covered. For this purpose, it is advantageous to provide that the circuit 2 by applying and electrochemical Process is made which allows it to easily cover up to 95% of the area of the support or more.

Die erfindungsgemäßen Elemente können als Basisbausteine eines Systems verwendet werden oder zur Vergrößerung der Leistung, wozu es ausreicht, mehrere Bausteine miteinander zu verbinden.The elements according to the invention can be used as the basic building blocks of a system or to increase the performance, for which it is sufficient to connect several modules with one another.

Sie können infolge ihres geringen Raumbedarfs und ihrer Flexibilität in zu anderen Zwecken verwendeten Geräten leicht eingebaut werden. In Figur 3 ist beispielsweise eine Bürolampe 4 dargestellt worden, deren Lampenschirm 5 von einem erfindungsgemäßen Heizelement und einer Maske 6 gebildet ist, die nur einen Teil, beispielsweise 1/6, des Umfangs des Lampenschirms bedeckt und die auf Schienen 6 bewegbar ist, um die Wärmestrahlung in einer gewünschten Richtung ausrichten zu können. Die Heizungsintensität wird mittels eines Mehrstufenschalters 8 geregelt, der auf einen Thermostat einwirkt.You can because of their small footprint and their flexibility can be easily incorporated into devices used for other purposes. In Figure 3, for example, an office lamp 4 is shown been, the lampshade 5 is formed by a heating element according to the invention and a mask 6, which is only a part, for example 1/6, of the circumference of the lampshade and which is movable on rails 6 to reduce the heat radiation in a desired Align direction. The heating intensity is regulated by means of a multi-stage switch 8, which is set to a Thermostat acts.

Die erfindungsgemäßen Elemente können in absolut herkömmlicher Weise als Einzelstrahler verwendet werden, der mit einem steifenThe elements according to the invention can be used in an absolutely conventional manner as a single radiator with a rigid one

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Träger 1 eines einfachen Metallrahmens ausgestattet ist, da die Erweiterung des Trägers sehr leicht ist und keine Gefahr eines Kurzschlusses besteht. Sie können des weiteren in der Form von Wandstrahlern, Heizsockeln etc. verwendet v/erden.Carrier 1 is equipped with a simple metal frame, as the Extension of the carrier is very easy and there is no risk of a short circuit. They can also be in the form of Wall heaters, heating bases etc. are used.

Bei Verwendung eines flexiblen Trägers 1 ist es möglich, diesen in einer textlien Beschichtung vorzusehen, um Heiz-Teppiche, Heiz-Vorhänge oder Heizabdeckungen zu bilden.When using a flexible carrier 1, it is possible to provide this in a textile coating in order to heat carpets, Form heating curtains or heating covers.

Das erfindungsgemäße Heizelement kann des weiteren für andere Anwendungszwecke als zur lokalen Heizung verwendet werden. Es kann beispielsweise die Sohle eines Bügeleisens, den Boden einer Kasserolle mit autonomer Speisung oder eine innere Heizschicht einer Straße etc. bilden.The heating element according to the invention can also be used for purposes other than local heating. It For example, the sole of an iron, the bottom of a saucepan with autonomous feed or an inner heating layer a road etc.

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Claims (8)

PatentansprücheClaims 1.yStrahlungsheizelement, dadurch gekennzeichnet, daß es von ^*""" einem Träger (1) aus einem schlechten Leitermaterial mit einem geringen Wärmeleitwiderstand gebildet ist, daß der Träger (1) eine Dicke von weniger als 1 mm besitzt, daß eine Seite des Trägers (1) mit einer Schaltung (2) aus einer dünnen Schicht eines Metalls oder einer elektrischreitfähigen Metallegierung bedeckt ist und daß die Schaltung (2) mindestens 90 % der aktiven Oberfläche des Trägers (1) bedeckt.1.yStrahlungsheizelement, characterized in that it is of ^ * "" "with a carrier (1) made of a poor conductor material a low thermal resistance is formed that the carrier (1) has a thickness of less than 1 mm that one side of the carrier (1) with a circuit (2) made of a thin layer of a metal or an electrically rideable one Metal alloy is covered and that the circuit (2) covers at least 90% of the active surface of the carrier (1). 2. Element nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch derartige Versorgungsbedingungen, daß die Länge der Wellen der abgegebenen Strahlung zwischen 2 und 8 Micron, vorzugsweise in der Größe von 6 Micron, liegt.2. Element according to claim 1, characterized by such supply conditions, that the length of the waves of emitted radiation is between 2 and 8 microns, preferably in size of 6 microns. 3. Element nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Trägers (1) kleiner als 0,1 mm ist.3. Element according to claim 1 and 2, characterized in that the Thickness of the carrier (1) is less than 0.1 mm. 4. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (2) von einem dünnen überzug aus dem gleichen Material bedeckt ist, aus dem der Träger (1) besteht.4. Element according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the circuit (2) is covered by a thin coating of the same material from which the carrier (1) is made. 5. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) in einem steifen, leichten Metallrahmen eingeschlossen ist.5. Element according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the carrier (1) is enclosed in a rigid, light metal frame. 6. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schaltung (2) tragende Seite vor der Aufbringung der Schaltung (2) geschliffen oder gesandet ist.6. Element according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the side carrying the circuit (2) is ground or sanded prior to the application of the circuit (2). 7. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (2) eine Dicke von weniger als 3O Micron besitzt.7. Element according to any one of claims 1 to 6, characterized in that that the circuit (2) has a thickness of less than 30 microns. 8. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) aus einem thermostabilen Harz besteht, das mit Glasfasern verstärkt ist.8. Element according to any one of claims 1 to 7, characterized in that that the carrier (1) consists of a thermally stable resin which is reinforced with glass fibers. 509839/0780509839/0780 LeerseiteBlank page
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