EA002704B1 - Резистивный электронагревательный элемент - Google Patents

Abstract

Электрический резистивный нагревательный элемент (1) включает в себя плоский резистивный слой (2), который содержит резистивную массу, преимущественно с электропроводящим полимером, и расположен между, по меньшей мере, двумя выполненными в виде плоских электродов электропроводящими слоями (3, 4, 7), в результате чего образуется элемент-сэндвич. Каждый электропроводящий слой (3, 4, 7) выполнен с возможностью соединения с токоподводящими проводами посредством контактных язычков (33, 34); по меньшей мере, один вырез (5) в первом электропроводящем слое (3) расположен со смещением относительно выреза (6) во втором электропроводящем слое (4) так, что оба выреза (5, 6), если смотреть на их проекции друг на друга, лежат на расстоянии друг от друга. Вырезы (5, 6) находятся в краевой зоне электропроводящего слоя (3, 4, 7), а, по меньшей мере, один контактный язычок (34) выполнен с возможностью электрического контактирования и механического соединения в зоне выреза (5) первого электропроводящего слоя (4) сквозь резистивный слой (2) с соответственно другим электропроводящим слоем (3). Контактный язычок (34) выполнен с возможностью механического, в частности за счет обжатия, соединения преимущественно также с резистивным слоем (2).

Description

Изобретение относится к резистивному электронагревательному элементу согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения. Такие резистивные нагревательные элементы используются во многих областях, например, в строительной промышленности в качестве нагревательных элементов для обогрева пола. Обычно используемые резистивные нагревательные элементы, у которых тепло создается так называемыми нагревательными проволоками или нагревательными пленками, имеют тот недостаток, что они восприимчивы к механической нагрузке и, кроме того, требуют специалиста для точного монтажа.

В υδ-Α-4801784 описан саморегулирующийся нагревательный элемент для кабельных принадлежностей и защиты труб, который работает с плоскими электродами и расположенным между ними резистивным слоем. Контактирование плоских электродов с токоподводящими проводами происходит у такого нагревательного элемента, например, посредством заклепок. Контактирование требует, таким образом, приложения давления, в результате чего может возникнуть касание между плоскими электродами и, тем самым, короткое замыкание.

Далее из ΌΕ-Α1-2856178 известен электрический нагревательный коврик, у которого нагревательные провода ламинированы или кашированы на пленку-основу. Для соединения этих нагревательных проводов с нагревательными проводами соседних нагревательных ковриков предусмотрены присоединительные зоны, в которых нагревательные провода открыты и могут быть соединены гальваническим способом с помощью припоя или механическими способами посредством клепки. У такой конструкции можно не опасаться короткого замыкания, поскольку не предусмотрены плоские электроды, которые при клепке могут войти в контакт. Изготовление нагревательного коврика определенных размеров может, однако, потребовать соединения множества нагревательных ковриков.

Для использования резистивного нагревательного элемента, например, в качестве нагревательного элемента для обогрева пола, значение имеют, во-первых, равномерная теплоотдача по поверхности, а, во-вторых, простота и прочность монтажа и электрического контактирования. Далее резистивный нагревательный элемент должен иметь возможность гибкого выполнения в отношении своих размеров с тем, чтобы учитывать величину обогреваемой поверхности.

Задачей настоящего изобретения является поэтому создание резистивного нагревательного элемента, у которого без опасности короткого замыкания или повреждения резистивного нагревательного элемента можно было бы простым образом достичь контактирования, одновременно выдерживающего механические нагрузки. Далее резистивный нагревательный элемент должен иметь возможность непрерывного изготовления, гибкого выполнения в отношении своего размера, быть простым в обращении и позволять использовать его также во влажной атмосфере.

Эта задача решается, согласно изобретению, посредством резистивного нагревательного элемента с признаками отличительной части п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования изобретения описаны в зависимых пунктах формулы. Плоскими электродами в смысле этого изобретения называются электропроводящие слои, к которым прилегает резистивный нагревательный элемент и через которые происходит токоподвод.

Резистивный нагревательный элемент, согласно изобретению называемый также резистивный сэндвич, имеет за счет вырезов в плоских электродах заданные места контактирования, в которых каждый плоский электрод может быть просто соединен с токопроводом. Контактирование может происходить путем сжатия с высокими давлениями. При этом на резистивном нагревательном элементе с двумя плоскими электродами инструмент устанавливают так, что он, во-первых, входит в вырез одного плоского электрода, а, во-вторых, охватывает резистивный слой, другой плоский электрод и токоподводящее устройство или контактный элемент. Даже при высоких давлениях контакт между плоскими электродами не может возникнуть изза выреза, что предотвращает пробой напряжения.

При изготовлении соединения с силовым или геометрическим замыканием между токоподводом и плоским электродом у резистивного нагревательного элемента, согласно изобретению, могут быть использованы также контактные детали, которые контактируют с плоскими электродами в глубине. При этом могут использоваться зажимы, которые входят в резистивный нагревательный элемент в заданных местах сверху и снизу через электропроводящие контактные язычки или зубцы. Один контактный язычок входит с одной стороны резистивного нагревательного элемента в вырез первого плоского электрода, проникает через резистивный слой и находится в контакте со вторым плоским электродом. С другой стороны второй контактный язычок контактирует со вторым плоским электродом. Оба контактных язычка электрически соединены, в свою очередь, с токопроводом, например фазой. Такое контактирование в глубине резистивного нагревательного элемента возможно только у резистивного нагревательного элемента, согласно изобретению. У обычных резистивных нагревательных элементов такой вид контактирования закоротил бы плоские электроды и повредил бы резистивный нагревательный элемент. Вид контактирования, согласно изобретению, дает, однако, помимо точного присоединения ровно одного плоского электрода то преимущество, что соединение с геометрическим замыканием между плоским электродом и токопитанием может выдерживать также растягивающие и сдвигающие нагрузки.

Вокруг соответствующей контактной детали может быть предусмотрено уплотнение, например, в виде силиконовой манжеты. У резистивного нагревательного элемента, согласно изобретению, контактная деталь может быть напрессована с необходимым для герметизации давлением. Таким образом, открывается возможность использования во влажной атмосфере.

Резистивный нагревательный элемент, согласно изобретению, может быть изготовлен просто посредством обычных процессов ламинирования, а из-за небольшого риска короткого замыкания при контактировании его могут касаться и устанавливать также рабочие с низкой электротехнической подготовкой (например, строители).

За счет расположения вырезов в краевых зонах электропроводящих слоев может происходить целенаправленное контактирование с каждым отдельным из двух или более слоев. Так, в резистивном нагревательном элементе могут быть расположены защитный провод, нулевой провод и присоединенный к фазе слой. С каждым из этих слоев может происходить контактирование в глубине без закорачивания при этом электропроводящих слоев. Также при контактировании под высоким давлением ни один из трех слоев не входит в контакт с другим, что эффективно предотвращает, таким образом, короткое замыкание.

У резистивного нагревательного элемента по п.4 вдоль краев электропроводящих слоев может быть предусмотрено по несколько групп вырезов, причем каждый отдельный слой имеет, по меньшей мере, один вырез. Промежутки между группами вырезов преимущественно равномерные.

У этой формы выполнения на краю резистивного нагревательного элемента имеется, таким образом, несколько мест контактирования. Число вырезов в группе зависит от числа электропроводящих слоев резистивного нагревательного элемента. Число вырезов в группе преимущественно на один меньше числа слоев. При множестве мест контактирования можно при установке резистивного нагревательного элемента решить на месте, какое из мест контактирования ближе всего к источнику тока и, тем самым, должно контактировать с ним.

У выполнения по п.5 помимо возможностей контактирования в краевой зоне резистивного нагревательного элемента на поверхности имеются дополнительные возможности контактирования. Если разрезать резистивный нагревательный элемент и разрез будет проходить через предусмотренные на поверхности дополнительные вырезы, то они после разделения резистивного нагревательного элемента могут служить местом контактирования на краю. У этой формы выполнения резистивный нагревательный элемент можно, таким образом, на месте отрезать на нужную величину, причем всегда имеется несколько возможностей контактирования отдельных электропроводящих слоев на краю резистивного нагревательного элемента.

Пространственное удаление проекции отдельных вырезов обеспечивает повышенную надежность с тем, чтобы можно было избежать контакта между электропроводящими слоями или контактными язычками токоподводящих проводов. Контактная деталь, например зажим с контактными язычками, которая имеет, как правило, меньший размер, чем вырез, у этой предпочтительной формы выполнения не обязательно должна быть установлена точно посередине выреза электропроводящего слоя, а может входить также близко к краю выреза, если она выполняет условие п.2. За счет этой дополнительной надежности контактирование резистивного нагревательного элемента значительно облегчено и не требует прецизионных инструментов.

Форма выполнения по п.6 дает то преимущество, что при выкраивании резистивного нагревательного элемента до нужной величины разрезы могут проходить вдоль одной из продольных или поперечных линий, на которых находятся дополнительные вырезы.

Далее по п.7 и 8 свободные, т.е. непроводящие участки в местах, где могло бы возникнуть короткое замыкание, например в зоне силового воздействия при контактировании, препятствуют короткому замыканию и другим повреждениям, например за счет пробоя напряжения. Возможный наполнитель может быть выбран так, чтобы он обладал одновременно усиливающими или придающими жесткость свойствами и служил изоляцией. За счет этого можно придать резистивному нагревательному элементу на отдельных участках дополнительную стабильность, и электропроводящие слои могут быть изолированы друг от друга.

Поскольку в краевой зоне происходят контактирование и, тем самым, силовое воздействие, удаление резистивной массы в этой зоне служит дополнительной надежностью. Растрообразное расположение таких зон вдоль линий в продольном и поперечном направлениях резистивного нагревательного элемента, которые преимущественно совпадают с линиями, на которых на поверхности электропроводящих слоев расположены дополнительные вырезы, облегчает разделение резистивного нагревательного элемента на меньшие куски, поскольку линии служат обрезными кромками. В частности, у наполнителя, обладающего усиливающими или придающими жесткость свойствами, можно избежать, таким образом, повреждения резистивного нагревательного элемента за счет сжатия резистивного слоя на обрезной кромке. К тому же изолирующее свойство наполнителя, в частности в местах вырезов, где происходит контактирование, также может препятствовать короткому замыканию.

Отверстия в электропроводящих слоях по п.9 или 10, которые могут иметь, например, форму круглых дырок, позволяют закрепить резистивный нагревательный элемент обычными крепежными средствами, например гвоздями или шурупами, на стене или на полу. Отверстия препятствуют при этом короткому замыканию через гвоздь или шуруп.

Также в зоне отверстий наполнитель, обладающий преимущественно усиливающими или придающими жесткость свойствами и служащий изоляцией, может действовать дополнительно в качестве крепежа. При пропускании шурупа или гвоздя через резистивный слой, снабженный в этом месте наполнителем, радиальное смещение шурупа в отверстии можно предотвратить за счет наполнителя, например на основе собственного веса резистивного нагревательного элемента при закреплении на стене.

Если резистивный слой включает в себя материал-основу, покрытую по п. 11 резистивной массой, эластичность или пластичность резистивного слоя можно регулировать подходящим выбором материала-основы. К тому же у такой конструкции можно идеально установить значение сопротивления резистивного слоя. Чем пористее материал-основа, тем больше резистивной массы она может поглотить. К тому же материал-основа может находиться в сплошном слое, у которого при покрытии резистивной массой удаляют лишь те участки, которые должны быть свободны от резистивной массы. Резистивный слой, который может быть образован, например, посредством офсетной печати, прост в изготовлении и обеспечивает точное расположение участков с резистивной массой и участков без нее.

Электропроводящий полимер можно легко наносить на материал-основу; в то же время с помощью такой резистивной массы можно достичь высокой электрической теплопроизводительности. Далее электропроводящий полимер гибок, так что даже механическая нагрузка, например, за счет свертывания в рулон резистивного нагревательного элемента, не приводит к повреждению резистивной массы и, тем самым, к нежелательным обрывам электрического провода в резистивном нагревательном элементе.

Изобретение поясняется ниже с помощью прилагаемых чертежей, на которых изображено на фиг. 1а - в перспективе резистивный нагревательный элемент согласно изобретению с двумя плоскими электродами;

на фиг. 1Ь - вид сверху на резистивный нагревательный элемент согласно изобретению по фиг. 1а;

на фиг. 2 - в перспективе фрагмент формы выполнения резистивного нагревательного элемента согласно изобретению с двумя плоскими электродами и одним дополнительным электропроводящим слоем;

на фиг. 3 - частичный разрез резистивного нагревательного элемента по фиг. 2 с контактной деталью;

на фиг. 4 - вид сверху на резистивный нагревательный элемент согласно изобретению с двумя плоскими электродами, одним дополнительным электропроводящим слоем и несколькими вырезами на поверхности.

На фиг. 1а изображен резистивный нагревательный элемент 1, у которого резистивный слой 2 расположен между двумя электрическими слоями 3, 4 (называемыми далее плоские электроды). На одном краю плоского электрода выполнен вырез 5. Он смещен относительно выреза 6, выполненного на краю плоского электрода 4.

На фиг. 1а резистивный нагревательный элемент изображен в разобранном виде. Плоские электроды 3, 4 соединяют с резистивным слоем 2, например, посредством склеивания. Для контактирования изображенного резистивного нагревательного элемента на его краю может быть установлена контактная деталь, например зажим с контактными язычками (деталь 34 на фиг. 3). За счет этого путем вхождения в вырез 6 плоский электрод 3 может быть соединен с токоподводящим проводом. При установке контактной детали в вырезе 5 можно создать за счет этого контакт между токоподводящим проводом и плоским электродом 4.

На фиг. 1 Ь изображено положение вырезов 5, 6 по отношению друг к другу. Как видно из фиг. 1Ь, вырезы 5, 6 в их проекции не совпадают. Расстояние между вырезами 5, 6 выбирают так, чтобы, во-первых, предотвратить влияние на соседний вырез оказываемого на зону одного выреза давления при контактировании, а, вовторых, чтобы было возможным присоединение плоских электродов к токопроводам, проходящим в кабеле.

На фиг. 2 изображен резистивный нагревательный элемент 1, у которого предусмотрено три электропроводящих слоя (два плоских электрода 3, 4 и один дополнительный электропроводящий слой 7). Электропроводящий слой 7 покрыт изолирующим слоем 8, а на противоположной стороне отделен от плоского электрода дополнительным изолирующим слоем 9. Резистивный слой 2 расположен между плоскими электродами 3, 4, причем обращенная от резистивного слоя 2 сторона плоского электрода 3 покрыта дополнительным изолирующим слоем

10.

Каждый из электропроводящих слоев имеет несколько вырезов в своей краевой зоне. Вырезы расположены группами по два. Каждая пара вырезов расположена так, что один вырез совпадает с одним вырезом другого электропроводящего слоя и расположен со смещением относительно вырезов третьего электропроводящего слоя. Если, например, электропроводящий слой 7 должен служить защитным проводом, электропроводящий слой 4 нулевым проводом, а электропроводящий слой 3 присоединенным к фазе слоем, то каждый из этих электропроводящих слоев 3, 4, 7 благодаря вырезам может контактировать по отдельности. Для этого создают контакт с электропроводящим слоем 4, устанавливая контактную деталь в положении А так, чтобы она проходила через весь резистивный нагревательный элемент. При приложении давления и размещении контактных язычков (не показаны, см. фиг. 3) один язычок может через вырез А' и изолирующие слои 8, 9 попасть к электропроводящему слою 4 и контактировать с ним. Снизу второй контактный язычок входит через вырез А'', изолирующий слой 10, а также резистивный слой 2 и попадает, таким образом, к нижней стороне электропроводящего слоя 4. Соответственно электропроводящие слои 3 могут контактировать через вырезы В', В'', а электропроводящий слой 7 - через вырезы С', С''.

У изображенной на фиг. 2 формы выполнения краевая зона 21 резистивного слоя снабжена изолирующим наполнителем. Резистивная масса находится у этой формы выполнения только на обозначенном поз. 22 участке резистивного слоя. На краю резистивного нагревательного элемента 1 находится, таким образом, усиленный или жесткий участок 21 резистивного слоя 2, обладающий к тому же изолирующими свойствами. Контактирование через этот резистивный слой 2 может происходить поэтому без падения напряжения или без опасности короткого замыкания. Далее на фиг. 2 изображены отверстия 11 в электропроводящих слоях. Эти отверстия 11 выполнены круглыми и расположены на поверхности электропроводящих слоев 3, 4, 7 так, что отдельные отверстия 11 электропроводящих слоев 3, 4, 7 совпадают. На резистивном слое 2 в зоне отверстий 11 предусмотрен участок 23, на котором он свободен от резистивной массы и снабжен преимущественно наполнителем, обладающим придающими жесткость и изолирующими свойствами. Если сквозь отверстия 11 через резистивный нагревательный элемент 1 проходит крепежное средство, например шуруп, то этот шуруп не вступает в контакт ни с одним из электропроводящих слоев 3, 4 или 7 и удерживается на участке 23, в частности, посредством снабженного изоляционным материалом резистивного слоя 2.

На фиг. 3 изображен разрез через место контактирования резистивного нагревательного элемента по фиг. 2 в положении В. Контактная деталь 30 включает в себя два колена 31, 32, причем каждое из колен 31, 32 содержит контактный язычок 33, 34. Контактный язычок 34 проходит под давлением через изолирующий слой 8, вырез В' электропроводящего слоя 7, изолирующий слой 9, вырез В'' электропроводящего слоя 4 и резистивный слой 2 в зоне 21. Острие контактного язычка 34 достигает, таким образом, электропроводящего слоя 3 и образует с ним соединение с геометрическим замыканием. Контактный язычок 33 проходит через изолирующий слой 10 и входит в электропроводящий слой 3. На других концах колена 31, 32 имеют выступы 35, 36, которые под давлением входят в токопровод. Контактная деталь 30 состоит из электропроводящего материала, например меди. За счет контакта с токопроводом, например фазой на одной стороне и электропроводящим слоем 3 на другой стороне, создается электрическое соединение. Из-за вхождения контактных язычков в электропроводящий слой 3 одновременно достигается механически прочное соединение. За счет вырезов в электропроводящих слоях 4, 7, через которые проходит контактный язычок 34, предотвращается непосредственное короткое замыкание электропроводящих слоев. Со смещением относительно контактной детали 30 предусмотрены дополнительные контактные детали, которые воздействуют на другой токопровод и соединяют его с одним из электропроводящих слоев 4 или 7. Такой предпочтительный вид контактирования возможен только у резистивного нагревательного элемента согласно изобретению.

На фиг. 4 изображен резистивный нагревательный элемент 1, у которого помимо вырезов на краю, обозначенных буквой I, на поверхности отдельных электропроводящих слоев предусмотрены дополнительные вырезы II. Эти вырезы расположены вдоль линий 8. Линии простираются в продольном и поперечном направлениях резистивного нагревательного элемента 1. При разделении такого резистивного нагревательного элемента 1 линии 8 могут служить обрезными кромками. За счет этого в распоряжении имеются части резистивного нагревательного элемента, которые сами могут служить каждая (меньшим) резистивным нагревательным элементом и имеют в своей краевой зоне несколько мест контактирования.

Ширина резистивного нагревательного элемента может изменяться в зависимости от назначения. С помощью нагревательного элемента согласно изобретению может быть, однако, реализована ширина, например, 1,5 м. Линии, вдоль которых на поверхностях электропроводящих слоев предусмотрены вырезы, могут быть расположены с промежутками, например, 20 см. Возможно также более мелкое разделение резистивного нагревательного элемента, т.е. разметка нескольких линий в продольном и поперечном направлениях, если на месте требуются особенно маленькие резистивные нагревательные элементы.

Дополнительные вырезы III на поверхности могут быть также расположены так, что они простираются за пределы линий 8. За счет этого при разделении резистивного нагревательного элемента 1 у каждой его возникающей части на краю имеется возможность контактирования.

Толщина отдельных слоев резистивного нагревательного элемента может быть выбрана разной в зависимости от назначения. Так, например, резистивный слой может иметь толщину 1 мм, а электропроводящие и изолирующие слои - меньшую толщину, например всего 0,1 мм.

В резистивном нагревательном элементе согласно изобретению имеются преимущественно три электропроводящих слоя. Однако в рамках изобретения можно также предусмотреть более трех электропроводящих слоев, причем вырезы слоев расположены так, что при вхождении контактной детали, например контактного язычка, он достигает только одного электропроводящего слоя. Вырезы расположены, следовательно, у нагревательного элемента, согласно изобретению, всегда так, что каждый вырез одного электропроводящего слоя совпадает с вырезом одного или нескольких других электропроводящих слоев, однако, смещен относительно выреза единственного другого электропроводящего слоя.

Вырезы расположены преимущественно на краю электропроводящего слоя, могут, однако, лежать на небольшом расстоянии от края в краевой зоне электропроводящего слоя. Вырезы могут иметь самые разнообразные формы, например прямоугольную или круглую. При этом форма и величина выреза одного слоя преимущественно соответствуют форме и величине вырезов других слоев. Вырезы могут иметь, например, ширину или диаметр 5 мм, преимущественно 10 мм. Также расстояние между проекцией вырезов, расположенных в одной группе, составляет, например, 5 мм, преимущественно 10 мм.

Если вдоль краевой зоны или вдоль линий в продольном и поперечном направлениях предусмотрено несколько групп вырезов, то расстояние между ними может быть выбрано произвольным и составляет, например, 100 или 50 мм.

Изолирующие слои могут состоять из известных изоляционных материалов, например полиэфира. Отдельные слои резистивного нагревательного элемента, согласно изобретению, могут быть соединены между собой известными способами. Так, резистивный слой может быть соединен с окружающими его электропроводящими слоями слоем адгезива, предварительно нанесенного на электропроводящие слои. Слой адгезива имеет преимущественно ту же электрическую проводимость или то же сопротивление, что и резистивный слой. Однако в рамках изобретения предусмотренная в резистивном слое резистивная масса может одновременно служить адгезивом. Изолирующие слои могут быть соединены между собой на электропроводящих слоях за счет размещения полимерных пленок, например полиэфирных, между этими слоями и последующей термообработки.

Преимущественно резистивный слой на участках, где в нем предусмотрен наполнитель, не склеен или не соединен с окружающими его электропроводящими слоями. В частности, в краевых зонах или вдоль линий, по которым резистивный элемент можно разрезать, этот разрыв соединения обладает большим преимуществом.

Во избежание пробивных напряжений электропроводящие слои преимущественно рассчитывают так, чтобы их край выступал назад относительно резистивного слоя на несколько миллиметров (фиг. 2). Если электропроводящий слой на этом участке не склеен с резистивным слоем, то часть электропроводящего слоя, которая должна быть отделена во избежание пробивных напряжений, после разрезания можно легко удалить путем отслаивания. Этот участок, простирающийся по краевым зонам и, при необходимости, по растрообразно расположенным линиям, невелик по сравнению с общей величиной резистивного нагревательного элемента. Например, линейные участки, где в резистивном слое не предусмотрена резистивная масса, а при необходимости наполнитель, имеет ширину около 10 мм. Соседний участок резистивного слоя, в котором присутствует резистивная масса, может, напротив, иметь ширину около 100 мм. На покрытом наполнителем или изоляционным материалом участке резистивного слоя происходит компенсация температуры по поверхности электропроводящего слоя. За счет этого на этих участках не происходит повышения температуры.

За счет небольшого размера участков, где резистивный слой может быть снабжен наполнителем, не ухудшается также гибкость всего резистивного нагревательного элемента. Таким образом, можно изготовлять резистивные нагревательные элементы произвольной величины, которые на участках вдоль линий, проходящих в продольном и поперечном направлениях, содержат наполнитель в резистивном слое. Изза гибкости всего резистивного нагревательного элемента его можно изготовить в виде бесконечного продукта. Этот бесконечный продукт может быть намотан в рулоны и, при необходимости, размотан. Для изготовления такого бесконечного материала используют обычные ламинирующие устройства, у которых несколько слоев обрабатывают в многослойную структуру. Установленные обрезные кромки, вдоль которых предусмотренные на поверхности дополнительные вырезы находятся в электропроводящих слоях, а также места контактирования в краевой зоне и положения отверстий в электропроводящих слоях обозначают преимущественно на одном из внешних изолирующих слоев.

Таким образом, можно на месте разрезать резистивный нагревательный элемент на нужную величину и обеспечить его контактирование с токопроводом. Контактированный резистивный нагревательный элемент может быть затем соединен, например свинчен, со стеной или полом в тех местах, где в электропроводящих слоях предусмотрены отверстия.

За счет возможностей контактирования, имеющихся из-за вырезов в отдельных электропроводящих слоях, резистивный нагревательный элемент согласно изобретению может найти многостороннее применение, в частности также во влажной атмосфере. Контактирование может происходить под высоким давлением, причем в местах контактирования могут использоваться дополнительные силиконовые манжеты в качестве герметизации от воды. Далее у резистивного нагревательного элемента, согласно изобретению, контактирование может происходить так, что контакт с электропроводящими слоями возникает в глубине, т.е. в положении соответствующего электропроводящего слоя. Таким образом, необходимо лишь герметизировать места вхождения контактных язычков или носиков. Вся остальная поверхность резистивного нагревательного элемента, в частности также край резистивного слоя или электропроводящих слоев, может быть сделана водонепроницаемой за счет привариваемой полиэфирной пленки. В местах прохождения шурупов уплотнение от проникновения воды достигается за счет головки шурупа, которая, при необходимости, может иметь на краю дополнительно силиконовую манжету.

С помощью резистивного нагревательного элемента, согласно изобретению, можно, таким образом, достичь герметизации от воды, которая позволяет использовать резистивный нагревательный элемент также в атмосфере водяных брызг. Из-за созданных вырезами возможностей контактирования, обеспечивающих высокую надежность от повреждения резистивного нагревательного элемента, его можно использовать в технике низкого напряжения и сетевого напряжения.

В зависимости от назначения выбирают подходящий резистивный слой. Преимущественно в качестве материала-основы резистивного слоя служит волокнистая ткань или гибкий пористый пластик. Например, могут использоваться стекловолокнистые коврики или полипропиленовые холсты. За счет пористости или плотности материала-основы можно воздействовать на количество резистивной массы, которая может быть поглощена резистивным слоем.

В качестве резистивной массы выбирают преимущественно пластик, включающий в себя электропроводящий полимер. В качестве электропроводящего полимера могут найти применение, в частности, полимеры, являющиеся проводящими за счет атомов металлов или полуметаллов, присоединенных к полимерам. Могут применяться электропроводящие полимеры, такие как полистирол, поливиниловые смолы, производные полиакриловой кислоты и их сополимеры, а также электропроводящие полиамиды и их производные, полифторуглеводороды, эпоксидные смолы и полиуретаны.

В качестве электропроводящих слоев могут применяться металлические слои, например из алюминия, меди, никеля и т. п., наносимые другими, известными сами по себе способами покрытия, например посредством распыления, напыления или напыления испарением. Это дает то преимущество, что служащая для контактирования или закрепления нагревательных сэндвичей структура вырезов может быть получена в проводящих слоях простым образом посредством соответствующих шаблонов. В частности, для распыления металла условием является как можно более однородный, сплошь лишенный пор резистивный слой, который препятствует короткому замыканию между соседними проводящими слоями. Из самой резистивной массы в этой форме выполнения перед покрытием несущего слоя необходимо в вакуумном резервуаре удалить воздух.

В качестве наполнителя применяют преимущественно непроводящую синтетическую смолу, причем отношение электрической проводимости наполнителя к электрической проводимости резистивной массы составляет преимущественно более 1:5.

Claims (15)

1. Электрический резистивный нагревательный элемент (1), содержащий плоский резистивный слой (2), расположенный между, по меньшей мере, двумя электропроводящими слоями (3, 4, 7), с образованием элементасэндвича, отличающийся тем, что каждый электропроводящий слой (3, 4, 7) снабжен, по меньшей мере, одним вырезом (5, 6), выполненным, по меньшей мере, в его краевой зоне, при этом, по меньшей мере, один вырез (5) в первом электропроводящем слое (3) расположен со смещением относительно одного выреза (6) второго электропроводящего слоя (4) так, что каждый из электропроводящих слоев (3, 4) в зоне соответствующего выреза (5, 6) способен выборочно контактировать в перпендикулярном проводящим слоям (3, 4) направлении с обеих сторон с соответствующим присоединительным приводом с возможностью механического соединения с ним, причем проводящий слой (3, 4) на одной стороне доступен к контактированию через один из вырезов (5, 6) и резистивный слой (2).

2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что расстояние между двумя лежащими рядом друг с другом вырезами (5, 6) выбрано таким, чтобы сопротивление резистивного слоя (2) на его поверхности через соответствующее расстояние было, по меньшей мере, в пять раз выше, чем в перпендикулярном поверхности направлении.

3. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что он включает в себя, по меньшей мере, один дополнительный электропроводящий слой (7), отделенный изолирующим слоем (9) от одного из обоих электропроводящих слоев (4), причем каждый из электропроводящих слоев (3, 4, 7) имеет, по меньшей мере, два выреза (А', В'; В, С'; А, С), и, по меньшей мере, один вырез (А) электропроводящего слоя (3) лежит в том месте (А), где вырез отсутствует только в одном (4) из соответственно других электропроводящих слоев, так что каждый токоподводящий провод (33, 34), например посредством известного сам по себе обжатого зажима, способен контактировать через вырезы (А', А) с тем электропроводящим слоем (4), который не вырезан в проекции соответствующих вырезов (А', А) (фиг. 2).

4. Элемент по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что вдоль краев электропроводящих слоев (3, 4, 7) предусмотрено соответственной несколько, преимущественно равномерно удаленных друг от друга, групп вырезов (фиг. 4).

5. Элемент по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что электропроводящие слои (3, 4, 7) имеют дополнительные вырезы (II) на поверхности, которые расположены так, что каждый электропроводящий слой (3, 4, 7) имеет, по меньшей мере, одно невырезанное место, где соответствующие вырезы других слоев совпадают с дополнительными вырезами (II) (фиг. 4).

6. Элемент по п.5, отличающийся тем, что дополнительные вырезы (II) расположены соответственно на поверхности электропроводящих слоев (3, 4, 7) в виде растра вдоль линий (8) в продольном и/или поперечном направлении резистивного нагревательного элемента (1) преимущественно равномерно удаленными друг от друга группами.

7. Элемент по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что резистивный слой (2) имеет, по меньшей мере, один участок (21, 23), который свободен от резистивной массы и преимущественно содержит наполнитель, представляющий собой, в частности, синтетическую смолу максимум с 20% проводимости резистивной массы.

8. Элемент по п.7, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один участок (21) простирается по краевой зоне резистивного слоя (2) и/или в виде растра вдоль линий (8) в продольном и/или поперечном направлении резистивного нагревательного элемента (1) и преимущественно не соединен с соответственно примыкающим электропроводящим слоем.

9. Элемент по п.7 или 8, отличающийся тем, что электропроводящие слои (3, 4, 7) имеют каждый, по меньшей мере, одно отверстие (11) на поверхности, и эти отверстия (11) совпадают в проекции между собой и, по меньшей мере, с одним участком (23) резистивного слоя (2), свободным от резистивной массы.

10. Элемент по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что резистивный слой (2) включает в себя материал-основу, покрытую резистивной массой.

11. Элемент по одному из пп.5-10, отличающийся тем, что он свернут в рулон по длине, которая, по меньшей мере, в 10 раз, преимущественно, по меньшей мере, в 100 раз больше ширины, с возможностью разматывания с рулона.

12. Элемент по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из соответственно внешних электропроводящих слоев (3, 7) покрыт изолирующим слоем (10, 8), на котором маркировано преимущественно положение находящихся ниже вырезов (5, 6; А, В, С) и/или отверстий (11, 23).

13. Элемент по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что резистивный слой, в основном, свободен от пор, причем при необходимости, по меньшей мере, один электропроводящий слой представляет собой напыленный металлический слой.

14. Элемент по пп.9 и 12, отличающийся тем, что крепление на нижней стороне основания выполнено с помощью, по меньшей мере, одного крепежного средства, преимущественно шурупа, причем, по меньшей мере, одно крепежное средство проходит через отверстия (11) в основание и предпочтительно снабжено головкой, которая имеет размещенное на нижней стороне кольцевое уплотнение для защиты резистивного нагревательного элемента от водяных брызг.

15. Элемент по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что резистивный слой выполнен из электропроводящего полимера.