FI94383B - Tasainen sähkövastuslämpöelementti - Google Patents

Description

94385

Tasainen sähkövastuslämpöelementti 5 Tämä keksintö koskee tasaista sähkövastuslämpöelementtiä.

Sen tyyppisiä lämpöelementtejä, joita keksintö tarkoittaa, käytetään moniin eri tarkoituksiin. Esimerkkejä käyttöalueista ovat tasaisten pintojen, kuten lattioiden ja kattojen 10 lämmitys, eli asuntolämmitys, erityisesti lääketieteellistä tarkoitusta varten olevien sähköhuopien ja -patjojen lämmitys, ym. Tätä keksintöä voidaan käyttää ja se voi aikaansaada etuja kaikissa näissä sovellutuksissa, mutta se on erityisesti tarkoitettu käytettäväksi vesisänkyjen lämmi-15 t.yksen yhteydessä.

Vastuselementit edellä mainittuja tarkoituksia varten ovat parhaiten niin kutsuttuja kalvoelementtejä. Nämä muodostuvat sähköjohtimesta, joka on kiinnitetty eristävää mate-20, riaalia olevien kalvojen, etupäässä muovikalvojen viereen ja/tai niiden väliin. Haluttujen ominaisuuksien aikaansaamiseksi elementteihin voi kalvo myös olla rakennettu useaan kerrokseen. Käytetyimmät· muovimateriaalit ovat polyesteri, polyeteeni ja PVC, mutta erityisiä sovellutuksia varten käy-25 tetään myös materiaaleja, jotka esimerkiksi sietävät korkeampia lämpötiloja, kuten polyimidiä.

Eristävän kalvon sisään sijoitettu sähköjohdin muodostuu parhaiten langoista tai ohutta metallikalvoa olevista nau-30 hoista. Haluttu malli voidaan aikaansaada syövyttämällä metallikalvo, joka on laminoitu muovikalvon kanssa. Metal-likalvon paksuus voi olla suuruusluokaltaan sadasosamilli-metrejä ja nauhan leveys valmistetussa mallissa voi vaihdella esimerkiksi välillä, joka on jostakin tai joistakin kym-35 menesosamillimetreistä joihinkin millimetreihin. Sopivia metallimateriaaleja ovat messinki, alumiini ja tietyt ruos-. tumattomat lejeeringit, nikkeli-kromi-, kupari-nikkeli- ja rauta-kromi-alumiini-lejeeringit. Tiettyjä tarkoituksia 2 94383 varten käytetään myös lyijy/tina-lejeerinkejä. On myös mahdollista muodostaa vastusjohtimet parhaiten pyöreän poikkileikkauksen omaavasta metallilangasta, joka asetetaan haluttuun malliin kalvon päälle.

5

Samankaltaisesti useimpien muiden sähkövarusteiden kanssa aiheuttaa myös vastuselementti sähkömagneettisia kenttiä.

Sellaiset kentät voivat aiheuttaa vaikutuksia ihmisiin, mutta tähän mennessä on hyvin vähän tunnettua, mitä vaiku-10 tuksia näillä magneettikentillä voi olla ihmisiin. Tämä pätee ainakin silloin, kun on kysymys magneettikentistä, jotka vaihtelevat hyvin alhaisilla taajuuksilla ja joilla on hyvin alhainen voimakkuus. Talousvirran taajuus on noin 50 hertsiä, mitä tässä yhteydessä on tarkasteltava alhaise-15 na taajuutena ja taloudessa käytettävät kojeet ja laitteet aihauttavat ainoastaan alhaisen voimakkuuden omaavia magneettikenttiä. Koska sellaisten magneettikenttien vaikutus ihmisiin on pääasiassa tuntematon, on yleinen toivomus, että näiden magneettikenttien voimakkuus on niin alhainen 20 kuin mahdollista mahdollisten vaikutusten minimoimiseksi.

Myös tässä aktuellia tyyppiä olevat vastuselementit aiheuttavat sellaisia magneettikenttiä, ja keksintö koskee sen tyyppisiä vastuselementtejä, joissa mitattu magneettikenttä on huomattavasti pienempi kuin aikaisemmin tunnetuilla vas-25 taavan tyyppisillä vastuselementeillä, nk. kalvoelementeil-lä.

Tämä keksintö tarkoittaa tasaista sähkövastuslämpöelement-tiä, jossa on silmukoiksi pinnan yli sijoitetut sähköjohti-50 met, jotka ovat vastuslankoja tai nauhoja ja keksinnölle on tunnusomaista se, että silmukat muodostuvat neljästä tois- • · · • : tensa kanssa olennaisesti koko elementin yli yhdensuuntai sesta johtimesta sekä laitteista johtimien liittämiseksi jännitelähteeseen. Johtimet on kytketty sähköisesti siten, 55 että tiettynä hetkenä virran suunnalla kahdessa ulommassa johtimessa on yksi ja sama suunta ja kahdessa sisemmässä johtimessa yksi ja sama vastakkainen suunta. Parhaiten ·· johtimet on parittain yhteenkytketty toisesta päästään si-

II

3 94385 ten, että saadaan kaksi yhdensuuntaista johdinparia. Tämä aikaansaadaan siten, että johtimissa on liitospiste kummassakin päässä ja että kummassakin johdinparissa yksi liitos-piste on kytketty toisen johdinparin liitospisteeseen ja yk-5 si liitospiste on kytketty jännitelähteeseen. Parhaiten kahden johdinparin toisiinsa yhteenkytketyt liitospisteet eivät kuulu neljästä yhdensuuntaisesta johtimesta kahteen toistensa vieressä sijaitsevaan. Neljästä yhdensuuntaisesta johtimesta muodostettujen silmukoiden tulee olla siten 10 sijoitettuja pinnan yli, että johtimet suurimmassa mahdollisessa määrin kulkevat yhdensuuntaisesti toistensa kanssa, jolloin kahden johtimen välinen etäisyys on olennaisesti yhtä suuri toisaalta neljän johtimen välillä ja toisaalta toistensa vieressä sijaitsevien silmukoiden toistensa vie-15 ressä sijaitsevien johtimien välillä.

Keksintöä kuvataan seuraavassa kuvioihin viittaamalla. Kuviot 1 ja 2 esittävät periaatteellisesti kahta erilaista tapaa muodostaa keksinnön mukainen elementti. Kuviot 3 ja 4 20. esittävät vastaavilla tavoilla muodostettuja elementtejä, joissa on pitempi johdin, joka on asetettu useiksi silmukoiksi. Kuvio 5 esittää keksinnön mukaista täysikokoista elementtiä. Kuvio 6 esittää elementtiä, joka on tehty tähän asti tunnetun tekniikan mukaisesti.

•25

Kuvioissa 1-5 on jatkuvasti käytetty samoja viitenumerolta samalle yksityiskohdalle. Elementti muodostuu muutamasta silmukasta ja yksi osa sellaisesta silmukasta on kuviossa 4 erityisesti merkitty katkoviivalla 10. Jokaisessa silmu-30 kassa on neljä keskenään yhdensuuntaista ja yhtä suuren etäisyyden päähän toisistaan sijoitettua johdinta. Nämä e · aikaansaadaan kahdesta langasta tai nauhasta (1 ja 2). Kuvioissa 1 ja 3 esitetyissä suoritusmuodoissa voidaan näiden sanoa olevan parittain yhteenkytkettyjä siten, että 35 saadaan kaksi johdinparia (1 ja 2). Johtimissa tai johdin-pareissa on liitospisteet (3, 4, 5 ja 6). Kummassakin johdinparissa tai vastaavassa on yksi liitospiste (3 ja 6) liitetty vastaavaan tulojohtimeen (7 ja 8). Tulojohtimet 4 94383 voivat muodostua laajennuksilla (7A ja 8A) varustetuista nauhoista tai niillä voi olla jokin muu sopiva muoto.

Kaksi johdinparia tai niitä vastaavaa on yhteenkytketty liitoskappaleella (9). Tämä voi myös käsittää ylikuumene-5 missuojan (10), kuten on laita kuviossa 5 esitetyssä suoritusmuodossa.

Kuviossa 6 esitetty tunnetun tekniikan mukaan tehty elementti muodostuu johtimesta (11), jossa on kaksi tulojoh-10 dinta (12 ja 13).

Kuviossa 1-4 ja 6 on merkitty nuolilla virran suunta tiettynä määrättynä hetkenä. Silloin käy selville, miten keksinnön mukaisessa elementissä virran suunta kahdessa ulom-15 massa johtimessa on yksi ja sama suunta ja kahdessa sisem-mässä johtimessa yksi ja sama vastakkainen suunta. Tämä järjestely aikaansaa huomattavan heikkenemisen magneettikenttään, jonka elementti aiheuttaa. Erona keksinnön me-kaisesta elementistä on tunnetun tekniikan mukaisessa ele-20 mentissä virran suunta aina erilainen kahdessa viereisessä johtimessa, kuten esitetään kuviossa 6.

Erilaisten elementtien synnyttämät magneettikentät on mitattu. Mittaukset suoritettiin 10 cm etäisyydellä kohtisuoraan 25 elementin tasaista pintaa kohti ja kun elementti oli liitet-.. ty vaihtovirtaan 220 V, 50 Hz. Virran voimakkuus elementis sä oli mittaustilanteessa noin 1.4 A. Keksinnön mukaisessa elementissä kohosi magneettikentän voimakkuus eri pisteissä elementin yläpuolella arvoon 0.10 - 0.15 pT. Mittaukset 30 suoritettiin samoilla ehdoilla myös tunnetun tekniikan tason mukaisella elementillä, jolloin mitattiin noin 1,6 juT.

* • · li

Claims (5)

1. 5 94383
2. 1. Tasainen sähkövastuslämpöelementti, jossa on silmukoiksi pinnan yli sijoitetut sähköjohtimet (1,2), jotka ovat vastuslankoja tai nauhoja, tunnettu siitä, että silmukat muodostuvat neljästä keskenään olennaisesti koko elementin yli yhdensuuntaisesta, samassa tasossa olevasta 10 johtimesta, jotka on kytketty sähköisesti siten, että tiettynä hetkenä virralla on kahdessa ulommassa johtimessa yksi ja sama suunta ja kahdessa sisemmässä johtimessa yksi ja sama vastakkainen suunta, sekä laitteista (7a,8a) johtimien liittämiseksi jännitelähteeseen. 15
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elementti, tunnet-t u siitä, että johtimet (1,2) on parittain yhteenkytketty toisesta päästään siten, että saadaan kaksi yhdensuuntaista johdinparia. 20
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen elementti, tunnet- : t u siitä, että kummassakin johdinparissa (1,2) yksi lii- tospiste (3,6) on kytketty jännitelähteeseen ja yksi lii-tospiste (4,5) on kytketty toisen johdinparin liitospistee-25 seen (4,5) . , 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen elementti, tunnet- t u siitä, että kahden johdinparin (1,2) toisiinsa yhteen-kytketyt liitospisteet (4,5) eivät kuulu neljästä yhden-30 suuntaisesta johtimesta kahteen toistensa vieressä sijaitsevaan.
5. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen elementti, tunnettu siitä, että silmukat on sijoitettu pinnan 35 yli siten, että johtimet (1,2) suurimmassa mahdollisessa määrin kulkevat yhdensuuntaisesti toistensa kanssa, jolloin kahden johtimen (1,2) välinen etäisyys on olennaisesti yhtä suuri toisaalta neljän johtimen välillä ja toisaalta tois-tensa vieressä sijaitsevien silmukoiden toistensa vieressä 40 sijaitsevien johtimien välillä. 94383 i