JPH10502764A - A device for converting electrical energy into heat - Google Patents

A device for converting electrical energy into heat

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JPH10502764A
JPH10502764A JP8504866A JP50486696A JPH10502764A JP H10502764 A JPH10502764 A JP H10502764A JP 8504866 A JP8504866 A JP 8504866A JP 50486696 A JP50486696 A JP 50486696A JP H10502764 A JPH10502764 A JP H10502764A
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Inventor
スタビレ,アルド
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カディフ エッセ.エレ.エレ.
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D13/00Electric heating systems
    • F24D13/02Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating
    • F24D13/022Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating resistances incorporated in construction elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • H05B3/262Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base the insulating base being an insulated metal plate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B2203/003Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using serpentine layout
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Abstract

(57)【要約】 電気エネルギーを熱に変換し、その熱を拡散するするための装置(10)。この装置は、μm単位の厚さを有する一定幅の高導電性材の1つ又は複数の連続ストリップ(13)から成る。ストリップ(13)は、高い幅対厚さ比を有し、陽極酸化層(12)で被覆されたアルミニウム製の平坦な剛性パネル(11)上に蛇行体(14)の形に配置されている。 (57) [Summary] A device (10) for converting electric energy into heat and diffusing the heat. The device consists of one or more continuous strips (13) of a constant width, highly conductive material having a thickness in the order of micrometers. The strip (13) has a high width to thickness ratio and is arranged in a meander (14) on a flat aluminum rigid panel (11) covered with an anodized layer (12). .

Description

【発明の詳細な説明】 電熱装置技術分野 本発明は、電気エネルギーを熱に変換するための装置に関する。技術背景 電流によって熱を創生するための発熱手段は、多数存在する。そのような発熱 手段は、電流を通されると高温になり、集中熱を創生する高電気抵抗材を用いる ことに依存している。高電気抵抗材が到達する温度は、ほとんどの場合、使用点 (使用される場所)で実際に必要とされる温度よりはるかに高い。従って、相当 に高い温度差を伴う高価で複雑な熱拡散体(以下、単に「拡散体」とも称する) が必要とされる。導電部品は高温になるので、複雑で、しかも脆弱な断熱性カバ ー部材だけでなく、セラミックのような特殊な材料で作られた支持手段を必要と する。そのような高温は、発熱装置を急激に摩耗させ、しかも、燃料を直接使用 する場合に比べて、効率が極めて低い。又、高電気抵抗材の高いコストをも考慮 に入れると、発熱(暖房)装置の購入コスト及び運転コストが高くなる。発明の開示 本発明の目的は、以下に説明するように、簡単な実用的な構造体によって電気 エネルギーを熱に変換させることであり、かつ、製造及び運転コストを低減する ことである。 この目的を達成するために、本発明は、μm単位の厚さを有する一定幅の導電 材(例えば、銅)の1つ又は複数の連続ストリップ装置であって、該ストリップ は、高い幅対厚さ比を有し、電気絶縁を設定するのに十分な間隔を置いて長手に 沿って互いに並置されていることを特徴とする装置を提供する。該ストリップは 、配電網のような電源に接続することができる2つの接触片に連結されている。 前記ストリップは、所望に応じて、蛇行体又はスパイラル又はその他の態様に 敷設することができる。 前記ストリップは、電気メッキによって形成してもよく、あるいは、板金から 切り抜いて、電気絶縁のために必要とされる幅の空隙によって互いに離隔させる ことができる。 前記ストリップは、絶縁材又は導電材のパネル上に敷設することが好ましい。 後者の場合は、パネルに絶縁材の層を被覆する。 好ましい実施形態では、前記パネルは、陽極酸化アルミニウムで形成する。 前記パネルは、平坦であってもよく、あるいは、湾曲させてもよく、又、剛性 あっても、可撓性あってもよい。 前記パネルは、それを壁や天井の周囲構造体に固定するための手段を備えたも のとすることができる。 前記ストリップは、建物の構造体内に埋設してもよい。 導電材の前記ストリップの熱拡散表面の総表面積と電流のパワーとの比率は、 該ストリップの最高温度を、木材、布、紙、プラスチック等の燃焼温度の低い支 持及び被覆材の使用を可能にするような温度に維持するように算定することがで きる。 本発明は、下記のようないろいろな利点を提供する。 発熱は通電後ほとんど直ちに始まり、上述した態様に形成された表面から均一 な熱が放出される。 単一体によって熱が創生され、放出され、拡散されるので、従来必須であった 熱拡散体を必要としない。この単一体がストリップの形に切り抜かれた板金であ っても、金属板度であってもれ、あるいは、電気メッキによって形成されたもの であっても、熱源が容易に創生される。 発熱体は、加熱すべき構造体に直接接触させることもでき、その場合は熱的伝 達手段を必要としない。 強度を高められた変圧電流を使用するタイプの場合は、低電圧により安全性を 高めることができる。 木材、布、紙、プラスチック等の支持及び被覆材の使用を覆材を使用した場合 は、特に、コスト、用途の多様性、実用性及び美的効果の点で有利な利点が得ら れる。 本発明の上記及びその他の目的並びに特徴、及びそれらを達成する態様は、以 下に添付図を参照して記述する本発明の実施形態の説明から一層明らかになろう 。図面の簡単な説明 図1は、本発明に従って構成された蛇行状導体を備えた平坦パネルから成るラ ジエータ正面図である。 図2は、図1のラジエータの側面図である。 図3は、化粧用カバー材で仕上げられた図1のラジエータの一部破除された正 面図である。 図4は、本発明に従って構成されたスパイラル状導体を備えたパネル型ラジエ ータの正面図である。 図5は、図4のラジエータの側面図である。実施の形態 図1〜3を参照して説明すると、本発明のラジエータ10は、陽極酸化層(陽 極酸化させた層)12を有するアルミニウムのパネル11を備えている。陽極酸 化層12には、一定の厚さ及び幅の銅ストリップ13が敷設されている。銅スト リップ13の厚さはμm単位である。銅ストリップ13は、長手に沿って互いに 並置され、電気絶縁のために必要とされる幅の空隙15によって離隔された蛇行 体14を構成する。 蛇行体14の両端16,17は、それぞれ接触片18,19に接続され、それ らの接触片から配線35及びプラグ36を通して配電網のような電源に接続され る。回路が閉成されると、蛇行体14を流れる電流が熱に変換されるが、極度に 高い高温を発生するような熱の集中は回避される。しかも、蛇行体14は、その 表面積がの大きいので、熱拡散体を必要とすることなく、熱を周囲環境に拡散す る。 図3に示されるように、パネル11は、布カバー40で仕上げることができる 。 図4、5は、本発明の別の実施形態によるラジエータ20を示す。ラジエータ 20も、やはり、陽極酸化層22を有するアルミニウムのパネル21から成るが 、陽極酸化層22に敷設されたストリップ23は、電気絶縁のために必要とされ る幅の空隙25によって互いに離隔された数巻の巻きを有する方形スパイラル2 4を構成している。 スパイラル24の両端26,27は、それぞれ接触片28,29に接続され、 それらの接触片から配線30及びプラグ31を通して電源に接続される。図4、 5のラジエータ20の作用は、図1〜3のラジエータ10の作用と同様である。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for converting electric energy into heat. BACKGROUND ART There are many heating means for generating heat by electric current. Such heating means rely on the use of high electrical resistance materials that become hot when current is applied and create concentrated heat. The temperature reached by the high electrical resistance material is in most cases much higher than actually required at the point of use (where it is used). Therefore, an expensive and complex thermal diffuser (hereinafter simply referred to as "diffuser") with a significantly higher temperature difference is required. The high temperatures of the conductive components require complex and fragile insulating cover members as well as support means made of special materials such as ceramics. Such a high temperature causes the heat generating device to wear out rapidly, and the efficiency is extremely low as compared with the case where the fuel is directly used. Also, taking into account the high cost of the high electric resistance material, the purchase cost and the operation cost of the heat generating (heating) device increase. DISCLOSURE OF THE INVENTION It is an object of the present invention to convert electrical energy into heat with a simple practical structure, as described below, and to reduce manufacturing and operating costs. To this end, the present invention is directed to one or more continuous strip devices of a constant width conductive material (eg, copper) having a thickness in the order of micrometers, wherein the strip has a high width to thickness. A device having an aspect ratio and being juxtaposed to one another along its length with sufficient spacing to establish electrical insulation. The strip is connected to two contacts that can be connected to a power source, such as a power grid. The strip can be laid in a serpentine or spiral or other manner as desired. The strips may be formed by electroplating or may be cut from sheet metal and separated from each other by gaps of the required width for electrical insulation. The strip is preferably laid on a panel of insulating or conductive material. In the latter case, the panel is coated with a layer of insulating material. In a preferred embodiment, the panel is formed from anodized aluminum. The panel may be flat or curved, and may be rigid or flexible. The panel may be provided with means for fixing it to a surrounding structure of a wall or ceiling. The strip may be embedded in a building structure. The ratio of the total surface area of the heat dissipating surface of the strip of conductive material to the power of the current allows the maximum temperature of the strip to be reduced and the use of low burning temperature supports and coatings of wood, cloth, paper, plastic, etc. It can be calculated to maintain the temperature at which The present invention provides various advantages as follows. Heat generation starts almost immediately after energization, and uniform heat is released from the surface formed in the above-described manner. The heat is created, released and diffused by the unitary body, eliminating the need for a conventionally required heat spreader. Whether the single body is a sheet metal cut in the form of a strip, a metal sheet, or formed by electroplating, a heat source is easily created. The heating element can also be brought into direct contact with the structure to be heated, in which case no thermal transfer means is required. In the case of a type using a transformer current with an increased strength, safety can be improved by a low voltage. The use of a covering for the use of supporting and covering materials, such as wood, cloth, paper, plastic, etc., offers advantageous advantages, especially in terms of cost, variety of applications, practicality and aesthetic effects. The above and other objects and features of the present invention, and aspects of achieving the same, will become more apparent from the description of embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view of a radiator consisting of a flat panel with meandering conductors constructed according to the present invention. FIG. 2 is a side view of the radiator of FIG. Fig. 3 is a partially cutaway front view of the radiator of Fig. 1 finished with a cosmetic covering material. FIG. 4 is a front view of a panel-type radiator provided with a spiral conductor configured according to the present invention. FIG. 5 is a side view of the radiator of FIG. Embodiment Referring to FIGS. 1 to 3, a radiator 10 of the present invention includes an aluminum panel 11 having an anodized layer (anodized layer) 12. On the anodic oxide layer 12, a copper strip 13 having a constant thickness and width is laid. The thickness of the copper strip 13 is in μm. The copper strips 13 constitute a serpentine body 14 juxtaposed along the length and separated by a gap 15 of the required width for electrical insulation. Both ends 16, 17 of the meandering body 14 are connected to contact pieces 18, 19, respectively, and from these contact pieces are connected to a power source such as a power distribution network through wiring 35 and plug 36. When the circuit is closed, the current flowing through the meander 14 is converted to heat, but the concentration of heat that would generate extremely high temperatures is avoided. Moreover, since the meandering body 14 has a large surface area, the meandering body 14 diffuses heat to the surrounding environment without requiring a heat spreader. As shown in FIG. 3, the panel 11 can be finished with a cloth cover 40. 4 and 5 show a radiator 20 according to another embodiment of the present invention. The radiator 20 also consists of an aluminum panel 21 with an anodized layer 22, but the strips 23 laid on the anodized layer 22 are separated from each other by gaps 25 of the required width for electrical insulation. It forms a square spiral 24 with several turns. Both ends 26 and 27 of the spiral 24 are connected to contact pieces 28 and 29, respectively, and from these contact pieces are connected to a power supply through a wiring 30 and a plug 31. The operation of the radiator 20 in FIGS. 4 and 5 is the same as the operation of the radiator 10 in FIGS.

【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1996年6月7日 【補正内容】 明細書 電気エネルギーを熱に変換するための装置技術分野 本発明は、電気エネルギーを熱に変換するための装置に関する。技術背景 電流によって熱を創生するための発熱手段は、多数存在する。そのような発熱 手段は、電流を通されると高温になり、集中熱を創生する高電気抵抗材を用いる ことに依存している。高電気抵抗材が到達する温度は、ほとんどの場合、使用点 (使用される場所)で実際に必要とされる温度よりはるかに高い。従って、相当 に高い温度差を伴う高価で複雑な熱拡散体(以下、単に「拡散体」とも称する) が必要とされる。導電部品は高温になるので、複雑で、しかも脆弱な断熱性カバ ー部材だけでなく、セラミックのような特殊な材料で作られた支持手段を必要と する。そのような高温は、発熱装置を急激に摩耗させ、しかも、燃料を直接使用 する場合に比べて、効率が極めて低い。又、高電気抵抗材の高いコストをも考慮 に入れると、発熱(暖房)装置の購入コスト及び運転コストが高くなる。 先行ドイツ特許DE−A−2512297は、ガラス繊維やプラスチック材の ような断熱材のパネルによって、いずれにしても、導電性及び伝熱性の低いパネ ルによって支持された導電材の連続ストリップから成る、電気エネルギーを熱に 変換するための装置を開示している。 先行フランス特許FR A1138132は、通電されると熱を発生する素子 のスパイラル体をガラス板の上に配置する構成を開示している。 この断熱性支持体は、その性質上熱の拡散を促進することができないので、エ ネルギーに関する機能を有していない。熱の拡散は、ストリップの幅及び長さと μm単位で測定される厚さとの高い比率だけに依存している。 先行米国特許US A3214565は、遮音性、断熱性材料の平坦な支持体 と、その支持体によって支持された蛇行形状に切り抜かれた銅の薄板から成る電 熱発生装置を開示している。 先行米国特許US A3805023は、2つの断熱材プレートの間に積層構 造として埋設されたテープ状の電気素子を開示している。 先行米国特許US A4650960は、ニッケル、コバルト、クロム等の金 属で電気素子を形成するためのシートを得る方法を開示している。 上述した各先行特許は、いずれも、電気及び熱非伝導性のプレート又は絶縁手 段によって支持された、厚い、又はμm単位の極薄の電気素子を用いた電熱装置 に関するものである。 電熱素子が極薄で、高い幅対厚さ比を有するものである場合は、比較的厚い電 熱素子の場合に比べて、比較的小さい寸法差及び温度差で周囲への熱拡散が行わ れる。このような極薄の電熱素子は、高温に耐えるための高価な絶縁支持体を必 要としないので、通電によって発生した熱が、効率の点でも、ヒータのコストの 点でも有利な条件で周囲環境へ拡散される。ただし、この熱拡散現象と、それに 関連する利点には、制限があり、ある種の用途にとってのみ有効であり、広範に 利用することができない。発明の開示 本発明の目的は、熱が発生すると直ちに、周囲環境への熱拡散の上記現象の顕 著な増大を達成し、多数の用途への応用を可能にし、電気絶縁性であるが、熱絶 縁性ではない材料の極薄シートだけを介在させて熱的に密接させて配置された金 属薄層と例えば銅のような高導電性シートとの間に生じる協同作用(相乗効果) を利用することである。 この目的は、特に、後述するように、陽極酸化アルミニウムのパネル上に電気 メッキによって被着させた銅のストリップから成る本発明に従って実施した場合 、最も効率的な態様で達成される。 この目的を達成するために、本発明は、μm単位の厚さを有する一定幅の導電 材(特に、銅)の1つ又は複数の連続ストリップから成る装置であって、該スト リップは、高い幅対厚さ比を有し、電気絶縁を設定するのに十分な間隔を置いて 長手に沿って互いに並置され、電気絶縁層を介して金属パネル上に敷設されてい ることを特徴とする装置を提供する。該ストリップは、配電網のような電源に接 続することができる2つの接触片に連結されている。 前記ストリップは、所望に応じて、蛇行体又はスパイラル又はその他の態様に 敷設することができる。 前記ストリップは、電気メッキによって形成してもよく、あるいは、板金から 切り抜いて、電気絶縁のために必要とされる幅の空隙によって互いに離隔させる ことができる。 好ましい実施形態では、前記パネルは、陽極酸化アルミニウムで形成する。 前記パネルは、平坦であってもよく、あるいは、湾曲させてもよく、又、剛性 あっても、可撓性あってもよい。 前記パネルは、それを壁や天井の周囲構造体に固定するための手段を備えたも のとすることができる。 前記ストリップは、建物の構造体内に埋設してもよい。 導電材の前記ストリップの熱拡散表面の総表面積と電流のパワーとの比率は、 該ストリップの最高温度を、木材、布、紙、プラスチック等の燃焼温度の低い支 持及び被覆材の使用を可能にするような温度に維持するように算定することがで きる。 本発明は、下記のようないろいろな利点を提供する。 発熱は通電後ほとんど直ちに始まり、上述した態様に形成された表面から均一 な熱が放出される。 単一体によって熱が創生され、放出され、拡散されるので、従来必須であった 熱拡散体を必要としない。この単一体がストリップの形に切り抜かれた板金であ っても、金属板度であってもれ、あるいは、電気メッキによって形成されたもの であっても、熱源が容易に創生される。 発熱体は、加熱すべき構造体に直接接触させることもでき、その場合は熱的伝 達手段を必要としない。 強度を高められた変圧電流を使用するタイプの場合は、低電圧により安全性を 高めることができる。 本発明の上記及びその他の目的並びに特徴、及びそれらを達成する態様は、以 下に添付図を参照して記述する本発明の実施形態の説明から一層明らかになろう 。図面の簡単な説明 図1は、本発明に従って溝成された蛇行状導体を備えた平坦パネルから成るラ ジエータの正面図である。 図2は、図1のラジエータの側面図である。 図3は、化粧用カバー材で仕上げられた図1のラジエータの一部破除された正 面図である。 図4は、本発明に従って構成されたスパイラル状導体を備えたパネル型ラジエ ータの正面図である。 図5は、図4のラジエータの側面図である。実施の形態 図1〜3を参照して説明すると、本発明のラジエータ10は、陽極酸化層(陽 極酸化させた層)12を有するアルミニウムのパネル11を備えている。陽極酸 化層12には、一定の厚さ及び幅の銅ストリップ13が敷設されている。銅スト リップ13の厚さはμm単位である。銅ストリップ13は、長手に沿って互いに 並置され、電気絶縁のために必要とされる幅の空隙15によって離隔された蛇行 体14を構成する。 蛇行体14の両端16,17は、それぞれ接触片18,19に接続され、それ らの接触片から配線35及びプラグ36を通して配電網のような電源に接続され る。回路が閉成されると、蛇行体14を流れる電流が熱に変換されるが、極度に 高い高温を発生するような熱の集中は回避される。しかも、蛇行体14は、その 表面積がの大きいので、熱拡散体を必要とすることなく、熱を周囲環境に拡散す る。 図3に示されるように、パネル11は、布カバー40で仕上げることができる 。 図4、5は、本発明の別の実施形態によるラジエータ20を示す。ラジエータ 20も、やはり、陽極酸化層22を有するアルミニウムのパネル21から成るが 、陽極酸化層22に敷設されたストリップ23は、電気絶縁のために必要とされ る幅の空隙25によって互いに離隔された数巻の巻きを有する方形スパイラル2 4を構成している。 スパイラル24の両端26,27は、それぞれ接触片28,29に接続され、 それらの接触片から配線30及びプラグ31を通して電源に接続される。図4、 5のラジエータ20の作用は、図1〜3のラジエータ10の作用と同様である。 請求の範囲 1.電気エネルギーを熱に変換し、熱を拡散するするための装置であって、 μm単位の厚さを有する一定幅の導電材の1つ又は複数の連続ストリップから 成り、該ストリップは、高い幅対厚さ比を有し、電気絶縁を設定するのに十分な 間隔を置いて長手に沿って互いに並置され、電気絶縁層を介して金属薄層上に敷 設されており、該ストリップの端部は、電源に接続することができる2つの接触 片に連結されていることを特徴とする装置。 2.前記ストリップは、銅製であることを特徴とする請求の範囲第1項に記 載の装置。 3.前記ストリップは、蛇行体の形に敷設されていることを特徴とする請求 の範囲第1項に記載の装置。 4.前記ストリップは、スパイラルの形に敷設されていることを特徴とする 請求の範囲第1項に記載の装置。 5.前記ストリップは、電気メッキによって形成されたものであることを特 徴とする請求の範囲第1項に記載の装置。 6.前記ストリップは、板金から切り抜かれ、電気絶縁のために必要とされ る幅の空隙によって平行に離隔されたたものであることを特徴とする請求の範囲 第1項に記載の装置。 7.前記パネルは、陽極酸化アルミニウムで形成されていることを特徴とす る請求の範囲第1項に記載の装置。 8.前記パネルは、平坦であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の 装置。 9.前記パネルは、湾曲していることを特徴とする請求の範囲第1項に記載 の装置。 10.前記パネルは、必要に応じて剛性又は可撓性とされていることを特徴と する請求の範囲第1項に記載の装置。 11.前記パネルは、それを壁や天井の周囲構造体に固定するための手段を有 していることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の装置。[Procedural Amendment] Patent Law Article 184-8 [Submission Date] June 7, 1996 [Content of Amendment] Description Technical Field of Device for Converting Electric Energy to Heat The present invention converts electric energy to heat. To a device for doing so. BACKGROUND ART There are many heating means for generating heat by electric current. Such heating means rely on the use of high electrical resistance materials that become hot when current is applied and create concentrated heat. The temperature reached by the high electrical resistance material is in most cases much higher than actually required at the point of use (where it is used). Therefore, an expensive and complex thermal diffuser (hereinafter simply referred to as "diffuser") with a significantly higher temperature difference is required. The high temperatures of the conductive components require complex and fragile insulating cover members as well as support means made of special materials such as ceramics. Such a high temperature causes the heat generating device to wear out rapidly, and the efficiency is extremely low as compared with the case where the fuel is directly used. Also, taking into account the high cost of the high electric resistance material, the purchase cost and the operation cost of the heat generating (heating) device increase. Prior German Patent DE-A-2512297 discloses an electrical, consisting of a continuous strip of conductive material supported by panels of insulating material such as glass fiber or plastic material, in any case by panels of low electrical and thermal conductivity. An apparatus for converting energy to heat is disclosed. Prior French patent FR A 1138132 discloses a configuration in which a spiral body of elements which generate heat when energized is arranged on a glass plate. This heat-insulating support has no energy-related function because it cannot promote heat diffusion by its nature. The spread of heat depends only on the high ratio between the width and length of the strip and the thickness measured in μm. Prior U.S. Pat. No. 3,214,565 discloses an electrothermal generator comprising a flat support of a sound-insulating, heat-insulating material and a meander-cut copper sheet supported by the support. Prior US Pat. No. 3,805,023 discloses a tape-like electrical element embedded as a laminated structure between two insulation plates. Prior U.S. Pat. No. 4,650,960 discloses a method of obtaining a sheet for forming an electrical element with a metal such as nickel, cobalt, chromium and the like. Each of the above-mentioned prior patents relates to an electric heating device using a thick or ultra-thin electric element in the order of μm supported by an electrically and thermally non-conductive plate or insulating means. When the heating element is very thin and has a high width-to-thickness ratio, heat diffusion to the surroundings occurs with a relatively small dimensional difference and temperature difference as compared to a relatively thick heating element. Such an ultra-thin electrothermal element does not require an expensive insulating support to withstand high temperatures, so that the heat generated by energization can reduce the ambient environment under favorable conditions in terms of both efficiency and heater cost. It is spread to. However, this phenomenon of thermal diffusion and its associated advantages are limited, are only useful for certain applications, and are not widely available. DISCLOSURE OF THE INVENTION It is an object of the present invention to achieve a significant increase in the above phenomena of heat diffusion to the surrounding environment as soon as heat is generated, enabling its application in a number of applications, and being electrically insulating, Utilizes the synergy (synergistic effect) that occurs between a thin metal layer placed in thermal contact with a highly conductive sheet such as copper, with only an ultra-thin sheet of non-insulating material interposed. That is. This object is achieved in the most efficient manner, especially when implemented in accordance with the present invention, as described below, consisting of a copper strip electroplated on anodized aluminum panels. To this end, the present invention provides an apparatus comprising one or more continuous strips of a constant width conductive material (particularly copper) having a thickness in the order of micrometers, wherein the strips have a high width. A device characterized by having a thickness-to-thickness ratio, juxtaposed to one another along its length at a sufficient distance to set the electrical insulation, and laid on a metal panel via an electrical insulation layer. provide. The strip is connected to two contacts that can be connected to a power source, such as a power grid. The strip can be laid in a serpentine or spiral or other manner as desired. The strips may be formed by electroplating or may be cut from sheet metal and separated from each other by gaps of the required width for electrical insulation. In a preferred embodiment, the panel is formed from anodized aluminum. The panel may be flat or curved, and may be rigid or flexible. The panel may be provided with means for fixing it to a surrounding structure of a wall or ceiling. The strip may be embedded in a building structure. The ratio of the total surface area of the heat dissipating surface of the strip of conductive material to the power of the current allows the maximum temperature of the strip to be reduced and the use of low burning temperature supports and coatings of wood, cloth, paper, plastic, etc. It can be calculated to maintain the temperature at which The present invention provides various advantages as follows. Heat generation starts almost immediately after energization, and uniform heat is released from the surface formed in the above-described manner. The heat is created, released and diffused by the unitary body, eliminating the need for a conventionally required heat spreader. Whether the single body is a sheet metal cut in the form of a strip, a metal sheet, or formed by electroplating, a heat source is easily created. The heating element can also be brought into direct contact with the structure to be heated, in which case no thermal transfer means is required. In the case of a type using a transformer current with an increased strength, safety can be improved by a low voltage. The above and other objects and features of the present invention, and aspects of achieving the same, will become more apparent from the description of embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view of a radiator consisting of a flat panel with serpentine conductors grooved according to the present invention. FIG. 2 is a side view of the radiator of FIG. Fig. 3 is a partially cutaway front view of the radiator of Fig. 1 finished with a cosmetic covering material. FIG. 4 is a front view of a panel-type radiator provided with a spiral conductor configured according to the present invention. FIG. 5 is a side view of the radiator of FIG. Embodiment Referring to FIGS. 1 to 3, a radiator 10 of the present invention includes an aluminum panel 11 having an anodized layer (anodized layer) 12. On the anodic oxide layer 12, a copper strip 13 having a constant thickness and width is laid. The thickness of the copper strip 13 is in μm. The copper strips 13 constitute a serpentine body 14 juxtaposed along the length and separated by a gap 15 of the required width for electrical insulation. Both ends 16, 17 of the meandering body 14 are connected to contact pieces 18, 19, respectively, and from these contact pieces are connected to a power source such as a power distribution network through wires 35 and plugs 36. When the circuit is closed, the current flowing through the meander 14 is converted to heat, but the concentration of heat that would generate extremely high temperatures is avoided. Moreover, since the meandering body 14 has a large surface area, the meandering body 14 diffuses heat to the surrounding environment without requiring a heat spreader. As shown in FIG. 3, the panel 11 can be finished with a cloth cover 40. 4 and 5 show a radiator 20 according to another embodiment of the present invention. The radiator 20 also consists of an aluminum panel 21 with an anodized layer 22, but the strips 23 laid on the anodized layer 22 are separated from each other by gaps 25 of the required width for electrical insulation. It forms a square spiral 24 with several turns. Both ends 26 and 27 of the spiral 24 are connected to contact pieces 28 and 29, respectively, and from these contact pieces are connected to a power supply through a wiring 30 and a plug 31. The operation of the radiator 20 in FIGS. 4 and 5 is the same as the operation of the radiator 10 in FIGS. Claims 1. A device for converting electrical energy into heat and dissipating heat, the device comprising one or more continuous strips of conductive material of constant width having a thickness in the order of micrometers, wherein the strips have a high width versus a high width. It has a thickness ratio, is juxtaposed to one another along its length with sufficient spacing to establish electrical insulation, is laid on a thin metal layer via an electrical insulation layer, and the ends of the strip are , Device connected to two contact pieces that can be connected to a power supply. 2. The apparatus of claim 1, wherein said strip is made of copper. 3. 2. The device according to claim 1, wherein the strip is laid in a serpentine form. 4. Apparatus according to claim 1, wherein the strip is laid in a spiral. 5. The apparatus of claim 1, wherein the strip is formed by electroplating. 6. 2. The device according to claim 1, wherein the strips are cut from sheet metal and separated in parallel by gaps of the required width for electrical insulation. 7. The apparatus of claim 1, wherein said panel is formed of anodized aluminum. 8. The apparatus of claim 1, wherein the panel is flat. 9. The apparatus of claim 1, wherein said panel is curved. 10. The device of claim 1, wherein the panel is rigid or flexible as required. 11. 2. The apparatus according to claim 1, wherein the panel has means for fixing it to a surrounding structure of a wall or a ceiling.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AT,AU,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CZ,DE,DK,ES,FI,G B,HU,JP,KE,KP,KR,KZ,LK,LT ,LU,LV,MG,MN,MW,NL,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SI,SK,T T,UA,US,UZ,VN────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M C, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG , CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AT, AU, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CZ, DE, DK, ES, FI, G B, HU, JP, KE, KP, KR, KZ, LK, LT , LU, LV, MG, MN, MW, NL, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SI, SK, T T, UA, US, UZ, VN

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.電気エネルギーを熱に変換し、熱を拡散するするための装置(10;2 0)であって、 μm単位の厚さを有する一定幅の導電材の1つ又は複数の連続ストリップ(1 3;23)を有し、該ストリップは、高い幅対厚さ比を有し、電気絶縁を設定す るのに十分な間隔(15;25)を置いて長手に沿って互いに並置されており、 電源に接続することができる2つの接触片(18,19;28,29)に終端し ていることを特徴とする装置。 2.前記ストリップ(13;23)は、銅製であることを特徴とする請求の 範囲第1項に記載の装置(10;20)。 3.前記ストリップ(13)は、蛇行体(14)の形に敷設されていること を特徴とする請求の範囲第1項に記載の装置(10)。 4.前記ストリップ(23)は、スパイラル(24)の形に敷設されている ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の装置(20)。 5.前記ストリップ(13;23)は、電気メッキによって形成されたもの であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の装置(10;20)。 6.前記ストリップ(13)は、板金から切り抜かれ、電気絶縁のために必 要とされる幅の空隙(15)によって平行に離隔されたたものであることを特徴 とする請求の範囲第1項に記載の装置(10)。 7.前記ストリップ(13;23)は、パネル(11,21)によって支持 されていることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の装置(10;20)。 8.前記パネル(11,21)は、絶縁材の層(12)を被覆された金属で 形成されていることを特徴とする請求の範囲第7項に記載の装置(10;20) 。 9.前記パネル(11,21)は、陽極酸化アルミニウムで形成されている ことを特徴とする請求の範囲第7項に記載の装置(10;20)。 10.前記パネルは、絶縁材で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の装置。 11.前記パネル(11,21)は、平坦であることを特徴とする請求の範囲 第7項に記載の装置(10;20)。 12.前記パネルは、湾曲していることを特徴とする請求の範囲第7項に記載 の装置。 13.前記パネル(11,21)は、必要に応じて剛性又は可撓性とされてい ることを特徴とする請求の範囲第7項に記載の装置。 14.前記パネル(11,21)は、それを壁や天井の周囲構造体に固定する ための手段を有していることを特徴とする請求の範囲第7項に記載の装置(10 ;20)。 15.前記ストリップ(13;23)は、建物の構造体内に埋設されているこ とを特徴とする請求の範囲第1項に記載の装置。 16.導電材の前記ストリップ(13)の熱拡散表面の総表面積と電流のパワ ーとの比率が、該ストリップの最高温度を、木材、布、紙、プラスチック等の燃 焼温度の低い支持及び被覆材(40)の使用を可能にするような温度に維持する ように算定されており、コスト、用途の多様性、実用性及び美的効果の点で有利 な利点が得られることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の装置。[Claims]     1. Device for converting electric energy to heat and diffusing the heat (10; 2) 0)   One or more continuous strips (1) of constant width conductive material having a thickness in the order of micrometers. 3; 23), wherein the strip has a high width to thickness ratio and establishes electrical insulation Juxtaposed to each other along its length with a sufficient spacing (15; 25) Terminates into two contact pieces (18, 19; 28, 29) that can be connected to a power supply An apparatus characterized in that:     2. The strip (13; 23) is made of copper. The apparatus according to claim 1, wherein said apparatus (10; 20).     3. The strip (13) is laid in the form of a meander (14) Device (10) according to claim 1, characterized in that:     4. Said strip (23) is laid in the form of a spiral (24) Device (20) according to claim 1, characterized in that:     5. The strip (13; 23) is formed by electroplating Device (10; 20) according to claim 1, characterized in that:     6. The strip (13) is cut from sheet metal and is required for electrical insulation. Characterized by being separated in parallel by gaps (15) of required width Apparatus (10) according to claim 1, wherein:     7. Said strips (13; 23) are supported by panels (11,21) Apparatus (10; 20) according to claim 1, characterized in that it has been implemented.     8. The panels (11, 21) are made of metal coated with a layer (12) of insulating material. Device (10; 20) according to claim 7, characterized in that it is formed. .     9. The panels (11, 21) are formed of anodized aluminum. Device (10; 20) according to claim 7, characterized in that:   10. The panel according to claim 1, wherein the panel is formed of an insulating material. An apparatus according to claim 7.   11. The panel (11, 21) is flat. Device (10; 20) according to clause 7.   12. The said panel is curved, The Claim 7 characterized by the above-mentioned. Equipment.   13. The panels (11, 21) are rigid or flexible as required. The device according to claim 7, characterized in that:   14. The panels (11, 21) fix it to the surrounding structure of walls and ceilings 9. The apparatus according to claim 7, further comprising: 20).   15. Said strips (13; 23) shall be buried in the building structure. The device according to claim 1, characterized in that:   16. The total surface area of the heat diffusion surface of the strip of conductive material (13) and the power of the current The maximum temperature of the strip increases the temperature of the strip, such as wood, cloth, paper, plastic, etc. Maintain a temperature that allows the use of a low baking support and coating (40). Cost, variety of applications, practicality and aesthetic benefits 2. The device according to claim 1, wherein the advantages are obtained.
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