NO177120B - Flatt, elektrisk motstandsvarmeelement - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører flatt, elektrisk motstandsvarmeelement som har elektriske ledere som er anbragt i slynger over en overflate, der lederne utgjøres av motstandstråd eller bånd, og der hver av slyngene har to par av ledere som danner fire med hverandre over ialt vesentlig hele elementet parallelle ledere, og anordninger for tilkobling av lederne til en spenningskilde. Eksempler på anvendelsesområder er oppvarming av plane flater såsom gulv og tak, dvs. boligoppvarming, oppvarming av elektriske tepper og madrasser, spesielt for medisinske formål, m.m. Den foreliggende oppfinnelse kan anvendes og medføre fordeler i alle disse anvendelser, men er spesielt beregnet til å bli anvendt i forbindelse med oppvarming av vannsenger.

Motstandselementer for ovennevnte formål er hensiktsmessig såkalte folieelementer. Disse består av en elektrisk leder som er festet til og/eller mellom folier av isolerende materiale, fortrinnsvis plastfolie. For å oppnå ønskede egenskaper ved elementene kan folien endog være oppbygd i flere sjikt. De mest anvendte plastmaterialer er polyester, polyeten og PVC, men for spesielle anvendelser anvendes endog materiale som f.eks. tåler høyere temperaturer såsom polyimid.

Den i den isolerte folie innlagte elektriske leder består hensiktsmessig av tråder eller bånd av tynn metallfolie. Det ønskede mønster kan oppnås ved etsing av en metallfolie som er laminert med en plastfolie. Metallfoliens tykkelse kan være i størrelsesorden hundredels mm og bredden på båndet i det fremstilte mønster kan variere f.eks. i intervaller fra en eller noen tiendedels mm opp til noen mm. Hensiktsmessige metalliske materialer er messing, aluminium og visse rustfrie legeringer, nikkel-krom-, kopper-nikkel- og jern-krom-aluminiumlegeringer. For spesielle formål anvendes endog bly/tinn-legeringer. Det er endog mulig å la motstandstråden utgjøres av en metallisk tråd hensiktsmessig med sirkulært tverrsnitt som legges ut i ønsket mønster på folien.

I likhet med det meste av annet elektriske utstyr gir endog motstandselementet opphav til elektromagnetiske felt. Slike felt kan gi opphav til effekter endog på mennesker, men lite er hittil kjent om hvilke effekter disse magnetfelt kan ha på mennesker. I det minste gjelder dette når det er tale om magnetfelt som varierer med de meget lave frekvenser og har meget lav styrke. Husholdningsstrøm har en frekvens på ca. 50 Hz, hvilket i dette sammenheng er å betrakte som en lav frekvens, og de apparater og anordninger som anvendes i bolig, gir kun opphav til magnetfelt av lav styrke. Da innvirkning av slike magnetfelt på mennesker er i hovedsak ukjent, er det et generelt ønske at styrken på disse magnetfelt skal være så lav som mulig for å minske eventuelle effekter. Endog motstandselement av det her aktuelle slag gir opphav til slike magnetfelt, og det tilsiktes derfor ved oppfinnelsen å tilveiebringe motstandsvarme elementer der størrelsen av de målte magnetfelt er betydelig mindre enn hos tidligere kjente motstandselementer av tilsvarende slag, såkalte folieelement.

Til generell belysning av den kjente teknikk vises det til US-patent 1100708, samt DE-566962 der det er beskrevet en fremgangsmåte for å legge ut varmetråd i en sløyfeoppstilling ved å folde tråden én gang for å oppnå to parallelle tråder og montere disse "inn" og "ut" parallelt med hverandre, for derved å oppnå fire parallelle ledere. Det understrekes at lederne ikke bør krysse hverandre. Det resulterende mønster er parallelle ledere der retningen av strømmen i én leder ved et hvilket som helst gitt øyeblikk er motsatt retningen av strømmen i de hosliggende ledere.

Den foreliggende oppfinnelse kjennetegnes således ved at lederne er elektrisk således koplet at i et gitt øyeblikk er strømretningen i de ytre lederne i en slynge i samme retning og i de to indre lederne i den samme retning motsatt de ytre lederne og at slyngene er således anbragt på overflaten at lederne så langt som mulig er parallelle med hverandre, hvorved avstanden mellom hvilke som helst to ledere er i alt vesentlig den samme mellom de fire lederne i en slynge og mellom hosliggende hverandre plasserte ledere i hosliggende slynger.

Ifølge ytterligere utførelsesformer av elementet kan lederne to og to være koplet i en ende slik at to par av parallelle ledere oppnås. Videre kan det ved hvert par av ledere være ett tilkoplingspunkt koplet til en spenningskilde og ett tilkoplingspunkt koplet til et tilkoplingspunkt på det andre paret av ledere. Dessuten vil de to med hverandre koplede tilkoplingspunkter på de to par av ledere ikke være de av to hosliggende hverandre plasserte av de fire parallelle lederne.

Oppfinnelsen skal i det følgende "belyses i forbindelse med figurene.

Fig. 1 og 2 viser i prinsipp to forskjellige måter å danne element ifølge oppfinnelsen,

fig. 3 og 4 viser på tilsvarende måte dannede elementer med lengre ledere som er lagt i flere slynger,

fig. 5 viser et helt element ifølge oppfinnelsen, og fig. 6 viser et element utført ifølge hittil kjent teknikk.

I fig. 1—5 er det brukt samme henvisningstall for samme detalj. Elementene består av et antall slynger og en del av en slik slynge er i fig. 4 spesielt merket med stiplet linje 10. Hver slynge har fire med hverandre parallelle og i lik avstand fra hverandre anordnede ledere. Disse oppnås av to tråder eller bånd 1 og 2, og i de utførelsesformer som vises i fig. 1 og 3 kan disse sies å være parvis sammenkoplet slik at man oppnår to lederpar 1 og 2. Lederne eller lederparene har tilkoplingspunkter 3,4,5 og 6. Hos hvert lederpar eller tilsvarende, er et tilkoplingspunkt 3 og 6 tilkoplet respektive tilledere 7 og 8. Tillederne kan bestå av bånd med utvidelser 7A og 8Å eller ha annen hensiktsmessig utførelse. De to lederpar eller deres tilsvarigheter er sammenkoplet via en forbindelse 9. Denne kan, slik som er tilfelle i den i fig. 5 viste utførelsesform, omfatte en overopphetnings-beskyttelse 14.

Det i fig. 6 viste, ifølge kjent teknikk utførte element, består av en leder 11 med to tilledere 12 og 13.

I fig. 1—4 og 6 er strømretningen i et visst øyeblikk markert med piler. Det fremgår hvordan i elementet ifølge oppfinnelsen strømretningen i de to ytre ledere har en og samme retning, og i de to indre ledere en og samme motsatte retning. Dette arrangement medfører en betydelig nedsettelse av magnetfeltet som forårsakes av elementet. Til forskjell fra element ifølge oppfinnelsen er i element ifølge kjent teknikk, slik som vist i fig. 6, strømretningen alltid forskjellig i to hosliggende ledere.

De av forskjellige elementer frembragte magnetfelt, er målt. Målingene ble utført i 10 cm avstand vinkelrett på element-enes plane flate og når elementene var tilkoplet til vekselstrøm 220 V, 50 Hz. Strømstyrken i elementene var under måletilfellet ca. 1,4 A. Ved element ifølge oppfinnelsen var magnetfeltets styrke på forskjellige punkter ovenfor elementet 0,10 -0.15 pT. Målinger ble også utført under samme betingelser på et element ifølge kjent teknikk, hvorved det ble målt til ca. 1,6 jjT.

Claims (4)

1. Flatt, elektrisk motstandsvarmeelement som har elektriske ledere som er anbragt i slynger over en overflate, der lederne utgjøres av motstandstråd eller bånd, og der hver av slyngene har to par av ledere (1, 2) som danner fire med hverandre over ialt vesentlig hele elementet parallelle ledere, og anordninger for tilkobling av lederne til en spenningskilde, karakterisert ved at lederne er elektrisk således koplet at i et gitt øyeblikk er strømretningen i de ytre lederne i en slynge i samme retning og i de to indre lederne i den samme retning motsatt de ytre lederne og at slyngene er således anbragt på overflaten at lederne så langt som mulig er parallelle med hverandre, hvorved avstanden mellom hvilke som helst to ledere er i alt vesentlig den samme mellom de fire lederne i en slynge og mellom hosliggende hverandre plasserte ledere i hosliggende slynger.

2. Element som angitt i krav 1, karakterisert ved at lederne er to og to koplet i en ende slik at to par (1, 2) av parallelle ledere oppnås.

3. Element som angitt i krav 2, karakterisert ved at ved hvert par av ledere (1, 2) er ett tilkoplingspunkt (3, 6) koplet til en spenningskilde og ett tilkoplingspunkt (4, 5) er koplet til et tilkoplingspunkt på det andre paret av ledere.

4 . Element som angitt i krav 3, karakterisert ved at de to med hverandre koplede tilkoplingspunkter på de to par av ledere ikke er de av to hosliggende hverandre plasserte av de fire parallelle lederne.