NO321923B1 - Varmekabel - Google Patents

Abstract

Varmekabel omfattende en første isolert leder (1) og en andre isolert leder (2) som er anbrakt i en felles kappe (4, 5, 6), idet den første leder (1) består elektrisk motstandsmateriale og den andre leder (2) består elektrisk motstandsmateriale eller et materiale med høy ledningsevne og hvor første og andre leder (1,2) omfatter første endeområder (lb, 2b) og andre endeområder (lc, 2c) av et materiale av høy ledningsevne og hvor endeområdene (lc, 2c) av første og andre leder (1, 2) er elektrisk sammenkoplet.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en varmekabel, især en varmekabel for bruk i gulvvarmesystemer.

DE 1 250 026 beskriver en varmekabel hvor stykker av elektriske motstandsledninger er loddet eller sveiset til stykker av kobberledere for å frembringe en kontinuerlig lengde av varmekabelleder. Den kontinuerlige lengde er forsynt med et kontinuerlig isolasjonslag og andre beskyttende lag og kapper.

Den kontinuerlige lengde blir kappet til bestemte seksjoner av varmekabler med "kalde ender" som er et stykke av en elektrisk motstandsleder med to ender av kobberledere. Formålet med de kalde ender er at når varmekabelen blir installert, blir avslutningene og sammenkoplingene av varmekablene flyttet fra varmeområdene. Et annet formål er at varmekabelrutingen som fører fra bryteren eller termineringen på en vegg til det oppvarmede gulv ganske ofte vil passere over eller gjennom bygningsseksjoner som ikke skal oppvarmes.

Enkle varmekabler har enkelte vesentlige ulemper. Begge ender av varmekabelen må være koplet til husets ledningssystem. Denne fremgangsmåte er svært tidkrevende.

Enkelte varmekabler genererer elektromagnetiske felt (EMF). EMF-diskusjonen oppstår av og til på grunn av miljømessige/- helsehensyn.

EP 0 858 244 beskriver en varmekabel som reduserer genereringen av elektromagnetiske felt. Kabelen består av en sentral motstandsleder, en konsentrisk kappe av isolasjonsmateriale rundt motstandslederen og returleder for sammenkopling med motstandslederen i enden av kablene. Returlederen består av minst to separate ledere som er fordelt i kabelkjernen. Returlederne er fortrinnsvis innbakt i en felles isolasjonskappe arrangert over motstandslederkappen. Produksjonen av en slik varmekabel er meget kostnadsintensiv.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en varmekabel som genererer akseptabelt små elektromagnetiske felt, som produseres på en lett måte og med lave kostnader og som lett kan installeres.

Trekkene ved oppfinnelsen vil fremgå av de vedlagte patent kravene.

Ved hjelp av oppfinnelsen oppnås det en forbedret varmekabel som fører til et lavkostprodukt. En vesentlig fordel med varmekabel ifølge oppfinnelsen er at feilraten ved endetettingen av kabelen blir begrenset på grunn av ledernes "kalde ende". Slike feil kan inntreffe ved at isolasjonslaget på lederen krymper med tiden og ved at kabelen slås på og av. Krympingen av isolasjonslaget vil gi direkte kontakt mellom den elektriske varmekabel og jordpotensialet. Krympningen av isolasjonslaget kan frembringe en bane for vanninntrengning inn i kabelen og en elektrisk bane mellom enten den elektriske varmetråden og jordpotensialet eller kabelens jordede skjerming.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, hvor figur 1 viser et skjematiske riss av varmekabelen, figur 2 viser skjematisk og delvis i lengdesnitt endetetningen av varmekabelen, figur 3 og figur 4 viser to eventuelle løsninger av kalde ender og figur 5 og figur 6 viser to eventuelle løsninger for gulvvarming ved å bruke varmekabelen ifølge oppfinnelsen.

I en første utførelse av oppfinnelsen består varmekabelen på figur 1 av en første leder 1 av elektrisk motstandsmateriale, for eksempel konstantan eller liknende Cu/Ni legering og en andre leder 2 av et høyt ledende materiale, for eksempel kobber.

Den første leder 1 har endepartier av høyt ledende materiale, for eksempel kobber.

I en andre utførelse av oppfinnelsen kan lederen 2 være av samme materiale som den første leder 1 og er lik denne. Slike ledere kan produseres fordelaktig ved en fremgangsmåte som beskrevet i DE-B-1 250 026. Hver av lederne 1 og 2 har et lag 3 av isolasjonsmateriale, for eksempel ekstrudert og kryssbundet polyetylen.

De to isolerte lederne er helt eller delvis omsluttet av et lag 4 av metalltråder, idet hvert lag 4 er omsluttet av et ekstrudert lag 5 av halvlederpolymermateriale, for eksempel polyetylen med noe karbonsort. Begge lagene 4 og 5 tjener som en jordledning og skjerm. Laget 5 kan også være en metallisk sammensetning.

En ekstrudert kappe 6 av termoplastsmateriale, for eksempel polyvinylklorid eller polyetylen omslutter laget 5. Figur 2 viser en ende av varmekabelen motstående til den enden som vil være forbundet til en elektrisk kraftkilde. For å forberede denne ende, blir først kappen 6 og laget 5 fjernet fra enden og jordledningene 4 blir kortet inn. Deretter blir isolasjonslaget 3 fjernet fra lederen 1 og 2. Hver av lederne 1 og 2 består av høymotstands-materiale og har endedeler lc og 2c av høyt ledende materiale. Endedelene lc og 2c er elektrisk forbundet ved ld, 2d.

Endedelene lc og 2c er sammenkoplet ved lodding eller sveising, eller med en krympetilkopling på kjent måte for sammenkopling av kabler. Deretter blir en første kappe 7 av isolasjonsmateriale skjøvet på sammenkoplingsområdet av lederne 1 og 2. En andre kappe 8 blir skjøvet på endeområdet av varmekabelen og festet til kappen 6 for varmekabelen. Begge kappene 7 og 8 kan bestå av termisk krympemateriale, for eksempel kryssbundet polyetylen som krymper ved bruk av en flamme, på kjent måte innen kabelteknologien.

I en annen utførelse av oppfinnelsen består kappene 7 og 8 av støpte hetter av termoplastmateriale, som kan bestå av to halvskall.

Hettene 7 og 8 bør fylles med isolasjonsmateriale, hvor lederne 1 og 2 kan bakes inn. Slike materialer er silikonresin, petroleumgel osv.

Figur 3 og 4 viser to løsninger for en kald ende i enden av en varmekabel. På figur 3 består den første leder 1 av et elektrisk motstandsmateriale med en endedel lb av et materiale med høy ledningsevne som blir sveiset til enden av lederen 1 som vist ved x. Den andre leder 2 består av et elektrisk motstandsmateriale som har et endeområde 2 av et materiale også med høy ledningsevne. I den motsatte ende av lederen 1 er en del lc av høyt ledende materiale som er elektrisk forbundet med lederen 1 ved x. Lederen 2 har en endedel 2c av høyt ledende materiale som er sveiset til lederen 2 ved x. Sammenkoplingen av lederne 1 og 2 gjøres ved sveiselodding eller ved krympning som vist ved ld og 2d.

En annen løsning er vist på figur 4.

Lederen 1 er lik lederen på figur 3. Lederen 2 består av høyt ledende materiale. Begge lederne 1 og 2 er elektrisk forbundet ved ld, 2d. For å hindre krympning av isolasjonslaget 3 av lederne 1 og 2, bør endedelene lb og 2b ha en lengde mellom 1,5 og 10 m. Av samme grunn bør lengden av delene lc og 2c være mellom 0,15 og 0,5 m.

Figur 5 viser varmekabel ifølge oppfinnelsen lagt slynget.

Varmekabelen er lagt ut og er bakt inn i betong, på kjent måte. Endeområdene lb og 2b av varmekabelen, som består av høyt ledende materiale, er koplet til en ikke vist termostat plassert på tilstøtende vegg. Skjøtepunktet x mellom motstandsdelen (den varme del) og den høyt ledende del (kalde del) er bakt inn i betongen.

Lengden mellom skjøtepunktet og tilkoplingen til termostaten er fortrinnsvis mellom 1,5 m og 10 m. Endetetningen/sammenkoplingen ld, 2d, som beskrevet på figur 2, er også bakt inn i betong, men kan alternativt plasseres i en koplingsboks på nedre del av en vegg.

Figur 6 viser en alternativ løsning for gulvvarming ved å bruke varmekabelen ifølge oppfinnelsen. I motsetning til løsningen på figur 5, er endetetningen plassert i en boks 10 på veggen nær det oppvarmede gulv. Dette gjør endetetningen lettere tilgjengelig for inspeksjon og/eller reparasjon.

Claims (9)

1. Varmekabel omfattende en første, isolert leder (1) og en andre isolert leder (2) som er anbrakt i en felles kappe (4, 5, 6), hvor den første leder (1) består av et elektrisk motstandsmateriale og den andre leder (2) består av et elektrisk motstandsmateriale eller av et materiale med høy ledningsevne og hvor første og andre ledere (1, 2) omfatter første endeområder (lb, 2b) og andre endeområder (lc, 2c), av et materiale med høy ledningsevne, og hvor endeområdene (lc, 2c) av første og andre ledere (1, 2) er elektrisk sammenkoplet.

2. Varmekabel ifølge krav 1, karakterisert ved at sammenkoplingen (ld, 2d) av første og andre ledere (1, 2) er anbrakt i en fullstendig isolerende kabelskjøt.

3. Varmekabel ifølge krav 2, karakterisert ved at sammenkoplingen (ld, 2d) er omsluttet av minst to tetningshetter (7, 8).

4. Varmekabel ifølge krav 2, karakterisert ved at sammenkoplingen (ld, 2d) er omsluttet av minst to varmekrymperrør.

5. Varmekabel ifølge krav 3, karakterisert ved at tetningshettene (7, 8) er støpte termoplasthetter.

6. Gulvvarming med en varmekabel innbakt i betong ifølge ett av kravene 1-5, karakterisert ved at sammenkoplingen (ld, 2d) av første og andre ledere (1, 2) er anbrakt i en boks (10) festet til veggen av rommet og den motstående ende av varmekabelen er forbundet til en kraftforsyning og koplingen til kraftforsyningen er anbrakt i en innretning som er festet til rommets vegg.

7. Gulvarming ifølge krav 1, karakterisert ved at skjøtepunktene hvor lederne (1, 2) av høyt motstandsmateriale og endeområdene (lb, 2b) av høyt ledende materiale, er anbrakt i betong.

8. Gulvvarming ifølge ett av kravene 6 eller 7, karakterisert ved at lengden av endeområdene (lb, 2b) er mellom 1,5 og 10 m.

9. Gulvvarming ifølge ett av kravene 6-8, karakterisert ved at lengden av endedelen (lc, 2c) av høyt ledende materiale er mellom 0,15 og 0,5 m.