NO870622L - Varmeinnretning. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en plateformet, fortrinnsvis fleksibel elektrisk varmeinnretning hvis varmegenererende element omfatter plate- eller foliemateriale som i seg selv har en passende elektrisk resistivitet eller som er forsynt med et mønster av motstandstråder, eventuelt -striper, og med kontakter for strømtilførsel, samt en omgivende kapsling. En slik varmeinnretning kan være beregnet for bruk som sengevarmer, herunder for oppvarmning av vannsenger, men også mange andre anvendelser er her av interesse. Det primære problem som oppfinnelsen tar sikte på å løse, kan forekomme i alle typer varme-innretninger som er beregnet til å befinne seg forholdsvis nær levende organismer, særlig mennesker, under drift. Sengevarmere er et typisk eksempel på slike varme-innretninger.

I den senere tid er man således blitt oppmerksom på bivirkninger i forbindelse med bruk av elektriske sengevarmere, varmetepper o.l., hvor elektriske kretser og elementer i lengre tid kan befinne seg nær inntil et menneskelegeme. Magnetfelter og eventuelt elektriske felter som slike elementer omgir seg med, kan medføre mer eller mindre alvorlige ulemper for personer som bruker slikt utstyr. Forskjellige mennesker kan i varierende grad være ømfintlige for påvirkninger av denne art. Det er derfor av største interesse å kunne redusere og fortrinnsvis helt eliminere de uheldige magnetiske, eventuelt elektriske felter som elektriske varme-innretninger omgir seg med. Dette krav kommer som et vesentlig tillegg til krav om pålitelighet og sikkerhet, særlig mot vanlige elektriske skader, en mest mulig jevn temperaturfordeling på den varmeavgivende overflate og når det dreier seg om sengevarmere og vannsengvarmere: en viss grad av fleksibilitet i innretningen.

Oppfinnelsen tar sikte på å tilveiebringe en ny konstruksjon av en slik varme-innretning, hvor de stilte krav blir tilfredsstilt på optimal måte. Særlig viktig er det at ulempene med magnetiske og elektriske felter omkring disse elektriske varme-innretninger blir vesentlig redusert eller helt eliminert.

Som et eksempel på den senere tids konstruksjoner av elektriske varmeinnretninger med lignende formål som her av interesse, kan det henvises til norsk patentsøknad 87.0067. I denne tidligere søknad blir imidlertid ikke problemet med magnetfelter omtalt. Søknaden angår i det vesentlige spørsmål om nøyaktig kontroll og regulering av termperatur-fordelingen over arealet av et elektrisk varmeelement (varmepute). Videre er det selvsagt i og for seg kjent å redusere reaktans og ytre magnetfelter ved bifilær anordning av strømledere.

Det nye og særegne ved varme-innretningen ifølge oppfinnelsen består i første rekke i at to varmegenererende plater eller folier adskilt med et mellomliggende isolasjonsskikt er lagt sammen til et dobbeltelement med slik innbyrdes liten avstand, orientering og tilkobling av de to enkeltelementer at strømretningen i disse er motsatt over de vesentligste partier av deres flateutstrekning, og at strømstyrken eller strømtettheten er i det minste tilnærmet lik i innbyrdes nærliggende partier av de respektive plater eller folier.

Denne dobbeltstruktur innebærer at strømveiene eller strømbanene i de to nærliggende enkeltelementer i dobbelt-strukturen blir liggende meget nær hverandre og har motsatte strømretninger, hvilket betyr at de resulterende magnetfelter blir meget sterkt redusert og stort sett kan ansees neglisjerbare.

De to typer av plate- eller folie-elementer som benyttes i varmeinnretningen ifølge oppfinnelsen, kan være av i og for seg kjente utførelser som er tilgjengelige på markedet. Folier bestående av et materiale som i seg selv har en passende elektrisk resistivitet, vil i mange til-feller være den foretrukne form for enkeltelementer i denne varmeinnretning. Når det gjelder den annen type plate-eller folieelementer, som er forsynt med et mønster av motstandstråder eller striper, vanligvis lagt inn i en overflate på materialet, kan denne ha mange forskjellige forløp av motstandsstripene, f.eks. meanderform eller andre.

Uansett valget av element-type vil varmeinnretninger basert på foreliggende oppfinnelse kunne fremstilles meget rasjonelt og billig samtidig som de vesentlige fordeler med redusert magnetfelt og eventuelt ytre elektrisk felt, blir oppnådd.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 skjematisk og forenklet viser en varmeinnretning med dobbeltstruktur basert på to enkeltelementer av typen resistivt materiale, og Fig. 2 viser i planriss et tilsvarende arrangement med to enkelt-elementer forsynt med et meanderformet

mønster av motstandsstriper.

På fig. 1 er det vist et plate- eller folie-element 1 og et tilsvarende element 2 lagt mot hverandre med et mellomliggende isolasjonsskikt og slik at de tilnærmet dekker hverandre fullstendig, dvs. har sammenfallende konturer sett i plan. Elementet 1 har langs to kanter kontaktstrimler IA henholdsvis IB, mens elementet 2 har tilsvarende kontaktstrimler 2A og 2B forløpende parallelt med og nær inntil, men isolert fra de respektive kontaktstrimler IA og IB på element 1. Strømtilførselen til elementene skjer f.eks. fra et strømforsyningsnett basert på vekselstrøm med poler R og S som angitt. Kontakten IA og kontakten 2B er koblet til polen eller fasen S, mens kontakten IB og kontakten 2A er koblet til polen R. Strømmen vil i de to elementer gå i parallelle strømbaner fra kontakten på den ene sidekant til kontakten på den annen sidekant, slik som illustrert for elementet 2 med pilene 3. På grunn av den viste tilkobling til strømtilførselsnettet RS, vil strømretningen være motsatt i de to elementer 1 og 2. Dette betyr at ytre magnetfelter under drift av dobbeltelementet på fig. 1, vil være i vesentlig grad redusert eller eventuelt helt eli-

minert.

Det er klart at illustrasjonen på fig. 1 er rent skjematisk, bl.a. er tykkelsene av elementene overdrevet og likeledes den innbyrdes avstand mellom disse, slik at tegningen skal være mer anskuelig.

I praktiske utførelser vil det måtte anordnes en kapsling rundt hele varmeinnretningen, idet denne kapsling eventuelt kan omfatte en metallisert skjerm som kan jordes, hvilket bl.a. kan redusere ytterligere de mulige påvirkninger fra felter som oppstår i varmeinnretningen, særlig elektriske felter.

I planriss på fig. 2 er det vist et tilsvarende eksempel som på fig. 1, men her med enkeltelementer 11 og 12 forsynt med et motstandsmønster 10 (på element 12) for eksempel i form av striper på overflaten av elementet. Motstandsmønsteret 10 er i dette eksempel meanderformet og har for elementet 12 tilkoblinger ved 12A og 12B til poler eller faser R, henholdsvis S på et strømtilførselsnett, i likhet med det som er forutsatt på fig. 1.

Det underliggende element 11 er lagt sammen med elementet 12 med en annen orientering slik at tilkoblingene 11A og 11B ligger diametralt motsatt av tilkoblingene 12A og 12B til elementet 12. Med fasen R forbundet med punktet 11B og fasen S forbundet med punktet 11A vil det innsees at strømretningene i nærliggende partier av motstandsmønstrene på de respektive elementer 11 og 12, blir motsatt over de vesentligste partier av elementenes flateutstrekning, med resulterende reduksjon eller full eliminering av ytre magnetfelter fra dobbeltelementet.

Avhengig av arten av motstandsmønster og føringen av tillederne innenfor hvert av elementene fra de respektive tilkoblingspunkter, vil vendingen av elementene i forhold til hverandre for å oppnå den mest hensiktsmessige innbyrdes orientering med sikte på magnetfeltreduksjon, kunne være forskjellig, idet flere muligheter foreligger, bl.a. vending av ett av elementene opp-ned, endevending av et element og kombinasjoner av disse.

Claims (2)

1. Plateformet, fortrinnsvis fleksibel elektrisk varme-innretning hvis varmegenererende element (1, 2, 11, 12) omfatter plate- eller foliemateriale som i seg selv har en passende elektrisk resistivitet eller som er forsynt med et mønster (10) av motstandstråder, eventuelt -striper, og med kontakter (1A-B, 2A-B, 11A-B og 12A-B) for strømtilførsel, samt en omgivende kapsling, karakterisert ved at to varmegenererende plater eller folier (1, 2, 11, 12) adskilt med et mellomliggende isolasjonsskikt er lagt sammen til et dobbeltelement med slik innbyrdes liten avstand, orientering og tilkobling av de to enkeltelementer at strømretningen (3) i disse er motsatt over de vesentligste partier av deres flateutstrekning, og at strømstyrken eller strømtettheten er i det minste tilnærmet lik i innbyrdes nærliggende partier av de respektive plater eller folier.

2. Varmeinnretning ifølge krav 1, omfattende to elementer (1, 2) av et materiale med passende resistivitet og forsynt med kontaktstrimler (1A-B, 2A-B) langs motstående kanter av hvert element, karakterisert ved at kontaktstrimlene (1A-B, 2A-B) på de to sammenlagte elementer (1, 2) er anordnet parallelt og parvis nær hverandre, og at to nærliggende kontaktstrimler (IA, 2A respektive IB, 2B) er tilkoblet hver sin pol (R, S) av strømtilførselen, slik at strømretningen (3) blir parallell, men motsatt i de to enkeltelementer (1, 2) .