DE3803515A1

DE3803515A1 - Plate-shaped, electric heating device

Info

Publication number: DE3803515A1
Application number: DE19883803515
Authority: DE
Inventors: Per Wesseltoft
Original assignee: WESSELTOFT AS
Current assignee: WESSELTOFT AS
Priority date: 1987-02-17
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1988-08-25
Also published as: NO870622L; NO870622D0; FR2611107A1; FR2611107B3; SE8800469L; SE8800469D0

Abstract

The invention relates to a plate-shaped, preferably flexible electric heating device whose heat-generating elements (1, 2) consist of plate or film material which has per se a suitable electrical resistivity, or which is provided with a pattern of resistance wires or resistance strips and with contacts (1A-B, 2A-B) for the current supply. Two heat-generating plate or film elements (1, 2) are folded together to form a twin element where the two individual elements are mutually oriented and connected in such a manner that the current direction (3) therein is made to be opposite at least over substantial regions of their planar extent. As a result, a reduction or complete elimination of magnetic fields around the heating device is achieved to a considerable degree. The primary application is as a bed heater, heated carpet and the like, which when used can remain close to the human body over a relatively long period of time. <IMAGE>

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine plattenförmi ge, elektrische Heizvorrichtung in der die Wärme erzeugung in einem Platten- oder Folienmaterial statt findet, das an sich eine geeignete elektrische Resiti vität hat oder mit einem Muster aus Widerstandsdrähten, bzw. Widerstandstreifen und mit Kontakten für Stromzu führung versehen ist.This invention relates to a plate-shaped ge, electric heater in which the heat generation in a plate or foil material instead finds that in itself a suitable electrical Resiti vity or with a pattern of resistance wires, or resistance strips and with contacts for Stromzu leadership is provided.

Eine solche Heizvorrichtung kann für die Anwendung als Bettwärmer, einschließlich für die Erwärmung von Wasserbetten vorgesehen sein, jedoch sind hier auch viele andere Anwendungen von Interesse. Das primäre Problem, dessen Lösung die Erfindung erzielt, kann bei allen Arten von Heizvorrichtungen vorkommen, die dafür gedacht sind verhältnismäßig nahe an lebenden Organismen, insbesondere Menschen, angebracht zu werden. Bettwärmer sind ein typisches Beispiel für solche Heizvorrichtungen.Such a heater can for use as a bed warmer, including for the heating of water beds may be provided, however many other applications are also of interest here. The primary problem, the solution of which is the invention can be achieved with all types of heating devices occur that are intended to be relatively close on living organisms, especially humans, to be attached. Bed warmers are a typical one Example of such heaters.

Man ist in der letzten Zeit darauf aufmerksam geworden, das in Verbindung mit der Anwendung von elektrischen Bettwärmern, Wärmeteppichen u. dgl., wobei elektrische Stromkreise und Elemente während längerer Zeit sich nahe an einem Menschenkörper befinden können, mehr oder wenig schwere Nachteile für Personen entstehen können, die solche Einrichtungen anwenden, infolge Magnefelder und eventueller elektrischer Felder mit denen solche Vorrichtungen umgeben sind. Die Forderun gen in dieser Hinsicht kommen als wesentlicher Zusatz zur erforderlichen Zuverlässigkeit und Sicherheit, insbesondere gegen geläufige, elektrische Beschädigung en, als auch zu einer erforderten, möglichst gleichmäß igen Temperaturverteilung auf der wärmeabgebenden Oberfläche, und - wenn es sich um Bettwärmer dreht: einer gewissen Biegsamkeit der Vorrichtung.It has been noticed recently become that in connection with the application of electric bed warmers, heated carpets and the like Like., wherein electrical circuits and elements during extended periods Time can be close to a human body, more or less serious disadvantages for people arise who use such facilities, as a result Magnetic fields and possible electrical fields with surrounded by such devices. The demand in this regard come as an essential addition the required reliability and security, especially against common electrical damage s, as well as to a required, as evenly as possible temperature distribution on the heat emitting Surface, and - when it comes to bed warmers: a certain flexibility of the device.

Zweck der Erfindung ist eine neue Konstruktion einer solchen Heizvorrichtung zu schaffen, bei der die gestellten Forderungen auf optimale Weise erfüllt werden. Besonders wichtig ist, daß die Nachteile magnetischer und elektrischer Felder um diese elektri schen Heizvorrichtungen herum, wesentlich reduziert oder ganz eliminiert werden.The purpose of the invention is a new construction to create such a heater in which the demands in an optimal way will. It is particularly important that the disadvantages magnetic and electric fields around these electri heating devices around, significantly reduced or be completely eliminated.

Neu und eigentümlich bei der Heizvorrichtung gemäß der Erfindung ist in erster Linie, daß zwei wärmeerzeu gende Platten oder Folien zu einem Doppelelement zusammengelegt sind, und zwar mit so einer gegenseitigen Orientierung und so einem Anschluß der beiden Einzel elementen, daß die Stromrichtung in diesen wenigstens über wesentlichen Bereichen deren Flächenerstreckung entgegengesetzt ist.New and peculiar to the heater according to the invention is primarily that two heat generators sheets or foils to form a double element are merged with one another Orientation and so connecting the two individuals elements that the current direction in this at least over essential areas their area extension is opposite.

Diese Doppelstruktur führt dazu, daß die Stromwege oder Strompfade in den zwei naheliegenden Einzelelemen ten im Doppelstruktur sehr nahe einander liegen und entgegengesetzte Stromrichtungen haben. Dies bedeutet, daß die resultierenden Magnetfelder sehr stark reduziert sind und im Großen und Ganzen als vernachläs sigbar angesehen werden können.This double structure leads to the current paths or current paths in the two obvious individual elements in the double structure are very close to each other and have opposite current directions. This means, that the resulting magnetic fields are very strong are reduced and largely neglected can be viewed sigbar.

Die zwei Arten von Platten- oder Folienelememten, die in der Heizvorrichtung gemäß der Erfindung benutzt werden, können an und für sich bekannte und kommerziell zugängliche Ausführungen sein. Folien die aus einem Material bestehen, das in sich eine geeignete elektrische Resistivität hat, ist in vielen Fällen die vorgezogene Form von Einzelelementen in dieser Heizvorrichtung. Was die andere Art von Platten- oder Folienelementen anbelangt, die mit einem Muster von Widerstandsdrähten oder Widerstandstreifen versehen sind, die meistens in einer Oberfläche des Materials eingelegt sind, können viele verschiedenen Verläufe der Widerstandstreifen denkbar sein, zum Beispiel eine Meanderform oder andere Formen.The two types of plate or foil elements, used in the heating device according to the invention can be known per se and commercially accessible versions. Foils from one Material exist that is suitable in itself has electrical resistivity is in many cases preferred form of individual elements in this Heater. What the other kind of plate or Foil elements concerned with a pattern of Provide resistance wires or resistance strips are, mostly in one surface of the material can be inserted, many different courses of the Resistance strips may be conceivable, for example one Meander shape or other shapes.

Unabhängig von der Wahl des Elementstyps können Heizvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sehr rationell und billig hergestellt werden, während die wesentlichen Vorteile infolge reduzierter Magnetfelder und etwaiger, äußerer elektrischer Felder erreicht werden.Regardless of the choice of element type you can Heater according to the present invention very much are rationally and cheaply manufactured, while the significant advantages due to reduced magnetic fields and any external electrical fields will.

Die Erfindung soll im Folgenden mit Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigtThe invention is intended below with reference to Drawings are explained in more detail. It shows

Fig. 1 in schematischer und vereinfachter Weise eine Heizvorrichtung mit einer Doppelstruktur von zwei Einzelelementen die resistives Material umfassen, und Fig. 1 in a schematic and simplified manner, a heating device with a double structure of two individual elements comprising resistive material, and

Fig. 2 einen Grundriß einer entsprechenden Gestaltung mit zwei Einzelelementen, die mit einem meanderförmigen Muster von Widerstandstreifen versehen sind. Fig. 2 is a plan view of a corresponding design with two individual elements, which are provided with a meandering pattern of resistance strips.

Fig. 1 zeigt ein Platten- oder Folienelement 1, und ein entsprechendes Element 2, die gegen einander mit einer dazwischenliegenden Isolationsschicht (nicht gezeigt) angebracht sind, und zwar so, daß sie einander angenähert vollständlich decken, d. h. im Grundriß gesehen haben sie zusammenfallende Umrisse. Das Element 1 hat Kontaktstreifen 1 A bzw. 1 B zwei seiner Kanten entlang, während das Element 2 entsprechende Kontakt streifen 2 A und 2 B hat, die parallel mit und nahe an, jedoch isoliert von den jeweiligen Kontaktstreifen 1 A und 1 B des Elements 1 verlaufen. Die Stromzuführung zu den Elementen findet zum Beispiel von einem Wechselstrom-Stromversorgungsnetz mit Polen R und S statt, wie in der Zeichnung angegeben ist. Der Kontakt 1 A und der Kontakt 2 B sind am Pol oder der Phase S angeschlossen, während der Kontakt 1 B und der Kontakt 2 A am Pol R angeschlossen sind. Der Strom in den beiden Elementen wird in parallelen Strombahnen vom Kontakt an der einen Kante zum Kontkt an der anderen Kante fließen, wie für Element 2 mit der Pfeile 3 angezeigt ist. Auf Grund des gezeigten Anschlusses am Stromversorgungsnetz RS, wird die Stromrichtung in den beiden Elementen 1 und 2 entgegengesetzt sein. Dies bedeutet, daß äußere Magnetfelder während Gebrauch vom Doppelelement in Fig. 1 in wesentlichem Maß, eventuell vollständig eliminiert werden. Fig. 1 shows a plate or film element 1 , and a corresponding element 2 , which are attached to each other with an intervening insulation layer (not shown), in such a way that they cover each other almost completely, that is seen in the plan they have coincident contours . The element 1 has contact strips 1 A and 1 B along two of its edges, while the element 2 has corresponding contact strips 2 A and 2 B , which are parallel with and close to, but isolated from the respective contact strips 1 A and 1 B of the element 1 run. The power supply to the elements takes place, for example, from an AC power supply network with poles R and S , as indicated in the drawing. Contact 1 A and contact 2 B are connected to the pole or phase S , while contact 1 B and contact 2 A are connected to pole R. The current in the two elements will flow in parallel current paths from contact on one edge to contact on the other edge, as indicated for element 2 by arrows 3 . Due to the connection shown on the power supply network RS , the current direction in the two elements 1 and 2 will be opposite. This means that external magnetic fields are substantially, possibly completely eliminated during use of the double element in FIG. 1.

Es ist klar daß die Illustration in Fig. 1 rein schematisch ist; da u. a. die Dicken der Elementen und auch der gegenseitige Abstand zwischen diesen übertrie ben sind, um die Zeichnung mehr anschaulich zu machen.It is clear that the illustration in Fig. 1 is purely schematic; since, among other things, the thicknesses of the elements and the mutual distance between them are exaggerated to make the drawing more vivid.

In praktischen Ausführungen muß eine Umhüllung um die ganze Heizvorrichtung herum angeordnet werden, und diese Umhüllung kann etwa einen metallisierten Schirm umfassen, der geerdet werden kann, was u. a. die etwaigen Einflüsse von Feldern die in der Heizvorrichtung erstehen, insbesondere elektrischen Feldern, zusätzlich redusieren kann.In practical versions, an envelope has to the whole heater can be placed around, and this covering can be a metallized screen include, which can be grounded, which u. a. any Influences of fields in the heater arise, especially electrical fields, additionally can reduce.

Im Grindriß der Fig. 2 ist einen der Fig. 1 entsprechenden Beispiel gezeigt, jedoch hier mit Einzelelementen 11 und 12 die mit einem Widerstands muster 10 (Element 12) zum Beispiel in der Gestaltung von Streifen an der Oberfläche des Elements, versehen sind. Das Widerstandsmuster 10 ist in diesem Beispiel meanderförmig und hat für das Element 12 Anschlüsse bei 12 A und 12 B an Polen oder Phasen R bzw. S eines Strom versorgungsnetzes, in Ähnlichkeit mit der Voraussetzung in Fig. 1.In Grindriß of Fig. 2 is shown corresponding example one of Fig. 1, but with individual elements 11 and 12 with a resistor pattern 10 (element 12) are, for example, in the design of strip at the surface of the element provided here. The resistance pattern 10 is meandering in this example and has connections for the element 12 at 12 A and 12 B at poles or phases R or S of a power supply network, similar to the requirement in FIG. 1.

Das unterliegende Element 11 ist mit dem Element 12 in einer anderen Orientierung zusammengelegt, so daß die Anschlüsse 11 A und 11 B den Anschlüssen 12 A und 12 B des Elements 12 diametral entgegengesetzt liegen. Mit der Phase R am Punkt 11 B angeschlossen und mit der Phase S am Punkt 11 A angeschlossen, ergibt sich, daß die Stromrichtungen in naheliegenden Bereichen der Wider standsmuster der jeweiligen Elemente 11 und 12, über den wesentlichsten Bereichen der Flächenerstreckung der Elemente entgegengesetzt werden, was in einer Reduktion oder einer vollständigen Eliminierung der äußeren Magnetfelder vom Doppelelement resultiert.The underlying element 11 is merged with the element 12 in a different orientation, so that the connections 11 A and 11 B lie diametrically opposite the connections 12 A and 12 B of the element 12 . With phase R connected at point 11 B and connected with phase S at point 11 A , it follows that the current directions in nearby areas of the resistance patterns of the respective elements 11 and 12 are opposed over the most important areas of the surface extension of the elements, which results in a reduction or a complete elimination of the external magnetic fields from the double element.

Abhängig von der Art des Widerstandsmusters und der Führung der Zuführleiter von den jeweiligen Anschlußpunkten innerhalb jedes Elementes, kann die gegenseitige Anbringung der Elemente zueinander um eine zweckmäßige gegenseitige Orientierung für die Magnet feldreduktion zu erreichen, verschiedenartig sein, da viele Möglichkeiten vorliegen, u. a. die Umwendung eines der Elemente, die Endewendung eines Elementes und Kombinationen davon.Depending on the type of resistance pattern and the Leadership of the feeder of the respective Connection points within each element, the mutual attachment of the elements to one another appropriate mutual orientation for the magnet to achieve field reduction, be different, because there are many possibilities, u. a. turning a of the elements, the ending of an element and Combinations of these.

Claims

1. Plate-shaped, preferably flexible electrical heating device, the heat-generating element ( 1, 2, 11, 12 ) plate or film material that in itself has a suitable electrical resistivity or with a pattern ( 10 ) made of resistance wires or resistance, and is provided with contacts ( 1 A-B , 2 A-B, 11 A-B and 12 A-B) for power supply, characterized in that two heat-generating plates or foils ( 1, 2, 11, 12 ) are put together to form a double element, with so mutual orientation and such a connection to the two individual elements that the current direction ( 3 ) in these is at least over substantial areas opposite to their surface extension.

2. Heating device according to claim 1, with two elements ( 1, 2 ) which consist of a material which has a suitable resistivity, and which are provided with contact strips ( 1 A-B , 2 A-B) along opposite edges of each element, characterized in that that the two contact strips ( 1 A-B , 2 A-B) of the collapsed elements ( 1, 2 ) are attached in parallel and in pairs close to each other, and that two nearby contact strips ( 1 a , 2 A each 1 B , 2 B) at its respective pole ( R, S) of the power supply are connected so that the current direction ( 3 ) is parallel, but opposite in the two individual elements ( 1, 2 ).