DE2512297A1

DE2512297A1 - Strahlungsheizelement

Info

Publication number: DE2512297A1
Application number: DE19752512297
Authority: DE
Inventors: Yves Privas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-20
Filing date: 1975-03-20
Publication date: 1975-09-25
Also published as: ES425632A1; IT1034450B; FI750815A; FR2265243B1; FR2265243A1; SE7503198L; BR7501669A; NO750931L; DK118275A; NL7503262A; BE826929A

Description

20. März 1975 4111

Yves Privas, Apolonio Morales, 4 - 2 D, Madrid / Spanien Strahlunqsheizelement

Die Erfindung betrifft ein Strahlungsheizelement, das insbesondere als Wärmespender und Heiz- oder Kochgerät verwendbar ist.

Es sind gegenwärtig bereits Spender mit einem Heizwiderstand bekannt, die im allgemeinen aus einer mittels Emaille isolierten Stahlplatte oder einer Glasplatte bestehen, auf der die aus Aluminium bestehenden Heizelemente befestigt sind. Eine derartige Einrichtung, die in ihrer Konstruktion aufwendig und kostspielig ist, bietet infolge von Isolationsfehlern nicht die notwendige Sicherheit. Darüber hinaus ist die Leistung aus Verlustgründen infolge des kapazitiven Effektes in dem Fall von emaillierten Stahlplatten beschränkt. Ferner ist das Phänomen der Konvektion sehr störend, denn es bewirkt eine Aufheizung metallischer Teile und eine Schwärzung der Wände.

Des/ist es bereits vorgeschlagen worden, drahtförmige Widerstände zu verwenden, die in Träger aus Kunststoff eingelassen sind. Di*e Verwendung von Widerständen zieht Erhöhungen der Temperatur nach sich, die die Möglichkeit der Verwendung begrenzen, und der Wärmeleitwiderstand des Systems ist erheblich.

Darüber hinaus ist es ferner bereits vorgeschlagen worden, auf einem Isolierträger, der im wesentlichen aus Glasfasern besteht, eine elektrisch leitfähige Mischung auf der Basis von Kohlenstoff

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und einem Metall, beispielsweise Silber oder Nickel, aufzubringen. Die Aufbringung erfolgt mittels aufeinanderfolgender Schichten auf Zonen, die anschließend elektrisch miteinander verbunden werden. Diese Herstellungsweise ist sehr kostspielig, und darüber hinaus haben die so hergestellten Heizplatten eine geringe thermische Leistung pro Flächeneinheit, und geben sie die Wärme in identischer Weise an ihren beiden Seiten ab. Darüber hinaus sind die aufgebrachten Schichten zerbrechlich, und lösen sie sich leicht von ihrem Träger ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Heizelemente mittels eines neuen Heizelementes zu überwinden, das darüber hinaus den Vorteil aufweist, leicht zu sein und wenig Platz zu beanspruchen, und das bisher nicht bekannte neue Verwendungsmöglichkeiten zuläßt.

Zu diesem Zweck ist Gegenstand der Erfindung ein Strahlungsheizelement mit einer Wellenlänge zwischen 2 und 8 Micron, vorzugsweise in der Größenordnung von 5, 9 Micron, welches Heizelement dadurch gekennzeichnet ist, daß es von einem Träger aus einem schlechten Leitermaterial mit einem geringen Wärmeleitwiderstand gebildet ist, welches Material für eine IR-Strahlung durchlässig ist, daß der Träger eine Dicke von weniger als 1 mm, vorzugsweise von weniger als 0,5 mm, hat, daß eine Seite des Trägers mit einer Schaltung aus einer dünnen Schicht eines Metalls oder einer elektrisch leitfähigen Metallegierung gebildet ist und daß diese Schaltung mindestens 90 % der aktiven Fläche des Trägers bedeckt.

Die Verwendung eines thermisch isolierten Trägers, auf dem eine elektrisch leitfähige Schaltung aufgebracht ist, ermöglicht es in überraschender Weise, ein Heizelement zu erreichen, das die Nachteile der bisher bekannten Elemente überwindet.

Das erfindungsgemäße Element kann praktisch ohne Zubehör verwendet werden, d. h. insbesondere ohne Isolierelemente an den Kanten und ohne frontale Schutzelemente, was seine Benutzung vereinfacht und Gestehungspreis und den Raumbedarf senkt.

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Die aus Metall oder einer leitfähigen Metallegierung bestehende Schaltung kann beispielsweise durch fotochemische Bedruckung auf einer Seite des Trägers, durch Siebdruck und Gravierung oder elektrolythische Behandlung, evtl. nach Schleifen oder Sauden dieser Fläche hergestellt werden. Diese Verfahrensweise bietet den Vorteil, daß sie es ermöglicht, ein extrem dichtes Netz zu bilden, das bis zu 95 % der Oberfläche des Elementes oder mehr bedecken kann. Das Sanden hat neben einer Vergrößerung der Verankerung der metallischen Auflage eine Vergrößerung der Strahlung zur Folge.

3ei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schaltung mit einer dünnen Haut oder einem dünnen überzug aus demselben Harz beschichtet, das den Träger bildet.

Im folgenden wird die Erfindung weiter ins einzelne gehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigt:

Figur 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer Seite eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, welche Seite eine leitfähige metallische Schaltung trägt,

Figur 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Figur 1 und

Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer Lampe mit einem erfindungsgemäßen Heizelement.

Das erfindungsgemäße Heizelement verfügt über einen Träger 1, der von einer Platte oder einem Blatt gebildet ist. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der Träger 1 aus mittels eines thermostabilen Harzes miteinander verbundenen Glasfasern gebildet, und ist seine Dicke eine Funktion der gewünschten mechanischen Eigenschaften, insbesondere in Hinblick auf die gewünschte Flexibilität.

Auf dem Träger 1 ist vorzugsweise im Wege einer fotochemischen Bedruckung und gegebenenfalls nach Sandung des Trägers eine Schaltung 2 aus einem elektrischjleitfähigen Material, beispielsweise Aluminium, Kupfer oder Silber, aufgebracht. Die Dicke der

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Schaltung 2 ist sehr gering, und bewegt sich in der Größenordnung von einigen Micron, vorzugsweise in der Größenordnung unterhalb 30 Micron. Auf diese Weise ist die Strahlung parallel zur Ebene des Träger praktisch null. Darüber hinaus besteht trotz der Flexibilität des Träger keine Gefahr, daß sich die Schaltung 2 vom Träger 1 ablöst oder reißt.

Die Seite des Trägers 1, die die Schaltung 2 trägt, ist mit einem dünnen Überzug 3 beschichtet, der aus demselben Harz besteht, aus dem der Träger 1 hergestellt ist, um die Schaltung elektrisch zu isolieren und Oxydation und damit den Abbau ihrer Eigenschaften zu verhindern. Der überzug 3 kann beispielsweise mittels einer Pistole oder einer Walz- bzw. Rollmaschine aufgebracht sein.

Die von der Schaltung 2 abgestrahlte Wärme ist im wesentlichen quer zum Träger 1 abgegeben. Es ist somit für eine gute Leistung wichtig, daß die Schaltung 2 den größtmöglichen Teil der Oberfläche des Trägers 1 bedeckt. Hierzu ist es vorteilhaft, vorzusehen, daß die Schaltung 2 durch Aufbringen und elektrochemische Verfahrensweise hergestellt wird, was es ermöglicht, leicht bis zu 95 % der Fläche des Trägers oder mehr zu bedecken.

Die erfindungsgemäßen Elemente können als Basisbausteine eines Systems verwendet werden oder zur Vergrößerung der Leistung, wozu es ausreicht, mehrere Bausteine miteinander zu verbinden.

Sie können infolge ihres geringen Raumbedarfs und ihrer Flexibilität in zu anderen Zwecken verwendeten Geräten leicht eingebaut werden. In Figur 3 ist beispielsweise eine Bürolampe 4 dargestellt worden, deren Lampenschirm 5 von einem erfindungsgemäßen Heizelement und einer Maske 6 gebildet ist, die nur einen Teil, beispielsweise 1/6, des Umfangs des Lampenschirms bedeckt und die auf Schienen 6 bewegbar ist, um die Wärmestrahlung in einer gewünschten Richtung ausrichten zu können. Die Heizungsintensität wird mittels eines Mehrstufenschalters 8 geregelt, der auf einen Thermostat einwirkt.

Die erfindungsgemäßen Elemente können in absolut herkömmlicher Weise als Einzelstrahler verwendet werden, der mit einem steifen

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Träger 1 eines einfachen Metallrahmens ausgestattet ist, da die Erweiterung des Trägers sehr leicht ist und keine Gefahr eines Kurzschlusses besteht. Sie können des weiteren in der Form von Wandstrahlern, Heizsockeln etc. verwendet v/erden.

Bei Verwendung eines flexiblen Trägers 1 ist es möglich, diesen in einer textlien Beschichtung vorzusehen, um Heiz-Teppiche, Heiz-Vorhänge oder Heizabdeckungen zu bilden.

Das erfindungsgemäße Heizelement kann des weiteren für andere Anwendungszwecke als zur lokalen Heizung verwendet werden. Es kann beispielsweise die Sohle eines Bügeleisens, den Boden einer Kasserolle mit autonomer Speisung oder eine innere Heizschicht einer Straße etc. bilden.

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Claims

Patentansprüche

1.yStrahlungsheizelement, dadurch gekennzeichnet, daß es von ^*""" einem Träger (1) aus einem schlechten Leitermaterial mit einem geringen Wärmeleitwiderstand gebildet ist, daß der Träger (1) eine Dicke von weniger als 1 mm besitzt, daß eine Seite des Trägers (1) mit einer Schaltung (2) aus einer dünnen Schicht eines Metalls oder einer elektrischreitfähigen Metallegierung bedeckt ist und daß die Schaltung (2) mindestens 90 % der aktiven Oberfläche des Trägers (1) bedeckt.

2. Element nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch derartige Versorgungsbedingungen, daß die Länge der Wellen der abgegebenen Strahlung zwischen 2 und 8 Micron, vorzugsweise in der Größe von 6 Micron, liegt.

3. Element nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Trägers (1) kleiner als 0,1 mm ist.

4. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (2) von einem dünnen überzug aus dem gleichen Material bedeckt ist, aus dem der Träger (1) besteht.

5. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) in einem steifen, leichten Metallrahmen eingeschlossen ist.

6. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schaltung (2) tragende Seite vor der Aufbringung der Schaltung (2) geschliffen oder gesandet ist.

7. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (2) eine Dicke von weniger als 3O Micron besitzt.

8. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) aus einem thermostabilen Harz besteht, das mit Glasfasern verstärkt ist.

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