NO120482B - - Google Patents

Description

Varmelegeme.

Oppfinnelsen angår et varmelegeme for romoppvarming med et basislegeme som er forsynt med minst ett varmeelement og utenpå dette et dekksjikt.

Det er tidligere kjent et slikt varmelegeme hvor dekksjiktet består av armerings- og/eller elektrisk isolasjonsma-teriale, og hvor ytterflaten av dette dekksjikt raskt avgir varme av forholdsvis hoy temperatur til legemsdeler som tilfeldig kommer i beroring med denne ytterflate, slik at det ofte skjer forbrenning, særlig av barn.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et varmelegeme for hovedsakelig strålevarme, hvor varmelegemet til tross for hby overflatetemperatur ikke gir risiko for forbrenning.

Dette oppnås ifolge oppfinnelsen ved at et basislegeme bestående av en plate av herdet glass eller keramikk som på i det minste den ene av sine ytterflater er forsynt med et metallsjikt som kan forbindes med en stromkilde ved hjelp av to lodde-sommer, har i det minste den ene ytterflate dekket av et sjikt hvis emisjonsevne er minst 0,85 og dets varmeledningsevne er hoyst 0,2 watt/m °C.

Med emisjonsevne forstås den brokdel av den teo-retisk mulige maksimale emisjon ved en gitt temperatur og bolgelengde av strålingen. For svarte strålere er emisjonsevnen i hele spekteret lik 1, dvs. at den representerer en optimal strålings-kilde med maksimal emisjonsevne ved en gitt temperatur. For alle andre strålere er emisjonsevnen mindre enn 1 og hovedsakelig avhengig av temperatur og bolgelengde.

Med varmeledningsevne forstås en konstant som til-kjennegir varmeledningen i et isotropt medium, og angir den varme-mengde som i ett sekund ledes gjennom et tverrsnitt på 1 m og en tykkelse på 1 m i stasjonær tilstand, når temperaturdifferensen mellom de to overflater er 1°C og angitt i watt/m °C.

Noen utforelseseksempler på oppfinnelsen skal for-klares nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 viser i perspektiv et varmelegeme ifolge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et snitt langs linjen II-II på fig. 1. Fig. 3 viser i sterkt forstorret målestokk et ut-snitt av varmelegemets overtrekk. Fig. 4 viser i perspektiv et transportabelt varmeapparat . Fig. 5 viser et faststående varmeapparat, dvs. mon-tert på vegg.

Det på fig. 1 viste varmelegeme består av et basislegeme 1 som i foreliggende tilfelle er plateformet og fortrinnsvis består av et elektrisk godt isolerende materiale, f.eks. herdet glass, keramikk eller liknende. På en av de store overflater på dette basislegeme befinner det seg et tynt metallsjikt 2 som f.eks. er anbrakt ved hjelp av en fremgangsmåte som beskrevet i sveitsisk patent nr. 291.828. Sjiktet 2 som fortrinnsvis har en tykkelse på mellom 0,05 og 1,00 /u> består ved en foretrukken utforelsesform av et metall f.eks. en legering med relativt stor motstandsevne mot atmosfærisk påvirkning. Legeringer på nikkel-, kobolt- og/eller krombasis har f.eks. vist å ha gode egenskaper. Andre metaller resp. legeringer som f.eks. kobber, bronse etc. kan imidlertid uten videre anvendes. På to ovenfor hverandre liggende lengdekanter av det hovedsakelig rektangulære metallsjikt 2 er det anbrakt lodde-sommer 3a, 3D som forbindes med en elektrisk spenningskilde 4* Pa denne måte oppnås at metallsjiktet 2 gjennomstrømmes tilnærmet jevnt av en strom og derved også blir jevnt oppvarmet.

Basislegemet 1 skal så vidt dette kan forenes med kravene til god elektrisk isolering, ha best mulig varmeledningsevne foråt varme som utvikles i metallsjiktet 2 kan overfores jevnt til basislegemet 1.

Hvis varmelegemet gjennom ledninger 5 forbindes med spenningskilden 4 vil det i metallsjiktet 2 ifolge Joules lov dannes varme som på den ene side avgis fra metallsjiktet til den omgivende luft og som for størstedelen avgis til basislegemet 1. Varmelegemet blir da meget varmt på overflaten, slik at ved utilsiktet beroring vil det straks oppstå forbrenning. I dette tilfelle er også strålingsandelen av varmeavgivningen meget liten.

For å unngå denne ulempe blir varmelegemet derfor

i det minste på den side som er motstående i forhold til metallsjiktet 2 overtrukket med et materiale 6 som på den ene side har stor emisjonsevne og på den annen side har liten varmeledningsevne. Som tallrike forsok med forskjellige materialer har vist, vil på denne måte strålingsandelen okes betraktelig på bekostning av kon-veks jonsandelen samtidig som forbrenningsfaren, særlig forbrenning av vevnader, så godt som utelukkes.

Det nevnte overtrekksmateriale 6 er ved en fore-trukket utforelsesform en glassfibervevnad som har en emisjonsevne på ca. 0,95 og en varmeledningsevne på ca. 0,09 w/m °c- Det kan også anvendes andre vevnader av asbest eller polyamid, såsom nylon, eller de særlig varmebestandige polyamider, såsom belegg av på-klebede, glatte kvartspartikler etc.

På fig. 2 hvor såvel metallsjiktet 2 som overtrekket 6 for tydelighets skyld er sterkt overdrevet med hensyn til tykkelse, vises et eksempel på veggmontasje av varmelegemet. De strekprikkede linjer 7a resp. " Jb antyder varmestrålingen fra de to hovedflater av varmelegemet. Ved den foreliggende anordning oppnås altså at den del av varmelegemet som vender mot veggen bare stråler lite varme, mens hovedstrålingen er rettet mot rommet.

Hvis overflaten av overtrekket 6, som foreksempel-vis kan ha en temperatur på 100°C, i kort tid berores med hånden, viser det seg så overraskende dette enn kan hores, ingen forbrenning og ikke heller engang en skrekkreaksjon. Varmeovergangen fra overflaten av overtrekket 6 til overflaten av hånden skjer i et hvert tilfelle så langsomt at det er tilstrekkelig tid til tilbake-trekning av hånden for skade er skjedd. Forsok med overtrekk av glassfibervevnad viste at en overflatetemperatur på 115°C ved en beroring på 2 sekunder fremdeles ikke foltes som ubehagelig varmt.

Denne overraskende virkning som det foreliggende varmelegeme prinsipielt har fremfor alle kjente konstruksjoner beror imidlertid ikke på valget av overtrekksmateriale 6, men på dettes overflateutforming. Dette fremgår best av fig. 3 i sterkt forstorret målestokk hvor glassfibervevnadens 6 tråder er betegnet

med 6a og 6b. Ved vevningen av trådene oppstår tallrike buktninger

8 som danner en brutt overflate, slik at den mot vevnaden trykkede finger 9 bare kommer i beroring med en brokdel av overflaten. Den overraskende langsomme varmeoverforing skyldes således reduksjonen av kontaktflaten og materialvalget.

Til valget av overtrekksmateriale skal imidlertid bemerkes at de gunstigste egenskaper ikke bare er avhengig av dets emisjonsevne og varmeledningsevne, men også av varmeledningstallet som jo er en funksjon av varmeledningsevne, spesifikk varmekapasi-tet og materialtetthet, og er dermed den bestemmende storrelse for hastigheten av temperaturutjevningen.

Den på fig. 3 viste utformning av overtrekksmate-rialet 6 gir bare liten kontaktflate og derved bare en meget be-grenset og fremfor alt langsom varmeoverforing, men viser seg over-ordentlig virksomt for oppnåelse av stor varmestrålingsandel. De tallrike buktninger 8 vil med hensyn til temperaturstråling for-holde seg som små hullegemer hvis emisjonsevne som bekjent er tilnærmet 1. Dessuten kan konveksjonsstrommene for den oppvarmede luft allerede ved dannelsen bremses av overflateujevnheten.

Fig. 4 viser en transportabel elektrisk varmeovn

som på begge hovedflater er forsynt med et overtrekk 6 og som tross stor overflatetemperatur ikke krever noen ekstra beroringsbeskyttelse. Den på fig. 5 i snitt viste fastmonterte veggovn har samme oppbyg-ning som den på fig. 2 viste konstruksjon. Metallsjiktet 2 er her

bare dekket med et elektrisk isolasjonslag 10.

Claims (1)

1. Varmelegeme for romoppvarming med et basislegeme som er forsynt med minst ett elektrisk varmeelement og utenpå dette et dekksjikt, karakterisert ved at et basislegeme bestående av en plate (1) av herdet glass eller keramikk som på i det minste den ene av sine ytterflater er forsynt med et metallsjikt (2) som kan forbindes med en stromkilde (4) ved hjelp av to lodde-sommer (3a» 3b), har i det minste den ene ytterflate dekket av et sjikt (6) hvis emisjonsevne er minst 0,85 og dets varmeledningsevne er hoyst 0,2 watt/m °C.