DE2316707B2 - Flächenheizvorrichtung mit einer flächigen Widerstandsheizschicht - Google Patents

Flächenheizvorrichtung mit einer flächigen Widerstandsheizschicht

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flächenheizvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Flächenheizvorrichtung ist als Bodenheizung für Wohnräume oder für im Freien befindliche Flächen bekannt (US-PS 36 27 981), bei welcher eine flächige Widerstandsheizschicht auf beiden Seiten mit je einer Kunststoffschicht abgedeckt ist, wobei gegebenenfalls außen auf einer oder auf beiden Seiten eine Metallabdeckschicht vorgesehen sein kann. Eine solche Flächenheizvorrichtung ist zur Verwendung unter Wasser oder in feuchter Umgebung nicht geeignet.
Eine bekannte Unterwasserheizvorrichtung, deren Oberfläche aus Metall besteht, hat eine hohe Wattdichte und eine Oberflächentemperatur von mehr als 2000C, und der Temperaturgradient ist in einem Wasserbassin steil. Daher ist sie für die Fischkultur ungeeignet. Außerdem wird der metallene Oberflächenüberzug in einem Bassin für Seefische besonders stark korrodiert, so daß die Heizvorrichtung nur während einer kurzen Zeitdauer verwendet werden kann.
Bekannte Flächenheizvorrichtungen, die auf beiden Seiten mit Kunststoffschichten versehen sind, weisen den Nachteil auf, daß der Widerstand des Heizelementes zufolge des Einflusses von Feuchtigkeit, die im Laufe der Zeit durch die Folien hindurchdringt, erhöht wird und daß eine Verminderung der Ausgangsleistung nicht vermieden werden kann. Ferner ergibt sich, daß, wenn eine im Wasser befindliche Heizvorrichtung dieser Art an eine Wechselstromquelle angeschlossen wird, die auf dem Erdboden stehende Person einen Leckstrom fühlt, wenn sie ihre Hand in das Wasser hält, während dieser Leckstrom die in dem Bassin befindlichen Fische nicht beeinflußt.
Gemäß den Sicherheitsvorschriften soll der Leckstrom kleiner als 1 mA sein. Experimente zeigen, daß zum Einstellen des Leckstromes auf einen Wert unter ίο l mA der maximale Oberflächenbereich der Flächenheizvorrichtung auf 700 cm2 beschränkt sein soll und daß ihre Ausgangsleistung so eingestellt werden soll, daß sie weniger als 140 W beträgt. Mit einer solchen Flächenheizvorrichtung ist es nicht möglich, ein ι5 Wasserbassin mit einem Fassungsvermögen von 300 bis 500 1 auf einer Temperatu: von 25 bis 280C zu halten.
Es ist schließlich eine Flächenheizvorrichtung mit einer flächigen Widerstandsheizschicht bekannt, die über mit ihr verbundene Elektroden an einen Stromkreis anschließbar ist und die auf jeder Seite mit mehreren isolierenden Schichten aus Kunststoff sowie mit einer Aluminiumfolienschicht abgedeckt ist (DE-Gbm 19 93 102). Diese bekannte Flächenheizvorrichtung dient ebenfalls als Bodenheizung in Wohn- und Geschäftsräumen, als Bodenheizung im Freien und als wärmende Unterlage für Fischbecken od. dgl. Die Aluminiumfolienschicht ist in Form einer geerdeten Folie als Abdeckung an der Oberseite der Flächenheizvorrichtung vorgesehen und sie dient zur Intensivierung der Wärmeableitung nach der Oberseite der Flächenheizvorrichtung hin. Die Metallfolie ist gegebenenfalls mit einem aus abriebfestem Material bestehenden Belag versehen. Eine solche Flächenheizvorrichtung ist ebenfalls zur Verwendung unter Wasser oder in feuchter Umgebung nicht geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flächenheizvorrichtung so auszubilden, daß sie auch unter Wasser während langer Zeit verwendet werden kann, ohne daß unzulässig hoher Leckstrom vorhanden ist und ohne daß sich eine Änderung des Widerstandes der Widerstandsheizschicht ergibt. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß auf jeder Seite der Widerstandsheizschicht eine Aluminiumfolienschicht zwischen einer die Widerstandsheizschicht direkt abdeckenden Kunststoffschicht und wenigstens einer weiteren Kunststoffschicht angeordnet ist.
Es ist gefunden worden, daß mit einer Flächenheizvorrichtung gemäß der Erfindung tatsächlich und überraschend eine gute Lösung für die genannte Aufgabe geschaffen ist. Die Aluminiumschicht bzw. Aluminiumfolie ist zunächst feuchtigkeitsundurchlässig, so daß sich eine Erhöhung des Widerstandes der Widerstandsheizschicht durch mit der Zeit eindringende Feuchtigkeit nicht ergeben kann, so daß auch die Ausgangsleistung mit der Zeit nicht geringer wird. Weiterhin ist überraschend gefunden worden, daß durch die Anordnung der Aluminiumfolie — die nicht geerdet ist — der Leckstrom gegenüber einer Flächenheizvorrichtung ohne Aluminiumfolien auf etwa ein Drittel verringert ist. Dadurch ist es möglich, die Oberfläche der Flächenheizvorrichtung auf etwa das Dreifache zu erhöhen. Weiterhin ist gewährleistet, daß sich nachteilige Wirkungen zufolge Korrosion durch See- oder Salzwasser nicht ergeben.
t>5 Die Tatsache, daß durch die Anordnung der Aluminiumfolie gemäß der vorliegenden Erfindung der Leckstrom herabgesetzt wird, ist nicht vollständig verstanden, es kann jedoch angenommen werden, daß
zufolge der Anordnung der Aluminiumfolie zwischen ^wei Schichten aus synthetischem Harz bei Verwendung unter Wasser beide Harze als Isolierschicht bzw. Kondensator wirken und eine Reihenkondtinsatorwirkung zwischen Wasser und der Widerstandsheizschicht hervorrufen. Zusätzlich kann Wasser nicht durch die Aluminiumfolie hindurchtreten, so daß auch dadurch die Aluminiumfolie das Auftreten von Leckstron i verhindert bzw. zumindestens herabsetzt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Flächenheizvorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig.2 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht eines Teiles einer Flächenheizvorrichtung gemäß F i g. 1.
Fig.3 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht, in welcher der Anschluß der Elektroden dargestellt ist.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Flächenheizvorrichtung dargestellt, die folgende Teile aufweist:
Ein Heizelement 1 in Form einer flächigen Widerstandsheizschicht, aus einem Kunstharz wie Polyäthylen bestehende Schichten 2 und 2', Aluminiumfolien 3 und 3', aus dem vorgenannten Kunstharz bestehende Schichten 4 und 4', aus einem Kunstharz wie einem Polyester bestehende äußere Schichten 5 und 5', Elektroden 6 und 6' sowie leitende Drähte 7 und T für die Zufuhr von Elektrizität.
Auf die beiden Flächen des Heizelementes 1, welches aus einem Blatt kohlefaserhaltigen Papiers und den Elektroden 6 und 6' besteht, die beispielsweise aus einer Kupferdrahtgaze hergestellt und mit den beiden Enden des Papierblattes verbunden sind, werden zuerst die Kunststoffschichten 2 und 2' aufgebracht. Dann werden auf die Oberflächen der beiden Kunststoffschichten 2 und 2' die Aluminiumfolien 3 und 3' aufgebracht. Auf deren Oberflächen werden die Kunststoffschichten 4 und 4' und danach die äußeren Kunststoffschichten 5 und 5' aufgebracht. Zur Erhitzung der Widerstandsheizschicht 1 wird über die Elektroden 6 und 6' Strom zugeführt.
ίο Wenn die Flächenheizvorrichtung in Wasser oder in einer feuchten Umgebung verwendet wird, ist es beispielsweise notwendig, Vorkehrungen zu treffen, um an den zur Widerstandsheizschicht 1 führenden Anschlüssen ein Auslecken von Strom in das Wasser bzw. in die feuchte Umgebung zu verhindern. Hierzu ist, wie in F i g. 3 gezeigt, eine Verlängerung jeder Elektrode 6 mit dem Kern 10 des außen isolierten Leiters 7 verlötet, und eine aus Polyäthylen bestehende innere Isolierschicht 11 des Leiters 7 ist mittels Heißpressen auf die aus Polyäthylen bestehende Kunststoffschicht 2 aufgebracht. Dann wird die äußere Hülle 8 des Leiters 7, die aus Polyvinylchlorid besteht, mit der Kante 12 der äußeren Kunststoffschicht 5 in Verbindung gebracht, wonach beide in Berührung miteinander mittels eines mit einem Epoxyharz imprägnierten Stoffes, wie z. B. Filz oder Flanell, durch Umwickeln festgelegt, wonach das Epoxyharz gehärtet wird.
Die Flächenheizvorrichtung ist biegsam und kann in irgendeiner gewünschten Gestalt geformt werden. Ein Verbrennen der äußeren Schichten während Wärmeerzeugung in Luft findet nicht statt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Flächenheizvorrichtung mit einer flächigen Widerstandsheizschicht, die über mit ihr verbundene Elektroden an einen Stromkreis anschließbar ist und die auf jeder Seite mit mehreren isolierenden Schichten aus Kunststoff sowie mit einer Aluminiumfolienschicht abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der Widerstandsheizschicht (1) eine Aluminiumfolienschicht (3 bzw. 3') zwischen einer die Widerstandsheizschicht direkt abdeckenden Kunststoffschicht (2 bzw. 2') und wenigstens einer weiteren Kunststoffschicht (4 bzw. 4'; 5 bzw. 5') angeordnet ist.
2. Flächenheizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsheizschidit (1) aus kohlefaserhaltigem Papier besteht.
3 Flächenheizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschichten (2,4 bzw. 2', 4') beiderseits der Aluminiumfolienschicht (3 bzw. 3') aus Polyäthylen, und eine Außenschicht (5 bzw. 5') aus Polyester bestehen.
4. Flächenheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verlängerung jeder Elektrode (6,6') mit einem Kern (10) eines isolierten Leiters (7 bzw. 7') verlötet ist, dessen innere aus Polyäthylen bestehende Isolierschicht (11) mit der die Widerstandsheizschicht (1) abdeckenden Kunststoffschicht (2) verbunden ist und dessen äußere mit der Kante (12) der weiteren Kunststoffschicht (5 bzw. 5') in Verbindung gebrachte Hülle (8) mittels mit Epoxyharz imprägnierten Stoffes (13) festgelegt ist.
5. Flächenheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (6, 6') aus einer Kupferdrahtgaze bestehen.
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