[发明专利]具有电阻中性面的电加热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种加热系统，尤其是合并到相对薄且柔性的多层面板中的加热系统，且该加热系统能够合并到建筑环境中诸如地板、墙壁或者天花板的其它物体中，或者合并到诸如镜子、相框等的其它非建筑物体中。

背景技术

已知薄的加热系统。制作不具有母线的编织电线网加热器，从而将细电线编入网垫中。可以将垫子放置在复合地板下面或底层地板下面或者放置到非建筑环境中。然而，这些垫子必须是定制的以适合非标准尺寸的空间并且不能在施工现场更改。这使得加热器和安装的成本增加，并且明显使在安装期间改变加热器布局的工序变得更加困难。

使用电阻塑料(electrically resistive plastic)制造基于聚合物的加热器(Polymer-based heater)。电阻加热器每一侧的导电母线形成电路。结果形成可切割的加热表面；然而现有可用产品呈现出非常大的厚度。

基于导电油墨的加热器(Conductive ink-based heater)是由印制在塑料片上的电阻油墨制成的。电阻加热器每一侧的导电母线形成电路。然后在电路上方放置第二塑料片以保护加热元件。结果形成薄的、柔性的、可切割的加热表面。已知基于导电油墨的加热器用在复合地板下方，它们以不附着的方式位于地板板材(floor board)和底层地板(或者在改建的情况下为旧地板)之间的空间内。保护器件的塑料片具有对于粘附陶瓷砖而言的劣质表面。

在形成于塑料片上的加热元件内具有由于板材的薄的性质和电容效应而引起的一些电流泄漏。泄漏电流的量能达到潮湿环境(诸如在浴室和厨房铺设地板的应用情况下)中令人不能接受的高等级。尤其是在加热元件可能会遇到高湿度或者水的应用中，控制这种电流泄漏会变得有问题。迄今在电子和电加热器技术的现有技术状态下，在潮湿应用中漏电电流的问题还没有得到解决。

薄塑料片的损坏会进一步导致一些载流元件之间的电短路，这也会导致令人不能接受的情况，例如由于高电流引起的电击或者加热元件或塑料片的过热。

发明内容

在本发明的实施例中，提供了一种薄的、轻质的、柔性的电加热器，其适合于在干燥和潮湿环境中使用，且该加热器在干燥或潮湿表面所测得的漏电电流将小于5mA，更优选小于2.5mA，且进一步优选小于1.0mA。

在本发明的另一实施例中，提供了一种适合于在干燥和潮湿环境中使用的电加热器，其覆盖面积大于25平方英尺，更优选大于50平方英尺，进一步优选大于75平方英尺，进一步优选大于100平方英尺，进一步优选大于125平方英尺，进一步优选大于150平方英尺，同时维持如上一段所述的漏电电流值。

在本发明的又一实施例中，提供了一种适合于在干燥和潮湿环境中使用的电加热器，其可以与具有5mA临界值(cut-offlimit)的接地故障断电器(GFCI)组合使用。

在本发明的另一实施例中，提供了一种适合于在干燥和潮湿环境中使用的电加热器，其具有大约50,000瓦/m²的功率密度的加热面积，或者大约5000瓦/m²的加热面积，或大约2500瓦/m²的加热面积，或大约1000瓦/m²的加热面积，或大约500瓦/m²的加热面积，或大约250瓦/m²的加热面积。

在本发明的又一实施例中，提供了一种适合于在干燥和潮湿环境的建筑和铺设地板中使用的电加热器，其具有大约500瓦/m²的功率密度的加热面积，或者大约300瓦/m²的加热面积，或大约200瓦/m²的加热面积，或大约150瓦/m²的加热面积，或大约100瓦/m²的加热面积。

在本发明的另一实施例中，提供了一种适合于在干燥和潮湿环境中使用的电加热器，其在诸如意外短路情况的极端操作环境下将保持由加热器的导电元件产生的12.5千瓦/m²的局部热通量，更优选4.0千瓦/m²，且进一步优选2.0千瓦/m²。

在本发明的又一实施例中，提供了一种适合于在干燥和潮湿环境中使用的电加热器，其接地，以使得在产品的整体性被意外破坏以及任何后续发生的电流泄漏的情况下对于使用者是完全安全的。

在本发明的另一实施例中，提供了一种薄、轻质、柔性的电加热器，其适合于在干燥和潮湿环境中使用，且可以使用AC电流或DC电流来操作。