Гибкий электронагревательный элемент

Полезная модель относится к электротехнике, а именно, к устройствам резистивного нагрева, и может использоваться в качестве гибкого электронагревательного элемента, например, в автомобильных зеркалах заднего вида. Гибкий электронагревательный элемент содержит гибкое диэлектрическое основание 1 с закрепленными на нем контактными площадками 2 и нагревательным проводником. Каждая контактная площадка 2, как правило, снабжена клеммой 3 для соединения с внешней электрической цепью. Нагревательный проводник выполнен в виде нескольких дорожек 4 между контактными площадками 2, при этом каждая дорожка 4 по крайней мере частично образована волнообразным участком 5. Волны волнообразных участков 5 дорожек выполнены преимущественно П-образными. Каждая дорожка 4 нагревательного проводника выполнена в виде узкой ленты из токопроводящего твердого материала, предпочтительно из металла, в частности, из серебра или серебряного сплава. Большинство дорожек 4 снабжено криволинейными участками 6, расположенными между концами центрального волнообразного участка 5 и контактными площадками 2. Волнообразные участки 5 всех дорожек 4 расположены рядами на поверхности диэлектрического основания 1 в его центральной части. Криволинейные участки 6 дорожек 4, соединенные с одной контактной площадкой 2, расположены параллельно друг другу около короткой стороны основания 1, повторяя форму ее кромки. Техническим результатом полезной модели является повышение универсальности использования электронагревательного элемента, а также оптимизация топологии нагревательного проводника.

Полезная модель относится к электротехнике, а именно, к устройствам резистивного нагрева, и может использоваться в качестве гибкого электронагревательного элемента, например, в автомобильных зеркалах заднего вида.

Из заявки РФ №98104822 на изобретение (публ. 27.12.1999 г.) известен гибкий электронагревательный элемент, содержащий плоский резистивный слой, соединенные с ним электроды, а также по крайней мере два электроизоляционных слоя, расположенных с обеих сторон резистивного слоя. Электроизоляционный слой является несущим элементом, на нем параллельными рядами расположен микропровод в стеклянной изоляции или без изоляции, углеродные волокна или жгуты волокон и контакты, образующие меандр. Микропровод или волокна и контакты запрессованы между двумя слоями электроизоляционного слоя.

Недостатком описанной конструкции является ее низкая надежность из-за интенсивного воздействия на микропровод или волокна со стороны охватывающих их слоев при изгибе элемента.

Известен нагревательный элемент, описанный в заявке ФРГ № 2901342 на изобретение (публ. 24.07.80 г.), расположенный на обратной стороне зеркальной пластины автомобильного зеркала заднего вида. Нагревательный элемент образован обогревательной пленкой, в частности, металлизированной пластмассовой или бумажной пленкой. Пленка имеет разделительные зазоры, лежащие относительно друг друга со смещением и идущие параллельно друг другу. Таким образом образован змеевик обогрева, к концам которого подключены провода электропитания.

Описанная конструкция нагревательного элемента практически представляет собой последовательную электрическую цепь, занимающую всю поверхность обратной стороны зеркальной пластины. Какие-либо дефекты участка змеевика обогрева приводят к нарушению работы всего нагревательного элемента. Например, локальный дефект пленки повышает электрическое сопротивление всей цепи и, соответственно, снижает силу тока и

температуру нагрева зеркальной пластины. Кроме того, концы змеевика обогрева пространственно разнесены к противоположным торцам обогревательной пленки, что вызывает необходимость использования дополнительных проводов.

Наиболее близким по технической сущности является гибкий электронагревательный элемент, описанный в свидетельстве РФ №25134 на полезную модель (публ. 10.09.2002 г.). Гибкий электронагревательный элемент содержит гибкое диэлектрическое основание с закрепленным на нем нагревательным проводником и контактными площадками. Нагревательный проводник выполнен в виде дорожки из полимерной проводниковой серебряной пасты. Нагревательный проводник может состоять из нескольких дорожек между контактными площадками. Основание электронагревательного элемента имеет вид прямоугольника, дорожки состоят из прямолинейных участков и волнообразных участков, причем прямолинейные участки вытянуты вдоль длинных сторон основания, а волны волнообразных участков ориентированы вдоль коротких сторон основания. Контактные площадки расположены около одной из коротких сторон и разнесены к длинным сторонам основания.

Выполнение нагревательного проводника в виде дорожки из пасты сужает сферу возможного применения электронагревательного элемента, так как паста, обладая высокой пластичностью, нестабильна по форме, поэтому дорожка может быть деформирована даже при незначительном воздействии на нее. Кроме того, расположение дорожек на поверхности основания в рассмотренной конструкции имеет достаточно хаотичный вид и в случае необходимости затруднительно визуально определить взаимосвязь участков дорожек.

Задачей полезной модели является повышение универсальности использования электронагревательного элемента, а также оптимизация топологии нагревательного проводника.

Указанная задача для гибкого электронагревательного элемента, содержащего гибкое диэлектрическое основание с закрепленными на нем контактными площадками и нагревательным проводником, выполненным в виде нескольких дорожек между контактными площадками, при этом каждая дорожка по крайней мере частично образована волнообразным участком, решается тем, что каждая дорожка нагревательного проводника выполнена в виде узкой ленты из токопроводящего твердого материала, большая часть

дорожек снабжена криволинейными участками, расположенными между концами центрального волнообразного участка и контактными площадками, причем волнообразные участки всех дорожек расположены рядами на поверхности диэлектрического основания в его центральной части.

Гибкое диэлектрическое основание выполнено преимущественно в виде вытянутой в длину четырехсторонней плоской фигуры с выпуклыми наружу линиями контуров сторон и скругленными углами между сторонами

Контактные площадки расположены предпочтительно около одной из длинных сторон и разнесены к коротким сторонам основания, около которых размещены криволинейные участки дорожек.

Криволинейные участки дорожек, соединенные с одной контактной площадкой, расположены, как правило, параллельно друг другу около короткой стороны основания, повторяя форму ее кромки.

Волны волнообразных участков ориентированы преимущественно вдоль коротких сторон основания.

Волны волнообразных участков дорожек могут быть выполнены П-образными.

Каждая дорожка нагревательного проводника выполнена, как правило, из металла, в частности, из серебра или серебряного сплава.

Контактные площадки выполнены преимущественно заедино с дорожками и из того же материала.

Нагревательный проводник может быть составлен из восьми дорожек.

Каждая контактная площадка, как правило, снабжена клеммой для соединения с электрической цепью.

Гибкое диэлектрическое основание предпочтительно со стороны, обратной расположению нагревательного проводника, снабжено пленкой с клеевыми слоями на обеих сторонах.

Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "новизна".

Полезная модель поясняется следующими чертежами. На фиг.1 представлен гибкий электронагревательный элемент без электрических клемм, вид на плоскость основания; на фиг.2 показана часть гибкого электронагревательного элемента по месту крепления электрической клеммы, вид на плоскость основания; на фиг.3 изображена часть гибкого

электронагревательного элемента по месту крепления электрической клеммы в продольном разрезе.

Гибкий электронагревательный элемент содержит гибкое диэлектрическое основание 1 с закрепленными на нем контактными площадками 2 и нагревательным проводником. Каждая контактная площадка 2, как правило, снабжена клеммой 3 для соединения с внешней электрической цепью. Нагревательный проводник выполнен в виде нескольких, например, восьми, дорожек 4 между контактными площадками 2, при этом каждая дорожка 4 по крайней мере частично образована волнообразным участком 5. Волны волнообразных участков 5 дорожек выполнены преимущественно П-образными. Каждая дорожка 4 нагревательного проводника выполнена в виде узкой ленты из токопроводящего твердого материала, предпочтительно из металла, в частности, из серебра или серебряного сплава. Большинство дорожек 4 снабжено криволинейными участками 6, расположенными между концами центрального волнообразного участка 5 и контактными площадками 2, выполненными, как правило, заедино с дорожками 4 и из того же материала. Волнообразные участки 5 всех дорожек 4 расположены рядами на поверхности диэлектрического основания 1 в его центральной части.

Гибкое диэлектрическое основание 1 выполнено предпочтительно в виде вытянутой в длину четырехсторонней плоской фигуры с выпуклыми наружу линиями контуров сторон и скругленными углами между сторонами. Контактные площадки 2 могут быть расположены около одной из длинных сторон и разнесены к коротким сторонам основания 1, около которых размещены криволинейные участки 6 дорожек 4. Криволинейные участки 6 дорожек 4, соединенные с одной контактной площадкой 2, расположены параллельно друг другу около короткой стороны основания 1, повторяя форму ее кромки. Волны волнообразных участков 5 ориентированы преимущественно вдоль коротких сторон основания 1.

Гибкое диэлектрическое основание 1 со стороны, обратной расположению нагревательного проводника, может быть снабжено пленкой 7 с клеевыми слоями на обеих сторонах.

Электрическая клемма 3 состоит из установочной части 8, закрепляемой на основании 1 на контактной площадке 2, и соединительной части 9. Установочная часть 8 соединена с основанием 1 посредством заклепки 10, расположенной в совмещенных отверстиях установочной части 8 и основания 1.

При изготовлении гибкого электронагревательного элемента на гибком диэлектрическом основании 1 закрепляют нагревательный проводник и контактные площадки 2, изготовленные, например, из металлической фольги. Исходя из максимально допустимой по условиям предотвращения травматизма температуры нагреваемой поверхности 85°С, учитывая толщину фольги 10 мкм±10% и зная проводимость материала фольги можно расчетным путем в соответствии с законом Ома определить ширину дорожки 4 нагревательного проводника, количество и длину дорожек 4 для электронагревательного элемента, используемого, например, в зеркалах заднего вида автомобилей со стандартным уровнем бортового напряжения электропитания. В соответствии с полученными данными формируется топология дорожек 4 нагревательного проводника на поверхности основания 1, ограниченного геометрическими параметрами зеркала. Затем на контактных площадках 2 устанавливаются электрические клеммы 3 так, что отверстие установочной части 8 клеммы 3 совмещается с отверстием основания 1. В образованном сквозном канале располагают заклепку 10, которую развальцовывают по торцам на противоположные стороны установочной части 8 клеммы 3 и основания 1. Таким образом, на одной стороне основания 1 закрепляют электрическую клемму 3, образующую электрический контакт с контактной площадкой 2 и нагревательным проводником. На противоположной стороне основания 1 располагают пленку 7 с первым клеевым слоем, прилегающим к поверхности основания 1. Клеевой слой на противоположной поверхности пленки 7 предназначен для монтажа гибкого электронагревательного элемента, например, на поверхности автомобильного зеркала заднего вида, обратной отражающей.

Таким образом, разработанный электронагревательный элемент более универсален в использовании, а топология его нагревательного проводника рассчитана и оптимизирована.

1. Гибкий электронагревательный элемент, содержащий гибкое диэлектрическое основание с закрепленными на нем контактными площадками и нагревательным проводником, выполненным в виде нескольких дорожек между контактными площадками, при этом каждая дорожка по крайней мере частично образована волнообразным участком, отличающийся тем, что каждая дорожка нагревательного проводника выполнена в виде узкой ленты из токопроводящего твердого материала, большая часть дорожек снабжена криволинейными участками, расположенными между концами центрального волнообразного участка и контактными площадками, причем волнообразные участки всех дорожек расположены рядами на поверхности диэлектрического основания в его центральной части.

2. Гибкий электронагревательный элемент по п.1, отличающийся тем, что гибкое диэлектрическое основание выполнено в виде вытянутой в длину четырехсторонней плоской фигуры с выпуклыми наружу линиями контуров сторон и скругленными углами между сторонами.

3. Гибкий электронагревательный элемент по п.2, отличающийся тем, что контактные площадки расположены около одной из длинных сторон и разнесены к коротким сторонам основания, около которых размещены криволинейные участки дорожек.

4. Гибкий электронагревательный элемент по п.3, отличающийся тем, что криволинейные участки дорожек, соединенные с одной контактной площадкой, расположены параллельно друг другу около короткой стороны основания, повторяя форму ее кромки.

5. Гибкий электронагревательный элемент по п.3, отличающийся тем, что волны волнообразных участков ориентированы вдоль коротких сторон основания.

6. Гибкий электронагревательный элемент по п.1, отличающийся тем, что волны волнообразных участков дорожек выполнены П-образными.

7. Гибкий электронагревательный элемент по п.1, отличающийся тем, что каждая дорожка нагревательного проводника выполнена из металла.

8. Гибкий электронагревательный элемент по п.7, отличающийся тем, что каждая дорожка нагревательного проводника выполнена из серебра или серебряного сплава.

9. Гибкий электронагревательный элемент по п.1, отличающийся тем, что контактные площадки выполнены заедино с дорожками и из того же материала.

10. Гибкий электронагревательный элемент по п.1, отличающийся тем, что нагревательный проводник составлен из восьми дорожек.

11. Гибкий электронагревательный элемент по п.1, отличающийся тем, что каждая контактная площадка снабжена клеммой для соединения с электрической цепью.

12. Гибкий электронагревательный элемент по п.1, отличающийся тем, что гибкое диэлектрическое основание со стороны, обратной расположению нагревательного проводника, снабжено пленкой с клеевыми слоями на обеих сторонах.