ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ Российский патент 1994 года по МПК H05B3/26 

Изобретение относится к ленточным электронагревателям текучей среды и может быть использовано в быту, при различных технологических процессах, на транспорте и в других областях техники.

В настоящее время весьма актуальной задачей является разработка надежных конструкций электронагревателей с ленточными нагревательными элементами, которые при минимальной толщине ленты обеспечивали бы достаточную жесткость конструкции в целом и, как следствие, надежную работу электронагревателя в течение длительного времени.

Известен электронагреватель воздуха, содержащий корпус, в котором размещен нагревательный элемент в виде многократно изогнутой с изгибами в форме треугольника ленты, закрепленной в корпусе своими четными изгибами (авт. св. N 1083415, кл. Н 05 В 3/24, 1981).

Данное устройство не обеспечивает достаточную надежность работы. Это объясняется тем, что при уменьшении толщины ленты жесткость конструкции резко уменьшается, и для сохранения достаточной надежности приходится значительно уменьшить длину петель, образованных изогнутой лентой, вследствие чего необходимо увеличивать число изгибов ленты и число мест крепления ленты к корпусу. Такое выполнение устройства приводит к увеличению количества точек теплового контакта ленты с корпусом, что способствует возрастанию потерь тепла, кроме того усложняет технологию изготовления устройства и увеличиваются его габариты.

Известен электронагреватель текучей среды, содержащий изоляционное основание и закрепленный на нем одним рядом изгибов зигзагообразный ленточный нагреватель, участки петель которого выполнены профилированными (Заявка ФРГ N 3706601, кл. Н 05 В 3/24).

Это устройство является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, в связи с чем оно рассматривается в материалах заявки в качестве прототипе.

В конструкции данного электронагревателя участки ленты профилированы продольными гофрами, которые в данном случае выполняют функции ребер жесткости. Такое выполнение электронагревателя существенно увеличивает по сравнению с ранее рассмотренным аналогом жесткость конструкции и, как следствие, его надежность.

Однако надежность данного устройства все же недостаточно высока. Это объясняется тем, что гофры не распространены на участки изгибов ленты и не могут быть жестко соединены друг с другом, а связаны между собой упругой связью, которой являются непрофилированные поворотные участки ленты. Кроме того, необходимость гофрирования каждого прямоугольного участка ленты существенно усложняет технологию изготовления устройства.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в электронагревателе текучей среды, содержащем изоляционное основание и закрепленный на нем одним рядом изгибов зигзагообразный ленточный нагреватель, участки петель которого выполнены профилированными, согласно изобретению, профилированные участки выполнены в виде скрученных участков ленты, причем соседние участки скручены в противоположных направлениях, а угол скручивания каждого участка равен 45^о. Кроме того петли выполнены треугольной формы.

Вышеперечисленные признаки заявляемого технического решения, которое отличает его от известного, позволяют существенно повысить надежность работы устройства. Это объясняется следующим:
профилирование каждого участка ленты путем его скручивания на 45^о обеспечивает равновеликую жесткость данного участка в двух взаимно перпендикулярных направлениях;
поскольку соседние участки ленты скручены в противоположных направлениях, то они образуют петлю (зигзаг) имеющую равновеликую жесткость во всех направлениях.

Таким образом, вместо известных из описания устройства-прототипа упруго связанных между собой отдельных ребер жесткости появляется закрепленная на изоляционой опоре инструкция, жесткость которая существенно выше. В результате этого резко уменьшается подвижность ленты при воздействии на нее со стороны потока нагреваемой среды, а также в условиях вибрации, что практически исключает возможность закорачивания отдельных участков ленты в процессе работы нагревателя. При этом направление потока нагреваемой среды по отношению к нагревателю может быть любым. Все это существенно повышает надежность работы устройства.

В известных технических решениях не обнаружено совокупности признаков, присущих предлагаемому изобретению, на основании чего сделан вывод о соответствии заявляемого технического решения критеpию "существенные отличия" ("изобретательский уровень").

На фиг. 1 изображен общий вид электронагревателя текущей среды, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 1.

Электронагреватель текущей среды содержит изоляционное основание 1, имеющее, в частности, призматическую форму, и зигзагообразный ленточный нагреватель 2, выполненный из многократно изогнутой металлической ленты и закрепленный на изоляционном основании 1 одним рядом изгибом любым известным способом. Петли (зигзаги) ленточного нагревателя 2 имеют в предпочтительном случае треугольную форму. Участки ленты нагревателя 2, находящиеся между соседними изгибами, выполнены скрученными, при этом соседние участки скручены в противоположных напpавлениях, а угол скручивания каждого участка равен 45^о.

Концевые участки ленточного нагревателя 2 подсоединены к контактам, закрепленным на изоляционной опоре 1 и служащим для подключения к электрической сети (на чертежах не показаны). Изоляционная опора 1 выполнена из любого жаростойкого изоляционного материала (например, электротехнический фарфор, фаянс, асбоцемент и т. д. ).

Устройство работает следующим образом.

При подключении электронагревателя к источнику питания протекающий по ленточному нагревателю 2 ток нагревает ленту и тепловая энергия передается окружающему газу или жидкости. Ленточный нагреватель 2, жестко закрепленный на изоляционном основании 1, при любых допустимых режимах работы устройства сохраняет достаточную устойчивость по отношению к возникающим вибронагрузкам и по отношению к силовому воздействию потоков нагреваемой среды. Все это обеспечивает достаточно высокую надежность работы устройства, существенно превышающую надежность работы прототипа.

В результате использования предлагаемого изобретения, помимо упомянутого повышения надежности работы устройства, упрощается его конструкция и повышается эффективность его теплоотдачи. (56) Авторское свидетельство СССР N 1083415, кл. Н 05 В 3/24, 1981.

Заявка ФРГ N 3706601, кл. Н 05 В 3/24, 1988.

Использование: для подогрева газа или жидкости, может быть использовано в быту, промышленности и на транспорте. Сущность изобретения: электронагреватель текучей среды содержит изоляционное основание и закрепленный на нем зигзагообразный ленточный нагреватель, участки треугольных петель которого выполнены профилированнымию причем в качестве профилированных участков предусмотрены скрученные участки, при этом соседние участки скручены в противоположных направлениях, а угол скручивания каждого участка равен 45. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ, содержащий изоляционное основание и закрепленный на нем одним рядом изгибов зигзагообразный ленточный нагреватель, участки петель которого выполнены профилированными, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, профилированные участки выполнены в виде скрученных участков ленты, причем соседние участки скручены в противоположных направлениях, а угол скручивания каждого участка равен 45^o. 2. Электронагреватель по п. 1, отличающийся тем, что петли выполнены треугольной формы.