ЭЛЕКТРООБОГРЕВАТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК H05B3/26 F24C7/06 

Изобретение относится к приборам инфракрасного нагрева и предназначено для обогрева жилых и общественных зданий.

Известен электронагревательный элемент, состоящий из двух прозрачных пластин, склеенных между собой и нагревательным элементом между ними пленкой из пластифицирующего синтетического материала под действием тепла и давления. При этом датчик температуры в виде резистивной проволоки перед установкой между прозрачными пластинами предварительно запрессовывают в оболочку из защитного пластифицирующего материала, термоустойчивость которого выше, чем у склеивающей пленки, поэтому при склеивании пластин датчик температуры не деформируется.

Данная конструкция широко используется в изделиях остекления для различных транспортных средств в качестве противообледенительного элемента.

Однако использование такой конструкции в качестве инфракрасного источника для обогрева жилых и общественных зданий нежелательно из-за повышенных температур эксплуатации (до 90^оС), в то время как в противообледенительном элементе наземного, морского и воздушного транспорта верхний температурный предел ограничен 30^оС, в противном случае в склеивающем слое возможны отлипы, появление пузырей и других дефектов, которые приводят к выходу из строя пакета.

Задача изобретения повышение надежности, простота изготовления электрообогревателя и улучшение качества продукции.

Технический эффект достигается тем, что электрообогревная панель выполнена из упрочненных силикатных стекол, на одном из которых нанесено полупроводниковое оксидное покрытие на основе ≅О₂ с удельной мощностью не более 0,2 Вт/см², а на другом покрытие из оксинитрита титана, причем поверхности пластин с покрытием обращены одна к другой и склеены пластифицированной поливинилбутиральной пленкой, а токопроводы выполнены комбинированными на основе силикатно-серебряных шинок и медной фольги и смонтированы на противоположных сторонах пластины с полупроводниковым покрытием, при этом торцы панели электроизолированы по контуру герметиком. Целесообразно для повышения термостойкости электрообогревной панели в качестве склеивающего слоя применять поливинилбутиральную пленку с добавлением пластификатора до 10% Применение упрочненных стекол (например воздухозакаленных) повышает их термостойкость от 80-100 до 200-300^оС, что практически исключает разрушение стекол в условиях эксплуатации даже в случае попадания на разогретую панель струи воды (установлено экспериментально).

Нанесение прозрачного электропроводящего покрытия на стеклянную панель осуществляется по серийноспособной технологии. Пленки на основе SnО₂ имеют весьма высокую адгезию, обладают стабильными электротехническими свойствами в широком интервале температур и прозрачны в видимой области спектра, в то время, как покрытие из оксинитрита титана, нанесенное вакуумным методом на вторую стеклянную панель, обладает весьма высокой отражательной способностью и выполняет роль инфракрасного отражателя. Причем коэффициент отражения в видимой области можно легко регулировать от полупрозрачного покрытия до эффекта глухого зеркала в зависимости от толщины покрытия. Таким образом можно легко менять эстетические требования в зависимости от потребительского спроса электрообогревателей.

Применение в качестве склеивающего материала поливинилбутиральной пленки с содержанием пластификатора до 10% позволяет получать электрообогревную панель с высокими термостабильными свойствами и эксплуатировать электрообогреватель при достаточно высоких температурах (до 90^оС). Кроме того, применение указанного материала практически исключает в случае растрескивания стеклянных панелей за счет армированных свойств конструкции, появление открытых токоведущих элементов, которые могут привести к поражению электрическим током. Помимо указанных положительных свойств, такая конструкция весьма стойка к ударным нагрузкам, что очень важно в условиях эксплуатации.

Применение в шинопроводе медной фольги позволит сократить расход серебра в 2,5 раза, обеспечивая при этом необходимые условия для подвода к электропроводящему покрытию требуемой мощности электрического тока.

Необходимо торцы панели электроизолировать по контуру герметиком с целью предотвращения попадания в склеивающий слой влаги, повышения надежности в работе электрообогревателя, а также предотвращения случайного контакта токоведущих частей с металлическими конструкциями в случае применения металлической рейки. В качестве герметика предлагается использовать тиоколовый герметик типа У-30 МЭС-5 с рабочим интервалом температур от -60 до 130^оС, обеспечивающий хорошую электрическую изоляцию между стеклоблоком и рамкой.

Экспериментальным путем было показано, что наиболее приемлемой удельной мощностью для такого типа нагревателей является 0,2 Вт/см². Причем удельная мощность нагревателя выбрана так, чтобы при любых величинах электрообогревной панели или напряжений питаемой электросети (127, 220 В и др.) она была неизменной с целью предотвращения перегрева электронагревателя и преждевременного выхода его из строя. Таким образом, при линейных размерах электрообогревной панели 50 см на 80 см, общая мощность электронагревателя составляет 800 Вт, что позволяет непрерывно эксплуатировать электронагреватель даже без терморегулятора, при этом температура на поверхности электрообогревной панели не превышает 85^оС при температуре окружающей среды до 24^оС.

На фиг. 1 изображен предлагаемый электрообогреватель, общий вид; на фиг. 2 pазpез А-А на фиг.1.

Устpойство включает электрообогревную панель 1, вмонтированную в декоративную рамку 2, на которой установлены сигнальная лампа 3 и клавишный выключатель 4. Рамка смонтирована на опорах 5, в одной из которых устанавливается терморегулятор.

Электрообогревная панель выполнена из упрочненных силикатных стекол 6, на одном из которых нанесено полупроводниковое оксидное покрытие 7, а на другом покрытие 8 из оксинитрита титана, причем пластины между собой склеены пластифицированной поливинилбутиральной пленкой 9. Токопроводы для подвода электропитания к полупроводниковому оксидному покрытию выполнены комбинированными на основе силикатно-серебряных шинок 10 и медной фольги 11, а торцы панели электроизолированы по контуру герметиком 12, при этом герметик выполняет роль обрамляющего материала.

Электрообогреватель может быть широко использован как в общественных, так и в бытовых условиях для обогрева помещений, особенно в осенний и весенний периоды.

Работа электрообогревателя сводится к простому включению вилки в розетку и клавишного выключателя 4, при этом загорается сигнальная лампа 3. По истечении некоторого времени электрообогревная панель прогревается до рабочей температуры (85^оС), которая регулируется с помощью терморегулятора, вмонтированного в склеивающий слой панели, и терморегулятора, установленного в полости одной из опор 5.

Использование: изобретение относится к приборам инфракрасного нагрева и предназначено для обогрева жилых и общественных зданий. Сущность изобретения: электрообогреваемая панель выполнена из упрочненных силикатных стекол, на одном из которых нанесено полупроводниковое оксидное покрытие с удельной мощностью не более 0,2 Вт/cм². На другом покрытие из оксинитрита титана, причем поверхности пластин с покрытием обращены одна к другой и склеены пластифицированной поливинилбутиральной пленкой. Токопроводы выполнены комбинированными на основе силикатно-серебряных шинок и медной фольги и смонтированы на противоположных сторонах пластины с полупроводниковым покрытием. Торцы панели электроизолированы по контуру герметиком. 2 ил.

ЭЛЕКТРООБОГРЕВАТЕЛЬ содержащий раму, обрамляющую две стеклянные пластины, между которыми расположены электрообогревный элемент, токоведущие шины и резистивный датчик, а также склеивающий слой из полимерного материала, отличающийся тем, что стеклянные пластины выполнены из упрочненного силикатного стекла, электрообогревный элемент выполнен в виде поупроводникового оксидного покрытия на основе ≅О₂ с удельной мощностью 0,2 Вт/см², нанесенного на внутреннюю сторону стеклянной пластины, другая стеклянная пластина имеет на внутренней стороне покрытие из оксинитрита титана, токоведующие элементы выполнены комбинированными на основе силикатно-серебряных шинок и медной фольги и смонтированы на противоположных сторонах пластины с полупроводниковым покрытием, склеивающий слой выполнен из пластифицирующей половинилбутиральной пленки, при этом торцы стеклопанели электроизолированы по контуру герметиком.