ПЛОСКИЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ Российский патент 1996 года по МПК H05B3/28 

Изобретение относится к области электротермии и может быть использовано в плоских электронагревателях, содержащих резистивный элемент и наружные электроизоляционные покрытия.

Известен плоский электронагреватель, содержащий основание из пластины с намотанной на него ветвью резистивного элемента с токоподводами и наружные электроизоляционные покрытия.

К недостаткам известного электронагревателя следует отнести невозможность изменения его мощности без увеличения или уменьшения сечения материала резистивного элемента, отсутствие диапазона применения температурного режима по площади нагревателя.

Основной задачей разработки является создание электронагревателя такой конструкции, которая обеспечивала бы изменение мощности теплового потока с избирательным распределением температуры по его площади. Технический результат повышение качества надежности и эффективности использования при различной номенклатуре электронагревателей. Поставленная задача и технический результат изобретения соответственно решены и достигнуты за счет введения дополнительных контуров резистивного элемента. Для этого плоский электронагреватель, содержащий основание из пластины с намотанной на него ветвью резистивного элемента с токоподводами и наружные электроизоляционные покрытия, снабжен по меньшей мере одной парой дополнительных пластин, выполненных с площадью поверхности, превышающей площадь поверхности основания и установленной без зазора по обе стороны от основания с резистивным элементом с перекрытием его поверхности, а вокруг внешних поверхностей каждой дополнительной пары пластин намотана дополнительная ветвь резистивного элемента, причем все ветви резнотивного элемента выполнены из нитяного резистивного материала.

Отличительными особенностями плоского электронагревателя являются следующие признаки:
снабжение его по меньшей мере одной парой дополнительных пластин, выполненных с площадью поверхности,превышающей площадь поверхности основания, установленных без зазора по обе стороны от основания с резистивным элементом, с перекрытием его поверхности;
наличие дополнительной ветви резистивного элемента, намотанной вокруг внешних поверхностей каждой дополнительной пары пластин;
выполнение всех ветвей резистивного элемента из нитяного резистивного материала.

На фиг. 1 представлен общий вид плоского электронагревателя, на фиг.2 - вид электронагревателя сверху, на фиг.3 вид сбоку, на фиг.4 схема пространственного расположения элементов электронагревателя, на фиг. 5 схема расположения ветвей резистивного элемента на основной и дополнительных парах пластин, на фиг. 7.8 схемы соединения электродов с ветвями резистивного элемента, на фиг.9.10 схемы намотки основной и дополнительной ветвей резистивного элемента, на фиг.11 схема прессования пакета слоев электронагревателя, на фиг.12 место расположения электроразъема между ветвями резистивного элемента, на фиг.13 схема индивидуальных токоподводов к ветвям резистивного элемента.

Плоский электронагреватель содержит основание 1, выполненное в виде пластины, пару дополнительных пластин 2 и 3, ветви 4 и 5 резистивного элемента и наружные электроизоляционные покрытия 6 и 7; ветвь 4 резистивного элемента намотана на основание 1, дополнительная ветвь 5 резистивного элемента намотана вокруг внешних поверхностей каждой дополнительной пары пластин 2 и 3, выполненных с площадью поверхности, превышающей площадь поверхности основания 1, установленной без зазора по обе стороны от основания 1 с резистивным элементом 4 с перекрытием его поверхности, переход 8 размещен между ветвями 4 и 5 резистивного элемента (фиг.4), электроды 9 и 10 прикреплены соответственно к концам 11 и 12 ветвей 4 и 5 резистивного элемента (фиг.1,7 и 8), между витками 13 и 14, соответственно внутренней ветви 4 и дополнительной ветви 5, выполнен электроразъем 15 (фиг.2 и 12), при удалении которого к ветвям 4 и 5 резистивного элемента может быть осуществлен индивидуальный токоподвод посредством дополнительных электродов 16 и 17 в сочетании соответственно с электродами 9 и 10 (фиг.13).

Плоский электронагреватель изготавливают следующим образом. На основание 1, установленное в разъемных зажимах 18 и 19 (фиг.9) намоточного устройства (условно не показано), наматывают под натяжением по спирали ветви 4 резистивного элемента с наклоном в одну сторону, начальный конец 11 при этом закрепляют в зажиме 18 вместе с основанием. После намотки ветвей 4 резистивного элемента (фиг.5) на основание 1 накладывают пару дополнительных пластин 2 и 3 и (фиг.6 и 10) перезакреплением зажимов 18 и 19 и наматывают с закреплением конца 14 дополнительные ветви 5 резистивного элемента (фиг.6 и 10). Угол наклона витков ветвей 4 и 5 резистивного элемента может отличаться один от другого и может быть выбран в пределах, исходя из технологических возможностей намотки. После намотки ветвей 4 и 5 резистивного элемента к их концам подпаиваются электроды 9 и 10, 16 и 17, формируется пакет слоев с установкой электроизоляционных элементов 20 и 21 (фиг.11) с соблюдением перекрытия контура 22 (фиг.10) и контура 23 (фиг.6) слоями электроизоляционного покрытия 6 и 7 (фиг.11) и пакет прессуется. После прессования вскрываются слои 6 и 7 и к электродам 9,10 и 16, 17 подсоединяются токоподводы.

Резистивный элемент представляет собой ленту из нитяного резистивного материала, переплетенного нитями из изоляционного материала для исключения рассыпания нитей резистивного материала. В качестве основания, дополнительных пластин и наружных электроизоляционных покрытий использовался стеклопластик из стеклоткани, пропитанной эпоксифенольным связующим. В качестве резистивного элемента использовалась лента из углеродных жгутов, разреженно переплетенных уточными изоляционными нитями.

Функционирование плоского электронагревателя заключается в следующем. В зависимости от необходимости получения заданного теплового потока используют ветви 4 и 5 резистивного элемента, подключенные по одной из схем фиг.1,2 или 13. При включении только ветвей 4 резистивного элемента выделяется меньший тепловой поток, при включении только ветвей 5 резистивного элемента выделяется больший тепловой поток, при включении ветвей 4 и 5 резистивного элемента выделяется суммарный тепловой поток, при этом наибольшая его интенсивносвь наблюдается в зоне расположения ветвей 4 резистивного элемента, наименьшая - за его пределами.

Испытания плоского электронагревателя, изготовленного с использованием изобретения, показали положительные результаты. Плоский электронагреватель обладает высоким качеством изготовления, надежностью и эффективностью использования при различной номенклатуре изготовления.

Изобретение относится к плоским электронагревателям. Электронагреватель содержит основание из пластины, на которую намотана ветвь резистивного элемента с токоподводами. Он снабжен по меньшей мере одной парой дополнительных пластин, с площадью поверхности, большей площади поверхности основания. Эти пластины установлены без зазора по обе стороны основания с перекрытием его плоской поверхности. Дополнительная ветвь резистивного элемента намотана вокруг внешних поверхностей каждой пары пластин. Все ветви резистивного элемента выполнены из нитяного материала. Резистивный элемент может быть выполнен из углеродных жгутов, разреженно переплетенных уточными нитями из изоляционного материала. Устройство обеспечивает повышение качества надежности и эффективности использования. 1 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Плоский электронагреватель, содержащий основание из пластины с намотанной на него ветвью резистивного элемента с токоподводами и наружные электроизоляционные покрытия, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одной парой дополнительных пластин, выполненных с площадью поверхности, превышающей площадь поверхности основания и установленной без зазора по обе стороны от основания с ветвью резистивного элемента с перекрытием его поверхности, а вокруг внешних поверхностей каждой дополнительной пары пластин намотана дополнительная ветвь резистивного элемента, причем все ветви резистивного элемента выполнены из нитяного резистивного материала. 2. Электронагреватель по п. 1, отличающийся тем, что нити резистивного элемента выполнены из углеродных жгутов, разреженно переплетенных уточными нитями из изоляционного материала.