ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬ-КОНВЕКТОР Российский патент 1997 года по МПК H05B3/30 F24H3/04 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к бытовым электрическим нагревателям, которые могут использоваться для нагрева бытовок различных строительно-монтажных организаций, а также в быту для обогрева дачных домиков, жилых помещений.

Широко известны электрические нагреватели для обогрева бытовых и жилищных помещений, в которых в качестве нагревательного элемента используются ТЭН'ы, вольфрамовые спирали. Последний могут быть открытыми, защищенными ограждением, помещены в кварцевые трубки, в масло (масляные радиаторы).

У всех нагревателей имеется один большой недостаток большая удельная поверхностно-тепловая нагрузка. Это связано с тем, что в качестве нагревательного элемента используется металлический проводок проводник - тонкая высокотемпературная металлическая проволока. Большая удельная поверхностно-тепловая нагрузке при мощности нагревателя более 1 квт требует дополнительного источника-вентилятора (либо радиаторов) для повышения эффективности нагрева окружающего воздуха.

Кроме того температура на поверхности металлического нагревательного элемента (проволоки) достигает более 300^oС. Это приводит к поглощению кислорода окружающего воздуха, что снижает экологические характеристики этих нагревателей. Все это приводит к снижению экономичности работы нагревателя, особенно в настоящее время при сильном увеличении цен на электроэнергию.

Известен [1] гибкий электронагреватель, включающий в себя токопроводящий элемент из углеграфитовый ткани и защитную оболочку из резины. Однако, данный нагреватель позволяет нагревать среды с ограниченной температурой, не более 150^oС. Кроме того, данное решение не позволяет изготавливать жесткие электронагреватели для нагрева жидких и газовых сред при их транспортировке и хранении, а также использовать в быту.

Известен [2] пористый электрический нагревательный элемент из крученных углеродных или графитовых нитей. На поверхность нитей нанесено углеродсодержащее покрытие, которое является оболочкой этих нитей, и в местах их соприкосновения образует токопроводящие мостики, соединяющие волокна.

Недостатком такого нагревателя является его стабильность при повышенных температурах из-за нарушения электрического контакта в местах соприкосновения волокон, а также из-за локального перегрева этих мест соприкосновения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электрический нагреватель (патент США N 4682009, кл. F 24 Н 3/00, 1987 (3), содержащий корпус, внутри которого с зазором установлен каркас с нагревательным элементом. В качестве нагревательного элемента используется металлический проводник.

Этот нагреватель имеет аналогичные недостатки, которые приведены выше.

Цель изобретения повышение эффективности работы нагревателя за счет снижения удельной поверхностно-тепловой нагрузки при одновременном повышении экономичности, так как нагреватель работает и как панель, и как конвектор, т.е. воздушный тепловой насос; улучшения экологических показателей нагревателя.

Цель достигается тем, что нагреватель конвектор содержит корпус, имеющий отверстия в верхней и нижней частях, и нагревательный элемент, который выполнен из углеродной ленты с электроизоляционной защитой в виде стеклянной ленты (или ткани) с двух сторон. Нагревательный элемент вместе с электроизоляцией расположен на каркасе по горизонтальной оси с заданным шагом и имеет зазор между корпусом нагревателя. Этот зазор и позволяет работать нагревателю как конвектор без дополнительного источника (вентилятора).

С целью фиксации углеродной ленты по горизонтальной оси используется стеклянная лента путем перехватывания (перехлестом).

Для надежного соединения токоподводящего провода с углеродной лентой используется металлическая фольга, свернутая вместе с концом ленты.

Использование металлопласта для изготовления корпуса, имеющий нижние и верхние отверстия и зазор нагревательного элемента между ним и корпусом, позволяет регулировать движение обогреваемого воздуха через нижние и верхние отверстия корпуса.

Применение углеродный ленты в качестве нагревательного элемента позволяет снизить удельную поверхностно-тепловую нагрузку с одновременным увеличением поверхности самого нагревательного элемента. Это позволяет иметь на поверхности нагревательного элемента температуру 120 160^oС. При этом не происходит поглощение кислорода обогреваемой воздушной среды.

Изменение мощности нагревателя-конвектора осуществляется посредством переключения контактов на углеродной ленте, т.е. подключение к электросети различной длины (изменение электрического сопротивления) углеродный ленты.

С целью работы нагревателя-конвектора во влажной атмосфере углеродная лента помещается в фторопластовую пленку.

Ниже приведен пример электрического нагревателя-конвектора типа "конвектор-панель". На фиг. 1 представлен общий вид нагревателя в аксонометрии; на фиг. 2 и 3 изображены фронтальный вид и вид сверху соответственно; на фиг. 4 пример крепления токоподводящего провода с углеродной лентой посредством фольги.

Нагреватель-конвектор состоит из корпуса 1, углеродной ленты 2, электроизоляционной ленты 3, скрепляющей стеклянной ленты 4, металлической фольги 5, изолирующих трубок 6, закрепленных на каркасе-раме (10), верхние 7 и нижние 8 отверстия и токоподводящего провода 9.

Пример электрического конвектора типа "конвектор-панель" мощностью 500 Вт "ЭКОТЕРМ-500". Корпус 1 состоит из металлического листа толщиной 0,8 мм, покрытого электроизоляционным и декоративным покрытием. Корпус размером 800х400х40 имеет верхние 7 и нижние 8 отверстия.

Нагревательный элемент состоит из углеродной ленты 92) марки Урал-ЛТ-22 (ГОСТ 28005-88) шириной 40 мм и длиной 7,5 м. В качестве электроизоляционного материала 3 используется стеклолента из ткани Т-13 (ГОСТ 10146-74) и из этой ткани изготовлена скрепляющая лента 4. Изолирующие муллиткремнеземистые (ТУ 14-8447-83) трубки 6 имеют диаметр 18 мм и крепятся на каркасе-раме 10. Токоподводящий провод 9 крепится к металлической фольге 5 толщиной 0,05 мм, которая крепится с углеродной лентой путем ее огиба и последующего перегиба вместе с последней.

При использовании электрического нагревателя-конвектора во влажной среде углеродную ленту 2 помещают в фторопластовую пленку, которая предохраняет от попадания влаги на углеродную ленту.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к нагревателям бытовых помещений. Электрический нагреватель-конвектор содержит корпус с отверстиями в верхней и нижней части для прохода воздуха. Внутри корпуса с зазором установлен каркас с нагревательным элементом из углеродной ленты. Он уложен электроизолированно от каркаса с заданным шагом и зафиксирован скрепляющей лентой из стекловолокна, переплетенной с ним. Токоподводы выполнены из фольги. Дополнительно возможно помещать нагревательный элемент во фторопластовую пленку. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Электрический нагреватель-конвектор, содержащий корпус с отверстиями в нижней и верхней частях для прохода воздуха, внутри которого с зазором установлен каркас с нагревательным элементом, снабженным токоподводом, отличающийся тем, что нагревательный элемент выполнен в виде углеродной ленты, уложенной электроизолированно от каркаса с заданным шагом и переплетенной скрепляющей стеклянной лентой для фиксации положения, а токоподвод выполнен из фольги. 2. Нагреватель-конвектор по п. 1, отличающийся тем, что углеродная лента помещена во фторопластовую пленку.