ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК H05B3/28 

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к электронагревателям.

Известны электронагреватели (патент СССР N 1820992, кл. Н 05 В 3/28, 03.10.91. ). В данном изобретении корпус электронагревателя состоит из бетона, где имеются каналы с размещенными в них резистивными элементами с выведенными наружу контактами, которые соединяются между собой с помощью токопроводной пластины. Соотношение общей поверхности резистивных элементов с общей поверхностью корпуса составляет 1:(1-3). Циркуляция теплового воздуха осуществляется за счет прохождения воздуха через сквозные каналы и нагрева его резистивными элементами.

Однако данный электронагреватель имеет низкий КПД из-за низкой теплоотдачи.

Известен также панельный электронагреватель (патент СССР N 182 0991 кл. Н 05 В 3/28). В данном устройстве нагревательный элемент размещен между двумя теплопроводящими пластинами, направленными выпуклыми сторонами друг к другу, с величиной прогиба h 0,005-0,03 от величины стороны, перпендикулярной образующей криволинейной поверхности. Пластины стягивают скобообразными шинами или винтовыми соединения до соприкосновения с нагревательными элементами по всей плоскости нагрева с фиксированным натягом.

Однако, в такой конструкции теплопроводящие пластины передают тепло в окружающую среду только за счет теплопередачи от их контакта с нагревательными элементами, и для увеличения количества передаваемого тепла необходимо увеличивать температуру, снимаемую с нагревательных элементов, что увеличивает пожароопасность устройства.

Техническим результатом является получение экономичного, простого и безопасного электронагревателя.

Это достигается тем, что в электронагревателе, содержащим электронагревательный элемент, токопроводящие пластины, собирают с помощью верхней и нижней обойм.

Электронагреватель дополнен как минимум одним дополнительным нагревательным элементом. Между теплопроводящими пластинами равномерно расположены нагревательные элементы, которые соединены последовательно. Теплопроводящие пластины выполнены в виде гофрированных элементов с высотой гофра, равной 1/2 толщины обойм. В центральной части верхней обойм установлен термовыключатель. В нижней части обоймы расположена коробка управления с выводным шнуром. Обоймы имеют по длинной стороне отверстия для конвекции.

На фиг.1 изображен электронагреватель, вид спереди; на фиг.2 - изображен электронагреватель, вид сверху; на фиг.3 изображен узел соединения верхней и нижней обойм; на фиг. 4 увеличенный в масштабе срез фиг.2; на фиг.5 схема электрическая функциональная работы устpойства.

Устройство представляет собой корпус, состоящий из верхней обоймы 1, нижней обоймы 2, соединяющихся между собой посредством кронштейнов 3 с обоих сторон, соединенных с верхней обоймой 1 посредством, например винтов 4. Длинная сторона обойм 1 и 2 имеет отверстия 5 для конвекции воздуха. Для закрепления нагревателя на вертикальной поверхности имеется по два кронштейна 6 на верхней 1 и нижней 2 обоймах.

Длина кронштейна определяется безопасным расстоянием от стены или другой поверхности крепления.

К нижней обойме 2 крепится коробка 7 управления электрической частью, к которой присоединяется сетевой шнур 8. В обоймах 1,2 между теплопроводящими пластинами в виде гофрированных элементов 9 установлены два последовательно соединенных плоских нагревательных элемента 10.

С целью увеличения КПД устройства путем увеличения площади теплоотдачи нагревательных элементов 10, они соединены последовательно с максимальным использованием площади электронагревателя. Гофрированные элементы 9 служат для:
увеличения площади отбора тепла от нагревательных элементов 10;
создания жесткости конструкции электронагревателя.

Высота волны гофрированных элементов 9 равна 1/2 толщины обойм 1 и 2, обеспечивая жесткость конструкции при сборке (нагревательные элементы 10 подпружиниваются гофрированными элементами 9).

В центральной части верхней обоймы 1 закрепляется термовыключатель 11 с помощью термостойких проводов 12. Он зажимается между двумя гофрированными элементами 9 в зоне максимальных температур нагревателя с целью аварийного отключения нагревания от сети при критических ситуациях.

Сетевой шнур 8 в коробке управления 7 присоединяется к выключателю 13 посредством клеммной колодки 14.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При включении в сеть посредством сетевого шнура 8 электронагреватель достигает заданной температуры на гофрированных элементах 9 (в области расположения термовыключателя 11). Это определяется расчетом конструкции нагревательных элементов (на гребне гофрированных элементов не > 85^oC относительно окружающей температуры, а на выходных отверстиях 5 верхней обоймы 1 температура выходящего воздуха не более 135^oС).

Холодный воздух, проходя сквозь отверстия 5 обоймы 2 (т.е. снизу) отбирает тепло с нагревательных элементов 10 и выходит сквозь отверстия в обойме 1, достигнув температуры 135^oC.

Теплопередача от нагревательных элементов 10 осуществляется за счет гофрированных элементов 9, которые для увеличения теплоотдачи изготавливают из алюминиевых сплавов.

Теплоотдача увеличивается также еще за счет равномерного распределения нагревательных элементов 10 между теплопроводящими пластинами электронагревателя.

Предлагаемый электронагреватель, по сравнению с прототипом, обладает большей долговечностью, т.к. нагревательные элементы 10 нагреваются до температуры, не превышающей 135^oС, кроме того, он пожаробезопасен из-за отсутствия в устройстве во время работы высоких температур, и во время короткого замыкания не возникает огня.

Эффект теплопередачи у такого устройства значительно выше, чем у прототипа за счет двойного отбора тепла, т.е. контактным методом и конвекцией воздуха.

Конструкция предлагаемого устройства легка, проста в изготовлении, экологически чиста (не сжигает кислорода воздуха).

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электронагревателям. Предлагаемое устройство представляет собой корпус, состоящий из верхней и нижней обойм 1 и 2, длинная сторона обойм 1 и 2 имеет отверстия 5 для конвекции. К нижней обойме 2 прикреплена коробка управления электрической частью, к которой присоединен сетевой шнур. В обоймах 1 и 2 между гофрированными элементами 9 установлены последовательно соединенные плоские нагревательные элементы 10. В центральной части верхней обоймы 1 закреплен термовыключатель 11. Изобретение обеспечивает создание экономичного, простого и безопасного электронагревателя. 5 ил.

Электронагреватель, содержащий нагревательный элемент, теплопроводящие пластины, собранные с помощью верхней и нижней обоймы, сетевой шнур, отличающийся тем, что электронагреватель дополнен как минимум одним нагревательным элементом, теплопроводящие пластины выполнены в виде гофрированных элементов с высотой волны гофра, равной 1/2 толщины обоймы, а между теплопроводящими пластинами равномерно расположены нагревательные элементы, которые соединены последовательно, обоймы имеют по длинной стороне отверстия для конвекции, в центральной части верхней обоймы установлен термовыключатель, а в нижней части обоймы расположена коробка управления с сетевым шнуром.