ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ Российский патент 1997 года по МПК H05B3/40 F24H3/04 

Изобретение относится к электронагреву и, в частности, к электронагревателям текучих сред, и может быть использовано для нагрева, как воздуха, так и воды в отопительных приборах для обогрева помещений, например, бытовок, вагончиков для строителей, а также для теплиц.

Известен электронагреватель текучих сред, содержащий цилиндрический корпус с патрубками для входа и выхода среды, по вертикальной оси которого с зазором друг от друга установлены нагревательные секции, выполненные в виде спирально навитой нагревательной ленты, уложенной на основании между электроизолирующими элементами [1]
Известный электронагреватель может быть использован только для нагрева газов и диэлектрических жидкостей и он не может быть использован для нагрева воды, т.к. нагреваемая среда имеет непосредственный контакт с нагревательной лентой, и в этом случае вода окажется под напряжением, что создаст опасную ситуацию для окружающих. Кроме того, нагреваемая среда оказывает разрушающее действие на нагревательный элемент при контакте с ним, т.к. содержит осадки, пыль и грязь, которые, осаждаясь, уменьшают проходное сечение отверстия, по которому движется нагреваемая среда, тем самым снижая эффективность нагрева.

Известен электронагреватель, содержащий сосуд для нагрева среды, выполненный в виде котла со сферическим днищем, на наружной поверхности которого плотно уложены нагревательные ленты с электроизоляцией [2]
Однако такая конструкция корпуса электронагревателя имеет ограниченное применение только для разогрева пищи.

Известен электронагреватель воздуха для выпайки трубок из радиаторов охлаждения двигателей внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический кожух, внутри которого с зазором установлен корпус в виде трубы с днищем на одном из торцов, к которому прикреплен Г-образный входной патрубок, и ленточный нагревательный элемент, уложенный на наружной поверхности корпуса изолированно от нагреваемой среды, которая проходит через винтообразный канал в сопло и далее в трубку радиатора [3]
Этот электронагреватель имеет ограниченное применение и может быть использован только для нагрева воздуха малого объема, он не предназначен для обогрева помещений и для нагрева воды.

Для расширения технологических возможностей электронагревателя, для текучей среды, содержащего цилиндрический кожух, внутри которого с зазором установлен корпус в виде трубы с днищем на одном торце, к которому прикреплен Г-образный входной патрубок, и ленточный нагревательный элемент, уложенный на наружной поверхности корпуса изолированно от нагреваемой среды, согласно изобретению корпус установлен с наклоном относительно горизонтали так, что его торец с днищем расположен ниже второго торца, а патрубок выходом присоединен к корпусу в верхней части днища.

По одному из вариантов выполнения на втором торце корпуса установлена заглушка.

Установка корпуса с наклоном относительно горизонтали так, что его торец с днищем расположен ниже второго торца, а также то, что Г-образный патрубок выходом присоединен к корпусу в верхней части днища дает возможность получения углубленной емкости в части корпуса, прилегающей к его днищу, для размещения там воды при отоплении помещений пароводяной смесью, также способствует интенсивности притока холодного воздуха снизу и увеличивает расстояние по высоте между входом и выходом его из корпуса, увеличивая тем самым температурный перепад холодного воздуха на входе и горячего на выходе, что повышает интенсивность конвекции при отоплении помещений. При использовании в электронагревателе в качестве рабочей среды воды Г-образный входной патрубок служит для притока в полость корпуса холодного воздуха, который, смешиваясь с паром, предохраняет корпус от внутреннего высокого давления. В этом случае наклон корпуса относительно горизонтали служит для возврата конденсата из верхней части корпуса, закрытого заглушкой, в нижнюю часть для последующего нагрева.

Все вышеперечисленные признаки предлагаемого электронагревателя в своей совокупности дают возможность расширить технологические возможности его за счет нагрева как воздуха, так и воды для обогрева помещений.

На фиг.1 схематически изображен электронагреватель, общий вид; на фиг.2
то же для нагрева воды.

Электронагреватель содержит корпус 1 в виде трубы с днищем 2 на одном торце, к которому прикреплен Г-образный входной патрубок 3, гибкую электронагревательную ленту 4, выполненную из нихромовой проволоки, сплетенной со стеклонитью, и навитую на наружную поверхность корпуса 1, и цилиндрический кожух 5, расположенный поверх нагревательной ленты 4 и с кольцевым зазором относительно нее.

Корпус 1 установлен на полу обогреваемого помещения на ножках 6 или подвешен на кронштейнах (не показаны) к стене помещения с наклоном в 5-10^o относительно горизонтали так, что его торец с днищем 2 расположен ниже второго торца. Патрубок 3 присоединен к корпусу 1 в верхней части днища 2.

В случае использования в качестве рабочей среды воды на свободном торце корпуса 1 установлена заглушка 8 (фиг.2).

Длина корпуса 1 может быть увеличена за счет добавления к нему одной или нескольких концентрично расположенных труб 9.

Электронагреватель работает следующим образом. Напряжение от источника тока подают на нагревательную ленту 4. Если нагреваемая среда воздух, то он, соприкасаясь с внутренней поверхностью корпуса 1, нагревается и поднимается вверх. На смену нагретому воздуху снизу через патрубок 3 поступает холодный воздух. Таким образом создается естественная циркуляция воздуха через корпус 1 электронагревателя.

Если нагреваемая среда вода, то, залитая через пробку (не показана) в верхней части корпуса 1, она стекает в углубление, образованное у днища 2 корпуса 1. Вода в корпусе 1 нагревается с образованием пароводяной смеси, более легкая часть которой, поднимаясь вверх, перемещается по корпусу 1 к заглушке 8. Там вода остывает, отдавая тепло корпусу 1 и через него окружающей среде в помещении, и в виде конденсата сливается вниз по наклону корпуса 1 в его нижнюю часть к днищу 2. Таким образом обеспечивается естественная циркуляция пароводяной смеси в корпусе 1 электронагревателя. Холодный воздух снизу через входной патрубок 3 не допускает выход пара из корпуса 1 и поддерживает в нем допустимое давление за счет смешивания с паром.

Изобретение относится к подогреву текучей среды. Электронагреватель содержит цилиндрический корпус с днищем на нижнем торце и гибкую нагревательную ленту с электроизоляционными элементами, уложенную на наружной поверхности корпуса, защитный кожух, расположенный поверх нагревательной ленты и с кольцевым зазором относительно нее, корпус выполнен в виде трубы и с Г-образным входным патрубком и установлен с наклоном относительно горизонтали, при этом входной патрубок соединен выходом с корпусом в верхней части днища. В случае использования в качестве нагреваемой среды воды корпус снабжен заглушкой, установленной на его втором торце. Нагреватель обеспечивает расширение его технологических возможностей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Электронагреватель текучей среды, содержащий цилиндрический кожух, внутри которого с зазором установлен корпус в виде трубы с днищем на одном торце, к которому прикреплен Г-образный входной патрубок, и ленточный нагревательный элемент, уложенный на наружной поверхности корпуса изолированно от нагреваемой среды, отличающийся тем, что корпус установлен с наклоном относительно горизонтали так, что торец с днищем расположен ниже второго торца, а патрубок выходом присоединен к корпусу в верхней части днища. 2. Электронагреватель по п.1, отличающийся тем, что на втором торце корпуса установлена заглушка.