Электронагреватель Советский патент 1980 года по МПК H05B3/34 

(54) ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ Изобретение относится к электротехнике, а именно к электронагревателям с композиционньм резистивным элементом с защитными от перегрева приспособлениями. Известныразличные электронагреватели с те1;морегуляторами, резистивный элемент которых вьтолнен из материала с изменяющимся значением температурного коэффициента сопроти ления (ТКС) 1 . г Недостатком этих конструкций является усложнение конструкции и схе пи тания, невозможность уловить мест ные дефекты электронагревателя, так как терморегулятор не охватывает всей его поверхности; невозможность унифицировать материалы, так как дл каждой рабочей температуры необходимо разрабатывать композицию с соответствующими ТКС; невозможность обеспечить пожаробезопасность электрбнагревателя. Известны электронагреватели, содержащие покрытый изоляционными мат риалами резистивный элемент из композиционного материала, например токопроводящего порошка из сажи или графита с термопластическими связую щими, в который введено защитное органическое вещество, разлагающееся и меняющее объём тела резистивного элемента при превышении номинальной его температуры выше допустимой, ббеспечивающее пожаробезопасность конструкции Недостатком этих конструкций является возможность разрушения изоляционного покрытия и непосредственно контакта перегретых участков электронагревателя с окружающей средой, что может стать причиной возгорания, если эта среда является пожароопасной. Одновременно, учитывая, что предложенный способ защиты приводит к разрушению электронагревателя в участках перегрева, а не по всей его ширине, электрическая цепь электронагревателя;полностью .прервана не будет, и, следовательно, электронагреватель может находиться под нагрузкой с нарушенной рзоляциёй.. . .Введение в материал электронагревателя значительного количества защитных соединений влечет за собой, резкое изменение проводимости материала резистивного элемента и, следовательно, отдаваемой им мощности.

Целью изобретения предложенного электронагревааеля является устранение этих недостатков. Это достигается размещением защитного вещества, например порофора, в изоляционном окрытии (оболочке) в слое его г и, контактирующем с резистивным элементом. При этом повышается надежносдгь обеспечения пожаробезопасности электронагревателя.

Изобретение поясняется чертежами, а которых на фиг. 1 и 2 дан общий вид наг1)ейателя в двух проекциях.

Электронагреватель в виде коврика содержит резистийный элемент 1 (из электропроводной бумаги) и электрод 2 в виде медных шин, расположеншдх на разных концах элемента 1, причем расположена на верхней поверхности резистивного элемента, а другая - на нижней. Токоподводящие провода 3 выведены наружу . Электроизоляционное покрытие состоит ИЗ слоя 4, контактируйщего непосредственно с резистивным элеMeiffOM и выполнено, например, из резиновой смеси следующего состава (вес. 4):

Натуральный каучук смокед-шитс100,0

1Регенерат Р-32 25,0 . Сера природная2,1

Каптакс1,0

Дифенилгуанидин0,5

Белила цинковые10,0

Магнезия жженая2,5

Мел для резинового производства-70,6

Тальк .5,0

Стеарин3,0

Порофор ЧХЗ-215,0

- Пластичность смеси по Карреру 0,65 - 0,70 усл. ед. Изолирукадий наружный слой 5 электронагревателя выполнен из резиновой смеси того же состава, но без порофора ЧХЗ-21. Электронагреватель армирован покрыв.ными слоями ткани 6.

Ресурс работы электронс1гревателя в непрерывном режиме при рабочей температуре 75 .± 5 С более 4000 ч. При этом параметры eio не меняются во времени, а также после 15000 циклов двойных изгибов под углом в 180 с ра;п,иусом кривизны в 7 мм в разогретом состоянии и при многократном скручивании его в трубку с диш етром 35 - 4В мм. Параметры не изменялись при выдерживании электронагревателя в воде в течение 370 ч. Вес электронагревателя 0,6-0,65 кг. Потребляемая мощность 65-75 Вт, напряжение питания 220 В i 2%. Время разогрева до установленного Теплойого равновесия

РсЬставляе- г 30 мин, равновесная величина электросопротивления 660±30

Испытания показали, что при повышении напряжения до 380-400 В, что равносильно .присутствию дефекта в тепловыделяющем слое, температура злектронагревателя повьлиалась до 150с. Это привело к разложению порофора, которое сопровождалось разрушением прибора, распространявшимся по всей его поверхности, повышением сопротивления электронагревателя и практически его отключением. Было отмечено, что поверхность армирующей ткани прогар не выходил.

При вскрытии прибора после испытаний было обнаружено, что при предельном режиме его работы продукты разложения порофора внедрившись в электропр оводную бумагу тепловыделяющего элемента разорвали ее и отслоили от изолирующего слоя и это привело,к разрушению целостности электрической цепи и отключению электронагревателя.

Испытания электронагревателей с выполнением резистивного элемента из других Материалов, например токопроврдящей резины с электроизоляционными эластичными покрытием показали повышение надежности обеспечения пожаробезопасности при размещении защитного вещества в слое изоляции, прилегающем к резистивнрму элементу, поскольку полностью ликвидируется возможность самовосплс1менения нагревателя.

Формула изобретения

Электронагреватель, содержащий резистивный элемент из композиционного материала, изоляционное покрытие, например, из гИ:бкого материала и защитное вещество из материала, изменяющего объем при пре ышении номинальной температуры резистивного элемента, помещенное внутрь электронагревателя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, обеспечения пожароСезопасн аст электронагревателя, защитное вещество, например порофор, размещено в изолирующем покрытии в слое его контактирующем с резистивным элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США №4017715, кл. 219-553, 1977.

2.Патент ФРГ № 2242015, кл. Н 01 С 7/00, 1975.