Электрический нагреватель воздуха Советский патент 1980 года по МПК H05B3/42 

1

Изобретение относится к устройствам для нагрева воздуха и газов и может быть использовано в различных областях техники, где возникает необходимость разогрева воздуха или газов.

Известны воздухонагреватели (электрокалориферы), выполненные в виде оребренных трубчатых электронагревателей, расположенных в корпусе и омываемых поперечным ходом воздуха 1.

Известен также электрический нагреватель воздуха, содержащий корпус с входным и выходным отверстиям и, в котором продольно закреплены трубчатые нагревательные элементы, перегородки, образующие канал для нагреваемой среды, а в выходном отверстии расположен регулирующий затвор изменяющий его п-роходное сечение 2.

В этом нагревателе холодный воздух через щтуцер поступает в первую по ходу воздуха секцию, омывая нагревательные элементы, и через ориентированные по ним сопла в диске поступает во вторую секцию. Далее поток через сопла последующего диска направляется в следующую секцию и т. д., при сопла предыдущего диска не совпадают по оси с соплами последующего диска. Движение воздуха из секции в секцию, осуществляемое через сопла в дисках, сопровождается резким и многократным изменением направления и скорости воздушного потока (скорость в соплах 5 значительно больще, чем скорость в объеме каждой секции).

Наличие последовательно расположенных по ходу воздуха дисков с расширяющимися соплами создает значительное сопротивление, которое прямо пропорционально возрастает с их увеличением.

Кроме этого в воздухонагревателе данной конструкции трубчатые нагревательные элементы (по температурному режиму) работают неравномерно. Съем тепла с единицы длины нагревателя по ходу движения воздуха уменьшается за счет увеличения температуры нагреваемого воздуха (проходное сечение в каждой секции одно и то же), что ведет к уменьшению теплоотдачи от нагревателя к воздуху и перегреву части нагревателя, расположенной в конце воздушного канала.

В результате этого нагревательный элемент перегорает и трубчатый э,1ектронагреватель преждевременно выходит из строя. Целью настоящего изобретения является увеличение срока службы трубчатых нагревательных элементов, уменьшение сопротивления воздухонагревателя повышение эффективности теплообмена и регулирование расхода воздуха. Указанная цель достигается тем, что перегородки выполнены в виде шнека, шаг ребер которого уменьшается в сторону выходного отверстия, шнек закреплен в коаксиальном корпусу подвижном стакане, а во входном отверстии дополнительно установлен регулирующий затвор. Регулирующий затвор может быть выполнен в виде выреза в торцовой стенке стакана. На фиг. 1 изображен воздухонагреватель в разрезе по оси шнека, общий видна фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1. Воздухонагреватель содержит корпус 1, вдоль которого расположены трубчатые нагревательные элементы 2. В полости корпуса на оси 3 установлен шнек 4 с наДетым на него стаканом 5. Соединенные Между собой стакан и шнек крепятся к крышке 6 и образуют при этом винтовой канал 7, который имеет переменное сечение, уменьшающееся по ходу движения воздуха. Узел, состоящий из крышки 6, щнека 4, оси 3, стакана 5 и встроенных трубчатых нагревательных элементов 2, представляет собой единый блок винтового канала 7, который имеет возможность поворачиваться вокруг оси спиральной лопасти. Подача холодного воздуха в полость винтового канала и выход нагретого воздуха осуществляется через патрубки 8 и 9, расположенные тангенциально к корпусу. Против мест примыкания патрубков к корпусу в стакане 5 имеются соответствующие вырезы 10 и 11. Воздухонагреватель работает следующим образом. Холодный воздух через входной патрубок 8 и вырез 10 стакана 5, где воздушный поток закручивается по спирали и, завихряясь, движется по каналу, последовательно омывает нагревательные элементы 2 по всей их длине. Выход нагретого воздуха осуществляется по касательной через вырез 11 и выходной патрубок 9. Благодаря тому, что воздух движется по винтовому каналу, в воздушном потоке отсутствуют резкие изменения его направления, а также резкие перепады давления и скоростей, в результате чего уменьшается сопротивление в воздушном канале. Переменное сечение винтового канала 7, уменьшается по ходу воздуха, обеспечивает постепенный рост скорости воздуха, интенсифицирует теплосъем и тем самым предотвращает перегрев трубчатых нагревательных элементов. Регулирование расхода воздуха и его температуры обеспечивается смещением вырезов iO и 11 относительно входного8квыход но го 9 патрубков, осуществляемым поворотом стакана 5. Формула изобретения 1.Электрический нагреватель воздуха, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, в котором продольно закреплены трубчатые нагревательные элементы, перегородки, образующие канал для нагреваемой среды, а в выходном отверстии расположен регулирующий затвор, изменяющий его проходное сечение, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы электрического нагревателя и повыщения эффективности нагрева, перегородки выполнены в виде щнека, шаг ребер которого уменьшается в сторону выходного отверстия, шнек закреплен в коаксиальном корпусу подвижном стакане, а во входном отверстии дополнительно установлен регулирующий затвор. 2.Нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что регулирующий затвор выполнен в виде выреза в торцовой стенке стакана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Техническая информация № 8-73 «Электрокалориферы, СКВ ВНИИЭТО, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 354614, Н 05 В 3/44, 1971.