BG4311U1 - Конвекторен отоплителен уред - Google Patents

Abstract

Полезният модел се отнася до конвекторен отоплителен уред, който включва два радиатора (1 и 2), междинен радиатор (3), разположен между две двойки електроди (4 и 5). Междинният радиатор (3) представлява монолитно тяло, в което са оформени вертикални кръгли или квадратни отвори (6). Радиаторите контактуват с електродите (4 и 5), като са изолирани от тях чрез съответен електроизолационен слой (8а, 8б, 8в, 8г). Между електродите (4 и 5) са разположени последователно свързани терморезистори (7) с положителен коефициент на електрическо съпротивление. С използването на междинен радиатор и конструкцията на всички радиатори (монолитно тяло с вертикални отвори) се увеличава площта на топлоизлъчване, с което се повишава коефициентът на топлопренасяне. Включването на допълнителна двойка електроди повишава мощността на уреда, като по този начин се получава намаляване на неговия габарит.

Description

Област на приложение

Полезният модел се отнася до конвекторен отоплителен уред, преобразуващ електрическата енергия в топлинна, който може да се използва за отопление на битови и промишлени помещения, транспортни кабини, купета на железопътни влакове и др.

Предшестващо състояние на техниката

Известен е конвекторен отоплителен уред [1], който се състои от два метални радиатора, всеки от които има топлоизлъчваща повърхност и основа. Между основите на радиаторите е разположена двойка електроди, а между електродите - последователно свързани терморезистори, изработени от материал с положителен коефициент на електрическо съпротивление. Топлоизлъчващите повърхности на радиаторите са снабдени с ребра или елементи с иглоподобна форма. Основата на всеки радиатор контактува с един от електродите чрез електроизолационен слой. Конструкцията е обхваната от скоби или винтови съединения за осигуряване на надежден контакт между електродите и изводите на терморезисторите.

Техническа същност на полезния модел

Целта на полезния модел е да се повиши коефициентът на топлопредаване на конвекторния отоплителен уред и да се оптимизира режимът му на работа.

Тази цел се постига с конвекторен отоплителен уред, съдържащ два топлоизлъчващи радиатора и двойка електроди, между които са разположени последователно свързани терморезистори с положителен коефициент на електрическо съпротивление. Всеки радиатор има топлоизлъчваща повърхност и плоска повърхност - основа. Основата на първия топлоизлъчващ радиатор контактува с единия от електродите чрез електроизолационен слой. Уредът се характеризира с това, че съдържа втора двойка електроди, между които са разположени последователно свързани терморезистори с положителен коефициент на електрическо съпротивление, и междинен радиатор, разположен между двете двойки електроди. Междинният радиатор представлява монолитно тяло с две плоски повърхности, в което тяло са оформени вертикални отвори. Едната повърхност на междинния радиатор контактува с втория електрод на първата двойка електроди чрез електроизолационен слой, а другата му повърхност - чрез електроизолационен слой с единия електрод на втората двойка електроди, другият електрод на която контактува с основата на втория радиатор чрез електроизолационен слой.

В един вариант на изпълнение топлоизлъчващите повърхности на двата топлоизлъчващи радиатора са снабдени с ребра или игловидни елементи.

В предпочитан вариант на изпълнение всеки от топлоизлъчващите радиатори представлява монолитно тяло с равномерно оформени вертикални отвори. Отворите могат да са с кръгло или квадратно сечение.

За предпочитане е отворите на междинния радиатор да са с кръгло или квадратно сечение.

Целесъобразно е електроизолационните слоеве да са слюда или електрическа изолационна топлопроводима лента.

Предимствата на конвекторния отоплителен уред, съгласно полезния модел, са повишеният коефициент на топлопредаване и оптимизираният режим на работа.

Пояснение на приложените фигури

Фигура 1 показва схематично лицевия панел на конвекторния отоплителен уред, съгласно полезния модел;

фигура 2 представлява напречен разрез на конвекторния отоплителен уред по А-А.

Примери за изпълнение на полезния модел

Фигура 1 илюстрира принципът на действие на отоплителния уред, съгласно полезния модел. Използва се естествената конвекция на въздуха, при който нагретият въздух се издига нагоре, а студеният въздух от околната среда се насочва към долната част на уреда. Корпусът е изработен от ламарина. Долната му част може да е открита или да има отвори за свободно преминаване на въздуха.

Конвекторният отоплителен уред, съгласно фиг. 2, включва два топлоизлъчващи радиатора 1 и 2, междинен радиатор 3 и две двойки електроди 4 и 5 с означение на електродите съответно 4а, 4б и 5а, 5б, свързани към захранващ източник (непоказан). Всеки топлоизлъчващ радиатор има топлоизлъчваща повърхност и плоска повърхност - основа, съответно 1а и 1б, и 2а и 2б. Междинният радиатор 3 представлява монолитно тяло с две плоски повърхности 3а и 3б, в което са оформени вертикални отвори 6. На фиг. 2 отворите са с кръгло сечение, но могат да бъдат и квадратни. Между електродите на всяка двойка електроди 4 и 5 са разположени последователно свързани към тях терморезистори 7, които са изработени от полупроводников керамичен материал с положителен коефициент на електрическо съпротивление.

Основата 1б на топлоизлъчващия радиатор 1 контактува с единия от електродите на първата двойка електроди 4 - 4а чрез електроизолационния слой 8а. Едната плоска повърхност 3а на междинния радиатор 3 контактува чрез електроизолационния слой 8б с втория електрод 4б на първата двойка електроди 4, а другата му плоска повърхност 3б - чрез електроизолационния слой 8в - с единия електрод 5а на втората двойка електроди 5. Другият електрод 5б на втората двойка електроди 5 контактува с основата 2б на втория топлоизлъчващ радиатор 2 чрез електроизолационния слой 8г.

В предпочитания вариант на полезния модел, показан на фиг. 2, всеки от топлоизлъчващите радиатори 1 и 2 е изпълнен като монолитно тяло, в което са оформени вертикални отвори 9. Отворите могат да бъдат с кръгло или квадратно сечение. С тази конструкция се получават най-добри резултати по отношение на коефициента на топлопредаване и се намалява консумираната електрическа енергия.

Възможни са варианти на изпълнение, при които топлоизлъчващите повърхности на радиаторите 1 и 2 са снабдени с ребра или елементи с иглоподобна форма.

Уредът е снабден с терморегулатор (непоказан) за поддържане на зададена температура, който е свързан във веригата на терморезисторите.

Електроизолационният слой може да е слюда или електрическа изолационна топлопроводима лента, например меканит.

Действието на конвекционния отоплителен уред е следното.

При подаване на електрическо напрежение на електродите 4 и 5 през терморезисторите 7 протича ток, в резултат на което те се нагряват. Електрическото им съпротивление се увеличава, което води до увеличаване на отделената топлина, която се предава на радиаторите. Въздухът в отворите 6 и 9 на трите радиатора се загрява до необходимата температура и благодарение на конвекцията се издига нагоре през тях, охлажда се в околната среда и се спуска надолу. Студеният въздух навлиза в отворите 6 и 9 през долната част на уреда, нагрява се и се издига нагоре и т.н. По този начин, чрез непрекъснатата циркулация, въздухът в помещението се затопля.

Контролът на нагряване на терморезисторите се осъществява от терморегулатора, чрез който предварително се задава желаната температура. След достигане на желаната температура той изключва.

Предимствата на конвекторния отоплителен уред са следните.

С използването на междинен радиатор с посочената конструкция се увеличава площта на топлоизлъчване, с което се повишава коефициентът на топлопренасяне. Конструкцията на топлоизлъчващите радиатори в предпочитания вариант на изпълнение допълнително повишава топлопредаването. При тази форма на всички радиатори, избрана експериментално, се постига оптимално ефектът на конвекция и максимално отдаване на генерираната топлина. Така се оптимизира режимът на работа на уреда. Включването на допълнителна двойка електроди повишава мощността му като по този начин се получава намаляване на неговия габарит.

Благодарение на допълнителния радиатор и на качествата на керамичните терморезистори се постига и намаление на консумацията на електрическа енергия спрямо известния уред при поддържане на една и съща зададена температура.

Други предимства са намаленият риск от пожари, както и възможност за използване във влажни помещения.

Claims (1)

1. Конвекторен отоплителен уред, съдържащ два топлоизлъчващи радиатора (1, 2) и двойка електроди (4а, 4б), между които са разположени последователно свързани терморезистори (7) с положителен коефициент на електрическо съпротивление, като всеки радиатор има топлоизлъчваща повърхност (1а, 2а) и плоска повърхност - основа (1б, 2б), при което основата (1б) на първия топлоизлъчващ радиатор (1) контактува с единия от електродите (4а) чрез електроизолационен слой (8а), характеризиращ се с това, че уредът съдържа втора двойка електроди (5), между които са разположени последователно свързани терморезистори (7) с положителен коефициент на електрическо съпротивление, и междинен радиатор (3), разположен между двете двойки електроди (4, 5), при което междинният радиатор (3) представлява монолитно тяло с две плоски повърхности (3а, 3б), в което тяло са оформени вертикални отвори (6), като едната повърхност (3а) на междинния радиатор (3) контактува с втория електрод (4б) на първата двойка електроди (4) чрез електроизолационен слой (8б), а другата му повърхност (3б) - чрез електроизолационен слой (8в) с единия електрод (5а) на втората двойка електроди (5), другият електрод (5б) на която контактува с основата (2б) на втория радиатор (2) чрез електроизолационен слой (8г)