RU141987U1

RU141987U1 - ELECTRIC AIR HEATER

Info

Publication number: RU141987U1
Application number: RU2013149895/06U
Authority: RU
Inventors: Валерий Иванович Полыгалов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Стальрегион"; Валерий Иванович Полыгалов
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2014-06-20

Abstract

1. Электрический воздухонагреватель, содержащий корпус с входом и выходом, размещенные внутри корпуса теплоэлектронагреватели, вентилятор, установленный на входе, отличающийся тем, что между теплоэлектронагревателями или их частями установлены пластины с продольным расположением поверхностей в направлении от входа к выходу, пластины выполнены с покрытием из смеси порошка графита со связующим, количество порошка графита в смеси составляет не менее 10 мас.%.2. Электрический воздухонагреватель по п.1, отличающийся тем, что в качестве связующего используют термостойкие эмаль, краску или лак.3. Электрический воздухонагреватель по п.1, отличающийся тем, что покрытие, содержащее порошок графита и связующее, выполнено черного цвета.1. An electric air heater comprising a housing with an inlet and an outlet, heat electric heaters located inside the housing, a fan installed at the inlet, characterized in that plates with longitudinally arranged surfaces in the direction from the entrance to the outlet are installed between the heaters or their parts, the plates are coated with a mixture of graphite powder with a binder, the amount of graphite powder in the mixture is not less than 10 wt.%. 2. An electric air heater according to claim 1, characterized in that heat-resistant enamel, paint or varnish is used as a binder. The electric air heater according to claim 1, characterized in that the coating containing graphite powder and a binder is made in black.

Description

Полезная модель относится к области теплотехники и может быть использована для обогрева жилых, офисных или производственных помещений.The utility model relates to the field of heat engineering and can be used to heat residential, office or industrial premises.

Известен тепловентилятор (патент РФ на изобретение №2032860, F24H 3/04, 1995), содержащий цилиндрический корпус с размещенными в нем внутренней обечайкой, радиальным вентилятором с рабочим колесом и электродвигателем и трубчатыми электронагревателями. Корпус и обечайка выполнены гофрированными по всей длине.Known fan heater (RF patent for the invention No. 2032860, F24H 3/04, 1995), containing a cylindrical body with an inner shell placed in it, a radial fan with an impeller and an electric motor and tubular electric heaters. The body and the shell are made corrugated along the entire length.

Однако увеличение поверхности теплообмена за счет гофрированного корпуса и обечайки не является достаточным для повышения эффективности обогрева помещения. Кроме того, электронагреватели установлены так, что инфракрасное излучение каждого из электронагревателей напрямую воздействует друг на друга, что приводит к потере тепловой энергии, что снижает интенсивность теплопереноса.However, an increase in the heat transfer surface due to the corrugated body and the shell is not sufficient to increase the heating efficiency of the room. In addition, electric heaters are installed so that the infrared radiation of each of the electric heaters directly affects each other, which leads to the loss of thermal energy, which reduces the intensity of heat transfer.

Известен тепловентилятор по патенту РФ на полезную модель №16305, содержащий корпус, в котором установлен вентилятор и трубчатые, изогнутые в пространстве теплоэлектронагреватели (ТЭНы). Корпус выполнен в виде параллелепипеда, снабжен передней и задней вентиляционными решетками. Известный тепловентилятор выбран в качестве ближайшего аналога.Known fan heater according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 16305, comprising a housing in which a fan and tubular, space-bent heat electric heaters (TENs) are installed. The case is made in the form of a parallelepiped, equipped with front and rear ventilation grilles. The well-known fan heater is selected as the closest analogue.

Недостатком ближайшего аналога является невысокая эффективность нагрева помещения. Нагрев воздуха, проходящего через тепловентилятор, осуществляется, во-первых, с помощью принудительной конвекции подогретого путем теплопереноса от нагретых поверхностей воздуха. Однако, из-за небольшой площади поверхности трубчатых теплоэлектронагревателей, интенсивность нагрева передаваемого вентилятором через ТЭНы потока воздуха невысока. Во-вторых, фактором, повышающим эффективность теплообмена, является инфракрасное излучение электронагревателей. Инфракрасная составляющая происходящего в известном возудхонагревательном устройстве теплопереноса также малоэффективна из-за отсутствия дополнительных тепловоспринимающих поверхностей и за счет воздействия инфракрасных лучей рядом расположенных ТЭНов друг на друга. В результате воздействия друг на друга инфракрасных лучей, снижается интенсивность теплопереноса.The disadvantage of the closest analogue is the low efficiency of heating the room. The heating of the air passing through the fan heater is carried out, firstly, by forced convection of the air heated by heat transfer from heated surfaces. However, due to the small surface area of the tubular heaters, the intensity of the heating of the air flow transmitted by the fan through the heating elements is low. Secondly, a factor that increases the efficiency of heat transfer is infrared radiation from electric heaters. The infrared component of the heat transfer occurring in the known air-heating device is also ineffective due to the lack of additional heat-receiving surfaces and due to the influence of infrared rays next to each other on each other. As a result of the influence of infrared rays on each other, the intensity of heat transfer decreases.

Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение эффективности нагрева воздуха в отапливаемом помещении.The technical task of the claimed utility model is to increase the efficiency of heating air in a heated room.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение интенсивности нагрева проходящего через электрический воздухонагреватель воздуха.The technical result of the claimed utility model is to increase the intensity of heating of the air passing through the electric air heater.

Технический результат достигается тем, что в электрическом воздухонагревателе, содержащем корпус с входом и выходом, размещенные внутри корпуса теплоэлектронагреватели, вентилятор, установленный на входе, согласно полезной модели, между теплоэлектронагревателями или их частями установлены пластины, с продольным расположением поверхностей в направлении от входа к выходу, пластины выполнены с покрытием из смеси порошка графита со связующим, количество порошка графита в смеси составляет не менее 10 мас. %.The technical result is achieved by the fact that in an electric air heater containing a housing with an input and an output, heat electric heaters located inside the housing, a fan installed at the input, according to the utility model, plates are installed between the electric heaters or their parts, with a longitudinal arrangement of surfaces in the direction from the entrance to the output , the plates are coated with a mixture of graphite powder with a binder, the amount of graphite powder in the mixture is at least 10 wt. %

Кроме того, в электрическом воздухонагревателе, согласно полезной модели в качестве связующего используют термостойкие эмаль, краску или лак.In addition, in an electric air heater, according to a utility model, heat-resistant enamel, paint or varnish is used as a binder.

Кроме того, в электрическом воздухонагревателе, согласно полезной модели, покрытие, содержащее графитовый порошок и связующее, выполнено черного цвета.In addition, in an electric heater, according to a utility model, a coating containing graphite powder and a binder is made in black.

Технический результат обеспечивается тем, что в электрическом возудхонагревателе между теплоэлектронагревателями или их частями устанавливают пластины с нанесенным на них покрытием, состоящим из смеси порошка графита со связующим. Количество порошка графита в смеси составляет не менее 10 мас. %. При этом пластины в корпусе устанавливают таким образом, что их поверхности расположены в направлении от входа к выходу, то есть вдоль потока воздуха, создаваемого вентилятором. Продольное расположение пластин не препятствует движению нагреваемого воздуха во время работы воздухонагревателя. Наличие пластин значительно увеличивает площадь теплообмена, что способствует повышению интенсивности нагрева воздуха, омывающего не только ТЭНы, но и нагретые инфракрасными лучами ТЭНов пластины. Кроме того, установленные между ТЭНами или их частями пластины перекрывают непосредственное воздействие инфракрасных лучей друг на друга, излучаемых рядом расположенными ТЭНами или их частями. Это уменьшает потери тепловой энергии. Покрытие, состоящее из смеси порошка графита и связующего усиливает теплообмен, благодаря высокой теплопроводности графита. Использование порошка графита в количестве менее 10 мас.% в смеси является нецелесообразным из-за незначительного увеличения теплообмена. Опытным путем установлено, что, благодаря заявляемой совокупности признаков, температура нагрева воздуха в заявляемом воздухонагревателе повышается на 10-15% по сравнению с аналогом. Причем для этого не требуется увеличения мощности и температуры теплоэлектронагревателей. Кроме того, высокая температура теплоэлектронагревателей приводит к сжиганию кислорода в помещении, что негативно сказывается на здоровье находящихся в помещении людей и животных.The technical result is ensured by the fact that in the electric air heater, between the electric heaters or their parts, plates are installed with a coating on them, consisting of a mixture of graphite powder with a binder. The amount of graphite powder in the mixture is at least 10 wt. % In this case, the plates in the housing are installed in such a way that their surfaces are located in the direction from the entrance to the output, that is, along the air flow generated by the fan. The longitudinal arrangement of the plates does not impede the movement of the heated air during operation of the heater. The presence of plates significantly increases the heat transfer area, which contributes to an increase in the intensity of heating of the air washing not only the heating elements, but also the plates heated by infrared rays. In addition, the plates installed between the heating elements or their parts block the direct influence of infrared rays on each other, emitted by the adjacent heating elements or their parts. This reduces heat loss. A coating consisting of a mixture of graphite powder and a binder enhances heat transfer due to the high thermal conductivity of graphite. The use of graphite powder in an amount of less than 10 wt.% In the mixture is impractical due to a slight increase in heat transfer. It has been experimentally established that, thanks to the claimed combination of features, the temperature of heating the air in the inventive air heater rises by 10-15% compared with the analogue. Moreover, this does not require an increase in the power and temperature of the heaters. In addition, the high temperature of the heaters leads to the burning of oxygen in the room, which negatively affects the health of people and animals in the room.

На фиг. 1 показано расположение пластин с покрытием в электрическом воздухонагревателе цилиндрической формы с ТЭНом в виде спирали.In FIG. 1 shows the location of the coated plates in a cylindrical electric air heater with a heating element in the form of a spiral.

На фиг. 2 представлено расположение пластин с покрытием в электрическом воздухонагревателе с ТЭНом змеевидной формы.In FIG. 2 shows the location of the coated plates in an electric air heater with a servo-shaped heating element.

На фиг. 3 представлено расположение пластин с покрытием в электрическом воздухонагревателе с ТЭНами, установленными рядами.In FIG. 3 shows the location of the coated plates in an electric air heater with heating elements installed in rows.

Электрический воздухонагреватель содержит корпус 1, вентилятор 2, теплоэлектронагреватели 3, теплосъемные пластины 4.The electric air heater comprises a housing 1, a fan 2, heat electric heaters 3, heat-removing plates 4.

Корпус 1 воздухонагревателя выполняют из металлических листов с термостойким покрытием. Варианты исполнения корпуса могут быть различные. Корпус 1 может иметь цилиндрическую или призматическую форму. Корпус 1 любой формы содержит входную и выходную части. Вентилятор 2 с электроприводом устанавливают на входной части корпуса 1. Внутри корпуса 1 устанавливают трубчатые теплоэлектронагреватели 3. В зависимости от конструкции и необходимых выходных параметров воздухонагреватель может иметь один или несколько теплоэлектронагревателей 3. ТЭНы 3 могут иметь стержневую, U-образную, спиралевидную, змеевидную или иную форму. Между теплоэлектронагревателями 3 или между частями одного теплоэлектронагревателя 3 (если воздухонагреватель включает один ТЭН) устанавливают теплосъемные пластины 4 и прикрепляют их к корпусу 1. Теплосъемные пластины 4 устанавливают в корпусе 1 поверхностями вдоль направления от входа к выходу. Теплосъемные пластины быстро нагреваются от источника тепловой энергии и быстро передают тепло проходящему через воздухонагреватель воздуху. Поэтому теплосъемные пластины 4 выполняют из материалов, имеющих достаточно высокую теплопроводность и теплоотдачу, преимущественно из металла. Для увеличения площади теплообмена пластины 4 могут быть выполнены гофрированными при условии установки их на расстоянии не менее чем 3 см от ТЭНов 3 или частей ТЭНа. Для увеличения степени теплообмена на одну или обе стороны пластин 4, в зависимости от места их расположения в корпусе 1, наносят покрытие, содержащее смесь порошка графита со связующим, причем количество порошка графита в смеси не менее 10 мас. %. В качестве связующего используют термостойкие эмаль, краску или лак. Наиболее эффективно использование покрытия черного цвета. Покрытие красного цвета также способствует повышению интенсивности нагрева воздуха.The housing 1 of the heater is made of metal sheets with a heat-resistant coating. Housing options may be different. The housing 1 may have a cylindrical or prismatic shape. The housing 1 of any shape contains the input and output parts. An electric fan 2 is installed on the inlet part of the housing 1. Inside the housing 1, tubular heaters 3 are installed. Depending on the design and the required output parameters, the air heater can have one or more heaters 3. Heating elements 3 can have a rod, U-shape, spiral, serpentine or another form. Between the heaters 3 or between the parts of the same heaters 3 (if the heater includes one heater) install heat-removing plates 4 and attach them to the housing 1. Heat-removing plates 4 are installed in the housing 1 with surfaces along the direction from the entrance to the exit. The heat-removing plates quickly heat up from a source of thermal energy and quickly transfer heat to the air passing through the air heater. Therefore, the heat-removing plate 4 is made of materials having a sufficiently high thermal conductivity and heat transfer, mainly from metal. To increase the heat exchange area, the plates 4 can be corrugated provided that they are installed at a distance of not less than 3 cm from the heating elements 3 or parts of the heating elements. To increase the degree of heat transfer, one or both sides of the plates 4, depending on their location in the housing 1, is coated with a mixture of graphite powder with a binder, and the amount of graphite powder in the mixture is at least 10 wt. % As a binder, heat-resistant enamel, paint or varnish is used. The most effective use of the coating is black. The red coating also contributes to an increase in the intensity of air heating.

Например, корпус 1 электрического воздухонагревателя (фиг. 1) выполняют цилиндрической формы. На входе устанавливают вентилятор 2 с электроприводом. Вдоль цилиндрического корпуса 1 устанавливают теплоэлектронагреватель 3 в виде объемной спирали. Внутри спирали вдоль направления от входа к выходу корпуса 1 между частями спиралевидного теплоэлектронагревателя 3 устанавливают теплосъемные пластины 4 в виде стальных листов, с двух сторон покрытых смесью порошка графита с термостойкой эмалью черного цвета. Теплосъемные пластины 4 устанавливают с образованием секторов с углами не более 60°. Это исключает воздействие инфракрасного излучения противоположных частей спирали друг на друга. Теплосъемные пластины 4 прикрепляют к корпусу 1.For example, the housing 1 of the electric air heater (Fig. 1) is cylindrical. An electric fan 2 is installed at the input. Along the cylindrical body 1, a heat electric heater 3 is installed in the form of a volume spiral. Inside the spiral along the direction from the entrance to the exit of the housing 1, heat-removing plates 4 are installed in the form of steel sheets between the parts of the spiral-shaped heat-electric heater 3, on both sides coated with a mixture of graphite powder with heat-resistant black enamel. The heat-removing plates 4 are installed with the formation of sectors with angles of not more than 60 °. This eliminates the effect of infrared radiation of the opposite parts of the spiral on each other. The heat-removing plate 4 is attached to the housing 1.

В другом примере исполнения электрического воздухонагревателя металлический корпус 1 выполняют в форме призмы (фиг. 2). Вентилятор 2 (на фиг. 2 показан условно) устанавливают на входной части корпуса 1. Между вентилятором 2 и выходной частью корпуса 1 друг за другом устанавливают несколько ТЭНов змеевидной формы. Теплосъемные пластины 4 выполняют в виде металлических листов с двухсторонним покрытием из смеси порошка графита со связующим. В качестве связующего используют термостойкую краску черного цвета. Пластины 4 монтируют между прямыми участками каждого ТЭНа 3.In another example embodiment of an electric air heater, the metal housing 1 is in the form of a prism (Fig. 2). Fan 2 (shown in Fig. 2 conventionally) is installed on the inlet part of the housing 1. Between the fan 2 and the outlet part of the housing 1, several servo-shaped heating elements are installed one after another. The heat-removing plates 4 are made in the form of metal sheets with a double-sided coating from a mixture of graphite powder with a binder. As a binder, heat-resistant black paint is used. Plate 4 is mounted between the straight sections of each heater 3.

Еще одним примером исполнения электрического воздухонагревателя является калорифер, обогреватель большой мощности (фиг. 3), с корпусом 1 призматической формы, внутри которого горизонтальными рядами установлены ТЭНы 3. Вентилятор 3 устанавливают на входной части корпуса 1. Вентилятор 3 на фиг. 1 показан условно. Между горизонтальными рядами ТЭНов 3 устанавливают теплосъемные пластины 4. Пластины 4 устанавливают таким образом, что их поверхности расположены по направлению от входа к выходу корпуса 1, то есть вдоль потока воздуха, создаваемого работающим вентилятором. Пластины 4 имеют двухстороннее покрытие из смеси порошка графита с термостойкой эмалью черного цвета. Указанные примеры исполнения электрических воздухонагревателей с различной формой корпусов и различным расположением ТЭНов не являются исчерпывающими.Another example of an electric air heater is a heater, a high-power heater (Fig. 3), with a prismatic-shaped housing 1, inside of which heating elements 3 are installed in horizontal rows. Fan 3 is installed on the inlet part of the housing 1. Fan 3 in FIG. 1 is shown conditionally. Between the horizontal rows of the electric heaters 3, heat-removing plates 4 are installed. The plates 4 are installed in such a way that their surfaces are located in the direction from the entrance to the output of the housing 1, that is, along the air flow created by the working fan. The plates 4 have a double-sided coating of a mixture of graphite powder with heat-resistant black enamel. These examples of the performance of electric air heaters with a different shape of the housing and a different location of the heating elements are not exhaustive.

Электрический воздухонагреватель работает следующим образом. Включают вентилятор 2 и теплоэлектронагреватели 3. Воздух с помощью вентилятора 2 нагнетается во входную часть корпуса 1, проходит вдоль корпуса 1 к выходной части, омывая теплоэлектронагреватели 3 и нагретые от них теплосъемные пластины 4, за счет чего нагревается. При этом получаемая на выходе из корпуса 1 температура воздуха увеличивается на 10-15%, по сравнению с аналогичными устройствами.Electric air heater operates as follows. Turn on the fan 2 and the heaters 3. The air through the fan 2 is pumped into the input part of the housing 1, passes along the housing 1 to the output part, washing the heaters 3 and the heat-removing plates 4 heated by them, thereby heating up. At the same time, the air temperature obtained at the exit from the housing 1 increases by 10-15%, compared with similar devices.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить эффективность нагрева воздуха в отапливаемом помещении за счет повышения интенсивности нагрева воздуха, проходящего через электрический воздухонагреватель.Thus, the claimed utility model allows to increase the efficiency of heating air in a heated room by increasing the intensity of heating of air passing through an electric air heater.

Claims

1. An electric air heater comprising a housing with an inlet and an outlet, heat electric heaters located inside the housing, a fan installed at the inlet, characterized in that plates with longitudinally arranged surfaces in the direction from the entrance to the outlet are installed between the heaters or their parts, the plates are coated with a mixture of graphite powder with a binder, the amount of graphite powder in the mixture is not less than 10 wt.%.

2. The electric air heater according to claim 1, characterized in that heat-resistant enamel, paint or varnish is used as a binder.

3. The electric air heater according to claim 1, characterized in that the coating containing graphite powder and a binder is made in black.