RU168165U1

RU168165U1 - FILM ELECTRIC HEATER

Info

Publication number: RU168165U1
Application number: RU2016132896U
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Глухов
Original assignee: Сергей Владимирович Глухов
Priority date: 2016-08-09
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2017-01-23

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для электрообогрева, а именно к плоским электронагревательным приборам, преимущественно пленочного типа, используемым в различных отраслях промышленности и гражданского строительства. Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение уровня технологичности изделия. Указанный технический результат достигается тем, что пленочный электронагреватель, включающий два гибких листа из термостойкого электроизоляционного материала, между которыми размещен токопроводящий резистивный нагревающий и излучающий элемент, электрически связанный с токоподводами, снабженными выходными выводами, отличается тем, что каждое соединение токоподвода и соответствующего выходного вывода реализовано в виде отдельного жесткого узла, прикрепленного к концам резистивного нагревающего и излучающего элемента, при этом токоподводы, выполненные в виде узкой полоски, и резистивный нагревающий и излучающий элемент, имеющий в плане меандровую форму, изготовлены из однородного легированного материала. 2 з.п. ф-лы, 2 фиг.The inventive utility model relates to devices for electric heating, namely to flat electric heaters, mainly film type, used in various industries and civil engineering. The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to increase the level of manufacturability of the product. The specified technical result is achieved in that the film electric heater, comprising two flexible sheets of heat-resistant electrical insulating material, between which a conductive resistive heating and radiating element is placed, electrically connected to the current leads, equipped with output terminals, characterized in that each connection of the current lead and the corresponding output terminal is implemented in the form of a separate rigid unit attached to the ends of the resistive heating and radiating element, while opodvody formed as a narrow strip, and resistive heating and radiating element having a meandering shape in plan view, made of homogeneous doped material. 2 s.p. f-ly, 2 Fig.

Description

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для электрообогрева, а именно к плоским электронагревательным приборам, преимущественно пленочного типа, используемым в различных отраслях промышленности и гражданского строительства.The inventive utility model relates to devices for electric heating, namely to flat electric heaters, mainly film type, used in various industries and civil engineering.

Из уровня техники известен гибкий листовой нагревательный элемент, содержащий резистивный нагревательный контур меандровой формы из нитей высокоомной проволоки, подключенный к электрической сети, закрепленный между электроизоляционными пленками, и излучательный элемент из тонкой алюминиевой фольги, причем резистивный нагревательный контур намотан в меандр непрерывно, в местах подключения к электрической сети с помощью контактных проводников изолирован термоусадочной трубкой (патент №118501 на полезную модель «Гибкий листовой нагревательный элемент», дата подачи 25.01.2011 г., опубликовано 20.07.2012 г.).A flexible sheet heating element is known from the prior art, comprising a meander-shaped resistive heating circuit of high-resistance wire strands connected to an electrical network, fixed between electrical insulation films, and a thin aluminum foil radiating element, the resistive heating circuit being wound continuously in the meander at the connection points to the electrical network with the help of contact conductors is insulated by a heat-shrink tube (patent No. 118501 for utility model "Flexible sheet heating atelny element ", the filing date 25.01.2011, published on 20.07.2012, the).

Недостатки конструкции связаны с повышенной материалоемкостью, в частности, из-за использования в качестве материала для резистивного нагревательного элемента высокоомной проволоки и применения в качестве изолятора термоусадочной трубки, что, в свою очередь, приводит к увеличению толщины изделия. Низкая технологичность обусловлена поэтапным созданием непрерывного контура меандровой формы резистивного нагревательного элемента: сначала путем непрерывной намотки путем подачи высокоомной проволоки из бухты, а затем растяжки получившегося меандра до нужной длины.Design shortcomings are associated with increased material consumption, in particular, due to the use of a high-resistance wire as a material for a resistive heating element and the use of a heat-shrink tube as an insulator, which, in turn, leads to an increase in the thickness of the product. Low manufacturability is due to the phased creation of a continuous contour of the meander shape of the resistive heating element: first, by continuous winding by feeding high-resistance wire from the bay, and then stretching the resulting meander to the desired length.

Известен пленочный электронагреватель, содержащий подложку, плоские электронагревательные элементы, выполненные в виде параллельно расположенных полос на одной из поверхностей подложки, первую электропроводную шину, расположенную и закрепленную одним из своих продольных участков поверхности на одних верхних поверхностях концов плоских электронагревательных элементов, вторую электропроводную шину, расположенную и закрепленную одним из своих продольных участков поверхности на других верхних поверхностях концов полос плоских электронагревательных элементов, покрытие, расположенное и закрепленное на верхних поверхностях первой и второй электропроводных шин, плоских электронагревательных элементов и подложки, первый электропровод, второй электропровод, первую электроизоляционную пластину, закрепленную над первым отверстием, выполненным в покрытии, и вторую электроизоляционную пластину, закрепленную над вторым отверстием, выполненным в покрытии, при этом один из концов первого электропровода расположен в первом отверстии, выполненном в покрытии, и подсоединен к участку верхней поверхности первой электропроводной шины, и один из концов второго электропровода расположен во втором отверстии, выполненном в покрытии, и подсоединен к участку верхней поверхности второй электропроводной шины (патент №90283 на полезную модель «Пленочный электронагреватель (варианты)», дата подачи 15.06.2009 г., опубликовано 27.12.2009 г.).A known electric heater containing a substrate, flat electric heating elements made in the form of parallel strips on one of the surfaces of the substrate, the first conductive bus located and fixed by one of its longitudinal surface sections on one of the upper surfaces of the ends of the flat electric heating elements, the second conductive bus located and fixed by one of its longitudinal surface sections on the other upper surfaces of the ends of the flat electric strips heating elements, a coating located and fixed on the upper surfaces of the first and second conductive busbars, flat electric heating elements and substrates, a first electrical wire, a second electrical wire, a first electrical insulation plate fixed above a first hole made in the coating, and a second electrical insulation plate mounted above a second a hole made in the coating, while one of the ends of the first electrical wire is located in the first hole made in the coating, and is connected to the portion of the upper surface of the first conductive bus, and one of the ends of the second electrical wire is located in the second hole made in the coating, and connected to the portion of the upper surface of the second conductive bus (patent No. 90283 for utility model "Film electric heater (options)", filing date 15.06 .2009, published December 27, 2009).

Недостатки данного устройства обусловлены громоздкостью конструкции и низкой технологичностью, определяемой, в том числе, необходимостью выполнения отверстий в покрытии.The disadvantages of this device are due to the bulkiness of the design and low manufacturability, determined, inter alia, by the need to make holes in the coating.

Кроме того, известен пленочный электронагреватель, включающий резистивный нагревающий и излучающий элемент, расположенный между двумя внешними гибкими термостойкими и электроизоляционными пленками и снабженный выводами для подключения к электрической сети, причем в качестве резистивного нагревающего излучающего элемента используют термостойкую электроизоляционную пленку с нанесенным на ее поверхность путем резистивного напыления в вакууме слоем резистивного материала - нихрома толщиной, определяемой в зависимости от удельной мощности и длины электронагревателя, а выводы для подключения электрической сети к резистивному нагревающему и излучающему элементу присоединены к плоским контактам, выполненным из материала с низким сопротивлением и примыкающим к поверхности слоя резистивного материала (патент №100353 на полезную модель «Пленочный электронагреватель», дата подачи 20.04.2010 г., опубликовано 10.12.2010 г.).In addition, a film electric heater is known that includes a resistive heating and radiating element located between two external flexible heat-resistant and electrical insulating films and equipped with leads for connection to an electric network, and a heat-resistant electric insulating film with a resistive coating applied to its surface is used as a resistive heating radiating element vacuum deposition with a layer of resistive material - nichrome with a thickness determined depending on the specific length and length of the electric heater, and the conclusions for connecting the electric network to the resistive heating and radiating element are connected to flat contacts made of a material with low resistance and adjacent to the surface of the layer of resistive material (patent No. 100353 for the utility model “Film electric heater”, filing date 20.04 .2010, published on December 10, 2010).

Недостатки устройства связаны с низкой технологичностью изделия, в частности необходимостью создания определенных условий - вакуума и проведения дополнительных операций - напыления при изготовлении резистивного нагревающего элемента, для проведения которых требуется специальное оборудование.The disadvantages of the device are associated with low manufacturability of the product, in particular the need to create certain conditions - vacuum and additional operations - spraying in the manufacture of a resistive heating element, which requires special equipment.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является электронагреватель, состоящий из двух слоев электроизоляционного материала, размещенного между ними резистивного слоя, состоящего из токопроводящих резистивных элементов и электрически связанных с ними токоподводов, при этом электронагреватель дополнительно содержит с обеих сторон от резистивного слоя термопластичный пленочный материал толщиной 0,1÷1 мм, а токоподводы снабжены тоководами, обеспечивающими коммутацию токоподводов между собой, при этом токоподводы выполнены в виде пары металлических полос с расположенными между ними угольными резистивными элементами, соединенными между собой точечной или роликовой сваркой, при этом токоподводы размещены на концах или в промежуточных областях резистивных элементов, разделяя их на участки. К токоподводам могут быть присоединены тоководы в виде жил гибкого многожильного провода, второй конец которых выходит наружу нагревателя. Слои термопластичной пленки выполнены из нетканого или тканого материала на основе полипропилена, полиэтилена, лавсана, капрона, полиамида, полиимида или поливинилхлорида (патент №2286032 на изобретение «Электронагреватель», дата подачи 20.05.2005 г., опубликовано 20.10.2006 г.).The closest technical solution to the claimed utility model is an electric heater, consisting of two layers of electrical insulation material, a resistive layer placed between them, consisting of conductive resistive elements and electrically connected current leads, while the electric heater further comprises a thermoplastic film material on both sides of the resistive layer thickness 0.1 ÷ 1 mm, and the current leads are equipped with current leads, providing switching current leads to each other, while the current lead dvody formed as a pair of metal strips with intervening carbon resistive elements interconnected by spot or seam welding, wherein the current conductors are arranged at the ends or in intermediate areas of the resistive elements, dividing them into sections. To the current leads can be connected current leads in the form of cores of a flexible stranded wire, the second end of which goes outside the heater. The layers of the thermoplastic film are made of non-woven or woven material based on polypropylene, polyethylene, lavsan, kapron, polyamide, polyimide or polyvinyl chloride (patent No. 2286032 for the invention of "Electric heater", filing date 05/20/2005, published on 10/20/2006).

Недостатки прототипа обусловлены наличием многочисленных электрических контактов между отдельными элементами конструкции - токопроводящими резистивными элементами, составляющими резистивный слой, что негативно влияет на параметры электрической цепи, в том числе из-за появления продуктов электрокоррозии в местах соединения. Снижение уровня технологичности и увеличение временных затрат на изготовление изделия зависят также и от необходимости выполнения контактных соединений между этими элементами.The disadvantages of the prototype are due to the presence of numerous electrical contacts between the individual structural elements - conductive resistive elements that make up the resistive layer, which negatively affects the parameters of the electrical circuit, including due to the appearance of electrocorrosion products at the joints. A decrease in the level of manufacturability and an increase in the time required to manufacture the product also depend on the need to make contact connections between these elements.

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение уровня технологичности изделия.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to increase the level of manufacturability of the product.

Указанный технический результат достигается тем, что в пленочном электронагревателе, включающем два гибких листа из термостойкого электроизоляционного материала, между которыми размещен токопроводящий резистивный нагревающий и излучающий элемент, электрически связанный с токоподводами, снабженными выходными выводами, согласно полезной модели каждое соединение токоподвода и соответствующего выходного вывода исполнено в виде отдельного жесткого узла, закрепленного на концах резистивного нагревающего и излучающего элемента, при этом токоподводы, выполненные в виде узкой полоски, и резистивный нагревающий и излучающий элемент, имеющий в плане меандровую форму, изготовлены из однородного легированного материала.The specified technical result is achieved in that in a film electric heater comprising two flexible sheets of heat-resistant electrical insulating material, between which a conductive resistive heating and radiating element is placed, electrically connected with current leads, equipped with output terminals, according to a utility model, each connection of the current lead and the corresponding output terminal is made in the form of a separate rigid unit, fixed at the ends of the resistive heating and radiating element, at ohm current leads, made in the form of a narrow strip, and the resistive heating and radiating element, having a meander shape in plan, are made of a uniform alloyed material.

Соединение токоподводов и резистивного нагревающего и излучающего элемента может быть осуществлено посредством сварки, или пайки, или склейки.The connection of current leads and a resistive heating and radiating element can be carried out by welding, or soldering, or gluing.

В качестве однородного материала для резистивного нагревающего и излучающего элемента и токоподводов может быть использован прецизионный токопроводящий материал.As a homogeneous material for a resistive heating and radiating element and current leads, precision conductive material can be used.

Резистивный нагревающий и излучающий элемент и токоподводы изготовлены из фольги.The resistive heating and radiating element and current leads are made of foil.

Меандровая форма может быть образована непрерывной лентой (полосой) фольги или отдельными полосками, электрически соединенными между собой.The meander shape may be formed by a continuous tape (strip) of foil or individual strips electrically connected to each other.

Гибкие листы могут быть выполнены одинаковой или различной толщины.Flexible sheets can be made of the same or different thickness.

Гибкие листы могут быть выполнены многослойными.Flexible sheets can be multilayer.

Предлагаемое к защите устройство поясняется чертежами, гдеThe device proposed for protection is illustrated by drawings, where

фиг. 1 - продольный разрез пленочного электронагревателя;FIG. 1 is a longitudinal section of a film electric heater;

фиг. 2 - вид сверху пленочного электронагревателя.FIG. 2 is a plan view of a film electric heater.

Пленочный электронагреватель состоит из двух гибких листов 1, 2, изготовленных из термостойких электроизоляционных пленок, в качестве которых могут быть применены полимерные пленки из полипропилена, полиэтилена, полиамида, полихлорвинила, при этом преимущественным материалом является полиэтилентерефталатная пленка PET. Между гибкими листами 1, 2 размещен резистивный нагревающий и излучающий элемент 3 в виде контура меандровой формы. Меандр может быть образован путем укладки одной полосы токопроводящего материала или отдельных полосок, электрически связанных между собой, например, посредством сварки, или пайки, или склейки. В качестве токопроводящего материала для резистивного нагревающего и излучающего элемента, как правило, используют фольгу из легированного, в том числе прецизионного материала, преимущественно 03Х13Н14М2ВИ.The film electric heater consists of two flexible sheets 1, 2 made of heat-resistant electrical insulating films, which can be used polymer films of polypropylene, polyethylene, polyamide, polyvinyl chloride, with the predominant material being PET polyethylene terephthalate film. Between the flexible sheets 1, 2, a resistive heating and radiating element 3 is placed in the form of a meander-shaped contour. The meander can be formed by laying one strip of conductive material or individual strips electrically connected to each other, for example, by welding, or soldering, or gluing. As a conductive material for a resistive heating and radiating element, as a rule, a foil of doped, including precision material, mainly 03X13H14M2VI is used.

Концы резистивного излучающего элемента 3 электрически соединены с токоподводами 4, связанными, в свою очередь, с выходными выводами 5 в виде жилы гибкого многожильного провода (на чертеже не показан), второй конец которых выходит наружу электронагревателя. Токоподводы 4 представляют собой узкие полоски, выполненные из того же материала, что и резистивный излучающий элемент 3, а именно из легированного, в том числе прецизионного материала, что позволяет в месте контакта элементов получить однородный участок электрической цепи, в котором параметры тока остаются без изменений. Концы резистивного излучающего элемент 3 и токоподводы 4 могут быть связаны между собой посредством сварки, или пайки, или склейки.The ends of the resistive radiating element 3 are electrically connected to the current leads 4, connected, in turn, to the output terminals 5 in the form of a core of a flexible stranded wire (not shown in the drawing), the second end of which goes outside the electric heater. The current leads 4 are narrow strips made of the same material as the resistive radiating element 3, namely alloyed, including precision material, which allows a uniform section of the electrical circuit in which the current parameters remain unchanged at the contact point of the elements . The ends of the resistive radiating element 3 and current leads 4 can be interconnected by welding, or soldering, or gluing.

При изготовлении изделия предварительно осуществляют соединение токоподводов и выходных выводов с целью получения отдельного конструктивного жесткого узла, который затем присоединяют к концам резистивного нагревающего и излучающего элемента, что позволяет улучшить технологичность, избежать деформаций, а также использовать остатки фольги.In the manufacture of the product, current leads and output terminals are connected in advance in order to obtain a separate structural rigid assembly, which is then connected to the ends of the resistive heating and radiating element, which improves processability, avoids deformations, and also uses the remains of the foil.

С целью защиты контактов токоподводов и выходных выводов от электрокоррозии на места их соединения может быть нанесен дополнительный клеевой слой (на чертеже не показан), в качестве которого используют полимерные материалы.In order to protect the contacts of current leads and output terminals from electrocorrosion, an additional adhesive layer (not shown) can be applied to their joints, using polymer materials.

Осуществление полезной модели подтверждается примерами конкретного выполнения.The implementation of the utility model is confirmed by examples of specific performance.

Пример №1Example No. 1

При подключении пленочного электронагревателя к внешнему источнику питания резистивный элемент 3 нагревается и излучает тепло. Происходит обогрев. Электронагреватель может быть размещен на стене, полу, потолке помещения, при этом в качестве средств крепления могут быть применены крепежные элементы (винты, шурупы, гвозди и т.п.). При необходимости пленочный электронагреватель может быть расположен под внешней облицовкой.When connecting the film electric heater to an external power source, the resistive element 3 heats up and radiates heat. Heats up. The electric heater can be placed on the wall, floor, ceiling of the room, while fasteners (screws, screws, nails, etc.) can be used as fasteners. If necessary, a film electric heater can be located under the outer lining.

Пример №2Example No. 2

В случае одновременного использования нескольких нагревателей их собирают в единую конструкцию в виде панели, которая используется для обогрева помещений со значительными площадями. Общий электрический вывод панели либо снабжен электрическим разъемом, либо подключен к выключателю.In the case of the simultaneous use of several heaters, they are assembled into a single structure in the form of a panel, which is used to heat rooms with large areas. The general electrical terminal of the panel is either equipped with an electrical connector or connected to a switch.

Производство заявляемой конструкции пленочного электронагревателя имеет повышенный уровень технологичности. Помимо этого упрощается сама конструкция, уменьшаются затраты материалов, используемых при ее изготовлении.The production of the inventive design of a film electric heater has a high level of manufacturability. In addition, the design itself is simplified, the cost of materials used in its manufacture is reduced.

Claims

1. A film electric heater, comprising two flexible sheets of heat-resistant electrical insulation material, between which a conductive resistive heating and radiating element is placed, electrically connected with current leads, equipped with output terminals, characterized in that each connection of the current lead and the corresponding output terminal is made in the form of a separate rigid unit fixed at the ends of the resistive heating and radiating element, while the current leads, made in the form of a narrow strip, and the resist The main heating and radiating element, which has a meander shape in plan, are made of a uniform alloyed material.

2. The film electric heater according to claim 1, characterized in that a precision conductive material is used as a homogeneous material for the resistive radiating element and current leads.

3. The film electric heater according to claim 1, characterized in that the resistive heating and radiating element and current leads are made of foil.