RU2091986C1 - High-temperature heating element for domestic electric heating appliances, electrical insulating enamel for high-temperature heating element, electrical insulating layer for high-temperature heating element, external heat-insulating and hydrophobic layer for high-temperature heating element and method of fabrication of high-temperature heating element for domestic electric heating appliances - Google Patents
High-temperature heating element for domestic electric heating appliances, electrical insulating enamel for high-temperature heating element, electrical insulating layer for high-temperature heating element, external heat-insulating and hydrophobic layer for high-temperature heating element and method of fabrication of high-temperature heating element for domestic electric heating appliances Download PDFInfo
- Publication number
- RU2091986C1 RU2091986C1 RU94043893A RU94043893A RU2091986C1 RU 2091986 C1 RU2091986 C1 RU 2091986C1 RU 94043893 A RU94043893 A RU 94043893A RU 94043893 A RU94043893 A RU 94043893A RU 2091986 C1 RU2091986 C1 RU 2091986C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating element
- layer
- temperature heating
- heat
- electrical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к электротехнике, а именно к конструкции высокотемпературного нагревательного элемента для бытовых электроприборов, составам: электроизоляционной эмали, электроизоляционного слоя, наружного теплозащитного и гидрофобного слоя, используемые в конструкции нагревательного элемента, а также способу его изготовления. The group of inventions relates to electrical engineering, namely to the design of a high-temperature heating element for household electrical appliances, compositions: electrical insulating enamel, electrical insulation layer, external heat-shielding and hydrophobic layer used in the construction of the heating element, as well as the method of its manufacture.
Известен пластинчатый нагревательный элемент, представляющий собой нагревательную систему для высоких эксплуатационных температур [1] содержащий металлическое основание, покрытое изолирующим стеклянным слоем, толстопленочную резистивную дорожку и наружный электро- и теплозащитный слой. Known plate heating element, which is a heating system for high operating temperatures [1] containing a metal base coated with an insulating glass layer, a thick film resistive path and an external electrical and heat insulation layer.
Электроизолирующий слой нагревательного элемента представляет собой боросиликатное алюмостекло, имеющее следующий состав, мас. The insulating layer of the heating element is a borosilicate aluminoglass having the following composition, wt.
B2O3 43-48
CaO 29-34
SiO2 8-15
Al2O3 7-10
MgO 1-2
Наружный (завершающий) стеклянный слой нагревательного элемента представляет собой соединение цирконо-фосфатного стекла и боро-титановой эмали и имеет следующий состав, мас.B 2 O 3 43-48
CaO 29-34
SiO 2 8-15
Al 2 O 3 7-10
MgO 1-2
The outer (final) glass layer of the heating element is a combination of zircono-phosphate glass and boron-titanium enamel and has the following composition, wt.
ZrO 26-30
P2O5 21-25
SiO2 7-12
Na2O 6-10
K2O 8-12
TiO2 6-10
BaO 8-12
F 3-8
Способ изготовления нагревательного элемента заключается в том, что на предварительно обработанную, никелированную, обезуглероженную сталь наносится кальций-боро-алюмосиликатное стекло в качестве бесцветного шликера, наносится толстопленочная резистивная дорожка, производится обжиг, а вторым (наружным) слоем смесь цирконо-фосфатного стекла с бор-титановой эмалью также в форме шликера, сушится и обжигается.ZrO 26-30
P 2 O 5 21-25
SiO 2 7-12
Na 2 O 6-10
K 2 O 8-12
TiO 2 6-10
BaO 8-12
F 3-8
A method of manufacturing a heating element is that calcium-boron-aluminosilicate glass is applied as a colorless slip on a pre-treated, nickel-plated, decarburized steel, a thick-film resistive path is applied, annealing is performed, and a second (outer) layer is a mixture of zircon-phosphate glass and boron -titanium enamel also in the form of a slip, dried and fired.
К недостаткам известной конструкции можно отнести то, что металлическое основание нагревательного элемента покрывается изолирующим слоем с двух сторон, при этом верхняя поверхность основания не используется как рабочая поверхность бытового прибора, например конфорки или утюга, а используется в соединении с лотковой платой или пластиной из стеклокерамики, т.е. покрывается тем или иным корпусом, в результате чего снижается коэффициент полезного действия нагревательного элемента и, как следствие, требуется большее потребление электроэнергии прибором. The disadvantages of the known design include the fact that the metal base of the heating element is coated with an insulating layer on both sides, while the upper surface of the base is not used as the working surface of a household appliance, such as a burner or iron, but is used in conjunction with a tray plate or a glass-ceramic plate, those. it is covered by one or another case, as a result of which the efficiency of the heating element is reduced and, as a result, more power consumption of the device is required.
Недостатком известного состава боро-силикатного алюмостекла [1] используемого в качестве изолирующего слоя нагревательного элемента, является то, что соединение не обеспечивает необходимое сцепление изолирующего слоя с подложкой. A disadvantage of the known composition of borosilicate aluminum glass [1] used as an insulating layer of a heating element is that the connection does not provide the necessary adhesion of the insulating layer to the substrate.
Недостатком известного состава слоя из того же источника [1] цирконо-фосфатного стекла, покрывающего толстопленочную резистивную дорожку и используемого в качестве наружного изолирующего слоя, является то, что этот состав содержит вредные для экологии соединения фтора и фосфатные соединения, которые введены для лучшей кристаллизации. A disadvantage of the known composition of the layer from the same source [1] of zircon-phosphate glass covering the thick-film resistive path and used as the outer insulating layer is that this composition contains ecologically harmful fluorine compounds and phosphate compounds that are introduced for better crystallization.
Кроме того, в процессе работы этого нагревательного элемента под действием электрического поля ионы щелочных металлов (натрия N2O и калия K2O) мигрируют в покрытии и образуют электропроводящие мостики, что приводит к увеличению токов утечки и, как следствие, к электрохимическому пробою электроизолирующего слоя.In addition, during the operation of this heating element under the influence of an electric field, alkali metal ions (sodium N 2 O and potassium K 2 O) migrate in the coating and form electrically conductive bridges, which leads to an increase in leakage currents and, as a result, to an electrochemical breakdown of an electrically insulating layer.
Более того, использование соединений натрия, калия, бария во внешнем изолирующем слое в процессе эксплуатации приводит к химической коррозии покрытия, это обусловлено химическими свойствами указанных элементов. Moreover, the use of sodium, potassium, barium compounds in the outer insulating layer during operation leads to chemical corrosion of the coating, this is due to the chemical properties of these elements.
Еще одним существенным недостатком состава этого слоя является то, что он не "сглаживает" возникающие "пики" температуры в процессе работы бытового электроприбора, и эта проблема не решается, к сожалению, топологией нанесения толстопленочных резистивных дорожек любой геометрической формы. Это приводит к неравномерному выгоранию резистивных дорожек и, как следствие, к неработоспособности прибора. Another significant drawback of the composition of this layer is that it does not "smooth out" the emerging "peaks" of temperature during the operation of a household appliance, and this problem is not solved, unfortunately, by the topology of applying thick-film resistive tracks of any geometric shape. This leads to uneven burnout of the resistive tracks and, as a consequence, to the inoperability of the device.
Способ изготовления известного нагревательного элемента [1] отличается достаточно высокой трудоемкостью и требует наличия подготовительных операций: обезуглероживание, обезжиривание, травление и никелирование основания из стали для лучшего сцепления изолирующего слоя. Кроме того, при использовании некоторое время этого стального основания с нанесенной эмалировкой после многократного нагрева и остывания элемента уменьшается объемное сопротивление изолирующего слоя, которое отрицательно сказывается на функциональных свойствах изделия. A method of manufacturing a known heating element [1] is quite labor intensive and requires preparatory operations: decarburization, degreasing, etching and nickel base of steel for better adhesion of the insulating layer. In addition, when using this steel base with enamelled coating for some time, after repeated heating and cooling of the element, the volume resistance of the insulating layer decreases, which negatively affects the functional properties of the product.
Известна также высокотемпературная нагревательная система [2] состоящая из эмалированной металлической подложки, на которой расположена система многослойных покрытий: внутренний слой изолирующего стекла, толстопленочная резистивная дорожка и наружный слой покрывающего стекла, при этом система покрытий связана с эмалированной стальной подложкой посредством соединительного слоя. Also known is a high-temperature heating system [2] consisting of an enameled metal substrate on which a multilayer coating system is located: an inner layer of insulating glass, a thick film resistive track and an outer layer of a covering glass, the coating system being connected to the enameled steel substrate by means of a connecting layer.
Высокотемпературная система в качестве соединительного слоя содержит смесь цирконо-фосфатного стекла и боро-титановой фритты, в следующем соотношении компонентов, мас. The high-temperature system as a connecting layer contains a mixture of zircon-phosphate glass and boron-titanium frit, in the following ratio of components, wt.
Цирконо-фосфатное стекло 35-55
Боро-титановая фритта 45-65
А цирконо-фосфатное стекло имеет следующий состав, мас.Zirconium phosphate glass 35-55
Boro-titanium frit 45-65
And zircon-phosphate glass has the following composition, wt.
ZrO2 26-30
P2O5 21-25
SiO2 7-12
Na2O 6-10
K2O 8-12
TiO2 6-10
BaO 8-12
F 3-8
Способ изготовления высокотемпературной системы заключается в том, что покрытия (слои) системы наносятся последовательно на металлическую эмалированную подложку: соединительный слой, внутренний слой изолирующего стекла, толстопленочная резистивная дорожка и (внешний) наружный слой покрывающего стекла, и подвергается обжигу при 780-850oC.ZrO 2 26-30
P 2 O 5 21-25
SiO 2 7-12
Na 2 O 6-10
K 2 O 8-12
TiO 2 6-10
BaO 8-12
F 3-8
A method of manufacturing a high-temperature system is that the coatings (layers) of the system are applied sequentially to an enamelled metal substrate: a connecting layer, an inner layer of insulating glass, a thick film resistive track and an (outer) outer layer of the covering glass, and is fired at 780-850 o C .
Недостатком известной конструкции [2] является то, что соединительный слой наносят на предварительно подготовленное эмалированное основание, а не непосредственно на стальную пластину, и этот слой не обеспечивает необходимое прочное сцепление подложки с изолирующим слоем, при этом снижает его объемное сопротивление. A disadvantage of the known design [2] is that the connecting layer is applied to the pre-prepared enameled base, and not directly to the steel plate, and this layer does not provide the necessary strong adhesion of the substrate to the insulating layer, while reducing its bulk resistance.
Недостатками составов слоевых соединений известного решения является то, что состав соединительного слоя, состоящего из смеси цирконо-фосфатного стекла и боро-титановой фритты не обеспечивает в полной мере прочное сцепление подложки с внутренним изолирующим стеклянным слоем из боро-силикатного алюмостекла, это обусловлено структурой данного соединения, которое не обладает необходимой пористостью и адгезией. Кроме того, при температуре 520oC происходит разрушение слоя.The disadvantages of the compositions of the layered compounds of the known solution is that the composition of the connecting layer, consisting of a mixture of zirconium-phosphate glass and boron-titanium frit, does not fully ensure strong adhesion of the substrate to the inner insulating glass layer of borosilicate aluminoglass, this is due to the structure of this compound which does not possess the necessary porosity and adhesion. In addition, at a temperature of 520 o C is the destruction of the layer.
Недостатком известного из этого же источника состава цирконофосфатного стекла, покрывающего толстопленочную резистивную дорожку и используемого в качестве наружного изолирующего слоя является то, что этот состав содержит вредные для экологии соединения фтора и фосфатные соединения, которые введены, вероятно, для лучшей кристаллизации. A disadvantage of the composition of zirconophosphate glass known from the same source, which covers a thick film resistive path and used as an external insulating layer, is that this composition contains ecologically harmful fluorine compounds and phosphate compounds, which are probably introduced for better crystallization.
Кроме того, в процессе работы нагревательного элемента под действием электрического поля ионы щелочных металлов (натрия Na2O, калия Ka2O) мигрируют в покрытии и образуют электропроводящие мостики, что приводит к увеличению токов утечки и, как следствие, к электрохимическому пробою электроизоляционного слоя. Причем возникающие эти так называемые "пики" температуры в процессе работы нагревательного элемента невозможно предупредить ни одним известным составом электроизоляционного слоя, это также не решается топологией нанесения толстопленочных резистивных дорожек любой известной или возможной геометрической формы. Это приводит к быстрому выгоранию электрических резистивных дорожек (в местах локального перегрева) и, как следствие, к неработоспособности нагревательного элемента, а также бытового прибора.In addition, during the operation of the heating element under the influence of an electric field, alkali metal ions (sodium Na 2 O, potassium Ka 2 O) migrate in the coating and form electrically conductive bridges, which leads to an increase in leakage currents and, as a result, to an electrochemical breakdown of the insulating layer . Moreover, these so-called "peaks" of temperature arising during the operation of the heating element cannot be prevented by any known composition of the insulating layer, this also cannot be solved by the topology of applying thick-film resistive tracks of any known or possible geometric shape. This leads to the rapid burnout of electrical resistive paths (in places of local overheating) and, as a result, to the inoperability of the heating element, as well as the household appliance.
Далее, еще одним недостатком известного [2] наружного изолирующего слоя является то, что он не обладает отражательной способностью тепла, идущего от нагревательных дорожек к рабочей поверхности нагревательного элемента, а предполагает некоторое рассеяние тепла, снижая тем самым коэффициент полезного действия прибора, это также обусловлено неудачно подобранным составом слоя, который не обладает необходимой теплозащитой и герметичностью. Further, another drawback of the known [2] outer insulating layer is that it does not have the reflectivity of heat coming from the heating paths to the working surface of the heating element, but involves some heat dissipation, thereby reducing the efficiency of the device, this is also due to poorly selected composition of the layer, which does not have the necessary thermal protection and tightness.
Более того, использование соединений натрия, калия, бария в наружном изолирующем слое в процессе эксплуатации приводит к химической коррозии покрытия, это также отрицательно сказывается на потребительских свойствах нагревательного элемента. Moreover, the use of compounds of sodium, potassium, barium in the outer insulating layer during operation leads to chemical corrosion of the coating, this also negatively affects the consumer properties of the heating element.
Недостатком способа изготовления известного нагревательного элемента [2] является то, что он обладает достаточно высокой трудоемкостью и полностью не исключает подготовительные операции: обезжиривание и эмалирование основания из стали. Требует высокой точности проведения операций, сложной среды обработки, в качестве масляной среды используется пиниолевое масло, сложный эфир, акриловая кислота, этиловый и стериловый спирт. The disadvantage of the method of manufacturing the known heating element [2] is that it has a fairly high complexity and does not completely exclude preparatory operations: degreasing and enameling the base of steel. It requires high accuracy of operations, a complex processing environment, pinoleic oil, ester, acrylic acid, ethyl and sterile alcohol are used as the oil medium.
Однако вся последовательность перечисленных операций в известном техническом решении [2] при высокой точности исполнения не позволяет исключить перечисленные недостатки. However, the entire sequence of these operations in the known technical solution [2] with high accuracy of execution does not allow to eliminate the listed disadvantages.
А в совокупности перечисленные недостатки известного изобретения [2] показывают, что высокотемпературный нагревательный элемент и по конструкции и по составам слоевых соединений, и по способу изготовления обладает рядом существенных недостатков, отличается невысоким коэффициентом полезного действия и относительно большим потреблением электроэнергии, а также имеет длительное время разогрева рабочей поверхности более 5 мин. In total, the listed disadvantages of the known invention [2] show that the high-temperature heating element both in design and in the composition of the layered compounds, and in the manufacturing method has a number of significant disadvantages, has a low efficiency and relatively large energy consumption, and also has a long time warming up the working surface for more than 5 minutes.
Поэтому в основу заявляемой группы изобретений положена задача создания в едином изобретательском замысле высокотемпературного нагревательного элемента для бытовых электроприборов длительной эксплуатации с улучшенными техническими характеристиками, которые достигаются путем использования оригинальной многослоевой конструкции, в которой электроизоляционный слой выполнен из тепловыравнивающего материала, наружный слой из теплозащитного и гидрофобного материала и расположены определенным образом, а также составов слоев: электроизоляционной эмали, электроизоляционного, наружного теплозащитного и гидрофобного, при этом вся конструкция выполнена новым, доступным способом изготовления. Therefore, the basis of the claimed group of inventions is the task of creating in a single inventive concept a high-temperature heating element for long-term household electrical appliances with improved technical characteristics, which are achieved by using the original multilayer structure, in which the insulating layer is made of heat-equalizing material, the outer layer is made of heat-protective and hydrophobic material and are located in a certain way, as well as layer compositions: electro insulating enamel, electrical insulating, external heat-shielding and hydrophobic, while the whole structure is made with a new, affordable manufacturing method.
Эта задача достигается тем, что в высокотемпературном нагревательном элементе для бытовых электронагревательных приборов, содержащим основание из стали, на нижней стороне которого расположены слой электроизоляционной эмали, толстопленочная резистивная дорожка, наружный электро- и теплоизоляционный слой, электроизоляционный слой выполнен из тепловыравнивающего материала и нанесен поверх толстопленочной резистивной дорожки, а наружный слой из теплозащитного и дирофобного композиционного материала, причем наружный слой должен быть, как минимум, в два раза толще предыдущего. This task is achieved by the fact that in a high-temperature heating element for household electric heating appliances containing a base of steel, on the lower side of which there is a layer of electrical insulating enamel, a thick film resistive track, an external electrical and heat insulation layer, the electrical insulation layer is made of heat-equalizing material and is applied over a thick film resistive path, and the outer layer of heat-shielding and dirophobic composite material, and the outer layer should be, at least twice as thick as the previous one.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом по конструкции показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых конструкционных признаков, т.е. размещение электроизоляционного слоя поверх толстопленочной резистивной дорожки и выполнение его из тепловыравнивающего материала, выполнение наружного слоя из теплозащитного и гидрофобного композиционного материала, а также соотношение толщин этих слоев. A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype in design shows that the claimed device is characterized by the presence of new structural features, i.e. placing an insulating layer on top of a thick film resistive track and making it from a heat-leveling material, making an outer layer of heat-shielding and hydrophobic composite material, as well as the ratio of the thicknesses of these layers.
Все заявленные слои высокотемпературного нагревательного элемента для бытовых электронагревательных приборов расположены только на нижней стороне основания из стали, при этом верхнее рабочие основание остается без каких-либо покрытий и непосредственно используется как рабочая поверхность, значительно повышая коэффициент полезного действия нагревательного элемента. All declared layers of a high-temperature heating element for household electric heating appliances are located only on the lower side of the steel base, while the upper working base remains without any coatings and is directly used as a work surface, significantly increasing the efficiency of the heating element.
Таким образом, заявляемое техническое решение по конструкции соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the claimed technical solution in design meets the criteria of the invention of "novelty."
Сравнение заявляемого решения, в части конструкции, с другими техническими решениями из известного уровня техники [1] показывает, что используемые в отличительной части признаки не обнаружены. А совокупность заявленных признаков позволяет получить новый технический эффект, а именно, позволяет использовать верхнюю сторону основания в качестве рабочей поверхности без дополнительной обработки, выполнение электроизоляционного слоя из тепловыравнивающего материала и расположение его поверх толстопленочной резистивной дорожки способствует равномерному распределению тепла (в процессе работы нагревательного элемента) по поверхности, сглаживая при этом возникающие "пики" температуры, а выполнение наружного слоя из теплозащитного и гидрофобного материала позволяет отразить идущее вниз тепло к приборам и направить к рабочей поверхности. A comparison of the proposed solution, in terms of design, with other technical solutions from the prior art [1] shows that the features used in the distinguishing part were not detected. And the combination of the claimed features allows you to get a new technical effect, namely, it allows you to use the upper side of the base as a work surface without additional processing, the implementation of the insulating layer of a heat-leveling material and its location on top of a thick film resistive path contributes to a uniform distribution of heat (during operation of the heating element) on the surface, smoothing out the “temperature peaks” that occur, and the outer layer is made of heat-shielding th and the hydrophobic material allows reaching down to reflect heat to the instrument and to transmit to the working surface.
Все это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критериям "существенные отличия" и "неочевидность". All this allows us to conclude that the technical solution meets the criteria of "significant differences" and "non-obviousness."
Эта задача достигается также и тем, что в состав электроизоляционной эмали для высокотемпературного нагревательного элемента на основе стеклянной фритты, содержащей добавки окислов металлов кварца, бария, титана, бора, меди и алюминия, дополнительно введены кремнийорганическая жидкость, терпинеол, окись титана и вазелиновое масло в следующем соотношении компонентов, мас. This task is also achieved by the fact that the composition of the insulating enamel for a high-temperature glass frit-based heating element containing additives of oxides of metals of quartz, barium, titanium, boron, copper and aluminum, an additional silicone fluid, terpineol, titanium oxide and liquid paraffin are introduced into the following ratio of components, wt.
Фритта 70-75
Кремнийорганическая жидкость 1-3
Терпинеол 10-16
Окись титана 3-5
Вазелиновое масло Остальное
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом [2] по составу нижнего электроизоляционного слоя показывает, что эти слои по составу принципиально отличаются. В прототипе изолирующий стеклянный слой представляет бесщелочное кальций-алюмо-боросиликатное стекло и содержит ингредиенты, входящие в состав фритты заявляемого решения, это: B2O3, CaO, SiO2, Al2O3, MgO. Однако отличается от известного решения тем, что в состав фритты дополнительно введены окислы металлов BaO, TiO2, CoO, MnO, CuO.Frit 70-75
Silicone fluid 1-3
Terpineol 10-16
Titanium oxide 3-5
Vaseline oil Else
A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype [2] on the composition of the lower electrical insulating layer shows that these layers are fundamentally different in composition. In the prototype, the insulating glass layer is alkali-free calcium-aluminum-borosilicate glass and contains the ingredients that are part of the frit of the claimed solution, these are: B 2 O 3 , CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO. However, it differs from the known solution in that metal oxides BaO, TiO 2 , CoO, MnO, CuO are additionally introduced into the frit.
Кроме того, отличается от состава прототипа тем, что заявляемая электроизоляционная эмаль для высокотемпературного нагревательного элемента дополнительно содержит кремнийорганическую жидкость, терминеол и вазелиновое масло. In addition, differs from the composition of the prototype in that the inventive electrical insulating enamel for a high-temperature heating element further comprises an organosilicon liquid, terminole and liquid paraffin.
Таким образом, заявляемый состав электроизоляционной эмали для высокотемпературного нагревательного элемента соответствует критерию "новизна". Thus, the claimed composition of electrical insulating enamel for a high-temperature heating element meets the criterion of "novelty."
Анализ известных составов стеклянной электроизоляционной эмали для высокотемпературного нагревательного элемента [1] показал, что введенные в состав заявляемого решения вещества известны и широко используются в различных областях. Однако совокупность заявленных признаков в отличительной части в известных технических решениях не обнаружена. При этом в сочетании с остальными ингредиентами, входящими в состав эмали для высокотемпературного нагревательного элемента, позволяет значительно улучшить технические свойства эмали, т.е. обеспечивает прочность сцепления подложки (основания) с изолирующим слоем, повышает электрическую прочность изоляции, при этом является относительно экологически чистым составом по сравнению с аналогом и прототипом. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критериям "существенные отличия" и "неочевидность". Analysis of the known compositions of glass insulating enamel for a high-temperature heating element [1] showed that the substances introduced into the composition of the proposed solution are known and widely used in various fields. However, the totality of the claimed features in the distinguishing part in the known technical solutions is not found. Moreover, in combination with the other ingredients that make up the enamel for a high-temperature heating element, it can significantly improve the technical properties of the enamel, i.e. provides adhesion of the substrate (base) to the insulating layer, increases the dielectric strength of the insulation, while it is a relatively environmentally friendly composition in comparison with the analogue and prototype. This allows us to conclude that the proposed solutions meet the criteria of "significant differences" and "non-obviousness."
Эта задача достигается также и тем, электроизоляционный слой для высокотемпературного нагревательного элемента, выполненный из тепловыравнивающего материала на основе силиковой смолы в органическом растворителе, и содержащий кремнийорганические связующие, растворитель и твердые неорганические наполнители, отличается тем, что в качестве кремнийорганических связующих взяты лак KO-85 и лак KO-915, в качестве растворителя терпинеол, а в качестве твердых неорганических наполнителей - тальк и окись алюминия, при следующих соотношениях компонентов, мас. This task is also achieved by the fact that the insulating layer for the high-temperature heating element, made of a heat-equalizing material based on silicone resin in an organic solvent, and containing organosilicon binders, a solvent and solid inorganic fillers, is characterized in that KO-85 varnish is taken as organosilicon binders and varnish KO-915, terpineol as a solvent, and talc and alumina as solid inorganic fillers, with the following composition ratios ntov, wt.
Лак кремнийорганический КО-85 30-40
Лак кремнийорганический КО-915 30-40
Тальк 15-20
Окись алюминия 6-10
Терпинеол До 5
Сопоставительный анализ с прототипом [2] показывает, что заявляемый состав электроизоляционного слоя отсутствует в прототипе. Это позволяет сделать вывод о том, что предполагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".Silicone varnish KO-85 30-40
Silicone varnish KO-915 30-40
Talcum 15-20
Alumina 6-10
Terpineol Under 5
Comparative analysis with the prototype [2] shows that the claimed composition of the insulating layer is absent in the prototype. This allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty."
Анализ известных составов демпфирующих соединений [3] показал, что введенные в состав заявляемого решения ингредиенты известны и широко используются в различных областях техники, в частности использование лаков и эмалей, представляющих растворы силиконовых смол в органических растворителях, которые используются для пропитки деталей и узлов механизмов в машиностроении, электроэнергетике, в судостроении, облицовке зданий и сооружений и так далее. Однако ни в одном доступном источнике информации заявителем не было обнаружено использование кремнийорганических лаков КО-85 и КО-915 в сочетании с тальком, окисью алюминия и терпинеолом в заявленном соотношении компонентов в высокотемпературном нагревательном элементе. Analysis of the known compositions of the damping compounds [3] showed that the ingredients introduced in the proposed solution are known and widely used in various fields of technology, in particular the use of varnishes and enamels, which are solutions of silicone resins in organic solvents, which are used to impregnate parts and components of mechanisms engineering, electric power, shipbuilding, cladding of buildings and structures and so on. However, the applicant has not found the use of organosilicon coatings KO-85 and KO-915 in combination with talc, alumina and terpineol in the claimed ratio of components in a high-temperature heating element in any available source of information.
Использование заявляемого состава в качестве электроизоляционного слоя в нагревательном элементе позволяет получить новый технический эффект, т.е. сгладить возникающие "пики" температуры на поверхности высокотемпературного нагревательного элемента в процессе работы, которые практически невозможно устранить ни одним известным составом электроизоляционного покрытия, и что также не решается ни одной известной топологией нанесения толстопленочных резистивных дорожек. The use of the claimed composition as an insulating layer in a heating element allows to obtain a new technical effect, i.e. to smooth out the arising "peaks" of temperature on the surface of a high-temperature heating element during operation, which are almost impossible to eliminate by any known composition of the insulating coating, and which is also not solved by any known topology of applying thick-film resistive tracks.
Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критериям "существенные отличия" и "неочевидность". Thus, we can conclude that the proposed solutions meet the criteria of "significant differences" and "non-obviousness."
Эта задача достигается также и тем, что наружный теплозащитный и гидрофобный слой высокотемпературного нагревательного элемента, выполненный на органосиликатной основе, дополнительно содержит производную одноосновной ненасыщенной метакриловой кислоты (глицидилметакрилат), этилсиликат, гексаметилендиаминометилтриэтоксисилан (АГМ-3) и является теплозащитной и гидрофобной композицией в следующем соотношении компонентов, мас. This task is also achieved by the fact that the external heat-shielding and hydrophobic layer of the high-temperature heating element, made on an organosilicate basis, additionally contains a derivative of the monobasic unsaturated methacrylic acid (glycidyl methacrylate), ethyl silicate, hexamethylene diaminomethyltriethoxysilane (AGM-3) and is the following components, wt.
Органосиликатное соединение ОС 92-18 65-85
Производная одноосновной ненасыщенной метакриловой кислоты (глицидилметакрилат) 13-20
Этилсиликат 4-7
Гексаметилендиаминометилтриэтоксисилан (АГМ-3) До 3
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом [2] показывает, что заявляемый состав наружного теплозащитного и гидрофобного слоя высокотемпературного нагревательного элемента не эквивалентен составу прототипа [2] который предусматривает использование соединения цирконо-фосфатного стекла и боро-титановой эмали, более того, по составу и структуре используемых компонентов имеет принципиальные отличия.Organosilicate compound OS 92-18 65-85
Monobasic unsaturated methacrylic acid derivative (glycidyl methacrylate) 13-20
Ethyl silicate 4-7
Hexamethylenediaminomethyltriethoxysilane (AGM-3) Up to 3
A comparative analysis of the proposed solution with the prototype [2] shows that the claimed composition of the outer heat-shielding and hydrophobic layer of the high-temperature heating element is not equivalent to the composition of the prototype [2] which involves the use of a compound of zircon-phosphate glass and boron-titanium enamel, moreover, in composition and structure used components has fundamental differences.
Следовательно, можно сделать вывод о том, что заявляемый состав слоя отвечает критерию "новизна". Therefore, we can conclude that the claimed composition of the layer meets the criterion of "novelty."
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с другими известными аналогичными составами высокотемпературных нагревательных элементов показывает [1, 3] что вещества, используемые в заявляемом изобретении широко используются в различных областях промышленности, учитывая гидрофобные и изолирующие положительные свойства органосиликатных соединений. A comparative analysis of the claimed technical solution with other known similar compositions of high-temperature heating elements shows [1, 3] that the substances used in the claimed invention are widely used in various industries, given the hydrophobic and insulating positive properties of organosilicate compounds.
Однако из известных, доступных авторам и заявителю источников информации, не было обнаружено использование органосиликатного соединения ОС 92-18 в сочетании с производными одноосновной ненасыщенной метакриловой кислоты (глицидилметакрилата), этилсиликатом и гексаметилендиаминометилтриэтоксисиланом (АГМ-3) в заявленном соотношении компонентов. However, from the sources of information known to the authors and the applicant, the use of OS 92-18 organosilicate compound in combination with derivatives of the monobasic unsaturated methacrylic acid (glycidyl methacrylate), ethyl silicate and hexamethylene diaminomethyl triethoxysilane (AGM-3) in the claimed ratio of the components was not found.
Таким образом можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критериям "существенные отличия" и "неочевидность". Thus, we can conclude that the proposed solutions meet the criteria of "significant differences" and "non-obviousness."
Эта задача достигается также и тем, что способ изготовления высокотемпературного нагревательного элемента для бытовых электроприборов, заключающийся в том, что стальное основание обезжиривают, после чего на нижнюю сторону наносят электроизоляционную эмаль, толстопленочную резистивную дорожку, наружный электро- и теплоизоляционный слой, подвергают обжигу, отличается тем, что электроизоляционный изоляционный слой наносят поверх толстопленочной резистивной дорожки, а затем наружный теплозащитный и гидрофобный слой, причем наружный слой наносят, как минимум, в два раза толще предыдущего. This task is also achieved by the fact that the method of manufacturing a high-temperature heating element for household electrical appliances, which consists in the fact that the steel base is degreased, after which an insulating enamel, a thick film resistive path, an external electrical and heat insulation layer are applied, they are fired, different the fact that the insulating insulating layer is applied over a thick film resistive path, and then the outer heat-shielding and hydrophobic layer, and the outer layer they are applied at least twice as thick as the previous one.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом [2] по способу изготовления высокотемпературного нагревательного элемента для бытовых электроприборов показывает, что заявляемый способ отличается от известного наличием новой последовательности операций, а именно - электроизоляционный слой наносят поверх толстопленочной резистивной дорожки, а затем наружный теплозащитный и гидрофобный слой, причем наружный слой наносят, как минимум, в два раза толще предыдущего. Таким образом, заявляемое техническое решение по способу изготовления высокотемпературного нагревательного элемента соответствует критерию изобретения "новизна". A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype [2] according to the method of manufacturing a high-temperature heating element for household electrical appliances shows that the claimed method differs from the known one by the presence of a new sequence of operations, namely, an electrical insulating layer is applied over a thick film resistive path, and then an external heat-protective and hydrophobic layer wherein the outer layer is applied at least twice as thick as the previous one. Thus, the claimed technical solution for a method of manufacturing a high-temperature heating element meets the criteria of the invention of "novelty."
Сравнение заявляемого решения по способу изготовления с другими техническими решениями из известного уровня техники [1] показывает, что используемые в отличительной части формулы, признаки не обнаружены, а расположение электроизоляционного и наружного теплозащитного и гидрофобного слоев в предложенной последовательности и определенной толщины имеет качественно иное назначение: электроизоляционный слой сглаживает возникающие "пики" температуры в момент локального перегрева, а наружный теплозащитный и гидрофобный слой отражает тепло к рабочей поверхности, т.е. выполняет роль теплозащитного и отражательного слоя, при этом гидрофобные свойства этого слоя значительно выше аналогичных известных соединений. Comparison of the proposed solution according to the manufacturing method with other technical solutions from the prior art [1] shows that the signs used in the characterizing part of the formula are not found, and the location of the electrical insulating and external heat-shielding and hydrophobic layers in the proposed sequence and a certain thickness has a qualitatively different purpose: the electrical insulating layer smoothes out the emerging “temperature peaks” at the moment of local overheating, and the outer heat-shielding and hydrophobic layer reflects heat the working surface, i.e., performs the role of a heat-shielding and reflective layer, while the hydrophobic properties of this layer are significantly higher than similar known compounds.
А в целом совокупность заявленных признаков позволяет значительно улучшить основные характеристики высокотемпературного нагревательного элемента для бытовых электроприборов при вполне доступных и технологичных режимах способа. But in general, the totality of the claimed features can significantly improve the basic characteristics of a high-temperature heating element for household appliances with completely affordable and technological modes of the method.
Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям "существенные отличия" и "неочевидность". This allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criteria of "significant differences" and "non-obviousness."
Итак, сопоставительный анализ заявляемой группы изобретений в едином изобретательском замысле показывает, что по сравнению с известными техническими решениями (аналогом и прототипом), заявляемая группа изобретений обладает рядом существенных преимуществ и по конструкции, и по составу электроизоляционной эмали для высокотемпературного нагревательного элемента, и по составам электроизоляционного и наружного теплозащитного и гидрофобного слоев для высокотемпературного нагревательного элемента, а также по способу его изготовления. В результате чего можно сделать вывод о том, что заявляемая группа изобретений в целом соответствует критериям "новизна", "существенные отличия" и "неочевидность". So, a comparative analysis of the claimed group of inventions in a single inventive concept shows that, in comparison with the known technical solutions (analogue and prototype), the claimed group of inventions has a number of significant advantages both in design and composition of the insulating enamel for a high-temperature heating element, and in composition electrical insulating and external heat-shielding and hydrophobic layers for a high-temperature heating element, as well as the method of its manufacture. As a result, we can conclude that the claimed group of inventions generally meets the criteria of "novelty", "significant differences" and "non-obviousness".
На фиг. 1 представлен общий вид высокотемпературного нагревательного элемента для бытовых электроприборов в разрезе; на фиг. 2 график распределения температуры по поверхности нагревательного элемента от центра к периферии. In FIG. 1 is a sectional perspective view of a high temperature heating element for household electrical appliances; in FIG. 2 is a graph of the temperature distribution over the surface of the heating element from the center to the periphery.
Высокотемпературный нагревательный элемент для бытовых электроприборов в соответствии с фиг. 1 содержит основание из стали 1, на нижней стороне которого расположены слой электроизоляционной эмали 2, толстопленочная резистивная дорожка 3, электроизоляционный слой 4, и наружный слой 5, причем электроизоляционный слой выполнен из тепловыравнивающего материала и нанесен поверх толстопленочной резистивной дорожки, а наружный слой из теплозащитного и гидрофобного композиционного материала, при этом наружный слой должен быть, как минимум, в два раза толще предыдущего. The high temperature heating element for household appliances in accordance with FIG. 1 contains a
На фиг. 2 представлен график распределения температуры по поверхности высокотемпературного нагревательного элемента для бытовых электроприборов от центра к периферии, взят в качестве примера. Позиция 1 распределение температуры по поверхности нагревательного элемента (прототип), фрагмент локального перегрева; 2 распределение температуры по поверхности высокотемпературного нагревательного элемента для бытовых электроприборов, толстопленочная резистивная дорожка которого покрыта электроизоляционным слоем (заявляемое решение), 3 распределение температуры по поверхности высокотемпературного нагревательного элемента для бытовых электроприборов, поверхность которого покрыта электроизоляционным слоем и наружным теплозащитным и гидрофобным слоем (заявляемое решение). In FIG. Figure 2 shows a graph of the temperature distribution over the surface of a high-temperature heating element for household appliances from the center to the periphery, taken as an example.
Высокотемпературный нагревательный элемент для бытовых электроприборов изготавливается следующим образом. Вырубается основание из стали (окалиностойкого до 700oC материала) любого необходимого диаметра для бытового электроприбора. Снимается окисная пленка с нагревательной поверхности, при необходимости рихтуется штампом со стороны рабочей поверхности, например для конфорки, для придания определенной шероховатости в виде равномерно расположенных углублений в форме квадратов сечением 1,2 мм и глубиной до 50 мкн, что позволяет увеличить рабочую поверхность и усилить теплоотдачу. Для утюга, духовых шкафов и других аналогичных приборов это не требуется. Затем на нагревательную поверхность наносят электроизоляционную эмаль, например на полуавтомате "Тропа-1" толщиной 150-200 мкн, выжигают в печи. Наносят толстопленочную резистивную дорожку на установке трафаретной печати, устанавливают выводы на контактные площадки и производят выжигание. Далее наносят электроизоляционный слой, выполненный из материалов с высокой теплопроводностью, толщиной не менее 400 мкн методом центрифугирования. Затем наносят наружный теплозащитный и гидрофобный слой, выполненный из материалов с низкой теплопроводностью, причем высота второго слоя должна быть, как минимум в два раза толще предыдущего электроизоляционного слоя и составляет 800-1200 мкн.A high temperature heating element for household electrical appliances is manufactured as follows. The base is cut out of steel (scale-resistant up to 700 o C material) of any required diameter for a household electrical appliance. The oxide film is removed from the heating surface, if necessary, it is extruded with a stamp from the side of the working surface, for example for a burner, to give a certain roughness in the form of uniformly located recesses in the form of squares with a cross section of 1.2 mm and a depth of up to 50 microns, which allows to increase the working surface and strengthen heat transfer. For iron, ovens and other similar appliances, this is not required. Then, electrical insulating enamel is applied to the heating surface, for example, on a Tropa-1 semiautomatic device with a thickness of 150-200 microns, and burned in a furnace. A thick film resistive track is applied to the screen printing apparatus, the findings are set to the contact pads, and they are burned. Next, an electrical insulating layer is applied, made of materials with high thermal conductivity, with a thickness of at least 400 microns by centrifugation. Then, an external heat-shielding and hydrophobic layer is applied, made of materials with low thermal conductivity, and the height of the second layer should be at least twice as thick as the previous insulating layer and is 800-1200 microns.
Электроизоляционная эмаль для высокотемпературного нагревательного элемента изготавливается следующим образом. Insulating enamel for a high temperature heating element is made as follows.
Приготавливаются шихтовые сырьевые материалы в следующем соотношении компонентов, перечисленных в табл. 1. Batch raw materials are prepared in the following ratio of components listed in table. one.
Шихтовые материалы взвешиваются на технических весах и тщательно перемешиваются. Затем готовая шихта засыпается в корундовые тигли и варится в плавильной печи при температуре 1400oC в течение 1 ч. Грануляция сваренной массы осуществляется выливом в воду. Полученная фритта измельчается в планетарной шаровой мельнице до удельной поверхности 5000-7000 см2/г (измерения проводились по методу Козени-Кармана), высушивается, добавляется окись титана (5%) затем производится совместный помол в мельнице. Смесь высушивается и просеивается. Далее добавляется кремнийорганическая жидкость (КОЖ 136-41), терпинеол и вазелиновое масло. Вся смесь хорошо перемешивается. Необходимое соотношение для эмали: стеклянная электроизоляционная фритта 70-75% КОЖ 1-3% терпинеол 10-16% окись титана 3-5% вазелиновое масло - остальное.Burden materials are weighed on technical scales and thoroughly mixed. Then the finished mixture is poured into corundum crucibles and cooked in a melting furnace at a temperature of 1400 o C for 1 h. Granulation of the welded mass is carried out by pouring into water. The resulting frit is crushed in a planetary ball mill to a specific surface of 5000-7000 cm 2 / g (measurements were carried out according to the Koseni-Karman method), it is dried, titanium oxide is added (5%), then a joint grinding is performed in the mill. The mixture is dried and sieved. An organosilicon liquid (SKIN 136-41), terpineol, and liquid paraffin are added. The whole mixture mixes well. The necessary ratio for enamel: glass insulating frit 70-75% SKIN 1-3% terpineol 10-16% titanium oxide 3-5% liquid paraffin - the rest.
Экспериментальные исследования показали, что наиболее оптимальным вариантом является второй состав электроизоляционной эмали, при использовании которого достигается значительное улучшение основных технических характеристик, т.е. при расширении диапазона рабочих температур до 600oC повышается коэффициент теплопроводности, равен 21-22 ВТ/МК, а также улучшается адгезия.Experimental studies have shown that the second composition of the electrical insulating enamel is the most optimal option, using which a significant improvement in the main technical characteristics is achieved, i.e. by expanding the range of operating temperatures to 600 o C, the thermal conductivity increases, is equal to 21-22 VT / MK, and adhesion is also improved.
Электроизоляционный слой для высокотемпературного нагревательного элемента изготавливается следующим образом. The insulating layer for a high temperature heating element is made as follows.
В качестве сырьевых материалов были взяты компоненты, перечисленные в табл. 2. As raw materials were taken components listed in table. 2.
Компоненты взвешиваются. Тальк и окись алюминия перемешиваются в течение 5 мин, затем добавляются лаки КО-85 и КО915. Вся масса тщательно перемешивается до образования однородной массы. Измеряется вязкость полученного состава при температуре 20oC с помощью вискозиметра ВЗ-246. При комнатной температуре вязкость состава должна быть 23-25 с.Components are weighed. Talc and alumina are mixed for 5 minutes, then varnishes KO-85 and KO915 are added. The whole mass is thoroughly mixed until a homogeneous mass is formed. The viscosity of the obtained composition is measured at a temperature of 20 o C using a VZ-246 viscometer. At room temperature, the viscosity of the composition should be 23-25 s.
Нанесение электроизоляционного слоя производится следующим образом. Обезжиривается основание из стали со стороны покрытия тампоном, смоченным в нефрисе. Затем просушивается обработанная поверхность при температуре 23 ± 5oC в течение 15-20 мин. После чего наносится на поверхность равномерно электроизоляционный слой, затем проводится термическая обработка при рабочей температуре до 600oC.The application of the electrical insulating layer is as follows. The steel base is degreased on the coating side with a swab dipped in jade. Then the treated surface is dried at a temperature of 23 ± 5 o C for 15-20 minutes After which a uniformly insulating layer is applied to the surface, then heat treatment is carried out at a working temperature of up to 600 o C.
Экспериментальные исследования заявляемого состава слоя показали, что наиболее оптимальным вариантом является второй состав слоя, при использовании которого значительно улучшаются основные технические характеристики слоя. Experimental studies of the inventive layer composition have shown that the second layer composition is the most optimal option, using which the basic technical characteristics of the layer are significantly improved.
Наружный теплозащитный и гидрофобный слой для высокотемпературного нагревательного элемента изготавливается следующим образом. The outer heat-shielding and hydrophobic layer for a high-temperature heating element is made as follows.
В качестве сырьевых материалов были взяты следующие компоненты, перечисленные в табл. 3. As raw materials were taken the following components listed in table. 3.
Компоненты взвешиваются. Состав наружного теплозащитного и гидрофобного слоя получается последовательным введением глицидилметакрилата, этилсиликата и гексаметилендиаминометилтриэтоксисилана (АГМ-3) в органосиликатное соединение ОС 92-18 при тщательном перемешивании до получения однородной массы. Вязкость по визкозиметру ВЗ-246 должна быть в пределах 21-23 с. Нанесение теплозащитного и гидрофобного наружного слоя производится на электроизоляционный слой методами лакокрасочной технологии. После чего проводят его температурную обработку при 170oC в течение 45 мин.Components are weighed. The composition of the outer heat-shielding and hydrophobic layer is obtained by the sequential introduction of glycidyl methacrylate, ethyl silicate and hexamethylene diaminomethyl triethoxysilane (AGM-3) into the organosilicate compound OS 92-18 with thorough mixing until a homogeneous mass is obtained. The viscosity of the VZ-246 viscometer should be in the range of 21-23 s. Application of a heat-protective and hydrophobic outer layer is carried out on an electrical insulating layer by methods of paint and varnish technology. Then carry out its heat treatment at 170 o C for 45 minutes
Экспериментальные исследования показали, что наиболее оптимальным вариантом является второй состав компонентов, при использовании которого значительно улучшаются основные технические характеристики слоя. Experimental studies have shown that the second composition of the components is the most optimal option, using which the basic technical characteristics of the layer are significantly improved.
Высокотемпературный нагревательный элемент для бытовых электроприборов работает следующим образом. В результате прохождения электрического тока по толстопленочной резистивной дорожке происходит разогрев спирали и распространяется тепло в сторону рабочей и нагревательной поверхности. Электроизоляционный слой при этом равномерно распределяет температуру по поверхности, сглаживая при этом возникающие "пики" температуры. А наружный теплозащитный и гидрофобный слой отражает часть тепла, идущего в сторону нагревательной поверхности, и направляет к рабочей поверхности. В результате чего увеличивается коэффициент полезного действия высокотемпературного нагревательного элемента и, как следствие, происходит экономия электроэнергии. High-temperature heating element for household appliances works as follows. As a result of the passage of electric current through the thick-film resistive track, the spiral heats up and heat is distributed towards the working and heating surfaces. The electrical insulating layer at the same time evenly distributes the temperature on the surface, smoothing out the "temperature peaks" that arise. And the outer heat-shielding and hydrophobic layer reflects part of the heat going towards the heating surface, and directs it to the working surface. As a result, the efficiency of a high-temperature heating element increases and, as a result, energy is saved.
Экспериментальные исследования заявляемого высокотемпературного нагревательного элемента для бытовых электроприборов, подтвержденные актами испытаний, показали, что по сравнению с известными высокотемпературными нагревательными элементами [1,2] заявляемая группа изобретений обладает лучшими техническими характеристиками, а именно:
конструкция позволяет использовать верхнюю сторону основания в качестве рабочей поверхности, что значительно повышает коэффициент полезного действия прибора;
электроизоляционная эмаль обеспечивает прочную адгезию подложки и слоя, повышает электрическую прочность изоляции, при этом является относительно экологически чистым составом;
электроизоляционный слой сглаживает возникающие "пики" температуры на поверхности нагревательного элемента в процессе работы, которые практически невозможно устранить ни одним известным составом, и что так же не решается ни одной известной топологией нанесения толстопленочных резистивных дорожек;
наружный теплозащитный и гидрофобный слой имеет отражательный эффект, при этом обладает лучшими теплозащитными и гидрофобными свойствами.Experimental studies of the inventive high-temperature heating element for household electrical appliances, confirmed by test certificates, showed that, in comparison with the known high-temperature heating elements [1,2], the claimed group of inventions has the best technical characteristics, namely:
the design allows the use of the upper side of the base as a work surface, which significantly increases the efficiency of the device;
electrical insulating enamel provides strong adhesion of the substrate and layer, increases the electrical strength of the insulation, while it is a relatively environmentally friendly composition;
the electrical insulating layer smoothes out the emerging "peaks" of temperature on the surface of the heating element during operation, which are almost impossible to eliminate with any known composition, and which is also not solved by any known topology for applying thick-film resistive tracks;
the outer heat-shielding and hydrophobic layer has a reflective effect, while it has the best heat-shielding and hydrophobic properties.
Все перечисленные преимущества заявляемой группы изобретений в едином изобретательском замысле позволяют повысить коэффициент полезного действия высокотемпературного нагревательного элемента для бытовых электронагревательных приборов, снизить время разогрева рабочей поверхности до 3 мин, а также снизить потребление электроэнергии на 40%
На момент подачи заявки на изобретение получен Сертификат Госстандарта России N РОСС Р. ME10. B00004, удостоверяющий, что нагревательный элемент соответствует международному стандарту МЭК 335-2-6-86. Кроме того, выпуск высокотемпературных нагревательных элементов для бытовых электроприборов включен в Программу энергосбережения России Постановлением Правительства Москвы N 217.All of the above advantages of the claimed group of inventions in a single inventive concept can increase the efficiency of a high-temperature heating element for household electric heaters, reduce the heating time of the working surface to 3 minutes, and also reduce electricity consumption by 40%
At the time of filing the application for the invention, Gosstandart of Russia Certificate N ROSS P. ME10 was received. B00004 certifying that the heating element complies with the international standard IEC 335-2-6-86. In addition, the production of high-temperature heating elements for household electrical appliances is included in the Energy Saving Program of Russia by Decree of the Government of Moscow N 217.
Claims (2)
Кремнийорганическая жидкость 1 3
Терпинеол 10 16
Окись титана 3 5
Вазелиновое масло Остальное
3. Электроизоляционный слой для высокотемпературного нагревательного элемента, выполненный из тепловыравнивающего материала на основе силиконовой смолы в органическом растворителе и содержащий кремнийорганические связующие, растворитель и твердые неорганические наполнители, отличающийся тем, что в качестве растворителя взят терпинеол, а в качестве твердых неорганических наполнителей тальк и окись алюминия при следующих соотношениях компонентов, мас.Frit 70 75
Organosilicon liquid 1 3
Terpineol 10 16
Titanium oxide 3 5
Vaseline oil Else
3. An insulating layer for a high-temperature heating element made of a heat-equalizing material based on silicone resin in an organic solvent and containing organosilicon binders, a solvent and solid inorganic fillers, characterized in that terpineol is taken as a solvent, and talc and oxide are used as solid inorganic fillers aluminum in the following ratios of components, wt.
Лак кремнийорганический КО-915 30 40
Тальк 15 20
Окись алюминия 6 10
Терпинеол До 5
4. Наружный теплозащитный и гидрофобный слой для высокотемпературного нагревательного элемента, выполненный на органосиликатной основе, отличающийся тем, что дополнительно содержит производную одноосновной ненасыщенной метакриловой кислоты глицидилметакрилат, этилсиликат и гексаметилендиаминометилтриэтоксисилан при следующем соотношении компонентов, мас.Silicone varnish KO-85 30 40
Silicone varnish KO-915 30 40
Talc 15 20
Alumina 6 10
Terpineol Under 5
4. An outer heat-shielding and hydrophobic layer for a high-temperature heating element, made on an organosilicate basis, characterized in that it further comprises a derivative of the monobasic unsaturated methacrylic acid glycidyl methacrylate, ethyl silicate and hexamethylene diaminomethyltriethoxysilane in the following ratio of components, wt.
Глицидилметакрилат 13 20
Этилсиликат 4 7
Гексаметилендиаминометилтриэтоксисилан H2N(CH2)6 NHCN2 Si(OC2H5)3 (АГМ-3) До 3
5. Способ изготовления высокотемпературного нагревательного элемента для бытовых электроприборов, заключающийся в том, что стальное основание обезжиривают, после чего на нижнюю сторону наносят электроизоляционную эмаль, толстопленочную резистивную дорожку, наружный электро- и теплоизоляционный слой, подвергают обжигу, отличающийся тем, что электроизоляционный слой наносят поверх толстопленочной резистивной дорожки, а затем наружный теплозащитный и гидрофобный слой, причем наружный слой наносят как минимум в два раза толще предыдущего.Organosilicate compound OS 92-18 65 85
Glycidyl methacrylate 13 20
Ethyl silicate 4 7
Hexamethylenediaminomethyltriethoxysilane H 2 N (CH 2 ) 6 NHCN 2 Si (OC 2 H 5 ) 3 (AGM-3) Up to 3
5. A method of manufacturing a high-temperature heating element for household electrical appliances, which consists in the fact that the steel base is degreased, after which an insulating enamel, a thick film resistive track, an external electrical and heat insulation layer are applied to the underside, firing, characterized in that the electrical insulation layer is applied over a thick film resistive track, and then the outer heat-shielding and hydrophobic layer, and the outer layer is applied at least twice as thick previously go.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94043893A RU2091986C1 (en) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | High-temperature heating element for domestic electric heating appliances, electrical insulating enamel for high-temperature heating element, electrical insulating layer for high-temperature heating element, external heat-insulating and hydrophobic layer for high-temperature heating element and method of fabrication of high-temperature heating element for domestic electric heating appliances |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94043893A RU2091986C1 (en) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | High-temperature heating element for domestic electric heating appliances, electrical insulating enamel for high-temperature heating element, electrical insulating layer for high-temperature heating element, external heat-insulating and hydrophobic layer for high-temperature heating element and method of fabrication of high-temperature heating element for domestic electric heating appliances |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2091986C1 true RU2091986C1 (en) | 1997-09-27 |
Family
ID=20163142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94043893A RU2091986C1 (en) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | High-temperature heating element for domestic electric heating appliances, electrical insulating enamel for high-temperature heating element, electrical insulating layer for high-temperature heating element, external heat-insulating and hydrophobic layer for high-temperature heating element and method of fabrication of high-temperature heating element for domestic electric heating appliances |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2091986C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476032C2 (en) * | 2008-04-30 | 2013-02-20 | Виоланте Гутиэррес Асканио, С.Л. | Heating system |
| EP3676178A4 (en) * | 2017-08-31 | 2021-05-26 | Rafael Advanced Defense Systems Ltd. | Non-icing surfaces |
-
1994
- 1994-12-13 RU RU94043893A patent/RU2091986C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент ФРГ N 3536268, кл. H 05 B 3/26, 1987. Заявка ЕПВ N 0337230, кл. H 05 B 3/26, 1989. Аснович Э.З., Колганова В.А. Высоконагревостойкая электрическая изоляция. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 48 - 55. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476032C2 (en) * | 2008-04-30 | 2013-02-20 | Виоланте Гутиэррес Асканио, С.Л. | Heating system |
| EP3676178A4 (en) * | 2017-08-31 | 2021-05-26 | Rafael Advanced Defense Systems Ltd. | Non-icing surfaces |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6293884A (en) | Panel heater | |
| JPH08253343A (en) | Self-semitranslucent enamel frit for enamel coating of aluminum or aluminum alloy | |
| CN1052877A (en) | High-temperature-resistant composite insulating coating | |
| US6689286B2 (en) | Shaped thermal insulation body | |
| JPH0726166A (en) | Aqueous heat-resistant paint and heat-resistant coating layer | |
| RU2091986C1 (en) | High-temperature heating element for domestic electric heating appliances, electrical insulating enamel for high-temperature heating element, electrical insulating layer for high-temperature heating element, external heat-insulating and hydrophobic layer for high-temperature heating element and method of fabrication of high-temperature heating element for domestic electric heating appliances | |
| JPS58190839A (en) | Production of enamel for irradiation of far ultraviolet light | |
| JPS6311298B2 (en) | ||
| JPS635339B2 (en) | ||
| EP3935026A1 (en) | Porcelain cooking pot and manufacture method thereof | |
| JPS6259426B2 (en) | ||
| RU2687443C1 (en) | Organosilicate composition for protective electric insulating coatings | |
| JPH0684270B2 (en) | Infrared radiation coating | |
| SU1331846A1 (en) | Coating composition | |
| JP2006086054A (en) | Heating structure body and manufacturing method thereof | |
| CN1127976A (en) | Medium temp. electrothermal ceramic film | |
| KR900001727B1 (en) | Composition of heat - insulating material | |
| JPH0419181B2 (en) | ||
| SU1416460A1 (en) | Frit for producing enamel coating | |
| JPS61179882A (en) | Far infrared radiator with metallic base material and its production | |
| JPS6261553B2 (en) | ||
| SU1544733A1 (en) | Composition for repairing defects of glass enamel coating | |
| KR100262450B1 (en) | Insulting coating method for electric heating catalysis | |
| KR20220144710A (en) | Porcelain enamel ondol panel and manufacturing method thereof | |
| SU1392039A1 (en) | Enamel |