RU215260U1 - ELECTRIC HEATER - Google Patents
ELECTRIC HEATER Download PDFInfo
- Publication number
- RU215260U1 RU215260U1 RU2022119754U RU2022119754U RU215260U1 RU 215260 U1 RU215260 U1 RU 215260U1 RU 2022119754 U RU2022119754 U RU 2022119754U RU 2022119754 U RU2022119754 U RU 2022119754U RU 215260 U1 RU215260 U1 RU 215260U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- heater
- radiating element
- electric heater
- heating
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 102
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000002788 crimping Methods 0.000 claims abstract description 26
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000001681 protective Effects 0.000 claims abstract description 13
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 claims abstract description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 5
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 6
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 5
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 4
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- BULVZWIRKLYCBC-UHFFFAOYSA-N Phorate Chemical compound CCOP(=S)(OCC)SCSCC BULVZWIRKLYCBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N Carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000005428 Pistacia lentiscus Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области теплоэнергетики, а именно к системам электрического отопления помещений. Технической проблемой полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик электрического обогревателя. Техническим результатом является создание электрического обогревателя с повышенной теплоотдачей. Указанный технический результат достигается тем, что электрический обогреватель содержит теплоизлучающий элемент, нагреватель, изоляционный слой, заднюю стенку и защитный профиль, причем электрический обогреватель соединен с теплоизлучающим элементом посредством термостойкого клеевого раствора, а нагреватель выполнен из нихромовой проволоки, закреплен на тыльной поверхности теплоизлучающего элемента змейкой по всей площади тыльной стороны теплоизлучающего элемента, причем прямолинейные участки нагревателя расположены горизонтально с переменным шагом; при этом расстояние между прямолинейными участками нагревателя в нижней части теплоизлучающего элемента минимально, а в направлении вверх расстояние между прямолинейными участками выполнено с увеличением, достигая максимума в верхней части теплоизлучающего элемента; причем концы нихромового нагревателя подключены к медным проводникам сетевого кабеля сети 220 В с помощью соединительных медных гильз, закрепляемых опрессовкой, с использованием высокотемпературной электропроводящей смазки, согласно полезной модели, дополнительно содержит второй нагревательный элемент, причем нихромовые проволоки первого и второго нагревательных элементов расположены рядом друг с другом на всем своем протяжении; нормально-замкнутое термореле, обеспечивающее отключение одного из нагревательных элементов при достижении теплоизлучателем первой заданной температуры и включении указанного нагревательного элемента при снижении температуры теплоизлучателя, ниже второй заданной температуры, при этом другой нагревательный элемент остаётся всегда включённым, обеспечивающим постоянный прогрев устройства при отключении первого нагревательного элемента. 7 з.п. ф-лы, 9 ил. The utility model relates to the field of thermal power engineering, namely to electric space heating systems. The technical problem of the utility model is to improve the performance of an electric heater. The technical result is the creation of an electric heater with increased heat transfer. This technical result is achieved by the fact that the electric heater contains a heat-radiating element, a heater, an insulating layer, a rear wall and a protective profile, moreover, the electric heater is connected to the heat-radiating element by means of a heat-resistant adhesive solution, and the heater is made of nichrome wire, fixed on the back surface of the heat-radiating element with a snake over the entire area of the rear side of the heat-radiating element, and the rectilinear sections of the heater are located horizontally with variable pitch; while the distance between the rectilinear sections of the heater in the lower part of the heat-radiating element is minimal, and in the upward direction, the distance between the rectilinear sections is made with an increase, reaching a maximum in the upper part of the heat-radiating element; moreover, the ends of the nichrome heater are connected to the copper conductors of the network cable of the 220 V network using connecting copper sleeves, fixed by crimping, using a high-temperature electrically conductive lubricant, according to the utility model, additionally contains a second heating element, and the nichrome wires of the first and second heating elements are located next to each other a friend throughout its length; Normally-closed thermal relay that turns off one of the heating elements when the heat emitter reaches the first set temperature and turns on the specified heating element when the temperature of the heat emitter drops below the second set temperature, while the other heating element remains always on, ensuring constant heating of the device when the first heating element is turned off . 7 w.p. f-ly, 9 ill.
Description
Область техники, к которой относится полезная модельField of technology to which the utility model belongs
Полезная модель относится к области теплоэнергетики, а именно к системам электрического отопления помещений.The utility model relates to the field of thermal power engineering, namely to electric space heating systems.
Уровень техникиState of the art
Из уровня техники известен электронагреватель по патенту на полезную модель №173514 (Заявка: 2016126932 МПК H05B 3/10. Опубликовано 30.08.2017) [1], содержащий встроенный в отражатель тепла нагревательный элемент, оборудованный автоматическим датчиком регулирования температуры, блоком соединения с источником тока и оснащенный отражателем с изоляционным слоем, при этом отражатель выполнен в виде теплонакопительного слоя, в состав которого входит талькомагнезит, а отражатель тепла выполнен из материалов на основе кварца и расположен перед нагревательным элементом. An electric heater is known from the prior art according to a utility model patent No. 173514 (Application: 2016126932 IPC
Недостатком указанного устройства является слабое отведение тепла от тыльной поверхности электронагревателя, а также слабая защищенность кромки отражателя тепла, что приводит к лёгкому повреждению кромки отражателя тепла в случае минимальных механических воздействий, например, к образованию сколов.The disadvantage of this device is the weak heat removal from the rear surface of the electric heater, as well as the poor protection of the edge of the heat reflector, which leads to slight damage to the edge of the heat reflector in case of minimal mechanical impacts, for example, to the formation of chips.
Известен электрический обогреватель с увеличенной теплоотдачей (см. патент на полезную модель № 201123. Заявка: 2019129557. МПК H05B 3/10. Опубликовано: 27.11.2020) [2]. Известный электрический обогреватель состоит из теплорассеивающего элемента, нагревательного элемента, изоляционного слоя, кожуха и защитного профиля, при этом защитный профиль выполнен П-образным и расположен по периметру электрического обогревателя, а в упомянутом кожухе выполнены выступающие элементы с отверстиями. При этом полочки упомянутого П-образного профиля имеют различную ширину. Нагревательный элемент выполнен из проволоки сплава Х20Н80. Известный электронагреватель не решает задачу регулирования электропотребления и теплоотдачи.Known electric heater with increased heat transfer (see utility model patent No. 201123. Application: 2019129557. IPC
Известен электрообогреватель по патенту на полезную модель №194690 (Заявка № 2019122387, МПК H05B 3/10. Опубликовано 19.12.2019) [3]. Электрообогреватель содержит встроенный в отражатель тепла нагревательный элемент, соединенный с источником тока, оснащен отражателем с изоляционным слоем, при этом отражатель выполнен в виде теплонакопительного слоя, а отражатель тепла расположен перед нагревательным элементом. Нагревательный элемент выполнен из нихромовой нити. Электрообогреватель оборудован автоматическим терморегулятором (АТ), содержащим блок управления (БУ), датчик температуры воздуха (ДТВ) и датчик температуры поверхности нагревательного элемента (ДТН), соединенные с блоком управления (БУ) автоматического терморегулятора, при этом БУ соединен с линией фазы источника переменного тока и линией «0», а нагревательный элемент только с линией «0», причем БУ и нагревательный элемент соединены с линией заземления. Известный электрообогреватель с автоматическим терморегулятором (АТ) работает с перепадами температур в период времени от момента включения терморегулятора до момента выключения и не имеет функции выравнивания колебаний температур, что приводит к неравномерному излучению тепла и ухудшает эксплуатационные характеристики электрического обогревателя. An electric heater is known according to a utility model patent No. 194690 (Application No. 2019122387, IPC
Известен электрический обогреватель по заявке №2022113910 (МПК H05B 3/10. заявитель Черняев С.Ю., дата подачи 24.05.2022) [4], содержащий теплоизлучающий элемент, нагреватель, изоляционный слой, заднюю стенку и защитный профиль, причем электрический обогреватель соединен с теплоизлучающим элементом посредством термостойкого клеевого раствора, а нагреватель выполнен из нихромовой проволоки, закреплен на тыльной поверхности теплоизлучающего элемента змейкой по всей площади тыльной стороны теплоизлучающего элемента, причем прямолинейные участки нагревателя расположены горизонтально с переменным шагом; при этом расстояние между прямолинейными участками нагревателя в нижней части теплоизлучающего элемента минимально, а в направлении вверх расстояние между прямолинейными участками выполнено с увеличением, достигая максимума в верхней части теплоизлучающего элемента; причем концы нихромового нагревателя подключены к медным проводникам сетевого кабеля сети 220 В с помощью соединительных медных гильз, закрепляемых опрессовкой, с использованием высокотемпературной электропроводящей смазки. An electric heater is known according to application No. 2022113910 (IPK
По совокупности существенных признаков наиболее близким к заявляемой полезной модели принят электрический обогреватель по заявке №2022113910 [4].According to the totality of essential features, the closest to the claimed utility model is an electric heater according to application No. 2022113910 [4].
Заявляемый электрический обогреватель является усовершенствованием конструкции электрического обогревателя по заявке №2022113910[4].The inventive electric heater is an improvement in the design of the electric heater according to application No. 2022113910[4].
Технической проблемой полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик электрического обогревателя.The technical problem of the utility model is to improve the performance of an electric heater.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является создание электрического обогревателя с повышенной теплоотдачей.The technical result of the proposed utility model is the creation of an electric heater with increased heat transfer.
Указанный технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков заявленной полезной модели.The specified technical result is provided by the totality of the essential features of the claimed utility model.
Раскрытие полезной модели.Disclosure of utility model.
Заявленный технический результат достигается тем, что электрический обогреватель, содержащий теплоизлучающий элемент, нагреватель, изоляционный слой, заднюю стенку и защитный профиль, причем электрический обогреватель соединен с теплоизлучающим элементом посредством термостойкого клеевого раствора, а нагреватель выполнен из нихромовой проволоки, закреплен на тыльной поверхности теплоизлучающего элемента змейкой по всей площади тыльной стороны теплоизлучающего элемента, причем прямолинейные участки нагревателя расположены горизонтально с переменным шагом; при этом расстояние между прямолинейными участками нагревателя в нижней части теплоизлучающего элемента минимально, а в направлении вверх расстояние между прямолинейными участками выполнено с увеличением, достигая максимума в верхней части теплоизлучающего элемента; причем концы нихромового нагревателя подключены к медным проводникам сетевого кабеля сети 220 В с помощью соединительных медных гильз, закрепляемых опрессовкой, с использованием высокотемпературной электропроводящей смазки, согласно полезной модели, дополнительно содержит второй нагревательный элемент, причем нихромовые проволоки первого и второго нагревательных элементов расположены рядом друг с другом на всем своем протяжении; нормально-замкнутое термореле, обеспечивающее отключение одного из нагревательных элементов при достижении теплоизлучателем первой заданной температуры и включении указанного нагревательного элемента при снижении температуры теплоизлучателя, ниже второй заданной температуры, при этом другой нагревательный элемент остаётся всегда включённым, обеспечивающим постоянный прогрев устройства при отключении первого нагревательного элемента. The claimed technical result is achieved by the fact that an electric heater containing a heat-radiating element, a heater, an insulating layer, a rear wall and a protective profile, moreover, the electric heater is connected to the heat-radiating element by means of a heat-resistant adhesive solution, and the heater is made of nichrome wire, fixed on the rear surface of the heat-radiating element snake over the entire area of the rear side of the heat-radiating element, and the rectilinear sections of the heater are located horizontally with variable pitch; while the distance between the rectilinear sections of the heater in the lower part of the heat-radiating element is minimal, and in the upward direction, the distance between the rectilinear sections is made with an increase, reaching a maximum in the upper part of the heat-radiating element; moreover, the ends of the nichrome heater are connected to the copper conductors of the network cable of the 220 V network using connecting copper sleeves, fixed by crimping, using a high-temperature electrically conductive lubricant, according to the utility model, additionally contains a second heating element, and the nichrome wires of the first and second heating elements are located next to each other a friend throughout its length; Normally-closed thermal relay that turns off one of the heating elements when the heat emitter reaches the first set temperature and turns on the specified heating element when the temperature of the heat emitter drops below the second set temperature, while the other heating element remains always on, ensuring constant heating of the device when the first heating element is turned off .
При этом защитный профиль выполнен П-образным и расположен по периметру электрического обогревателя, а в задней стенке вдоль верхней и нижней сторон выполнены выступающие элементы с отверстиями, при этом выступающие элементы, расположенные вдоль верхней стороны, направлены отверстиями вверх, а выступающие элементы, расположенные вдоль нижней стороны, направлены отверстиями вниз.At the same time, the protective profile is U-shaped and is located along the perimeter of the electric heater, and protruding elements with holes are made in the rear wall along the upper and lower sides, while the protruding elements located along the upper side are directed upwards with holes, and the protruding elements located along the bottom side, with holes pointing down.
При этом в качестве теплоизлучающего элемента использована кварцевая или керамическая плита At the same time, a quartz or ceramic plate is used as a heat-radiating element.
При этом защитный профиль выполнен из металла.In this case, the protective profile is made of metal.
При этом нагревательный элемент выполнен из проволоки сплава Х20Н80.In this case, the heating element is made of Kh20N80 alloy wire.
При этом на задней стенке электрического обогревателя расположены элементы для крепления упомянутого обогревателя на стене обогреваемого помещения, выполненные в виде мостиков, сочленяемых с кронштейнами, закрепленными на стене.At the same time, on the back wall of the electric heater there are elements for fastening the mentioned heater on the wall of the heated room, made in the form of bridges, articulated with brackets fixed on the wall.
При этом полочки упомянутого П-образного профиля имеют различную ширину.The shelves of said U-shaped profile have different widths.
При этом нагреватель содержит первую, вторую, третью и четвертую соединительные медные гильзы под опрессовку, первый, второй и третий силовые гибкие выводы, при этом нижние концы первого и второго нагревательных элементов подключены к первому концу третьего силового гибкого вывода с помощью четвертой соединительной медной гильзы под опрессовку, верхний конец первого нагревательного элемента подключен к выходу термореле с помощью второй соединительной медной гильзы под опрессовку, при этом вход термореле подключен к первому концу второго силового гибкого вывода с помощью третьей соединительной медной гильзы под опрессовку, а верхний конец второго нагревательного элемента подключен к первому концу первого силового гибкого вывода с помощью первой соединительной медной гильзы под опрессовку. In this case, the heater contains the first, second, third and fourth connecting copper sleeves for crimping, the first, second and third power flexible leads, while the lower ends of the first and second heating elements are connected to the first end of the third power flexible lead using the fourth connecting copper sleeve under crimping, the upper end of the first heating element is connected to the output of the thermal relay using the second connecting copper sleeve for crimping, while the input of the thermal relay is connected to the first end of the second power flexible output using the third connecting copper sleeve for crimping, and the upper end of the second heating element is connected to the first the end of the first power flexible output with the help of the first connecting copper sleeve for crimping.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Фиг. 1. Общий вид электрического обогревателя.Fig. 1. General view of an electric heater.
Фиг. 2. Вид А на фиг. 1.Fig. 2. View A in FIG. one.
Фиг. 3. Вид Б на фиг. 1.Fig. 3. View B in FIG. one.
Фиг. 4 Разрез А-А на фиг. 2.Fig. 4 Section A-A in FIG. 2.
Фиг. 5. Схема электрическая обогревателя.Fig. 5. Scheme of the electric heater.
Фиг. 6. Крепежный элемент. Вид В на фиг. 3.Fig. 6. Fastener. View B in Fig. 3.
Фиг. 7. Разрез Б-Б на фиг. 6. Fig. 7. Section B-B in Fig. 6.
Фиг. 8. Кронштейн.Fig. 8. Bracket.
Фиг. 9. График работы электрического обогревателя.Fig. 9. Electric heater operation schedule.
Перечень позиций.List of positions.
1. Электрический обогреватель.1. Electric heater.
2. Теплоизлучающий элемент.2. Heat emitting element.
3. Нагреватель.3. Heater.
4. Первый нагревательный элемент.4. The first heating element.
5. Второй нагревательный элемент.5. Second heating element.
6. Термореле. 6. Thermal relay.
7.1. Первая соединительная медная гильза под опрессовку.7.1. The first connecting copper sleeve for crimping.
7.2. Вторая соединительная медная гильза под опрессовку.7.2. The second connecting copper sleeve for crimping.
7.3. Третья соединительная медная гильза под опрессовку.7.3. The third connecting copper sleeve for crimping.
7.4. Четвертая соединительная медная гильза под опрессовку.7.4. The fourth connecting copper sleeve for crimping.
8.1. Первая гильза соединительная изолированная в ПВХ корпусе.8.1. The first sleeve is insulated in a PVC casing.
8.2. Вторая гильза соединительная изолированная в ПВХ корпусе.8.2. The second sleeve is insulated in a PVC casing.
9. Прямолинейные участки проводников первого 4 и второго 5 нагревательных элементов.9. Straight sections of the conductors of the first 4 and second 5 heating elements.
10. Слой термостойкого клея.10. A layer of heat-resistant glue.
11. Покрытие из натриевого стекла.11. Soda glass coating.
12. Профиль защитный.12. Protective profile.
13. Задняя стенка.13. Back wall.
14. Верхние конвенционные отверстия.14. Top conventional holes.
15. Нижние конвенционные отверстия.15. Bottom conventional holes.
16. Конвенционный поток воздуха внутри обогревателя 1.16. Conventional air flow inside the
17. Конвенционный поток воздуха перед обогревателем 1.17. Conventional air flow in front of the
18. Первая жила кабеля 28.18. The first core of the
19. Вторая жила кабеля 28.19.
20. Инфракрасное излучение от передней поверхности теплоизлучающего элемента 2.20. Infrared radiation from the front surface of the heat-radiating
21. График значений температуры теплоизлучающего элемента 2 для заявляемого обогревателя 1.21. Graph of the temperature values of the heat-radiating
21.1. Участок графика значений температуры теплоизлучающего элемента 2 после выключения термореле 6.21.1. Plot of the graph of temperature values of the heat-radiating
21.2. Участок графика значений температуры теплоизлучающего элемента 2 после включения термореле 6.21.2. Plot of the graph of the temperature values of the heat-radiating
21.3. Участок графика значений температуры теплоизлучающего элемента 2 при постоянно включенном термореле 6.21.3. Plot of the graph of the temperature values of the heat-radiating
21.4. Участок графика значений температуры теплоизлучающего элемента 2 при постоянно выключенном термореле 6 после его выключения. 21.4. Plot of the graph of the temperature values of the heat-radiating
22. График значений температуры теплоизлучающего элемента для прототипа.22. Graph of the temperature values of the heat-radiating element for the prototype.
23. Крепежный элемент.23. Fastener.
24. Крепежный кронштейн.24. Mounting bracket.
25. Крючок на крепежном кронштейне 24.25. Hook on mounting
26. Стена.26. Wall.
27. Конвекционный поток воздуха между обогревателем 1 и стеной 26.27. Convection airflow between
28. Силовой кабель.28. Power cable.
29. Третья жила силового кабеля 28.29. The third core of the
30.1. Первый силовой гибкий вывод.30.1. The first power flexible output.
30.2. Второй силовой гибкий вывод.30.2. The second power flexible output.
30.3. Третий силовой гибкий вывод.30.3. The third power flexible output.
31. Инфракрасное излучение от проводников первого 4 и второго 5 нагревательных элементов.31. Infrared radiation from the conductors of the first 4 and second 5 heating elements.
Осуществление полезной модели.Implementation of the utility model.
На фиг. 1 изображен примерный вариант осуществления заявляемого электрического обогревателя 1 (в дальнейшем может упоминаться как обогреватель). Электрический обогреватель 1 состоит из теплоизлучающего элемента 2 (фиг. 2), с помощью которого идет обмен тепловой энергией обогревателя 1 с окружающим пространством. В качестве теплоизлучающего элемента 2 может быть использована, например, кварцевая или керамическая плита толщиной от 9 до 11 мм. Такая плита имеет высокую теплопроводность, большую теплоемкость и коэффициент излучения близкий к 1 (https://r-i.moscow/articles/koeffitsiyenty-izlucheniya. Опубликовано 09.01.2018 г.), что позволяет повысить теплоотдачу заявляемого обогревателя 1. Кроме этого, такая плита имеет большую механическую устойчивость при повторении большого количества циклов нагрев/охлаждение, что снижает вероятность её разрушения во время эксплуатации, приводящего к снижению теплоотдачи обогревателя.In FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the inventive electric heater 1 (hereinafter may be referred to as a heater). The
По периметру теплоизлучающий элемент 2 закрыт защитным П-образным профилем 12 (фиг. 1, 2, 3, 4), выполненным из металла, например, из алюминия. Использование профиля 12 позволяет защитить периметр электрического обогревателя 1 от механических повреждений, в частности, защитить теплоизлучающий элемент 2 от сколов, которые ухудшали бы теплоотдачу обогревателя.Along the perimeter, the heat-radiating
Защитный профиль 12 с одной стороны механически соединен с теплоизлучающим элементом 2 (фиг. 4) посредством термостойкого клея (на схеме не показан), а с другой стороны указанный профиль соединен с задней стенкой 13, например, посредством заклепок или термостойкого клея (на схеме не показаны).The
При этом полки упомянутого профиля могут иметь различную ширину, например, полка с лицевой стороны обогревателя 1 может быть выполнена более узкой для снижения экранирования профилем теплового потока от теплоизлучающего элемента 2 в окружающее пространство, а полка на задней стороне обогревателя 1, более широкая, предназначена для обеспечения жесткости крепления к ней задней стенки 13.In this case, the shelves of the mentioned profile can have different widths, for example, the shelf on the front side of the
Задняя стенка 13 выполнена в виде металлической пластины, при этом вдоль ее верхней стороны выполнены выступающие элементы с верхними конвекционными отверстиями 14, а вдоль ее нижней стороны выполнены выступающие элементы с нижними конвекционными отверстиями 15. При этом верхний ряд отверстий 14 направлен вверх, а нижний ряд отверстий 15 направлен вниз. Пример выполнения верхних 14 и нижних 15 отверстий показан на фиг. 4. Такое выполнение и расположение конвекционных отверстий 14 и 15 позволяет обеспечить устойчивый конвекционный поток 16 воздуха внутри обогревателя 1 благодаря естественной конвекции и, соответственно, увеличить теплоотдачу обогревателя. The
На задней стенке 13 расположены крепежные элементы 23, предназначенные для крепления обогревателя на стене 26 помещения. Указанные крепежные элементы 23 могут быть выполнены, например, в виде мостиков (фиг. 6 и 7), изготовленных прессованием, с помощью которых обогреватель 1 крепится на кронштейнах 24, установленных на стене 26 (фиг. 8), обеспечивающих крепление указанного обогревателя 1 с отступом L от стены 26. Такое крепление обогревателя 1 позволяет вместо простого нагрева им стены помещения, на которой закреплен обогреватель 1, организовать между нагревателем 1 и стеной 26 конвекционные потоки 27, увеличивающие теплоотдачу тыльной стороны нагревателя 1, что в свою очередь повышает теплоотдачу обогревателя 1 в целом.On the
Первый 4 и второй 5 нагревательные элементы расположены в одном формируемом ими тепловом поле. Это достигается тем, что их нихромовые проволоки расположены рядом друг с другом на всем своем протяжении (фиг. 5). При этом указанные проволоки закреплены «змейкой» по всей площади тыльной стороны теплоизлучающего элемента 2, причем указанная «змейка» содержит прямолинейные участки 9, уложенные горизонтально с переменной длиной шага укладки равной ∆hi (фиг. 5). Здесь i номер шага, причем 1 ≤ i ≤ (n-1), где n это количество прямолинейных участков 9 в нагревателе 3, зависящее от длины проволок первого 4 и второго 5 нагревательных элементов, которая в свою очередь зависит как от физических размеров обогревателя 1, так и от его электрической мощности P. Шаг с номером 1 длиной ∆h1 находится в нижней части теплоизлучающего элемента 2, а шаг с номером (n-1) длиной ∆h(n-1) находится в верхней его части. При этом всегда ∆hi < ∆h(i+1), т. е. длина шага ∆h1 минимальна, а в направлении вверх, с увеличением i, длина шага ∆hi между прямолинейными участками 9 выполнена с увеличением для каждого последующего шага i, достигая максимума при i = (n-1), равного ∆h(n-1), в верхней части нагревателя 3 (фиг. 5). Благодаря такой конструкции первого 4 и второго 5 нагревательных элементов устраняется неравномерность нагрева теплоизлучающего элемента 2 по высоте, что повышает его теплоотдачу и устраняет вероятность его разрушения из-за разности температур в верхней и нижней его частях. The first 4 and second 5 heating elements are located in the same thermal field formed by them. This is achieved by the fact that their nichrome wires are located next to each other throughout their entire length (Fig. 5). At the same time, these wires are fixed with a "snake" over the entire area of the back side of the heat-radiating
Для осуществления подачи в обогреватель 1 электрической энергии из промышленной сети переменного тока 220 В и его заземления использован силовой кабель 28. Напряжение 220 В поступает в обогреватель 1 по первой 18 и второй 19 жилам силового кабеля 28. Заземление обогревателя 1 осуществляется с помощью третьей 29 жилы силового кабеля 28, подключенной, например, посредством вытяжной заклепки 3,2х6 мм, к задней стенке 13 (фиг. 5).To supply
Тепловая энергия, излучаемая теплоизлучающим элементом 2, генерируется обогревателем 1 посредством преобразования электрической энергии в тепловую в нагревателе 3, который расположен на тыльной поверхности теплоизлучающего элемента 2 (фиг. 4). В примере осуществления, приведенном на фиг. 4, нагреватель 3 состоит из первого 4 и второго 5 нагревательных элементов, термореле 6, первой 7.1, второй 7.2, третьей 7.3 и четвертой 7.4 соединительных медных гильз под опрессовку, первого 30.1, второго 30.2 и третьего 30.3 силовых гибких выводов. (фиг. 5). Здесь первый 4 и второй 5 нагревательные элементы предназначены для преобразования электрической энергии в тепловую, термореле 6 предназначено для коммутации электроэнергии, поступающей на второй 5 нагревательный элемент, первая 7.1, вторая 7.2, третья 7.3 и четвертая 7.4 соединительные медные гильзы под опрессовку предназначены для надежного электрического соединения первого 4 и второго 5 нагревательных элементов и термореле 6 с первым 30.1, вторым 30.2 и третьим 30.3 силовыми гибкими выводами, предназначенными для обеспечения электрического соединения нагревателя 3 с электрической схемой обогревателя 1 для подачи на нагреватель 3 электрической энергии. Причем нижние концы первого 4 и второго 5 нагревательных элементов подключены к первому концу третьего 30.3 силового гибкого вывода с помощью четвертой 7.4 соединительной медной гильзы под опрессовку, верхний конец первого 4 нагревательного элемента подключен к выходу термореле 6 с помощью второй 7.2 соединительной медной гильзы под опрессовку, при этом вход термореле 6 подключен к первому концу второго 30.2 силового гибкого вывода с помощью третьей 7.3 соединительной медной гильзы под опрессовку, а верхний конец второго 5 нагревательного элемента подключен к первому концу первого 30.1 силового гибкого вывода с помощью первой 7.1 соединительной медной гильзы под опрессовку. Первый 4 и второй 5 нагревательные элементы нагревателя 3 жестко закреплены к тыльной поверхности теплоизлучающего элемента 2 с помощью слоя 10 термостойкого клея. Все элементы нагревателя 3, кроме вторых концов первого 30.1, второго 30.2 и третьего 30.3 силовых гибких выводов, расположены под защитным покрытием 11, благодаря чему обеспечивается их жесткое крепление к тыльной поверхности теплоизлучающего элемента 2 с помощью этого защитного покрытия 11. При этом, не закрытые защитным покрытием 11 вторые концы первого 30.1, второго 30.2 и третьего 30.3 силовых гибких выводов, обеспечивают подключение нагревателя 3 к электрической схеме обогревателя 1.The thermal energy emitted by the heat-radiating
Первый 4 и второй 5 нагревательные элементы нагревателя 3 предназначенные для преобразования электрической энергии в тепловую и выполнены из нихромовой проволоки (ГОСТ 12766.1-90 Проволока из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением), например, из сплава Х20Н80, обладающего высоким электрическим сопротивлением, не подвержен воздействию высоких температур и не изменяет своих физико-химических характеристик в агрессивных средах. The first 4 and second 5 heating elements of the
В качестве термореле 6, предназначенного для подключения и отключения первого 4 нагревательного элемента от сети переменного тока с целью поддержания в заданном диапазоне температуры теплоизлучающего элемента 3, может быть использовано, например термореле типа KSD9700 (https://dim565.ru/ksd9700/. Опубликовано 04.04.2017). As a thermal relay 6, designed to connect and disconnect the first 4 heating element from the AC mains in order to maintain the temperature of the heat-radiating
В качестве первой 7.1, второй 7.2, третьей 7.3 и четвертой 7.4 соединительных медных гильз под опрессовку, предназначенных для электрического соединения элементов нагревателя 3 в соответствии с электрической схемой (фиг. 5), могут быть применены, например, гильзы типа ГМЛ-1.5 (ГОСТ 23469.3-79 Гильзы кабельные соединительные медные, закрепляемые опрессовкой) с использованием высокотемпературной электропроводящей смазки, например, ЭПС-98.As the first 7.1, the second 7.2, the third 7.3 and the fourth 7.4 connecting copper sleeves for crimping, intended for electrical connection of the elements of the
Первый 30.1, второй 30.2 и третий 30.3 силовые гибкие выводы, предназначенные для подключения электрической схемы нагревателя 3 к сети переменного тока, могут быть выполнены, например из отрезков провода монтажного гибкого типа МГТФ 0.75 (ТУ-16-505.185-71) (https://www.chipdip.ru/product/mgtf-0.75-kv.mm. Опубликовано 25.01.2017 г).The first 30.1, the second 30.2 and the third 30.3 power flexible outputs designed to connect the electrical circuit of the
Слой 10 термостойкого клея предназначен жесткого крепления проволок первого 4 и второго 5 нагревательных элементов по всей своей длине, за исключением концов, к тыльной поверхности теплоизлучающего элемента 2. При этом толщина слоя от 4 до 7 мм. The
Защитное покрытие 11 предназначено для защиты от влаги и укрепления поверхности слоя 10 клеевого раствора, а также для механической фиксации, электрической изоляции всех элементов нагревателя 3. При этом защитное покрытие 11 выполнено из материала, который не препятствует тепловому потоку от теплоизлучающего элемента 2 и нагревателя 3, направленному во внутреннее пространство обогревателя 1, а также имеющего высокую адгезию к материалу теплоизлучающего элемента 2 и высокую теплопроводность (фиг. 4). В качестве защитного покрытия 11 может быть использовано, например натриевое стекло, преимущественно матовое, или мастика.The
РаботаWork
В основе работы электрического обогревателя 1 лежит принцип преобразования электрической энергии в тепловую в нагревателе 3 методом нагрев сопротивлением. The operation of the
При подключении электрического обогревателя 1 к промышленной сети переменного тока 220 В с помощью кабеля 28 по нихромовым проволокам первого 4 и второго 5 нагревательных элементов нагревателя 3 начинает протекать ток. При этом указанные нихромовые проволоки разогреваются и, благодаря наличию теплового контакта нагревателя 3 с теплоизлучающим элементом 2, тепло от нагревателя 3 будет нагревать теплоизлучающий элемент 2, и его температура начнет повышаться. Тепловая мощность от обогревателя 1 начнет поступать в окружающее пространство. С ростом температуры теплоизлучающего элемента 2 будет расти тепловая мощность, поступающая от обогревателя 1 в окружающее пространство.When an
Электрическая мощность первого нагревательного элемента 4 равна P1, а второго нагревательного элемента, равна P2, поэтому, максимальная электрическая мощность Pmax заявляемого электрического обогревателя 1 равна Pmax = P1 + P2. Первый 4 и второй 5 нагревательные элементы расположены в одном формируемом ими тепловом поле. Благодаря расположению первого 4 и второго 5 нагревательных элементов (фиг. 5) устраняется неравномерность нагрева теплоизлучающего элемента 2 по высоте, что повышает его теплоотдачу и устраняет вероятность его разрушения из-за разности температур в верхней и нижней его частях.The electric power of the
При этом один из нагревательных элементов, например, первый нагревательный элемент 4, постоянно подключен к сети переменного тока 220 В, от которой питается обогреватель 1, а второй 5 нагревательный элемент подключен к указанной сети через нормально-замкнутое термореле 6 (фиг. 5), например, типа KSD9700(T1°C), отключающее нагревательный элемент 5 от сети при достижении температурой значения T1°C (которая указывается в скобках обозначения типа реле), в точке расположения термореле 6, и подключающее нагревательный элемент 5 к сети при достижении температурой значения T2, в точке расположения термореле 6. Здесь: T1, - температура выключения термореле 6, а T2, - температура включения термореле 6. Причем T1 > T2. T1, выбирается производителем обогревателя 1 в зависимости от его электрической мощности из ряда значений: 80°C, 85°C, 90°C и 95°C. Причем, для этого ряда значений разность температур выключения и включения всегда равна 25°C, т.е. T1 - T2 = 25°C. Повышению теплоотдачи способствует то, что первый нагревательный элемент 4, постоянно подключен к сети переменного тока 220 В, даже когда второй 5 нагревательный элемент отключен посредством термореле 6. In this case, one of the heating elements, for example, the
Проводники первого 30.1, второго 30.2 и третьего 30.3 силовых гибких выводов и проводники входа и выхода термореле 6 выполнены из медного провода. Подключение нихромовых проволок первого 4 и второго 5 нагревательных элементов к медным проводникам в соответствии с электрической схемой нагревателя 3 (фиг. 5) выполнено с помощью соединительных медных гильз 7.1, 7.2, и 7.4 под опрессовку потому, что в этом случае, участки нихромовых проволок внутри соединительных гильз, после их опрессовки, на всем своем протяжении, замкнуты участками медных проводников электрической схемы нагревателя 3 (участки внутри гильз 7.1, 7.2, 7.3 и 7.4 условно показаны на фиг. 5 пунтирными линиями внутри этих гильз) и проводящим слоем меди самих соединительных гильз, что уменьшает переходное контактное сопротивление соединений нихромовых концов проволок первого 4 и второго 5 нагревательных элементов с медными проводниками электрической схемы, и что предотвращает локальный разогрев участков нихромовых концов проволок внутри гильз, проходящим через такие соединения током. Благодаря уменьшенному переходному контактному сопротивлению таких соединений исключается их локальный разогрев и перегрев, что повышает теплоотдачу обогревателя 1 за счет снижения потерь электрической энергии в указанных соединениях, т.к. такие потери снижают (уменьшают) количество электрической энергии, поступающей в нагреватель 3 из сети 220 В через первый 30.1, второй 30.2 и третий 30.3 силовые гибкие выводы. При этом первый 30.1 и второй 30.2 силовые гибкие выводы нагревателя 3 подключены ко второй 19 жиле силового кабеля 28 с помощью первой гильзы 8.1 соединительной изолированной в ПВХ корпусе (ТУ 3424-001-59861269-2004), а третий 30.3 силовой гибкий вывод нагревателя 3 подключен к первой 19 жиле силового кабеля 28 с помощью второй 8.2 гильзы соединительной изолированной в ПВХ корпусе.The conductors of the first 30.1, the second 30.2 and the third 30.3 power flexible outputs and the input and output conductors of the thermal relay 6 are made of copper wire. The connection of nichrome wires of the first 4 and second 5 heating elements to copper conductors in accordance with the electrical circuit of the heater 3 (Fig. 5) is made using connecting copper sleeves 7.1, 7.2, and 7.4 for crimping because in this case, sections of nichrome wires inside connecting sleeves, after their crimping, along their entire length, are closed by sections of copper conductors of the electric circuit of the heater 3 (sections inside the sleeves 7.1, 7.2, 7.3 and 7.4 are conditionally shown in Fig. 5 by dotted lines inside these sleeves) and the conductive layer of copper of the connecting sleeves themselves , which reduces the contact resistance of the connections of the nichrome ends of the wires of the first 4 and second 5 heating elements with copper conductors of the electrical circuit, and which prevents local heating of the sections of the nichrome ends of the wires inside the sleeves by current passing through such connections. Due to the reduced transient contact resistance of such connections, their local heating and overheating is excluded, which increases the heat transfer of the
Временные диаграммы 21 работы электрического обогревателя 1, и 22 работы прототипа показаны на фиг. 8, где:Timing diagrams 21 of the operation of the
по горизонтальной оси отображено время t (сек); the horizontal axis shows the time t (sec);
на вертикальной оси графика отображена температура T (°C) теплоизлучающего элемента 2;the vertical axis of the graph shows the temperature T (°C) of the
Т1 – темпераура, при которой размыкаются контакты термореле 6;T 1 - temperature at which the contacts of thermal relay 6 open;
Т2 – температура, при которой замыкаются контакты термореле 6 после их размыкания при Т1;T 2 is the temperature at which the contacts of thermal relay 6 close after they open at T 1 ;
Т3 – температура теплоизлучающего элемента прототипа, при которой тепловая мощность, излучаемая прототипом в окружающее пространство, равна электрической мощности PПР, потребляемой прототипом от электрической сети, условно равна средней температуре теплоизлучающего элемента 2 заявляемого устройства;T 3 - the temperature of the heat-radiating element of the prototype, at which the thermal power radiated by the prototype into the surrounding space is equal to the electric power P PR consumed by the prototype from the electrical network, conditionally equal to the average temperature of the heat-radiating
Т4 – температура теплоизлучающего элемента 2, при которой мощность теплового излучения обогревателя 1 равна Pmax = P1 + P2; (Т4 – гипотетическая температура теплоизлучающего элемента 2, которая могла бы быть достигнута им при постоянно включенном термореле 6, см. участок 21.3 графика 21 на фиг. 6);T 4 is the temperature of the heat-radiating
Т5 – температура теплоизлучающего элемента 2, при которой мощность теплового излучения обогревателя 1 равна P2 (Т5 – гипотетическая температура теплоизлучающего элемента 2, которая могла бы быть достигнута им при постоянно выключенном термореле 6 после его выключения при достижении Т1, см. участок 21.4 графика 21 на фиг. 6);T 5 is the temperature of the heat-radiating
Tов – температура окружающего воздуха.T ov - ambient air temperature.
Термореле 6 расположено на тыльной стороне теплоизлучающего элемента 2 в точке, находящейся в непосредственной близости от проводников первого 4 и второго 5 нагревательных элементов. За счет высокой теплопроводности теплоизлучающего элемента 2 и благодаря тому, что прямолинейные участки 9 проводников первого 4 и второго 5 нагревательных элементов уложены горизонтально и с переменной длиной шага укладки равной ∆hi (фиг. 5), изменяющейся от нижней части теплоизлучающего элемента 2 до его верхней части, температура в указанной выше точке с незначительными отклонениями будет равна температуре в любой точке передней поверхности теплоизлучающего элемента 2. Поэтому температуру в точке, где расположено термореле 6, будем называть температурой теплоизлучающего элемента 2. В исходном состоянии температура теплоизлучающего элемента 2 равна температуре окружающего воздуха Tов. На диаграмме (фиг. 9) показаны два графика: 21 – график значений температуры теплоизлучающего элемента 2 для заявляемого обогревателя 1; 22 – график значений температуры теплоизлучающего элемента для прототипа. Thermal relay 6 is located on the back side of the heat-radiating
При подключении в момент времени t 0 электрического обогревателя 1 к промышленной сети переменного тока 220 В с помощью кабеля 28, по нихромовым проволокам первого 4, т.к. контакты термореле 6 замкнуты, и второго 5 нагревательных элементов начинает протекать ток. При этом проволоки первого 4 и второго 5 нагревательных элементов будут разогреваться и благодаря наличию теплового контакта указанных проводников с теплоизлучающим элементом 2 тепло от этих проводников будет нагревать теплоизлучающий элемент 2 (график 21, фиг. 6). When connected at time t 0
Указанные нагревательные элементы 4 и 5 могут иметь как одинаковую, так и разную мощность P1 и P2, соответственно, а мощность Pmax, потребляемая электрическим обогревателем 1, будет равна Pmax = P1 + P2. Причем мощность Pmax подобрана таким образом, чтобы температура Т4, была бы выше Т1, т.е. T4 > T1.These
При достижении теплоизлучающим элементом 2 температуры выключения термореле 6, равной T1, в момент времени t 1 , контакты этого термореле 6 разомкнутся и первый нагревательный элемент 4 будет отключен от сети. При применении термореле типа KSD9700-85°C температура T1 равна 85°C. Однако, в зависимости от электрической мощности нагревателя возможно применение таких реле с температурой T1 равной: 80°C, 90°C или 95°C. При этом разность между температурой T1 выключения термореле 6 и температурой T2 его включения всегда равна 25°C, т.е.: T2 = T1 - 25°C. When the heat-radiating
При отключении от сети 220 В первого нагревательного элемента 4 мощность, потребляемая от сети электрическим обогревателем 1, снизится до величины P2. При этом, за счет теплообмена с окружающей средой, температура Tов которой ниже T1, температура теплоизлучающего элемента 2 начнет снижаться (участок 21.1 охлаждения на диаграмме фиг. 9). Причем мощность P2 подобрана таким образом, чтобы температура Т5 была бы ниже Т2, т.е. T2 > T5. When the
Гистерезис термореле 6 равен 25°C, таким образом, при достижении теплоизлучающим элементом 2 температуры T2 = 85-25°C= 55°C (при применении термореле типа KSD9700-85°C), в момент времени t 2 , контакты термореле 6 замкнутся, первый нагревательный элемент 4 будет снова подключен от сети 220 В, что приведет к его разогреву, а, следовательно, и к разогреву теплоизлучающего элемента 2 (участок 21.2 нагрева на диаграмме фиг. 9). После достижения им температуры T1 в момент времени t 3 , первый нагревательный элемент 4 будет отключен от сети термореле 6 (участок 21.1 охлаждения на диаграмме фиг. 9). Далее процесс подключения/отключения от сети первого нагревательного элемента 4 с помощью термореле 6 будет повторяться с периодом τ, равным τ = t 3 - t 1 . При этом период τ будет расти с увеличением температуры окружающего воздуха в связи с его прогревом обогревателем 1, т.к. длительность участков 21.1 охлаждения на диаграмме будут увеличиваться, из-за того, что охлаждение теплоизлучающего элемента 2 более теплым окружающим воздухом будет происходить медленней. Период τ будет так же изменяться с изменением напряжения в сети 220 В из-за ее нестабильности. Таким образом, средняя температура T3 теплоизлучающего элемента 2 у заявляемого устройства поддерживается постоянной как при изменении температуры окружающего воздуха, так и при изменении в допустимых пределах напряжения сети 220 В, к которой подключено заявляемое устройство. The hysteresis of the thermal relay 6 is 25°C, so when the
Стабильное значение средней температуры является одной из эксплуатационных характеристик, улучшенных по сравнению с прототипом, в котором не обеспечивается такая стабильность, т.к. температура теплоизлучающего элемента прототипа зависит как от напряжения питания в сети 220 В, так и от температуры окружающего воздуха. Из графиков на фиг. 9 видно также, что другая эксплуатационная характеристика – время достижения средней температуры после включения (время разогрева), у заявляемого устройства (t 4 - t 0 ) меньше, чем у прототипа (t 5 - t 0 .), т.к. PПР для прототипа меньше Pmax, что так же улучшает эксплуатационные свойства заявляемого обогревателя.The stable value of the average temperature is one of the performance improvements compared to the prototype, which does not provide such stability, because. the temperature of the heat-radiating element of the prototype depends both on the supply voltage in the 220 V network and on the ambient temperature. From the graphs in Fig. 9 also shows that another operational characteristic - the time to reach the average temperature after switching on (heating time), the claimed device ( t 4 - t 0 ) is less than that of the prototype ( t 5 - t 0 .), because P PR for the prototype is less than P max , which also improves the performance properties of the inventive heater.
Нагрев окружающего воздуха нагревателем 1 осуществляется за счет:The ambient air is heated by the
1. прохождения через этот воздух инфракрасного излучения 20 и 31 (фиг. 4), излучаемого нагретой передней поверхностью теплоизлучающего элемента 2, и первым 4 и вторым 5 нагревательными элементами, с последующим многократным отражением и поглощением этих излучений окружающими предметами в помещении. Поэтому для улучшения теплоотдачи через излучение надо увеличить коэффициент излучения поверхности теплоизлучающего элемента 2 и его прозрачность для инфракрасного излучения, для этого предпочтительно, чтобы она была выполнена матовой.1. passing through this air
Инфракрасным излучением 20 и 31 во внешнюю среду передается 15-20 процентов всей тепловой энергии нагревателя 1;
2. физического контакта этой поверхности с окружающим воздухом;2. physical contact of this surface with the surrounding air;
3. физического контакта поверхности покрытия 11 из натриевого стекла с воздухом внутри нагревателя 1;3. physical contact of the surface of the
4. физического контакта внешней поверхности задней стенки 13 с окружающим воздухом.4. physical contact of the outer surface of the
Во втором и третьем случаях происходит прямая передача тепловой энергии от теплоизлучающего элемента 2 воздуху, что приводит к его нагреву. Т.к. нагретый воздух легче ненагретого, то после нагрева возле поверхности теплоизлучающего элемента 2 или возле поверхности покрытия 11 из натриевого стекла он поднимается вверх, выталкиваясь холодным. Это приводит к возникновению естественных конвекционных потоков 16 и 17. Причем конвекционный поток 17 расположен спереди нагревателя 1, а конвекционный поток 16 расположен внутри нагревателя 1 (фиг. 4). Спереди нагревателя, снизу поступает холодный воздух, он соприкасается с теплоизлучающим элементом 2, нагревается и поднимается вверх вдоль его поверхности, прогреваясь все больше. Постепенно, при движении воздуха вверх, разница между температурой воздуха и температурой теплоизлучающего элемента 2 уменьшается, и отбор тепла воздухом от теплоизлучающего элемента 2 падает, что при одинаковом значении шага ∆hi между прямолинейными участками 9 нагревателя 3 по всей его высоте приводило бы к тому, что температура теплоизлучающего элемента 2 в нижней его части была бы значительно меньше, чем температура в верхней его части, что уменьшало бы теплоотдачу обогревателя 1. Для увеличения теплоотдачи прямолинейные участки 9 нагревателя 3 внизу расположены чаще, с постепенным увеличением шага вверху (фиг. 5). Причем изменения шага подобраны таким образом, чтобы температура теплоизлучающего элемента 2 не зависела от высоты точки измерения на его поверхности. Этим достигнута максимальная теплоотдача обогревателя 1 в конвекционный поток 17, с помощью которого во внешнюю среду передается 70-75 процентов всей тепловой энергии электрического обогревателя 1.In the second and third cases, there is a direct transfer of thermal energy from the heat-radiating
Конструкция электрического обогревателя 1 позволяет создать внутри него естественные конвекционные потоки 16 воздуха нагретого тыльной стороной излучателя 3 и покрытия 11, при этом воздух входит во внутрь электрического обогревателя 1 через отверстия 15 в нижней части стенки 13, а выходит через отверстия 14 в верхней части стенки 13. The design of the
В четвертом случае происходит прямая передача тепловой энергии от внешней поверхности задней стенки 13 воздуху, находящемуся между обогревателем 1 и стеной 26 помещения, на которой он закреплен, что приводит к нагреву указанного воздуха и к возникновению между нагревателем 1 и стеной 26 конвекционных потоков 27 (фиг. 4), увеличивающих теплоотдачу тыльной стороны нагревателя 1, что в свою очередь повышает теплоотдачу обогревателя 1 в целом.In the fourth case, there is a direct transfer of thermal energy from the outer surface of the
При этом нормально-замкнутое термореле 6 обеспечивает отключение одного из нагревательных элементов, например, 4, при достижении теплоизлучателем 2 первой заданной температуры T1 и включение указанного нагревательного элемента при снижении температуры теплоизлучателя до второй заданной T2, а второй нагревательный элемент, например, 5, при этом остаётся всегда включённым, благодаря чему инфракрасное излучение 31 не прерывается, что повышает теплоотдачу обогревателя 1.In this case, the normally-closed thermal relay 6 ensures that one of the heating elements, for example, 4, is turned off when the
Все указанные признаки позволяют достичь заявленный технический результат - увеличение тепловой отдачи электрического обогревателя. All these features make it possible to achieve the claimed technical result - an increase in the heat output of an electric heater.
Из вышесказанного видно, что задача повышения теплоотдачи заявляемым электрическим обогревателем 1 решается.From the foregoing, it can be seen that the problem of increasing heat transfer by the inventive
Промышленная применимостьIndustrial Applicability
Заявляемое устройство может быть изготовлено промышленным способом из известных материалов с использованием известных технологий и технических средств, что обусловливает его соответствие критерию патентоспособности «промышленная применимость».The claimed device can be manufactured industrially from known materials using known technologies and technical means, which determines its compliance with the "industrial applicability" patentability criterion.
Источники информации.Sources of information.
1. Патент на полезную модель № 173514. Электронагреватель. Заявка: 2016126932 МПК H05B 3/10. Опубликовано 30.08.2017.1. Patent for utility model No. 173514. Electric heater. Application: 2016126932
2. Патент на полезную модель № 201123. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОБОГРЕВАТЕЛЬ. Заявка: 2019129557. МПКH05B 3/10. Патентообладатель(и): Черняев Станислав Юрьевич. Опубликовано: 27.11.2020.2. Patent for utility model No. 201123. ELECTRIC HEATER. Application: 2019129557.
3. Патент на полезную модель №194690 Электрообогреватель. Заявка № 2019122387, МПК H05B 3/10. Опубликовано 19.12.2019.3. Patent for utility model No. 194690 Electric heater. Application No. 2019122387,
4. Заявка на полезную модель №2022113910 Электрический (МПК H05B 3/10; заявитель Черняев С.Ю., дата подачи 24.05.2022) - наиболее близкий аналог.4. Application for utility model No. 2022113910 Electric (
Claims (8)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU215260U1 true RU215260U1 (en) | 2022-12-06 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU24762U1 (en) * | 2002-02-22 | 2002-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛКИД" | ELECTRIC HEATER-CONVECTOR "ECOTERM" |
RU29937U1 (en) * | 2002-10-28 | 2003-06-10 | Ооо "Элкид" | Electric heater |
WO2004031657A1 (en) * | 2002-10-07 | 2004-04-15 | Galletti Spa | Combined equipment for heat-exchange |
RU201123U1 (en) * | 2019-09-19 | 2020-11-27 | Станислав Юрьевич Черняев | ELECTRIC HEATER |
RU206588U1 (en) * | 2021-06-21 | 2021-09-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | QUARTZ MONOLITHIC ELECTRIC HEATER |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU24762U1 (en) * | 2002-02-22 | 2002-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛКИД" | ELECTRIC HEATER-CONVECTOR "ECOTERM" |
WO2004031657A1 (en) * | 2002-10-07 | 2004-04-15 | Galletti Spa | Combined equipment for heat-exchange |
RU29937U1 (en) * | 2002-10-28 | 2003-06-10 | Ооо "Элкид" | Electric heater |
RU201123U1 (en) * | 2019-09-19 | 2020-11-27 | Станислав Юрьевич Черняев | ELECTRIC HEATER |
RU206588U1 (en) * | 2021-06-21 | 2021-09-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | QUARTZ MONOLITHIC ELECTRIC HEATER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9500374B2 (en) | Wire mesh thermal radiative element and use in a radiative oven | |
EP0427433B1 (en) | Radiant electric heaters | |
CN102067721B (en) | Manufacturing method of heat-generating plate material, heat-generating plate material manufactured by the manufacturing method, plate-like structure, and heat-generating system | |
US10542587B2 (en) | Heating elements of large sizes and of metallic tubular designs | |
US5994673A (en) | Variable volume oven | |
CN108803728A (en) | A kind of spacecraft self-regulation temp controlling heater | |
RU215260U1 (en) | ELECTRIC HEATER | |
CN201463009U (en) | Far infrared ray heating disk with temperature controller | |
CN216048064U (en) | Electric heating device, equipment and air conditioner | |
RU216424U1 (en) | ELECTRIC HEATER | |
CN205208656U (en) | Electricity pottery heating furnace | |
CN206481464U (en) | One kind is based on two sections of control type metal PTC electric heaters of post cabinet air-conditioner | |
CN203198236U (en) | Multi-region infrared heating element | |
CN202598624U (en) | Stove cooking ware based on semiconductor thermo-electric effect | |
CN211526491U (en) | Electric stove plate with compact structure | |
RU201123U1 (en) | ELECTRIC HEATER | |
RU143280U1 (en) | ELECTRIC HEATING DEVICE FOR HEATING YURT | |
CN204090174U (en) | A kind of Electric radiant Heating Film | |
CN209151397U (en) | Energy-efficient extruder heating device | |
CN214746019U (en) | Electric heating radiator | |
RU2692086C2 (en) | Heater | |
RU184422U9 (en) | Electric burner | |
CN214381431U (en) | Halogen tube control circuit and steam generator | |
CN212368813U (en) | Temperature controller structure and rice cooker | |
CN211909196U (en) | Uniform temperature heat transfer electric heating plate |