RU218015U1

RU218015U1 - ELECTRIC HEATING DEVICE

Info

Publication number: RU218015U1
Application number: RU2023106541U
Authority: RU
Inventors: Артур Юрьевич Орлов; Дмитрий Николаевич Денисов; Дмитрий Евгеньевич Дубровин
Original assignee: Артур Юрьевич Орлов; Дмитрий Николаевич Денисов; Дмитрий Евгеньевич Дубровин
Filing date: 2023-03-20
Publication date: 2023-05-02

Abstract

Полезная модель относится к оборудованию воздушного отопления железнодорожного транспорта. Электронагревательное устройство содержит корпус с воздушным каналом, в котором установлены вентилятор для создания воздушного потока и трубчатый нагревательный элемент для нагрева воздушного потока. Нагревательный элемент выполнен в форме спирали и размещен вдоль воздушного канала. При этом нагревательный элемент размещен в воздушном канале под углом к потоку воздуха. Технический результат - повышение эффективности работы нагревательного устройства. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.The utility model relates to air heating equipment for railway transport. The electric heating device contains a housing with an air channel, in which a fan is installed to create an air flow and a tubular heating element to heat the air flow. The heating element is made in the form of a spiral and is placed along the air channel. In this case, the heating element is placed in the air channel at an angle to the air flow. The technical result is an increase in the efficiency of the heating device. 6 w.p. f-ly, 3 ill.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельField of technology to which the utility model belongs

Полезная модель относится к электронагревательному устройству, предназначенному для отдачи нагретого теплового потока, в частности для обогрева воздуха внутри закрытых объемов, например, в технических и специальных помещениях пассажирских вагонах поездов или вагонов моторвагонного подвижного состава.The utility model relates to an electric heating device designed to release a heated heat flow, in particular, to heat the air inside closed volumes, for example, in technical and special rooms of passenger cars of trains or cars of multi-unit rolling stock.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известно устройство для обогрева воздуха кабины водителя электротранспорта, содержащее корпус, внутри которого образован воздушный канал, в котором установлены вентилятор для создания воздушного потока и нагревательный элемент для нагрева воздушного потока (Патент №RU 73455, МПК F24H 3/04, опубл. 20.05.2008).A device for heating the air of the driver's cabin of an electric vehicle is known from the prior art, comprising a housing inside which an air channel is formed, in which a fan is installed to create an air flow and a heating element to heat the air flow (Patent No. RU 73455, IPC F24H 3/04, publ. May 20, 2008).

Недостатком известного нагревательного устройства является сложность конструкции и низкая эксплуатационная надежность.The disadvantage of the known heating device is the complexity of the design and low operational reliability.

Наиболее близким по технической сущности является электронагревательное устройство, содержащее корпус с воздушным каналом. Внутри корпуса размещены вентилятор, нагревательный элемент и элементы защиты от перегрева, включающие температурные датчики (Патент №RU 176364, МПК В60Н 1/22, опубл. 17.01.2018).The closest in technical essence is an electric heating device containing a housing with an air channel. Inside the housing there is a fan, a heating element and overheating protection elements, including temperature sensors (Patent No. RU 176364, IPC V60N 1/22, published on January 17, 2018).

Недостатком известного нагревательного устройства является отсутствие возможности использования всей площади нагревательных элементов (каждый следующий виток нагревателя закрыт от воздушного потока предыдущим витком), как следствие снижается эффективность теплоотдачи нагревательного устройства. Еще один из недостатков данного нагревательного устройства, это необходимость установки непосредственно в отапливаемое помещение, что влечет снижение полезной площади технических помещений.A disadvantage of the known heating device is the inability to use the entire area of the heating elements (each next coil of the heater is closed from the air flow by the previous coil), as a result, the heat transfer efficiency of the heating device decreases. Another disadvantage of this heating device is the need to install it directly in a heated room, which leads to a decrease in the usable area of technical rooms.

Раскрытие сущности полезной моделиDisclosure of the essence of the utility model

Электронагревательное устройство является устройством обогрева и поддержания необходимой температуры воздуха в специальных и технических помещениях для пассажирских железнодорожных вагонов и моторвагонного подвижного состава, которые, как правило, имеют ограниченную полезную площадь.An electric heating device is a device for heating and maintaining the required air temperature in special and technical rooms for passenger railway cars and multiple unit rolling stock, which, as a rule, have a limited usable area.

Основная задача, которая решалась при создании полезной модели - создание электронагревательного устройства с хорошими эксплуатационными характеристиками, а именно получение максимальной тепловой мощности при минимальных габаритах, а также возможности установки устройства за пределы внутреннего полезного пространства помещения.The main task that was solved when creating the utility model was the creation of an electric heating device with good performance characteristics, namely, obtaining the maximum heat output with minimum dimensions, as well as the possibility of installing the device outside the internal usable space of the room.

Технический результат - повышение эффективности работы нагревательного устройства за счет повышения теплоотдачи, увеличения площади обдува нагревательного элемента, экономного потребления электроэнергии.EFFECT: increased efficiency of the heating device due to increased heat transfer, increased airflow area of the heating element, economical power consumption.

Указанный технический результат достигается тем, что вдоль воздушного канала корпуса размещен трубчатый нагревательный элемент, предназначенный для нагрева воздушного потока, причем, согласно полезной модели, нагревательный элемент выполнен в форме спирали и размещен под углом к потоку воздуха.The specified technical result is achieved by the fact that a tubular heating element is placed along the air channel of the housing, designed to heat the air flow, and, according to the utility model, the heating element is made in the form of a spiral and placed at an angle to the air flow.

При этом, согласно полезной модели, корпус выполнен коробчатой формы с крышкой и на нем может быть зафиксировано покрытие с уменьшенным коэффициентом теплопередачи. Предпочтительно использование в качестве покрытия корпуса материала НОЛ-1А с фольгой.At the same time, according to the utility model, the housing is made of a box-shaped form with a lid, and a coating with a reduced heat transfer coefficient can be fixed on it. It is preferable to use NOL-1A material with foil as a coating for the body.

При этом, согласно полезной модели, крышка выполнена с возможностью быстрого демонтажа.At the same time, according to the utility model, the cover is made with the possibility of quick dismantling.

При этом, согласно полезной модели, при демонтаже крышки обеспечивается доступ ко всем расположенным внутри нагревателя комплектующим.At the same time, according to the utility model, when dismantling the cover, access to all components located inside the heater is provided.

При этом, согласно полезной модели, в устройстве предусмотрены реверсивные температурные датчики безопасности, обеспечивающие контроль температуры корпуса и контроль температуры воздуха.At the same time, according to the utility model, the device is provided with reversible safety temperature sensors that provide control of the body temperature and control of the air temperature.

При этом, согласно полезной модели, в корпусе на входе и выходе воздушного канала предусмотрены отводы, выполненные с возможностью монтажа в воздуховоды оборудования вагона для обеспечения циркуляции нагреваемого воздуха помещения.At the same time, according to the utility model, in the housing at the inlet and outlet of the air channel, there are outlets made with the possibility of installation in the air ducts of the car equipment to ensure the circulation of the heated room air.

Благодаря размещению нагревательного элемента под углом к потоку воздуха обдувается максимальная площадь нагревательного элемента. Кроме того, обеспечивается снижение габаритных размеров за счет установки нагревательного элемента под углом к потоку воздуха. Уменьшение габаритных размеров позволяет компактно установить устройство за облицовку помещения вагона. Тем самым увеличивается КПД, определяемый соотношением габаритов и тепловой мощности.Due to the placement of the heating element at an angle to the air flow, the maximum area of the heating element is blown. In addition, reduction in overall dimensions is ensured by installing the heating element at an angle to the air flow. The reduction in overall dimensions allows the device to be compactly installed behind the lining of the car room. This increases the efficiency, determined by the ratio of dimensions and thermal power.

Кроме того, для защиты устройства от перегрева, а также экономного расхода электроэнергии, применены реверсивные датчики контроля температуры корпуса и датчик температуры нагретого потока воздуха, позволяющие регулировать температуру нагрева.In addition, to protect the device from overheating, as well as economical power consumption, reversible body temperature control sensors and a temperature sensor of the heated air flow are used, which allow you to adjust the heating temperature.

Поддержание заданной температуры является одной из важнейших характеристик нагревательного устройства. При снижении температуры воздуха, автоматически происходит включение нагревательного устройства в требуемом помещении.Maintaining the set temperature is one of the most important characteristics of the heating device. When the air temperature drops, the heating device in the required room automatically turns on.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Полезная модель поясняется графическими материалами конкретного примера ее осуществления, где на:The utility model is illustrated by graphic materials of a specific example of its implementation, where:

фиг. 1 - электронагревательное устройство с демонтированной крышкой;fig. 1 - electric heater with dismantled cover;

фиг. 2 - общий вид электронагревательного устройства;fig. 2 - general view of the electric heating device;

фиг. 3 - вид сбоку в сечении (площадь нагрева, образованная витками спирали).fig. 3 is a side view in section (the heating area formed by the turns of the spiral).

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Электронагревательное устройство для отдачи нагретого теплового потока содержит корпус 1 коробчатой формы, выполненный с крышкой 2 для удобства обслуживания, закрепленной известным способом (фиг. 1, 2). Во внутреннем пространстве корпуса 1 образован воздушный канал 3 для свободного прохода воздуха. При демонтаже крышки 2 обеспечивается доступ по всем комплектующим расположенным внутри устройства и тем самым ремонт (замена комплектующих) выполняется без демонтажа самого электронагревателя.The electric heating device for discharging the heated heat flux contains a box-shaped body 1, made with a cover 2 for ease of maintenance, fixed in a known manner (Fig. 1, 2). In the interior of the housing 1, an air channel 3 is formed for the free passage of air. When dismantling cover 2, access is provided to all components located inside the device, and thus repair (replacement of components) is performed without dismantling the electric heater itself.

Корпус 1 выполнен из металла. Для снижения теплопотерь при нагреве предпочтительно использовать для корпуса 1 покрытие с уменьшенным коэффициентом теплопередачи, которое не только улучшает эффективность нагрева воздуха, но и обеспечивает шумопоглощение при работе вентилятора.Case 1 is made of metal. To reduce heat loss during heating, it is preferable to use a coating with a reduced heat transfer coefficient for the housing 1, which not only improves the efficiency of air heating, but also provides sound absorption during fan operation.

Внутри корпуса 1 вдоль воздушного канала 3 установлен трубчатый нагревательный элемент 4, выполненный в форме спирали (фиг. 1, 2). Трубка нагревательного элемента 4 выполнена из стали.Inside the housing 1 along the air channel 3 there is a tubular heating element 4, made in the form of a spiral (Fig. 1, 2). The tube of the heating element 4 is made of steel.

Нагревательный элемент 4 установлен под углом к потоку воздуха таким образом, чтобы витки спирали обдувались потоком воздуха с использованием для нагрева наибольшей общей площади активной поверхности нагревательного элемента 4.The heating element 4 is installed at an angle to the air flow in such a way that the coil turns are blown by the air flow using the largest total area of the active surface of the heating element 4 for heating.

На корпусе 1 на входе и выходе воздушного канала 3 предусмотрены отводы 5 для подключения воздуховодов. На корпусе 1 также выполнены заземление 6 и элементы для крепления к оборудованию вагона 7.On the body 1 at the inlet and outlet of the air channel 3, outlets 5 are provided for connecting air ducts. Grounding 6 and elements for fastening to car equipment 7 are also made on body 1.

Для обеспечения безопасности и снижения энергопотребления устройство содержит элементы температурной защиты, выполненные в виде реверсивных температурных датчиков 8 и 9, установленных на корпусе 1 и внутри воздушного канала 3, регистрирующих температуру корпуса и воздуха в воздушном канале 3 соответственно, и передающих сигнал на отключение нагревательного элемента 4.To ensure safety and reduce power consumption, the device contains elements of temperature protection, made in the form of reversible temperature sensors 8 and 9, installed on the body 1 and inside the air channel 3, registering the temperature of the case and air in the air channel 3, respectively, and transmitting a signal to turn off the heating element 4.

В воздушном канале 3 корпуса 1 установлен вентилятор 10, задающий направление течения воздушного потока вдоль воздушного канала 3.A fan 10 is installed in the air channel 3 of the housing 1, which sets the direction of the air flow along the air channel 3.

Электронагревательное устройство устанавливается в техническое помещение за облицовку, где предусмотрены два отверстия - для забора и подачи нагретого воздуха. Отверстия для забора и подачи воздуха соединяются с фланцами корпуса 1 устройства. Включение электронагревательного устройства осуществляется в зависимости от температуры воздуха в помещениях вагонах с пульта управления на основании температурных датчиков. При включении электронагревательного устройства происходит нагрев воздуха в помещении за счет циркуляции воздуха через воздушный канал 3 устройства.The electric heating device is installed in the technical room behind the cladding, where two openings are provided - for the intake and supply of heated air. Openings for air intake and supply are connected to the flanges of the body 1 of the device. The electric heating device is switched on depending on the air temperature in the carriages from the control panel on the basis of temperature sensors. When the electric heating device is turned on, the air in the room is heated due to air circulation through the air channel 3 of the device.

При включении электронагревательное устройство работает следующим образом. При подаче питания на нагревательный элемент 4 одновременно происходит включение вентилятора 10, обеспечивающего циркуляцию воздуха вдоль воздушного канала 3 корпуса 1. Воздух, омывая поверхность разогретых трубок нагревательного элемента 4, быстро нагревается до заданной температуры и подается в помещения пассажирского вагона или вагона электропоезда.When turned on, the electric heater operates as follows. When power is applied to the heating element 4, the fan 10 is simultaneously turned on, which circulates air along the air channel 3 of the housing 1. The air, washing the surface of the heated tubes of the heating element 4, quickly heats up to a predetermined temperature and is supplied to the premises of a passenger car or an electric train car.

При превышении температуры датчики 8 и 9 разрывают цепь питания нагревательного элемента 4, при снижении температуры на корпусе 1 или воздуха в воздушном канале 3 соответствующий температурный датчик 8 или 9 замыкает цепь питания нагревательного элемента 4, тем самым возобновляется нагрев.When the temperature is exceeded, the sensors 8 and 9 break the power supply circuit of the heating element 4, when the temperature on the body 1 or the air in the air duct 3 drops, the corresponding temperature sensor 8 or 9 closes the power supply circuit of the heating element 4, thereby heating resumes.

Предлагаемое электронагревательное устройство может быть использовано на железнодорожном транспорте, в частности на вновь разрабатываемых и на модифицируемых вагонах.The proposed electric heating device can be used in railway transport, in particular on newly developed and modified cars.

Claims

1. An electric heating device containing a housing with an air channel, in which a fan is installed to create an air flow and a tubular heating element to heat the air flow, and the heating element is made in the form of a spiral and is placed along the air channel, characterized in that the heating element is placed in the air channel at an angle to the air flow.

2. An electric heating device according to claim 1, characterized in that it contains reversible temperature sensors installed on the body and inside the air channel.

3. An electric heating device according to claim 1, characterized in that the body is box-shaped and closed with a lid.

4. An electric heating device according to claim 1, characterized in that the cover is made with the possibility of quick dismantling.

5. An electric heating device according to claim 1, characterized in that when the cover is dismantled, access to all components located inside is provided.

6. Electric heating device according to claim. 1, characterized in that the body is made with a coating with a reduced heat transfer coefficient.

7. Electric heating device according to claim 1, characterized in that in the housing at the inlet and outlet of the air channel there are outlets for connecting air ducts.