RU2243455C2

RU2243455C2 - Heating unit

Info

Publication number: RU2243455C2
Application number: RU2002123638/06A
Authority: RU
Inventors: К.И. Боков (RU); К.И. Боков; Л.И. Волобуева (RU); Л.И. Волобуева; А.Т. Примаков (RU); А.Т. Примаков
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-12-27

Abstract

FIELD: domestic electric devices.

SUBSTANCE: heating unit includes heating member and built-up supporting carcass made of refractory insulation plates. Said plates are joined one with another in mutually normal directions through slits provided along said plates. Plates form carcass having cross section in the form of lattice with ribs along perimeter. Heating unit also includes heating member multiply bent and arranged inside carcass along grooves formed by ribs. Invention allows to make heating unit combining properties and advantages of bent heater with heat irradiating surface exceeding that of round wire of the same cross section area.

EFFECT: improved technological effectiveness of making supporting member, possibility for achieving maximum power at the same size.

2 dwg

Description

Изобретение относится к электробытовой технике и может быть применено для широкого круга работ с использованием потока разогретого воздуха, например, в фенах, тепловых пистолетах.The invention relates to household appliances and can be applied to a wide range of works using a stream of heated air, for example, in hair dryers, heat guns.

Из уровня техники известен электронагреватель текучей среды, в котором для получения большей теплоизлучающей поверхности использован жаростойкий электроизоляционный опорный корпус с пазами и закрепленный в них электронагревательный элемент в виде многократно изогнутой металлической ленты с продольными гофрами, которые выполнены по всей длине металлической ленты, а крепление ленты в пазах осуществляется ее упругой деформацией. При этом в случае выполнения паза прямоугольной формы на опорном корпусе со стороны пазов установлена дополнительная планка, а опорный корпус выполнен в виде находящихся в зацеплении двух зубчатых реек и указанные пазы образованы боковыми поверхностями зубьев [1].A fluid electric heater is known in the art, in which a heat-resistant electrical insulating support housing with grooves and an electric heating element fixed therein are used in the form of a repeatedly curved metal tape with longitudinal corrugations that are made along the entire length of the metal tape and the tape is fastened to obtain a larger heat-emitting surface. grooves is carried out by its elastic deformation. Moreover, in the case of a rectangular groove, an additional bar is installed on the support housing from the grooves, and the support housing is made in the form of two gear racks engaged and said grooves are formed by the tooth flanks [1].

Несмотря на определенные технические преимущества, выраженные в использовании металлической ленты, все же часть потока в "свету" меньше, чем у нагревателей, активным элементом которых является спираль, свободно размещенная на каркасе. Отсюда следует: часть тепла теряется, то есть происходит снижение теплоотдачи при прочих сравнениях с открытой спиралью (в частности, по площади поперечного сечения одного и того же объема, где находится нагреватель), что влечет за собой увеличение габарита конструкции, в которую он установлен.Despite certain technical advantages expressed in the use of a metal strip, still part of the flux in the “light” is less than that of heaters, the active element of which is a spiral freely placed on the frame. It follows: part of the heat is lost, that is, heat transfer decreases with other comparisons with an open spiral (in particular, by the cross-sectional area of the same volume where the heater is located), which entails an increase in the size of the structure in which it is installed.

Наиболее близким решением к заявляемому является электронагревательный прибор, принятый авторами в качестве прототипа, состоящий из поддерживающего элемента и электроспирали, расположенной на нем по винтовой линии, а также охватывающего нагреватель экрана. Поддерживающий элемент выполнен крестообразной формы в поперечном сечении и имеет на обоих концах диаметрально расположенные выступы для установки экрана. Электроспираль расположена на поддерживающем элементе с увеличением шага винтовой линии в сторону выходного сопла [2].The closest solution to the claimed is an electric heater, adopted by the authors as a prototype, consisting of a supporting element and an electric coil located on it along a helical line, as well as covering the screen heater. The supporting element is made cross-shaped in cross section and has diametrically arranged protrusions at both ends for mounting the screen. The electric coil is located on the supporting element with an increase in the pitch of the helix in the direction of the outlet nozzle [2].

Такое исполнение поддерживающего элемента и расположение на нем электроспирали позволяет обеспечивать рост температуры рабочей воздушной струи. Однако, дальнейшее повышение мощности прибора, в который он устанавливается, ограничено. Увеличение мощности может быть достигнуто только за счет увеличения габарита всей конструкции.This embodiment of the supporting element and the location of the electric helix on it allows for an increase in the temperature of the working air stream. However, a further increase in the power of the device in which it is installed is limited. The increase in power can be achieved only by increasing the overall size of the structure.

Целью предлагаемого технического решения является разработка конструкции нагревательного узла, в котором сочетаются свойства и преимущества ленточного нагревателя, имеющего большую теплоизлучающую поверхность, чем при использовании круглого провода равного поперечного сечения, технологичность выполнения поддерживающего элемента и неограниченность достижения максимальной мощности при одинаковом габарите конструкций.The aim of the proposed technical solution is to develop the design of the heating unit, which combines the properties and advantages of a tape heater having a larger heat-radiating surface than using a round wire of equal cross section, the manufacturability of the supporting element and the unlimited achievement of maximum power with the same design size.

Поставленная цель достигается тем, что нагревательный увел содержит нагревательный элемент и составной опорный каркас, выполненный из жаропрочных изоляционных пластин, сопряженных между собой во взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью прорезей вдоль этих пластин, пластины образуют каркас, в поперечном сечении имеющий вид решетки с ребрами по периметру, а нагревательный элемент, многократно изогнутый, размещен внутри каркаса и вдоль пазов, образованных ребрами.This goal is achieved in that the heating led contains a heating element and a composite support frame made of heat-resistant insulating plates, interconnected in mutually perpendicular planes using slots along these plates, the plates form a frame, in cross section having the form of a lattice with ribs around the perimeter and the heating element, repeatedly curved, is placed inside the frame and along the grooves formed by the ribs.

На фиг.1 приведена конструкция нагревательного узла - общий вид, на фиг. 2 разрез по А-А.In Fig.1 shows the design of the heating unit - General view, in Fig. 2 section along AA.

Нагревательный узел содержит нагревательный элемент 1, составной опорный каркас 2, выполненный из жаропрочных изоляционных пластин 3, 4, сопряженных между собой во взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью прорезей ( не показаны).The heating unit includes a heating element 1, a composite support frame 2, made of heat-resistant insulating plates 3, 4, interconnected in mutually perpendicular planes using slots (not shown).

Каркас 2 имеет вид решетки с ребрами 5. Нагревательный элемент 1, многократно изогнутый, размещен внутри каркаса и вдоль пазов 6.The frame 2 has the form of a lattice with ribs 5. The heating element 1, repeatedly curved, is placed inside the frame and along the grooves 6.

Нагревательный узел собирается следующим образом. Из жаропрочного изоляционного материала штампуются пластины 3,4 с прорезями, расположенными вдоль пластин. Пластины 3 сопрягаются с пластинами 4 во взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью прорезей. Число прорезей в пластине 3 должно быть равно числу пластин 4 и наоборот. Собранные вместе пластины 3 и 4 образуют каркас 2, имеющий вид решетки с ребрами. В отверстия каркаса и вдоль пазов укладывается нагревательный элемент 1, выполненный в виде спирали, пластин и т.д. Последовательность укладки может быть иная. Вначале спираль укладывают внизу по чертежу на первой поперечной пластине, соединяющей вертикальные пластины, затем закрывают ее второй поперечной пластиной, на которую укладывают спираль, потом устанавливают следующую и т. д. до полного заполнения. К выводам нагревательного элемента присоединяют провода для подключения источника питания.The heating unit is assembled as follows. From heat-resistant insulation material, plates 3.4 are stamped with slots located along the plates. The plates 3 mate with the plates 4 in mutually perpendicular planes using slots. The number of slots in the plate 3 should be equal to the number of plates 4 and vice versa. The plates 3 and 4 assembled together form a frame 2 having the form of a lattice with ribs. The heating element 1, made in the form of a spiral, plates, etc., is laid in the holes of the frame and along the grooves. The installation sequence may be different. First, the spiral is laid down in the drawing on the first transverse plate connecting the vertical plates, then it is closed with a second transverse plate on which the spiral is laid, then the next one, etc., is installed until it is completely filled. To the terminals of the heating element are connected wires for connecting a power source.

Таким образом, использование опорного каркаса, выполненного из жаропрочных изоляционных пластин, имеющего в поперечном сечении вид решетки с ребрами по периметру, где в отверстия решетки и по периметру между ребрами уложен нагревательный элемент, образует конструкцию, позволяющую получить выделение большего количества теплоты за счет более полного заполнения объема.Thus, the use of a support frame made of heat-resistant insulating plates, having a cross-section in the form of a lattice with ribs around the perimeter, where a heating element is laid in the holes of the lattice and around the perimeter between the ribs, forms a design that allows for the generation of more heat due to more complete filling volume.

Выполнение нагревательного узла в виде спирали за счет ее размещения в большем заданном объеме позволяет получить большую мощность.The implementation of the heating unit in the form of a spiral due to its placement in a larger specified volume allows you to get more power.

Поставленная задача решена путем размещения нагревательной спирали внутри каркаса, образованного пластинами, в поперечном сечении имеющими вид решетки.The problem is solved by placing a heating coil inside the frame formed by the plates, in cross section having the form of a lattice.

Выполненный таким образом каркас позволяет максимально полезно использовать внутренний объем для размещения нагревательного элемента, исключить его провисание и, как следствие, замыкание отдельных витков спирали, что обеспечивает технологичность и простоту сборки.The frame made in such a way allows to use the internal volume as useful as possible for the placement of the heating element, to exclude its sagging and, as a consequence, the closure of individual spiral turns, which ensures manufacturability and ease of assembly.

Кроме того, этими признаками в совокупности достигается другое немаловажное требование для любых нагревательных узлов: замена спирали позволяет увеличить их мощность для иных целей.In addition, these signs together achieve another important requirement for any heating units: replacing the spiral allows you to increase their power for other purposes.

Источники информации.Sources of information.

1. Патент РФ N 2011314, МПК Н О5 В 3/20. Электронагреватель текучей среды. 1994 г.1. RF patent N 2011314, IPC N O5 B 3/20. Fluid electric heater. 1994

2. Патент РФ N 2041682, МПК A 45 D 20/40. Воздухонагревательный прибор. 1995 г.2. RF patent N 2041682, IPC A 45 D 20/40. Air heater. 1995 year

Claims

A heating unit comprising a heating element and a composite support frame made of heat-resistant insulating plates, interconnected in mutually perpendicular planes using slots along these plates, characterized in that the plates form a frame, in cross section having the form of a lattice with ribs around the perimeter, the heating element, repeatedly curved, is placed inside the frame and along the grooves formed by the ribs.