RU2248504C1

RU2248504C1 - Electric heater

Info

Publication number: RU2248504C1
Application number: RU2003117003/03A
Authority: RU
Inventors: Юрий Викторович Антипенко (UA); Юрий Викторович Антипенко
Original assignee: Юрий Викторович Антипенко
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2005-03-20
Also published as: RU2003117003A

Abstract

FIELD: electric heating systems.

SUBSTANCE: electric heater comprises casing made of a plate, plastic heating member glued to the plate, commutation leads, thermostatic switch, and fastening members. The back side of the heating member is provided with a protecting panel. The plate is made of marble. The protecting panel is made of gypsum-fiber. The commutation leads and thermostatic switch are arranged in the space between the two parts of the heating member at the center of the electric heater. The fastening members are arranged in the space between the gypsum-fiber panel and heating member.

EFFECT: enhanced efficiency.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области создания электрических обогревателей непроволочного типа, предназначенных для обогрева помещений любого типа и назначения, включая жилые, сельскохозяйственные помещения, дачных домиков, автоприцепов, а также для промышленных и иных целей.The invention relates to the field of creating electric heaters of non-wire type, intended for heating rooms of any type and purpose, including residential, agricultural premises, country houses, caravans, as well as for industrial and other purposes.

Известен отопительный электроприбор, имеющий плоский корпус с держателями для крепления к стене помещения, установленную внутри его перфорированную панель, закрепленный на ее тыльной стороне нагреватель с токоподводящим покрытием, коммутационными шинами и токоподводами, где нагреватель выполнен в виде закрепленных с обеспечением теплового контакта с тыльной стороны панели пластин из диэлектрического материала с нанесенным на другие их стороны токоподводящим покрытием и коммутационными шинами, пластины выступают на 3 мм за зоны контакта, а каждая пластина снабжена замковым приспособлением в виде попарно стянутых скобообразными пружинами, профилированных планок из диэлектрического материала, одна из которых установлена в отверстиях панели с ее фронтальной стороны и выполнена с углублением под пружину, закрепленную в выемках панели, при этом токоподводы выполнены в виде размещенных между профилированными планками со стороны коммутационных шин плоских вставок, а внутренняя поверхность корпуса выполнена со светоотражающим покрытием (см. патент СССР №1471956, МКИ F24 С 7/00, публ. 7.04.89, бюл. №13 “Отопительный электроприбор”).A heating electric device is known having a flat case with holders for attaching to a room wall, a perforated panel mounted inside, a heater with a current-supply coating fixed on its rear side, switching buses and current leads, where the heater is made in the form of a panel secured with thermal contact from the rear side plates made of dielectric material with a current-conducting coating and switching buses applied to their other sides, plates protrude 3 mm beyond the contact zones act, and each plate is equipped with a locking device in the form of pairwise tightened staple springs, profiled strips of dielectric material, one of which is installed in the panel openings from its front side and is made with a recess under the spring, fixed in the recesses of the panel, while the current leads are made in the form flat inserts placed between the profiled strips on the side of the busbars, and the inner surface of the housing is made with a reflective coating (see USSR patent No. 1471956, MKI F24 C 7/00, publ. April 7, 89, bull. No. 13 “Heating appliance”).

Известный отопительный электроприбор очень сложный в изготовлении, имеет много сложно изготавливаемых деталей, дорогостоящий, громоздкий, для изготовления его элементов требуется значительное количество цветных металлов, в том числе и серебро.The well-known heating electrical appliance is very difficult to manufacture, has many difficult to manufacture parts, expensive, bulky, for the manufacture of its elements requires a significant amount of non-ferrous metals, including silver.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности с предлагаемым решением, принятым за прототип, является электрообогреватель, имеющий мраморную плиту, выполненную в виде корпуса, нагревательный элемент непроволочного типа, выполненный в виде печатной платы из листа фольгированного стеклотекстолита. Нагревательный элемент закреплен на мраморной плите клейкой лавсановой пленкой, имеющей клейкие слои с двух сторон. Пленка одной стороной наклеена на токопроводящую поверхность медной дорожки нагревательного элемента, другой стороной приклеена к поверхности мраморной плиты, одновременно выполняя роль изолирующей прокладки. Коммутация выведена на одну из длинных сторон электрообогревателя. В качестве крепления применены мебельные болты с выступающими головками на лицевую поверхность мраморной плиты. Мраморная плита подвержена полировке с двух сторон и тщательно высушена перед наклеиванием лавсановой пленки (см. проспект SUN STONE, Marmorheizung немецкой фирмы “Herstellung-und Vertriebs-GmbH” и дополнение.)The closest technical solution to the technical nature of the proposed solution adopted for the prototype is an electric heater having a marble slab made in the form of a body, a non-wire type heating element made in the form of a printed circuit board from a sheet of foil-coated fiberglass. The heating element is fixed on a marble slab with adhesive dacron film having adhesive layers on both sides. The film is glued on one side to the conductive surface of the copper track of the heating element, the other side is glued to the surface of the marble slab, at the same time acting as an insulating strip. Switching is displayed on one of the long sides of the electric heater. Furniture bolts with protruding heads on the front surface of the marble slab were used as fasteners. The marble slab is polished on both sides and thoroughly dried before gluing the polyester film (see SUN STONE brochure, Marmorheizung of the German company "Herstellung-und Vertriebs-GmbH" and supplement.)

Известный электрообогреватель имеет тонкопластиковый нагревательный элемент, который с тыльной стороны ничем не защищен от ожогов и поражения электрическим током при случайном прикосновении. Применение сквозных стальных болтов с выходящими головками на лицевую сторону мраморной плиты подвергают риску ожога при случайном прикосновении к ним. Случайно накрытая или заслоненная передняя поверхность электрообогревателя может привести устройство к перегреву и возгоранию, так как отсутствует предохранительный термический выключатель. Соединение нагревательного элемента с мраморной плитой посредством двусторонней клейкой лавсановой пленки требует тщательной полировки мрамора с двух сторон и тщательной сушки, в противном случае некачественное соединение ведет к образованию локальных воздушных зазоров, перегреву нагревательного элемента и выходу последнего из строя. Двусторонняя полировка мрамора и сушка приводит к удорожанию технологии производства электрообогревателей.Known electric heater has a thin-plastic heating element, which on the back side is not protected from burns and electric shocks if accidentally touched. The use of through steel bolts with outgoing heads on the front of the marble slab is at risk of burns if accidentally touched. An accidentally covered or obscured front surface of the electric heater can cause the device to overheat and catch fire, as there is no safety thermal switch. The connection of the heating element with a marble slab by means of a double-sided adhesive Mylar film requires careful polishing of the marble on both sides and thorough drying, otherwise a poor connection leads to the formation of local air gaps, overheating of the heating element and the failure of the latter. Double-sided polishing of marble and drying leads to an increase in the cost of technology for the production of electric heaters.

В основу изобретения поставлена задача создания электрообогревателя, передающего его тепловую энергию в помещение, где он установлен, инфракрасным излучением, обладающего высокой эффективностью с использованием пластикового нагревательного элемента, соединенного с мраморной плитой термостойким связующим силиконовым слоем, а с тыльной стороны на электронагревателе установлена защитная гипсоволоконная панель, в просветах ее и нагревательного элемента, в теле мраморной плиты размещены крепежные элементы электрообогревателя, не имеющие сквозного выхода на лицевую сторону своими частями, что обеспечивает минимальное потребление электроэнергии, простое изготовление, а также обеспечивается повышенная теплоотдача, теплостойкость, пожаробезопасность и безопасность прибора с точки зрения случайного прикосновения к его частям.The basis of the invention is the task of creating an electric heater that transfers its thermal energy to the room where it is installed, by infrared radiation, which is highly efficient using a plastic heating element connected to a marble plate with a heat-resistant silicone bonding layer, and a protective gypsum fiber panel is installed on the back of the heater , in the gaps of it and the heating element, in the body of the marble slab are the fastening elements of the electric heater, I do not have they have a through exit to the front side in their parts, which ensures minimal energy consumption, simple manufacturing, and also provides increased heat transfer, heat resistance, fire safety and safety of the device from the point of view of accidental contact with its parts.

Решение поставленной задачи достигается тем, что электрообогреватель, имеющий мраморную плиту в качестве корпуса с закрепленным на ней пластиковым непроволочным нагревательным элементом, коммутация которого выведена в распределительную коробку, и крепежные элементы, согласно изобретению, нагревательный элемент соединен с мраморной плитой термостойким силиконовым слоем, а с тыльной стороны на него установлена защитная гипсоволоконная панель, в просветах ее и нагревательного элемента размещены крепежные элементы электрообогревателя, не имеющие сквозного выхода своих частей на лицевую сторону мраморной плиты, при этом выводы коммутации и термовыключатель размещены в поперечном просвете между двумя частями резистивного слоя нагревательного элемента по центру электрообогревателя и установлены в распределительной коробке.The solution to this problem is achieved by the fact that the electric heater having a marble slab as a body with a plastic non-wire heating element fixed on it, the switching of which is displayed in the junction box, and fasteners, according to the invention, the heating element is connected to the marble plate with a heat-resistant silicone layer, and with on the back side, a protective gypsum fiber panel is installed on it, fasteners of the electric heater are placed in the gaps of it and the heating element I, who do not have a through exit of their parts to the front of the marble slab, while the switching leads and the thermal switch are placed in the transverse clearance between the two parts of the resistive layer of the heating element in the center of the electric heater and are installed in the junction box.

Крепежные элементы электрообогревателя в местах установки закреплены эпоксидным составом.The fasteners of the electric heater at the installation site are fixed with an epoxy compound.

Предлагаемое решение по сравнению с прототипом более экономично благодаря сокращению потребления электроэнергии за счет установки утеплительной защитной гипсоволоконной панели на тыльной стороне электрообогревателя.The proposed solution, compared with the prototype, is more economical due to the reduction of electricity consumption due to the installation of a protective protective gypsum fiber panel on the back of the electric heater.

В предлагаемом техническом решении отличительные признаки не являются характеристикой целых частей целого объекта, которые сами могут быть целыми и самостоятельными объектами со своими функциями, поэтому в отрыве от других частей (признаков) они не классифицируются, а совокупность признаков, изложенных в отличительной части формулы, не была обнаружена в известных технических решениях, поэтому предлагаемое решение соответствует требованию “изобретательского уровня”.In the proposed technical solution, the distinguishing features are not a characteristic of the whole parts of the whole object, which themselves can be whole and independent objects with their own functions, therefore, in isolation from other parts (features) they are not classified, and the totality of the features set forth in the distinctive part of the formula is not was found in well-known technical solutions, therefore, the proposed solution meets the requirement of "inventive step".

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности электрообогревателя за счет сокращения потребления электроэнергии благодаря установке защитной гипсоволоконной панели на тыльной стороне электрообогревателя, снижение себестоимости технологии производства за счет исключения тщательной полировки обеих сторон мраморной плиты и ее сушки, как в варианте с прототипом, а также повышение теплоотдачи, теплостойкости, пожаробезопасности и безопасности прибора в целом, с точки зрения случайного прикосновения к элементам электрообогревателя.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the electric heater by reducing energy consumption due to the installation of a protective gypsum fiber panel on the back of the electric heater, reducing the cost of production technology by eliminating careful polishing of both sides of the marble slab and its drying, as in the prototype version, as well as increasing heat transfer , heat resistance, fire and safety of the device as a whole, in terms of accidental touch niya to the elements of the electric heater.

Выполнение соединения мраморной плиты с нагревательным элементом термостойким силиконовым слоем обеспечивает более высокую термостойкость и длительную надежность соединения нагревательного элемента с мраморной плитой, что исключает появление воздушных зазоров между мраморной плитой и нагревательным элементом, влекущих локальное прогарание нагревательного элемента и выход его из строя.The connection of the marble slab with the heating element with a heat-resistant silicone layer provides higher heat resistance and long-term reliability of the connection of the heating element with the marble slab, which eliminates the appearance of air gaps between the marble slab and the heating element, which entail local burning of the heating element and its failure.

Применение защитной гипсоволоконной панели с тыльной стороны электрообогревателя обеспечивает защиту от случайного контакта с нагревательным элементом и его токоведущими частями, отражает тепловой поток, исходящий с его тыльной стороны, направляя тепловой поток обратно в тело мраморной плиты, лицевая сторона которой превращает этот тепловой поток в инфракрасное излучение, передавая, таким образом, тепловую энергию электрообогревателя в помещение, в котором он установлен.The use of a protective gypsum fiber panel on the back of the electric heater provides protection against accidental contact with the heating element and its current-carrying parts, reflects the heat flux coming from its back, directing the heat flux back to the body of the marble slab, the front side of which turns this heat flux into infrared radiation , thus transmitting the thermal energy of the electric heater to the room in which it is installed.

В просветах нагревательного элемента и гипсоволоконной панели размещены крепежные элементы, не имеющие сквозного выхода их частей на лицевую сторону мраморной плиты и закрепленные в теле мраморной плиты эпоксидным составом. Мраморная плита, являясь диэлектриком, ограничивает доступ к токоведущим элементам электрообогревателя с лицевой стороны, а крепежные элементы прочно вклеены в тело мраморной плиты, что обеспечивает их изоляцию, устойчивое и прочное положение крепления электрообогревателя на стене либо на потолке помещения.Fasteners are placed in the gaps of the heating element and the gypsum fiber panel, which do not have a through exit of their parts to the front of the marble slab and are fixed in the body of the marble slab with an epoxy composition. The marble slab, being a dielectric, restricts access to the current-carrying elements of the electric heater from the front side, and the fasteners are firmly glued to the body of the marble plate, which ensures their insulation, a stable and strong position of the electric heater on the wall or ceiling of the room.

Выводы коммутации и термический выключатель размещены в поперечном просвете двух частей резистивного слоя нагревательного элемента и установлены по центру обогревателя в распределительной коробке, то есть в зоне максимальной концентрации тепла, что обеспечивает быстрое срабатывание термовыключателя и отключение электрообогревателя в случае перегрева и более равномерное распределение тепла по всей поверхности мраморной плиты при ее работе.The switching conclusions and the thermal switch are located in the transverse lumen of the two parts of the resistive layer of the heating element and are installed in the center of the heater in the junction box, that is, in the zone of maximum heat concentration, which ensures a quick response of the thermal switch and shutdown of the heater in case of overheating and a more uniform distribution of heat throughout the surface of the marble slab during its operation.

Вся совокупность существенных признаков формулы обеспечила создание эффективного электрообогревателя, имеющего повышенную теплоотдачу, теплостойкость, пожаробезопасность и безопасность с точки зрения случайного прикосновения к элементам электрообогревателя, благодаря использованию защитных соединительных элементов, а также надежных термостойких материалов в его конструкции.The whole set of essential features of the formula ensured the creation of an effective electric heater having increased heat transfer, heat resistance, fire safety and safety from the point of view of accidentally touching the elements of the electric heater, thanks to the use of protective connecting elements, as well as reliable heat-resistant materials in its design.

Устройство предложенного электрообогревателя представлено на чертежах, где:The device of the proposed electric heater is presented in the drawings, where:

на фиг.1 - приведен общий вид устройства;figure 1 - shows a General view of the device;

на фиг.2 - вид сверху.figure 2 is a top view.

В заявленном устройстве электрообогреватель состоит из мраморной плиты 1, служащей корпусом обогревателя, на которой с тыльной стороны закреплен силиконовым слоем 2 пластиковый непроволочный нагревательный элемент 3 с поперечным просветом в резистивном слое 4. Нагревательный элемент 3 с тыльной стороны накрыт закрепленной гипсоволоконной защитной панелью 5, покрытой с двух сторон упрочняющим термостойким составом клейких силикатов. В тело мраморной плиты 1 в просветах 6 гипсоволоконной панели 5 и нагревательного элемента 3 вклеены четыре стальные оцинкованные шпильки 7 с метрической резьбой М8, не имеющие сквозного выхода их на лицевую сторону мраморной плиты 1, закрепленные эпоксидным составом 8. Выводы коммутации 9 и термовыключатель 10 размещены в поперечном просвете резистивного слоя 4 по центру электрообогревателя и установлены в распределительной коробке 11.In the claimed device, the electric heater consists of a marble slab 1, which serves as the heater body, on which a plastic non-wire heating element 3 with a transverse clearance in the resistive layer 4 is fixed on the back of the silicone layer 4. The heating element 3 is covered from the back with a fixed gypsum-fiber protective panel 5, coated on both sides with a hardening heat-resistant composition of adhesive silicates. Four galvanized steel studs 7 with a metric thread M8 are glued into the body of the marble slab 1 in the gaps 6 of the gypsum fiber panel 5 and the heating element 3, which do not have a through exit to the front of the marble slab 1, fastened with epoxy 8. The switching terminals 9 and the thermal switch 10 are placed in the transverse lumen of the resistive layer 4 in the center of the electric heater and installed in the junction box 11.

Электрообогреватель функционирует следующим образом.The electric heater operates as follows.

При подаче напряжения на концы выводов коммутации 9, через предохранительный термовыключатель 10, в резистивном слое нагревательного элемента 3 образуется тепловая энергия. Через контакт с мраморной плитой 1 посредством силиконового слоя 2 тепло нагревает мраморную плиту 1 до рабочей температуры. В свою очередь, нагретая плита 1 преобразует тепловую энергию в инфракрасный тепловой поток, обогревающий помещение, в котором установлен электрообогреватель. Частичный отход тепловой энергии и потерю ее с тыльной стороны электрообогревателя предохраняет гипсоволоконная панель 5. Она отражает эту энергию, направляя обратно ее в тело электрообогревателя, увеличивая его эффективность в целом до 15% по сравнению с прототипом. При возможном случайном накрытии или загораживании лицевой излучающей поверхности электрообогревателя, исключающем отход инфракрасного потока в помещение, способствующем перегреву электрообогревателя и возможному возгоранию, происходит увеличение температуры в зоне, где расположен термовыключатель 10, то есть в центре обогревателя, который своевременно отключит электрообогреватель от электрической сети. Температура срабатывания термического выключателя 10 равна 95°С.When voltage is applied to the ends of the terminals of the switching 9, through the safety thermal switch 10, thermal energy is generated in the resistive layer of the heating element 3. Through contact with the marble slab 1 through the silicone layer 2, heat heats the marble slab 1 to operating temperature. In turn, the heated stove 1 converts thermal energy into infrared heat flow, heating the room in which the electric heater is installed. A partial waste of thermal energy and its loss from the back of the electric heater is protected by the gypsum fiber panel 5. It reflects this energy by directing it back into the body of the electric heater, increasing its overall efficiency up to 15% compared to the prototype. With the possible accidental covering or obstruction of the front radiating surface of the electric heater, which prevents the infrared stream from going into the room, which contributes to overheating of the electric heater and possible fire, an increase in temperature occurs in the zone where the thermal switch 10 is located, that is, in the center of the heater, which timely disconnects the electric heater from the electric network. The response temperature of the thermal switch 10 is equal to 95 ° C.

Claims

1. An electric heater comprising a plate as a housing, a plastic non-wire heating element fixed to it with a heat-resistant layer, the back panel of which has a protective panel, switching leads placed in the transverse lumen between two parts of the resistive layer of the heating element, characterized in that it contains a thermal switch and fasteners, the specified plate is made of marble, the protective panel is made of gypsum fiber, a silicone layer is used as a heat-resistant layer , the switching conclusions and the thermal switch are placed in the transverse clearance between the two parts of the heating element in the center of the electric heater and installed in the junction box, and fasteners that do not have a through exit of their parts to the front of the marble slab are placed in the gaps of the gypsum fiber plate and the heating element of the electric heater.

2. The electric heater according to claim 1, characterized in that the fasteners of the electric heater in the places of installation are fixed with an epoxy composition.