RU2286032C1 - Electric heater - Google Patents
Electric heater Download PDFInfo
- Publication number
- RU2286032C1 RU2286032C1 RU2005115333/09A RU2005115333A RU2286032C1 RU 2286032 C1 RU2286032 C1 RU 2286032C1 RU 2005115333/09 A RU2005115333/09 A RU 2005115333/09A RU 2005115333 A RU2005115333 A RU 2005115333A RU 2286032 C1 RU2286032 C1 RU 2286032C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric heater
- heater according
- current leads
- resistive elements
- current
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к электронагревателям, которые могут быть выполнены гибкими или жесткими и использованы для обогрева человека, жилых помещений, спортивных сооружений, оборудования, пресс-форм, для обжига керамики, кирпичей, нагрева жидкостей, сыпучих материалов и пр.The invention relates to electrical engineering, namely to electric heaters that can be made flexible or rigid and used to heat a person, living quarters, sports facilities, equipment, molds, for firing ceramics, bricks, heating liquids, bulk materials, etc.
Известен гибкий электронагреватель, патент Российской Федерации №2074524, МКИ Н 05 В 3/34, опубликован 27.02.97 г., бюллетень №6, содержащий токонепроводящее основание и закрепленный на нем токопроводящий резистивный модуль из графитовой ткани и гибких электродов в виде металлического полого шнура, которые завернуты в кромку этой ткани и пришиты зигзагообразным швом.A flexible electric heater is known, patent of the Russian Federation No. 2074524, MKI N 05
В этом электронагревателе - ненадежный контакт с токоподводами и, вместе с тем, невысокая температура эксплуатации, до 50°С, невозможность изготовления электронагревателей произвольных размеров с различными питающими напряжениями источника, например в диапазоне напряжений от 3 до 380 В.In this electric heater there is unreliable contact with current leads and, at the same time, low operating temperature, up to 50 ° С, inability to manufacture electric heaters of arbitrary sizes with different supply voltages of the source, for example, in the voltage range from 3 to 380 V.
Известен, принятый за прототип, гибкий электронагреватель, патент РФ №2213432, опубл. 27 сентября 2003 года, состоящий из двух слоев электроизоляционного основания, соединенных клеем с размещенным между ними токопроводящим резистивным слоем, выполненным из углеродных жгутов или нитей, и электрически связанных с ними токоподводов, каждый из которых выполнен из двух металлических полос, соединенных между собой и с угольными нитями или жгутами, расположенными между ними, точечной сваркой.Known adopted for the prototype, a flexible electric heater, RF patent No. 2213432, publ. September 27, 2003, consisting of two layers of an electrical insulating base connected by glue to a conductive resistive layer placed between them, made of carbon bundles or threads, and electrically connected current leads, each of which is made of two metal strips connected to each other and carbon filaments or bundles located between them, spot welding.
Недостатками данного электронагревателя является то, что он обеспечивает не достаточно равномерный прогрев по поверхности, не обеспечивает температуру нагрева поверхности 300°С, не обладает гибкостью в поперечном направлении из-за жесткости токоподводов. Применение только угольных нитей и жгутов в качестве резистивных элементов не позволяет обеспечить создание электронагревателей, больших по размерам, работающих от различных по величине источников электропитания.The disadvantages of this electric heater is that it does not provide sufficiently uniform heating on the surface, does not provide a surface heating temperature of 300 ° C, does not have flexibility in the transverse direction due to the stiffness of the current leads. The use of only carbon filaments and bundles as resistive elements does not allow for the creation of large-sized electric heaters operating from various power sources.
Недостатками электронагревателей - аналогов и прототипа является также то, что для их изготовления используют токсичные полимерные смолы или клеевые композиции, а для поддержания диапазона комфортной температуры и необходимой мощности требуются дополнительные электронные устройства, регуляторы мощности, температуры, трансформаторы с регуляторами напряжения, цена и надежность которых сопоставимы с ценой и надежностью самого электронагревателя.The disadvantages of electric heaters - analogues and prototype is that they use toxic polymer resins or adhesive compositions, and to maintain a range of comfortable temperature and the required power, additional electronic devices, power, temperature, transformers with voltage regulators are required, the price and reliability of which comparable to the price and reliability of the electric heater itself.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно создание негорючих более надежных, технологичных электронагревателей, не требующих для изготовления сложного оборудования, обеспечивающих температуру эксплуатации до 300-1500°С. Конструкция электронагревателей должна обеспечивать универсальную технологию, которая позволяла бы изготовление нагревателей различных размеров, в том числе очень больших и малых, а также гибких и жестких, с высокой прочностью на изгиб, с равномерным нагревом по поверхности и способных работать от различных источников постоянного, переменного напряжения, а также с возможностью регулирования температуры или необходимой мощности без дополнительных регулирующих устройств.The objective of the invention is to remedy these disadvantages, namely the creation of non-combustible, more reliable, technologically advanced electric heaters that do not require sophisticated equipment for manufacturing, providing operating temperatures up to 300-1500 ° C. The design of electric heaters should provide a universal technology that would allow the manufacture of heaters of various sizes, including very large and small, as well as flexible and rigid, with high bending strength, with uniform heating on the surface and capable of working from various sources of constant, alternating voltage , as well as with the ability to control the temperature or the required power without additional control devices.
Техническим результатом при использовании предложенного технического решения является повышение надежности, упрощение технологии изготовления, обеспечение равномерного нагрева по всей поверхности нагревателя и способности работать от различных источников питающего напряжения.The technical result when using the proposed technical solution is to increase reliability, simplify manufacturing technology, ensure uniform heating over the entire surface of the heater and the ability to work from various sources of supply voltage.
Поставленная задача с достижением технического результата решается за счет того, что электронагреватель, состоящий из двух слоев электроизоляционного материала, размещенного между ними резистивного слоя, состоящего из токопроводящих резистивных элементов и электрически связанных с ними сваркой токоподводов, дополнительно содержит с обеих сторон от резистивного слоя термопластичный пленочный материал толщиной 0,1-1 мм, а токоподводы снабжены тоководами, обеспечивающими коммутацию токоподводов между собой,The problem with the achievement of the technical result is solved due to the fact that the electric heater, which consists of two layers of electrical insulation material, a resistive layer between them, consisting of conductive resistive elements and electrically connected by welding current leads, additionally contains a thermoplastic film on both sides of the resistive layer the material is 0.1-1 mm thick, and the current leads are equipped with current leads that provide switching of the current leads to each other,
а также за счет того, что,and also due to the fact that,
резистивный слой со слоями из термопластичного пленочного материала прогрет при температуре 200-300°С в течение 03,-30 сек;the resistive layer with layers of thermoplastic film material is heated at a temperature of 200-300 ° C for 03, -30 sec;
токоподводы выполнены в виде пары металлических полос с расположенными между ними угольными резистивными элементами и соединенными между собой точечной сваркой;current leads are made in the form of a pair of metal strips with carbon resistive elements located between them and interconnected by spot welding;
токоподводы выполнены в виде пары металлических полос с расположенными между ними угольными резистивными элементами и соединенными между собой роликовой сваркой;current leads are made in the form of a pair of metal strips with carbon resistive elements located between them and interconnected by roller welding;
токоподводы размещены на концах и в промежуточных областях резистивных элементов, разделяя их на участки, имеющие требуемое сопротивление;current leads are placed at the ends and in the intermediate regions of the resistive elements, dividing them into sections having the required resistance;
к токоподводам с помощью пайки, электрической колодки, разъема или зажима присоединены тоководы в виде жилы гибкого многожильного провода, второй конец которого выходит наружу нагревателя;current leads in the form of a core of a flexible stranded wire, the second end of which goes outside the heater, are connected to the current leads using soldering, an electric block, a connector or a clamp;
гибкий многожильный провод на выходе из электронагревателя дополнительно крепят к нему клепками;flexible stranded wire at the outlet of the electric heater is additionally attached to it with rivets;
токоподводы выполнены секциями и соединены между собой припаянными к ним гибкими электропроводами;current leads are made in sections and interconnected by flexible electric wires soldered to them;
слои термопластичной пленки выполнены из нетканого или тканого материала на основе полипропилена, полиэтилена, лавсана, капрона, полиамида, полиимида или поливинилхлорида,the layers of the thermoplastic film are made of non-woven or woven material based on polypropylene, polyethylene, lavsan, kapron, polyamide, polyimide or polyvinyl chloride,
электроизоляционные слои выполнены из гибкого электроизоляционного материала и скреплены с термопластичным пленочным материалом прошивкой по периметру;the electrical insulation layers are made of flexible electrical insulation material and bonded to the thermoplastic film material with perimeter firmware;
электроизоляционные слои выполнены из электроизоляционных, химически стойких, высокопрочных листовых конструкционных материалов, соединенных с термопластичными пленочными материалами термостойким связующим;electrical insulating layers are made of electrical insulating, chemically resistant, high-strength sheet structural materials connected to thermoplastic film materials with a heat-resistant binder;
резистивные элементы выполнены из угольных нитей, жгутов, ленты, ткани;resistive elements are made of carbon filaments, bundles, tape, fabric;
резистивные элементы выполнены из металлических материалов, нихромовой, константановой, стальной, медной или алюминиевой проволоки;resistive elements are made of metal materials, nichrome, constantan, steel, copper or aluminum wire;
токоподводы и резистивные элементы дополнительно содержат изоляцию из электроизоляционной ленты или полимера;current leads and resistive elements additionally contain insulation from an electrical insulating tape or polymer;
электронагреватель содержит внешние слои из влагозащитных, химически стойких, электропроводных материалов;the electric heater contains outer layers of moisture-proof, chemically resistant, electrically conductive materials;
одна из внешних поверхностей электронагревателя содержит декоративный пленочный слой;one of the external surfaces of the electric heater contains a decorative film layer;
участки резистивных элементов, расположенные между токоподводами, дополнительно лудят;portions of resistive elements located between current leads additionally trickle;
электроизоляционные слои выполнены многослойными.electrical insulating layers are multilayer.
Применение термопластичной пленки для внутренних слоев электронагревателя обеспечивает равномерность нагрева, так как при изготовлении не происходит смещение рядов резистивных элементов, как это имеет место при нанесении клея. Увеличивается прочность, влагонепроницаемость. Установленные значения толщины термопластичной пленки от 0,1 до 1 мм и времени ее прогрева от 0,3 до 30 сек, обеспечивающих склеивание, подобраны экспериментально, отклонение от указанных значений приводит к браку или к неоправданным затратам. Указанные пределы обеспечивают высокое качество нагревателя, исключая изменение сопротивления резистивного слоя за счет того, что использование термопластичного пленочного материала позволило видоизменить процесс склеивания, а именно заменить его проглаживанием, например, утюгом или прижатием нагретой плитой. Установлено, что после предложенного процесса склеивания сопротивление резистивното элемента практически не изменяется и остается в пределах погрешности 1-3%. Кроме того, по сравнению с применением клеевых композиций повышается термостойкость нагревателей с 80-150°С до 160-350°С.The use of a thermoplastic film for the inner layers of the electric heater ensures uniform heating, since during the manufacture there is no displacement of the rows of resistive elements, as is the case when applying glue. Strength, moisture resistance increases. The established values of the thickness of the thermoplastic film from 0.1 to 1 mm and the time of its heating from 0.3 to 30 seconds, providing gluing, are selected experimentally, deviation from these values leads to marriage or unjustified costs. These limits ensure a high quality of the heater, excluding the change in resistance of the resistive layer due to the fact that the use of thermoplastic film material made it possible to modify the bonding process, namely, to replace it by ironing, for example, with an iron or pressing a heated plate. It was found that after the proposed gluing process, the resistance of the resistive element practically does not change and remains within the error range of 1-3%. In addition, in comparison with the use of adhesive compositions, the heat resistance of heaters increases from 80-150 ° C to 160-350 ° C.
Конструкция нагревателя поясняется чертежами:The design of the heater is illustrated by drawings:
Фиг.1. - Общий вид электронагревателя (слой из термопластичной пленки и электроизоляционные слои, расположенные над резистивным слоем симметрично слоям ниже - не показаны).Figure 1. - General view of the electric heater (a layer of thermoplastic film and electrical insulating layers located above the resistive layer symmetrically to the layers below are not shown).
Фиг.2. - Токоподводы, выполненные в виде секций.Figure 2. - Current leads made in the form of sections.
Фиг.3 - Способ крепления угольных нитей, жгутов или металлической проволоки.Figure 3 - Method for mounting carbon filaments, tows or metal wire.
Фиг.4 - Способ крепления угольной ленты.Figure 4 - Method for attaching carbon tape.
Фиг.5. - Способ крепления угольной ткани.Figure 5. - The method of attaching coal fabric.
Фиг.6 и 7 - Некоторые способы размещения резистивных элементов с токоподводами.6 and 7 - Some methods of placement of resistive elements with current leads.
Резистивный слой с токоподводами 1, Фиг.1, размещенными на концах резистивных элементов 2 и в их промежуточных областях, расположен между слоями из термопластичной пленки 3, в качестве которой могут быть использованы нетканый или тканый материал, например, на основе полипропилена, полиэтилена, лавсана, капрона, полиамида, полиимида, поливинилхлорида, данные материалы могут быть дополнительно пропитаны термостойким связующим, склеивание термопластичных материалов с резистивным слоем проводят с помощью нагрева, например проглаживанием утюгом, далее следуют слои из электроизоляционных материалов 4, например, на основе прорезиненной ткани, поливинилхлоридной ткани (искусственной кожи), стекло-асбо-базальтовой ткани, термопластичной пленки или жесткого листа, например асболист, гипсоволокно, на внешнюю поверхность одного из электроизоляционных слоев может быть нанесен красочный слой или декоративная пленка, тоководы 5 в виде жил многожильного электропровода 6 распаяны между токоподводами 1 и выведены наружу нагревателя.The resistive layer with
Токоподводы 1 могут быть выполнены секциями, Фиг.2, и соединены между собой припаянными к ним гибкими электропроводами 7, при этом можно обеспечить как гибкость токоподвода в поперечном направлении, так и большую площадь контакта между резистивными элементами и токоподводом, повышая надежность электронагревателя. Токоподвод может быть изготовлен из металлических полосок, например, из оцинкованной, нержавеющей стали, алюминия, меди.The
На Фиг.3, 4, 5 показано крепление к токоподводам 1 точечной сваркой 8 различных резистивных элементов: угольных нитей, лент, жгутов или металлической проволоки 2, угольных лент 9, угольной ткани 10. Может применяться нихромовая, константановая, медная, стальная, алюминиевая металлические проволоки.Figure 3, 4, 5 shows the fastening to
Некоторые способы размещения резистивных элементов с токоподводами приведены на Фиг.6 и 7.Some ways of placing resistive elements with current leads are shown in Fig.6 and 7.
Тоководы 5 многожильного электропровода 6 могут быть соединены с токоподводами 1 не только с помощью пайки, но и с помощью электрической колодки, разъема или электрических зажимов, обеспечивающих механическое крепление.The current leads 5 of the multicore
Надежность крепления резистивных элементов к токоподводам проверяют подергиванием с усилием в 10 кг. Прочность крепления достигают количеством свариваемых "точек" между резистивными элементами, в зависимости от расстояния между ними, ширины токоподвода, характеристик резистивного элемента (Фиг.3, 4, 5), а также дополнительным применением роликовой сварки. Первоначально проводят точечную сварку, при которой оптимальным образом распределяют резистивные элементы по длине токоподвода, а затем применяют роликовую сварку.The reliability of fastening of resistive elements to current leads is checked by twitching with a force of 10 kg. The fastening strength is achieved by the number of welded "points" between the resistive elements, depending on the distance between them, the width of the current lead, the characteristics of the resistive element (Figs. 3, 4, 5), as well as the additional use of roller welding. Initially, spot welding is carried out, in which resistive elements are optimally distributed along the length of the current lead, and then roller welding is used.
В гибком электронагревателе слои электроизоляционных материалов соединяют со слоями термопластичных материалов с помощью их прошивки по периметру и окончательное склеивание слоев электронагревателя между собой осуществляют с помощью нагрева слоев, например, утюгом в течение 0,3-30 сек. Электроизоляционные слои жесткого электронагревателя могут быть соединены со слоями термопластичной пленки с помощью термостойкого связующего, например жидкого стекла, фосфатного, алюмохромофосфатного, кремнийорганического связующего, фторэластомера и др., а также с помощью композиций на их основе.In a flexible electric heater, layers of electrical insulating materials are connected to layers of thermoplastic materials by flashing them around the perimeter and the final gluing of the layers of the electric heater between themselves is carried out by heating the layers, for example, with an iron for 0.3-30 seconds. The insulating layers of a rigid electric heater can be connected to the layers of a thermoplastic film using a heat-resistant binder, for example liquid glass, phosphate, aluminum-chromophosphate, organosilicon binder, fluoroelastomer, etc., as well as using compositions based on them.
Высокая прочность жесткого электронагревателя достигается за счет применения в качестве внешних электроизоляционных слоев химически стойких высокопрочных листовых конструкционных материалов - металлов: стальной, оцинкованный лист и их комбинации и неметаллов, например асбестовый лист, гипсоволокно,The high strength of a rigid electric heater is achieved through the use of chemically resistant high-strength sheet structural materials - metals: steel, galvanized sheet and their combination and non-metals, such as asbestos sheet, gypsum fiber, as external insulating layers.
Электронагреватель может иметь наружное декоративное красочное, декоративное пленочное покрытие либо специальное защитное, например, химически стойкое покрытие, в том числе металлическое.The electric heater may have an external decorative colorful, decorative film coating or a special protective coating, for example, a chemically resistant coating, including metal.
Тип резистивного элемента и схему его размещения по поверхности выбирают в зависимости от требуемой мощности, напряжения электропитания и необходимых размеров электронагревателя.The type of resistive element and the scheme of its placement on the surface are selected depending on the required power, voltage and the required dimensions of the electric heater.
Принципиальная технология изготовления электронагревателя состоит из следующих основных операций:The basic technology of manufacturing an electric heater consists of the following basic operations:
- проведение электрического расчета электронагревателя исходя из технических требований;- electrical calculation of the electric heater based on technical requirements;
- выбор типа резистивного элемента и схемы его размещения по поверхности электронагревателя;- the choice of the type of resistive element and its layout on the surface of the electric heater;
- изготовление резистивного элемента и токоподводов;- manufacture of a resistive element and current leads;
- крепление резистивных элементов к токоподводам методом сварки,- fastening of resistive elements to current leads by welding,
- присоединение, например, пайкой к токоподводам тоководов в виде жил многожильного гибкого провода;- connection, for example, by soldering to current leads of current leads in the form of stranded stranded flexible wires;
- размещение резистивного слоя между слоями термопластичной пленки толщиной от 0,1 до 1 мм;- placement of the resistive layer between the layers of a thermoplastic film with a thickness of 0.1 to 1 mm;
- нагревание сборки в течение 0,3-30 сек при температуре 200-300°С, например, проглаживанием пленки утюгом, осуществляя склеивание;- heating the assembly for 0.3-30 seconds at a temperature of 200-300 ° C, for example, ironing the film with an iron, gluing;
- крепление к нагревательному элементу электроизоляционных, декоративных, специальных слоев материалов, образуя гибкий или жесткий нагреватель.- fastening to the heating element of insulating, decorative, special layers of materials, forming a flexible or rigid heater.
Если в качестве термопластичной пленки использовать полипропиленовую пленку толщиной 0,15 мм, в качестве резистивных элементов - угольную нить УРАЛ-НШ, то время склеивания пленок между собой и с резистивными элементами составляет 1-3 сек при температуре 300°С. При этом обеспечивается надежное, качественное склеивание слоев, не наблюдается разрушения термопластичной пленки и изменения сопротивления резистивных элементов.If a polypropylene film with a thickness of 0.15 mm is used as a thermoplastic film, URAL-NSh carbon fiber is used as resistive elements, then the time for gluing the films together and with resistive elements is 1-3 seconds at a temperature of 300 ° C. This ensures reliable, high-quality bonding of the layers, there is no destruction of the thermoplastic film and changes in the resistance of resistive elements.
Пример 1.Example 1
Требуется изготовить жесткий электронагреватель со следующими характеристиками:It is required to make a rigid electric heater with the following characteristics:
- напряжение питания 220 В;- supply voltage 220 V;
- мощность 250 Вт и 1000 Вт;- power 250 W and 1000 W;
- геометрические размеры 50×75 см2.- geometric dimensions of 50 × 75 cm 2 .
Обогреваемая зона 40×65 см2 (зона по периметру на глубину 5 см от краев электронагревателя не прогревается).The heated zone is 40 × 65 cm 2 (the zone around the perimeter to a depth of 5 cm from the edges of the electric heater does not warm up).
В качестве нагревательного элемента выбираем угольную нить марки УРАЛ-НШ. Удельное электросопротивление нити - 250 Ом/см.As a heating element, we choose a carbon thread of the URAL-NSh brand. The specific electrical resistance of the thread is 250 Ohm / cm.
Сопротивление электронагревателя:Heater Resistance:
R=U2/Р=2202/1000=48,4 Ом,R = U 2 / P = 220 2/1000 = 48.4 ohms
где U - электрическое напряжение;where U is the electrical voltage;
Р - мощность электронагревателя.P is the power of the electric heater.
Угольную нить наносим на поверхность электронагревателя змеевидными рядами.We apply a carbon thread to the surface of the electric heater in serpentine rows.
Выбираем вариант с количеством рядов N=5, количеством нитей в ряду n=8 и расстоянием между нитями в ряду 0,5 см, ток через нить будет равен 0,135 А. При таком расположении нитей с расстоянием между ними 0,5 см будет обеспечен равномерный прогрев по всей обогреваемой площади нагревателя.We choose an option with the number of rows N = 5, the number of threads in the row n = 8 and the distance between the threads in the row 0.5 cm, the current through the thread will be 0.135 A. With this arrangement of threads with a distance between them of 0.5 cm, a uniform heating over the entire heated area of the heater.
Если резистивные элементы (полосы на фиг.4 и 5) соединить последовательно, то получим мощность электронагревателя 240 Вт, ток через электронагреватель 1,1 А.If the resistive elements (stripes in FIGS. 4 and 5) are connected in series, then we get the electric heater power of 240 W, the current through the electric heater is 1.1 A.
Если подключить резистивные элементы параллельно, то получим электрическую схему электронагревателя с двумя параллельно соединенными сопротивлениями.If we connect resistive elements in parallel, we get an electric circuit of an electric heater with two parallel connected resistances.
Величина каждого электрического сопротивления электронагревателя равна 45 Ом.The value of each electrical resistance of the electric heater is 45 Ohms.
Поскольку эти электросопротивления соединены параллельно, то электрическое сопротивление электронагревателя будет равно 22,5 Ом.Since these electrical resistors are connected in parallel, the electrical resistance of the electric heater will be 22.5 ohms.
Мощность электронагревателя будет равна 968 Вт.The power of the electric heater will be equal to 968 watts.
Ток через электронагреватель будет равен 4,3 А.The current through the electric heater will be 4.3 A.
Ток через каждую угольную нить будет равен 0,27 А.The current through each carbon filament will be equal to 0.27 A.
Изготовленную и склеенную сборку нагревательного элемента размещают между двумя жесткими пластинами из гипсоволокна или асбоцемента с нанесенным на их поверхность связующим на основе жидкого стекла, наполнителя высокодисперсного порошка окиси алюминия или кремния и отвердителя кремнефтористого натрия или окиси цинка.The fabricated and glued assembly of the heating element is placed between two rigid plates of gypsum fiber or asbestos cement with a binder based on liquid glass, a filler of a fine powder of aluminum oxide or silicon and a hardener of sodium silicofluoride or zinc oxide.
Для изготовления предлагаемого жесткого не токсичного электронагревателя не требуется сложного дорогостоящего оборудования. В зависимости от выбранных материалов электронагреватель нетоксичен, термостоек и обладает высокой химической стойкостью в агрессивных средах. Равномерность температуры по поверхности электронагревателя обеспечивается тем, что угольные резистивные элементы в готовом нагревателе остаются равномерно распределенными по всей площади электронагревателя.For the manufacture of the proposed hard non-toxic electric heater does not require complex expensive equipment. Depending on the selected materials, the electric heater is non-toxic, heat-resistant and has a high chemical resistance in aggressive environments. The uniformity of temperature on the surface of the electric heater is ensured by the fact that the carbon resistive elements in the finished heater remain uniformly distributed over the entire area of the electric heater.
Пример 2.Example 2
Пусть необходимо изготовить гибкую электрообогреваемую постель, имеющую внешние электроизоляционные слои из искусственной кожи, со следующими характеристиками: размер электропостели 200×70 см; мощность до 70 Вт, напряжение питания до 30 В.Let it be necessary to make a flexible electrically heated bed, having external electro-insulating layers of artificial leather, with the following characteristics: size of electric bed 200 × 70 cm; power up to 70 W, supply voltage up to 30 V.
Электрическая схема электронагревателя для данного случая приведена на Фиг.6.The electric circuit of the electric heater for this case is shown in Fig.6.
Электрическая схема включает три токоподвода, например, из нержавеющей стали. Каждый токоподвод состоит из двух полосок нержавеющей стали, например, толщиной 0,8 мм, шириной 10 мм, скрепленных между собой и с резистивными элементами из угольных нитей марки УРАЛ-НШ точечной сваркой. Угольные нити располагаются по поверхности электронагревателя параллельными рядами с расстоянием между ними 7 мм.The electrical circuit includes three current leads, for example, stainless steel. Each current lead consists of two strips of stainless steel, for example, 0.8 mm thick, 10 mm wide, fastened together and with resistive elements made of carbon filaments of the URAL-NSh brand by spot welding. Coal filaments are arranged on the surface of the electric heater in parallel rows with a distance between them of 7 mm.
Коммутируя токоподводы между собой по требуемой электросхеме, соединяя тоководы - жилы гибкого многожильного провода на выходе нагревателя, образуют так же, как и в предыдущем примере, последовательное и параллельное соединение участков резистивных элементов, разделенных токоподводами. Тем самым получают различные электросопротивления электронагревателя, которые, в свою очередь, позволяют подключать электронагреватель к источникам электропитания с различными значениями выходного напряжения, тока, мощности и получать при этом равномерный и требуемый нагрев и различную требуемую мощность электронагревателя.Commuting current leads with each other according to the required electrical circuit, connecting current leads - conductors of a flexible stranded wire at the heater output, form, as in the previous example, a series and parallel connection of sections of resistive elements separated by current leads. Thereby, various electrical resistances of the electric heater are obtained, which, in turn, make it possible to connect the electric heater to power sources with different values of the output voltage, current, power, and thereby obtain uniform and required heating and various required electric heater powers.
Чтобы получить от данного источника электрического питания требуемую мощность электропостели, подключаем нагревательные элементы параллельно. В результате получаем следующие мощности электронагревателя в зависимости от напряжения электропитания:To get the required power of the electric bed from this electric power source, we connect the heating elements in parallel. As a result, we obtain the following electric heater capacities depending on the supply voltage:
27 В - 66 Вт;27 V - 66 W;
23 В - 48 Вт;23 V - 48 W;
18 В - 30 Вт;18 V - 30 W;
15 В - 20 Вт.15 V - 20 W.
Данный диапазон мощностей позволяет обеспечить комфортный тепловой режим для человека при различных условиях эксплуатации электронагревателя.This range of capacities allows providing a comfortable thermal regime for a person under various operating conditions of an electric heater.
Следует также отметить, что последовательное и параллельное соединение резистивных элементов проводят после изготовления электронагревателя путем различного подсоединения жил многожильного провода к вилке электрического питания или с помощью переключателя.It should also be noted that the series and parallel connection of the resistive elements is carried out after the manufacture of the electric heater by variously connecting the conductors of the stranded wire to the power plug or using a switch.
В предложенном техническом решении комфортный тепловой режим достигается без применения регуляторов температуры и мощности. Высокая надежность устройства достигается негорючестью, высокой термостойкостью электроизоляционных материалов, способом соединения резистивных элементов с токоподводами, выбором различных типов резистивных элементов и способом их размещения по поверхности электронагревателя.In the proposed technical solution, a comfortable thermal regime is achieved without the use of temperature and power controllers. High reliability of the device is achieved by incombustibility, high heat resistance of electrical insulating materials, by the method of connecting resistive elements with current leads, the choice of various types of resistive elements and the way they are placed on the surface of the electric heater.
Гибкость и надежность работы электронагревателя обеспечиваются также применением специальной конструкции и формы токоподводов и способом их крепления с резистивными элементами.The flexibility and reliability of the electric heater are also ensured by the use of a special design and shape of current leads and the method of their fastening with resistive elements.
Таким образом, по предлагаемой технологии и конструкции электронагревателя возможно изготовление как гибких, так и жестких электронагревателей различных размеров и с различными характеристиками по мощности, температуре поверхности, источнику электропитания.Thus, according to the proposed technology and design of the electric heater, it is possible to produce both flexible and rigid electric heaters of various sizes and with different characteristics in terms of power, surface temperature, and power source.
Изготовленные по данной технологии электронагреватели успешно используются при сушке древесины.Electric heaters made using this technology are successfully used for wood drying.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005115333/09A RU2286032C1 (en) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | Electric heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005115333/09A RU2286032C1 (en) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | Electric heater |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2286032C1 true RU2286032C1 (en) | 2006-10-20 |
Family
ID=37438025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005115333/09A RU2286032C1 (en) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | Electric heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2286032C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU168165U1 (en) * | 2016-08-09 | 2017-01-23 | Сергей Владимирович Глухов | FILM ELECTRIC HEATER |
-
2005
- 2005-05-20 RU RU2005115333/09A patent/RU2286032C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU168165U1 (en) * | 2016-08-09 | 2017-01-23 | Сергей Владимирович Глухов | FILM ELECTRIC HEATER |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3417229A (en) | Electrical resistance heating articles | |
| US2938992A (en) | Heaters using conductive woven tapes | |
| KR100759935B1 (en) | Electrical Heating Devices And Resettable Fuses | |
| CA2236024C (en) | Heating element and method of manufacture | |
| US3268846A (en) | Heating tape | |
| NO801208L (en) | LAYERED ELECTRICAL RESISTANCE ELEMENT AND APPLICATION OF THIS | |
| US5565124A (en) | Flexible circuit heater | |
| PT96015A (en) | TYPE CONNECTION ELEMENT WITH A PERFECT ELECTRIC RESISTANCE FOR THE MUTUAL UNION OF PLASTIC ELEMENTS BY TERMOSOLDADURA | |
| JP3144384U (en) | Electric heating device | |
| RU2286032C1 (en) | Electric heater | |
| JP5461244B2 (en) | Piping heating equipment | |
| KR101338024B1 (en) | Face type heating element | |
| RU168165U1 (en) | FILM ELECTRIC HEATER | |
| JP2018077963A (en) | Planar heating element | |
| RU2213432C2 (en) | Flexible electric heater | |
| SU780232A1 (en) | Method of manufacturing planar electric heater | |
| RU2483494C2 (en) | Electric convector and method to manufacture resistive heating element for it | |
| US20090223946A1 (en) | Comb powering conductors based flexible thermal radiator | |
| GB2583976A (en) | Drinking mug image transfer heater mat and method of using one | |
| JP2517811B2 (en) | Insulation pipe | |
| JPH05141674A (en) | Floor heating panel | |
| KR200402710Y1 (en) | Plate Heater with Flexibility | |
| JPS6331508Y2 (en) | ||
| KR100712897B1 (en) | Plate Heater with Flexibility | |
| RU201394U1 (en) | Flexible film infrared electric heater |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080521 |