RU2529617C1

RU2529617C1 - Electric radiator

Info

Publication number: RU2529617C1
Application number: RU2013141430/06A
Authority: RU
Inventors: Андрей Иосифович Колтаков
Original assignee: Андрей Иосифович Колтаков; Колтаков Илья Андреевич
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2014-09-27

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: electric radiator comprises body with a heating element. The body is made as multi-layer, in the first layer of which from a non-organic composite material there is a high-resistance wire of necessary length and diameter built in, depending on the specified capacity, the second layer is made from a metallised inorganic composite material, and the third layer - from heat-resistant dye, coating the external surface. The first and second layers of the body are made from porous material. The heating element is made from nichrome, or ferro-aluminium high-resistance alloy, or chrome-aluminium alloy, or manganin. The body has the shape of a flat panel or any bent surface of arbitrary shape.

EFFECT: manufacturability and reliability of simple design of an electric radiator, possibility to make an electric radiator with any bent surface of random shape.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к электрорадиаторам, которые найдут применение для отопления помещений, технологического оборудования в бытовых и промышленных целях.The invention relates to the field of power engineering, in particular to electric radiators, which will find application for space heating, process equipment for domestic and industrial purposes.

Известен электротермический масляный радиатор, имеющий множество последовательно соединенных излучающих пластин, каждая из которых является полой и листовидной, внутри каждой из пластин выполнены две маслопроводные канавки, на верхнем и нижнем концах каждой излучающей пластины выполнены горизонтально проходящие полые соединительные рукава, в каждом соединительном рукаве имеется отверстие для подачи масла сообщающееся с маслопроводными канавками, а соединенные друг с другом соединительные рукава образуют герметичную масляную камеру, заполняемую теплопроводящим маслом, электрический блок управления, установленный на излучающем элементе, нагревательный элемент расположенный внутри излучающего элемента (патент РФ №2406037, МПК F24H 3/04, опубл. 10.12.10 г.). К недостаткам аналога относится недостаточная надежность из-за утечек масла, а также сложность конструкции.A known electrothermal oil radiator having a plurality of serially connected radiating plates, each of which is hollow and leaf-shaped, has two oil-conducting grooves inside each of the plates, horizontally extending hollow connecting arms are made at the upper and lower ends of each radiating plate, there is an opening in each connecting arm for supplying oil communicating with the oil-conducting grooves, and the connecting arms connected to each other form a sealed oil chamber RU filled with heat-conducting oil, an electric control unit mounted on a radiating element, a heating element located inside the radiating element (RF patent No. 2406037, IPC F24H 3/04, publ. 10.12.10). The disadvantages of the analogue are insufficient reliability due to oil leaks, as well as the complexity of the design.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является керамическая нагревательная панель, состоящая из теплоемкой панели с закрепленными на ее внутренней стороне электронагревательным элементом и отражающей панели с зеркальной внутренней поверхностью, соединенных между собой. Теплоемкая панель выполнена из керамики и размещена в защитном металлическом корпусе, закрывающем заднюю и торцевые части электронагревательной панели. На внешней поверхности корпуса нанесено полимерное теплоаккумулирующее покрытие. На внешней поверхности корпуса установлены рейлинги, с помощью которых электронагревательная панель крепится к настенным крепежным элементам любой известной конструкции (патент РФ №115053, МПК F24H 3/00, опубл. 20.04.12 г.).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is a ceramic heating panel, consisting of a heat-absorbing panel with an electric heating element fixed to its inner side and a reflective panel with a mirrored inner surface, interconnected. The heat-sensitive panel is made of ceramic and placed in a protective metal case that covers the back and end parts of the electric heating panel. A polymer heat storage coating is applied to the outer surface of the housing. Roof rails are installed on the outer surface of the casing, with the help of which the electric heating panel is attached to wall fasteners of any known design (RF patent No. 115053, IPC F24H 3/00, publ. 04/20/12).

Недостатками устройства-прототипа является сложность конструкции (наличие металлического каркаса), недостаточная технологичность и надежность тепловой панели, ограниченность применения, только в настенном варианте.The disadvantages of the prototype device are the complexity of the design (the presence of a metal frame), lack of manufacturability and reliability of the thermal panel, limited use, only in the wall version.

Задачей создания изобретения является разработка простой, технологичной и надежной конструкции электрорадиатора, возможность изготовления электрорадиатора любой изогнутой поверхности произвольной формы.The objective of the invention is to develop a simple, technologically advanced and reliable design of an electric radiator, the possibility of manufacturing an electric radiator of any curved surface of arbitrary shape.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в п.1 формулы изобретения, общих с прототипом, таких как: электрорадиатор, содержащий корпус с нагревательным элементом, и отличительных существенных признаков, таких как: корпус выполнен многослойным, в первый слой которого из неорганического композиционного материала встроен высокоомный провод необходимой длины и диаметра в зависимости от заданной мощности, второй слой выполнен из металлизированного неорганического композиционного материала, выравнивающего поле температур, а третий слой - из термостойкой краски, покрывающей наружную поверхность.The problem is solved using the signs specified in paragraph 1 of the claims common to the prototype, such as: an electric radiator containing a housing with a heating element, and distinctive essential features, such as: the housing is multilayer, the first layer of which is made of an inorganic composite material a high-resistance wire of the required length and diameter depending on the specified power is built in, the second layer is made of a metallized inorganic composite material that equalizes the temperature field p, and the third layer is made of heat-resistant paint covering the outer surface.

Согласно п.2 формулы первый и второй слои корпуса выполнены из пористого материала.According to claim 2, the first and second layers of the body are made of porous material.

Согласно п.3 формулы нагревательный элемент выполнен из нихрома, или фехраля, или хромаля, или манганина.According to claim 3, the heating element is made of nichrome, or fechral, or chromal, or manganin.

Согласно п.4 формулы корпус имеет форму плоской панели или любой изогнутой поверхности произвольной формы.According to claim 4, the housing has the form of a flat panel or any curved surface of arbitrary shape.

К техническим преимуществам предложенной конструкции по сравнению с прототипом относятся:The technical advantages of the proposed design compared to the prototype include:

- использование вместо керамической панели поверхности заданной формы, выполненной из неорганического композиционного материала (по химическому составу близкого к стеклокерамике), который отверждается без спекания, что существенно упрощает технологию изготовления;- use instead of a ceramic panel of a surface of a given shape made of an inorganic composite material (chemical composition close to glass ceramics), which cures without sintering, which greatly simplifies the manufacturing technology;

- предлагаемый электрорадиатор может быть изготовлен как в настенном, так и напольном варианте (в напольном варианте прибор имеет больший объем теплового факела, что увеличивает его к.п.д.);- the proposed electric radiator can be manufactured both in the wall and floor versions (in the floor version, the device has a larger volume of the thermal torch, which increases its efficiency);

- керамика легко ломается при ударе (имеет относительно небольшую величину ударной вязкости) поэтому в конструкции-прототипе есть металлический каркас, а неорганический композиционный материал имеет значительно большую величину ударной вязкости, что позволяет делать из него изделия без металлического каркаса, конструкция упрощается, издержки снижаются.- ceramics easily breaks upon impact (it has a relatively small impact strength), therefore, the prototype design has a metal frame, and the inorganic composite material has a significantly higher impact strength, which allows it to be made from it without a metal frame, the design is simplified, costs are reduced.

Следовательно, вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - технологичность и надежность простой конструкции электрорадиатора, возможность изготовления электрорадиатора с любой изогнутой поверхностью произвольной формы.Therefore, the above set of essential features allows you to get the following technical result - manufacturability and reliability of a simple design of an electric radiator, the possibility of manufacturing an electric radiator with any curved surface of arbitrary shape.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на Фиг.1 схематично показан поперечный разрез корпуса электрорадиатора, имеющего замкнутую поверхность; на Фиг.2 показан поперечный разрез корпуса электрорадиатора, имеющего не замкнутую поверхность; на Фиг.3 - вид напольного радиатора.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 schematically shows a cross-section of a case of an electric radiator having a closed surface; figure 2 shows a cross section of the casing of an electric radiator having a non-closed surface; figure 3 is a view of a floor radiator.

Предлагаемый электрорадиатор содержит (фиг.1) корпус 1 с нагревательным элементом 2. Корпус выполнен многослойным, в первый слой 3 которого из неорганического композиционного материала, по химическому составу близкого к стеклокерамике, произвольно встроен высокоомный провод 2 необходимой длины и диаметра в зависимости от заданной мощности (обеспечивает размещение и изоляцию нагревательного элемента).The proposed electric radiator contains (Fig. 1) a housing 1 with a heating element 2. The housing is multilayer, in the first layer 3 of which is made of an inorganic composite material with a chemical composition close to glass ceramics, a high-resistance wire 2 of the required length and diameter depending on the specified power (provides placement and insulation of the heating element).

Например, для мощности прибора 1 кВт провод из хромаля диаметром 0,2 мм, длиной 5 м. Второй слой 4 выполнен из металлизированного неорганического композиционного материала (аналогичного по составу с первому формообразующему слою) с произвольным вкраплением металлических частиц 5 (выравнивающим поле температур), а третий слой - из термостойкой краски 6 (предназначен для гидроизоляции прибора, Фиг.3).For example, for a device power of 1 kW, a chromal wire with a diameter of 0.2 mm, a length of 5 m. The second layer 4 is made of a metallized inorganic composite material (similar in composition to the first forming layer) with an arbitrary interspersing of metal particles 5 (leveling the temperature field), and the third layer is made of heat-resistant paint 6 (intended for waterproofing the device, Figure 3).

Первый и второй слои корпуса выполнены из пористого материала(обеспечивают легкость и прочность конструкции) площадью 0,6 м².The first and second layers of the body are made of porous material (provide lightness and strength of the structure) with an area of 0.6 m ² .

Первый слой фиксирует нагревательный элемент в корпусе, изолирует его. Корпус имеет форму плоской панели или любой изогнутой поверхности произвольной формы.The first layer fixes the heating element in the housing, isolates it. The case is in the form of a flat panel or any curved surface of arbitrary shape.

Нагревательный элемент выполнен из нихрома, или фехраля, или хромаля, или манганина (ГОСТ 10994-74 Сплавы прецизионные; патент США №381305 от 17.04.1888 г. - манганин). Прибор может быть оснащен термовыключателем и сигнализацией включенного состояния электроприбора в сеть (на чертеже не показаны).The heating element is made of nichrome, or fechral, or chrome, or manganin (GOST 10994-74 precision alloys; US patent No. 381305 from 04.17.1888 - manganin). The device can be equipped with a thermal switch and an alarm system of the included state of the appliance in the network (not shown in the drawing).

Электрорадиатор используется следующим образом. Например, бытовой напольный электрорадиатор выполнен в виде большой игрушки (кролика), Фиг.3, из неорганического композиционного материала, который способен выдерживать нагрев до 700 градусов C. Внутри электрорадиатор пустотелый, толщина слоя корпуса 4-5 мм. Наружная поверхность прибора покрыта несколькими слоями термостойкой краски. Прибор подключают к сети. Нагревательный элемент, встроенный в корпус (первый слой), нагревает его поверхность в течение 25 минут до температуры 140 градусов C. Тепловой факел от прибора нагревает воздух в помещении. Расчетное время работы электрорадиатора данной конструкции боле 6000 часов. Соответствует ГОСТу 16617-87.An electric radiator is used as follows. For example, a household floor-mounted electric radiator is made in the form of a large toy (rabbit), Figure 3, from an inorganic composite material that can withstand heating up to 700 degrees C. Inside the electric radiator is hollow, the thickness of the body layer is 4-5 mm. The outer surface of the device is covered with several layers of heat-resistant paint. The device is connected to the network. A heating element built into the housing (first layer) heats its surface for 25 minutes to a temperature of 140 degrees C. A thermal torch from the device heats the air in the room. The estimated operating time of an electric radiator of this design is more than 6000 hours. Conforms to GOST 16617-87.

Из описания и практического применения настоящего изобретения специалистам будут очевидны и другие частные формы его выполнения. Данное описание и примеры рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.From the description and practical application of the present invention, other particular forms of its implementation will be apparent to those skilled in the art. This description and examples are considered as material illustrating the invention, the essence of which and the scope of patent claims are defined in the following claims by a combination of essential features and their equivalents.

Claims

1. An electric radiator comprising a housing with a heating element, characterized in that the housing is multilayer, in the first layer of which is made of inorganic composite material a high-resistance wire of the required length and diameter, depending on the specified power, the second layer is made of metallized inorganic composite material, and the third layer is made of heat-resistant paint covering the outer surface.

2. The electric radiator according to claim 1, characterized in that the first and second layers of the body are made of porous material.

3. The electric radiator according to claim 1, characterized in that the heating element is made of nichrome, or fechral, or chromal, or manganin.

4. The electric radiator according to claim 1, characterized in that the housing has the form of a flat panel or any curved surface of arbitrary shape.