RU2598316C1

RU2598316C1 - Fan heater (heat gun) with electric heating nozzles of through cylindrical shape

Info

Publication number: RU2598316C1
Application number: RU2015127608/12A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Яковлевич Вайгандт
Original assignee: Геннадий Яковлевич Вайгандт
Priority date: 2015-07-08
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2016-09-20

Abstract

FIELD: electrical appliances.

SUBSTANCE: invention relates to electrical appliances and is intended for directed heating of rooms and dry surfaces with inclination angle adjustment. Fan heater, bearing structure of which includes, made of sheet steel and having cylindrical shape, external and internal covers, on external cover there are controls and display, and in inner cover there are electric heating elements and fan. Electric heating nozzles are located inside diffuser of heater uniformly and are oriented longitudinal to air flow, electric heating nozzles are made in form of a spiral of resistive wire coated with dielectric heat-conducting cladding and wound multi-layered on through cylindrical nozzle, coated with a layer of silica and made from thin sheet metal.

EFFECT: this enables to achieve full blowing with air blower both inner and outer surfaces of sleeves of heating nozzles, thereby providing maximum heat removal and heat transmission to outer space.

1 cl, 5 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к электроприборам и предназначено для направленного обогрева помещений и просушки поверхностей с регулировкой угла наклона.The invention relates to electrical appliances and is intended for directed heating of rooms and drying surfaces with adjustable angle.

Известны тепловые пушки, в которых попавший в удлиненный корпус воздух прогоняется вентилятором сквозь тепловые трубчатые электронагревательные элементы (ТЭН), которые в стандартном исполнении представляют собой металлическую трубку, внутри которой находится резистивная проволока, непосредственно являющаяся источником нагрева. Между резистивной проволокой и оболочкой ТЭНа находится теплопроводная керамическая набивка. ТЭНы обычно исполняются в виде спирали или решетки.Heat guns are known in which air that enters an elongated body is driven by a fan through thermal tubular electric heating elements (TEN), which in the standard design are a metal tube, inside of which there is a resistive wire that is directly a heat source. Between the resistive wire and the TEN sheath is a heat-conducting ceramic packing. TENY are usually executed in the form of a spiral or lattice.

В качестве ближайшего аналога нами выбран тепловентилятор (тепловая пушка) фирмы Ballu (см. на сайте http://www.ballu.ru/catalog-ballu/4575.html), предназначенный для обогрева и просушки поверхностей и предметов в производственных, общественных и вспомогательных помещениях. Исполнение известного тепловентилятора - переносное, рабочее положение - установка на полу, условия эксплуатации - работа под надзором, режим работы - повторно-кратковременный. Несущая конструкция тепловентилятора состоит из кожухов наружного и внутреннего, изготовленных из листовой стали и имеющих цилиндрическую форму. Во внутреннем кожухе размещены вентилятор и трубчатые электронагревательные элементы (ТЭН). На наружном кожухе расположен корпус блока управления. Кожух наружный, закрытый, защищенный с торцов воздухозаборной и воздуховыпускной решетками, винтами устанавливается к ручке-подставке и имеет возможность поворота в вертикальной плоскости. Угол поворота фиксируется винтами. Вентилятор затягивает воздух через отверстия воздухозаборной решетки. Воздушный поток, втянутый вентилятором в корпус, проходя между петлями трубчатых электронагревательных элементов, нагревается и подается в помещение через отверстия воздуховыпускной решетки.As the closest analogue, we chose a Ballu fan heater (heat gun) (see http://www.ballu.ru/catalog-ballu/4575.html for heating and drying surfaces and objects in industrial, public and auxiliary rooms. The performance of the well-known fan heater is portable, the working position is installation on the floor, the operating conditions are supervised operation, and the operation mode is intermittent. The supporting structure of the fan heater consists of external and internal casings made of sheet steel and having a cylindrical shape. A fan and tubular electric heating elements (TEN) are located in the inner casing. On the outer casing is the control unit housing. The outer casing, closed, protected from the ends of the intake and exhaust grilles, is installed with screws to the handle-stand and has the ability to rotate in a vertical plane. The rotation angle is fixed with screws. A fan draws air through the openings of the intake grille. The air flow drawn by the fan into the housing, passing between the loops of the tubular electric heating elements, is heated and fed into the room through the openings of the air outlet grille.

Недостатки известного тепловентилятора состоят в том, что:The disadvantages of the known fan heater are that:

1. В этих тепловентиляторах, как и в других, использующих стандартные трубчатые электронагреватели (ТЭНы), присутствуют значительные тепловые потери прежде всего за счет конструкции самих ТЭНов: резистивная проволока, непосредственно являющаяся источником нагрева, находится внутри металлической трубки, являющейся одновременно и корпусом (оболочкой) нагревательного элемента (ТЭНа), и теплоизлучателем. Между резистивной проволокой и оболочкой ТЭНа находится теплопроводная керамическая набивка, на нагрев массы которой также расходуется значительное количество тепла. Применение принудительного обдува ТЭНов направленным воздушным потоком, как, например, это делается в классических тепловых пушках, приводит к резкому охлаждению поверхности ТЭНа, которое происходит намного быстрее, чем процесс компенсации данной потери температуры от внутреннего источника тепла (резистивной проволоки) ввиду относительно высокой тепловой инерции конструкции ТЭНа из-за присутствия в нем вышеописанных тепловых потерь. Тем самым создается определенное ограничение максимального уровня температуры поверхности ТЭНа (и, соответственно, ограничивается и общая мощность тепловой энергии, снимаемой и отдаваемой наружу при обдуве ТЭНа вентилятором), которая потенциально могла бы быть существенно выше при отсутствии вышеуказанных тепловых потерь.1. In these fan heaters, as in others using standard tubular electric heaters (TENs), there are significant heat losses primarily due to the design of the TENs themselves: the resistive wire, which is directly the source of heating, is located inside the metal tube, which is also the case (shell ) a heating element (TENA), and a heat radiator. Between the resistive wire and the shell of the heating element there is a heat-conducting ceramic packing, a significant amount of heat is also spent on heating the mass of which. The use of forced blowing of heating elements with directional air flow, as, for example, is done in classic heat guns, leads to a sharp cooling of the surface of the heating elements, which occurs much faster than the process of compensating for this temperature loss from an internal heat source (resistive wire) due to the relatively high thermal inertia the design of the heating element due to the presence in it of the above heat losses. This creates a certain limitation of the maximum surface temperature of the heater (and, accordingly, the total power of the heat energy removed and given out when the heater is blown by the fan is also limited), which could potentially be significantly higher in the absence of the above heat losses.

2. Низкая пространственная концентрация тепловыделяющих центров (спиралей и витков резистивной проволоки ТЭНа) и, как следствие, низкая аккумуляция тепловой энергии за счет особенностей трубчатой конструкции ТЭНа: обычно геометрия нагревательных элементов, выполненных на базе ТЭНов, представляет собой либо простую спиралевидную форму, либо ее различные производные - решетки, дуги, рамки, и т.п. Данные особенности конструкции ТЭНа, в которой резистивная проволока, являющаяся источником тепла, находится внутри металлической оболочки (трубки), набитой теплопроводным керамическим электроизоляционным материалом, не позволяют производить намотку витков нагревателя вплотную друг к другу, и тем более выполнять многослойную намотку, что существенно ограничивает возможности повышения поверхностной температуры ТЭНа и аккумуляцию его тепловой энергии.2. The low spatial concentration of the fuel centers (spirals and turns of the resistive wire of the heating element) and, as a result, the low accumulation of thermal energy due to the peculiarities of the tubular construction of the heating element: usually the geometry of the heating elements made on the basis of the heating elements is either a simple spiral shape or various derivatives - lattices, arcs, frames, etc. These design features of the heating element, in which a resistive wire, which is a heat source, is located inside a metal shell (tube) filled with heat-conducting ceramic insulating material, do not allow windings of heater coils close to each other, and moreover, perform multi-layer winding, which significantly limits the possibilities increasing the surface temperature of the heating element and the accumulation of its thermal energy.

3. Вышеописанная инерционность передачи тепла от источника (резистивной проволоки) до теплоизлучающей поверхности ТЭНа приводит к повышенной тепловой нагрузке на резистивную проволоку за счет ее нахождения в теплопроводной керамической набивке, которая одновременно частично является и тепловым экраном для резистивной проволоки. В результате этого, особенно в случае отсутствия принудительного обдува ТЭНа воздушным потоком, происходит преждевременное разрушение материала резистивного элемента (перегорание ТЭНа).3. The above-described inertia of heat transfer from the source (resistive wire) to the heat-emitting surface of the heating element leads to an increased thermal load on the resistive wire due to its being in the heat-conducting ceramic packing, which at the same time is partially also a heat shield for the resistive wire. As a result of this, especially in the absence of forced blowing of the heating element with air flow, premature destruction of the material of the resistive element occurs (burnout of the heating element).

Таким образом, другим существенным недостатком тепловых пушек, использующих стандартные ТЭНы, является сокращение их срока службы-эксплуатации в применении в условиях спокойного воздуха.Thus, another significant drawback of heat guns using standard heating elements is the reduction of their service life when used in calm air.

Для увеличения общей тепловой мощности в тепловых пушках, использующих стандартные ТЭНы, компенсацию тепловых потерь производят либо методом увеличения количества ТЭНов, либо увеличением мощности самих ТЭНов, либо и того, и другого. Данные методы увеличения тепловой мощности приводят одновременно к двум негативным последствиям: увеличению размеров и массы устройств, и существенному увеличению потребляемой электрической энергии и, как следствие, дополнительным экономическим потерям для пользователя.To increase the total heat output in heat guns using standard heaters, compensation of heat losses is carried out either by increasing the number of heaters, or by increasing the power of the heaters themselves, or both. These methods of increasing thermal power lead simultaneously to two negative consequences: an increase in the size and weight of the devices, and a significant increase in the consumed electric energy and, as a result, additional economic losses for the user.

Технический результат заявляемого изобретения - достижение максимального теплосъема и передачи тепла за счет того, что:The technical result of the claimed invention is the achievement of maximum heat removal and heat transfer due to the fact that:

1) Используются электрические нагреватели в виде спирали трубчатой формы, состоящей из витков резистивной проволоки, содержащей, по меньшей мере, два слоя витков резистивной проволоки, при этом резистивная проволока снабжена собственной диэлектрической теплопроводной оболочкой, исключающей необходимость применения какой-либо другой дополнительной электроизоляции между витками и слоями спирали.1) Electric heaters are used in the form of a tubular spiral, consisting of turns of a resistive wire containing at least two layers of turns of a resistive wire, while the resistive wire is equipped with its own dielectric heat-conducting sheath, eliminating the need for any other additional electrical insulation between the turns and spiral layers.

2) Данные спирали трубчатой формы исполнены на жестком каркасе сквозной цилиндрической формы (электронагревательное сопло - ЭНС) и расположены равномерно по внутреннему периметру внутреннего кожуха тепловентилятора (тепловой пушки) продольно направлению движения потока воздуха. Многослойность и плотное прилегание друг к другу витков и слоев резистивной проволоки позволяют обеспечить минимальные тепловые потери и минимальную тепловую инерционность ЭНС, тем самым значительно увеличивая номинальную рабочую температуру как внутренней, так и наружной поверхностей ЭНС, в том числе и при принудительном обдуве ЭНС воздухом, по сравнению с известными стандартными тепловыми пушками, использующими ТЭНы сопоставимой электрической мощности.2) These tubular-shaped spirals are made on a rigid frame of a through cylindrical shape (electric heating nozzle - ENS) and are located uniformly along the inner perimeter of the inner casing of the fan heater (heat gun) longitudinally to the direction of air flow. The multi-layered and tight fit of the coils and layers of the resistive wire to each other allows for minimal heat loss and minimum thermal inertia of the electromotive force, thereby significantly increasing the nominal operating temperature of both the internal and external surfaces of the electromotive force, including when forced blowing of the electromotive force by air compared with the well-known standard heat guns using heating elements of comparable electrical power.

Указанный технический результат достигается тем, что заявляется тепловентилятор, несущая конструкция которого включает изготовленные из листовой стали и имеющие цилиндрическую форму кожухи - наружный и внутренний. На наружном кожухе расположены органы управления и индикации, а во внутреннем кожухе размещены электронагревательные элементы и вентилятор. Электронагревательный элемент выполнен в виде спирали резистивной проволоки, покрытой собственной диэлектрической теплопроводной оболочкой и намотанной многослойно с плотным прилеганием витков и обмоток друг к другу на сквозное цилиндрическое сопло, покрытое слоем кремнеземной ткани и изготовленное из тонкостенного листового металла с высокой теплопроводностью. Электронагревательные элементы, выполненные в виде электронагревательных сопел (ЭНС), имеющих форму сквозных цилиндров, расположены внутри диффузора нагревателя равномерно по внутреннему периметру корпуса диффузора и ориентированы продольно потоку воздуха.The specified technical result is achieved by the fact that a fan heater is claimed, the supporting structure of which includes casings - external and internal, made of sheet steel and having a cylindrical shape. On the outer casing are the controls and indicators, and in the inner casing there are electric heating elements and a fan. The electric heating element is made in the form of a coil of a resistive wire coated with its own dielectric heat-conducting shell and wound multilayer with a snug fit of turns and windings to each other through a cylindrical nozzle coated with a layer of silica fabric and made of thin-walled sheet metal with high thermal conductivity. Electric heating elements made in the form of electric heating nozzles (ENS), having the form of through cylinders, are located inside the heater diffuser uniformly along the inner perimeter of the diffuser body and are oriented longitudinally to the air flow.

Резистивная проволока покрыта электроизоляционной теплопроводной оболочкой (оплеткой), исполненной с применением высокотемпературной диэлектрической нити, причем толщина данной оболочки крайне мала и определяется лишь толщиной нити.The resistive wire is covered with an insulating heat-conducting sheath (braid) made using a high-temperature dielectric filament, and the thickness of this sheath is extremely small and is determined only by the thickness of the filament.

Для крепления и расположения электронагревательных сопел ЭНС применяется крепежная сборка, имеющая ячеистую структуру.For fastening and arrangement of electric heating nozzles of the ENS, a fastening assembly having a cellular structure is used.

Изобретение поясняется иллюстрациями.The invention is illustrated by illustrations.

На Фиг. 1 представлена конструкция тепловентилятора с ЭНС в разрезе, где: 1 - наружный основной кожух, 2 - наружный примыкающий кожух, 3 - диффузор вентилятора, 4 - вентилятор, 5 - диффузоры нагревателей, 6 - ЭНС, 7 - крепежная сборка, 9 - индикатор питания, 11 - воздуховыпускная решетка, 12 - воздухозаборная решетка, 16 - ручка.In FIG. 1 shows the construction of a fan heater with an ENS in the context, where: 1 is the outer main casing, 2 is the outer adjacent casing, 3 is the fan diffuser, 4 is the fan, 5 is the heater diffusers, 6 is the ENS, 7 is the mounting assembly, 9 is the power indicator 11 - air outlet grille, 12 - air intake grille, 16 - handle.

На Фиг. 2 представлена конструкция тепловентилятора с ЭНС, перспектива спереди, где: 9 - лампочка лампочка индикации питания, 10 - лампочка индикации работы вентилятора, 11 - воздуховыпускная решетка, 13 - подставка, 14 - винт крепления подставки, 16 - ручка, 17 - кабель.In FIG. 2 shows the design of a fan heater with an ENS, a perspective from the front, where: 9 - light bulb, power indication lamp, 10 - fan operation indicator light, 11 - air outlet grille, 13 - stand, 14 - stand fastening screw, 16 - handle, 17 - cable.

На Фиг. 3 представлена конструкция тепловентилятора с ЭНС, перспектива сзади, где: 4 - вентилятор, 8 - ручка переключателей режимов вентилятора и нагревателей, 12 - воздухозаборная решетка, 13 - подставка, 14 - винт крепления подставки, 16 - ручка, 17 - кабель.In FIG. Figure 3 shows the design of a fan heater with an ENS, a perspective from the rear, where: 4 - a fan, 8 - a knob for switching the fan and heater modes, 12 - an air intake grille, 13 - a stand, 14 - a screw securing the stand, 16 - a handle, 17 - a cable.

На Фиг. 4, продольный разрез, показан нагревательный элемент - электронагревательное сопло (ЭНС), имеющее сквозную цилиндрическую форму, где: 18 - резистивная проволока, 19 - диэлектрическая теплопроводная оболочка (оплетка резистивной проволоки), 20 - слой кремнеземной ткани, 21 - сквозное цилиндрическое сопло (внутренняя гильза), 22 - сквозное цилиндрическое сопло (внешняя гильза), 23 (1, 2) - высокотемпературный цилиндрический керамический изолятор, состоящий из двух частей, 24 - контактная группа, 25 - клепальная гайка.In FIG. 4, a longitudinal section, a heating element is shown - an electric heating nozzle (ENS) having a through cylindrical shape, where: 18 is a resistive wire, 19 is a dielectric heat-conducting sheath (braid of a resistive wire), 20 is a layer of silica fabric, 21 is a through cylindrical nozzle ( inner sleeve), 22 - through cylindrical nozzle (outer sleeve), 23 (1, 2) - a high-temperature cylindrical ceramic insulator, consisting of two parts, 24 - contact group, 25 - riveting nut.

На Фиг. 5, перспективный вид, показан нагревательный элемент - электронагревательное сопло (ЭНС), имеющее сквозную цилиндрическую форму, где: 21 - сквозное цилиндрическое сопло (внутренняя гильза), 22 - сквозное цилиндрическое сопло (внешняя гильза), 23 - высокотемпературный цилиндрический керамический изолятор, 24 - контактная группа, 25 - клепальная гайка, 26 - винт, обеспечивающий жесткую механическую фиксацию всей сборки изолятора.In FIG. 5, a perspective view, a heating element is shown - an electric heating nozzle (ENS) having a through cylindrical shape, where: 21 is a through cylindrical nozzle (inner sleeve), 22 is a through cylindrical nozzle (outer sleeve), 23 is a high-temperature cylindrical ceramic insulator, 24 - contact group, 25 - riveting nut, 26 - screw, providing rigid mechanical fixation of the entire insulator assembly.

Несущая конструкция тепловентилятора (Фиг. 1-3) состоит из цилиндрических кожухов: наружного и внутреннего. Наружный кожух состоит из двух частей - наружного основного кожуха 1 и наружного примыкающего кожуха 2, изготовленных из листовой стали и покрытых порошково-полимерной краской. Внутренний кожух состоит из диффузора вентилятора 3 и одного или нескольких цилиндрических диффузоров нагревателей 5 с электронагревательными соплами (ЭНС) 6, имеющими форму полых сквозных цилиндров. Внутри диффузора вентилятора 3 расположен вентилятор 4. Для достижения максимального теплосъема и передачи тепла, ЭНС 6 расположены равномерно по внутреннему периметру корпуса диффузора нагревателя с применением специальной крепежной сборки 7, имеющей ячеистую структуру, и ориентированы продольно потоку воздуха. Сквозная конструкция цилиндрических нагревателей позволяет осуществлять теплосъем проходящим через них воздушным потоком как с внутренней, так и с наружной поверхностей ЭНС 6. На наружном примыкающем кожухе 2 расположен переключатель блока управления 8 и лампочки индикации питания 9 и работы вентилятора 10. Наружный основной кожух 1 и наружный примыкающий кожух 2 закрыты воздуховыпускной 11 и воздухозаборной 12 решетками, соответственно. Наружный основной кожух крепится к подставке 13 осевыми винтами 14, позволяющими регулировать угол наклона тепловентилятора в вертикальной плоскости с фиксацией винтами 15, 16 - ручки для переноски, 17 - кабель.The supporting structure of the fan heater (Fig. 1-3) consists of cylindrical casings: external and internal. The outer casing consists of two parts - the outer main casing 1 and the outer adjacent casing 2, made of sheet steel and coated with powder-polymer paint. The inner casing consists of a fan diffuser 3 and one or more cylindrical diffusers of heaters 5 with electric heating nozzles (ENS) 6 having the form of hollow through cylinders. A fan 4 is located inside the fan diffuser 3. To achieve maximum heat removal and heat transfer, the ENS 6 are located uniformly along the inner perimeter of the heater diffuser body using a special mounting assembly 7 having a mesh structure and are oriented longitudinally to the air flow. The through design of cylindrical heaters allows heat removal through the air flow through them from both the inner and outer surfaces of the ENS 6. On the outer adjacent casing 2 is a switch for the control unit 8 and the power indicator light 9 and fan 10. The outer main casing 1 and the outer the adjacent casing 2 is closed by the air outlet 11 and the air intake 12 grilles, respectively. The outer main casing is attached to the stand 13 with axial screws 14, which allow you to adjust the angle of the fan heater in a vertical plane with fixation with screws 15, 16 - carrying handles, 17 - cable.

На Фиг. 4-5 показан нагревательный элемент - электронагревательное сопло (ЭНС), имеющее сквозную цилиндрическую форму. ЭНС выполнен в виде спирали методом плотной намотки резистивной проволоки 18 с количеством слоев два и более на внутреннюю гильзу сквозного цилиндрического сопла 21, покрытую слоем кремнеземной ткани 20 и изготовленного из тонкостенного листового металла с высокой теплопроводностью, обеспечивающей максимальную передачу тепла с витков спирали резистивной проволоки внутрь полости ЭНС с минимальными тепловыми потерями. Соответственно, передача тепла с витков спирали резистивной проволоки 18 наружу ЭНС происходит через внешнюю гильзу 22. Межвитковая и межобмоточная электроизоляции активных обмоток обеспечиваются за счет покрытия резистивной проволоки 18 (активного нагревателя) специальной диэлектрической теплопроводной оболочкой (оплеткой) 19, исполненной с применением высокотемпературной диэлектрической нити (вместо порошковой керамической набивки, применяемой в ТЭНах). Данное решение исключает необходимость применения какой-либо другой дополнительной электроизоляции между витками и слоями резистивной спирали. Плотное прилегание каждого витка друг к другу и плотное наложение друг на друга слоев обмоток резистивной проволоки минимизируют пространство между витками и обмотками, ограниченное малой толщиной диэлектрической нити, тем самым обеспечивая минимизацию тепловых потерь, улучшенную теплопередачу и существенное (в разы) увеличение относительной тепломассы всего нагревательного элемента ЭНС. Таким образом, чем большее количество витков и обмоток исполнено на внутренней гильзе сквозного цилиндрического сопла 21, тем выше тепловая мощность ЭНС и тем меньше его удельные тепловые потери (выше коэффициент тепловой отдачи) за счет увеличения полезного соотношения массы непосредственно обмотки нагревателя к массе металлических оболочек (внутренней и внешней гильз) ЭНС, которая (масса металлических оболочек ЭНС) остается в данном случае практически неизменной. Более высокая поверхностная температура ЭНС, достигаемая за счет улучшенной теплопередачи и малой тепловой инерционности конструкции ЭНС, позволяют существенно расширить область применения тепловентиляторов (тепловых пушек), использующих ЭНС, по сравнению со стандартными трубчатыми ТЭНами, вплоть до использования в качестве альтернативы тепловым пушкам, работающим на жидком и газообразном топливе и имеющим высокую температуру на выходе. Многослойность и плотное прилегание друг к другу витков и обмоток нагревателя (спирали резистивной проволоки) ЭНС позволяют существенно увеличить длину и соответственно массу резистивного материала (спирали резистивной проволоки) и тем самым в разы (по сравнению со стандартными трубчатыми нагревателями - ТЭНами) уменьшить токовую поверхностную нагрузку на материал резистивной проволоки, что многократно увеличивает и срок службы ЭНС по сравнению со стандартными трубчатыми исполнениями (ТЭНами). Уменьшение токовой поверхностной нагрузки резистивного материала (резистивной проволоки) позволяет сквозным цилиндрическим ЭНС работать устойчиво как в подвижном, так и в спокойном воздухе, в отличие от тепловых пушек, использующих ТЭНы, предназначенные в данном случае для подвижного воздуха, которые выходят быстро из строя (перегорают) без принудительного охлаждения.In FIG. 4-5 shows a heating element - an electric heating nozzle (ENS) having a through cylindrical shape. The ENS is made in the form of a spiral by tightly winding the resistive wire 18 with two or more layers on the inner sleeve of the through cylindrical nozzle 21, covered with a layer of silica fabric 20 and made of thin-walled sheet metal with high thermal conductivity, which ensures maximum heat transfer from the spiral coils of the resistive wire inside ENS cavities with minimal heat loss. Accordingly, heat transfer from the spiral coils of the resistive wire 18 to the outside of the electromotive force occurs through the outer sleeve 22. The inter-turn and inter-winding electrical insulation of the active windings is ensured by coating the resistive wire 18 (active heater) with a special dielectric heat-conducting sheath (braid) 19 made using a high-temperature dielectric thread (instead of ceramic powder packing used in heating elements). This solution eliminates the need for any other additional electrical insulation between the turns and layers of the resistive spiral. The tight fit of each coil to each other and the tight overlap of the layers of the windings of the resistive wire minimize the space between the turns and the windings, limited by the small thickness of the dielectric filament, thereby minimizing heat loss, improved heat transfer and a significant (several-fold) increase in the relative heat mass of the entire heating element ENS. Thus, the larger the number of turns and windings performed on the inner sleeve of the through-cylinder nozzle 21, the higher the thermal power of the ENS and the lower its specific heat loss (higher coefficient of heat transfer) due to an increase in the useful ratio of the mass of the heater coil directly to the mass of metal shells ( inner and outer sleeves) ENS, which (the mass of the metal shells of the ENS) in this case remains almost unchanged. The higher surface temperature of the electromotive force, achieved due to improved heat transfer and low thermal inertia of the design of the electromotive force, can significantly expand the scope of fan heaters (heat guns) that use an electromotive force compared to standard tubular heaters, up to using heat guns operating on an alternative liquid and gaseous fuels and having a high exit temperature. The multi-layer and tight fit of the turns and windings of the heater (spiral wire of the resistive wire) to the ENS significantly increase the length and, accordingly, the mass of the resistive material (spiral wire of the resistive wire) and thereby reduce the current surface load by several times (compared with standard tubular heaters - heating elements). on the material of the resistive wire, which greatly increases the service life of the electromotive force as compared to standard tubular designs (heating elements). Reducing the current surface load of the resistive material (resistive wire) allows the through cylindrical electromotive force to work stably in both moving and calm air, unlike heat guns using heating elements designed in this case for moving air, which fail quickly (burn out ) without forced cooling.

Высокотемпературные керамические изоляторы 23 конструктивно состоят из двух частей 23(1) и 23(2) и служат для: (а) электрической изоляции выводов спирали резистивной проволоки и тепло/электро изоляции контактной группы 24; (б) для позиционирования и фиксации основания контактной группы 24 в теле изолятора 23(2) и механической фиксации всего изолятора (сборки) 23 в корпусе ЭНС таким образом, что стенка ЭНС, на которой крепится изолятор, остается между плотно прижатыми к ней элементами сборки 23(1) и 23(2) при помощи винта 26, обеспечивая жесткую механическую фиксацию всей сборки изолятора 23 (Фиг. 4-5).High-temperature ceramic insulators 23 are structurally composed of two parts 23 (1) and 23 (2) and are used for: (a) electrical insulation of the leads of the spiral wire of the resistive wire and heat / electrical insulation of the contact group 24; (b) for positioning and fixing the base of the contact group 24 in the body of the insulator 23 (2) and mechanically fixing the entire insulator (assembly) 23 in the body of the ENS in such a way that the wall of the ENS on which the insulator is mounted remains between the assembly elements tightly pressed to it 23 (1) and 23 (2) with a screw 26, providing a rigid mechanical fixation of the entire assembly of the insulator 23 (Fig. 4-5).

Устройство работает следующим образом. Воздушный поток, втянутый вентилятором 4 в диффузор 3, проходя через внутреннюю и наружную поверхности сквозных ЭНС 6, нагревается и подается в помещение через полости воздуховыпускной решетки 11. Для переноски тепловентилятора используются ручки 16, защищенные от перегрева теплоизоляционными концами крепления к корпусу прибора (Фиг. 1-3).The device operates as follows. The air flow drawn by the fan 4 into the diffuser 3, passing through the inner and outer surfaces of the through-hole ENS 6, is heated and fed into the room through the cavity of the air outlet grill 11. Handles 16 are used to carry the fan heater, which are protected from overheating by the heat-insulating ends of the fastening to the device body (Fig. 1-3).

Сквозная конструкция ЭНС позволяет осуществлять теплосъем проходящим через них воздушным потоком как с внутренней, так и с наружной поверхностей (гильз) сопла.The end-to-end design of the ENS allows heat removal through the air stream passing through them from both the internal and external surfaces (sleeves) of the nozzle.

Равномерное расположение сквозных цилиндрических нагревательных сопел ЭНС внутри по периметру цилиндрического диффузора (внутреннего кожуха) тепловентилятора (тепловой пушки) и их продольная ориентация относительно оси корпуса прибора позволяют достичь полный обдув нагнетаемым вентилятором воздухом как внутренней, так и внешней поверхностей (гильз) нагревательных сопел, тем самым обеспечивая максимальный съем тепла и его передачу в наружное пространство.The uniform arrangement of through-hole cylindrical heating nozzles of the ENS inside the perimeter of the cylindrical diffuser (inner casing) of the fan heater (heat gun) and their longitudinal orientation relative to the axis of the device’s body allow achieving complete air blowing by the blower fan of both the internal and external surfaces (sleeves) of the heating nozzles, thereby ensuring maximum heat removal and its transfer to the outside.

Совокупность вышеуказанных конструктивных особенностей разработанных тепловых пушек и применяемых в них электронагревательных сопел ЭНС, включая сквозную конструкцию электронагревательных сопел ЭНС, их оптимальную цилиндрическую геометрию и продольное равномерное расположение внутри цилиндрических диффузоров с обеспечением минимизации тепловых потерь, в том числе за счет высокой плотности и многослойности исполнения обмоток резистивной проволоки, позволяют достичь существенное увеличение температуры нагретого воздуха, выходящего через воздуховыпускную решетку, по сравнению со стандартными трубчатыми электронагревателями (ТЭНами) с аналогичной потребляемой электрической мощностью (см. сравнительные Таблицы 1, 3).The combination of the above design features of the developed heat guns and the electric heating nozzles used in them, including the end-to-end design of the electric heating nozzles of the electromotive force, their optimal cylindrical geometry and longitudinal uniform arrangement inside the cylindrical diffusers to minimize heat loss, including due to the high density and multi-layer design of the windings resistive wire, allow to achieve a significant increase in the temperature of the heated air, leaving it through air discharge grid, compared to conventional tubular electric heaters (heating elements) with the same electric power consumption (see. Comparative Tables 1, 3).

Более того, данный эффект позволяет существенно расширить область применения ЭНС по сравнению со стандартными трубчатыми ТЭНами, вплоть до использования в качестве альтернативы тепловым пушкам, работающим на жидком и газообразном топливе (см. Таблицу 2), а также в проточных и стационарных нагревателях (термосах) жидкообразных носителей, и др.Moreover, this effect allows significantly expanding the scope of application of ENS in comparison with standard tubular heating elements, up to using heat guns operating on liquid and gaseous fuels as an alternative (see Table 2), as well as in flow and stationary heaters (thermoses) liquid-like carriers, etc.

Claims

1. The fan heater, the supporting structure of which includes casings made of sheet steel and having a cylindrical shape - external and internal, controls and indications are located on the external casing, and electric heating elements and a fan are located in the inner casing, characterized in that
electric heating nozzles (ENS) are located uniformly inside the heater diffuser and are oriented longitudinally to the air flow, the ENS are made in the form of a spiral of a resistive wire coated with a dielectric heat-conducting sheath and wound multilayer on a through cylindrical nozzle coated with a layer of silica fabric and made of thin-walled sheet metal.

2. The device according to p. 1, characterized in that a fastening assembly having a cellular structure is used for fastening and arranging the electric heating nozzles of the ENS.