RU56988U1

RU56988U1 - ELECTRIC HEATER

Info

Publication number: RU56988U1
Application number: RU2006107160/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Николаевич Антипин; Валерий Арутович Пашаян
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Производственно-Коммерческая Фирма "ЭЛВИН"
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2006-09-27

Abstract

Полезная модель электрокалорифера относится к области отопительной техники и может быть использована для обогрева воздуха в неотапливаемых помещениях. Техническая сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что в электрокалорифере, содержащем корпус, электровентилятор и нагревательные элементы, внутри корпуса жестко установлен стабилизатор воздушного потока, выполненный в виде пластин, ориентированных параллельно потоку и крепящихся к корпусу и трубе стабилизатора, при этом расстояние от среза стабилизатора до плоскости вращения лопастей вентилятора выбирается из условия , где d - диаметр полой трубы стабилизатора, мм; L - расстояние от стабилизатора до плоскости вращения лопастей вентилятора, мм. Достигаемый технический результат: отсутствие уменьшения содержания кислорода в отапливаемом калорифером помещении, отсутствие мелкодисперсной пыли от звукопоглощающих материалов, высокие теплофизические характеристики. 1 з.п.ф., 1 ил.A useful model of an electric heater belongs to the field of heating technology and can be used to heat air in unheated rooms. The technical essence of the proposed technical solution lies in the fact that in the electroheater containing a housing, an electric fan and heating elements, an air flow stabilizer is rigidly installed inside the housing, made in the form of plates oriented parallel to the flow and attached to the stabilizer body and pipe, while the distance from the cut stabilizer to the plane of rotation of the fan blades is selected from the condition where d is the diameter of the hollow pipe of the stabilizer, mm; L is the distance from the stabilizer to the plane of rotation of the fan blades, mm Technical result achieved: the absence of a decrease in the oxygen content in the room heated by the air heater, the absence of fine dust from sound-absorbing materials, and high thermal characteristics. 1 C.p.F., 1 ill.

Description

Заявляемая полезная модель электрокалорифера относится к области отопительной техники и может быть использована для обогрева воздуха в необогреваемых помещениях (гаражи, склады и т.д.).The inventive utility model of an electric air heater relates to the field of heating equipment and can be used to heat air in unheated rooms (garages, warehouses, etc.).

Известен аналог заявляемого технического решения, описанный в патенте РФ №2008574 на изобретение, МПК 7 F 24 H 3/04, опубликовано 28.02.1994 г. Электрокалорифер содержит корпус, четыре воздуховода, электродвигатель вентилятора с лопастями, который расположен в кожухе, образующем полость с электродвигателем, в которой нагревается воздух, поднимается и охлаждает электродвигатель, лопасти вентилятора размещены в асбестовой обечайке, внутри которой крепятся две металлические решетки. Верхняя решетка жестко соединена с корпусом обечайки, а нижняя решетка размещена в пазах. При нагревании электрических спиралей, которые навиты на стекло-волокнистые нити и закреплены на решетке болтами, решетка перемещается по пазам вниз. Электрические спирали закреплены на стекловолокнистой нити узелками. К недостаткам данного аналога следует отнести его относительно большую металлоемкость, наличие экологически опасной асбестовой ткани и ограниченные функциональные возможности (используется для нагрева бетонной смеси).A similar analogue of the claimed technical solution is described in RF patent No.2008574 for the invention, IPC 7 F 24 H 3/04, published on 02.28.1994. The electric air heater contains a housing, four air ducts, a fan motor with blades, which is located in the casing forming a cavity with an electric motor, in which the air is heated, rises and cools the electric motor, the fan blades are placed in the asbestos shell, inside which two metal grilles are mounted. The upper grill is rigidly connected to the shell of the shell, and the lower grill is placed in the grooves. When heating electric spirals, which are wound on glass-fiber filaments and bolted to the grate, the grate moves downward in the grooves. Electric spirals are fixed on fiberglass filament knots. The disadvantages of this analogue include its relatively high metal consumption, the presence of environmentally hazardous asbestos fabric and limited functionality (used to heat the concrete mix).

Известен также центробежный вентилятор, описанный в патенте РФ на изобретение №2050473, МПК 7 F 04 D 17/08, F 24 H 3/06, опубликовано 20.12.1995 г., используемый для подогрева воздуха в помещениях, содержащий корпус с нагнетательным патрубком, установленное в корпусе рабочее колесо с лопатками, электронагревательные элементы, выполненные в виде пластин, установленных пакетами вдоль потока в выходном воздуховоде, причем первый пакет пластин расположен на расстоянии от нагнетательного Also known is a centrifugal fan, described in the patent of the Russian Federation for invention No. 2050473, IPC 7 F 04 D 17/08, F 24 H 3/06, published on December 20, 1995, used for heating air in rooms, comprising a housing with a discharge pipe, an impeller with blades mounted in the housing; electric heating elements made in the form of plates mounted in bags along the flow in the outlet duct, and the first packet of plates is located at a distance from the discharge

патрубка не более 0,25 ширины патрубка, пластины имеют длину не менее двух хорд лопаток рабочего колеса, а расстояние между пластинами в пакете не менее 0,1 длины пластины. Недостатком данного устройства является то, что применяемые в нем электронагревательные пластины имеют высокую температуру, что приводит к уменьшению содержания кислорода в помещении. Кроме того, применение звукопоглощающих материалов приводит к появлению в воздухе микрочастиц звукопоглощающего волокна, опасного для здоровья людей (звукопоглощающие материалы со временем и в условиях повышенных температур и вибрации разрушаются).the nozzle is not more than 0.25 of the nozzle width, the plates have a length of at least two chords of the impeller blades, and the distance between the plates in the package is not less than 0.1 of the plate length. The disadvantage of this device is that the electric heating plates used in it have a high temperature, which leads to a decrease in the oxygen content in the room. In addition, the use of sound-absorbing materials leads to the appearance of microparticles of sound-absorbing fibers in the air that are hazardous to human health (sound-absorbing materials are destroyed with time and at elevated temperatures and vibrations).

В качестве прототипа, как наиболее близкого к заявляемому техническому решению, выбран воздухонагреватель по патенту РФ на изобретение №2112182, МПК 7 F 24 H 3/02 (опубликовано 27.05.1998 г.), содержащий корпус, нагнетатель воздуха, помещенный в корпус нагревательный элемент, состоящий из патрубка, заполненного материалом, пропускающим воздух, и ограниченного по краям решетками. Патрубок и нагнетатель соединяет кольцевой соединительный теплоизолятор. Недостатком устройства - прототипа является относительно высокое давление в нагнетателе воздуха, необходимое для того, чтобы нагреть до достаточной температуры нагревательный элемент. Кроме того, нагревательный элемент имеет высокое сопротивление продуваемому через него воздуху, что ограничивает срок службы вентилятора.As a prototype, as closest to the claimed technical solution, the air heater according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2112182, IPC 7 F 24 H 3/02 (published on 05/27/1998), containing a housing, an air blower, a heating element placed in the housing, was selected , consisting of a nozzle filled with air-permeable material and bounded at the edges by gratings. A pipe and a supercharger are connected by an annular connecting heat insulator. The disadvantage of the prototype device is the relatively high pressure in the air blower necessary to heat the heating element to a sufficient temperature. In addition, the heating element has a high resistance to air blown through it, which limits the life of the fan.

Задачей, решаемой предлагаемым техническим решением, является увеличение тепловой эффективности электрокалорифера и упрощение его конструкции.The problem solved by the proposed technical solution is to increase the thermal efficiency of the electric heater and simplify its design.

Достигается это тем, что:This is achieved by the fact that:

- внутри корпуса соосно жестко установлен стабилизатор воздушного потока, выполненный в виде полой трубы, отстоящей от плоскости вращения лопастей вентилятора на расстоянии, определяемом из условия ,- inside the body coaxially rigidly installed air flow stabilizer, made in the form of a hollow pipe, spaced from the plane of rotation of the fan blades at a distance determined from the condition ,

где d - диаметр полой трубы стабилизатора, мм,where d is the diameter of the hollow pipe of the stabilizer, mm,

L - расстояние от стабилизатора до плоскости вращения лопастей вентилятора, мм;L is the distance from the stabilizer to the plane of rotation of the fan blades, mm;

- на противоположном конце стабилизатора в радиальных направлениях жестко установлены крепящиеся к стабилизатору и корпусу направляющие элементы, выполненные в виде пластин, ориентированных параллельно воздушному потоку;- at the opposite end of the stabilizer in radial directions, guide elements fixed to the stabilizer and the housing are rigidly mounted, made in the form of plates oriented parallel to the air flow;

- электронагревательные элементы расположены в зазоре между корпусом и стабилизатором потока.- electric heating elements are located in the gap between the housing and the flow stabilizer.

Кроме того, форма электронагревательных элементов представляет собой плоскую спираль.In addition, the shape of the electric heating elements is a flat spiral.

Суть заявляемого технического решения приводится на фиг.1, на которой изображен продольный разрез электрокалорифера и его поперечные разрезы (вид А и вид Б).The essence of the claimed technical solution is given in figure 1, which shows a longitudinal section of an electric heater and its cross sections (view A and view B).

Электрокалорифер содержит корпус 1, выполненный в виде цилиндрической трубы с открытыми концами, электродвигатель 2, на валу которого установлен вентилятор с лопастями 3. Электродвигатель 2 жестко крепится внутри корпуса 1 с помощью кронштейна 9. Внутри корпуса 1 расположены электронагревательные элементы 4 в нескольких поперечных сечениях корпуса (на фиг.1 показаны электронагревательные элементы в двух поперечных сечениях), форма которых представляет собой плоскую спираль (см. вид Б). Электрические выводы 5 элементов 4 выходят через корпус 1 в монтажный короб 6, из которого выходит кабель электропитания (не показан). Внутри корпуса 1 соосно жестко установлен стабилизатор воздушного потока, выполненный в виде полой трубы 7 с жестко установленными на ней направляющими элементами 8, выполненными в виде пластин, крепящихся к трубе 7 и корпусу 1 и ориентированных параллельно воздушному потоку (поток показан стрелками). Расстояние L, мм, от среза трубы 7 стабилизатора до плоскости вращения лопастей 3 вентилятора определяется из условия , где d - диаметр трубы 7, мм.The electric heater contains a housing 1 made in the form of a cylindrical pipe with open ends, an electric motor 2, a fan with blades 3 is mounted on its shaft. The electric motor 2 is rigidly mounted inside the housing 1 using the bracket 9. Inside the housing 1 there are electric heating elements 4 in several cross sections of the housing (Fig. 1 shows electric heating elements in two cross sections), the shape of which is a flat spiral (see view B). The electrical leads 5 of the elements 4 exit through the housing 1 into the mounting box 6, from which comes the power cable (not shown). An air flow stabilizer coaxially mounted inside the housing 1, made in the form of a hollow pipe 7 with guide elements 8 rigidly mounted on it, made in the form of plates attached to the pipe 7 and the housing 1 and oriented parallel to the air flow (the flow is shown by arrows). The distance L, mm, from the cut of the pipe 7 of the stabilizer to the plane of rotation of the fan blades 3 is determined from the condition where d is the diameter of the pipe 7, mm

Работает заявляемое устройство следующим образом. При подаче напряжения на электронагревательные элементы 4 и электродвигатель 2, лопасти 3 вентилятора начинают вращаться и формируют воздушный поток, который проходя через нагретые элементы 4, нагревается и через направляющие элементы 8 (пластины) выбрасывается наружу в виде струи теплого воздуха. Наличие направляющих элементов 8 способствует формированию малого угла раскрыва струи за срезом корпуса 1, что существенно увеличивает ее «дальнобойность». Выбор расстояния от среза трубы стабилизатора до плоскости вращения лопастей вентилятора в диапазоне позволяет минимизировать подсос холодного воздуха внутрь трубы 7, что улучшает температурные характеристики струи теплого воздуха. При этом за счет эффективного съема тепла с электронагревательных элементов 4 не происходит уменьшения содержания кислорода в воздухе обогреваемого помещения.The claimed device operates as follows. When voltage is applied to the electric heating elements 4 and the electric motor 2, the fan blades 3 begin to rotate and form an air flow, which, passing through the heated elements 4, is heated and thrown out through the guide elements 8 (plates) outward in the form of a stream of warm air. The presence of the guiding elements 8 contributes to the formation of a small aperture angle of the jet beyond the cut of the housing 1, which significantly increases its "range". The choice of the distance from the cutoff pipe stabilizer to the plane of rotation of the fan blades in the range allows you to minimize the intake of cold air inside the pipe 7, which improves the temperature characteristics of the stream of warm air. However, due to the effective removal of heat from the electric heating elements 4, there is no decrease in the oxygen content in the air of the heated room.

Разработан опытный образец заявляемого электрокалорифера по результатам испытаний которого развернуто его серийное производство. Электрокалорифер имеет следующие характеристики:A prototype of the inventive electroheater was developed based on the test results of which its mass production has been deployed. The air heater has the following characteristics:

- мощность электродвигателя вентилятора - 350 Вт;- power of the fan motor - 350 W;

- количество электронагревательных элементов - от 3 до 6;- the number of electric heating elements - from 3 to 6;

- мощность одного электронагревательного элемента - 4 кВт;- power of one electric heating element - 4 kW;

- относительное расстояние ;- relative distance ;

- при температуре окружающего воздуха 0°С температура воздуха на выходе из электрокалорифера составляет от 50 до 90°С (в зависимости от количества нагревательных элементов);- at an ambient temperature of 0 ° С, the air temperature at the outlet of the electric heater is from 50 to 90 ° С (depending on the number of heating elements);

- «дальнобойность» струи теплого воздуха составляет от 4 до 6 метров (в зависимости от количества электронагревательных элементов).- “range” of a stream of warm air is from 4 to 6 meters (depending on the number of electric heating elements).

Таким образом, разработанный электрокалорифер обладает высокими техническими характеристиками, имеет новизну и промышленную применимость и, по мнению авторов, может быть защищен патентом на полезную модель.Thus, the developed electroheater has high technical characteristics, has novelty and industrial applicability, and, according to the authors, can be protected by a patent for a utility model.

Claims

1. An electric heater containing a housing made in the form of a cylindrical pipe with open ends, a fan motor with blades mounted inside the housing at one of its ends, and electric heating elements located in several cross sections inside the housing, characterized in that the inside of the housing is coaxially rigidly mounted an air flow stabilizer made in the form of a hollow pipe, while the stabilizer pipe cut located near the fan is separated from the plane of rotation of the fan blades by distance determined from the condition

,

where d is the diameter of the hollow pipe of the stabilizer, mm;

L is the distance from the stabilizer to the plane of rotation of the fan blades, mm,

at the opposite end of the stabilizer in radial directions, guide elements fixed to the stabilizer and the housing are rigidly mounted, made in the form of plates oriented parallel to the air flow, and electric heating elements are located in the gap between the housing and the flow stabilizer.

2. The electric heater according to claim 1, characterized in that the shape of the electric heating elements is a flat spiral.