RU75526U1

RU75526U1 - ELECTRIC HEATER

Info

Publication number: RU75526U1
Application number: RU2008113060/22U
Authority: RU
Inventors: Вакиль Газизович Абдульманов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Сибирский институт"
Priority date: 2008-04-07
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2008-08-10

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в различных промышленных и бытовых нагревательных устройствах и системах. Нагреватель содержит металлический экран-основание, нанесенную на него диэлектрическую композиционную основу, на которую нанесен резистивный тонкопленочный тепловыделяющий слой толщиной от 0,5 до 150 микрон с электрическими выводами, защитное композиционное диэлектрическое покрытие. Металлический экран-основание имеет сферическую, вогнутую относительно резистивного тонкопленочного тепловыделяющего слоя форму, а резистивный тонкопленочный тепловыделяющий слой выполнен в виде сплошной поверхности, либо в виде плоской резистивной ленты специальной формы, при этом величина изоляционного зазора между соседними фрагментами (элементами) резистивной ленты составляет от 5 до 30% ширины резистивной ленты. Электрические выводы механически жестко закреплены на металлическом экране-основании и имеют конструкцию, обеспечивающую надежный электрический контакт с тепловыделяющим резистивным слоем, либо лентой этого слоя. Металлический экран-основание электрически изолирован от наружного корпуса по импульсному, переменному и постоянному току. Технический результат - равномерный нагрев объекта при максимально низкой температуре нагревателя, увеличение КПД, направленное на нагреваемый объект инфракрасное тепловое излучение, повышение эксплуатационной надежности и электробезопасности. 1 н.п. ф-лы.The utility model relates to electrical engineering and can be used in various industrial and domestic heating devices and systems. The heater contains a metal screen-base, a dielectric composite base deposited on it, on which a resistive thin-film heat-generating layer with a thickness of 0.5 to 150 microns with electrical leads is applied, a protective composite dielectric coating. The base metal screen has a spherical shape, concave with respect to the resistive thin-film heat-generating layer, and the resistive thin-film heat-generating layer is made in the form of a continuous surface, or in the form of a flat resistive tape of a special shape, while the insulation gap between adjacent fragments (elements) of the resistive tape is from 5 to 30% of the width of the resistive tape. The electrical leads are mechanically rigidly fixed to the metal screen-base and have a design that provides reliable electrical contact with the heat-generating resistive layer or tape of this layer. The metal shield base is electrically isolated from the outer casing by pulsed, alternating and direct current. EFFECT: uniform heating of an object at the lowest possible temperature of the heater, increased efficiency, infrared thermal radiation directed at the heated object, increased operational reliability and electrical safety. 1 n.p. f-ly.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в различных промышленных и бытовых нагревательных устройствах и системах.The utility model relates to electrical engineering and can be used in various industrial and domestic heating devices and systems.

Известен плоский электронагреватель (Патент РФ №2011313, МПК⁵: Н05В 3/08, 1994), который содержит тело резистора с электродами и с подсоединенной к нему теплопроводной деталью, покрытие, полностью закрывающее тело резистора и теплопроводную деталь. Теплопроводная деталь выполнена из тонкого слоя теплопроводящего диэлектрика, тело резистора представляет равномерный тонкий слой резистивного материала, а электроды выполнены в виде тонких металлических полосок.A flat electric heater is known (RF Patent No. 20111313, IPC ⁵ : Н05В 3/08, 1994), which contains a resistor body with electrodes and a heat-conducting part connected to it, a coating that completely covers the resistor body and a heat-conducting part. The heat-conducting part is made of a thin layer of heat-conducting dielectric, the body of the resistor is a uniform thin layer of resistive material, and the electrodes are made in the form of thin metal strips.

Известен нагревательный элемент для бытовых электронагревательных приборов (Патент РФ №2074527, МПК⁶: Н05В 3/68, 1997). Нагреватель выполнен в виде стального основания. На внутренней его поверхности через слой электроизоляционной эмали нанесен нагревательный элемент в виде толстопленочной резистивной дорожки. Описаны два варианта ее выполнения,обеспечивающие создание на поверхности основания трех зон нагрева. Поверх резистивных дорожек нанесен теплозащитный слой, выполненный из пористых материалов низкой теплопроводности, толщиной, в 3 раза большей толщины электроизоляционной эмали.Known heating element for household electric heating appliances (RF Patent No. 2074527, IPC ⁶ : Н05В 3/68, 1997). The heater is made in the form of a steel base. On its inner surface, a heating element in the form of a thick-film resistive path is applied through a layer of electrical insulating enamel. Two variants of its implementation are described, which ensure the creation of three heating zones on the surface of the base. A heat-protective layer made of porous materials with low thermal conductivity, 3 times thicker than the thickness of electrical insulating enamel, is applied over resistive tracks.

Известен электрический нагреватель (Патент РФ №2084082, МПК⁶: Н05В 3/28, 1997), который состоит из тепловоспринимающего металлического основания; выполненного плоским, покрытого электроизоляционной пастой, на поверхность которой нанесен топологический рисунок 3 резистивной пастой нагревательного элемента, покрытый слоем защитной диэлектрической пасты.Known electric heater (RF Patent No. 2084082, IPC ⁶ : Н05В 3/28, 1997), which consists of a heat-absorbing metal base; made flat, coated with an insulating paste, on the surface of which a topological figure 3 is applied with a resistive paste of a heating element, covered with a layer of protective dielectric paste.

Недостатками данных нагревателей является низкая надежность и неравномерность теплового нагрева.The disadvantages of these heaters is the low reliability and unevenness of thermal heating.

Наиболее близким к предлагаемому нагревателю является электрический нагреватель с проволочным выводом (Патент РФ №2215379, МПК⁷: Н05В 3/28, 2003), содержащий плоское металлическое основание, покрытое электроизоляционной пленкой из диэлектрической пасты, включающей органическое связующее и диэлектрическое мелкозернистое стекло, на котором размещен нагревательный элемент в виде топологического рисунка из резистивной пленки, покрытый диэлектрической защитной пленкой.Closest to the proposed heater is an electric heater with a wire output (RF Patent No. 2215379, IPC ⁷ : Н05В 3/28, 2003), containing a flat metal base coated with an insulating film of dielectric paste, including organic binder and fine-grained dielectric glass, on which placed a heating element in the form of a topological pattern of a resistive film, coated with a dielectric protective film.

Недостатками нагревателя являются недостаточно высокая эксплуатационная надежность и неравномерность теплового нагрева, большой расход электроэнергии.The disadvantages of the heater are insufficiently high operational reliability and unevenness of thermal heating, high energy consumption.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эксплуатационной надежности, снижение тепловой инерционности, увеличение КПД за счет снижения температуры нагрева, равномерность и однородность теплового нагрева.The objective of the proposed utility model is to increase operational reliability, reduce thermal inertia, increase efficiency by lowering the heating temperature, uniformity and uniformity of thermal heating.

Поставленная задача достигается при помощи электрического нагревателя, содержащего металлический экран-основание, нанесенную на него диэлектрическую композиционную основу, на которую нанесен резистивный тонкопленочный тепловыделяющий слой толщиной от 0,5 до 150 микрон с электрическими выводами, защитное композиционное диэлектрическое покрытие, согласно изобретению, металлический экран-основание имеет сферическую, вогнутую относительно резистивного тонкопленочного тепловыделяющего слоя форму, а резистивный тонкопленочный тепловыделяющий слой выполнен в виде сплошной поверхности, либо в виде плоской резистивной ленты специальной формы, при этом величина изоляционного зазора между соседними фрагментами (элементами) резистивной ленты составляет от 5 до 30% ширины резистивной ленты.The task is achieved using an electric heater containing a metal screen-base, a dielectric composite base deposited on it, on which a resistive thin-film heat-generating layer with a thickness of 0.5 to 150 microns with electrical leads is applied, a protective composite dielectric coating, according to the invention, a metal screen - the base has a spherical, concave relative to the resistive thin-film heat-generating layer, and the resistive thin-film heat-release the emitting layer is made in the form of a continuous surface, or in the form of a flat resistive tape of a special shape, while the size of the insulation gap between adjacent fragments (elements) of the resistive tape is from 5 to 30% of the width of the resistive tape.

Электрические выводы механически жестко закреплены на металлическом экране-основании и имеют конструкцию, обеспечивающую надежный электрический контакт с тепловыделяющим резистивным слоем, либо лентой этого слоя.The electrical leads are mechanically rigidly fixed to the metal screen-base and have a design that provides reliable electrical contact with the heat-generating resistive layer or tape of this layer.

Металлический экран-основание электрически изолирован от наружного корпуса по импульсному, переменному и постоянному току.The metal shield base is electrically isolated from the outer casing by pulsed, alternating and direct current.

На фигуре изображен предлагаемый электрический нагреватель, содержащий металлический экран-основание 1, который имеет сферическую, вогнутую относительно резистивного тонкопленочного тепловыделяющего слоя 3 форму, нанесенную на металлический экран-основание диэлектрическую композиционную основу 2, на которую нанесен резистивный тонкопленочный тепловыделяющий слой 3, толщиной от 0,5 до 150 микрон с электрическими выводами, защитное композиционное диэлектрическое покрытие 4.The figure shows the proposed electric heater containing a metal screen-base 1, which has a spherical, concave relative to the resistive thin-film heat-generating layer 3 form deposited on a metal screen-base dielectric composite base 2, on which is applied a resistive thin-film heat-generating layer 3, from 0 to , 5 to 150 microns with electrical leads, protective composite dielectric coating 4.

Электрические выводы 5 механически надежно обеспечивают симметричный электрический контакт с резистивным тонкопленочным тепловыделяющим слоем 3, керамические втулки 6 электрически надежно изолируют электрический вывод 5 от металлического экрана-основания 1.The electrical leads 5 mechanically reliably provide symmetrical electrical contact with the resistive thin-film heat-generating layer 3, the ceramic bushings 6 electrically reliably isolate the electrical lead 5 from the metal shield base 1.

Электрический нагреватель работает следующим образом: на электрические выводы нагревателя подается электрическое напряжение. Напряжение поступает через электрические выводы 5 на резистивный тонкопленочный тепловыделяющий слой 3.An electric heater works as follows: electrical voltage is applied to the electrical terminals of the heater. The voltage is supplied through the electrical terminals 5 to the resistive thin-film fuel layer 3.

Выделяемое тепло через диэлектрический слой 2 немедленно поступает на тонкий металлический экран-основание 1, который с малой тепловой инерционностью обеспечивает направленное на нагреваемый объект тепловое инфракрасное излучение.The heat generated through the dielectric layer 2 immediately enters a thin metal screen-base 1, which with low thermal inertia provides thermal infrared radiation directed to the heated object.

Технический эффект заключается в том, что предлагаемый нагреватель обеспечивает малую тепловую инерционность электрического нагревателя, равномерный нагрев объекта при максимально низкой температуре нагревателя ввиду того, что тепловое излучение идет со значительной площади, занимающей более 50% площади нагревателя. Кроме того, он позволяет обеспечить направленное на нагреваемый объект инфракрасное тепловое излучение. Нагреватель обеспечивает высокую эксплуатационную надежность при высоком надежном уровне электробезопасности, так как резистивный тонкопленочный тепловыделяющий слой изолирован диэлектрической композиционной основой от металлического экрана-основания, который, в свою очередь, надежно изолирован от наружного корпуса по импульсному, переменному и постоянному току.The technical effect is that the proposed heater provides low thermal inertia of the electric heater, uniform heating of the object at the lowest possible temperature of the heater due to the fact that thermal radiation comes from a significant area, occupying more than 50% of the area of the heater. In addition, it allows providing infrared thermal radiation directed to the heated object. The heater provides high operational reliability at a high reliable level of electrical safety, since the resistive thin-film heat-generating layer is insulated by the dielectric composite base from the metal shield base, which, in turn, is reliably isolated from the outer casing by pulsed, alternating and direct current.

Claims

1. An electric heater containing a metal screen-base, a dielectric composite base deposited on it, on which a resistive thin-film heat-generating layer with a thickness of 0.5 to 150 microns with electrical leads is applied, a protective composite dielectric coating, an outer casing, characterized in that the metal the base screen has a spherical shape, concave with respect to the resistive thin film heat-generating layer, and the resistive thin-film heat-generating layer is made in the form of tion resistive ribbon special form, wherein the quantity of the insulating gap between the adjacent fragments (elements) of the resistive ribbon is from 5 to 30% of the width of the resistive strip.

2. The heater according to claim 1, characterized in that its electrical leads are mechanically rigidly fixed to the metal screen base and have a design that provides reliable electrical contact with the heat-generating resistive layer or tape of this layer.

3. The heater according to claims 1 and 2, characterized in that the metal screen-base is electrically isolated from the outer casing by pulsed, alternating and direct current.