UA136765U - Гнучкий електронагрівальний елемент - Google Patents

Abstract

Гнучкий електронагрівальний елемент містить виготовлений з вуглецевого волокнистого матеріалу резистивний елемент закінченої довжини з приєднаними до нього струмопідводами, що покритий електроізоляційним чохлом. Електроізоляційний чохол виконаний з фольгованої склотканини. Кінці резистивного елемента покриті алюмінієвою фольгою, на яку встановлено струмопідводи у вигляді мідної лудженої пластини, до якої припаяний термостійкий провід. Мідна луджена пластина складена удвічі поперек напрямку вуглецевого волокнистого матеріалу.

Description

Корисна модель належить до електротехніки, а саме до пристроїв резистивного нагрівання, що можуть бути використані для обігрівання жилих, офісних та промислових приміщень, а також в обладнанні різного призначення.

З рівня техніки відомий електричний нагрівач (Патент на корисну модель РФ Мо 145060, МПК

НОБВ 1/02, опубл. 10.09.2014), що містить корпус з шарів просоченого зв'язуючим волокнистого матеріалу, в стінці якого встановлено щонайменше один нагрівальний елемент з вуглецевого волокнистого матеріалу, розміщений між шарами електроіїзоляційного полімеру, з двома струмопідвідного елементами, які утворюють електричний ланцюг, що містить щонайменше один термовимикач, виконаний з можливістю розмикання електричного кола при досягненні заданої температури. До недоліків описаного рішення слід віднести відносну обмеженість області застосування таких нагрівачів, оскільки остання не включає використання описаного електричного нагрівача для нагріву поверхонь.

Відомий з рівня техніки електронагрівальний пристрій (Патент на винахід РФ Мо 2304367 СІ,

НОБВ 3/34, опубл. 10.08.2007), що містить два шари електроізоляційного підстави, між якими розміщений електропровідний резистивний шар на основі вуглецевих волокон і електрично пов'язані з ним струмопідведення, що виконані у вигляді гнучкого струмопідвідного ланцюга з м'якого дроту, електропровідний резистивний шар виконаний у вигляді зигзагоподібних секцій резистивного ланцюга з вуглецевих волокон товщиною 0,4520,05 мм і довжиною 7-8 м, кінці кожної секції резистивного ланцюга металізовані міддю і намотані на струмопідведення, причому всі секції резистивного ланцюга виконані з безперервних односпрямованих вуглецевих волокон, що складаються з елементарних волокон, кожне з яких апретоване просочувальної сумішшю. Недоліком цього пристрою внаслідок наявності контакту вуглецевих волокон з поверхнею електроіїзоляційної основи є не досить ефективний нагрів і невеликий строк експлуатації вуглецевого волокна.

Найближчим аналогом, до запропонованої корисної моделі, є нагрівальний елемент (Патент на корисну модель РФ Мо 76191, МПК НОБВ 3/30, опубл. 10.09.2008) що містить вуглецеву стрічку, вміщену в ізоляційний чохол з склотканини, просоченої силіконовим олігомером, під'єднувальні контакти, вкладені в затиск з нержавіючої сталі. Вуглецева стрічка має ширину 4014-10 мм, виконана на основі гідратцелюлозних волокон з кінцевою температурою обробки не

Зо менше 2200" і приклеєна до склотканини, при цьому вуглецева стрічка і склотканина просякнуті силіконовим олігомером гарячого затвердіння. Недоліками найближчого аналога є: - недостатня міцність ізоляційного чохла; - виконання чохла з склотканини обмежує надійність та термін використання даного нагрівального елемента; - з'єднання контактів з вуглецевою стрічкою є недостатньо надійним, що може привести до виходу пристрою з ладу; - відсутність можливість використання елемента для нагріву інших текучих середовищ, ніж повітря; - не має достатньої механічної міцності і при точковому навантаженні на елемент в місці деформації збільшується його опір і виділення теплової енергії, що приводить до перегріву в місці деформації і, в результаті, до його прогару.

Задачею корисної моделі є розробка конструкції гнучкого електронагрівального елемента, в якому завдяки новому виконанню з'єднання кінців резистивного елемента з струмопідводами забезпечується надійний електричний контакт, можливість застосування пристрою для нагрівання поверхонь, що мають складну геометричну конфігурацію, а виконання теплоіїзоляційного чохлу з фольгованої склотканини забезпечує підвищену надійність та додаткову механічну міцність електронагрівального елемента в цілому.

Поставлена задача вирішується тим, що гнучкий електронагрівальний елемент, що містить виготовлений з вуглецевого волокнистого матеріалу резистивний елемент закінченої довжини з приєднаними до нього струмопідводами, що покритий електроіїзоляційним чохлом, згідно з корисною моделлю, електроіїзоляційний чохол виконаний з фольгованої склотканини, а кінці резистивного елемента покриті алюмінієвою фольгою, на яку встановлено струмопідводи у вигляді мідної лудженої пластини, до якої припаяний термостійкий провід, причому мідна луджена пластина складена удвічі поперек напрямку вуглецевого волокнистого матеріалу.

Резистивний елемент має форму стрічки товщиною 0,3-5 мм та шириною 12-1000 мм.

Резистивний елемент виконаний з вуглецевої нитки діаметром 0,3-20 мм.

Струмопідводи додатково покриті електроізоляційним матеріалом.

Виконання електроіїзоляційного чохла з фольгованої склотканини забезпечує підвищену надійність та додаткову механічну міцність електронагрівального елемента в цілому та захист бо від впливу навколишнього середовища. Механічну міцність на прокол забезпечує поліетилентерефталатна плівка, а на розрив - армована сітка. Ізоляційне полотно стійке до агресивних середовищ, захищає від вологи та водяної пари, тому може застосовуватися на будь-яких промислових та житлових об'єктах.

Використання алюмінієвої фольги дозволяє здійснити "м'який" контакт з вуглецевим волокнистих матеріалом, а пластини з лудженої міді забезпечують надійний контакт за рахунок еластичності і одночасної жорсткості за рахунок складання пластини.

Корисна модель пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1 схематично зображено загальний вид запропонованого електронагрівального елемента, на Фіг. 2 - поздовжній розріз елемента, а на Фіг. З - елемент з приєднаними до нього струмопідводами.

Гнучкий електронагрівальний елемент (як показано на Фіг. 1-3) містить виготовлений з вуглецевого волокнистого матеріалу резистивний елемент 1 з приєднаними до нього струмопідводами 2. Резистивний елемент 1 може мати різну довжину в залежності від умов використання пристрою. Наприклад, довжина може бути від 0,5 м до 40 м. Елемент 1 покритий електроіїзоляційним чохлом З, який виконаний з фольгованої склотканини. Кінці резистивного елемента 1 додатково обмотані алюмінієвою фольгою, і на цих кінцях встановлено струмопідводи 2, які виконані з мідної лудженої пластини, до якої припаяний термостійкий провід 4. Причому мідна луджена пластина складена удвічі поперек напрямку вуглецевого волокнистого матеріалу.

Струмопідводи 2 можуть бути використані для заземлення і мають виводи (термостійкий провід 4) для підключення до електричної мережі або до іншого електронагрівного елемента.

В запропонованій корисній моделі резистивний елемент виконаний на основі вуглецевого волокнистого матеріалу. Відомо, що використання вуглецевого волокнистого матеріалу дозволяє отримувати нагрівальні елементи з великою площею та довжиною і дуже рівномірним розподілом температури по поверхні. Окрім того, такі нагрівальні елементи мають дуже високу тепловіддачу та довговічність роботи нагрівальних елементів більше ніж 30 років. Також такі нагрівальні елементи забезпечують екологічну чистоту виробів та сухе "м'яке" тепло.

Резистивний елемент може мати форму стрічки товщиною 0,3-5 мм та шириною 12-1000 мм.

Ї електронагрівальний елемент з таким резистивним елементом використовують, наприклад, для обігріву підлоги, укосу, стелі, сходів та іншого.

У випадку, коли резистивний елемент виконаний з вуглецевої нитки діаметром 0,3-20 мм, то електронагрівальний елемент з таким резистивним елементом використовують, наприклад, для нагрівання склопластикового вікна/дверей і для цього його вставляють в раму виробу.

Для додаткової надійності гідроізоляції струмопідводи додатково покриті електроізоляційним матеріалом, а саме фольгованою склотканиною.

Виготовлення запропонованого гнучкого електронагрівального елемента пояснюється наступним прикладом.

Краї вуглецевої стрічки 1 розрахункової довжини, обмотуються алюмінієвою фольгою. Далі на кінцях стрічки поверх алюмінієвого покриття встановлено мідні луджені платини 2 з припаяним до них термостійким проводом 4. Після чого, краї стрічки в місці з алюмінієвим покриттям загорнено в мідні пластини (пластини згинають два рази) і запресовано для досягнення міцного механічного та якісного електричного з'єднання. Далі стрічка з зафіксованими струмопідводами 2 закочується в високотемпературний, теплопровідні, ізоляційний шари З за допомогою високотемпературного клею. Після чого додатковим шаром ізоляційного матеріалу покриваються холодні струмопідводи.

Зібраний готовий електронагрівальний елемент встановлюють в необхідному для обігріву місці. Зокрема, запропонований електронагрівальний елемент може встановлюватися в приміщенні, що обігрівається, наприклад, вздовж укосів вікон, під підлогою, над/під плінтусом уздовж холодної стіни приміщення або в інших місцях.

Claims (4)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Гнучкий електронагрівальний елемент, що містить виготовлений з вуглецевого волокнистого матеріалу резистивний елемент закінченої довжини з приєднаними до нього струмопідводами, що покритий електроіїзоляційним чохлом, який відрізняється тим, що електроіїзоляційний чохол виконаний з фольгованої склотканини, а кінці резистивного елемента покриті алюмінієвою фольгою, на яку встановлено струмопідводи у вигляді мідної лудженої пластини, до якої припаяний термостійкий провід, причому мідна луджена пластина складена удвічі поперек напрямку вуглецевого волокнистого матеріалу.

2. Електронагрівальний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що резистивний елемент має бо форму стрічки товщиною 0,3-5 мм та шириною 12-1000 мм.

З. Електронагрівальний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що резистивний елемент виконаний з вуглецевої нитки діаметром 0,3-20 мм.

4. Електронагрівальний елемент за будь-яким із пп. 2-3, який відрізняється тим, що струмопідводи додатково покриті електроіїзоляційним матеріалом. я їх Зв Я я зад я Сея а І р бі й З шо зи

Фіг.і