UA144279U - Спосіб виготовлення електронагрівального елемента - Google Patents

Abstract

Спосіб виготовлення електронагрівального елемента включає закріплення термостійкою клейкою речовиною жил резистивного дротового елемента однакової товщини, укладених у два паралельних контури по всій поверхні електроізоляційної основи, та покриття наступним шаром електроізоляційної основи. Вигини жил дротового елемента фіксуються додатково механічним способом. З'єднування двох шарів електроізоляційної основи, між якими знаходяться жили резистивного елемента, проходить по повній площі всього нагрівального елемента, що робить теплопередачу максимально ефективною.

Description

Корисна модель належить до галузі електротермії, а саме стосується способів виготовлення електричних нагрівальних елементів, що використовуються у конструкціях побутових обігрівачів приміщень, нагрівальних камер, технологічних пристроїв для теплової обробки матеріалів і речовин та будь-яких інших термічних пристроїв побутового й промислового призначення для нагріву середовища.

Відомий спосіб виготовлення нагрівального елемента за товстоплівковою технологією, що полягає в нанесенні на діелектричні підкладки електропровідної пасти методом трафаретного друку, відпалі її та кріпленні виводів, при цьому електропровідна паста містить: скло, органічну зв'язку та провідну композицію. |див. патент України Мо 10581 А з класу МПКб НОБ5В3/22, опублікований 25.12.1996 року у Бюл. Мо 4).

Недоліком відомого способу виготовлення електронагрівального елемента є його складність, яка зумовлена необхідністю застосування методу трафаретного друку, який зокрема передбачає утворення відливної форми, від якості якої залежить якість елемента, ступеня заповнення її пастою, умов роз'єднання відливної форми, що має забезпечувати утримання максимальної кількості пасти тощо. Таким чином якість нагрівального елемента залежить від багатьох факторів та умов, ідеальне дотримання яких робить процес виробництва витратним та складним.

Відомий спосіб виготовлення плоского резистивного електронагрівника, при якому на нижню плиту преса встановлюють ізоляційну плиту, фіксують на ній нагрівальний елемент, встановлюють зверху другу ізоляційну плиту, на внутрішню поверхню якої попередньо наносять шар електроіїзоляційного в'яжучого, та скріплюють отриманий пакет пресуванням, який відрізняється тим, що пресування проводять при температурі 200-370 "С та тиском 1-3 мПа протягом 2-10 хв. формуючими поверхнями з пазами, які мають розподіл 20-90", глибину 2-6 мм, розміщені по взаємно перпендикулярних напрямках і утворюють поверхні виступів 2-12 мм 2. Їдив. патент України Мо 43634 А з класу МПКб НО5В3/22, опублікований 17.12.2001 року у

Бюл. Мо 111.

Основний недолік способу полягає в недосконалості технологічного процесу, так для виготовлення електронагрівника необхідно залучати додаткове обладнання, а саме прес, складність застосування якого полягає у необхідності забезпечувати високі робочі температури

Зо виготовлених таким способом електронагрівальних елементів. Також цей спосіб є енерговитратним, адже забезпечення високих температур до 10 хв. потребує значних витрат електроенергії.

Відомий спосіб виготовлення плоского електронагрівника, який полягає в тому, що перед термопресуванням на нижню плиту пресуючого пристрою установлюють коробчастий корпус, покривають днище внутрішньої порожнини корпусу зв'язуючою сумішшю, розміщують на днищі послідовно нижній електроїзоляційний шар, резистивний елемент і верхній електроізоляційний шар, накладають верхню плиту пресуючого пристрою і проводять термопресування пакета разом з корпусом, утворюючи монолітну конструкцію корпусу, електроізоляційних шарів і резистива |див. патент України Мо 67051 А з класу МПКбЄ НО5В3/22, опублікований 15.06.2004 року у Бюл. Мо 6).

Основним недоліком способу є висока матеріалоємність, обумовлена використанням багатьох шарів теплоізоляційного матеріалу та розміщенням між ними відбивачів променистої енергії, також спосіб є енерговитратним завдяки використанню термопресування.

Відомий спосіб виготовлення нагрівальних випромінювальних панелей, який включає нанесення на діелектричну підкладку з шинами живлення струмопровідного покриття, нанесення захисного шару та сушіння, який відрізняється тим, що перед нанесенням захисного шару на струмопровідне покриття наносять додаткове струмопровідне покриття у вигляді щонайменше однієї стрічки довільної форми, кінці якої відповідно перпендикулярні шинам живлення |див. патент України Мо 73417 з класу МПКЄ НОБ5В3/22, опублікований 15.07.2005 року у Бюл. Мо 7).

Недоліком способу є недосконалість операції, обумовлена необхідністю прорізання струмопровідного покриття до діелектрика підкладки, та нанесенні додаткового струмопровідного покриття.

Найбільш близьким аналогом є спосіб виготовлення електронагрівального елемента, який полягає у нанесенні резистивного дротового елемента на електроізоляційну основу з наступним його покриттям шаром електроізоляційного матеріалу.

Суттєвим недоліком даного способу є отримання нагрівального елемента з нерівномірним розподілом тепла по поверхні.

Ще одним недоліком, згідно з описом, є нанесення клейкої речовини тільки з однієї сторони дроту, що може не забезпечувати його надійної фіксації протягом тривалого часу, транспортування та іншого механічного впливу.

В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності способу виготовлення електронагрівальних елементів з одночасним підвищенням допустимої робочої температури нагріву та розподілу тепла, шляхом відповідних технологічних змін у процес виготовлення електронагрівального елемента.

Поставлена задача вирішується тим, що у спосіб виготовлення електронагрівального елемента, який полягає закріпленні термостійкою клейкою речовиною двох жил резистивного дротового елемента однакової товщини, укладених у два паралельних контури, по всій поверхні електроізоляційної основи, та покриттям наступним шаром електроіїзоляційної основи, при цьому вигини жил дротового елемента фіксуються додатково механічним способом.

У іншому варіанті здійснення запропонованого способу пропонується нанесення більшої кількості жил резистивного дротового елемента.

При цьому слід звернути увагу, що запропонований спосіб передбачає нанесення електроїзоляційного покриття з обох сторін дротового елемента, викладеного на ізоляційній основі, за рахунок чого досягається більш надійна фіксація та запобігає зіткненню паралельних жил провідника, а з'єднування двох шарів електроізоляційної основи, між якими знаходяться жили резистивного елемента проходить по повній площі всього нагрівального елемента, чим робить теплопередачу максимально ефективною.

Таким чином запропонований спосіб виготовлення не вимагає жодного додаткового обладнання, не має технологічних обмежень щодо організації процесу виробництва та інших обмежень.

Сукупність суттєвих ознак способу виготовлення електронагрівального елемента, через внесення змін у технологічний процес та змін кількості та розташування резистивного дротового елемента в цілому забезпечує досягнення технічного результату.

Здійснення запропонованого способу полягає у наступному.

Спочатку із рулону відмотують мірний шматок електроіїзоляційної основи, наприклад, склополотна, а з бухти, відповідно - дріт, наприклад ніхромовий або інший. Потім, залежно від

Зо необхідних розмірів електронагрівального елемента, відрізають необхідну кількість склополотна і дроту. Після цього на відрізаний шматок електроізоляційної основи викладають дві паралельні жили дроту у будь-якій конфігурації. При необхідності, у місцях вигину дріт закріплюють на поверхні шматка склополотна будь-яким механічним способом, наприклад за допомогою скоб (ця операція не є обов'язковою). Потім зверху на укладений дріт по всій площині його контакту із шматком склополотна наносять шар термостійкої клейкої речовини та накривають другим шаром електроізоляційної основи. Після застигання клейкої речовини до вільних кінців дроту приєднують струмоведучі елементи.

До основних технічних переваг запропонованого способу, у порівнянні з найближчим аналогом, можна віднести наступне: можливістю отримати нагрівальний елемент з меншою потужністю, завдяки паралельному розміщенню жил дротового елемента, адже при цьому відбувається зростання опору; підвищення ефективності теплопередачі, за рахунок розміщення контурів жил резистивного дротового елемента по всій поверхні нагрівального елемента; підвищення граничної температури електронагрівальних елементів за рахунок розміщення дротового елемента між двома поверхнями електроізоляційної основи; підвищення надійності фіксації жил дротового елемента за рахунок нанесення клейової речовини з обох сторін дроту та дотикової механічної фіксації дроту на місцях вигину.

Запропоноване технічне рішення перевірене на практиці при серійному виробництві електронагрівальних панелей на підприємстві ФОП Горстка Д.В., та має технологічні й інші переваги перед відомими аналогами.

При вивченні відомих джерел інформації не виявлено способів виробництва електронагрівальних елементів, які мають сукупність визначених суттєвих ознак.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб виготовлення електронагрівального елемента, що включає закріплення термостійкою клейкою речовиною жил резистивного дротового елемента однакової товщини, укладених у два паралельних контури по всій поверхні електроізоляційної основи, та покриття наступним шаром електроізоляційної основи, при цьому вигини жил дротового елемента фіксуються додатково механічним способом, який відрізняється тим, що укладання двох жил резистивного дротового елемента виконують у два паралельних контури, з'єднування двох шарів електроізоляційної основи, між якими знаходяться жили резистивного елемента, проходить по повній площі всього нагрівального елемента, що робить теплопередачу максимально ефективною.