UA21626U

UA21626U - Fan heater

Info

Publication number: UA21626U
Application number: UAU200611385U
Authority: UA
Inventors: Mechyslav Antonovyc Kozlovskyi
Original assignee: Mechyslav Antonovyc Kozlovskyi
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2006-10-30
Publication date: 2007-03-15

Abstract

Fan heater has housing, fan wheel and its hub, electric motor with shaft and stator, heating element with electric heater conductor, system for automatic disconnection of electric heating conductor. Fan wheel is arranged as dielectric plate lined at two sides with foil made of electro-conductive material and mounted on hub with provision of angular displacement between the axis of rotation of the hub and normal to foiled surfaces of plate. On the foil, at each side of the plate, through groove is arranged, as Archimedean spiral, with formation of electric heater conductor made of foil. The stator is mounted in the housing as rotary movable with provision of possibility of interaction with the switch of the system of automatic disconnection of electric heating conductor.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Рішення відноситься до пристроїв для нагріву та переміщення повітря в побутових приміщеннях, а також в 2 салонах автомобільних та залізничних транспортних засобів.The solution refers to devices for heating and moving air in domestic premises, as well as in 2 salons of automobile and railway vehicles.

Відомі сучасні тепловентилятори див. Каталог "Группа компаний ИНРОСТ", "Вьібор, принцип работь! и конструкция тепловентилятора". Інтернет. Сайт пЕр/АмУмлм.пговіги/пеаііпо/дциідеЛеріомепіргіпсіре. піт, які містять нагрівальний елемент з металевою спіраллю або електропровідними керамічними пластинами, вентилятор, що продуває повітря через нагрівальні елементи, пластмасовий або металевий корпус, фільтр для 70 очищення повітря, термостат безпеки, що не дозволяє перегріву повітря та термостат для установки рівня нагріву, аеродинамічний апарат для направлення повітряного потоку, що створює вентилятор.For well-known modern fan heaters, see Catalog "INROST Group of Companies", "Vybor, the principle of work! and the design of the fan heater". Internet. Site pEr/AmUmlm.pgovigi/peaiipo/dciideLeriomepirgipsire. sweat, which contain a heating element with a metal spiral or electrically conductive ceramic plates, a fan that blows air through the heating elements, a plastic or metal housing, a filter for 70 air purification, a safety thermostat that does not allow overheating of the air and a thermostat for setting the heating level, aerodynamic an apparatus for directing air flow that creates a fan.

Відомий та найбільш близький до запропонованого рішення за суттєвими ознаками є Керамічний тепловентилятор ВАГ О-М/Р-2320 |див. Головну сторінку Інтернет сайта пЕр://Лумлу.ородгем-їейп.гиЛеріомепі. пЕті, який містить вентиляційне колесо вентилятора, що установлене на валу електродвигуна, аеродинамічний 12 направляючий патрубок, нагрівальний елемент у вигляді металокерамічної пористої електропровідної пластини, систему автоматичного вимкнення нагрівального елемента. Він характеризується екологічно необхідною низькою робочою температурою нагрівального елемента та значною площею поверхні, що контактує з повітрям, та має високу собівартість.The well-known and closest to the proposed solution in essential features is the VAG O-M/R-2320 ceramic fan heater | see The main page of the Internet site pEr://Lumlu.orodgem-ieyp.hyLeriomepi. peti, which contains the ventilation wheel of the fan installed on the shaft of the electric motor, the aerodynamic 12 guide nozzle, the heating element in the form of a metal-ceramic porous conductive plate, the system of automatic shutdown of the heating element. It is characterized by the environmentally necessary low operating temperature of the heating element and a significant surface area in contact with air, and has a high cost.

Причинами, що заважають досягненню вказаного далі технічного результату є наступні: - низька довговічність нагрівального елемента через забруднення його пор неочищеним повітрям та низьку міцність крихкого пористого керамічного матеріалу, - значні витрати електроенергії що споживається електродвигуном на здійснення повітряного потоку значного швидкісного напору, - ускладнення конструкції, зумовлене наявністю аеродинамічного направляючого патрубка та зумовлене 29 високо затратною технологією виготовлення нагрівального елемента. -оThe reasons that prevent the achievement of the technical result specified below are the following: - low durability of the heating element due to contamination of its pores with unpurified air and low strength of the fragile porous ceramic material, - significant costs of electricity consumed by the electric motor for the implementation of an air flow of significant high-speed pressure, - design complications, caused by the presence of an aerodynamic guide nozzle and caused by the highly expensive manufacturing technology of the heating element. -at

В основу корисної моделі поставлена задача підвищити довговічність тепловентилятора, зменшити його некорисні втрати електричної енергії та спростити конструкцію.The useful model is based on the task of increasing the durability of the fan heater, reducing its useless losses of electrical energy, and simplifying the design.

Поставлена задача вирішується тим, що в тепловентиляторі, який містить корпус, вентиляційне колесо та його маточину, електродвигун з валом та статором, нагрівальний елемент з електронагрівальним провідником, о систему автоматичного вимкнення нагрівального провідника, вентиляційне колесо виконане у виглядіпластиниз су діелектрика, облицьованої з обох сторін фольгою з електропровідного матеріалу та змонтоване на маточині з забезпеченням наперед заданого кутового зміщення між віссю обертання маточині та перпендикуляром до о фольгованих поверхонь пластини, і на фользі, з кожної сторони пластини виконана навскрізна канавка у вигляді -с че спіралі Архімеда з утворенням електронагрівального провідника з фольги, при цьому статор електродвигуна 39 змонтовано в корпусі обертова рухомо з забезпеченням можливості силової дії на перемикач системи сч автоматичного вимкнення електронагрівального провідника.The task is solved by the fact that in the fan heater, which contains a housing, a fan wheel and its hub, an electric motor with a shaft and a stator, a heating element with an electric heating conductor, a system for automatically turning off the heating conductor, the fan wheel is made in the form of a plastic sheet of dielectric, lined on both sides with a foil of conductive material and mounted on the hub with the provision of a predetermined angular displacement between the axis of rotation of the hub and the perpendicular to the foiled surfaces of the plate, and on the foil, on each side of the plate, a through groove is made in the form of an Archimedean spiral with the formation of an electric heating conductor made of foil , at the same time, the stator of the electric motor 39 is mounted in a rotating housing with the possibility of force action on the switch of the automatic switching off of the electric heating conductor.

Між сукупністю суттєвих ознак запропонованого рішення і технічним результатом, що може бути досягненим, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. «The following cause-and-effect relationship exists between the set of essential features of the proposed solution and the technical result that can be achieved. "

Завдяки виконанню установки вентиляційного колеса, у вигляді пластини, на маточині з забезпеченням З 70 наперед заданого кутового зміщення між віссю обертання маточині та перпендикуляром до фольгованих с поверхонь пластини, забезпечуються зменшення аеродинамічного опору вентиляційного колеса та витрат з» енергії на його обертання, а також завдяки тому, що в запропонованому технічному рішенні вилучена необхідність створення направленого вітрового потоку зі значним швидкісним напором. Внаслідок того, що на фользі з кожної сторони пластини виконана наскрізна канавка у вигляді спіралі Архімеда з утворенням електронагрівального провідника з фольги, досягається підвищення довговічності та спрощення нагрівального ді елемента. Завдяки тому, що статор електродвигуна установлено обертово рухомо в корпусі, забезпечується - підвищення надійності системи аварійного автоматичного вимкнення електронагрівального провідника та її спрощення. б Рішення ілюструється графічним матеріалом, де ка 20 на Фіг.1 зображено тепловентилятор, на Фіг.2 - вигляд А на Фіг.1, ши на Фіг.З - вигляд В на Фіг.1.Due to the installation of the ventilation wheel, in the form of a plate, on the hub with the provision of 70 preset angular displacement between the axis of rotation of the hub and the perpendicular to the foiled surfaces of the plate, a reduction in the aerodynamic resistance of the ventilation wheel and energy consumption for its rotation is ensured, as well as due to because in the proposed technical solution, the need to create a directed wind flow with a significant high-speed head has been removed. As a result of the fact that the foil on each side of the plate has a through groove in the form of an Archimedean spiral with the formation of an electric heating conductor from the foil, an increase in durability and simplification of the heating element is achieved. Thanks to the fact that the stator of the electric motor is mounted in a rotatable movement in the housing, it is ensured - the increase in reliability of the system of emergency automatic shutdown of the electric heating conductor and its simplification. b The solution is illustrated by graphic material, where 20 in Fig. 1 shows a fan heater, in Fig. 2 - view A in Fig. 1, and in Fig. 3 - view B in Fig. 1.

Тепловентилятор містить вентиляційне колесо у вигляді пластини 1 пресованого діалектрика, наприклад склотекстоліта, облицьованої з обох сторін мідною фольгою 2 і З товщиною 5Омкм. На фользі 2 та З виконані 29 одинакові наскрізні канавки 4 та 5 у вигляді одинаковьїх спіралей Архімеда з утворенням електронагрівальних с провідників 6, 7, розташованих паралельно один до одного. При цьому, поверхня 8 фольги 2, котра охоплює останній виток спіральної канавки 4, є сполученою з периферійним кінцем нагрівального провідника 7, а поверхня 9 фольги, що охоплена першим витком спіральної канавки, є другим кінцем нагрівального провідника.The fan heater contains a ventilation wheel in the form of a plate 1 of a pressed dielectric, such as fiberglass, lined on both sides with copper foil 2 and with a thickness of 5Ωm. On foil 2 and Z, 29 identical through grooves 4 and 5 are made in the form of identical Archimedean spirals with the formation of electrically heated conductors 6, 7, located parallel to each other. At the same time, the surface 8 of the foil 2, which covers the last turn of the spiral groove 4, is connected to the peripheral end of the heating conductor 7, and the surface 9 of the foil, which is covered by the first turn of the spiral groove, is the second end of the heating conductor.

Периферійні кінці нагрівальних провідників 5, 7 з'єднаними між собою електропровідним стержневим 60 елементом 10. Вентиляційне колесо 1 закріплено на кінці маточині 11 з забезпеченням наперед заданого розрахунком кутовим зміщенням між віссю обертання маточині та перпендикуляром до фольгованих поверхонь пластини 1 в межах від одного до десяти градусів. Указане кутове зміщення забезпечене виконанням поверхні торця маточині, що контактує з пластиною 1, неперпендикулярною до осі обертання маточині, а також виконанням посадки пластини на циліндричний кінець маточині з гарантованим зазором. Маточина 11 виконана з бо електроізоляційного матеріалу, наприклад текстоліту. На зовнішній циліндричній поверхні маточині 11 закріплені контактні кільця 12 та 13, при цьому кільце 12 своїм торцем дотикається до фольги З, утворюючи електричний контакт з кінцем нагрівального провідника б, а контактне кільце 13 з'єднане електропровідним гвинтом 14 з поверхнею 9 фольги 2. Гвинт 14 ізольований відносно контактного кільця 12 та фольги З завдяки лому, Що він проходить через вікно 15 у фользі З та вікно 16 в тілі контактного кільця 12. Маточина 11 закріплена на валу 18 електродвигуна 19. На статорі електродвигуна 19 з електричними виводами 20, 21 для приєднання до електричної мережі закріплена колодка 22 з двома знімачами струму 23, 24 у вигляді пружних пластинчастих провідників, що своїми кінцями утворюють електричні контакти ковзання з зовнішніми поверхнями контактних кілець 12 і 13. Тепловентилятор також корпус 25 у вигляді стакана, в центральному отворі якого /о установлено обертово рухомо статор за допомогою підшипника 26, при цьому, на статорі закріплено штифт 27, а в корпусі - еластичне гумове кільце 28 як пружній елемент, що сполучає статор електродвигуна 19 з корпусом 25. На корпусі 25 закріплений кінцевий мікроперемикач 29, що має управляючу кнопку ЗО та пару 31, 32 вхідних і пару вихідних 33 ,34 електричних виводів, з забезпеченням можливості силової взаємодії між кнопкою 30 та штифтом 27 за умови повороту статора електродвигуна 19 разом з штифтом 27 відносно корпуса 25 з закріпленим в ньому гумовим кільцем 28. Пара вхідних виводів 31, 32 призначена для під'єднання до джерела електричного струму, а пара вихідних виводів 33, 34 з'єднана з кінцями знімачів струму 23, 24 (не показано), при цьому, між вказаними парами виводів мікроперемикача 29 електричний зв'язок відсутній.The peripheral ends of the heating conductors 5, 7 are interconnected by an electrically conductive rod 60 element 10. The ventilation wheel 1 is fixed at the end of the hub 11 with the provision of a predetermined angular displacement between the axis of rotation of the hub and the perpendicular to the foiled surfaces of the plate 1 in the range of one to ten degrees The specified angular displacement is provided by making the surface of the end of the hub in contact with plate 1 not perpendicular to the axis of rotation of the hub, as well as by making the plate fit on the cylindrical end of the hub with a guaranteed gap. The hub 11 is made of electrically insulating material, such as textolite. The contact rings 12 and 13 are fixed on the outer cylindrical surface of the hub 11, while the ring 12 touches the foil C with its end, forming electrical contact with the end of the heating conductor b, and the contact ring 13 is connected by an electrically conductive screw 14 to the surface 9 of foil 2. Screw 14 is isolated relative to the contact ring 12 and the foil C due to the scrap, That it passes through the window 15 in the foil C and the window 16 in the body of the contact ring 12. The hub 11 is fixed on the shaft 18 of the electric motor 19. On the stator of the electric motor 19 with electrical terminals 20, 21 for connection to the electrical network is fixed block 22 with two current collectors 23, 24 in the form of elastic plate conductors, the ends of which form electrical sliding contacts with the outer surfaces of the contact rings 12 and 13. The fan heater is also a body 25 in the form of a glass, in the central opening of which /o the stator is set to be rotatable with the help of the bearing 26, while the pin 27 is fixed on the stator, and in the housing - an elastic rubber ring 28 as a resilient element connecting the stator of the electric motor 19 with the housing 25. The end microswitch 29 is fixed on the housing 25, which has a control button ZO and a pair of 31, 32 input and a pair of output 33, 34 electrical terminals, with ensuring the possibility of force interaction between the button 30 and the pin 27, provided that the stator of the electric motor 19 together with the pin 27 rotates relative to the housing 25 with a rubber ring 28 fixed in it. A pair of input terminals 31, 32 is intended for connection to a source of electric current, and a pair of output terminals terminals 33, 34 is connected to the ends of the current collectors 23, 24 (not shown), while there is no electrical connection between the specified pairs of terminals of the microswitch 29.

Запропонований тепловентилятор працює наступним чином.The proposed fan heater works as follows.

Підключають до джерела електричного струму виводи 20, 21 електродвигуна 19 та електричні виводи З5, 36 2о Кінцевого мікроперемикача 29, внаслідок цього вал 18 електродвигуна здійснює обертовий рух разом зі маточиною 11, вентиляційним колесом 1, контактними кільцями 12, 13, збільшуючи частоту обертання в процесі розгону до номінальної величини та забезпечуючи появу зростаючого аеродинамічного опору вентиляційного колеса 1 та реактивного крутного момента електричних сил статора. Напрям обертового руху вала 18 забезпечено в напрямі, протилежному до обертання годинникової стрілки, якщо розглядати вал з боку стрілки А ов на Фіг. 1. Внаслідок вказаного обертання вала відбувається в протилежному напрямі поворот статора зі штифтом 27, що здійснює пружну деформацію гумового кільця 28, силова дія з боку штифта на управляючу т кнопку ЗО та перемикання мікроперемикача 29 на забезпечення електричного зв'язку між парами його виводів 31, 32 і 33, 34 та подачи електричного струму від останніх до нагрівальних провідників через знімачі струму 23, 24 та контактні кільця 12, 13. При цьому, нагрівальні провідники б, 7 з фольги, які з'єднані між собою Ге зо стержневим елементом 10, нагріваються електричним струмом та здійснюють віддачу тепла через свою поверхню до навколишнього повітря. Завдяки обертанню вентиляційного колеса 1, забезпечується інтенсивне с обтікання повітрям поверхонь нагрівальних провідників 6, 7 з інтенсивним теплообміном та створення нахиленою Ге до осі обертання пластиною 71 осьового переміщення нагрітого повітря відповідно до величини кутового зміщення між віссю обертання маточині та перпендикуляром до фольгованих поверхонь вентиляційного колеса. --Terminals 20, 21 of the electric motor 19 and electrical terminals Z5, 36 2o of the Limit switch 29 are connected to the source of electric current, as a result, the shaft 18 of the electric motor rotates together with the hub 11, the ventilation wheel 1, contact rings 12, 13, increasing the rotation frequency in the process acceleration to the nominal value and ensuring the appearance of increasing aerodynamic resistance of the ventilation wheel 1 and the reactive torque of the electric forces of the stator. The direction of rotation of the shaft 18 is provided in the direction opposite to the clockwise rotation, if the shaft is viewed from the side of the arrow A ov in Fig. 1. As a result of the specified rotation of the shaft, the stator with the pin 27 rotates in the opposite direction, which causes elastic deformation of the rubber ring 28, force action from the pin on the control button ZO and switching of the microswitch 29 to ensure electrical communication between pairs of its terminals 31, 32 and 33, 34 and the supply of electric current from the latter to the heating conductors through the current collectors 23, 24 and contact rings 12, 13. At the same time, the heating conductors b, 7 are made of foil, which are connected to each other by the Hezo rod element 10, are heated by electric current and transfer heat through their surface to the surrounding air. Thanks to the rotation of the ventilation wheel 1, an intensive flow of air around the surfaces of the heating conductors 6, 7 with intensive heat exchange is ensured and the creation of an axial movement of the heated air by the plate 71 inclined to the axis of rotation according to the angular displacement between the axis of rotation of the hub and the perpendicular to the foiled surfaces of the ventilation wheel. --

Припинення роботи тепловентилятора здійснюється шляхом відключення виводів 20, 21 електродвигуна від с джерела електричного струму, внаслідок чого зупиняється вал 18 електродвигуна з вентиляційним колесом 1, зникає реактивний крутний момент електричних сил статора, статор з штифтом 27 повертається до свого початкового положення, кнопка звільняється від дії штифта 27, відбувається автоматичне вимкнення мікроперемикачем 29 електропостачання до нагрівального провідника. Аварійне вимкнення електропостачання « до електронагрівального провідника здійснюється за умови припинення обертання вала 18 електродвигуна в с автоматично та відбувається аналогічно до вказаного вище процесу припинення роботи тепловентилятора.Stopping the operation of the fan heater is carried out by disconnecting the terminals 20, 21 of the electric motor from the source of electric current, as a result of which the shaft 18 of the electric motor with the ventilation wheel 1 stops, the reactive torque of the electric forces of the stator disappears, the stator with pin 27 returns to its initial position, the button is released from action pin 27, the power supply to the heating conductor is automatically turned off by the microswitch 29. The emergency shutdown of the power supply "to the electric heating conductor is carried out under the condition that the rotation of the shaft 18 of the electric motor in s is stopped automatically and occurs similarly to the above-mentioned process of stopping the operation of the fan heater.

Claims

;" The formula of the invention is the same as with Fan heater containing a housing, a fan wheel and its hub, an electric motor with a shaft and a stator, a heating element with an electric heating conductor, an automatic shutdown system - an electric heating conductor, which is distinguished by the fact that the fan wheel is made in the form of a plate of FD dielectric , lined on both sides with a foil made of electrically conductive material, and mounted on a hub with the provision of an angular displacement between the axis of rotation of the hub and the perpendicular to the foiled surfaces of the plate, on the foil on each side of the plate a through groove is made in the form of an Archimedean spiral F with the formation of an electric heating conductor with foil, and the stator is rotatably mounted in the case, providing the possibility of interaction with the switch of the system of automatic shutdown of the electric heating conductor.

p. 60 b5