Электроконвектор

 

Использование: для отопления различных помещений, саун, а также сушки ягод, трав и фруктов. Сущность изобретения: электроконвектор содержит нагревательные секции и защитный кожух. Нагревательные секции установлены с зазором друг к другу и выполнены из каркаса в виде гибкой пластины. Поверх пластины наложен мягкий и объемный электроизоляционный элемент. Сверху намотана с зазорами между витками и с образованием в этих зазорах выступов электроизоляционного элемента нагревательная лента. Выступы электроизоляционного элемента образованы за счет натяга нагревательной ленты при ее навивке на корпус. В качестве электроизоляционного элемента использована базальтовая вата. 2 ил.

Изобретение относится к средствам нагрева воздуха и может быть использовано для отопления различных помещений, в том числе саун, а также для сушки ягод, трав, фруктов.

Известен воздухонагреватель, в котором для нагрева воздуха используется нагревательная лента, намотанная на каркас с изоляторами в несколько слое, в зазорах между слоями ленты установлены диэлектрические пластины, играющие роль вторичных излучателей (1).

Однако при такой конструкции каркаса и намотке нагревательной ленты образуются концентрические вертикальные контуры нагрева с дополнительными пластинами, что значительно затрудняет прохождение потока воздуха через щелевые каналы. В результате этого снижается эффективность съема тепла с поверхности нагревательной ленты. Применение диэлектрических пластин приводит к усложнению конструкции в целом. А при температурном удлинении нагревательной ленты, навитой в несколько слоев, параллельных друг другу, происходит провисание ленты, короткое замыкание и обрыв ленты. Неэффективность этой конструкции подтверждается также и тем, что воздух проходит практически вдоль только одной ширины ленты, которая не может быть достаточно широкой, т.к. увеличение ее ширины ведет к падению омического сопротивления. В этом случае время прохождения воздуха вдоль ленты настолько мало, что он не успевает прогреться. Это значительно увеличивает срок нагрева помещения. Кроме того, нагревательная лента, навитая в несколько слоев, взрывоопасна, т.к. пыль и осадки, собирающиеся между слоями, практически нельзя удалить.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является электроконвектор, в котором нагревательные секции установлены в защитном кожухе вертикально и с образованием между ними зазора для прохода воздуха. Нагревательные секции выполнены из гибкой нагревательной ленты, закрепленной на решетчатом каркасе. Секции состыкованы между собой вертикальными кромками с образованием замкнутых поверхностей, размещенных одна в другой и имеющих переменную высоту, увеличивающуюся от внутренней секции к наружной (2).

Однако конструкция этого нагревателя сложна по исполнению и не надежна в работе, т. к. расположение нагревательных секций, замкнутыми одна в другой, ведет к перегреву и, как следствие, разрушению нагревательной ленты из-за дополнительного наружного ее нагрева со всех сторон. В описании этой конструкции не указано, где расположен электроизоляционный материал, если он содержится в материале самой нагревательной ленты или каркаса, это, как правило, пластмасса, и возможности нагрева ленты в таком случае ограничены, температурой плавления пластмассы. Это значительно увеличивает время нагрева помещения и отрицательно влияет на эффективность электроконвектора в целом.

Для упрощения конструкции и повышения эффективности и надежности работы в электроконвекторе, содержащем нагревательные секции, установленные в защитном кожухе с образованием между собой зазора для прохода воздуха и выполненные из гибкой нагревательной ленты, закрепленной на каркасе, и электроизоляционного материала, согласно изобретению каркас каждой секции выполнен в виде упругой пластины, а электроизоляционный материал выполнен мягким и объемным и наложен на пластину, а поверх электроизоляционного материала и с заглублением в него за счет натяга на пластину навита нагревательная лента с зазорами между витками и с образованием в этих зазорах выступов электроизоляционного материала.

По одному из вариантов в качестве электроизоляционного материала использована базальтовая вата.

Нагревательные секции в предлагаемом электроконвекторе не образуют замкнутого контура, поэтому зазор между ними можно регулировать так, чтобы проходящий воздух свободно их охлаждал. Это упрощает конструкцию электроконвектора в целом и увеличивает ресурс его работы. Функциональные возможности электроконвектора расширены за счет того, что для подбора различных мощностей необходимо всего лишь увеличить или уменьшить количество нагревательных секций. А выполнение каркаса нагревательных секций из пластин, идентичных, как по форме, так и по габаритам, способствует упрощению изготовления электроконвектора в целом.

Упругость пластины нагревательной секции компенсирует тепловое удлинение нагревательной ленты за счет того, что при навивке ленты на пластину с натягом последняя имеет возможность прогиба, а при удлинении ленты от нагрева пластина выпрямляется.

Наличие в электроконвекторе мягкого и объемного электроизоляционного элемента, наложенного на поверхность пластины, исключает смыкание смежных витков нагревательной ленты, т.к. при навивке последней с натягом и с зазорами между витками образуются выступы электроизоляционного элемента, которые фиксируют ленту на пластине при любой встряске и температурных удлинениях, что исключает возможность провисания ленты и короткого замыкания.

Использование в качестве электроизоляционного элемента базальтовой ваты (ТУ 2348-92) делает возможным применение в качестве нагревательного элемента высокоомной стальной ленты, а в качестве каркаса упругой металлической пластины, что до минимума сокращает время их разогрева. Базальтовая вата выдерживает высокое напряжение и является экологически чистым материалом, т. к. не выделяет при нагреве в воздух вредных веществ, чем выгодно отличается от других электроизоляционных материалов.

Таким образом, все вышеперечисленные технические свойства объекта изобретения дает возможность упростить конструкцию и повысить эффективность и надежность работы электроконвектора.

На фиг. 1 изображен электроконвектор, общий вид; на фиг. 2 - нагревательная секция, поперечный разрез.

Электроконвектор состоит из нескольких нагревательных секций 1 и защитного кожуха 2. Каждая нагревательная секция 1 состоит из упругой пластины 3, электроизоляционного элемента 4 и гибкой нагревательной ленты 5. Нагревательные секции 1 установлены в защитном кожухе 2 с образованием между ними фиксированного зазора 6 для прохода воздуха. В качестве электроизоляционного элемента использована мягкая и объемная базальтовая вата, которая уложена на поверхность пластины 3. Нагревательная лента 5 навита на упругую пластину 3 поверх электроизоляционного элемента 4 с заглублением в него за счет натяга и с образованием в зазорах между витками выступов 7 электроизоляционного элемента 4, которые надежно фиксируют нагревательную ленту 5 на поверхности пластины 3 и изолируют края ее смежных витков. Защитный кожух 2 имеет сверху сетку 8, а снизу открыт для свободного прохода воздуха, для чего установлен на ножах 9.

Электроконвектор работает следующим образом.

В электросеть включают нагревательную ленту 5, в результате чего ее поверхность нагревается до определенной температуры. По всей высоте электроконвектора образуются вертикальные нагретые поверхности секций 1, соприкасаясь с которыми, воздух, находящийся в зазорах 6, нагревается и поднимается вверх. На смену нагретому воздуху, выходящему из электроконвектора, снизу через пространство под нагревательными секциями поступает холодный воздух. Таким образом, создается естественная циркуляция воздуха через электроконвектор.

Источники информации.

1) авт. свид. СССР N 731212, МКИ Н 05 В 3/64; 2) авт. свид. СССР N 1749641, МКИ F 24 H 3/04 (прототип).

Формула изобретения

1. Электроконвектор, содержащий нагревательные секции, вертикально установленные в защитном кожухе с образованием зазоров между ними для прохода воздуха и состоящие из каркаса, гибкой нагревательной ленты и электроизоляционного элемента, отличающийся тем, что каркас каждой нагревательной секции выполнен в виде упругой пластины, электроизоляционный элемент выполнен из мягкого и объемного материала и наложен на поверхность пластины, а поверх электроизоляционного элемента и с заглублением в него за счет натяга на пластину навита нагревательная лента с зазорами между витками и с образованием в этих зазорах выступов электроизоляционного элемента.

2. Электроконвектор по п.1, отличающийся тем, что в качестве электроизоляционного элемента использована базальтовая вата.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2