Гибкий композиционный электрообогреватель

 

Изобретение относится к области электронагрева, в частности к многослойным резистивным электронагревательным элементам поверхностного типа, и может быть использовано для местного обогрева в технических и бытовых условиях. Гибкий композиционный электрообогреватель, преимущественно на основе бутилкаучука, содержит размещенный между изоляционными слоями электропроводящий слой и связанную с электропроводящим слоем систему параллельно расположенных электродов, крайние из которых установлены по краям электропроводящего слоя и токоподводы. Новым в гибком композиционном электрообогревателе является то, что электроды в электропроводящем слое размещены группами по два и более, причем концы электродов каждой группы электрически связаны между собой, заключены в изоляционную оболочку и выведены наружу в качестве токоподводов. Техническим результат является добиться равномерного нагрева по всей поверхности электрообогревателя, снизить металлоемкость и повысить надежность его работы. 2 ил.

Изобретение относится к области электронагрева, в частности к многослойным резистивным электронагревательным элементам поверхностного типа, и может быть использовано для местного обогрева в технических и бытовых условиях.

Известен гибкий электрообогреватель из композиционного материала на основе бутилкаучука, содержащий размещенный между изоляционными слоями электропроводящий слой, по краям которого расположены электроды, связанные с токоподводящими жилами кабеля. Электроды имеют пластинчатую форму и выполнены из медной или латунной сетки (см., например, описание к патенту России N 2075836, заявл. 16.04.93, кл. H 05 B 3/28).

Выполнение электродов в виде пластин из металлической сетки увеличивает контактное сопротивление по границе "электрод - электропроводящий слой", приводит к неравномерному распределению потенциала по поверхности электропроводящего слоя и неравномерному нагреву электрообогревателя. Недостатком является и то, что место соединения электрода с токоподводом размещено в электропроводящем слое, что при работе гибкого электрообогревателя периодически приводит к нарушению контакта и выходу его из строя. Кроме того, наличие в электрообогревателе только двух электродов, расположенных по краям электропроводящего слоя, ограничивает размеры устройства по длине, т.к. с увеличением расстояния между электродами снижается напряженность электрического поля и эффективность нагрева.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому (прототипом) является гибкий композиционный электрообогреватель, содержащий размещенный между изоляционными слоями электропроводящий слой и связанную с электропроводящим слоем систему параллельно расположенных электродов, крайние из которых установлены по краям электропроводящего слоя, и токоподводы. Электроды имеют форму пластин из меди и расположены в электропроводящем слое на равном расстоянии друг от друга (см. описание к патенту России N 2094957, заявл. 10.05.94, по кл. H 05 В 3/28).

Выполнение электродов в виде пластин увеличивает их металлоемкость, снижает площадь контакта с электропроводящим слоем, увеличивает контактное сопротивление по границе - "электрод- электропроводящий слой", а это приводит к локальным перегревам и выходу из строя электрообогревателя.

Одиночные пластинчатые электроды не позволяют выравнить потенциал по всей поверхности электропроводящего слоя и обеспечить равномерность нагрева.

Соединение токоподвода с электродом внутри электропроводящего слоя при работе гибкого электрообогревателя может привести к потере контакта и выходу из строя изделия.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить возможность увеличения площади контакта электродов с электропроводящим слоем, снизить контактное сопротивление по границе - "электрод-электропроводящий слой", значительно уменьшить металлоемкость изделия, а также создать условия для выравнивания потенциала по всей поверхности электропроводящего слоя и обеспечить равномерность нагрева, уменьшить вероятность обрыва контакта электродов с токоподводами при работе гибкого электрообогревателя. Поставленная задача решается тем, что в известном гибком композиционном электрообогревателе, преимущественно на основе бутилкаучука, содержащем размещенный между изоляционными слоями электропроводящий слой и связанную с электропроводящим слоем систему параллельно расположенных электродов, крайние из которых установлены по краям электропроводящего слоя, и токоподводы, согласно изобретению электроды в электропроводящем слое размещены группами по два и более, причем концы электродов каждой группы электрически связаны между собой, заключены в изоляционную оболочку и выведены наружу в качестве токоподводов.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с известными показал, что предложенная совокупность признаков является новой, имеет изобретательский уровень и промышленно применима.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства.

На фиг. 2 - то же, разрез по А-А.

Гибкий композиционный электрообогреватель на основе бутилкаучука содержит расположенный между изоляционными слоями 1 и 2 электропроводящий слой 3 и систему параллельно установленных электродов 4. Электроды 4 размещены в электропроводящем слое 3 группами 5, 6, 7, а крайние группы 5 и 7 электродов 4 расположены по его краям. Каждая группа 5, 6 и 7 электродов и соответствующий токоподвод 8, 9 и 10 состоят из единой конструкции и выполнены в виде одно- или двухжильного кабеля с двойной резиновой изоляцией типа КГ. Для этого, в части кабеля, равной длине электрода 4, удаляют изоляцию, жилу распускают и обрабатывают 20%-ным раствором HCl с целью снятия окисной пленки и уменьшения контактного сопротивления в месте контакта электрода с электропроводящим слоем.

В пресс-форму (на чертеже не показано) укладывают изоляционный слой 1 и 75-80% электропроводящего слоя 3. Провода с обработанного участка кабеля, являющиеся группой 5, 6 или 7 электродов 4, укладывают па электропроводящий слой 3, располагая их параллельно на равном расстоянии друг от друга. Сверху укладывают оставшуюся часть электропроводящего слоя 3 и изоляционный слой 2. Количество групп электродов может быть от трех и более. Количество электродов 4 в каждой группе 5, 6 или 7, расстояние между ними в группе и расстояние между группами 5, 6, 7 в электропроводящем слое 3 определяется расчетным путем. Внешнюю изоляционную часть кабеля, выполняющую роль токоподвода 8, 9 или 10, выводят через специальные отверстия в пресс-форме, причем длина токоподвода соответствует расчетной в зависимости от места технологической установки электрообогревателя. Собранный в пресс-форме пакет изделия вулканизируют.

Устройство работает следующим образом.

На группы 5, 6, 7 электродов 4 по соответствующим токоподводам 8, 9, 10 подают напряжение. Электрический ток, протекая по электропроводящему слою 3 между соседними группами 5, 6 и 6, 7 электродов 4, нагревает его. Тепло от электропроводящего слоя 3 передается на теплопроводные изоляционные слои 1 и 2, нагревая всю поверхность гибкого композиционного электрообогревателя. Так как каждый электрод 4 группы 5, 6 или 6, 7 непосредственно связан с соответствующим токоподводом 8, 9 или 10, происходит равномерное распределение потенциала как между электродами 4 в группе, так и по участкам электропроводящего слоя, расположенным между соседними группами 5 и 6, 6 и 7. Размещение электродов 4 группами 5, 6, 7 увеличивает площадь их контакта с электропроводящим слоем 3.

Заявляемый гибкий композиционный электрообогреватель по сравнению с известными техническими решениями позволяет за счет группового расположения электродов увеличить площадь контакта с электропроводящим слоем, уменьшить их металлоемкость, снизить контактное сопротивление по границе - "электрод-электропроводящий слой", обеспечить возможность выравнивания потенциала по всей поверхности электропроводящего слоя и добиться равномерного нагрева изделия. Устройство так же позволяет уменьшить вероятность обрыва соединения электрода с токоподводом и повысить его надежность.

Формула изобретения

Гибкий композиционный электрообогреватель, преимущественно на основе бутилкаучука, содержащий размещенный между изоляционными слоями электропроводящий слой и связанную с электропроводящим слоем систему параллельно расположенных электродов, крайние из которых установлены по краям электропроводящего слоя, и токоподводы, отличающийся тем, что электроды в электропроводящем слое размещены группами по два и более, причем концы электродов каждой группы электрически связаны между собой, заключены в изоляционную оболочку и выведены наружу в качестве токоподводов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 19.07.2008

Извещение опубликовано: 20.06.2009        БИ: 17/2009



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технологии изготовления низкотемпературных электронагревателей, используемых для обогрева в различных нагревательных приборах

Изобретение относится к многослойным электронагревательным элементам, содержащим электропроводящий слой, представляющий собой композиционный материал на основе измельченного углеродного волокна, диспергированного в полимерной матрице, в частности электропроводящий слой из углеволокнистой бумаги, изолированной с обеих сторон термопластичной полимерной пленкой

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано для нагрева, сушки и термостатирования изделий или бытовых помещений путем теплового контакта, тепловой отдачи свободной конвекции, а также излучением, более конкретно предлагаемый электрический нагреватель может применяться, например, в утюгах, кипятильниках, тостерах, водонагревателях, кофеварках и других электронагревательных приборах

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электронагревателям

Изобретение относится к области электротехники, в частности к технологии получения резистивных нагревательных элементов, и может быть использовано при производстве электрообогревателей для местного обогрева в технических и бытовых условиях

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электронагревателям, и предназначено для отопления жилых домов, промышленных помещений, теплиц и других объектов

Изобретение относится к электротермии, а именно к бытовым и промышленным электронагревателям

Изобретение относится к области электротермии и может быть использовано при производстве полимерных, например, стеклопластиковых электронагревателей

Изобретение относится к электротехнике, конкретно, к способу изготовления нагревателя с электроизоляционным основанием
Изобретение относится к электротермии и может быть использовано для сушки, нагрева и термостатирования изделий или бытовых помещений путем теплового контакта, тепловой отдачи свободной конвекцией, а также излучением, например, в кофеварках, кипятильниках, тостерах, утюгах, водонагревателях, электронагревателях для плит и в других электронагревательных приборах

Изобретение относится к области электротермии и может быть использовано в плоских электронагревателях, содержащих нитяной резистивный элемент и наружные электроизоляционные слои покрытия

Изобретение относится к электронагревательным приборам, предназначенным для нагрева, преимущественно, пищевых продуктов в тех случаях, когда нагревательный элемент располагается близко к пищевому нагреваемому продукту

Изобретение относится к нагревательному устройству, и прежде всего к элементу отопления для покрытия пола, стен или потолка, в особенности, каменной плиты, керамической плитки, паркетного элемента или ламинатной панели
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении сухих нагревателей

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бытовым и промышленным нагревателям, и может быть использовано для создания экологических электронагревательных систем

Изобретение относится к области электротехники, в частности к технологии получения нагревательных элементов, и может быть использовано при производстве электрообогревателей для местного обогрева в технических и бытовых условиях

Изобретение относится к электронагревательным приборам и может быть использовано для обогрева в жилых помещениях и в зданиях коммунально-бытового или промышленного назначения. Электроконвектор содержит корпус (1) с металлическим трубчатым кожухом (2) и расположенный во внутреннем кожухе электронагревательный элемент (3). Между наружным и внутренним кожухами засыпан наполнитель в виде периклазового порошка (5), а электронагревательный элемент подключен к выводам коммутации (6) и питающему кабелю. Устройство снабжено наружным корпусом в виде прямоугольного параллелепипеда плоской формы, снабженного сверху и снизу двумя решетками, параллельными горизонтальной плоскости. Внутри корпуса расположен отражающий экран (7), установленный в рамке (8) параллельно задней стенке корпуса, причем пространство между отражающим экраном и рамкой заполнено слоем базальтового утеплителя (9). Расположенный внутри наружного корпуса металлический трубчатый кожух с наружным оребрением снабжен двумя электронагревательными элементами ТЭНами, которые в свою очередь подключены к распределительной коробке. Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы, а также повышение безопасности устройства. 4 ил.
Наверх