ПЛОСКИЙ МОБИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к резистивному электрообогреву, а именно, к системам так называемого «теплого пола», и может быть использована при создании плоских мобильных нагревательных устройств для обогрева полов жилых и служебных помещений, трубопроводов, резервуаров и цистерн, узлов и агрегатов автомобилей.
С появлением относительно дешевой и доступной электроэнергии в середине двадцатого столетия на рынке начали появляться всевозможные системы «теплого пола» с использованием нагревательных кабелей. Особенно широко эта область развивается в последние 10-15 лет. На сегодняшний день можно считать доказанным, что использование «теплого пола», кроме создания комфортного обогрева помещения, благотворно влияет на здоровье человека и, что не менее важно, позволяет экономить значительную часть подводимой электроэнергии.
Альтернативой стационарному «теплому полу» может стать плоский (небольшой толщины), распределенный по некоторой ограниченной площади электрический нагреватель.
Известен мобильный «теплый пол», включающий гибкий электронагреватель, состоящий из одной или нескольких тепловыделяющих полос, соединенных боковыми необогреваемыми полями, на поверхности которого установлен плоский кабель для электропитания всех его полос, плоский кабель для электропитания выполнен переходящим в кабель, подключенный к электропитанию через терморегулятор или диммер, причем плоский кабель и другие отрезки кабеля имеют три жилы, одна из которых служит для заземления.
Преимущественное выполнение, когда плоский кабель выходит на некоторую длину за поверхность гибкого электронагревателя и затем переходит в обычный кабель определенной длины, присоединенный к терморегулятору; толщина плоского кабеля не превышает 1-го мм; на задней стенке терморегулятора установлен липкий слой для временного крепления к стене помещения, см. RU Патент на полезную модель №97809, МПК F24D 13/02 (2006.01), E04F 15/00 (2006.01) 2010.
Недостатками известного плоского мобильного электронагревателя являются использование нагревателя пленочного типа, что обуславливает малую механическую прочность «на прокол» и «на изгиб», низкую надежность узла соединения пленочного электронагревателя с кабелем электропитания и отсутствие влагозащиты.
Наиболее близким по технической сущности является плоский мобильный электронагреватель, включающий гибкую нагревательную панель, которая имеет токоподводы, уложенные в виде меандра, и соединенный с нею электрический кабель для подключения к сети электропитания, в котором в качестве тоководов содержит нагревательный кабель, гибкая нагревательная панель выполнена в виде основания, на котором уложен в виде меандра и закреплен нагревательный кабель с изолированной жилой. Основание размещено между двумя слоями пластичного электроизоляционного материала, края которых скреплены между собой, а стороны, обращенные к указанному основанию и нагревательному кабелю, покрыты слоем термоплавкого клея постоянной липкости. Основание может быть выполнено в виде стеклосетки.
Электрический кабель может быть выполнен двухпроводным, а также может быть выполнен трехпроводным. В этом случае основание выполняют в виде алюминиевой фольги, покрытой слоем термоплавкого клея постоянной липкости и электрически соединенной с проводом заземления трехпроводного электрического кабеля. В другом варианте воплощения полезной модели на основании со стороны нагревательного кабеля может быть дополнительно уложен слой алюминиевой фольги, электрически соединенный с проводом заземления трехпроводного электрического кабеля и покрытой слоем термоплавкого клея постоянной липкости, причем форма указанного слоя алюминиевой фольги совпадает с формой основания. Пластичный электроизоляционный материал может представлять собой иглопробивной полиэфирный войлок - искусственный войлок, края слоев которого сшиты между собой по краю и обработаны оверлоком, или материал на основе ПВХ, края слоев которого сварены между собой. Электрический кабель предпочтительно соединен с нагревательным кабелем нагревательной панели муфтовым соединением, которое выполнено внутри изоляционной коробки. Между электрическим кабелем и сетью электропитания целесообразно установить регулятор мощности, см. RU Патент на полезную модель №132164, F24D 13/02 (2006.01), 2013.
Недостатками известного плоского мобильного электронагревателя являются сложность конструкции, ее многокомпонентность, ограниченная гибкость нагревательной панели, обусловленная предельным минимальным радиусом изгиба самого нагревательного кабеля, наличие регулятора мощности - достаточно сложного электронного устройства, являющегося дополнительным источником возможных неисправностей.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции плоского мобильного электронагревателя, придание ему способности огибать сложные рельефы обогреваемой поверхности.
Техническая задача решается тем, что в плоском мобильном электронагревателе, включающим гибкую нагревательную панель, которая имеет токоподводы, уложенные в форме меандра, и соединенный с нею электрический кабель для подключения к сети электропитания, согласно изобретению токоподводы нагревательной панели выполнены гибкими из многожильных медных проводов и размещены внутри нагревательной панели, которая выполнена из композиционного материала следующего состава компонентов, мас. ч.:
тиокол НВБ-2
100
технический углерод П-803
30-40
диоксид марганца в виде пасты №9
15-35
дифенилгуанидин
1.
Решение технической задачи позволяет упростить конструкцию плоского мобильного электронагревателя за счет придания ему способности огибать сложные рельефы обогреваемой поверхности и за счет свойств саморегулирования мощности нагрева, и тем самым повысить удобство и надежность при эксплуатации.
Плоский мобильный электронагреватель, см. Фиг. 1, включает гибкую нагревательную панель 1 (Фиг. 1а), которая имеет токоподводы 2, токоподводы 2 нагревательной панели выполнены гибкими из многожильных медных проводов и уложены в форме меандра (Фиг. 1б) внутри нагревательной панели, расстояние между проводами 10 мм, нагревательная панель 1 выполнена из композиционного материала следующего состава компонентов, мас. ч.:
тиокол НВБ-2
100
технический углерод П-803
30-40
диоксид марганца в виде пасты №9
15-35
дифенилгуанидин
1.
На кривых, см. Фиг. 2, приведены зависимости мощности плоских мобильных электронагревателей P (Вт) от внешней температуры t (°C). Плоские мобильные электронагреватели помещают в камеру термостата с воздухом и с регулируемой температурой. На токоподводы подают переменное напряжение 220 В.
Пример 1.
3
Плоский мобильный электронагреватель, включающий гибкую нагревательную панель размерами 130×70×2 мм, которая выполнена из композиционного материала следующего состава компонентов, мас. ч.:
тиокол НВБ-2
100
технический углерод П-803
30
диоксид марганца в виде пасты №9
15
дифенилгуанидин
1.
Гибкие токоподводы выполнены из многожильных медных проводов.
Плоский мобильный электронагреватель по примерам 1-3 работает следующим образом:
При включении плоского мобильного электронагревателя ток протекает через токоподводы и нагревательную панель.
На кривой зависимости мощности плоского мобильного электронагревателя P (Вт) от внешней температуры t (°C), см. Фиг. 2a, видно, что при уменьшении внешней температуры к минусовым значениям, мощность нагрева начинает расти, а при увеличении внешней температуры выше 30°C она стремится к значениям, близким к нулю. По мере того, как температура какого-либо участка нагревательной панели увеличивается, наблюдается уменьшение мощности, выделяемой на этом участке, т.е. при низких внешних температурах мощность плоского мобильного нагревателя увеличивается, а при высоких температурах окружающей среды - уменьшается. Итак, мощность нагрева в зависимости от температуры окружающей среды автоматически уменьшается без электронных схем обратной связи, т.е. плоский мобильный электронагреватель является саморегулирующимся. Он является гибким с нулевым радиусом изгиба.
3
Как видно из примера 1, плоский мобильный электронагреватель размерами 130×70×2 мм позволяет регулировать мощность от 0.05 Вт до 25 Вт в зависимости от внешней температуры в пределах от плюс 50 до минус 45°C, соответственно.
Пример 2 аналогичен примеру 1.
3
Плоский мобильный электронагреватель, включающий гибкую нагревательную панель размерами 130×70×2 мм, которая выполнена из композиционного материала следующего состава компонентов, мас. ч.:
тиокол НВБ-2
100
технический углерод П-803
30
диоксид марганца в виде пасты №9
35
дифенилгуанидин
1.
Расстояние между токоподводами в нагревательной панели аналогичны примеру 1.
На кривой зависимости мощности плоского мобильного электронагревателя P (Вт) от внешней температуры t (°C), см. Фиг. 2б, видно, что мощность нагрева при низких температурах растет до значения 50 Вт, что вдвое больше по сравнению с примером 1, т.е. диапазон изменения мощности с данным составом компонентов в два раза больше. Это позволит быстрее выйти на рабочую температуру обогреваемой системы и поддерживать обогреваемую систему при более высоких температурах. Мощность плоского мобильного электронагревателя саморегулируется в интервале температур от минус 45 до плюс 50°C. Он является гибким.
Пример 3 аналогичен примеру 1 и 2.
3
Плоский мобильный электронагреватель, включающий гибкую нагревательную панель размерами 130×70×2 мм, которая выполнена из композиционного материала следующего состава компонентов, мас. ч.:
тиокол НВБ-2
100
технический углерод П-803
40
диоксид марганца в виде пасты №9
35
дифенилгуанидин
1.
Расстояние между проводами и их расположение в нагревательном элементе аналогичны примерам 1 и 2. Он также является гибким с нулевым радиусом изгиба.
Как видно из Фиг. 2в, при температуре окружающей среды 20°C мощность плоского мобильного электронагревателя составляет 20 Вт, при понижении температуры окружающей среды до минус 20°C мощность нагрева составляет 50 Вт, а при температуре минус 40°C она достигает значения 90 Вт, т.е. происходит саморегулирование мощности плоского мобильного электронагревателя, его мощность саморегулируется в интервале температур от минус 40 до плюс 50°C.
Совокупность признаков заявляемого объекта позволяет создать простой по конструкции гибкий плоский мобильный электронагреватель для эксплуатации в интервале температур окружающей среды от минус 40 до плюс 50°C, при этом обеспечиваются саморегулирование мощности нагрева в зависимости от внешней температуры.