ПЛЕНОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротермии а именно к гибким электронагревателям, выполненным из полимерных материалов, применяемых для обогрева помещений.
По патенту RU 90954 известен пленочный электронагреватель, содержащий два слоя гибкой электроизоляционной пленки, между которыми размещен резистивный нагревающий и излучающий элемент, имеющий в плане меандровую форму, снабженный выводами для подключения к электрической сети или другому электронагревателю, и излучающий элемент, разделенные слоем гибкой электроизоляционной пленки, отличающийся тем, что толщина слоя гибкой электроизоляционной пленки, размещенной между резистивным нагревающим и излучающим элементом и излучающим элементом, находится в диапазоне от 35 мкм до 3 мм., при этом резистивный нагревающий и излучающий элемент выполнен в виде параллельных полос фольги, соединенных последовательно путем их Г-образного загиба в сторону следующей полосы поочередно с одной и с другой стороны.
Недостатком известного нагревателя является низкая надежность вследствие высокой ломкости нагревательного элемента. Металлическая токопроводящая фольга подвергается коррозии, что не может обеспечить долговечность нагревателя.
Экран из фольги забирает большую часть тепловой энергии, что повышает потребляемую мощность и энергоемкость нагревателя.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является известный по патенту RU 76764 пленочный электронагреватель, содержащий резистивный нагревательный элемент меандровой формы, расположенный между двумя гибкими термостойкими электроизоляционными пленками и снабженный выводами для подключения к электрической сети, и излучательный элемент из тонкой алюминиевой фольги, установленной между внешней электроизоляционной пленкой и резистивным элементом и отделенной от него тончайшей изолирующей пленкой, где в качестве нагревательного элемента использован контур, состоящий из натянутых и закрепленных на термостойкой электроизоляционной пленке на одинаковом расстоянии друг от друга стержней (нитей) из высокоомной проволоки с постоянным сечением по длине, соединенных на концах между собой в меандр с помощью контактных пластин.
- Недостатками известного нагревателя являются:
- сложность конструкции нагревательного элемента;
- низкая надежность конструкции, вследствие возможности отслоения контактных пластин от проволоки.
- Излучательный элемент из тонкой забирает большую часть тепловой энергии, что повышает потребляемую мощность и энергоемкость нагревателя.
Техническим результатом заявленной полезной модели является упрощение, повышение надежности конструкции.
Технический результат достигается тем, что пленочном электронагревателе, содержащем резистивный нагревательный элемент в виде контура меандровой формы, расположенный между двумя гибкими термостойкими электроизоляционными пленками и снабженный выводами для подключения к электрической сети, согласно полезной модели, нагревательный элемент выполнен в виде единой токопроводящей нити, при этом меандры образованы изгибами нити.
Расстояние между соседними параллельными нитями резистивного элемента составляет от 12 до 32 мм.
Выполнение меандров в виде изгиба токопроводящей нити из высокоомной проволоки позволяет выполнить нагревательный элемент единым, при этом нагревательный элемент в виде единой токопроводящей нити позволяет исключить использование соединительных контактных элементов, например, контактных пластин, что существенно упрощает конструкцию и повышает ее надежность, поскольку исключается возможность отслоения соединительных элементов в местах контактов. Выполнение нагревательного в виде единой токопроводящей нити, например из высокоомной проволоки, без дополнительных соединений позволяет увеличить стойкость прибора к внешним воздействиям.
Расстояние от 12 до 32 мм между соседними параллельными нитями резистивного элемента обеспечивает оптимальную укрываемость электронагревателя по всей площади. Такое расстояние обеспечивает допустимую неравномерность температуры поверхности электронагревателя.
При расстоянии между нитями менее 12 мм уменьшается полезная площадь нагревателя. При расстоянии более 32 мм между токопроводящими нитями уменьшается мощность теплового потока, что ведет к неэффективности нагревателя и приводит к увеличению неравномерности температуры поверхности более 2°С. Расстояние соседними параллельными нитями менее 12 мм нецелесообразно, поскольку приводит к излишнему расходу материала и, при этом не дает дополнительного положительного эффекта.
Рассчитать оптимальное расстояние между параллельными токопроводящими нитями в пленочных электронагревателях разного размера можно по формуле:
Где Sy - расстояние между параллельными токопроводящими нитями, Lн - длина нагревателя, Нн - ширина нагревателя, Lтн - длина токопроводящей нити.
Сущность заявленной полезной модели поясняется рисунком:
На рис.1 изображен общий вид пленочного нагревателя.
Пленочный электронагреватель, содержащий резистивный нагревательный элемент 1 из нитей высокоомной проволоки соединенной в меандры 2, расположенный между двумя гибкими термостойкими электроизоляционными пленками и снабженный выводами 3 для подключения к электрической сети, где нагревательный элемент 1 выполнен в виде единой токопроводящей нити, при этом меандры 2 образованы изгибами нитей высокоомной проволоки.
Устройство собирают следующим образом:
Выводы для подключения к электрической сети присоединяют к токопроводящей нити с помощью гильзового зажима. Верхнюю пленку под воздействием термовалов накатываем поверх нижней пленки и токопроводящей нити.
Для производства пленочного электронагревателя используются современные высокотехнологичные материалы, например, полиэтилентелафталат, имеющий высокую тепло и электроизоляционную прочность при высоких температурах. Резистивный нагревающий и излучающий элемент выполненого из сложнолегированной стали с удельным электрическим сопротивлением в пределах 0,9 до 25 Ом/м.
Оптимальной является выполнение резистивный нагревающего и излучающий элемента общей длиной от 15 до 30 м. Поскольку при длине менее 15 м нагреватель излучает недостаточное количество тепла, а длина свыше 30 м в одном устройстве необоснованно увеличивает потребляемую мощность.