ДВУХСТОРОННИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРООБОГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, точнее, к устройствам для электрического нагрева воздуха, и может быть использована для отопления помещений любого типа, технологического оборудования, а также для промышленных, бытовых и иных целей.
Известно техническое решение по патенту RU № 115053 U1 F24H 3/00 (2006.01), дата приоритета 10.08.2011, по которому КЕРАМИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ состоит из теплоемкой панели с закрепленными на ее внутренней стороне электронагревательным элементом и отражающей панели с зеркальной внутренней поверхностью, соединенных между собой. Теплоемкая панель выполнена из керамики и размещена в защитном металлическом корпусе, закрывающем заднюю и торцевые части электронагревательной панели. На внешней поверхности корпуса нанесено полимерное теплоаккумулирующее покрытие. На внешней поверхности корпуса установлены рейлинги, с помощью которых электронагревательная панель крепится к настенным крепежным элементам любой известной конструкции.
Недостатком этой известной электронагревательной панели является низкий уровень эффективности и комфортности ее использования, обусловленные тем, что тепловая энергия выделяется только с одной стороны за счет керамической плиты, то есть имеет низкий коэффициент полезного действия. Работает только одна сторона - керамическая панель, тыльная сторона не работает эффективно, даже с применением отражения. Кроме того, использование возможно только у стены, что сужает функциональные воможности.
Известен также электрический обогреватель, содержащий керамическую теплоаккумулирующую панель, нагревательный элемент, вплотную закрепленный к ней, и крышку, закрывающую нагревательный элемент с тыльной стороны (https://киров.никатэн.рф, https://ecostonetech.ru). Недостатки известной конструкции: низкая энергоэффективность, низкий уровень безопасности. То есть, наиболее эффективно известное устройство используется при монтаже к вертикальной поверхности стены, только в этом случае тыльная сторона обогревателя закрыта от случайного доступа и безопасна. В то же время для обогрева помещений часто требуется изменить положение обогревателя, то есть сделать его переносным, при этом эффективным и безопасным. В качестве отдельно стоящего устройства известная конструкция не эффективна и небезопасна, даже на подставке, допускающей использование посреди помещения, поскольку тыльная сторона закрыта металлической, как правило, пластиной и не закрывает полностью провода. Кроме того, наличие лицевой и тыльной стороны предполагает использование обогревателя преимущественно у стены, что сужает его функциональные возможности.
Наиболее близким к заявляемому техническим решением является патент RU №178336 U1 от 05.06.2017 г., F24H 3/00 (2006.01) H05B 3/28 (2006.01), по которому ЭЛЕКТРООБОГРЕВАТЕЛЬ выполнен из двух панелей, скрепленных между собой посредством термостойкого клеевого состава на основе кварцевого песка, цемента и полимерных добавок, образующих изоляционный слой нагревательного элемента, уложенного между тыльными стенками панелей зигзагообразно и плотно прилегающего к ним. Панели выполнены из натурального или искусственного камня, или стекла, или керамической плитки, или керамогранита. С тыльной стороны установлен конвектор, выполненный в виде радиатора, при этом рамка и конвектор выполнены из тонколистовой стали и покрыты термостойкой полимерной краской. В тыльной панели электрообогревателя выполнено отверстие для вывода провода электропитания, соединенного с нагревательным элементом.
Недостаток: сложность конструкции - наличие конвектора делает одну сторону лицевой, а другую тыльной, что снижает эстетическую привлекательность, предполагает использование только у стены и этим сужает функциональные возможности эксплуатации устройства, кроме того конвектор накапливает пыль в пазах радиатора а при длительном нагреве снижает безопасность использования, также питающий провод располагается с тыльной стороны.
Указанные недостатки позволяет устранить заявляемое техническое решение. В основу конструкции полезной модели поставлена задача расширения функциональных возможностей, повышение безопасности за счет упрощения конструкции без снижения полезных качеств энергоэффективности устройства.
Предлагается двухсторонний керамический электрообогреватель, у которого обе стороны лицевые, то есть содержащий две керамические теплоаккумулирующие плиты, жестко соединенные между собой, между которыми расположен нагревательный элемент, пространство между плитами заполнено теплопроводящей массой с возможностью затвердевания. Главное отличие от прототипа - обе стороны электрообогревателя являются идентичными, то есть с внешней стороны гладкие, без выступов и проводов, без дополнительных вспомогательных элементов типа конвектора, с одинаковыми свойствами (характеристиками) материала плиты и теплоотдачи. Плиты дополнительно могут быть соединены между собой крепежными элементами, например болтами по периметру с равным интервалом, торцевая поверхность обогревателя оснащена декоративно-защитной планкой. Теплопроводящий состав, соединяющий в единое целое две плиты из керамического материала и нагревательный элемент между ними, превращает их в лаконичную монолитную конструкцию, двухстороннюю - то есть не имеющую тыльной и лицевой стороны. Тепло от нагревательного элемента аккумулируется и задерживается в керамической плите, при этом энергоэффективность не уменьшается, а даже возрастает - требуется меньшая мощность для прогрева прибора до рабочей температуры поверхности 85-95°С, а объём керамической плиты-теплоносителя, аккумулирующей тепло, каким является плита из керамогранита, или из искусственного камня, или из натурального камня, увеличен в два раза, таким образом повышается энергоэффективность керамического электрообогревателя.
Благодаря исключению контакта электронагревательного элемента непосредственно с нагреваемым воздухом, электронагревательная панель не сжигает кислород. Все электрические  элементы находятся внутри обогревателя, вывод питающего провода через торцевую планку, наличие заземления - указанные признаки повышают безопасность эксплуатации. Отсутствие конвектора и других вспомогательных элементов повышают эстетическую привлекательность, безопасность и расширяют функциональные возможности электрообогревателя. Наличие конвектора у прототипа усложняет уход и ухудшает безопасность - конвектор накапливает пыль, которая при нагреве ухудшает качество воздуха, что опасно для аллергиков, а при большом количестве пыли даже пожароопасно.
В качестве теплоаккумулирующей плиты может быть использован керамический материал: плиты из керамогранита, а также плиты из натурального камня (гранит, мрамор и т.д.), а также искусственный камень. С точки зрения накопления (аккумуляции) энергии тепла, чем толще плита, тем больше необходимо времени для её нагрева, при этом не требуется наращивать мощность нагревательного элемента. Оптимальная толщина плиты может быть от 8 до 20 мм, таким образом, толщина самого керамического электро-обогревателя может варьироваться от 19 до 43 мм. Торцевая планка приклеивается, например, на термостойкий силиконовый герметик, закрывая при этом торцы керамической плиты.
Керамическая плита с двух сторон дает следующие преимущества: увеличение КПД, обеспечение высокой степени и класса защиты готового изделия. Двухсторонний керамический электрообогреватель, содержащий две теплоаккумулирующие плиты с электронагревательным элементом между ними, соединенные клеящим теплопроводящим составом в единое целое, отличается тем, что обе стороны электрообогревателя идентичны по характеристикам - качеству поверхности, материала и свойствам теплоотдачи, то есть, нет ни тыльной, ни лицевой стороны. Кроме того, торцы обогревателя по всему периметру закрыты торцевой планкой и для вывода питающего провода выполнено отверстие в торцевой планке, что делает использование обогревателя простым и безопасным в любом положении, увеличивает его эстетическую привлекательность, расширяет функциональные возможности - использование не только к стене, а посреди комнаты, отсутствие конвектора и прочих вспомогательных элементов дает уменьшение габаритов, гладкие без выступов поверхности керамической плиты повышают безопасность эксплуатации, упрощают уход, имеют эстетически привлекательный вид.
Техническая задача - повышение эстетической привлекательности, расширение функциональных возможностей, повышение безопасности использования за счет упрощения конструкции без снижения полезных качеств энергоэффективности устройства.
Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет упрощения конструкции.
Технический результат достигается за счет конструкции двухстороннего керамического электрообогревателя, содержащей две теплоаккумулирующие панели с закрепленным на внутренней стороне электронагревательным элементом между ними, соединенные клеящим теплопроводящим составом в единое целое, отличающейся тем, что обе стороны электрообогревателя являются идентичными по материалу и характеристикам, торцы электрообогревателя по всему периметру закрыты торцевой планкой, а для вывода питающего провода выполнено отверстие в торцевой планке.
Как частный случай, в качестве керамической теплоаккумулирующей плиты используется плита из керамогранита или из искусственного камня, или из натурального камня. Другой частный случай, что в качестве торцевой планки используется алюминиевый тавр.
Сущность технического решения поясняют изображения на фиг. 1-3:
фиг. 1 - керамический электрообогреватель с частичным разрезом;
фиг. 2 - ближайший аналог конструкции - электрический обогреватель с одной керамической плитой;
Фиг. 3 - пример использования керамического электрообогревателя с напольной подставкой.
Где 1 - теплоаккумулирующая керамическая плита;
2 - клеящий теплопроводящий состав;
3 - электронагревательный элемент;
4 - торцевая планка;
5 - питающий провод (кабель с вилкой).
Пример осуществления.
2
На керамогранитной плите по разметке выполняют пропилы для закладывания кабеля ПВС (например, используют ПВС 3×1.5 - провод соединительный с 3 медными многопроволочными жилами сечением 1,5 мм, в изоляции и оболочке из ПВХ пластиката) режущим инструментом, например, углошлифовальной машинкой с алмазным кругом. Затем с помощью термоклеящего пистолета проволоку нагревательного элемента (например, нихромовая нить), приклеивают термоклеем по заранее сделанной разметке.
После того, как наклеен нагревательный элемент, с отрезка кабеля ПВС снимают изоляцию с обоих концов (не более 50 мм с каждого), и обжимают втулочными наконечниками. Далее соединяют кабель с нагревательным элементом через втулочные наконечники. Закладывают кабель в заранее выбранные углубления в керамогранитной плите.
Далее наносят клеевой состав (например, плиточный клей «Церезит 14») на керамогранитную плиту с уже нанесённым нагревательным элементом, с помощью ограничительной рамки регулируют толщину клеевого слоя, например, 2 мм (толщина заливки клеем). Сняв ограничительную рамку, вторую керамогранитную плиту соединяют с первой заготовкой. Склеенные между собой керамогранитные плиты высушивают в сушильной камере.
Затем производят сборку торцевой планки из алюминиевого тавра. На торцовочной пиле под углом 45 градусов выпиливают алюминиевые тавры в размер сторон плиты. На одном из боковых тавров высверливают отверстие под кабель ПВС. Далее в это отверстие вставляют уплотнительное кольцо и проводят кабель сквозь тавр.
Высверливают в алюминиевой планке отверстие под клёпку, закрепляют провод заземления через клемму на клепку. По всему периметру в зазор между плит закладывают термостойкий герметик, вкладывают детали планки (алюминиевый тавр), и с наружной стороны фиксируют их, например, клейкой лентой. Присоединив вилку к кабелю ПВС, оставляют изделие на 24 часа для высыхания герметика.
Для удобства эксплуатации двухстороннего керамического обогревателя используется напольная подставка на ножках. В отличие от известных конструкций, гладкая закрытая поверхность с обеих сторон и удвоенный объём теплоаккумулирующих плит расширяет функциональные возможности устройства.