НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к нагревательным устройствам, предназначенным для использования в качестве кухонных электрических плит, для обогрева помещений, нагрева трубопроводов и других коммуникаций, работающих при низких температурах.
Известен бытовой электронагревательный прибор с питанием от электросети и перемещающийся в процессе эксплуатации, содержащий электронагревательный элемент и устройство автоматического отключения прибора, срабатывающее после прекращения перемещения (патент RU №2256301 C1, H05В 00 1/02, 2003).
Известен нагревательный элемент с управлением мощностью для жидкости, содержащий корпус, отключающее устройство, соединенное с датчиком температуры и электрической сетью, причем корпус выполнен из нержавеющей стали и имеет вид усеченного конуса или полусферы, установленный вершиной вниз (патент RU №2406274, H05В 00 1/00, 2009).
Известен нагревательный прибор, содержащий индукционную катушку с внешним магнитопроводом и внутренний магнитопровод, который установлен внутри нагревательного элемента (патент RU №2030127, H05В 00 1/02, 1991).
Наиболее близким к заявляемому устройству является электрическая плитка «Нева 110», содержащая корпус, термоэлектрический нагреватель, биметаллический регулятор мощности и шнур с вилкой для подключения к электросети (Интернет, электрическая плитка «Нева 110»).
Недостатками известных устройств является низкое энергосбережение и невозможность обеспечения стабильного по мощности и определенного по времени температурного воздействия.
Техническим результатом полезной модели является повышение энергосбережения и обеспечение требуемого по мощности и по времени теплового воздействия.
Указанный технический результат достигается тем, что нагревательное устройство содержит нагревательный элемент, соединенный через регулятор мощности с электрическим источником питания, причем оно снабжено накопителем тепловой энергии и циклическим двухканальным реле времени, накопитель тепловой энергии установлен на нагревательном элементе, а циклическое двухканальное реле времени имеет два рабочих канала, один из которых устанавливает время работы, а другой - время паузы.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показана блок-схема нагревательного устройства.
Нагревательное устройство содержит нагревательный элемент 1, установленный в непосредственном контакте с накопителем тепловой энергии 2. Накопитель тепловой энергии 2 может быть выполнен в виде литой металлоконструкции, в виде масляного, водного, насыпного песочного или иного накопителя или радиатора.
Нагревательный элемент 1 соединен с регулятором мощности 3, выполненным в виде переменного сопротивления, переключателя обмотки нагревательного элемента или электронного полупроводникового регулятора мощности, в зависимости от типа нагревательного элемента 1.
Нагревательный элемент 1 также соединен с циклическим двухканальным реле времени 4, рабочий канал 5 которого, устанавливает время работы нагревательного элемента 1, а другой канал паузы 6, прерывает цепь питания устройства.
В качестве циклического двухканального реле времени 4 могут применяться, например, реле РЭВ-201 или РВ-238 и аналогичные, а также могут использоваться механические дисковые элементы с контактными канавками и съемными контактными группами.
Циклическое двухканальное реле времени 4 в случае использования реле времени РЭВ-201 границы регулирования времени по каждому из каналов составляет от 2,5 минут до 600 минут.
При использовании реле времени РВ-238 границы регулирования составят от 0,3 до 9 секунд. В этом случае работа устройства производится в краткосрочном циклическом режиме.
Возможно, также вместо циклических двухканальных реле времени 4 использование двух независимых реле времени, одно из которых отвечает за время работы, а другое - за время отключения - паузы. При этом попеременная работа независимых реле времени осуществляется через отключающие и замыкающие контакты реле.
Все элементы нагревательного устройства соединены между собой с образованием электрической цепи.
Нагревательное устройство работает следующим образом. Пользователь устанавливает требуемую мощность нагрева нагревательного элемента 1 регулятором мощности 3 для обогрева помещения или для приготовления определенного блюда, а также устанавливает на циклическом двухканальном реле времени 4 время включения рабочего канала 5 и время канала паузы 6. Нагревательный элемент 1 нагревает накопитель тепловой энергии 2 и, например, емкость с пищей, установленную на накопителе тепловой энергии 2. При этом нагревательный элемент 1 отдает накопителю тепловой энергии 2 тепло за время работы рабочего канала 5 циклического двухканального реле времени 4. После истечения установленного времени рабочего канала 5, происходит переключение циклического двухканального реле времени 4 на канал паузы 6. При этом накопитель тепловой энергии 2 отдает тепло в пассивном режиме без использования электросети за счет накопленного тепла.
При приготовлении различной пищи или обогрева различных помещений применяют различную регулировку рабочего канала 5 и канала паузы 6. Так, для приготовления супов рабочий канал 5 при регулировке на 2,5 минуты позволяет устанавливать на канале паузы 6 от 10 до 20 минут, что обеспечит экономию электроэнергии от 4 до 8 раз. Для жарки мяса время паузы может соответствовать времени работы или превышать время работы в 2-3 раза.
В заявляемом устройстве, температурное воздействие учитывает комплексное воздействие, связанное с особенностями нагреваемого продукта и временем воздействия на конкретный продукт.
Данное нагревательное устройство позволяет устанавливать требуемую мощность теплового воздействия и необходимое время установленного активного теплового воздействия, а также обеспечивает требуемый по времени пассивный режим температурного воздействия в режиме функционирования канала паузы. При этом в пассивном режиме, превышающим по времени активный режим, не используется энергия источника питания.
При использовании известных биметаллических регуляторов мощности, по достижении определенной температуры, переключатель сразу же отключается, переводя устройство в пассивный режим, не обеспечивая определенного температурного воздействия в течение необходимого времени и при определенной тепловой мощности.
Принцип функционирования нагревательного устройства и его энергосбережение обеспечивает новый подход к регулированию работы нагревательных устройств, в основе которого лежит регулирование теплового воздействия определенной мощности в течение определенного времени и с определенной временной паузой за счет применения циклического двухканального реле времени различных конструкций.
Данное нагревательное устройство позволяет устанавливать новые режимы работы, при которых стабильная прямая графика рабочего режима циклического двухканального реле времени чередуется с кривой падения температуры во время паузы.
Известные нагревательные приборы с регулятором мощности обеспечивают прямую графика нагрева, а нагревательные приборы с биметаллическими регуляторами мощности способны выдавать только чередование кривых подъема и снижения температуры.
Ко всему прочему данное нагревательное устройство может работать в режиме известных нагревательных приборов. В первом случае режим паузы устанавливается на «0», а во втором - подбирается с учетом нагрева и остывания накопительного элемента.