ПЛЕНОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к плоским электронагревателям излучающего типа, в частности к пленочным электронагревателям для обогрева бытовых и производственных помещений.
Известна конструкция пленочного электронагревателя, описанная в патенте Российской Федерации №116731 на полезную модель «Пленочный электронагреватель» по классу Н05В 3/36, заявленном 22.03.2011 года и опубликованном 27.05.2012 года.
Указанный пленочный электронагреватель содержит плоский меандровой формы резистивный нагревающий элемент в виде ленты из токопроводящего материала, расположенный между двумя гибкими термостойкими электроизоляционными пленками и снабженный выводами для подключения к электрической сети, и отражающий элемент из фольги, расположенный между внешней электроизоляционной пленкой и резистивным нагревающим элементом и отделенный от резистивного нагревающего элемента электроизолирующей пленкой, причем нагревающий элемент выполнен из ленты материала с удельным электрическим сопротивлением в пределах от 1,2 до 1,5 мкОм/м, а отражающий элемент выполнен из полированной фольги ДПРХМ ГОСТ 618-73. При этом резистивный нагревающий элемент из сплава 15ХНСР выполнен в виде прямоугольных полос, соединенных между собой перемычками при помощи сварки.
Недостатками описанного выше пленочного электронагревателя являются недостаточная надежность и экономичность в эксплуатации, обусловленные тем, что не обеспечено оптимальное сочетание характеристик составляющих частей пленочного электронагревателя.
Задачей заявляемой полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик пленочного электронагревателя, в частности, повышение надежности и экономичности его работы.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является обеспечение оптимального сочетания геометрических размеров и электрических характеристик составляющих частей пленочного электронагревателя.
Указанный результат достигается тем, что:
1. В пленочном электронагревателе, содержащем два слоя гибкой термостойкой электроизоляционной пленки, между которыми размещены плоский меандровой формы резистивный нагревающий элемент из ленты токопроводящего материала, снабженный выводами для подключения к электрической сети, и отражающий элемент из фольги, разделенные третьим слоем гибкой термостойкой электроизоляционной пленки, согласно полезной модели, все три слоя гибкой термостойкой электроизоляционной пленки имеют одинаковую толщину, а резистивный нагревающий элемент выполнен из ленты прецизионного токопроводящего материала толщиной 10-15 мкм и шириной 2-11 мм.
2. В пленочном электронагревателе по п. 1, согласно полезной модели, резистивный нагревающий элемент выполнен из ленты прецизионного токопроводящего материала с сопротивлением 5-15 Ом на погонный метр.
3. В пленочном электронагревателе по п. 1, согласно полезной модели, отражающий элемент выполнен из алюминиевой фольги толщиной 10-30 мкм.
4. В пленочном электронагревателе по п. 1, согласно полезной модели, резистивный нагревающий элемент выполнен в виде параллельных полос, соединенных последовательно путем перегибов под прямым углом концов четных полос до наложения на концы соседних нечетных полос и соединения с помощью точечной термокомпрессионной сварки.
Выполнение всех трех слоев гибкой термостойкой электроизоляционной пленки с одинаковой толщиной, выполнение резистивного нагревающего элемента из ленты прецизионного токопроводящего материала толщиной 10-15 мкм и шириной 2-11 мм обеспечивает оптимальное сочетание геометрических размеров и электрических характеристик составляющих частей пленочного электронагревателя и улучшает эксплуатационные характеристики пленочного электронагревателя.
Все это дает возможность повысить надежность и экономичность работы пленочного электронагревателя в эксплуатации.
При этом резистивный нагревающий элемент может быть выполнен из ленты прецизионного токопроводящего материала с сопротивлением 5-15 Ом на погонный метр.
При этом отражающий элемент может быть выполнен из алюминиевой фольги толщиной 10-30 мкм.
При этом резистивный нагревающий элемент может быть выполнен в виде параллельных полос, соединенных последовательно путем перегибов под прямым углом концов четных полос до наложения на концы соседних нечетных полос и соединения с помощью точечной термокомпрессионной сварки.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому пленочному электронагревателю новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.
Заявляемый пленочный электронагреватель обладает новизной по сравнению с ближайшим аналогом, отличаясь от него тем, что:
1. все три слоя гибкой термостойкой электроизоляционной пленки имеют одинаковую толщину, а резистивный нагревающий элемент выполнен из ленты прецизионного токопроводящего материала толщиной 10-15 мкм и шириной 2-11 мм,
2. резистивный нагревающий элемент выполнен из ленты прецизионного токопроводящего материала с сопротивлением 5-15 Ом на погонный метр,
3. отражающий элемент выполнен из алюминиевой фольги толщиной 10-30 мкм,
4. резистивный нагревающий элемент выполнен в виде параллельных полос, соединенных последовательно путем перегибов под прямым углом концов четных полос до наложения на концы соседних нечетных полос и соединения с помощью точечной термокомпрессионной сварки.
Заявляемый пленочный электронагреватель может найти широкое применение в плоских электронагревателях излучающего типа, в частности, в пленочных электронагревателях для обогрева бытовых и производственных помещений, поэтому он соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемый пленочный электронагреватель иллюстрируется чертежами, где представлены на:
Фиг. 1. Общий вид пленочного электронагревателя. Фиг. 2. Вид пленочного электронагревателя в разрезе.
Пленочный электронагреватель, представленный на чертежах (см. фиг. 1 и 2), содержит две гибкие термостойкие электроизоляционные пленки 1 и 2.
Между пленками 1 и 2 размещены плоский меандровой формы резистивный нагревающий элемент 3 из ленты прецизионного токопроводящего материала толщиной 10-15 мкм и шириной 2-11 мм с электрическим сопротивлением 5-15 Ом на погонный метр и отражающий элемент 4 из алюминиевой фольги толщиной 10-30 мкм. Отражающий элемент 4 отделен от резистивного нагревающего элемента 3 гибкой термостойкой электроизоляционной пленкой 5.
Резистивный нагревающий элемент 3 снабжен выводами 6 для подключения к электрической сети 220 В (на чертеже не показана), при этом место для входа выводов 6 внутрь электронагревателя и присоединения их к резистивному нагревающему и излучающему элементу 3 выполнено герметичным путем ламинирования в электроизолирующую пленку и залито термостойким клеем.
Резистивный нагревающий элемент 3 выполнен в виде параллельных полос 7 из ленты прецизионного токопроводящего материала, соединенных последовательно путем перегибов под прямым углом концов четных полос 7'' до наложения на концы соседних нечетных полос 7' и соединения с помощью точечной термокомпрессионной сварки.
Электроизолирующие пленки 1, 2 и 5 имеют одинаковую толщину и выполнены из полиэтилентерефтолата PET. Слои пленочного электронагревателя соединены в единое полотно путем ламинирования.
При подключении выводов 6 электронагревателя к электрической сети (на чертеже не показана) резистивный нагревающий элемент 3 нагревается и разогревает алюминиевую фольгу отражающего элемента 4, в результате чего поверхность электронагревателя излучает в пространство обогреваемого помещения равномерный тепловой поток.
Был изготовлен ряд опытных образцов электронагревателя размером в плане 510x5000 мм с плоский меандровой формы резистивными нагревающими элементами 3 из легированной стали с электрическим сопротивлением 5, 10 и 15 Ом на погонный метр в виде параллельных полос толщиной 10, 12,5 и 15 мкм и шириной 2, 6,5 и 11 мм, соединенных последовательно путем перегибов под прямым углом концов четных полос до наложения на концы соседних нечетных полос и соединения с помощью точечной термокомпрессионной сварки, и с отражающими элементами 4 из алюминиевой фольги толщиной 10, 20 и 30 мкм.
В стационарном режиме все опытные образцы электронагревателя имеют излучающую мощность 125-170 Вт/м, температуру поверхности в пределах 40-50°С.
Эти параметры являются оптимальными для людей и животных, находящихся в помещениях, обогреваемых заявляемыми пленочными электронагревателями, не оказывают на них негативного воздействия, и в то же время обеспечивают экономичный режим обогрева. Кроме того, такой температурный режим работы пленочного электронагревателя исключает возможность перегрева и повреждения его частей, гарантируя сохраняемость характеристик, безотказность и долговечность работы электронагревателя.
Заявляемый пленочный электронагреватель по сравнению с ближайшим аналогом более надежен и экономичен в эксплуатации за счет обеспечения оптимального сочетания геометрических размеров и электрических характеристик составляющих частей пленочного электронагревателя.