Подогреваемая панель для проходных поверхностей

Полезная модель относится к теплопередаче и касается конструкции обогреваемых панелей для проходных поверхностей (по которым перемещаются люди).
Основным предназначением (подогреваемой) греющей панели является предотвращение образования снежного покрова и обледенения горизонтальных наружных поверхностей, на которых могут находиться люди (палуба, проходные мостики, эвакуационные проходы и т.д.) на гражданских судах и кораблях флота, морских платформах и прочих объектах, функционирующих при отрицательных температурах окружающего воздуха в зимних или полярных морских условиях. Обеспечение сухой поверхности без льда и снега исключает травматизм персонала при выполнении им таких задач, как несение вахтенной службы, обеспечение надлежащего патрулирования или выполнения задач на наружных корабельных конструкциях, а также безопасной и быстрой эвакуации в аварийных случаях.
Помимо морского применения греющая панель может быть использована при монтаже сухопутных объектов, таких как постоянные или временно возводимые конструкции (например, леса) дня обеспечения безопасного прохода и нахождения людей в сложных зимних условиях.
Особенности конструкции греющей панели позволяют осуществить быстрый монтаж противообледелительных проходных поверхностей, что может быть важным фактором в условиях монтажа конструкции или объекта при сокращенном или ограниченном графике строительства, например в условиях крайнего севера.
Известен подогреваемый пол, конструкция которого содержит основание, множество компонентов из листового материала, по меньшей мере один электрический нагревательный кабель и устройство для регулирования рассеяния тепла нагревательного кабеля. Нагревательный кабель находится по меньшей мере в одном канале между различными листовыми компонентами. Канал или каналы имеют ширину, которая приспособлена для наибольшего диаметра электрического нагревательного кабеля. Ширина листовых компонентов соответствует кабельному промежутку в виде межцентрового расстояния за вычетом наибольшего диаметра нагревательного кабеля. Углы листовых компонентов по тем краям, по которым нагревательный кабель меняет направление, скошены или срезаны. Канал или каналы ограничены снизу основанием пола. Листовые компоненты уложены и прикреплены к основанию пола. Листовой материал имеет толщину, которая соответствует наибольшему диаметру нагревательного кабеля, поверхностный материал расположен на верхней поверхности листовых компонентов (RU 2110654, E04F 15/00).
К недостаткам при использовании известного устройства относится трудоемкость его изготовления, монтажа и низкая ремонтопригодность.
Также известно устройство для обогрева поверхностей, в частности взлетно-посадочной площадки корабля, включающее в себя электронагревательные элементы, размещенные между двумя поверхностями. Одна поверхность представляет собой металлический лист с ячейками, в которых установлены нагревательные элементы, выполненные в виде проволоки высокого электрического сопротивления, запрессованной в слюдопласт и покрытой металлической оболочкой. Вторая поверхность представляет собой пластины из теплоизоляционного материала, вставленные в ячейки и удерживаемые на шпильках, приваренных к металлическому листу (RU 2267714, F24D 13/02, В63В 35/50).
Недостатком данного решения является то, что в известном устройстве требуется создание ячеек в слое палубы с высокой чистотой внутренней обработки, т.к. для равномерного прижатия нагревательного элемента к внутренней поверхности палубы требуется высокая чистота обработки поверхностей ячеек и поверхности нагревательных элементов, что приведет к усложнению конструкции палубы. Кроме того, данная конструкция не обеспечивает равномерного усилия прижима при температурной деформации крепежа.
Известно устройство для обогрева поверхностей, в частности взлетно-посадочной площадки корабля, включающее электронагревательные элементы, размещенные между двумя поверхностями, при этом одна поверхность представляет собой металлический лист, а вторая - теплоизоляционную пластину, удерживаемые на шпильках, приваренных к металлическому листу, на металлический лист снизу нанесен слой термопасты с прикрепленными электронагревательными элементами, образующими нагревательную пластину, к которой прижата теплоизоляционная пластина, причем прижим нагревательной пластины к металлическому листу и теплоизоляционной пластине осуществлен подпружиненной прижимной пластиной с ребрами жесткости при помощи центрирующих втулок, а также надетыми на шпильки пружинами, поджимаемыми снизу регулировочными гайками с фиксирующими контргайками (RU 101533, F24D 13/02, опубл. 20.01.2011).
Такое решение обладает конструктивной сложностью и трудозатратно в части исполнения фиксации пластин, их прижима, нанесения термопасты, центрирования шпильками.
Рассмотренные конструкции относятся к категории стационарно возводимых сооружений напольных покрытий, которые при выходе из строя одного из элементов в одной ячейке приводят к потере функционирования всего напольного покрытия. Современные тенденции требуют применения новых решений, позволяющих осуществить быстрый монтаж оборудования, обладающего высокой ремонтопригодностью и возможностью применения на любых площадках с любой конфигурацией в плане или разноуровневых площадках. К таким тенденциям относятся модульное построение напольного покрытия, то есть создание покрытия по типу мозаики за счет применения отдельных напольных пластин, выполняемых в виде законченного или почти законченного модуля.
Так, известна подогреваемая панель для проходных поверхностей, содержащая основание в виде лотка с прямоугольной формой днищем и боковыми стенками, на дне которого размещен лист негорючей и негигроскопичной тепловой изоляции, на которой размещен греющий кабель, закрывающая основание крышка, выполненная в виде лотка прямоугольной формы в плане и с боковыми стенками, которая укладывается сверху на основание с расположением боковых стенок крышки вдоль боковых стенок основания, а также блок коммутации для сообщения греющего кабеля с линией подачи электропитания и узел скрепления лотка и крышки между собой (WO 2013/187604, В63В 17/00, В63В 3/48, B63J 2/12, опубл. 19.12.2013).
В этом решении крепление панели к опорной поверхности производится за счет шпилек с головкой, которые пропускают через сверления в панели и закрепляют в опорной поверхности. Коммутационные блоки расположены наружно и крепятся к стенам того помещения, в котором производится кладка панелей, а греющие кабели в каждой панели проводами (которые пропущены между панелями) связаны с коммутационными блоками, имеющими связь с источником электропитания.
Недостаток данного решения заключается в том, что все греющие кабели во всех панелях выведены наружу и связаны с отдельными блоками коммутации, которые прикреплены к стене, то есть на отдельной поверхности на расстоянии от самих панелей. Иначе говоря, блоки коммутации выедены в необогреваемую зону и подвергаются воздействию внешней среды (вода, снег, заморозки, лед и т.д.). Это приводит к нарушению работоспособности и вероятности отказа части блоков. Кроме того, зоны коммутации, то есть непосредственно сами контакты, также находятся под воздействием внешней среды, даже если штекеры выполнены влагозащищенными. В условиях обледенений такое внешнее расположение коммутационных связей негативно сказывается на надежности греющих панелей.
Кроме того, крепление панелей к опорной (монтажной) поверхности производится сверлением панелей и пропуском через них крепежных элементов. Это приводит к нарушению внутренней среды панелей, где расположен греющий кабель.
Кроме того, в таких панелях рабочая поверхность всегда расположена выше уровня опорной поверхности, что образует ступеньки, являющиеся препятствием для перемещения груза и которые могут привести к падению пользователя, если последний зацепится обувью за порожек.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной надежности при работе в условиях низких температур за счет размещения блока коммутации в полости панели и изменения схемы крепления панелей к монтажной поверхности и образования пандусов.
Указанный технический результат достигается тем, что в подогреваемой панели для проходных поверхностей, содержащей основание в виде лотка с прямоугольной формой днищем и боковыми стенками, на днище которого размещен лист негорючей и негигроскопичной тепловой изоляции, на которой размещен греющий кабель, закрывающая основание крышка, выполненная в виде лотка прямоугольной формы в плане и с боковыми стенками, которая укладывается сверху на основание с расположением боковых стенок крышки вдоль боковых стенок основания, а также блок коммутации для сообщения греющего кабеля с линией подачи электропитания и узел скрепления лотка и крышки между собой, греющий кабель приклеен к листу негорючей и негигроскопичной тепловой изоляции алюминиевой клейкой лентой. Соединение основания с крышкой выполнено в виде проушин, отходящих от их боковых стенок, которые наложены один на другой и выполнены с отверстиями, совмещенными в собранном положении панели для прикрепления последней к опорной поверхности, блок коммутации размещен на днище в полости основания у боковой стенки и выполнен с одним разъемом в виде штекера, выведенным в полость основания для присоединения двух концов выполненного параллельным саморегулирующимся греющим кабелем, и с двумя разъемами в виде штекеров, размещенных в совмещенных вырезах боковых стенок основания и крышки для внешнего подключения источника электропитания и внешнего подключения для транзитной передачи электропитания. При этом со стороны выхода двух штекеров блока коммутации крышка оснащена откидывающейся боковой планкой для образования наклонной поверхности примыкания боковой стенки панели к опорной поверхности, которая шарнирными петлями связана с крышкой со стороны этой стенки и выполнена с проушиной для прикрепления к опорной поверхности.
С другой боковой стенки крышка также может быть оснащена дополнительной откидывающейся боковой планкой для образования наклонной поверхности примыкания боковой стенки панели к опорной поверхности, которая шарнирными петлями связана с крышкой и выполнена с проушиной для прикрепления к опорной поверхности.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
Фиг. 1 - общий вид подогреваемой панели для проходных поверхностей;
фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, крышка панели показана в прозрачном виде для демонстрации содержимого полости основания;
фиг. 3 - блок коммутации панели;
фиг. 4 - показана панель в разобранном состоянии.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция проходной поверхности (площадки или дорожки для перемещения людей), которую можно использовать на опорных поверхностях, подвергаемых, например, обледенению, и которая состоит из стыкуемых между собой модулей в виде отдельных подогреваемых (греющих) панелей. Конструкция подогреваемой панели представляет собой герметичный стальной прямоугольный параллелепипед, состоящий из нижнего короба-лотка («корытца») и верхней крышки, являющейся по сути проходной нагреваемой поверхностью.
В общем случае исполнения, подогреваемая панель для проходных поверхностей (фиг. 1, 2 и 4) содержит основание 1 в виде лотка с прямоугольной формой днищем 2 и боковыми стенками 3, на днище которого размещен лист 4 негорючей и негигроскопичной тепловой изоляции, на которой размещен греющий кабель 5. Греющим элементом панели является смонтированный изнутри к проходной поверхности посредством алюминиевой клейкой ленты 6 (лента Raychem марки АТЕ-180, предназначена для крепления греющих кабелей и датчиков температуры термостатов к трубам и сосудам) саморегулирующийся греющий кабель 20QTVR2-CT (параллельные саморегулирующиеся греющие кабели Raychem QTVR представляют собой идеальное решение для систем защиты от замерзания протяженных трубопроводов и крупных резервуаров, а также систем поддержания температуры техпроцессов до 110°С в условиях применения, не предусматривающих очистку оборудования паром, все кабели имеют внешнюю оболочку из фторполимера (-СТ), характеризующуюся высокой стойкостью к агрессивным органическим химическим веществам и коррозии). В качестве греющего элемента возможно применение греющего кабеля, эквивалентного по теплотехническим, механическим и качественным характеристикам заявленному и изготавливаемому другими производителями. Для обеспечения максимальной теплоотдачи греющего элемента к поверхности и минимизации теплопотерь под греющим элементом монтируется лист 4 негорючей и негигроскопичной тепловой изоляции.
Основание закрывается крышкой 7, выполненный в виде лотка прямоугольной формы в плане и с боковыми стенками 8, которая укладывается сверху на основание с расположением боковых стенок крышки вдоль боковых стенок основания (фиг. 4).
Соединение основания с крышкой выполнено в виде проушин 9 и 10, отходящих от боковых стенок как основания, так и крышки с двух противоположных их сторон. При монтаже проушины накладываются одна на другую. При наложении происходит совмещение выполненных в проушинах отверстий. Совмещение отверстий в собранном положении панели используется для прикрепления последней к опорной поверхности. Для крепления греющей панели к монтируемой поверхности в конструкции панели предусматриваются две боковые проушины 9 и 10, для крепления которых необходим ответный штырь с резьбой, крепящийся к монтируемой поверхности посредством сварки или анкера. Крепление панели осуществляется гайкой с гровером и шайбой, навинчиваемой на штырь поверх проушины.
В панели используется блок коммутации 11 (фиг. 3) для сообщения греющего кабеля 5 с линией подачи электропитания (не показана). Блок коммутации размещен на днище 2 в полости основания у боковой стенки и выполнен с одним разъемом 12 в виде штекера, выведенным в полость основания для присоединения двух концов выполненного параллельным саморегулирующимся греющим кабелем (кабель на свободном конце 13 закольцован в единый проводник), и с двумя разъемами в виде штекеров 14 и 15, размещенных в совмещенных вырезах 16 и 17 боковых стенок основания и крышки, соответственно, для внешнего подключения источника электропитания и внешнего подключения для транзитной передачи электропитания от одной панели к другой.
Герметичный неразборный блок коммутации 11 используется для подключения и распределения электропитания панели, позволяет подключить внешнее электропитание посредством сертифицированных влагозащищенных разъемов.
В конструкцию блока коммутации входит три электрических разъема:
1. Штекер внутреннего подключения греющего элемента.
2. Штекер внешнего подключения источника электропитания
3. Розетка внешнего подключения для транзитной передачи электроэнергии.
Наличие различных типов разъемов для внешнего подключения обеспечивает безопасное подключение с невозможностью варианта короткого замыкания.
2
Подключение к источнику электропитания, а равно как и дальнейшей передаче электроэнергии («шлейфа») осуществляется посредством соответствующих ответных разъемов (штекер/розетка) с подключением стандартного силового кабеля сечением не более 4 мм выбранного для применения к конкретным условиям (гибкий, бронированный, не распространяющий горение и т.п.).
Для облегчения транспортировки катающихся грузов, а также механической защиты узла электрического подключения в конструкции панели предусмотрены две откидывающиеся боковые планки 18 и 19, обеспечивающие наклонную поверхность примыкания боковой стенки панели к монтажной (опорной) поверхности. Крепление боковых планок к панели осуществляется на шарнирных петлях 20, позволяющих беспрепятственно осуществить электрическое подключение во время монтажа. После завершения процесса электрического подключения боковые планки закрепляются к монтируемой поверхности так же как и основной корпус панели, т.е. посредством проушин 21, ответных штырей, гайки с шайбой и гровером.
При этом панель может производиться с одной откидывающейся боковой планкой 18, размещенной со стороны выхода двух штекеров 14 и 15 блока коммутации 11 в крышке для образования наклонной поверхности примыкания боковой стенки панели к опорной поверхности и для защиты элементов коммуникации и проводов. Такая планка шарнирными петлями связана с крышкой со стороны стенки выхода наружу штекеров и выполнена с проушиной для прикрепления к опорной поверхности.
Как вариант, подогреваемая панель для проходных поверхностей может быть оснащена с другой боковой стенки крышки дополнительной откидывающейся боковой планкой 19 для образования наклонной поверхности примыкания боковой стенки панели к опорной поверхности, которая шарнирными петлями связана с крышкой и выполнена с проушиной для прикрепления к опорной поверхности.
Такое исполнение панели позволяет сформировать проходную дорожку шириной, равной длине панели, боковые стенки которой пандусами (наклонными панелями) плавно сопрягаются с уровнем опорной поверхности как со стороны расположения выходов штекеров, так и с противоположной стороны. Кроме того, такой пандус хорошо защищает внешне располагаемые провода подвода электропитания и коммутации панелей между собой. Упрощение схемы крепления панелей к опорной поверхности обеспечивает удобство монтажа за счет свободного доступа и ремонта, при этом сохраняется целостность корпуса панели, так как сверления выполнены не в корпусе, а в проушинах. Расположение блока коммутации в полости корпуса не только защищает его от действия внешней среды и механически предохраняет от повреждений, но и обеспечивает защиту от случайного повреждения или обмерзания и воздействия влаги. При этом панель выполнена из элементов простой формы и относится к категории технологичных изделий.
Настоящая полезная модель промышленно применима и может быть изготовлена в промышленных условиях.