ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к электрическим нагревателям, которые могут быть использованы в различных областях народного хозяйства.
В быту и технике широко используются различные электронагреватели, в которых в качестве нагревательного элемента применяются нихромовые сплавы в виде проволоки, лент, именуемых ТЭН'ами.
Электрозащиту упомянутых нагревательных элементов выполняют неорганическими и органическими материалами (песок, фарфор, различные полимерные смолы и т.п.).
ТЭН'ы имеют существенный недостаток - большую удельную поверхностно-тепловую нагрузку, что приводит к выходу из строя нагревателя.
Из уровня техники известен нагревательный элемент для бытовых электронагревательных приборов, электроизолирующий слой в котором представляет собой боросиликатное алюмостекло (см. патент RU №2091986 на изобретение, МПК Н05В 3/28, 27.09.97 г.)
Известный нагреватель имеет ограничение по мощности применения, т.е. только для бытовых целей с мощностью нагрева 1,5÷2,0 квт. Данный нагреватель неэффективен в связи со сложностью его изготовления и требует термообработку при 600°С.
Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели является стеклокерамический высокотемпературный и водостойкий электронагреватель, содержащий корпус из слоев пропитанного связующим стекловолокнистого материала, внутри которого размещен нагревательный элемент из углеродной волокнистой ленты на основе гидратцеллюлозного волокна, в котором слои стекловолокнистого материала и нагревательный элемент пропитаны фосфатным связующим холодного отверждения с последующей просушкой (см. патент RU №2334374 на изобретение, МПК Н05В 3/42, 20.09.2008).
Данный электронагреватель имеет трубчатую форму, имеет определенные габариты по толщине (диаметру) и длине, что делает невозможным его применение в узких местах нагрева.
Техническим результатом при использовании заявленной полезной модели является улучшение эксплуатационных свойств путем снижения габаритов электронагревателя.
Указанный технический результат достигается тем, что высокотемпературный электронагреватель, содержащий корпус из слоев пропитанного связующим стекловолокнистого материала, внутри которого размещен нагревательный элемент из углеродной волокнистой ленты на основе гидратцеллюлозного волокна, в котором слои стекловолокнистого материала и нагревательный элемент пропитаны фосфатным связующим холодного отверждения с последующей просушкой, согласно полезной модели корпус выполнен плоским, при этом нагревательный элемент состоит из частей конечной длины углеродной волокнистой ленты, два конца из которых расположены за пределами корпуса с возможностью присоединения к токоподводящим проводам.
Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что корпус выполнен в виде пластины прямоугольной формы; слои волокнистого материала и нагревательный элемент просушены при температуре 60÷140°С в течение 1,5 ч; части нагревательного элемента соединены между собой проводами; части конечной длины образованы путем перегиба углеродной волокнистой ленты.
Использование связующих фосфатного состава холодного отверждения позволяет достичь на поверхности электронагревателя температуры 500÷700°С и выполнить корпус в виде пластины толщиной 5÷7 мм. Это дает возможность эффективно использовать электронагреватель в тепловых завесах, калориферах, а также при ремонте дорог для разогрева старого асфальтового покрытия и его последующего удаления.
Для соединения электронагревателя с внешней нагрузкой токоподводящий провод соединен с нагревательным элементом с последующей изоляцией стеклянной лентой, пропитанной также связующим фосфатного состава холодного отверждения.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где:
на фиг.1 изображен электронагреватель, общий вид сверху;
на фиг.2 изображен разрез А-А на фиг.1.
Высокотемпературный электронагреватель содержит нагревательный элемент 1 из углеродной волокнистой ленты на основе гидратцеллюлозного волокна, размещенный внутри корпуса 2, состоящего из слоев стекловолокнистого материала. Углеродная волокнистая лента и слои стекловолокнистого материала пропитаны фосфатным связующим холодного отверждения с последующей просушкой при температуре 60÷140°С в течение 1,5 часов. Корпус 2 электронагревателя выполнен плоским в виде пластины прямоугольной формы. Нагревательный элемент 1 состоит из частей конечной длины углеродной волокнистой ленты. Они (части) могут быть соединены между собой проводами 3. В другом случае части электронагревателя из углеродной волокнистой ленты образованы путем перегиба ленты. Два конца нагревательного элемента 1 расположены за пределами корпуса 2 для присоединения к токоподводящим проводам 4. Это соединение с токоподводящими проводами 4 осуществлено с последующей изоляцией стеклянной лентой, пропитанной фосфатным связующим холодного отверждения.
Изготовление высокотемпературного электронагревателя осуществляют следующим образом.
На подготовленной форме, имеющей размер 800×400 мм, формируют корпус 2 путем укладывания сначала трех слоев из стеклянной ткани марки НПГ-210, пропитанной фосфатным связующим холодного отверждения. Затем размещают нагревательный элемент 1 из углеродной волокнистой ленты шириной 80 мм и длиной 3000 мм, состоящей из 4-х частей конечной длины, соединенных между собой электрическими проводами 3. Электрические провода 3 частично проходят в корпусе 2, а два провода выводят за пределы корпуса 2, которые предназначены для подсоединения к питающему напряжению. После укладки нагревательного элемента 1 вновь укладывают три слоя стеклянной ткани марки НПГ-210, пропитанной фосфатным связующим холодного отверждения. После этого форму с электронагревателем помещают в камеру для просушки при температуре 60÷140°С в течение 1,5 часов. По окончании процесса просушки форму вынимают из камеры, и готовый электронагреватель извлекают из формы. Затем электронагреватель обрабатывают, проверяют, упаковывают и отправляют потребителю. Высокотемпературный электронагреватель имеет мощность 4 квт при размере 800×400×5 мм.