ОТОПИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР

Предполагаемая полезная модель относится к области электрического нагрева в электротехнике, в частности к приборам нагрева окружающего воздуха в административно-бытовых и производственных помещениях совмещенным способом: конвекционным и радиационным.
Известен электрообогреватель /Патент РФ №2241914, F24H 3/04 2004 г./, содержащий корпус с двумя отверстиями для входа и выхода воздуха, расположенными на противоположных концах, внутри корпуса помещен вентилятор и электронагревательный элемент и расположенный на корпусе с внешней стороны регулятор мощности тока, причем корпус выполнен удлиненным в виде полой трубы с теплоизоляцией на наружной поверхности, с отражающей внутренней поверхностью.
Известен прибор с приспосабливаемыми отклоняемыми элементами для нагревания воздуха /Патент США 6120372 F24F 3/044, 2000/, имеющий нагреватель, формирователь потока, управляемый первым электрическим двигателем, который управляется термостатом для переключения, конвектор также включает набор элементов угловой ориентацией для отклонения воздушного потока через воздушный выход, которые управляются вторым электрическим двигателем к множеству позиций между закрытой позицией и полностью - открытой позицией, и вторым электрическим двигателем, управляемым термостатом.
Известен нагреватель конвекции /Патент Франции №2726636, F24H 3/04; F24H 9/18; Н05В 3/06; Н05В 3/42, 1996 г./, имеющий внешний корпус, который определяет область конвекции, и нагревающийся элемент, помещенный внутри области конвекции. Корпус имеет воздушное входное отверстие на его нижней стороне. Передняя стенка корпуса имеет горизонтальные выдолбленные воздушные выходы около основания передней стенки, на уровне выше уровня воздушного входного отверстия. Вершина, задняя стенка и боковые стены корпуса не имеют никаких отверстий. Область конвекции разделена на две части почти вертикальным экраном. Экран наклонен слегка к задней стенке. Нагретый воздух проходит по вершине экрана, переходя в переднее отделение, и должен тогда течь вниз снова, чтобы достигнуть передних выходов.
Известен отопительный прибор /Патент РФ на полезную модель №41121, F24H 3/04, Н05В 3/26, 2004 г./, содержащий корпус с защитными решетками, нагревательный элемент, скобы крепления, в него дополнительно введены формирователи конвекционных потоков в виде четырех направляющих экранов, изготовленных из металлических пластин и установленных друг за другом относительно передней стенки, передний экран наклонен в сторону передней стенки, второй и третий экран расположены параллельно стенкам прибора, а четвертый также наклонен в сторону передней стенки, второй экран выше первого, третий выше второго, в верхней части первый экран со вторым, а третий с четвертым соединены биметаллическими пластинами, изменяющими при охлаждении или нагреве расстояние в верхней части экранов, поддерживая заданную скорость конвекционного потока.
Ближайшим аналогом является электроконвектор /Свидетельство на полезную модель РФ №4808 F24H 3/04, 1997 г/, содержащий коробчатый корпус с воздухопроводящими отверстиями в двух противоположных стенках, внутри которого размещен каркас с закрепленным на нем нагревательным элементом, нагревательный элемент выполнен в виде пластин из электропроводного композита, установленных параллельно стенкам корпуса, имеющим воздухопроводящие отверстия, при этом указанные отверстия сгруппированы в нижней части одной и в верхней части противоположной стенки.
Недостатком известных приборов является то, что при сложном конструктивном исполнении они могут перераспределить радиационную и конвекционную составляющую, но это достигается механическим способом и следовательно сопряжено со сложность вывода на задаваемые характеристики. При этом снижается надежность, а сложное конструктивное решение обусловлено высокой стоимостью приборов.
Задачей предполагаемой полезной модели является создание не дорогого и простого в изготовлении прибора, надежного в работе и обеспечивающего быстрое восстановление благоприятных климатических условий при проникновении холодных потоков воздуха в помещение.
-5
-4
-5
-4
S
3
S
Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус с воздухопроводящими отверстиями, внутри которого размещен нагревательный элемент, скобы крепления, на передней стенке корпуса методом толстопленочной технологии нанесен дополнительный нагревательный элемент из резистивной пасты с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) с величиной 10-10 1/°С и удельным сопротивлением ρ=500 Ом/квадрат, в которой проводниковым элементом является суспензия мелкодисперсного порошка борида никеля (NiB) и стекла в органическом связующем на основе ланолина марки ПРН 1.7., а нагревательный элемент, расположенный внутри корпуса изготовлен из аналогичной пасты с удельным сопротивлением p=6 кОм/квадрат с отрицательной величиной ТКС порядка -10-10 1/°С, причем оба нагревательных элемента подсоединены последовательно в электрическую сеть.
Нагревательный элемент, расположенный внутри корпуса, создает конвекционный тепловой поток, а дополнительный нагревательный элемент радиационный тепловой поток.
Общий вид устройства показан на Фиг.1.
3
3
2
2
3
S
3
2
2
3
S
-5
-4
-5
-4
Отопительный прибор состоит из корпуса 1. На передней стенке методом толстопленочной технологии, описанной в патенте РФ №2140134, нанесен дополнительный нагревательный элемент 2 из резистивной пасты, в которой проводниковым элементом является суспензия мелкодисперсного порошка борида никеля (NiB) и стекла в органическом связующем на основе ланолина марки ПРН 1.7. Паста готовится в соотношении: 45 мас.% - NiB; 45 мас.% - Сг; 10 мас.% - стеклосвязующее, состав которого приведен в табл.1 с введением корректирующих добавок: ZnO, Аl, TiO, BiO с удельным сопротивлением ρ=500 Ом/квадрат, с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) с величиной порядка +10-10 1/°С, а в нутрии корпуса размещен нагревательный элемент 3 изготовленный из аналогичной пасты, которая готовится в соотношении: 40 мас.% - NiB; 20 мас.% - Сг; 40 мас.% - стеклосвязующее, состав которого приведен в табл. 1 с введением корректирующих добавок: ZnO, Аl, TiO, ВiО с удельным сопротивлением ρ=6 кОм/квадрат с величиной ТКС порядка -10-10 1/°С, которые подсоединены последовательно в электрическую сеть. Омическое сопротивление нагревательных элементов задается топологическим рисунком.
Таблица №1
Наименование
SiO<sub>2</sub>
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
В<sub>2</sub>О<sub>3</sub>
Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
PbО
TiO<sub>2</sub>
CbO
Мас.%
201.1
2.0
8.5
1.0
56.7
6.6
5.1
S
-5
-4
-5
-4
Внутри корпуса размещен нагревательный элемент 3, изготовленный из аналогичной пасты с удельным сопротивлением ρ=6 кОм/квадрат с величиной ТКС порядка -10-10 1/°С, Омическое сопротивление нагревательных элементов задается топологическим рисунком с величиной ТКС порядка 10-10 1/°С. Оба нагревательных элемента подсоединены последовательно в электрическую сеть. Корпус имеет входную 4 и выходную 5 решетки, а также крепежный кронштейн 6.
Устройство работает следующим образом:
При проникновении холодных потоков воздуха, за счет конвекционной тяги через входную 4 и выходную 5 решетки, на внутреннем нагревательном элементе 3 снижается электрическое сопротивление и увеличивается выделяемая мощность, а так как нагревательные элементы соединены последовательно, то первый нагревательный элемент 2 увеличивает свое сопротивление и выделяемая мощность или остается постоянной или снижается. Причем нагревательный элемент, расположенный внутри корпуса, создает конвекционный тепловой поток, а дополнительный нагревательный элемент радиационный тепловой поток. При сохранении общей выделяемой мощности увеличивается конвекционная составляющая по отношению к радиационной, что благоприятно сказывается при нагревании холодного воздуха.
По достижению благоприятных климатических условий в помещении нагревательная панель восстанавливает свои первоначальные параметры.
В зависимости от количества проникающих холодных потоков воздуха меняется соотношение конвекционной и радиационной составляющих, что позволяет за короткий период времени восстанавливать благоприятные климатические условия в помещениях, где меняются климатические условия в течение определенного временного периода времени (магазины, мастерские, кинотеатры и т.д.).
По сравнению с известными предлагаемое устройство надежно в работе и обеспечивает быстрое восстановление благоприятных климатических условий при проникновении холодных потоков воздуха в помещение.