ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области теплотехники и может быть использована для обогрева жилых, офисных или производственных помещений.
Известен тепловентилятор (патент РФ на изобретение №2032860, F24H 3/04, 1995), содержащий цилиндрический корпус с размещенными в нем внутренней обечайкой, радиальным вентилятором с рабочим колесом и электродвигателем и трубчатыми электронагревателями. Корпус и обечайка выполнены гофрированными по всей длине.
Однако увеличение поверхности теплообмена за счет гофрированного корпуса и обечайки не является достаточным для повышения эффективности обогрева помещения. Кроме того, электронагреватели установлены так, что инфракрасное излучение каждого из электронагревателей напрямую воздействует друг на друга, что приводит к потере тепловой энергии, что снижает интенсивность теплопереноса.
Известен тепловентилятор по патенту РФ на полезную модель №16305, содержащий корпус, в котором установлен вентилятор и трубчатые, изогнутые в пространстве теплоэлектронагреватели (ТЭНы). Корпус выполнен в виде параллелепипеда, снабжен передней и задней вентиляционными решетками. Известный тепловентилятор выбран в качестве ближайшего аналога.
Недостатком ближайшего аналога является невысокая эффективность нагрева помещения. Нагрев воздуха, проходящего через тепловентилятор, осуществляется, во-первых, с помощью принудительной конвекции подогретого путем теплопереноса от нагретых поверхностей воздуха. Однако, из-за небольшой площади поверхности трубчатых теплоэлектронагревателей, интенсивность нагрева передаваемого вентилятором через ТЭНы потока воздуха невысока. Во-вторых, фактором, повышающим эффективность теплообмена, является инфракрасное излучение электронагревателей. Инфракрасная составляющая происходящего в известном возудхонагревательном устройстве теплопереноса также малоэффективна из-за отсутствия дополнительных тепловоспринимающих поверхностей и за счет воздействия инфракрасных лучей рядом расположенных ТЭНов друг на друга. В результате воздействия друг на друга инфракрасных лучей, снижается интенсивность теплопереноса.
Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение эффективности нагрева воздуха в отапливаемом помещении.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение интенсивности нагрева проходящего через электрический воздухонагреватель воздуха.
Технический результат достигается тем, что в электрическом воздухонагревателе, содержащем корпус с входом и выходом, размещенные внутри корпуса теплоэлектронагреватели, вентилятор, установленный на входе, согласно полезной модели, между теплоэлектронагревателями или их частями установлены пластины, с продольным расположением поверхностей в направлении от входа к выходу, пластины выполнены с покрытием из смеси порошка графита со связующим, количество порошка графита в смеси составляет не менее 10 мас. %.
Кроме того, в электрическом воздухонагревателе, согласно полезной модели в качестве связующего используют термостойкие эмаль, краску или лак.
Кроме того, в электрическом воздухонагревателе, согласно полезной модели, покрытие, содержащее графитовый порошок и связующее, выполнено черного цвета.
Технический результат обеспечивается тем, что в электрическом возудхонагревателе между теплоэлектронагревателями или их частями устанавливают пластины с нанесенным на них покрытием, состоящим из смеси порошка графита со связующим. Количество порошка графита в смеси составляет не менее 10 мас. %. При этом пластины в корпусе устанавливают таким образом, что их поверхности расположены в направлении от входа к выходу, то есть вдоль потока воздуха, создаваемого вентилятором. Продольное расположение пластин не препятствует движению нагреваемого воздуха во время работы воздухонагревателя. Наличие пластин значительно увеличивает площадь теплообмена, что способствует повышению интенсивности нагрева воздуха, омывающего не только ТЭНы, но и нагретые инфракрасными лучами ТЭНов пластины. Кроме того, установленные между ТЭНами или их частями пластины перекрывают непосредственное воздействие инфракрасных лучей друг на друга, излучаемых рядом расположенными ТЭНами или их частями. Это уменьшает потери тепловой энергии. Покрытие, состоящее из смеси порошка графита и связующего усиливает теплообмен, благодаря высокой теплопроводности графита. Использование порошка графита в количестве менее 10 мас.% в смеси является нецелесообразным из-за незначительного увеличения теплообмена. Опытным путем установлено, что, благодаря заявляемой совокупности признаков, температура нагрева воздуха в заявляемом воздухонагревателе повышается на 10-15% по сравнению с аналогом. Причем для этого не требуется увеличения мощности и температуры теплоэлектронагревателей. Кроме того, высокая температура теплоэлектронагревателей приводит к сжиганию кислорода в помещении, что негативно сказывается на здоровье находящихся в помещении людей и животных.
На фиг. 1 показано расположение пластин с покрытием в электрическом воздухонагревателе цилиндрической формы с ТЭНом в виде спирали.
На фиг. 2 представлено расположение пластин с покрытием в электрическом воздухонагревателе с ТЭНом змеевидной формы.
На фиг. 3 представлено расположение пластин с покрытием в электрическом воздухонагревателе с ТЭНами, установленными рядами.
Электрический воздухонагреватель содержит корпус 1, вентилятор 2, теплоэлектронагреватели 3, теплосъемные пластины 4.
Корпус 1 воздухонагревателя выполняют из металлических листов с термостойким покрытием. Варианты исполнения корпуса могут быть различные. Корпус 1 может иметь цилиндрическую или призматическую форму. Корпус 1 любой формы содержит входную и выходную части. Вентилятор 2 с электроприводом устанавливают на входной части корпуса 1. Внутри корпуса 1 устанавливают трубчатые теплоэлектронагреватели 3. В зависимости от конструкции и необходимых выходных параметров воздухонагреватель может иметь один или несколько теплоэлектронагревателей 3. ТЭНы 3 могут иметь стержневую, U-образную, спиралевидную, змеевидную или иную форму. Между теплоэлектронагревателями 3 или между частями одного теплоэлектронагревателя 3 (если воздухонагреватель включает один ТЭН) устанавливают теплосъемные пластины 4 и прикрепляют их к корпусу 1. Теплосъемные пластины 4 устанавливают в корпусе 1 поверхностями вдоль направления от входа к выходу. Теплосъемные пластины быстро нагреваются от источника тепловой энергии и быстро передают тепло проходящему через воздухонагреватель воздуху. Поэтому теплосъемные пластины 4 выполняют из материалов, имеющих достаточно высокую теплопроводность и теплоотдачу, преимущественно из металла. Для увеличения площади теплообмена пластины 4 могут быть выполнены гофрированными при условии установки их на расстоянии не менее чем 3 см от ТЭНов 3 или частей ТЭНа. Для увеличения степени теплообмена на одну или обе стороны пластин 4, в зависимости от места их расположения в корпусе 1, наносят покрытие, содержащее смесь порошка графита со связующим, причем количество порошка графита в смеси не менее 10 мас. %. В качестве связующего используют термостойкие эмаль, краску или лак. Наиболее эффективно использование покрытия черного цвета. Покрытие красного цвета также способствует повышению интенсивности нагрева воздуха.
Например, корпус 1 электрического воздухонагревателя (фиг. 1) выполняют цилиндрической формы. На входе устанавливают вентилятор 2 с электроприводом. Вдоль цилиндрического корпуса 1 устанавливают теплоэлектронагреватель 3 в виде объемной спирали. Внутри спирали вдоль направления от входа к выходу корпуса 1 между частями спиралевидного теплоэлектронагревателя 3 устанавливают теплосъемные пластины 4 в виде стальных листов, с двух сторон покрытых смесью порошка графита с термостойкой эмалью черного цвета. Теплосъемные пластины 4 устанавливают с образованием секторов с углами не более 60°. Это исключает воздействие инфракрасного излучения противоположных частей спирали друг на друга. Теплосъемные пластины 4 прикрепляют к корпусу 1.
В другом примере исполнения электрического воздухонагревателя металлический корпус 1 выполняют в форме призмы (фиг. 2). Вентилятор 2 (на фиг. 2 показан условно) устанавливают на входной части корпуса 1. Между вентилятором 2 и выходной частью корпуса 1 друг за другом устанавливают несколько ТЭНов змеевидной формы. Теплосъемные пластины 4 выполняют в виде металлических листов с двухсторонним покрытием из смеси порошка графита со связующим. В качестве связующего используют термостойкую краску черного цвета. Пластины 4 монтируют между прямыми участками каждого ТЭНа 3.
Еще одним примером исполнения электрического воздухонагревателя является калорифер, обогреватель большой мощности (фиг. 3), с корпусом 1 призматической формы, внутри которого горизонтальными рядами установлены ТЭНы 3. Вентилятор 3 устанавливают на входной части корпуса 1. Вентилятор 3 на фиг. 1 показан условно. Между горизонтальными рядами ТЭНов 3 устанавливают теплосъемные пластины 4. Пластины 4 устанавливают таким образом, что их поверхности расположены по направлению от входа к выходу корпуса 1, то есть вдоль потока воздуха, создаваемого работающим вентилятором. Пластины 4 имеют двухстороннее покрытие из смеси порошка графита с термостойкой эмалью черного цвета. Указанные примеры исполнения электрических воздухонагревателей с различной формой корпусов и различным расположением ТЭНов не являются исчерпывающими.
Электрический воздухонагреватель работает следующим образом. Включают вентилятор 2 и теплоэлектронагреватели 3. Воздух с помощью вентилятора 2 нагнетается во входную часть корпуса 1, проходит вдоль корпуса 1 к выходной части, омывая теплоэлектронагреватели 3 и нагретые от них теплосъемные пластины 4, за счет чего нагревается. При этом получаемая на выходе из корпуса 1 температура воздуха увеличивается на 10-15%, по сравнению с аналогичными устройствами.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить эффективность нагрева воздуха в отапливаемом помещении за счет повышения интенсивности нагрева воздуха, проходящего через электрический воздухонагреватель.