ИНФРАКРАСНЫЙ ЭЛЕКТРООБОГРЕВАТЕЛЬ, ВСТРАИВАЕМЫЙ В ПОДВЕСНОЙ ПОТОЛОК

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к инфракрасному (ИК) электрообогревателю, используемому в системе подвесных потолков типа «Армстронг», при обогреве помещений.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен электрообогреватель, раскрытый в RU 130374 U1, опубл. 20.07.2013. Электронагреватель содержит тонкослойный нагревательный элемент, подключенный к электропитанию, теплоизоляционный элемент и средство для крепления электронагревателя к стене, полу или потолку. При этом электрообогреватель содержит монолитно собранные слои, включающие внешнюю металлическую оболочку по всей поверхности электронагревателя, последовательно размещенные в ней теплоизолятор, предварительно изолированный гибкий неметаллический.
Недостатком указанного электрообогревателя является применение электронагреваемого углеродного резистивного покрытия, которое сложно наносить, сложно к нему подвести энергию, соответственно, соответственно возникают проблемы с надежностью, работоспособностью, перегревом при больших удельных мощностях электрообогревателя.
2
Кроме того, из уровня техники известен электрообогреватель, раскрытый в RU 151643 U1, опубл. 10.04.2015, прототип. Электрообогреватель содержит тонкослойный нагревательный элемент, подключенный к электропитанию, теплоизоляцию, при этом содержит монолитно собранные слои, включающие внешний изоляционный кожух, последовательно размещенные теплоизоляцию и предварительно изолированный гибкий неметаллический нагревательный элемент на основе углеродного резистива. Электронагреватель содержит элемент нагревательный инфракрасного действия, коробку ввода электросети со встроенным термовыключателем и присоединительный провод в двойной изоляции. При этом элемент нагревательный инфракрасного действия состоит из несущего элемента, передняя часть которого является тепловым источником инфракрасного действия; причем на обратную поверхность несущего элемента нанесен слой клея термостойкого, термопластичного, при помощи которого закреплен гибкий нагревательный резистивный элемент. Кроме того, на противоположных краях гибкого нагревательного резистивного элемента закреплены два электроконтакта, к которым при помощи припоя или токопроводящей углерод-полимерной композиции присоединен токоввод, а вся обратная поверхность несущего элемента, гибкий нагревательный резистивный элемент и электроконтакты покрыты электроизоляцией для предотвращения поражения электрическим током; при этом гибкий нагревательный резистивный элемент содержит тканевую подложку и токопроводящий резистивный слой, сформированный на основе резистивного углеродного композиционного материала, включающего токопроводящую фазу на основе технического углерода и полимерное связующее. При этом резистивный углеродный композиционный материал содержит технический углерод с высокоразвитой удельной площадью поверхности 300х600 м/г и выше, с размером частиц от 10 до 50 нм в сочетании с коллоидными графитовыми препаратами с размерами частиц графита менее 4 мкм и раствор термостойкого полимерного связующего; при этом в гибком нагревательном резистивном элементе тканевая подложка пропитана резистивным углеродным композиционным материалом; при этом теплоизоляция зафиксирована на месте внешним изоляционным кожухом, который приклеен к несущему элементу по контуру.
Недостатком указанного электрообогревателя является применение электронагреваемого углеродного резистивного покрытия, которое сложно наносить, сложно к нему подвести энергию, соответственно, соответственно возникают проблемы с надежностью, работоспособностью, перегревом при больших удельных мощностях электрообогревателя.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей заявленной полезной модели является разработка ИК электрообогревателя, обладающего высокой надежностью работы при высокой эффективности обогрева.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение срока службы устройства.
Указанный технический результат достигается за счет того, что ИК электрообогреватель, встраиваемый в подвесной потолок, содержит корпус, выполненный из закаленного К-стекла с низкоэммиссионным токопроводящим покрытием и теплоизоляционного материала, который нанесен на токопроводящее покрытие. При этом по краям поверхности стекла на токопроводящем покрытии нанесены металлизированные токоведущие шины.
Низкоэмиссионное токопроводящее покрытие (далее токопроводящее покрытие) выполнено структурированным в виде токопроводящей дорожки и/или структурированного узора.
На одном краю стекла на токопроводящем покрытии нанесены две металлизированные токоведущие шины, а на другом – промежуточная металлизированная токоведущая шина.
Корпус инфракрасного электрообогревателя размещен в металлической рамке-корпусе из стали.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Полезная модель будет более понятной из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
Фиг. 1 – поперечный разрез заявленного ИК электрообогревателя
Фиг. 2 – вид сверху заявленного ИК электрообогревателя с токопроводящим покрытием, выполненным структурированным.
1 – K-стекло; 2 – токопроводящее покрытие; 3 – теплоизоляционный материал; 4 – металлизированная токоведущая шина; 5 – металлизированная промежуточная токоведущая шина; 6 – разделяющая дорожка; 7 – структурированный узор; 8 – электрические выводы.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Заявленный ИК электрообогреватель содержит корпус, выполненный из закаленного К-стекла (1), содержащего токопроводящее покрытие (2), и теплоизоляционного материала (3), который нанесен на токопроводящее покрытие (2). При этом токопроводящее покрытие (2) может быть выполнено структурируемым – разделяющая дорожка (6) и/или структурированный узор (7), а по краям поверхности стекла на токопроводящем покрытии (2) нанесены металлизированные токоведущие шины (4)
Разделяющая дорожка (6) представляет собой полосу шириной 0,5-1 мм вдоль всей поверхности К-стекла, образованную за счет удаления лазером указанной ширины токопроводящего покрытия (2). Разделяющая дорожка (6) не проводит электрический ток и обеспечивает разделение токопроводящего покрытия на два последовательно соединенных участка.
В качестве теплоизоляционного материала (3) в заявленном ИК обогревателе применяется любые теплоизоляционные материалы, выдерживающие высокую температуру и низкий вес, например, прессованная минеральная вата с бумажной фракцией, гипсоволокнистый лист, минеральная вата и др. Теплоизоляционный материал (3) закрепляется на токопроводящем покрытии (2) при помощи термостойкого электрически нейтрального силиконового герметика, нанесенного на токопроводящее покрытие (2), также указанный герметик наносится на торцы К-стекла (1). Таким образом, образуется корпус ИК электрообогревателя в виде единой безопасной панели.
На токопроводящем покрытии (2) выполнен структурированный узор (7), который образует на токопроводящем покрытии (2) участники, не проводящие электрический ток. Структурированный узор (7) образуется за счет за счет удаления лазером необходимых участков токопроводящего покрытия (2), образующих необходимый узор в токопроводящем покрытии (2).
При выполнении токопроводящего покрытия структурированным, на одном краю стекла на токопроводящем покрытии (3) нанесены две токоведущие металлизированные шины (4), а на другом – промежуточная металлизированная токоведущая шина (5), обеспечивающая последовательное соединение двух участков токопроводящего покрытия (2), разделенные разделяющей дорожкой (6). К металлизированным токоведущим шинам (4) припаиваются электрические выводы (8).
Металлизированные токоведущие шины (4, 5) наносятся газодинамическим методом, который основывается на эффекте закрепления твердых частиц на поверхности, движущихся со сверхзвуковой скоростью. Технология нанесения шин включает в себя нагрев сжатого воздуха, формирование сверхзвукового воздушного потока, подачу порошкового материала, ускорение сверхзвуковым потоком воздуха и направление его на поверхность обрабатываемого изделия. В качестве порошковых материалов для формирования токоведущих шин могут быть использованы порошки металлов (медь, алюминий, цинк), сплавов или их механические смеси с абразивными фракциями.
Этим самым обеспечивается требуемая надежность электрического соединения между токопроводящим покрытием и токоведущими шинами при высокой рабочей температуре.
При необходимости, корпус инфракрасного электрообогревателя может быть размещен в рамке-корпусе из стали. В этом случае, корпус закрепляется при помощи заклепок, которые через отверстия соединительных элементов рамки-корпуса закрепляются в теплоизоляционном материале (3).
В случае применения обычной минеральной ваты в качестве теплоизоляционного материала (3), заявленный ИК обогреватель собирается следующим образом. К-стекло (1) помещается в рамку-корпус из стали, далее в пространство между торцами и внутренней стенкой рамки-корпуса плотно укладывается минеральная вата, обеспечивающая жесткое размещение стекла (1) в рамке-корпусе, а затем на поверхность токопроводящего покрытия (2) и в пространство между поверхностью токопроводящего покрытия (2) и внутренней стенки рамки-корпуса плотно укладывается минеральная вата, после чего поверхность минеральной ваты закрывается металлической крышки, которая при помощи крепежных элементов крепиться к рамке-корпусу.
Кроме того, на лицевую поверхность (поверхность стекла, не содержащая токопроводящее покрытие) стекла ИК электрообогревателя, может быть нанесено запекаемое покрытие требуемого цвета, в большинстве случаев, белого.
Также на лицевую поверхность стекла (1) может быть нанесено силиконовое термостойкое покрытие, позволяющее придать изделию грубый шероховатый матовый оттенок и одновременно обеспечить дополнительную защиту в случаях разрушения стекла.
На лицевой поверхности стекла (1) ИК электрообогревателя с помощью лазерной гравировки путем удаления нанесенного покрытия на лицевую поверхность ИК электрообогревателя, могут быть сформированы различные знаки и логотипы. Таким образом, например, с помощью миниатюрного неонового индикатора и соответствующего изображения можно легко сформировать знак "включено" и т.п., тем более что питающие выводы находятся в непосредственной близости друг к другу.
Заявленный ИК обогреватель работает следующим образом.
Через электрические выводы (8) и металлизированные токоведущие шины (4) к токопроводящему покрытию (2) ИК электрообогревателя подводится электроэнергия переменного или постоянного напряжения. При прохождении электрического тока через токопроводящее покрытие (2), на нем выделяется тепловая энергия, нагревающая К-стекло (1) по всей его поверхности до температуры не более 170 °С, при этом -стекло (1), как материал с высоким значением коэффициента излучения эффективно излучает инфракрасное излучение через лицевую поверхность стекла (1) ИК электрообогревателя, в результате чего обеспечивается нагрев, например, помещения. Кроме того, К-стекло (1) излучает ИК излучение в сторону теплоизоляционного материала (3), который отражает ИК излучение в сторону лицевой поверхности стекла (1) ИК электрообогревателя, при этом отраженное ИК излучение также излучается через лицевую поверхность стекла (1) ИК электрообогревателя.
Применение закаленного К-стекла с токопроводящим покрытием по сравнению с резистивным углеродным покрытием, позволяет повысить надежность работы, так как токопроводящее покрытие К-стекла обеспечивает однородность поверхностного электрического сопротивления (отсутствие перегревов), является механически прочным, с возможностью обеспечивать различную мощность ИК электрообогревателя за счет удаления необходимых участков токопроводящего покрытия
0
Выполнение на токопроводящем покрытии разделяющей дорожки или структурированного узора обеспечивает нагрев стекла до температуры ниже 170С (соответствует необходимой удельной мощности ИК электрообогревателя), что обеспечивает надежность, из-за отсутствия перегрева ИК электрообогревателя, что может привести к возгоранию отапливаемого помещения и выхода прибора из строя. При ширине разделяющей дорожки меньше заявленного интервала происходит пробой в разделяющей дорожке, что приводит к перегреву ИК обогревателя, а увеличение ширины больше заявленного выполнять нецелесообразно.
Выполнение структурированного узора совместно с разделяющей дорожкой на токопроводящем покрытии позволяет дополнительно снизить температуру нагрева стекла.
Полезная модель была раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления полезной модели, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, полезную модель следует считать ограниченным по объему только ниже следующей формулой изобретения.