Электрическая панель инфракрасного нагрева

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к устройствам электрического нагрева за счет инфракрасного излучения, и может быть использована в различных областях науки и техники, народного хозяйства для нагрева различных изделий и материалов, разогрева смерзшихся сыпучих или жидких грузов в вагонах (цистернах), для испарения жидкости как с поверхности, так и из объема изделий и материалов (сушка), для полимеризации и т.д., а также для обогрева помещений как производственных, так и бытовых с нахождением в них людей, животных, растений.
Известен электрический лучистый обогреватель (варианты) (свидетельство на полезную модель №24065, МПК Н05В 3/40, F24D 13/00, опубл. 09.11.2001 г.), содержащий электронагреватель, теплоизлучающий элемент, включающий держатель, в котором установлен электронагреватель, излучающую пластину и отражатель. Теплоизлучающий элемент имеет элементы крепления с его неизлучающей стороны, выполненные в виде выступов вдоль его продольных кромок. В каждом выступе выполнен паз, причем пазы расположены навстречу друг другу или противоположно друг другу. На отражателе закреплены крепежные элементы в виде профильных скоб или в виде профиля с Н-подобным поперечным сечением.
Известен электрический лучистый обогреватель (варианты) (свидетельство на полезную модель №24066, МПК Н05В 3/40, F24D 13/00, опубл. 09.11.2001 г.), содержащий электронагреватель, теплоизлучающий элемент, включающий держатель, в котором установлен электронагреватель, излучающую пластину и отражатель. Теплоизлучающий элемент снабжен крышкой и выполненными вдоль продольных кромок элементами крепления, в которых установлена крышка и имеются два крепежных элемента, которые закреплены на отражателе и на торцах излучающей пластины или крышки.
Известен излучатель (свидетельство на полезную модель №7476, МПК F24F 3/16, опубл. 16.08.98 г.), содержащий спираль, размещенную в полом корпусе, наружная поверхность которого покрыта слоем, преобразующим тепловую энергию в ИК-излучение, внутренняя поверхность корпуса выполнена со вторым преобразующим слоем заданного состава, а поверхностные слои корпуса выполнены из керамического материала.
Ближайшим по технической сущности и принятым за прототип является электрический инфракрасный обогреватель (варианты) (патент РФ на полезную модель №35939, МПК Н05В 3/40, F24D 13/00, опубл. 10.02.2004 г.), включающий установленные в корпусе теплоизлучающий блок, отражатель, теплоизолирующий элемент; теплоизлучающий блок, включающий по меньшей мере один трубчатый излучатель с расположенным внутри него электронагревателем. Своими торцевыми сторонами трубчатый излучатель установлен в держателях, которые закреплены к отражателю элементами крепления, отражатель жестко прикреплен к корпусу.
Длительная эксплуатация электрических инфракрасных обогревателей показала низкий ресурс при использовании их в помещениях и технологических установках, в которых необходимо применение оборудования с повышенной влаго - и пылезащитой, особенно при высоких температурах окружающей среды (до 200°С). Это связано с тем, что без существенной доработки корпуса невозможно выполнить требования ГОСТ 14254-2015 для исполнений IP-44 и выше.
Технической проблемой, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель является создание эффективной, надежной и с высоким ресурсом работы электрической панели инфракрасного нагрева с повышенной (IP44 и выше по ГОСТ 14254-2015) влаго- и пылезащитой.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении надежности работы электрических панелей инфракрасного нагрева и как следствие увеличение ресурса их работы в условиях повышенной влажности и наличия в воздухе пыли.
Технический результат достигается тем, что электрическая панель инфракрасного нагрева включает расположенные в корпусе трубчатые излучатели с электронагревателями, установленные своими торцевыми сторонами в держателях, отражатель, торцевые крышки корпуса, ограждение в виде крупноячеистой сетки, установленной над трубчатыми излучателями и закрепленной к корпусу, клеммные колодки, к которым подключены выводы трубчатых излучателей. Новым является то, что корпус выполнен в виде С-образного профиля, содержит торцевые элементы крепления с отверстиями, в которых герметично установлены держатели, при этом торцевые элементы крепления выполнены в виде пластин, повторяющих наружный контур торцевых крышек корпуса и закреплены в продольных пазах корпуса, кроме того, на торцевых элементах крепления установлены клеммные колодки, а между задней стенкой корпуса, отражателем и торцевыми элементами крепления образована воздушная камера, которая значительно уменьшает поток тепла от нагретого отражателя к корпусу панели.
Корпус и отражатель изготовлены методом прессования.
Отражатель закреплен в корпусе посредством продольных пазов и шипов соответственно на корпусе и отражателе.
Отражатель изготовлен методом прессования совместно с корпусом.
Корпус и отражатель изготовлены из сплава, имеющего высокий коэффициент отражения в инфракрасной области спектра.
Отражатель имеет плоскую или цилиндрическую отражающую поверхность.
Продольные пазы, к которым крепятся торцевые элементы крепления, выполнены совместно с корпусом методом прессования и представляют собой приливы с отверстиями, которые проходят вдоль всего корпуса.
На задней стороне корпуса установлена входная клеммная колодка, к которой подается напряжение электропитания, соединенная с вышеупомянутыми клеммными колодками.
Входная клеммная колодка снабжена крышкой, прикрепленной к корпусу, на которой закреплен кабельный ввод.
На фиг. 1 представлен общий вид электрической панели инфракрасного нагрева. На фиг. 2 представлен вид А-А фиг. 1.
Позиции на фигурах: 1 - корпус; 2 - один или несколько трубчатых излучателей; 3 - электронагреватель; 4 - отражатель; 5 - торцевые крышки корпуса; 6 - торцевые элементы крепления; 7 - съемное ограждение (крупноячеистая сетка); 8 - держатели; 9 - продольные пазы для крепления торцевых элементов крепления 6; 10 - крышка входной клеммной колодки; 11 - кабельный ввод.
Электрическая панель инфракрасного нагрева (в дальнейшем -панель) содержит корпус 1, выполненный в виде С-образного профиля, который изготавливается методом прессования из алюминиевого (или другого) сплава (например АД0, Д31 или АД33), имеющего высокий коэффициент отражения в инфракрасной области спектра, содержит противоположно расположенные торцевые элементы крепления 6 с отверстиями, в которых герметично установлены держатели 8 трубчатых излучателей 2. Торцевые элементы крепления 6 выполнены в виде пластин, повторяющих наружный контур торцевых крышек 5 корпуса 1, и закреплены в продольных пазах 9 корпуса. Продольные пазы 9 представляют собой приливы с отверстиями, прессуются совместно с профилем, из которого изготавливается корпус 1, и проходят вдоль всего корпуса 1. Кроме того, на торцевых элементах крепления 6 установлены клеммные колодки, к которым подключены выводы трубчатых излучателей 2 и крепятся другие электроэлементы.
Отражатель 4 закреплен в корпусе посредством пазов и шипов соответственно на корпусе 1 и отражателе 4 или выполнен методом прессования совместно с корпусом 1. Отражатель 4 расположен на расстоянии не менее 10 мм от его задней стенки корпуса 1, образуя между ними совместно с торцевыми элементами крепления 6 воздушную камеру, что повышает надежность и предотвращает перегрев корпуса.
Отражатель 4 может быть изготовлен с плоской или цилиндрической отражающей поверхностью.
Торцевые элементы крепления 6 выполняют три функции: служат для крепления к ним со стороны крышки электроэлементов, необходимых для работы панели; совместно с прокладками из силиконовой резины защищают электроэлементы от воздействия внешней среды; скрепленные вместе корпус 1 отражатель 4 и торцевые элементы крепления 6 образуют между отражателем 4 и задней стенкой корпуса 1 воздушную камеру, которая значительно уменьшает поток тепла от нагретого отражателя к корпусу панели. Выполнение торцевых элементов крепления 6 в виде пластин, повторяющих наружный контур торцевых крышек 5 корпуса 1, также способствует полной и надежной защите панели от влияния внешней среды (пыли, влаги).
Торцевые элементы крепления 6 крепятся к корпусу 1 самонарезающими винтами, завинчиваемыми в отверстия продольных пазов 9 корпуса 1. Торцевые крышки 5 крепятся непосредственно к продольным пазам 9 корпуса 1. Между торцевыми крышками 5, корпусом 1 и торцевыми элементами крепления 6 имеются силиконовые прокладки или сборка производится с использованием силиконового герметика.
Панель содержит, по меньшей мере, одну входную клеммную колодку, установленную на задней стороне корпуса 1, подключенную к клеммным колодкам, расположенным на торцевых элементах крепления 6, или непосредственно подключенную к выводам трубчатых излучателей 2 в зависимости от принципиальной электрической схемы соединения трубчатых излучателей 2. К входной клеммной колодке подается напряжение электропитания. Имеется крышка 10 входной клеммной колодки, которая изготовлена методом литья под давлением из алюминиевого или другого сплава. Крышка 10 прикреплена к корпусу 1 панели с помощью винтов через уплотнительную прокладку из силиконовой резины или сборка производится с использованием силиконового герметика, что предотвращает проникновение пыли и влаги. Крышка 10 имеет кабельный ввод 11 исполнения не ниже IP-68 по ГОСТ 14254-2015 для ввода электропитания. Герметизирующие прокладки на фигурах не показаны.
Держатели 8 изготовлены из электроизоляционного, термостойкого материала (например, из керамики). Панель имеет закрепленное к корпусу 1 со стороны трубчатых излучателей 2 съемное ограждение 7 в виде крупноячеистой сетки. (Клеммные колодки на рисунках не показаны).
За счет выполнения совместно с корпусом 1 элементов крепления (продольных пазов 9 в виде приливов с отверстиями, которые проходят вдоль всего корпуса 1), применения торцевых элементов крепления 6, выполненных в виде пластин, в которых герметично установлены держатели 8 и повторяющих наружный контур торцевых крышек 5 корпуса 1, а также применения герметизирующих прокладок, кабельного ввода 11 исполнения IP-68 и сборки панелей с применением силиконового герметика обеспечивается плотное соединение деталей панели, что предотвращает попадание влаги и пыли.
За счет использования торцевых крышек 5, выполненных методом литья под давлением, обеспечивается высокая чистота поверхности и точность изготовления.
Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает высокую надежность работы электрических панелей инфракрасного нагрева, в том числе и при высоких температурах окружающей среды, а также высокий ресурс работы в условиях повышенной влажности и наличия в воздухе пыли.