НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ КОЛБОНАГРЕВАТЕЛЯ

Полезная модель может использоваться в нагревательных элементах, предназначенных для лабораторного оборудования, в частности для нагрева образцов в круглодонных колбах, например, в колбонагревателях.
Известно изобретение «Электрический нагревательный элемент», № патента RU 2246186, опубл. 2005.02.10, МПК Н 05 В 3/48, Н 01 Н 37/32, Н 01 Н 37/76, Н 05 В 1/02, включающий спираль, выполненная из металлической проволоки с высоким удельным электрическим сопротивлением, витки которой соединены между собой на краю спирали и термозвено в виде трубки. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и уменьшение времени срабатывания термозвена. Однако ее применение ограничено для сосудов с круглым дном, для их нагрева приходится существенно усложнять конструкцию.
Известно изобретение «Толстопленочный нагреватель» № патента RU 2251225, опубл. 2005.04.27, МПК Н 05 В 3/26, в котором имеется слой электрической изоляции, расположенный на подложке и нагревательная дорожка, нанесенная на слой изоляции. Однако изобретение не решает задачу повышение удобства эксплуатации для круглодонных сосудов.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является изобретение «Электронагреватель плоский композиционный», № патента RU 2259024, опубл. 2005.08.20, МПК Н 05 В 3/14, снабженный металлическими электродами в виде металлических спиралей с переменными шагом и диаметром. Изобретение обеспечивает повышение точности заданного распределения температуры по объему плоского композиционного электронагревателя с одновременным повышением его надежности. Однако изобретение не решает точности распределения теплового потока для круглодонных сосудов.
При нагреве лабораторной посуды во время проведения лабораторных исследований, требуется удобно и надежно закрепить сосуд с исследуемым веществом перед нагревом. При этом чаще всего используют колбы с круглым дном разного диаметра. Поскольку на плоские нагревательные элементы нельзя установить без специальной подставки колбы с
разным диаметром дна, то чаще всего используют штативные стойки. При этом тепловой поток от нагревательного элемента распределяется по дну колбы неравномерно, и, кроме того, осуществляется нагрев боковых стенок сосуда, что затрудняет работу лаборанта. Кроме того, крепление штативной стойки может перекоситься при недостаточном закреплении, и жидкость которая выльется из сосуда, может попасть на электрические контакты, что является электроопасным для лаборанта.
Таким образом, техническим результатом предложенного технического решения является удобное размещение круглодонных сосудов на нагревательном элементе с обеспечением равномерного распределения теплового потока по дну колбы.
Данный технический результат достигается следующим образом. Нагревательный элемент (1) для колбонагревателя включает металлические электроды в виде металлических спиралей (2) с переменными шагом и диаметром. Отличием нагревательного элемента является то, что нагревательный элемент (1) выполнен спиральным, из металлической проволоки (2) с высоким удельным электрическим сопротивлением, размещен в термозвене, выполненном в виде винтообразной трубки (3), центральные витки которой направлены в сторону корпуса нагревательной ячейки, и снабжена изоляцией, которая обеспечивает изоляцию корпуса (4) нагревательной ячейки с термозвеном со спиралью от общего корпуса (5) колбонагревателя. Термозвено нагревательного элемента может быть выполнено, например, в виде винтообразной трубки с переменным шагом. При этом термозвено может быть выполнено из плоской трубки, широкая грань которой развернута по касательной к винтообразной линии. Трубка термозвена выполнена из легкоплавкого металлического сплава. Общий корпус колбонагревателя снабжен местом для крепления штативной стойки (6).
Техническое решение иллюстрируется чертежами, на которых:
На Фиг.1 - изображено поперечное сечение колбонагревателя с нагревательным элементом;
На Фиг.2 - изображен вид сверху на нагревательный элемент.
На Фиг.3 - изображено сечение термозвена со спиральной металлической проволокой.
Устройство работает следующим образом. На основном корпусе (5) колбонагревателя закреплен корпус (4) с изоляцией (7) нагревательного элемента (1). Термозвено нагревательного элемента выполнено в виде трубки (3), которая закручена в виде винтовой спирали и образует подобие чаши, у которой витки трубки служат одновременно и опорной поверхностью для колбы. Причем, каждый виток соответствует определенному диаметру колбы. Нижний виток трубки с металлической спиралью (2) подсоединен к электрическому узлу (8) колбонагревателя. Внутри трубки проходит спираль из металлической проволоки с высоким удельным электрическим сопротивлением, обеспечивающая нагрев термозвена. Трубка термозвена может быть выполнена из плоской трубки, развернутой по ширине по касательной к винтовой линии. Такая трубка термозвена обеспечивает наиболее плотное прилегание к колбе в разных частях ее сферического дна. При использовании колбы с большим диаметром дна, она устанавливается на верхние витки термозвена, при маленьком диаметре, колба устанавливается на нижние витки термозвена. При этом тепловой поток равномерно распределяется по сферической поверхности колбы, а плотное прилегание по наибольшему диаметру колбы обеспечивает отсутствие нежелательного нагрева элементов колбонагревателя и боковых стенок. За счет того, что термозвено расположено в собственном корпусе и снабжено изоляцией, при проливе жидкости, она не попадает на узлы колбонагревателя в которых размещен электрический узел.
Таким образом, предложенный нагревательный элемент позволяет работать с колбами объемом, например, от 250 до 1000 мл. Кроме того, используя штативную стойку (закрепляя с помощью держателя) можно нагревать колбы других типов (плоскодонные, конические). При этом колба не ставится на спиральный нагревательный элемент, а нагревается за счет инфракрасного нагрева. Изоляция в месте крепления спирального нагревательного элемента к корпусу прибора предотвращает в случае аварийного пролива жидкости попадание последней внутрь корпуса на электронные компоненты терморегулятора. И предотвращает выход прибора из строя.