НИЗКОВАТТНЫЙ ГИБКИЙ И ВОДОСТОЙКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к электротехнике, к гибким электронагревателям, которые могут быть использованы для обогрева сидений автотранспортных средств, а также для изготовления обогреваемых жилетов, чехлов, одеял, матрасов, сапог и т.п. изделий, где требуется локальный подогрев небольшой мощности.
Из уровня техники известны способы подогрева сидений автотранспортных средств с применением в качестве нагревательного элемента металлической проволоки на основе нихромовых сплавов или нитей (см. пат. RU 2234821, H05B 3/34, 20.08.2004, RU 2123772, H05B 3/34, 20.12.1998, RU 2110901, H05B 3/34, 10.05.1998, RU 2005117359, B61B 1/00, 20.01.2006, пат. СА 2559971, H05B 3/34, 22.09.2005, пат. ЕР 0582734, B60N 2/56, 16.02.1994, JP 10304949, А47С 7/74, 17.11.1998).
Все нагреватели из указанных выше источников информации имеют общий недостаток: малую поверхность теплообмена.
Известны нагреватели, в которых использованы в качестве нагревательных элементов углеродные нити на основе гидратцеллюлозных волокон (см. RU 2001128126, H05B 3/34, 10.07.2003, RU 95108282, H05B 3/36, 10.06.1996).
Однако эти нагреватели имеют небольшую поверхность теплообмена и, в отличие от упомянутых выше нагревателей, более высокую стоимость.
Известен гибкий нагреватель, содержащий токонепроводящее основание и закрепленный на нем токопроводящий резистивный модуль из графитированной ткани и гибких электродов в виде металлического полого шнура, которые завернуты в кромку этой ткани и прошиты зигзагообразным швом (пат. RU 2074524, H05B 3/34, 27.02.1997). Применяемая углеродная лента крепится к нагреваемому объекту либо с помощью клеющих
лавсановых или полиимидных пленок, либо прошиванием. Лента может быть изготовлена с регулированием количества нитей как по основе, так и по утку.
Подвод токопроводящего провода к углеродной ленте осуществляют пайкой или заклепкой.
Использование липкой ленты для крепления углеродной ленты не дает полной надежности смещения нитей по ширине углеродной ленты за счет частой ее деформации в процессе эксплуатации сиденья. Это приводит к нарушению токовых характеристик углеродной ленты и к выходу нагревателя из строя в целом.
Применение ленты с регулированием количества нитей по ширине ленты резко приводит к удорожанию нагревателя.
Использование пайки для соединения токоподводящего провода к углеродной ленте усложняет и удорожает технологический процесс сборки нагревателя и увеличивает толщину соединения. Заклепочный же метод соединения снижает надежность соединения.
Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели является гибкий электронагреватель, предназначенный для изготовления обогреваемых жилетов, чехлов, одеял и прочих изделий, состоящий из двух слоев электроизоляционного основания, размещенного между ними токопроводящего резистивного слоя и электрически связанных с ним токоподводов, расположенных с двух сторон по краям резистивного слоя, при этом токопроводящий резистивный слой выполнен из углеродных жгутов или нитей, концы которых размещены между парой металлических полос-токоподводов, которые соединены между собой точечной сваркой. Слои изоляционного основания соединены с резистивным слоем с помощью клея (пат. RU 2213432, Н05В 3/34, 27.09.2003).
Техническим результатом при использовании заявленной полезной модели является упрощения технологии процесса изготовления и сборки
нагревателя, повышение надежности его работы и, как следствие, снижение стоимости нагревателя.
Все приведенные выше нагреватели нельзя подвергать мокрой (водной) обработке.
Указанный технический результат достигается тем, что электронагреватель для подогрева изделий содержит нагревательный элемент из углеродной ленты на основе гидрат-целлюлозного волокна и токоподводящие провода. Согласно предложению углеродная лента и токоподводящие провода размещены в электроизоляционном материале из стеклоткани, пропитанной силиконовым олигомером, и уложены в карманы, выполненные в чехле изделия, при этом углеродная лента имеет ширину 10-40 мм.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где:
- на фиг.1 изображено сиденье с электронагревателем, вид сбоку;
- на фиг.2 изображено сиденье с электронагревателем, вид сверху;
- на фиг.3 изображено сиденье с электронагревателем, вид спереди;
- на фиг.4 изображен разрез А-А на фиг.1;
- на фиг.5 изображен электронагреватель для обогрева обуви.
Сиденье 1 с электронагревателем для подогрева содержит нагревательный элемент 2 из углеродной ленты 3 на основе гидратцеллюлозных волокон и токоподводящие провода 4. Углеродная лента 3 и токоподводящие провода 4 размещены в электроизоляционном материале 5 из стеклоткани и уложены в карманы 6, выполненные в чехле 7 сиденья. Углеродная лента 3 имеет ширину 40 мм и сопротивление квадрата по ТУ РБ00204056-092-94.
Ниже приведен пример №1 изготовления электронагревателя для сиденья автомашины мощностью до 70 ватт. Для указанной мощности использована углеродная лента шириной 40 мм и длиной 700 мм.
Углеродную ленту 3 на специальной установке помещают в электроизоляционный материал 5 из стеклянной ткани, предварительно пропитанной силиконовым олигомером.
Токопроводящие провода 4 марки РКГМ закрепляют на концах углеродной ленты 3 и помещают в электроизоляционный материал 5 вместе с углеродной лентой. В чехле 7 для сиденья из хлопчатобумажной ткани прошивают карманы 6 для размещения в них нагревательного элемента 2. Чехол 7 для сиденья имеет раскрой согласно габаритам сиденья. Токоподводящие провода 4 соединены с клеммами подвода электропитания и регулировки температуры.
Предлагаемый нагреватель прост в изготовлении и монтаже, имеет большую поверхность теплообмена. При включении электронагреватель быстро (за несколько секунд) набирает заданную температуру, а при отключении также быстро остывает. Электроизоляционный материал для углеродной ленты позволяет проводить мокрую обработку (чистку) как чехла для сиденья, так и самого сиденья вместе с нагревателем при отключенном электропитании. Это достигается тем, что электроизоляционный материал является герметичным.
Углеродная лента 3 вместе с токоподводящим проводом 4 плотно закреплена в электроизоляционном материале (без сварки), и поэтому многократные деформации в процессе эксплуатации нагревателя не приводят к деформации углеродной ленты и, соответственно, к выходу ее из строя. Поэтому нагреватель может использоваться в сиденьях тракторов, где возможна повышенная деформация нагревателя без дополнительных (усложняющих) устройств самих сидений с целью снижения уровня деформаций.
Данный гибкий нагреватель может применяться и для подогрева одеял, матрацев, бронежилетов и т.п.
Другим примером №2 предлагаемого гибкого электронагревателя является использование его для обогрева обуви, при этом мощность нагревателя составляет 10 ватт. Для указанной мощности используют углеродную ленту шириной 10 мм и длиной 400 мм.
Изготовление и крепление гибкого нагревателя аналогично примеру №1, за исключением схемы расположения карманов для укладки нагревателя.
Использование углеродной ленты шириной от 10 до 40 мм позволяет изготавливать гибкий низковаттный нагреватель в широких пределах по мощности (от 10 до 500 ватт). Учитывая небольшую толщину нагревателя вместе с подводящими проводами (не более 1 мм), его гибкость, герметичность, отсутствие сварки, металлических полос, быстроту монтажа, предлагаемый низковаттный гибкий нагреватель может найти применение кроме описанных выше изделий для подогрева зеркал автомашин, зеркал в ванных комнатах.