ГИБКИЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к гибким электронагревателям на основе материалов, обладающих резистивными свойствами, и может быть использована в качестве бытового нагревателя, преимущественно обивок сидений автомобилей и иных транспортных средств.
2
Известен гибкий электронагреватель, выполненный в виде нагревательного модуля, состоящего из двух электродов и нагревательного элемента из углеродного материала, расположенного зигзагообразно между электродами и механически скрепленного в местах соприкосновения между электродами и нагревательным элементом, в котором нагревательный элемент выполнен в виде нити линейной плотностью от 100 до 1000 Текс, а в местах соприкосновения между нитью и электродами дополнительно установлены термоусадочные трубки. Нагревательный модуль пропитан полиуретановой смолой, силиконовым каучуком или фторкаучуком, электроды выполнены из металлического провода или в виде плетенки, изготовленной из проволоки медной, никелированной или посеребренной, сечением от 0,2 до 0,5 мм, а места соприкосновения между углеродной нитью и электродом обжаты механическим контактом или склеены токопроводящим связующим, нагревательный модуль помещен между слоями термоклеевой ткани с водоотталкивающей пропиткой, нагревательный модуль термоскреплен между слоями ткани. (Патент на полезную модель RU №25133 U, H05B 3/34, опубл. 10.09.2002.)
Недостатками известного гибкого электронагревателя являются низкая комфортабельность, малые гибкость, экономичность, надежность и безопасность эксплуатации, узость диапазона климатических условий применения, сложность изготовления, недостаточный диапазон допустимых параметров электропитания.
Наиболее близким к предложенному является гибкий электронагреватель, содержащий тканое основание и пришитый к нему по волнообразной траектории нагревательный провод с резистивной проволокой, дополнительный нагревательный провод, включенный параллельно термореле, нагревательные провода выполнены в виде повива из шести резистивных проволок вокруг армирующего жгута из полимерной нити. (Патент на полезную модель RU №76536 U, H05B 3/26, опубл. 20.09.2008).
Недостатком этого технического решения является малая надежность при использовании его для обогрева обивки сидений автомобилей и иных транспортных средств из-за недостаточной устойчивости к изгибу нагревательных проводов, а также недостаточная эффективность использования нагревательных проводов, так как при форсированном нагреве дополнительный нагревательный провод, включенный параллельно размыкающему контакту термореле, не используется.
Технической задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности использования нагревательных проводов и надежности гибкого электронагревателя для обогрева сидений автомобилей и иных транспортных средств.
Для решения этой технической задачи предлагается гибкий электронагреватель, содержащий два тканых основания и закрепленные в каждом из них по нагревателю, выполненному в виде повива из резистивных проволок, многожильные медные перемычки в изоляции, термореле, контактные колодки, термореле выполнено с размыкающим контактом, который включен в цепь питания последовательно, нагреватели соединены между собой и подключены в цепь питания через многожильные медные перемычки в изоляции и контактные колодки. Повивы содержат от 1 до 38 резистивных проволок, резистивные проволоки нагревателей эмалированы электроизоляционным лаком и снабжены общей нейлоновой или фторопластовой изоляцией по всей длине нагревателя, изоляция многожильных медных перемычек выполнена из полимерного материала - силиконовой резины. Нагреватели могут быть подключены в цепь питания последовательно, параллельно или через переключатель, тогда одни выводы нагревателей объединены и подключены к размыкающему контакту переключающей контактной группы переключателя, переключающий контакт которой подключен к одной клемме источника питания, другой вывод нагревателя через размыкающий контакт переключателя соединен с другим выводом второго нагревателя и через размыкающий контакт термореле подключен к другой клемме источника питания. Переключатель может быть выполнен в виде реле, на внешних сторонах тканых оснований закреплены фиксирующие липкие ленты с клеящим слоем, который выполнен акриловым, модифицированным акриловым или из синтетического каучука.
Совокупность существенных признаков заявляемого гибкого электронагревателя при проведении поиска по патентной и технической литературе не обнаружена. Предлагаемый гибкий электронагреватель может быть изготовлен на известном общепромышленном оборудовании с использованием общеизвестных материалов и применен, в частности, для обогрева обивки сидений автомобилей и иных транспортных средств. Поэтому заявитель считает, что заявляемый гибкий электронагреватель соответствует критериям охраноспособности полезной модели «новизна» и «промышленная применимость».
Сущность предложения поясняется схематическими примерами выполнения предлагаемого гибкого электронагревателя.
На фиг. 1 показана схема параллельного включения нагревателей, на фиг. 2 - схема последовательного включения нагревателей, на фиг 3 - схема с использованием переключателя (реле) для последовательно-параллельного включения нагревателей.
На схемах обозначены: тканое основание 1 (элемент обогрева подушки сидения транспортного средства), закрепленный в нем нагреватель 2, выполненный в виде повива из резистивных проволок, которые эмалированы электроизоляционным лаком, второе тканое основание 3 (элемент обогрева спинки сидения транспортного средства) и закрепленный в нем второй нагреватель 4, выполненный в виде повива из резистивных проволок, которые эмалированы электроизоляционным лаком, повивы из резистивных проволок снабжены оболочками из тефлона, термореле 5 с размыкающим контактом и термопарой (не показана), контролирующей температуру тканого основания 1, многожильные медные перемычки 6 в изоляции из силиконовой резины, переключатель 7 выполнен с размыкающим контактом 8 и переключающей контактной группой 9, одни выводы нагревателей 2 и 4 объединены и подключены к размыкающему контакту 8 переключающей контактной группы 9 переключателя 7, переключающий контакт контактной группы 9 подключен к одной клемме источника 10 питания, другой вывод нагревателя 2 через размыкающий контакт 8 переключателя 7 соединен с другим выводом второго нагревателя 4 и через размыкающий контакт термореле 5 подключен к другой клемме источника 10 питания. Соединения элементов устройства между собой и подключение его к источнику 10 питания выполнено через контактные колодки 11.
Гибкий электронагреватель работает следующим образом:
Размещают и закрепляют тканые основания 1 и 3 соответственно на подушке и спинке сидения транспортного средства (автомобиля) и прикрепляют к ним закрепленными на внешних сторонах тканых оснований 1 и 3 фиксирующими липкими лентами с акриловым клеящим слоем (не показано).
Соединения между нагревателями 2 и 4 и контактами термореле 5 и переключателя 7 гибкими многожильными медными перемычками 6 в изоляции через контактные колодки 11 обеспечивают возможность наиболее удобного размещения тканых оснований 1 и 3 независимо от конструкции конкретного сидения автомобиля, а также исключают повреждения нагревателей 2 и 4 при перегибах тканых оснований 1 и 3 во время складывания, раскладывания и эксплуатации устройства.
В исходном состоянии (при низкой температуре) размыкающий контакт термореле 5 замкнут, как это показано на схемах. Нагреватели 2 и 4 подключены к клеммам источника 10 питания параллельно (фиг. 1), либо последовательно (фиг. 2), либо через переключатель 7.(фиг. 3).
При параллельном и последовательном включении нагрев подушки и спинки сидения транспортного средства (автомобиля) происходит до достижения температурой тканого основания 1 температуры срабатывания термореле 5, термореле 5 срабатывает и его размыкающий контакт отключает гибкий электронагреватель от источника 10 питания.
При наличии в схеме устройства переключателя 7 в исходном состоянии нагреватели 2 и 4 подключены к источнику 10 питания параллельно, как это показано на фиг. 3.
При включении устройства обеспечивается быстрый нагрев тканых оснований 1, 3 и соответственно подушки и спинки сидения транспортного средства. При достижения комфортной для водителя (пассажира) температуры переключателем 7 размыкают размыкающий контакт 8 и размыкающий контакт переключающей контактной группы 9 и замыкают замыкающий контакт переключающей контактной группы 9, нагреватели 2 и 4 подключаются к клеммам источника 10 питания последовательно, устройство переходит в режим постоянного подогрева с меньшей мощностью. (Если переключатель 7 выполнен в виде реле, переключение его может происходить от автоматики автомобиля) Когда температура тканого основания 1 достигает температуры срабатывания термореле 5, термореле 5 срабатывает и его размыкающий контакт отключает гибкий электронагреватель от источника 10 питания.
Заявителем изготовлены и успешно испытаны опытные образцы предлагаемого гибкого электронагревателя. Нагреватели 2 и 4 выполнялись в виде повива из от 1 до 38 резистивных проволок из нихромового, медно-никелевого, биметаллического или нержавеющего сплава, которые были эмалированы электроизоляционным лаком и снабжены оболочками из тефлона. Крепление тканых оснований 1 и 3 соответственно к сидению и спине сидения автомобиля осуществлялось двухсторонней липкой лентой с клеящим слоем из акрилового, модифицированного акрилового или синтетического каучука.
Использование нагревателей 2 и 4 в режиме быстрого нагрева сидения и спинки сидения транспортного средства и в режиме их постоянного подогрева удешевляет, по сравнению с прототипом, предлагаемый гибкий электронагреватель, обеспечивая использование обоих нагревателей во всех режимах работы. Покрытие (эмалирование) резистивных проволок электроизоляционным лаком, выполнение соединения между нагревателями и контактами термореле многожильными медными перемычками в изоляции уменьшает износ этих элементов при их изгибах в процессе эксплуатации, обеспечивая надежность и долговечность работы гибкого электронагревателя.