ОБОГРЕВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИНФРАКРАСНЫЙ

Устройство относится к областям электротехники и теплотехники и может быть использовано в качестве потолочного средства обогрева помещений.
Известно большое число различных обогревателей, как правило, напольного типа, например «Электронагревательная панель» (патент №2014760 на изобретение по МПК Н05В 3/30 от 04.02.1992 г., БИ №11 за 1994 г.), содержащая корпус и нагревательный элемент (в известном устройстве - резистивный).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является «Электрический нагреватель в форме тела вращения (патент №2025909 на изобретение по МПК Н05В 3/48 от 21.07.1992 г., БИ №22 за 1994 г.), содержащий корпус (в известном устройстве - защитный кожух, он же в некоторой степени и теплоизлучатель), нагревательный элемент, теплоизоляционный материал (в известном устройстве - электроизоляционный материал) и выводы электропитания.
Общими фундаментальными недостатками известных напольных обогревателей является, во-первых, то, что они занимают площадь и мешают, во-вторых - неэффективно и неравномерно обогревают помещение в зависимости от размещения относительно мебели и направления теплопередачи и в-третьих электро- и теплоопасны, несмотря на защитные кожухи (особенно для детей и животных).
Что касается более конкретных профессиональных недостатков известных обогревателей, то они в значительной степени относятся к их неэффективной конструкции для использования в качестве потолочных обогревателей.
При этом наиболее серьезными недостатками являются плоская или близкая к плоской форма теплоизлучателя, неравномерно передающего тепло вовне, и относительно сложная и дорогостоящая конструкция, учитывающая требования электро- и теплобезопасности в зоне доступного контакта людей и животных. В этой же связи практически невозможна самостоятельно пользователем (естественно при обесточенном обогревателе) периодическая замена перегоревшего нагревательного элемента, подобно замене перегоревшей электрической лампочки.
Целью заявляемого технического решения является создание потолочного обогревателя, более эффективного, чем прототип с точки зрения передачи тепла в помещении при одновременном резком снижении его стоимости как простейшего модульного прибора с облегченной сборкой и разборкой в силу его недоступности для людей и животных, а также - обеспечение возможности простейшей замены обесточенного и остывшего сменного нагревательного элемента.
Указанная цель достигается тем, что обогреватель электрический инфракрасный, содержащий корпус, нагревательный элемент, теплоизоляционный материал и выводы электропитания, связанные с нагревательным элементом, также содержит металлические теплоизлучатель, винт с первой и второй гайками, передние и задние заглушки и крышки, верхнюю и нижнюю плоские пластины, причем корпус и теплоизлучатель, представляя собой отдельные выгнутые пластины с выступающими с внутренней стороны держателями, совместно в сборе образуют полую с эллиптическим сечением трубу, половину которой сверху составляет корпус, а половину снизу - теплоизлучатель, внутри которой в ее средней части параллельно друг другу и параллельно большой оси эллипса по всей длине трубы на держателях и в упор к внутренней поверхности трубы размещаются верхняя и нижняя плоские пластины, между которыми располагается теплоизоляционный материал, на внутренней поверхности теплоизлучателя в его центральной зоне внутри трубы по всей ее длине располагается нагревательный элемент, зафиксированный соответствующими держателями, верхняя пластина жестко зафиксирована в корпусе, а нижняя - в теплоизлучателе, при этом обе они притянуты винтом и первой гайкой к корпусу, в держателе которого находится головка винта, зафиксированная второй гайкой, на концы трубы со стороны теплоизлучателя одеты две крышки, закрывающие незначительно наружную поверхность теплоизлучателя, загнутые края которых упруго вставлены в соответствующие держатели корпуса, на торцы трубы, закрывая ее полость, привинчены совпадающие с профилем трубы эллиптические плоские заглушки, наружная открытая поверхность теплоизлучателя имеет сеточный рельеф, увеличивающий вдвое площадь этой поверхности.
Технический результат заявляемого обогревателя состоит, прежде всего, в более высокой эффективности обогрева помещения (примерно в 2-3 раза выше, чем у прототипа) за счет использования эллипсообразного открытого теплоизлучателя (без кожуха), имеющего рельефную поверхность, увеличивающую его площадь примерно в два раза, нагревающего равномерно все находящиеся под ним предметы и пол, а также - в значительном снижении стоимости самого обогревателя и стоимости его эксплуатации (примерно в 3-4 раза).
На фиг.1 и 2 соответственно представлены эскизы видов спереди (со стороны торца) и сверху обогревателя.
Обогреватель содержит корпус 1, нагревательный элемент 2, теплоизоляционный материал 3, теплоизлучатель 4, винт 5, первую 6 и вторую 7 гайки, переднюю 8 и заднюю 9 заглушки, переднюю 10 и заднюю 11 крышки, верхнюю 12 и нижнюю 13 плоские пластины, а также держатели 14, 15, 16, 17 и 18 нагревательного элемента, винта, верхней пластины, нижней пластины и крышек соответственно.
Места 19 крепления (резьбового или защелкой) заглушек к корпусу 1, выводы 20 электропитания и места 21 для подвески обогревателя на фигурах обозначены условно пунктиром.
Корпус 1 и теплоизлучатель 4, представляя собой отдельные выгнутые пластины с выступающими с внутренней стороны держателями 14-18, совместно в сборе образуют полую с эллиптическим сечением трубу, половину которой сверху составляет корпус 1, а половину снизу - теплоизлучатель 4, внутри которой в ее средней части параллельно друг другу и параллельно большой оси эллипса по всей длине трубы на держателях 16 и 17 в упор к внутренней поверхности трубы размещаются соответственно верхняя 12 и нижняя 13 плоские пластины, между которыми располагается теплоизоляционный материал 3, на внутренней поверхности теплоизлучателя 4 в его центральной зоне внутри трубы по всей ее длине располагается нагревательный элемент 2, зафиксированный соответствующими держателями 14, верхняя пластина 12 жестко зафиксирована в корпусе 1, а нижняя 13 - в теплоизлучателе 4, при этом обе они притянуты винтом 5 и первой гайкой 6 к корпусу 1, в держателе 15 которого находится головка винта 5, зафиксированная второй гайкой 7, на концы трубы со стороны теплоизлучателя 4 одеты две крышки 10 и 11, закрывающие незначительно наружную поверхность теплоизлучателя 4,
загнутые края которых упруго вставлены в соответствующие держатели 18 корпуса 1, на торцы трубы, закрывая ее полость, привинчены совпадающие с профилем трубы эллиптические плоские заглушки 8 и 9, наружная открытая поверхность теплоизлучателя 4 имеет сеточный рельеф, увеличивающий вдвое площадь этой поверхности.
Все используемые элементы и материалы обогревателя широко применяются в отечественной промышленности.
В качестве нагревательного элемента 2 используются типовые цилиндрические теплоэлектронагреватели (ТЭНы) различной мощности, а в качестве теплоизоляционного материала 3 - кварцевое волокно.
В качестве элементов 1, 4, 8, 9, 10 и 11 используется алюминий, а в качестве элементов 5, 6, 7, 12 и 13 оцинкованная низкоуглеродистая сталь.
Элементы подвески обогревателя к потолку и его электрического подключения на фигурах не показаны в связи с нахождением их за рамками рассматриваемого технического решения.
Устройство работает следующим образом.
Заводская сборка обогревателя из уже отштампованных элементов 1, 4, 8, 9, 10, 11, 12 и 13 и закупленных элементов 2, 3, 5, 6 и 7 предельно проста и требует нескольких минут. В перевернутый корпус 1 (относительно фиг.1) в соответствующий держатель 15 в виде желоба заводится с торца до середины трубы невыпадающая головка винта 5, который затягивается гайкой 7. Затем на винт 5 своим центральным отверстием одевается пластина 12, края которой путем прогиба заводятся за держатели 16 (их четыре). В держатели 14 (их два) теплоизлучателя 4 устанавливают нагревательный элемент 2, а в держатели 17 (их четыре) - пластину 13.
Далее на пластину 12 накладывают слой теплоизоляционного материала 3 (корпус 1 по-прежнему перевернут), на который накладывают пластину 13, зафиксированную в теплоизлучателе 4, таким образом, чтобы через ее центральное отверстие прошел конец винта 5, а затем затягивают гайку 6.
Для повышения прочности конструкции с торцов полученной трубы одевают крышки 10 и 11, упруго фиксируя их в держателях 18 (их по два для каждой крышки) корпуса 1. После этого к торцам трубы привинчивают заглушки 8 и 9 в местах 19 резьбового крепления.
После подвески обогревателя к потолку (например с помощью желобообразного держателя 15 и двух дополнительных винтов, эллипсовидные головки которых вставляют в этот желоб концами вверх, проходящими через отверстии в точках 21 корпуса 1, поворачивают на 90 градусов и фиксируют дополнительными гайками) и подключения выводов 20 к электросети (аналогично люстре с соблюдением требований по току) нагревательный элемент 2 равномерно нагревает эллипсообразный теплоизлучатель 4, который в свою очередь равномерно и без препятствий нагревает все предметы и пол помещения. Теплоизоляционный материал 3 обеспечивает эффективное направление тепла вниз, а сеточный рельеф теплоизлучателя 4 усиливает эффект излучения тела.
Из рассмотренных обогревателей возможно собирать мощные батареи, в т.ч. для промышленного использования (для ускоренной сушки бетона и т.п.), а также бытовые тепловые люстры с учетом эстетических требований.