НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ СЕКЦИЯ

Полезная модель относиться к устройствам, используемым для нагрева воздуха при отоплении помещений бытового назначения, в том числе саун и бань.
Известна нагревательная секция, включающая пластинчатый каркас, выполненный из электроизоляционного материала, пластинчатые электроизоляционные элементы, и нагревательную ленту, намотанную на каркас. (Патент РФ №42632, 2004 г.)
Наиболее близким техническим решением являются нагревательные секции, используемые в электроконвекторе. Нагревательная секция выполнена в виде жесткой каркасной рамки, на горизонтальные стороны которой, надеты электроизолирующие трубки, на которые навита с натягом гибкая нагревательная лента, а между витками нагревательной ленты размещены электроизоляционные кольца. (Патент РФ №12225, 1999 г.) К недостаткам данного устройства относиться то, что за счет разности коэффициентов линейного теплового расширения материалов нагревательной ленты и электроизоляционных элементов может, происходит деформация и разрушение электроизоляционных материалов, что ведет к снижению надежности и безопасности нагревательной секции.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности, безопасности и эффективности работы нагревательной секции, а также расширение использования ее в различных решениях электроконвекторов.
Для достижения указанного технического результата предлагается нагревательная секция, содержащая каркасную рамку, электроизоляционные элементы и гибкую нагревательной ленту толщиной 0,05-0,3 мм выполненную с поперечными гофрами треугольной формы (зигзагообразной в продольном сечении) с шагом гофры 7÷10 мм. Нагревательная лента может быть выполнена с изоляцией. Электроизоляционные элементы могут быть выполнены из керамического материала.
Нагреватели являются наиболее ответственной частью электроконвекторов и электропечей, поэтому их надежная работа определяется, в первую очередь, надежностью работы нагревательной секции. Широкое распространение получают электроконвекторы, нагревательным элементом, в которых служит низкотемпературная металлическая лента с высоким электрическим сопротивлением. При выключении электроконвектора происходит термическая усадка длины нагревательной ленты, навитой с натягом на электроизоляционные элементы, в основном керамические, что приводит к деформации и разрушению электроизоляционных элементов, вследствие большой разности коэффициентов линейного теплового расширения материала ленты и материала электроизолятора. При включении электроконвектора происходит увеличение длины нагревательной ленты, что приводит к провисанию нагревательной ленты с возможностью короткого замыкания, что ведет к снижению надежности и безопасности работы всего устройства. Выполнение гибкой нагревательной ленты с поперечными гофрами треугольной формы способствует компенсации изменению длины при нагревании и охлаждении нагревательной ленты. При навивке нагревательной ленты на изоляционные элементы с натягом за счет упругости гофрированной поверхности лента имеет возможность выпрямления, а при удлинении от нагрева лента имеет возможность прогиба. Гофрирование поверхности нагревательной ленты обеспечит увеличение суммарной площади гофрированных участков нагревательного элемента и, следовательно, повысить эффективность теплоотдачи, так как турбулизация воздушной среды при обтекании гофров существенно увеличивает интенсивность теплообмена между нагретой поверхностью электронагревательного элемента и нагреваемой воздушной средой.
Толщина гибкой нагревательной ленты 0,05-0,3 мм и шаг гофры 7÷10 мм выбраны исходя из минимальной и максимальной мощности от 2 до 30 кВт электроконвекторов и электропечей бытового назначения, в том числе для саун и бань.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых представлен общий вид нагревательной секции фиг.1, фиг.2 представлен продольный разрез нагревательной секции.
Нагревательная секция состоит жесткой каркасной рамки 1, на горизонтальных основаниях которого надеты керамические трубки и кольца 3. Между керамическими кольцами 3 навита нержавеющая лента 2 с высоким электрическим сопротивлением без изоляции толщиной 0,13 мм с шагом гофры 8,5 мм. Керамические кольца 3 надежно фиксируют ленту 2.
Нагревательная секция работает следующим образом.
Высокоомную гибкую нагревательную ленту 2 включают в электросеть. Поверхность гофрированной гибкой нагревательной ленты 2 нагревается до заданной температуры, Горячий воздух поднимается через пространство между лентами, а холодный воздух снизу занимает его место.
Саморегуляция длины нагреваемой и охлаждаемой гофрированной нагревательной ленты обеспечивает повышение надежности, безопасности и эффективности работы нагревательной секции, а также расширение использования ее в различных решениях электроконвекторов и электропечей.
Данная нагревательная секция может быть использована как самостоятельное устройство в электроконвекторе, электропечи и установлена как вертикально, так и наклонно, в зависимости от конструктивного решения.