ПЛЕНОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ И СИСТЕМА ОБОГРЕВА ПОМЕЩЕНИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ПЛЕНОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротехники, а именно, к электронагревателям излучающего типа, в частности, к пленочным электронагревателям и системам обогрева помещения, содержащим пленочные электронагреватели, для обогрева бытовых и производственных помещений.
Из уровня техники известны пленочный электронагреватель и система обогрева помещения, содержащая пленочный электронагреватель, описанные в патенте Российской Федерации №2389161 на изобретение «Потолочный пленочный электронагреватель, система обогрева помещения, содержащая потолочный пленочный электронагреватель, способ производства потолочного пленочного электронагревателя и устройство для производства полотна потолочного пленочного электронагревателя» по классу Н05В 3/36, заявленном 03.10.2008 года и опубликованном 10.05.2010 года.
Известный пленочный электронагреватель содержит резистивный излучающий элемент, размещенный между двумя слоями гибкой электроизоляционной пленки, имеющий в плане меандровую форму и снабженный выводами для подключения к электрической сети или другому электронагревателю, при этом резистивный излучающий элемент выполнен в виде параллельных полос, соединенных последовательно путем их Г-образного загиба (перегиба) в сторону следующей полосы поочередно с одной и с другой стороны, причем соседние полосы в месте их наложения (перехлеста) соединены с помощью точечной сварки.
Известная система обогрева помещения состоит из пленочного электронагревателя и теплоизолятора, причем пленочный электронагреватель содержит изолированный с обеих сторон слоями гибкой электроизоляционной пленки резистивный излучающий элемент, имеющий в плане меандровую форму и подключенный посредством выводов к сети электропитания, а теплоизолятор выполнен в виде вспененного теплоизолирующего материала с отражающей поверхностью, в качестве которой применяется лавсановая пленка или алюминиевая фольга.
Недостатками указанного пленочного электронагревателя являются недостаточная надежность и безопасность в эксплуатации, нестабильность параметров. Указанные недостатки обусловлены тем, что для осуществления последовательного соединения параллельных полос резистивного излучающего элемента в меандровую линию путем Г-образного загиба полос с точечной сваркой соседних полос в месте их наложения, выполняют перегиб каждой полосы в сторону следующей полосы поочередно с одной и с другой стороны, при этом в месте сгиба полосы в металле образуются микротрещины, которые в процессе эксплуатации в режиме нагрев-охлаждение становятся все больше, в результате чего в местах перегиба полос резко увеличивается сопротивление резистивного излучающего элемента, появляются местные перегревы пленочного электронагревателя, и может возникнуть его возгорание.
Недостатком описанной выше системы обогрева помещения, содержащей пленочный электронагреватель, являются недостаточная надежность и безопасность в эксплуатации, обусловленные тем, что применяемые вспененные теплоизоляционные материалы, например изолон, имеют недостаточно хорошие теплоизоляционные свойства, являются горючими с высокой дымообразующей способностью, и при повышении температуры в случае аварийного перегрева пленочного электронагревателя они возгораются с выделением ядовитых газов - фенолов.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности и безопасности в эксплуатации пленочного электронагревателя и содержащей его системы обогрева помещения.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является обеспечение стабильности сопротивления резистивного излучающего элемента и исключение возможности возгорания теплоизолирующего материала.
Указанный результат достигается тем, что:
1. В известном пленочном электронагревателе, содержащем резистивный излучающий элемент, размещенный между двумя слоями гибкой электроизоляционной пленки, имеющий в плане меандровую форму и снабженный выводами для подключения к электрической сети или другому электронагревателю, при этом резистивный излучающий элемент выполнен в виде параллельных полос, соединенных последовательно с помощью сварки путем перегиба их в сторону следующей полосы поочередно с одной и с другой стороны, согласно полезной модели, участки каждой полосы резистивного излучающего элемента, накладывающиеся друг на друга при перегибе, соединены с помощью сварки.
2. В пленочном электронагревателе по п.1, согласно полезной модели, соединение участков полос резистивного излучающего элемента выполнено термокомпрессионной сваркой.
3. В известной системе обогрева помещения, содержащей пленочный электронагреватель и теплоизолятор, при этом пленочный электронагреватель содержит изолированный с обеих сторон слоями гибкой электроизоляционной пленки резистивный излучающий элемент, имеющий в плане меандровую форму и подключенный посредством выводов к сети электропитания, а теплоизолятор снабжен отражающей поверхностью из алюминиевой фольги, согласно полезной модели, теплоизолятор выполнен из негорючего утеплителя.
4. В системе обогрева помещения по п.3, согласно полезной модели, в качестве негорючего утеплителя использован целлюлозный утеплитель.
Соединение с помощью сварки накладывающихся друг на друга при перегибе участков каждой полосы резистивного излучающего элемента исключает влияние микротрещин в металле полос в месте их сгиба и обеспечивает стабильность сопротивления резистивного излучающего элемента, что позволяет такому пленочному электронагревателю выполнять его функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение длительного промежутка времени, и исключает опасность возгорания.
При этом соединение участков полос резистивного излучающего элемента может быть выполнено термокомпрессионной сваркой.
Выполнение теплоизолятора из негорючего утеплителя исключает возможность его возгорания с выделением ядовитых газов и обеспечивает тем самым долговечность и безопасность работы системы обогрева помещения, содержащей пленочный электронагреватель.
При этом в качестве негорючего утеплителя может быть использован целлюлозный утеплитель.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому пленочному электронагревателю и заявляемой системе обогрева помещения, содержащей пленочный электронагреватель, новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.
Заявляемый пленочный электронагреватель обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что:
а) участки каждой полосы резистивного излучающего элемента, накладывающиеся друг на друга при перегибе, соединены с помощью сварки,
б) соединение участков полос резистивного излучающего элемента выполнено термокомпрессионной сваркой.
Заявляемая система обогрева помещения, содержащая пленочный электронагреватель, обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что:
а) теплоизолятор выполнен из негорючего утеплителя,
б) в качестве негорючего утеплителя использован целлюлозный утеплитель.
Заявляемые пленочный электронагреватель и система обогрева помещения, содержащая пленочный электронагреватель, могут найти широкое применение в электронагревателях излучающего типа, в частности, в пленочных электронагревателях и системах обогрева помещения, содержащих пленочные электронагреватели, для обогрева бытовых и производственных помещений, поэтому они соответствуют критерию «промышленная применимость».
Заявляемые пленочный электронагреватель и содержащая его система обогрева помещения, иллюстрируется чертежами, где представлены на:
Фиг.1. Общий вид пленочного электронагревателя.
Фиг.2. Соединение полос резистивного излучающего элемента.
Фиг.3. Вид системы обогрева помещения, содержащей пленочный электронагреватель, в разрезе.
Пленочный электронагреватель, представленный на чертежах (см. фиг.1, 2 и 3), содержит две гибкие электроизоляционные пленки 1 и 2 толщиной 125 мкм, выполненные из полиэтилентерефтолата.
Между пленками 1 и 2 размещен резистивный излучающий элемент 3, имеющий в плане меандровую форму и снабженный выводами 4 для подключения к электрической сети 220 В или другому электронагревателю (на чертеже не показано).
Резистивный излучающий элемент 3 изготовлен из параллельно уложенных полос фольги толщиной 13 мкм и шириной 6 мм из легированной стали с удельным электрическим сопротивлением 0,80 мкОм/м.
Соединение полос в непрерывную меандровую линию выполнено путем перегиба полос в сторону следующей полосы поочередно с одной и с другой стороны и соединения участков разных полос резистивного излучающего элемента 3 в местах их наложения 5 термокомпрессионной точечной сваркой.
Кроме того, соединение термокомпрессионной точечной сваркой выполнено в местах наложения 6 друг на друга участков одной полосы при ее перегибе в сторону следующей, что позволяет исключить влияние образующихся при сгибе полосы микротрещин на сопротивление резистивного излучающего элемента 3.
Слои пленочного электронагревателя соединены в единое полотно путем ламинирования, место для входа выводов 4 внутрь электронагревателя и присоединения их к резистивному излучающему элементу 3 залито термостойким клеем и выполнено герметичным путем ламинирования в электроизолирующую пленку.
При подключении выводов 4 пленочного электронагревателя к электрической сети 220 В или к другому электронагревателю (на чертеже не показано) резистивный излучающий элемент 3 нагревается и излучает в пространство обогреваемого помещения равномерный тепловой поток.
2
В стационарном режиме опытный образец электронагревателя имеет излучающую мощность 125-170 Вт/м, температуру поверхности в пределах 40-50°С. Эти параметры являются оптимальными для людей и животных, находящихся в помещениях, обогреваемых заявляемыми пленочными электронагревателями, не оказывают на них негативного воздействия.
Система обогрева помещения (см. фиг.3) содержит прикрепленные к потолку 7 пленочный электронагреватель 8 и теплоизолятор 9 толщиной 3 см, выполненный из негорючего целлюлозного утеплителя (целлюлозной ваты) и снабженный отражающей поверхностью из алюминиевой фольги 10, что позволяет отражать в сторону обогреваемого помещения тепловой поток, излучаемый резистивным элементом 3 в сторону потолка 7, снижая тем самым потери на непроизводительный нагрев потолка 7.
Выводы 4 пленочного электронагревателя 8 подключены к электрической сети через устройства контроля и защиты (на чертеже не показано).
Крепление пленочного электронагревателя 8 и теплоизолятора 9 к потолку 7 выполнено саморезами 11 в промежутках между полосами резистивного излучающего элемента 3, со стороны обогреваемого помещения система обогрева может быть задекорирована любыми материалами, проницаемыми для инфракрасного излучения.
Заявляемые пленочный электронагреватель и система обогрева помещения, содержащая пленочный электронагреватель, по сравнению с прототипом более надежны и безопасны в эксплуатации за счет обеспечения стабильности характеристик, безотказности и долговечности их работы, а также более экологичны.