электронагревательное устройство
Классы МПК: | H05B3/10 нагревательные элементы, отличающиеся по составу или структуре материалов или выполнению проводников (состав материала как таковой см соответствующие подклассы) |
Автор(ы): | Куценко Ю.А. |
Патентообладатель(и): | Куценко Юрий Андреевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-08-07 публикация патента:
20.02.2004 |
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве гибкого электрообогревателя в промышленности и в быту. В основу изобретения положено решение задачи упрощения, удешевления устройства, повышения его надежности и электромагнитной безопасности, а также обеспечения возможности отделения от электронагревательного элемента части любой длины и использования этой части в том же режиме, что электронагревательного элемента в целом. Эта задача решается за счет того, что в электронагревательном устройстве, устанавливаемом в конструкциях жилых и нежилых помещений, в частности в полах, содержащем электронагревательный элемент и токоподводящие шины, электронагревательный элемент выполнен из неметаллического материала с объемным электрическим сопротивлением от 1
105 до 1
108 Ом
см, в частности полиэтилена высокого давления, при этом токоподводящие шины сопряжены с противоположными поверхностями электронагревательного элемента; электронагревательный элемент может быть выполнен в виде цилиндрической трубки, а токоподводящие шины могут быть выполнены в виде слоев электропроводящего материала, нанесенных соответственно на внутреннюю и наружную поверхности цилиндрической трубки; токоподводящие шины могут быть выполнены с прорезями. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
![электронагревательное устройство, патент № 2224386](/images/patents/244/2224006/8226.gif)
![электронагревательное устройство, патент № 2224386](/images/patents/244/2224006/8226.gif)
![электронагревательное устройство, патент № 2224386](/images/patents/244/2224006/8226.gif)
Формула изобретения
1. Электронагревательное устройство, устанавливаемое в конструкциях жилых и нежилых помещений, в частности, в полах, содержащее электронагревательный элемент и токоподводящие шины, отличающееся тем, что электронагревательный элемент выполнен из неметаллического материала с объемным электрическим сопротивлением от 1![электронагревательное устройство, патент № 2224386](/images/patents/244/2224029/183.gif)
![электронагревательное устройство, патент № 2224386](/images/patents/244/2224029/183.gif)
![электронагревательное устройство, патент № 2224386](/images/patents/244/2224029/183.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве гибкого электрообогревателя в промышленности и в быту, например, для обогрева помещений при размещении на полу, стенах или потолке. Известно устройство, предназначенное для электрообогрева помещений, преимущественно, через пол, см. RU 2121772, кл. Н 05 В 3/5, 27.11.1997. Устройство включает нагревательный кабель, токоподводящие соединительные шины, термочувствительный датчик, устройство для регулирования. Его недостатком является сложность и низкая надежность. Известно электронагревательное устройство, устанавливаемое в полах, стенах, потолке, содержащее тепловыделяющий элемент в виде графитовых полосок и токоподводящей шины; электронагревательные элементы выполнены из тонкой металлической резистивной пленки, см. RU 2163422, кл. Н 05 В 3/36, 23.03.2000. Недостатком этого устройства является его конструктивная сложность и весьма высокая стоимость, обусловленная ценой металлической резистивной пленки. Нагреватель не может быть разделен на части и должен выпускаться с определенными типоразмерами (толщина и площадь металлической пленки) для каждого значения выходной мощности. Известно также электронагревательное устройство, устанавливаемое в конструкциях жилых и нежилых помещений, в частности в полах, содержащее электронагревательный элемент в виде кабеля, имеющего центральный проводник из металла с удельным омическим сопротивлением 10-20 Ом/м. К электронагревательному элементу подводится напряжение 220 В через токоподводящие шины; электронагревательный элемент окружен изоляционной полиэтиленовой оболочкой, а также может быть снабжен дополнительной защитной (изоляционной) оболочкой; также имеется металлическая экранная оплетка для заземления в случае, если устройство используется в помещениях с повышенной влажностью, см. буклет ЗАО "Сейлит Норд", Санкт-Петербург, 1999 (копия прилагается). Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящего изобретения. Его недостатком является невысокая надежность вследствие того, что центральный проводник довольно тонкий и непрочный и может легко переломится в любом месте, которые весьма сложно обнаружить; материал центрального проводника имеет высокую стоимость, так как для обеспечения относительно большого омического сопротивления используются сплавы, содержащие дорогостоящие материалы: вольфрам, никель, хром и т.д.; кроме того, следует отметить, что мощность электронагревательного устройства прямо зависит от величины тока, определяемой сопротивлением всей токоведущей магистрали как единого, неделимого целого. Если отделить от общей магистрали какую-либо часть, то ток в оставшейся части и соответственно теплоотдача возрастут, что может вызвать быстрый выход ее из строя; в устройстве-прототипе токоведущая магистраль может быть схематически представлена как совокупность множества последовательно между собой соединенных фрагментов, например, наподобие гирлянды низковольтных электрических лампочек, соединенных между собой последовательно с тем, чтобы гирлянда в целом могла питаться от сетевого напряжения. Поэтому технические условия монтажа и эксплуатации такого рода электронагревательных элементов запрещают изменять длину токоведущей магистрали. Нагреватели для каждого значения выходной мощности имеются различных типоразмеров (по длине и диаметру центрального проводника), что весьма усложняет процесс их производства. Существенным недостатком прототипа является также то обстоятельство, что по всей магистрали и через каждый отдельный фрагмент протекает одинаково большой по величине ток, что обусловливает интенсивное электромагнитное поле в месте расположения устройства и соответственно связанное с ним вредное влияние на организм человека. В основу настоящего изобретения положено решение задачи упрощения и удешевления устройства, повышения его надежности; кроме того, решается задача обеспечения возможности отделения от электронагревательного элемента части любой длины и использование этой части в том же режиме (напряжение, величина тока, удельная теплоотдача), что электронагревательного элемента в целом; а также решается задача повышения электромагнитной безопасности устройства. Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в электронагревательном устройстве, устанавливаемом в конструкциях жилых и нежилых помещений, в частности в полах, содержащем электронагревательный элемент и токоподводящие шины, электронагревательный элемент выполнен из неметаллического материала с объемным электрическим сопротивлением от 1![электронагревательное устройство, патент № 2224386](/images/patents/244/2224006/8226.gif)
![электронагревательное устройство, патент № 2224386](/images/patents/244/2224006/8226.gif)
![электронагревательное устройство, патент № 2224386](/images/patents/244/2224006/8226.gif)
на фиг.1 - фрагмент устройства в аксонометрии;
на фиг.2 - поперечный разрез;
на фиг.3 - вариант устройства по п.2 формулы изобретения;
на фиг.4 - поперечный разрез варианта устройства по п.2 формулы;
на фиг.5 - условное представление электрической схемы прототипа;
на фиг.6 - условное представление электрической схемы заявляемого устройства;
на фиг.7 - токоведущая шина, вид в плане, вариант по п.3 формулы. Электронагревательное устройство содержит электронагревательный элемент 1, который выполнен в виде полосы из неметаллического материала, в частности полимера высокого давления марки П2ЭС-5 с объемным электрическим сопротивлением
![электронагревательное устройство, патент № 2224386](/images/patents/244/2224049/961.gif)
![электронагревательное устройство, патент № 2224386](/images/patents/244/2224006/8226.gif)
![электронагревательное устройство, патент № 2224386](/images/patents/244/2224006/8226.gif)
Класс H05B3/10 нагревательные элементы, отличающиеся по составу или структуре материалов или выполнению проводников (состав материала как таковой см соответствующие подклассы)