Электронагревательное устройство (варианты)
Настоящая полезная модель относится к электроэнергетике. Техническим результатом полезной модели является упрощение и удешевление конструкции и технологии изготовления устройства, а также расширение его области применения. Предлагаемое устройство содержит электронагревательный элемент, заключенный в оболочку, выполненную из термостойкого электроизолирующего материала и закрепленный на средстве для теплового излучения, выполненном из магнитомягкого материала. Устройство имеет выводы для подключения к питающей электрической сети и заземлению. Средство для теплового излучения представляет собой панель, с одной стороны которой прикреплен заключенный в оболочку электронагревательный элемент, а другая сторона имеет покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности панели. В одном варианте электронагревательный элемент представляет собой нагревательный провод, а оболочка представляет собой силиконовую изоляцию, при этом заключенный в силиконовую изоляцию нагревательный провод зигзагообразно размещен с одной стороны панели и прикреплен к ней посредством алюминиевой клеящей ленты, а другая сторона панели имеет покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности панели. В другом варианте заключенный в оболочку электронагревательный элемент представляет собой пленочный нагреватель, выполненный из двух склеенных пленок электроизоляционного материала типа лавсана, между которыми закреплен или нанесен методом напыления электронагревательный элемент, представляющий собой слой резистивного материала, выполненный в виде множества полос, по существу параллельно закрепленных своими концами на двух противолежащих токоведущих проводниках, при этом одна пленка с внешней стороны имеет клеящее покрытие, посредством которого оболочка прикреплена к одной стороне панели, а другая сторона панели имеет покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности панели. В третьем варианте предлагаемое устройство содержит кожух, выполненный коробчатой формы и содержащий переднюю крышку, представляющую собой средство для теплового излучения, и заднюю крышку, скрепленные между собой с образованием полости, в которой расположены электронагревательный элемент, обращенный к передней крышке, и теплоизолирующий материал, обращенный к задней крышке, при этом передняя крышка с наружной стороны имеет покрытие, увеличивающее коэффициент ее излучательной способности.
Настоящая полезная модель относится к электроэнергетике, а более конкретно - к электронагревательному устройству.
Настоящая полезная модель может быть использована для отопления жилых, служебных, производственных и иных помещений. Для создания тепловоздушных заслонов в тамбурах, подъездах, холлах и тому подобных помещениях. Для отопления сырых и влажных помещений: автомоек, теплиц, подвалов, ванных комнат, душевых комнат, прачечных помещений и тому подобных помещений. Для подвижного транспорта: кабин, бытовок, фургонов, вагонов и тому подобных помещений. Весьма эффективно использование настоящей полезной модели в дошкольных, учебных и медицинских помещениях. Благодаря высочайшей степени электрозащиты предлагаемая полезная модель идеальна для отопления и обогрева бассейнов любой конструкции, как встроенных, так и открытых.
Известно электронагревательное устройство (свидетельство на полезную модель 
10969 от 16.08.1999), содержащее две электроизоляционные пластины. На первой пластине с одной стороны расположен электронагревательный элемент. Электронагревательный элемент соединен с первой пластиной посредством прошивания с другой стороны хлопчатобумажной нитью. Первая пластина соединена со второй пластиной посредством термостойкого негорючего полимера.
При использовании данного электронагревательного устройства в окружающем пространстве образуется переменное электромагнитное поле, которое оказывает неблагоприятное воздействие на биологические объекты. Это происходит потому, что подводящие проводники совместно с электронагревательным элементом образуют по площади достаточно большой излучающий контур переменного тока, при этом отсутствует какой-либо заземленный экран. Степень воздействия определяется параметрами электронагревательного устройства, а также временем и близостью нахождения около данного электронагревательного устройства.
Известно электронагревательное устройство (патент на полезную модель 15827 от 19.06.2000), содержащее резистивный электронагревательный элемент, заключенный в оболочку, выполненную из термостойкого электроизолирующего материала. Резистивный электронагревательный элемент выполнен в виде плоского электронагревателя и вместе с оболочкой заключен в замкнутый кожух, который выполнен из листовой магнитомягкой стали и плотно сжимает с двух сторон электронагревательный элемент. Резистивный электронагревательный элемент имеет клеммы для подключения к питающей электрической сети, а кожух имеет клемму для подключения к заземлению.
При нагреве лицевая сторона электронагревательного устройства подвержена тепловым деформациям, вызванным тем, что в данном конструктивном выполнении середина лицевой стороны электронагревательного устройства всегда горячее ее периферической части и торцевых стенок, образующих тепловые «мостики холода». Это приводит к короблению и вспучиванию серединной части лицевой стороны электронагревательного устройства. Что, в свою очередь, исключает возможность нанесения на лицевую сторону электронагревательного устройства декоративных отделочных материалов. Кроме того, внутрь электронагревательного устройства невозможно установить теплоизолирующий материал, что исключает возможность использования данного устройства, например, в греющей мебели или подоконниках.
В основу настоящей полезной модели положена задача исключить коробление и вспучивание серединной части лицевой стороны электронагревательного устройства, что дает возможность нанесения на лицевую сторону электронагревательного устройства различных декоративных отделочных материалов, а также расширить область применения предлагаемого устройства, например, для использования в греющей мебели, в подоконниках и тому подобных предметах.
Эта задача решена созданием электронагревательного устройства, содержащего электронагревательный элемент, заключенный в оболочку, выполненную из термостойкого электроизолирующего материала и закрепленный на средстве для теплового излучения, выполненном из магнитомягкого материала, при этом устройство имеет выводы для подключения к питающей электрической сети и для подключения к заземлению, согласно предлагаемой полезной модели, средство для теплового излучения представляет собой панель, с одной стороны которой прикреплен заключенный в оболочку электронагревательный элемент, а другая сторона имеет покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности панели.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение и удешевление конструкции и технологии изготовления предлагаемого электронагревательного устройства, а также расширение области применения предлагаемого устройства, например, для использования в греющей мебели, в подоконниках и тому подобных предметах. При этом исключается коробление и вспучивание серединной части лицевой стороны электронагревательного устройства. Что, в свою очередь, дает возможность нанесения на лицевую сторону электронагревательного устройства различных декоративных отделочных материалов. Кроме того, увеличивается электро- и пожаробезопастность электронагревательной панели и практически отсутствуют излучаемые панелью электромагнитные поля (в десятки раз меньше предельно допустимых).
Целесообразно, чтобы покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности панели, представляло собой покрытие из порошковых красок различной цветовой гаммы. Это позволяет изготавливать недорогие отопительные панели, в которых упрощены требования к дизайну интерьера. Предлагаемая электронагревательная панель не боится вмятин на лицевой стороне, при этом практически отсутствуют излучаемые панелью электромагнитные поля.
Для облегчения использования в обогреваемой мебели желательно, чтобы панель имела криволинейную форму.
Благоприятно, чтобы электронагревательный элемент представлял собой нагревательный провод, а оболочка представляла собой силиконовую изоляцию, при этом заключенный в силиконовую изоляцию нагревательный провод зигзагообразно размещен с одной стороны панели и прикреплен к ней посредством алюминиевой клеящей ленты. Это дает возможность выполнять предлагаемое устройство различных заданных размеров и удельной мощности.
Установлено, что наилучшие результаты по соотношению эффективность/мощность средства для теплового излучения достигаются, если нагревательный провод выполнен из нихромовой проволоки, длина и сечение которой выбраны из соотношений:
15 м-1<L/S<25 м-1; где:
L - длина нихромовой проволоки м;
S - площадь греющей панели, м-2;
@=h*S*L*Р уд/U2; где:
@ - сечение нихромовой проволоки м2;
h - удельное сопротивление нихромовой проволоки ом*м;
Руд - удельная тепловая мощность панели Вт/м2;
U - напряжение питания нагревательного элемента, В.
Возможно, что заключенный в оболочку электронагревательный элемент представляет собой пленочный нагреватель, выполненный из двух склеенных слоев электроизоляционного материала типа лавсана, между которыми закреплен или нанесен методом напыления электронагревательный элемент, при этом один лист с внешней стороны имеет клеящее покрытие, посредством которого оболочка прикреплена к панели.
При этом для изготовления типовых панелей массового производства электронагревательный элемент может представлять собой слой резистивного материала, размещенного между этими двумя листами зигзагообразно, а может представлять собой слой резистивного материала, выполненный в виде множества полос, по существу параллельно закрепленных своими концами на двух противолежащих токоведущих проводниках.
Поставленная задача решена также тем, что электронагревательное устройство, содержащее электронагревательный элемент, заключенный в оболочку, выполненную из термостойкого электроизолирующего материала и закрепленный на средстве для теплового излучения, выполненном из магнитомягкого материала, при этом устройство имеет выводы для подключения к питающей электрической сети и для подключения к заземлению, согласно предлагаемой полезной модели, средство для теплового излучения представляет собой панель, электронагревательный элемент представляет собой нагревательный провод, а оболочка представляет собой силиконовую изоляцию, при этом заключенный в силиконовую изоляцию нагревательный провод зигзагообразно размещен с одной стороны панели и прикреплен к ней посредством алюминиевой клеящей ленты, а другая сторона панели имеет покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности панели.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение и удешевление конструкции и технологии изготовления предлагаемого электронагревательного устройства, а также расширяет область применения предлагаемого устройства, например, для использования в греющей мебели, в подоконниках и тому подобных предметах. При этом исключается коробление и вспучивание серединной части лицевой стороны электронагревательного устройства. Что, в свою очередь, дает возможность нанесения на лицевую сторону электронагревательного устройства декоративных отделочных материалов. Кроме того, это дает возможность выполнять предлагаемое устройство различных заданных размеров и удельной мощности для индивидуального выполнения под конкретный заказ. Шаг и сечение нагревательного провода зависят от заданной удельной мощности.
Целесообразно, чтобы покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности панели, представляло собой покрытие из порошковых красок различной цветовой гаммы. Это позволяет изготавливать недорогие отопительные панели, в которых упрощены требования к дизайну интерьера. Предлагаемая электронагревательная панель не боится вмятин на лицевой стороне, при этом практически отсутствуют излучаемые панелью электромагнитные поля.
Для облегчения использования в обогреваемой мебели желательно, чтобы панель имела криволинейную форму.
Установлено, что наилучшие результаты по соотношению эффективность/мощность излучателя достигаются, если нагревательный провод выполнен из нихромовой проволоки, длина и сечение которой выбраны из соотношений:
15 м-1<L/S<25 м-1; где:
L - длина нихромовой проволоки м;
S - площадь греющей панели, м2;
@=h*S*L*P yд/U2; где:
@ - сечение нихромовой проволоки м2;
h - удельное сопротивление нихромовой проволоки ом*м;
Руд - удельная тепловая мощность панели Вт/м2;
U - напряжение питания нагревательного элемента, В.
Поставленная задача решена также тем, что электронагревательное устройство, содержащее электронагревательный элемент, заключенный в оболочку, выполненную из термостойкого электроизолирующего материала и закрепленный на средстве для теплового излучения, выполненном из магнитомягкого материала, при этом устройство имеет выводы для подключения к питающей электрической сети и для подключения к заземлению, согласно предлагаемой полезной модели, средство для теплового излучения представляет собой панель, а заключенный в оболочку электронагревательный элемент, представляет собой пленочный нагреватель, выполненный из двух склеенных пленок электроизоляционного материала типа лавсана, между которыми закреплен или нанесен методом напыления электронагревательный элемент, представляющий собой слой резистивного материала, выполненный в виде множества полос, по существу параллельно закрепленных своими концами на двух противолежащих токоведущих проводниках, при этом одна пленка с внешней стороны имеет клеящее покрытие, посредством которого оболочка прикреплена к одной стороне панели, а другая сторона панели имеет покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности панели.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение и удешевление конструкции и технологии изготовления предлагаемого электронагревательного устройства, а также расширяет область применения предлагаемого устройства, например, для использования в греющей мебели, в подоконниках и тому подобных предметах. При этом исключается коробление и вспучивание серединной части лицевой стороны электронагревательного устройства. Что, в свою очередь, дает возможность нанесения на лицевую сторону электронагревательного устройства декоративных отделочных материалов. Кроме того, это дает возможность выполнять электронагревательный элемент любой разумной длины и хранить его в виде рулонов. Обладает постоянной удельной погонной мощностью, что удобно для изготовления подоконников различной длины из длинной заготовки.
Поставленная задача решена также тем, что электронагревательное устройство, содержащее электронагревательный элемент, заключенный в оболочку, выполненную из термостойкого электроизолирующего материала и закрепленный на средстве для теплового излучения, выполненном из магнитомягкого материала, при этом устройство имеет выводы для подключения к питающей электрической сети и для подключения к заземлению, согласно предлагаемой полезной модели, устройство содержит кожух, выполненный коробчатой формы и содержащий переднюю крышку, представляющую собой средство для теплового излучения, и заднюю крышку, скрепленные между собой с образованием полости, в которой расположены электронагревательный элемент, обращенный к передней крышке, и теплоизолирующий материал, обращенный к задней крышке, при этом передняя крышка с наружной стороны имеет покрытие, увеличивающее коэффициент ее излучательной способности.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение и удешевление конструкции и технологии изготовления предлагаемого электронагревательного устройства, а также расширяет область применения предлагаемого устройства, например, для использования в греющей мебели, в подоконниках и тому подобных изделиях. При этом исключается коробление и вспучивание серединной части лицевой стороны электронагревательного устройства. Что, в свою очередь, дает возможность нанесения на лицевую сторону электронагревательного устройства декоративных отделочных материалов.
Целесообразно, чтобы покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности передней крышки, представляло собой покрытие из порошковых красок различной цветовой гаммы. Это позволяет изготавливать недорогие отопительные панели, в которых упрощены требования к дизайну интерьера. Предлагаемая электронагревательная панель не боится вмятин на лицевой стороне, при этом практически отсутствуют излучаемые панелью электромагнитные поля.
Для уменьшения потерь тепла через заднюю крышку благоприятно, чтобы термостойкий электроизолирующий материал представлял собой вспененный теплоизолирующий материал, выбранный из группы: пенополиуретан, пенополиэтилен, пенополистирол, минеральная вата, базальтовая вата, взятые по отдельности или в сочетании.
Возможно, чтобы на передней крышке с внешней стороны были выполнены ребра жесткости. При этом, целесообразно, чтобы ребра жесткости представляли собой выступы, выполненные поперек передней крышки по существу параллельно между собой. Это позволяет укрепить лицевую сторону отопительной панели, а также устраняет мембранный эффект (щелкание при нагреве и остывании), особенно проявляющийся на больших поверхностях отопительной панели.
Желательно, чтобы ребра жесткости представляли собой углубления, выполненные поперек передней крышки по существу параллельно между собой. Это позволяет наносить на лицевую сторону каменные отделочные материалы, такие как мраморная мозаика или мелкая керамическая плитка.
Для снятия тепловых напряжений в устройствах большого размера благоприятно, чтобы на передней крышке по ее периметру и между ребрами жесткости были выполнены просечки, при этом хорошо, чтобы просечки были выполнены по меньшей мере в два ряда в шахматном порядке. Это позволяет в устройствах большого размера устранить выпучивание центральной области электронагревательного устройства, более нагретой по отношению к периферийной части. Кроме того, это позволяет склеивать тепловой излучатель электронагревательного устройства большого размера с мраморными и гранитными плитами и, таким образом, изготавливать подогреваемые мраморные и гранитные подоконники и столешницы.
Целесообразно, чтобы на передней крышке с внешней стороны были размещены первый слой клеевого состава, затем слой материала, обладающего антидеформационными свойствами, затем второй слой клеевого состава, затем слой керамической плитки или мозаики.
Применение промежуточного слоя материала, обладающего антидеформационными свойствами, например, типа специальных матов фирмы DITRA, позволяет наклеивать каменные отделочные материалы на основания, подверженные деформациям, кроме того, обеспечивает надежную гидроизоляцию. Это позволяет изготавливать отопительные панели и изделия из них, применяемые во влажных и сырых помещениях, такие как подогреваемые массажные столы, подогреваемые каменные сидения и лежанки в банях.
Для изолирования частей устройства от визуального восприятия желательно, чтобы на торцевой стороне электронагревательного устройства был закреплен торцевой профиль, закрывающий сбоку все элементы электронагревательного устройства. Такое конструктивное выполнение применяется для изготовления подогреваемых подоконников, где необходим только один торцевой ограничивающий профиль, который может быть выполнен из алюминиевого сплава в виде декоративного бордюра.
Установлено, что наилучшие результаты по соотношению эффективность/мощность излучателя достигаются, если электронагревательный элемент выполнен из нихромовой проволоки, длина и сечение которой выбраны из соотношений:
15 м-1<L/S<25 м-1; где:
L - длина нихромовой проволоки м;
S - площадь греющей панели, м2;
@=h*S*L*Pуд /U2; где:
@ - сечение нихромовой проволоки м2;
h - удельное сопротивление нихромовой проволоки ом*м;
Руд - удельная тепловая мощность панели Вт/м2;
U - напряжение питания нагревательного элемента, В;
Техническим результатом, достигаемым настоящей полезной моделью является возможность нанесения на лицевую сторону любых, в том числе керамических и каменных отделочных материалов, имеющих широкую гамму дизайнерских решений, имеющих высокий коэффициент теплового излучения и оказывающих лечебный эффект, например, при использовании в греющей мебели (стоунтерапия), подогреваемых подоконниках и откосах, расположенных под подоконниками, декоративно оформленных под интерьер помещений, отопительных устройствах.
Кроме того, техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение и удешевление конструкции и технологии изготовления предлагаемого электронагревательного устройства, а также расширяется область применения предлагаемого устройства, например, для использования в греющей мебели, в подоконниках и тому подобных изделиях. При этом исключается коробление и вспучивание серединной части лицевой стороны электронагревательного устройства. Что, в свою очередь, дает возможность нанесения на лицевую сторону электронагревательного устройства декоративных отделочных материалов.
Для лучшего понимания настоящей полезной модели ниже приведены конкретные примеры его выполнения со ссылками на прилагающие чертежи, на которых:
Фиг.1 схематично изображает первый вариант электронагревательного устройства, выполненного согласно изобретению;
Фиг.2 - А-А на фиг.1;
Фиг.3 - второй вариант выполнения электронагревательного устройства, выполненного согласно изобретению;
Фиг.4 - третий вариант выполнения электронагревательного устройства, выполненного согласно изобретению;
Фиг.5 - Б-Б на фиг.4;
Фиг.6 - четвертый вариант выполнения электронагревательного устройства, выполненного согласно изобретению;
Фиг.7 - В-В на фиг.6;
Фиг.8 - пятый вариант выполнения электронагревательного устройства, выполненного согласно изобретению;
Фиг.9 - Г-Г на фиг.8;
Фиг.10 - первый вариант выполнения передней крышки электронагревательного устройства, выполненного согласно изобретению;
Фиг.11 - Д-Д на фиг.10;
Фиг.12 - Е-Е на фиг.10;
Фиг.13 - второй вариант выполнения передней крышки электронагревательного устройства, выполненного согласно изобретению;
Фиг.14 - Ж-Ж на фиг.13 с размещенным на передней крышке слоем керамики;
Фиг.15 - 3-3 на фиг.13 с размещенным на передней крышке слоем керамики;
Фиг.16 - третий вариант выполнения передней крышки электронагревательного устройства, выполненного согласно изобретению;
Фиг.17 - И-И на фиг.16 с размещенным на передней крышке слоем керамики;
Фиг.18 - четвертый вариант выполнения передней крышки электронагревательного устройства, выполненного согласно изобретению.
Предлагаемое электронагревательное устройство может быть представлено в различных вариантах его выполнения.
Например, на фиг.1 и фиг.2 представлено наиболее конструктивно простое электронагревательное устройство, содержащее электронагревательный элемент 1, заключенный в оболочку 2, выполненную из термостойкого электроизолирующего материала, и закрепленный на средстве для теплового излучения, выполненном из магнитомягкого материала, например, стали. Устройство имеет выводы 3, 4 для подключения к питающей электрической сети и для подключения к заземлению (на чертеже не показано). Средство для теплового излучения представляет собой панель 5, с одной стороны которой прикреплен заключенный в оболочку 2 электронагревательный элемент 1, а другая сторона имеет покрытие 6, увеличивающее коэффициент излучательной способности панели 5. Заключенный в оболочку 2 электронагревательный элемент 1 представляет собой пленочный нагреватель, выполненный из двух склеенных слоев электроизоляционного материала типа лавсана, между которыми закреплен или нанесен методом напыления электронагревательный элемент 1, при этом один лист с внешней стороны имеет клеящее покрытие, посредством которого оболочка прикреплена к панели 5.
В основном вышеописанные электронагревательные устройства используются с сидениях и спинках обогреваемой мебели.
На фиг.3 схематично изображен второй вариант выполнения электронагревательного устройства, в котором панель 5 имеет криволинейную форму для использования в эргономической греющей мебели, например, кресле 7.
Для изготовления типовых панелей массового производства электронагревательный элемент 1 может представлять собой слой резистивного материала, размещенного между этими двумя листами зигзагообразно (на чертеже не показано), а может представлять собой (фиг.4, 5) слой резистивного материала, выполненный в виде множества полос 8, по существу параллельно закрепленных своими концами на двух противолежащих токоведущих проводниках 9. Каждый токоведущий проводник 9 имеет соединительную герметичную муфту 10, подсоединенную к кабелю питания 11 с заземляющим проводом 12.
Покрытие 6, представляет собой покрытие из порошковых красок различной цветовой гаммы. Покрытие из порошковых красок увеличивает коэффициент излучательной способности панели 5. приблизительно в три раза. Это позволяет изготавливать недорогие отопительные панели 5, в которых упрощены требования к дизайну интерьера. Предлагаемая электронагревательная панель 5 не боится вмятин на лицевой стороне, при этом практически отсутствуют излучаемые панелью 5 электромагнитные поля.
Возможен другой вариант выполнения предлагаемой полезной модели, например, изображенный на фиг.6, 7. В этом варианте электронагревательный элемент представляет собой нагревательный провод 7, а оболочка представляет собой силиконовую изоляцию 8, при этом заключенный в силиконовую изоляцию 8 нагревательный провод 7 зигзагообразно размещен с одной стороны панели 5 и прикреплен к ней посредством алюминиевой клеящей ленты 9. Это дает возможность выполнять предлагаемое устройство различных заданных размеров и удельной мощности. Заключенный в силиконовую изоляцию 8 нагревательный провод 7 на каждом конце имеет герметичную соединительную муфту 10, подсоединенную к кабелю питания 11 с заземляющим проводом 12.
Установлено, что наилучшие результаты по соотношению эффективность/мощность средства для теплового излучения достигаются, если нагревательный провод 7 выполнен из нихромовой проволоки, длина и сечение которой выбраны из соотношений:
15 м-1<L/S<25 м-1; где:
L - длина нихромовой проволоки м;
S - площадь греющей панели, м2;
@=h*S*L*Pуд /U2; где:
@ - сечение нихромовой проволоки м2;
h - удельное сопротивление нихромовой проволоки ом*м;
Руд - удельная тепловая мощность панели Вт/м2;
U - напряжение питания нагревательного элемента, В.
Описанные выше варианты выполнения предлагаемой полезной модели обеспечивают упрощение и удешевление конструкции и технологии изготовления предлагаемого электронагревательного устройства, а также расширяют область применения предлагаемого устройства, например, для использования в греющей мебели, в подоконниках и тому подобных предметах. При этом исключается коробление и вспучивание серединной части лицевой стороны электронагревательного устройства. Что, в свою очередь, дает возможность нанесения на лицевую сторону электронагревательного устройства декоративных отделочных материалов. Кроме того, это дает возможность выполнять предлагаемое устройство различных заданных размеров и удельной мощности для индивидуального выполнения под конкретный заказ. Шаг и сечение нагревательного провода зависят от заданной удельной мощности.
В еще одном варианте выполнения предлагаемой полезной модели, изображенном на фиг.8, 9, электронагревательное устройство содержит кожух 13, выполненный коробчатой формы и содержащий переднюю крышку 14, представляющую собой средство для теплового излучения, и заднюю крышку 15, скрепленные между собой с образованием полости 16, в которой расположены электронагревательный элемент 17, обращенный к передней крышке 14, и теплоизолирующий материал 18, обращенный к задней крышке 15, при этом передняя крышка 14 с наружной стороны имеет покрытие 19, увеличивающее коэффициент ее излучательной способности.
Коробчатая форма кожуха 13 может быть применена для изготовления простых электронагревательных устройств площадью от 0,3 кв.м до 0,7 кв.м.
Покрытие 19, увеличивающее коэффициент излучательной способности передней крышки 14, представляет собой покрытие из порошковых красок различной цветовой гаммы. Покрытие из порошковых красок увеличивает коэффициент излучательной способности передней крышки 14. приблизительно в три раза. Это позволяет изготавливать недорогие электронагревательные устройства, в которых упрощены требования к дизайну интерьера. Предлагаемая передняя крышка 14 не боится вмятин на лицевой стороне, при этом практически отсутствуют излучаемые ею электромагнитные поля.
Теплоизолирующий материал 18 представляет собой вспененный теплоизолирующий материал, выбранный из группы: пенополиуретан, пенополиэтилен, пенополистирол, минеральная вата, базальтовая вата, взятые по отдельности или в сочетании. Это обеспечивает уменьшение потерь тепла через заднюю крышку 15.
На передней крышке 14 с внешней стороны могут быть выполнены ребра жесткости 20.
Ребра жесткости 20 могут представлять собой выступы 21 (Фиг.10, 11, 12), выполненные поперек передней крышки 14 по существу параллельно между собой. Это позволяет укрепить лицевую сторону электронагревательного устройства, а также устраняет мембранный эффект (щелкание при нагреве и остывании), особенно проявляющийся на больших поверхностях электронагревательного устройства.
Тенденция развития систем отопления современного жилища направлена не только на энергосбережение, но и на повышение комфортности и даже на лечебные свойства тепла.
Давно известно и широко применяется в настоящее время лечение теплым камнем, так называемая «стоунтерапия». Известно благотворное воздействие на организм человека лучистого тепла, исходящего от теплой стенки отопительной кирпичной печи, а также от печей и каминов с кирпичными трубами, облицованными изразцовыми керамическими плитками.
Так как в современном жилище печное отопление не применяют, возможно заменить его электронагревательным устройством, у которого ребра жесткости 20 представляют собой углубления 22 (Фиг.13, 14, 15), выполненные поперек передней крышки 14 по существу параллельно между собой. Это позволяет увеличить жесткость передней крышки, что дает возможность наносить на лицевую сторону каменные отделочные материалы, такие как мраморная мозаика или мелкая керамическая плитка.
Для снятия тепловых напряжений в устройствах большого размера (Фиг.16) на передней крышке 14 по ее периметру и между ребрами жесткости 20 выполнены просечки 23, при этом просечки 23 могут быть выполнены по меньшей мере в два ряда в шахматном порядке. Это позволяет в устройствах большого размера устранить выпучивание центральной области электронагревательного устройства, более нагретой по отношению к периферийной части. Кроме того, это позволяет склеивать переднюю крышку 14 электронагревательного устройства большого размера с мраморными и гранитными плитами и, таким образом, изготавливать, например, подогреваемые мраморные и гранитные подоконники и столешницы.
На передней крышке 14 (Фиг.17) с внешней стороны размещают первый слой 24 клеевого состава, затем слой 25 материала, обладающего антидеформационными свойствами, затем второй слой 26 клеевого состава, затем слой 27 керамической плитки или мозаики.
Применение промежуточного слоя материала, обладающего антидеформационными свойствами, например, типа специальных матов фирмы DITRA, позволяет наклеивать каменные отделочные материалы на основания, подверженные деформациям, кроме того, обеспечивает надежную гидроизоляцию. Это позволяет изготавливать электронагревательные устройства и изделия из них, применяемые во влажных и сырых помещениях, такие как подогреваемые массажные столы, подогреваемые каменные сидения и лежанки в банях.
На торцевой стороне электронагревательного устройства может быть закреплен торцевой профиль 28 (Фиг.18), закрывающий сбоку все элементы электронагревательного устройства. Такое конструктивное выполнение применяется для изготовления подогреваемых подоконников, где необходим только один торцевой ограничивающий профиль, который может быть выполнен из алюминиевого сплава в виде декоративного бордюра.
Техническим результатом, достигаемым настоящей полезной моделью является возможность нанесения на лицевую сторону любых, в том числе керамических и каменных отделочных материалов, имеющих широкую гамму дизайнерских решений, имеющих высокий коэффициент теплового излучения и оказывающих лечебный эффект, например, при использовании в греющей мебели (стоунтерапия), подогреваемых подоконниках и откосах, расположенных под подоконниками, декоративно оформленных под интерьер помещений, отопительных устройствах.
Кроме того, техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение и удешевление конструкции и технологии изготовления предлагаемого электронагревательного устройства, а также расширяется область применения предлагаемого устройства, например, для использования в греющей мебели, в подоконниках и тому подобных изделиях. При этом исключается коробление и вспучивание серединной части лицевой стороны электронагревательного устройства. Что, в свою очередь, дает возможность нанесения на лицевую сторону электронагревательного устройства декоративных отделочных материалов.
Предлагаемое электронагревательное устройство работает следующим образом.
Во всех вариантах выполнения электронагревательное устройство работает одинаковым образом.
При подаче на выводы электронагревательного устройства напряжения питающей электрической сети электронагревательный элемент обеспечивает равномерный нагрев лицевой стороны панели или передней стенки кожуха по всей площади. Заземление электронагревательного устройства обеспечивает его электробезопасность и пожаробезопасность.
1. Электронагревательное устройство, содержащее электронагревательный элемент, заключенный в оболочку, выполненную из термостойкого электроизолирующего материала, и закрепленный на средстве для теплового излучения, выполненном из магнитомягкого материала, при этом устройство имеет выводы для подключения к питающей электрической сети и для подключения к заземлению, отличающееся тем, что средство для теплового излучения представляет собой панель, с одной стороны которой прикреплен заключенный в оболочку электронагревательный элемент, а другая сторона имеет покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности панели.
2. Электронагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности панели, представляет собой покрытие из порошковых красок различной цветовой гаммы.
3. Электронагревательное устройство по п.2, отличающееся тем, что панель имеет криволинейную форму.
4. Электронагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что электронагревательный элемент представляет собой нагревательный провод, а оболочка представляет собой силиконовую изоляцию, при этом заключенный в силиконовую изоляцию нагревательный провод зигзагообразно размещен с одной стороны панели и прикреплен к ней посредством алюминиевой клеящей ленты.
5. Электронагревательное устройство по п.4, отличающееся тем, что нагревательный провод выполнен из нихромовой проволоки, длина и сечение которой выбраны из соотношений:
15 м-1<L/S<25 м-1 ,
где L - длина нихромовой проволоки, м;
S - площадь греющей панели, м2;
@=h·S·L·Руд /U2 ,
где @ - сечение нихромовой проволоки, м2;
h - удельное сопротивление нихромовой проволоки, Ом·м;
Руд - удельная тепловая мощность панели, Вт/м2;
U - напряжение питания нагревательного элемента, В.
6. Электронагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что заключенный в оболочку электронагревательный элемент представляет собой пленочный нагреватель, выполненный из двух склеенных слоев электроизоляционного материала типа лавсана, между которыми закреплен или нанесен методом напыления электронагревательный элемент, при этом один лист с внешней стороны имеет клеящее покрытие, посредством которого оболочка прикреплена к панели.
7. Электронагревательное устройство по п.6, отличающееся тем, что электронагревательный элемент представляет собой слой резистивного материала, размещенного между этими двумя листами зигзагообразно.
8. Электронагревательное устройство по п.6, отличающееся тем, что электронагревательный элемент представляет собой слой резистивного материала, выполненный в виде множества полос, по существу параллельно закрепленных своими концами на двух противолежащих токоведущих проводниках.
9. Электронагревательное устройство, содержащее электронагревательный элемент, заключенный в оболочку, выполненную из термостойкого электроизолирующего материала, и закрепленный на средстве для теплового излучения, выполненном из магнитомягкого материала, при этом устройство имеет выводы для подключения к питающей электрической сети и для подключения к заземлению, отличающееся тем, что средство для теплового излучения представляет собой панель, электронагревательный элемент представляет собой нагревательный провод, а оболочка представляет собой силиконовую изоляцию, при этом заключенный в силиконовую изоляцию нагревательный провод зигзагообразно размещен с одной стороны панели и прикреплен к ней посредством алюминиевой клеящей ленты, а другая сторона панели имеет покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности панели.
10. Электронагревательное устройство по п.9, отличающееся тем, что покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности панели, представляет собой покрытие из порошковых красок различной цветовой гаммы.
11. Электронагревательное устройство по п.10, отличающееся тем, что панель имеет криволинейную форму.
12. Электронагревательное устройство по п.9, отличающееся тем, что нагревательный провод выполнен из нихромовой проволоки, длина и сечение которой выбраны из соотношений:
15 м -1<L/S<25 м-1 ,
где L - длина нихромовой проволоки, м;
S - площадь греющей панели, м2 ;
@=h·S·L·Руд/U2 ,
где @ - сечение нихромовой проволоки, м2;
h - удельное сопротивление нихромовой проволоки, Ом·м;
Руд - удельная тепловая мощность панели, Вт/м 2;
U - напряжение питания нагревательного элемента, В.
13. Электронагревательное устройство, содержащее электронагревательный элемент, заключенный в оболочку, выполненную из термостойкого электроизолирующего материала, и закрепленный на средстве для теплового излучения, выполненном из магнитомягкого материала, при этом устройство имеет выводы для подключения к питающей электрической сети и для подключения к заземлению, отличающееся тем, что средство для теплового излучения представляет собой панель, а заключенный в оболочку электронагревательный элемент, представляет собой пленочный нагреватель, выполненный из двух склеенных пленок электроизоляционного материала типа лавсана, между которыми закреплен или нанесен методом напыления электронагревательный элемент, представляющий собой слой резистивного материала, выполненный в виде множества полос, по существу параллельно закрепленных своими концами на двух противолежащих токоведущих проводниках, при этом одна пленка с внешней стороны имеет клеящее покрытие, посредством которого оболочка прикреплена к одной стороне панели, а другая сторона панели имеет покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности панели.
14. Электронагревательное устройство, содержащее электронагревательный элемент, заключенный в оболочку, выполненную из термостойкого электроизолирующего материала, и закрепленный на средстве для теплового излучения, выполненном из магнитомягкого материала, при этом устройство имеет выводы для подключения к питающей электрической сети и для подключения к заземлению, отличающееся тем, что устройство содержит кожух, выполненный коробчатой формы и содержащий переднюю крышку, представляющую собой средство для теплового излучения, и заднюю крышку, скрепленные между собой с образованием полости, в которой расположены электронагревательный элемент, обращенный к передней крышке, и теплоизолирующий материал, обращенный к задней крышке, при этом передняя крышка с наружной стороны имеет покрытие, увеличивающее коэффициент ее излучательной способности.
15. Электронагревательное устройство по п.14, отличающееся тем, что покрытие, увеличивающее коэффициент излучательной способности наружной стороны передней крышки, представляет собой покрытие из порошковых красок различной цветовой гаммы.
16. Электронагревательное устройство по п.14, отличающееся тем, что термостойкий электроизолирующий материал представляет собой вспененный теплоизолирующий материал, выбранный из группы: пенополиуретан, пенополиэтилен, пенополистирол, минеральная вата, базальтовая вата, взятые по отдельности или в сочетании.
17. Электронагревательное устройство по п.14, отличающееся тем, что на передней крышке с внешней стороны выполнены ребра жесткости.
18. Электронагревательное устройство по п.17, отличающееся тем, что ребра жесткости представляют собой выступы, выполненные поперек передней крышки по существу параллельно между собой.
19. Электронагревательное устройство по п.17, отличающееся тем, что ребра жесткости представляют собой углубления, выполненные поперек передней крышки по существу параллельно между собой.
20. Электронагревательное устройство по п.19, отличающееся тем, что на передней крышке по ее периметру и между ребрами жесткости выполнены просечки.
21. Электронагревательное устройство по п.20, отличающееся тем, что просечки выполнены по меньшей мере в два ряда в шахматном порядке.
22. Электронагревательное устройство по любому из пп.19-21, отличающееся тем, что на передней крышке с внешней стороны размещены первый слой клеевого состава, затем слой материала, обладающего антидеформационными свойствами, затем второй слой клеевого состава, затем слой керамической плитки или мозаики.
23. Электронагревательное устройство по п.14, отличающееся тем, что на торцевой стороне электронагревательного устройства закреплен торцевой профиль, закрывающий сбоку все элементы электронагревательного устройства.
24. Электронагревательное устройство по п.14, отличающееся тем, что электронагревательный элемент выполнен из нихромовой проволоки, длина и сечение которой выбраны из соотношений:
15 м-1<L/S<25 м-1 ,
где L - длина нихромовой проволоки, м;
S - площадь греющей панели, м2;
@=h*S*L*P yд/U2 ,
где @ - сечение нихромовой проволоки, м2;
h - удельное сопротивление нихромовой проволоки, Ом·м;
Руд - удельная тепловая мощность панели, Вт/м2;
U - напряжение питания нагревательного элемента, В.
