Пленочный электронагреватель

Пленочный электронагреватель предназначен для обогрева бытовых и производственных помещений. Пленочный электронагреватель содержит две гибкие термостойкие электроизоляционные пленки (1) и (2). Между пленками (1) и (2) размещены плоский меандровой формы резистивный нагревающий и излучающий элемент (3) из фольги в виде непрерывной ленты из легированной стали, содержащей углерод, кремний, марганец, никель, хром, серу, фосфор и железо, и отражающий элемент (4) из фольги. Отражающий элемент (4) отделен от элемента (3) электроизоляционной пленкой (5). Резистивный нагревающий и излучающий элемент (3) снабжен выводами (6) для подключения к электрической сети. Снижение стоимости пленочного электронагревателя и оптимизация режима его работы достигнуты за счет выполнения резистивного нагревающего и излучающего элемента из легированной стали, содержащей углерод, кремний, марганец, никель, хром, серу, фосфор и железо, с содержанием входящих в сталь компонентов при следующем соотношении, мас.%: Углерод - 0,08-0,5 Кремний - 0,25-0,5 Марганец - 1,0-1,5 Никель - 18,5-19,5 Хром - 2,0-3,0 Сера - 0,004-0,02 Фосфор - 0,007-0,035 Железо - остальное. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к плоским электронагревателям излучающего типа, в частности, к пленочным электронагревателям для обогрева бытовых и производственных помещений.

Известна конструкция пленочного электронагревателя, описанная в патенте Японии 53-27496 «Плоский электронагревательный элемент» по классу Н05В 3/14, опубликованном в 1978 году.

Указанный пленочный электронагреватель состоит из прозрачной электроизоляционной пленки (тефлон, полиэфирная смола), на которой размещен зигзагообразный резистивный элемент из алюминиевой и оловянной фольги. С «рабочей» стороны резистивный элемент покрыт еще одной пленкой из синтетической прозрачной термостойкой смолы с отрицательным температурным сопротивления (поливинилхлорид, полиамид), облицованной алюминиевой или стальной фольгой, выполняющей роль экрана.

Недостатками описанного выше пленочного электронагревателя являются невысокая прочность и высокая стоимость из-за того, что резистивный элемент выполнен из олова, имеющего низкую прочность, и имеет большую поверхность, практически полностью занимающую поверхность электронагревателя.

Наиболее близким к заявляемому является пленочный электронагреватель, описанный в патенте Российской Федерации 84660 на полезную модель «Пленочный электронагреватель» по классу Н05В 3/36, заявленном 24.02.2009 г. и опубликованном 10.07.2009 г.

Известный пленочный электронагреватель содержит плоский меандровой формы резистивный нагревающий и излучающий элемент из фольги в виде непрерывной ленты из прецизионного токопроводящего материала, расположенный между двумя гибкими термостойкими электроизоляционными пленками и снабженный выводами для подключения к электрической сети, отражающий элемент в виде алюминиевой фольги, установленной между внешней электроизоляционной пленкой и резистивным нагревающим и излучающим элементом и отделенной от резистивного нагревающего и излучающего элемента дополнительно введенной электроизолирующей пленкой, при этом все термостойкие электроизоляционные пленки имеют одинаковую толщину.

Недостатками известного пленочного электронагревателя является высокая стоимость, обусловленная применением в его конструкции прецизионного токопроводящего материала для изготовления резистивного нагревающего и излучающего элемента, а также затруднительность обеспечения оптимального для людей и животных режима нагрева помещения из-за невозможности поддержания в стационарном режиме нужной температуры нагрева резистивного нагревающего и излучающего элемента из-за повышенной удельной мощности излучения.

Задачей заявляемой полезной модели является снижение стоимости пленочного электронагревателя и оптимизация режима его работы.

Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является применение более доступных материалов для изготовления резистивного нагревающего и излучающего элемента и оптимизация излучаемой мощности и температуры его нагрева в стационарном режиме работы пленочного электронагревателя.

Указанный результат достигается тем, что:

1. В известном пленочном электронагревателе, содержащем плоский меандровой формы резистивный нагревающий и излучающий элемент из фольги в виде непрерывной ленты из токопроводящего материала, расположенный между двумя гибкими термостойкими электроизоляционными пленками и снабженный выводами для подключения к электрической сети, и отражающий элемент из фольги, расположенной между внешней электроизоляционной пленкой и резистивным нагревающим и излучающим элементом и отделенной от резистивного нагревающего и излучающего элемента третьей электроизолирующей пленкой, согласно полезной модели, резистивный нагревающий и излучающий элемент выполнен из легированной стали, содержащей углерод, кремний, марганец, никель, хром, серу, фосфор и железо, с содержанием входящих в сталь компонентов при следующем соотношении, мас.%:

2. В пленочном электронагревателе по п.1, согласно полезной модели, электроизолирующие пленки выполнены из полиэтилентерефтолата.

Выполнение резистивного нагревающего и излучающего элемента из легированной стали, содержащей углерод, кремний, марганец, никель, хром, серу, фосфор и железо, с содержанием входящих в сталь компонентов при следующем соотношении, мас.%:

дает возможность изготовить достаточно недорогой пленочный электронагреватель с оптимальным заполнением плоскости электронагревателя нагревающим и излучающим элементом за счет того что указанная легированная сталь относительно недорога и имеет оптимальное удельное электрическое сопротивление в пределах от 0,6 до 0,8 мкОм/м. Температура нагрева поверхности такого пленочного электронагревателя лежит в пределах 40-50°С, что является оптимальной температурой для нагревателя, превышение которой наносит вред здоровью находящихся в помещении людей или животных.

Все это дает возможность снизить стоимость пленочного электронагревателя и оптимизировать его работу.

При этом электроизолирующие пленки могут быть выполнены из полиэтилентерефтолата.

Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому устройству новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.

Заявляемый пленочный электронагреватель обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что:

1. резистивный нагревающий и излучающий элемент выполнен из легированной стали, содержащей углерод, кремний, марганец, никель, хром, серу, фосфор и железо, с содержанием входящих в сталь компонентов при следующем соотношении, мас.%:

2. электроизолирующие пленки выполнены из полиэтилентерефтолата.

Заявляемый пленочный электронагреватель может найти широкое применение в плоских электронагревателях излучающего типа, в частности, в пленочных электронагревателях для обогрева бытовых и производственных помещений, поэтому он соответствует критерию «промышленная применимость».

Заявляемый пленочный электронагреватель иллюстрируется чертежами, где представлены на:

Фиг.1. Общий вид пленочного электронагревателя.

Фиг.2. Вид пленочного электронагревателя в разрезе.

Пленочный электронагреватель, представленный на чертежах (см. фиг.1 и 2), содержит две гибкие термостойкие электроизоляционные пленки 1 и 2.

Между пленками 1 и 2 размещены плоский меандровой формы резистивный нагревающий и излучающий элемент 3 из фольги в виде непрерывной ленты из легированной стали, содержащей углерод, кремний, марганец, никель, хром, серу, фосфор и железо, с содержанием входящих в сталь компонентов как указано в формуле полезной модели, и отражающий элемент 4 из металлической, в частности, алюминиевой фольги.

Отражающий элемент 4 отделен от резистивного нагревающего и излучающего элемента 3 электроизоляционной пленкой 5.

Резистивный нагревающий и излучающий элемент 3 снабжен выводами 6 для подключения к электрической сети 220 В (на чертеже не показана), при этом место для входа выводов 6 внутрь электронагревателя и присоединения их к резистивному нагревающему и излучающему элементу 3 выполнено герметичным путем ламинирования в электроизолирующую пленку.

Электроизолирующие пленки 1, 2 и 5 выполнены из полиэтилентерефтолата.

Было изготовлено три опытных образца электронагревателя размером в плане 510×5000 мм с резистивными нагревающими и излучающими элементами 3 из легированной стали в виде непрерывной фольговой ленты толщиной 10 мкм и шириной 6 мм, с отражающим элементом 4 из алюминиевой фольги толщиной 70 мкм и с разделяющими и покрывающими их тремя слоями полиэтилентерефтолатовой пленки.

Легированная сталь в этих образцах содержит углерод, кремний, марганец, никель, хром, серу, фосфор и железо в соотношениях входящих в сталь компонентов согласно прилагаемой таблице.

При подключении выводов электронагревателя к электрической сети резистивный нагревающий и излучающий элементами 3 нагревается и разогревает алюминиевую фольгу отражающего элемента 4, в результате чего поверхность электронагревателя излучает в пространство обогреваемого помещения равномерный тепловой поток.

В стационарном режиме опытные образцы электронагревателя имеют излучающую мощность 125-170 Вт/м², 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, и в то же время обеспечивают экономичность работы электронагревателя.

Заявляемый пленочный электронагреватель по сравнению с прототипом имеет более низкую стоимость и оптимальный режим работы.

1. Пленочный электронагреватель, содержащий плоский меандровой формы резистивный нагревающий и излучающий элемент из фольги в виде непрерывной ленты из токопроводящего материала, расположенный между двумя гибкими термостойкими электроизоляционными пленками и снабженный выводами для подключения к электрической сети, и отражающий элемент из фольги, расположенной между внешней электроизоляционной пленкой и резистивным нагревающим и излучающим элементом и отделенной от резистивного нагревающего и излучающего элемента третьей электроизолирующей пленкой, отличающийся тем, что резистивный нагревающий и излучающий элемент выполнен из легированной стали, содержащей углерод, кремний, марганец, никель, хром, серу, фосфор и железо с содержанием входящих в сталь компонентов при следующем соотношении, мас.%:

2. Пленочный электронагреватель по п.1, отличающийся тем, что электроизолирующие пленки выполнены из полиэтилентерефтолата.