Многоэлектродный композиционный электрообогреватель
Многоэлектродный композиционный электрообогреватель относится к резистивным нагревательным элементам с применением электропроводящих композиционных материалов и может быть использован для местного обогрева в технических и бытовых условиях. Многоэлектродный композиционный электрообогреватель содержит размещенный внутри изоляционного слоя 1 электропроводящий слой 2, с которым связаны электроды подключенные к кабелю 3. К верхней поверхности изоляционного слоя 1 привулканизирован дополнительный слой в виде электропроводящей пластины 4, выполненной со слабым наполнением техническим углеродом ее композиционного материала с удельным объемным сопротивлением в диапазоне 10-2-10+2 См/м. Электропроводящая пластина 4 выполнена толщиной, равной толщине электропроводящего слоя 2. Между электропроводящей пластиной 4 и изоляционным слоем 1 завулканизирован заземляющий провод 5. Предлагаемый электрообогреватель удобен в эксплуатации, имеет широкие функциональные возможности, обеспечивает высокую надежность и электробезопасность при работе в жидких и агрессивных средах независимо от наличия механических повреждений электрообогревателя, что достигается надежным заземлением за счет дополнительного слоя в виде электропроводящей пластины.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к резистивным нагревательным элементам с применением электропроводящих композиционных материалов и может быть использовано для местного обогрева в технических и бытовых условиях.
Известны многоэлектродные композиционные электрообогреватели преимущественно на основе бутилкаучука, содержащие размещенный внутри изоляционного слоя электропроводящий слой и связанные с электропроводящим слоем электроды, подключенные к токоподводящим жилам кабеля (см. а.с. СССР N 1048583, кл. Н05В 3/34, опубл. 15.10.83 г. и пат. РФ 
2055446, кл. Н05В 3/34, опубл. 27.02.96 г.).
Наиболее близким по технической сущности является многоэлектродный композиционный электрообогреватель преимущественно на основе бутилкаучука, содержащий размещенный внутри изоляционного слоя электропроводящий слой и связанные с электропроводящим слоем электроды, подключенные к токоподводящим жилам кабеля. Внешняя изоляционная оболочка на конце кабеля имеет продольные надрезы, фиксирующий элемент, выполненный в виде клина и установленный между жилами в месте продольных надрезов внешней оболочки кабеля, а конец кабеля замоноличен с изоляционным слоем (см. пат. РФ 2055446, кл. Н05В 3/34, опубл. 27.02.96 г.).
Общим недостатком известных многоэлектродных композиционных электрообогревателей является то, что в результате нарушения условий эксплуатации и транспортировки происходит механическое повреждение изоляционного слоя и возникает вынос потенциала на поверхность изоляционного слоя, что приводит к поражению электрическим током биологического объекта.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение условий монтажа и эксплуатации, расширение функциональных возможностей, а именно, ее применение для работы в особоопасных и агрессивных средах с высокой надежностью и электробезопасностью независимо от механических повреждений электрообогревателя.
Технический результат достигается тем, что в многоэлектродном композиционном электрообогревателе, содержащем размещенный внутри изоляционного слоя электропроводящий слой и связанные с электропроводящим слоем электроды, подключенные к кабелю, согласно изобретению электрообогреватель снабжен привулканизированным к изоляционному слою дополнительным слоем, выполненным в виде электропроводящей из бутилкаучука с наполнением техническим углеродом. Электропроводящая пластина выполнена толщиной, равной толщине электропроводящего слоя. Между электропроводящей пластиной и изоляционным слоем завулканизирован заземляющий провод, расположенный в одном из четырех углов электрообогревателя на расстоянии 3-4 см от его краев.
Сущность изобретения поясняется чертежом. Многоэлектродный композиционный электрообогреватель содержит размещенный внутри изоляционного слоя 1 электропроводящий слой 2, с которым связаны электроды (на чертеже не показаны), подключенные к кабелю 3. К верхней поверхности изоляционного слоя 1 привулканизирован дополнительный слой в виде электропроводящей пластины 4, выполненной из бутилкаучука с наполнением техническим углеродом. Электропроводящая пластина 4 выполнена толщиной, равной толщине электропроводящего слоя 2. Между электропроводящей пластиной 4 и изоляционным слоем 1 завулканизирован заземляющий провод 5.
Многоэлектродный композиционный электрообогреватель работает следующим образом. В исходном положении многоэлектродный композиционный электрообогреватель устанавливают в рабочей зоне на нижнюю на плоскость изоляционного слоя 1. Привулканизированная к изоляционному слою 1 электропроводящая пластина 4 располагается на верхней плоскости композиционного электрообогревателя и имеет непосредственный контакт с биологическим объектом. Посредством кабеля 3 к электродам подводят электрический ток. Электропроводящий слой 2 под действием электрического тока нагревается, передает теплоизоляционному слою 1 и нагревает его.
Посредством заземляющего провода 5, закрепленного на электропроводящей пластине 4, осуществляется надежное заземление многоэлектродного композиционного электрообогревателя, так как вся поверхность электропроводящей пластины 4 является заземляющим элементом. Температура нагрева поверхности изоляционного слоя 1 определяется составом компонентов электропроводящего слоя 2 при изготовлении электрообогревателя.
В предлагаемом многоэлектродном композиционном электрообогревателе изоляционные слои 1, электропроводящий слой 2, и электропроводящая заземляющая 4 пластина изготавливают на основе бутилкаучука БК-1675, а в качестве электропроводящей фазы используют технический углерод марок N-330 или N-245.
Электрообогреватель может использоваться для местного обогрева в технических и бытовых условиях, например: в животноводстве (молодняка птицы, КРС и свиней); в растениеводстве (подогрев грунта); в ЖКХ (предотвращение образования наледей водостоков, карнизов, подходов к зданиям и сооружениям); в медицине (пеленальные столики, хирургические столы и в процедурных кабинетах)
Предлагаемый электрообогреватель удобен в эксплуатации, имеет широкие функциональные возможности, обеспечивает высокую надежность и электробезопасность при работе в жидких и агрессивных средах независимо от наличия механических повреждений электрообогревателя, что достигается надежным заземлением за счет дополнительного слоя в виде электропроводящей пластины. Выполнение дополнительного слоя из бутилкаучука с наполнением техническим углеродом гарантирует высокую степень электробезопасности при эксплуатации.
Многоэлектродный композиционный электрообогреватель, содержащий размещенный внутри изоляционного слоя электропроводящий слой, выполненные из бутилкаучука, и связанные с электропроводящим слоем электроды, подключенные к кабелю, отличающийся тем, что он снабжен привулканизированным к изоляционному слою дополнительным слоем, выполненным в виде электропроводящей пластины из бутилкаучука с наполнением техническим углеродом.
