Излучающий электронагревательный элемент. Электронагревательный элемент

Виды электронагревательных приборов

Наиболее используемыми источниками тепла для теплоснабжения домов являются электричество, газ, уголь или дрова. Несмотря на техническую доступность каждого из них, применение того или иного обусловлено некоторыми факторами, такими как: экономическая целесообразность, место и периодичность использования, безопасность. В наше время первые два вида энергии из перечисленных пользуются наибольшей популярностью. Рассмотрим аспекты использования электроэнергии, а также виды электронагревательных приборов.

Преимущества и недостатки использования электроэнергии для целей отопления

Сразу нужно отметить, что использование электрических нагревательных приборов для отопления – не самый дешевый вариант, так как стоимость самого оборудования, а также издержки при эксплуатации слишком высоки. Поэтому его чаще всего рассматривают в качестве альтернативного, на случай перебоев с подачей газа или, если газификации вообще нет. В то же время, отопление дома с помощью электроприборов имеет и некоторые очевидные достоинства:

• Практически повсеместная доступность.
• Очень быстрый и простой монтаж.
• Удобное управление.
• Компактное устройство приборов.
• Полное отсутствие каких-либо продуктов сгорания.

Таким образом, при всех своих недостатках, связанных, главным образом, с экономической составляющей вопроса, электроприборы обладают массой полезных качеств, которыми не могут похвастаться отопительные устройства, основанные на сжигании топлива.

По каким принципам осуществляется классификация электронагревательных приборов

Все современные электрические отопительные устройства классифицируются следующим образом.

По способу монтажа прибора:

• Переносные или мобильные, к которым можно отнести масляные радиаторы и различные конвекторы.
• Установленные на одном месте или стационарные, включающие в себя бойлеры, кондиционеры, электрические котлы и камины, инфракрасные нагреватели.

По виду теплоносителя, который нагревается в приборе:

• Воздушные – обогрев окружающего пространства осуществляется посредствам прогревания воздуха. К ним можно отнести конвекторы, радиаторы, электрокамины и многие другие устройства.
• Жидкостные – теплоносителем в них служит какая-либо жидкость, имеющая хорошую теплоемкость: вода, масло, антифриз. Наиболее известными приборами с таким принципом работы являются электрокотлы и бойлеры.
• Твердотельные или излучательные – тепло в этих устройствах передается от источника на какую-нибудь твердую поверхность, которая затем нагревает воздух в окружающем помещении. К ним относятся лучистые и инфракрасные нагреватели.

По типу нагревательного элемента (ТЭНа):

• Стандартные трубчатые элементы с успехом используют во многих видах отопительных приборов, которые работают на электроэнергии. Они могут иметь очень широкий диапазон технических характеристик, как по производительности, так и по мощности. Производят их из стали и титана.

Стандартный трубчатый тип нагревательных элементов

• Оребренные трубчатые – похожи на предыдущие, но имеют ребристую поверхность, повышающую теплоотдачу. Они используются только в приборах, где теплоносителем является газовая среда (тепловые завесы и конвекторы). Делают такие элементы из нержавеющей или конструкционной стали.

Так выглядят оребренные ТЭНы

• Блочные электронагреватели представляют собой несколько ТЭНов, соединенных в один конструктивный узел. Такие устройства устанавливают в приборы, где существует возможность регулировки мощности. Теплоносителями в них может выступать жидкость или сыпучие твердые вещества.

Блок электронагревателей, собранный в один узел

• Оборудованные терморегулятором – являются самым распространенным видом бытовых электронагревателей для отопления, имеющего жидкостный теплоноситель. Их делают из меди, стали, или никеле-хромового сплава.

Оборудованный терморегулятором ТЭН

Все рассмотренные нагревательные элементы являются только главными деталями устройств, об особенностях которых читайте далее.

Воздушные конвекторы

Эти приборы выполняют в виде компактных переносных устройств, снабженных ножками или колесиками для установки на полу или стене. Рабочим элементом в них выступают оребренные ТЭНы, закрытые декоративным металлическим корпусом с прорезями для циркуляции воздуха. Их используют в квартирах или частных домах, главным образом, как дополнительные источники тепла.

Электрические конвекторы

Принцип действия таких приборов основывается на том, что холодный воздух, свободно или принудительно поступает в прибор и проходит через все нагревательные элементы (ТЭНы). Затем он, как и положено нагретым газам, поднимается вверх и проходит через специальную решетку. Конвекторы могут оборудоваться встроенными вентиляторами для принудительной циркуляции воздуха. Данные приборы не имеют никаких ограничений для применения.

Радиаторы с масляным теплоносителем

Внешний вид и принцип действия таких приборов полностью аналогичен обыкновенным батареям отопления. Только они заполнены минеральным маслом, а нагревают его электрические ТЭНы, установленные непосредственно внутри внутренней полости прибора. Их с успехом используют в офисах и жилых помещениях. Бывают масляные радиаторы открытыми и закрытыми. Ребра последних защищены металлическим кожухом. Основное преимущество этих приборов в том, что они не выжигают кислород в помещении и не нагреваются до температур, опасных для маленьких детей. Особенно последнее свойство касается закрытых радиаторов.

Открытый и закрытый масляные радиаторы

Кондиционеры

Мы привыкли связывать эти приборы с необходимостью охлаждать воздух в помещении в жару. Однако, они способны производить и тепло, осуществляя, так называемый обратный цикл. Большинство моделей нельзя использовать при температуре наружного воздуха ниже – 100 С. Кондиционеры, называемые инверторами, способны нагревать помещение даже при температуре – 200 С. Однако они имеют гораздо большую стоимость.

Электрокамины

Эти электронагреватели обладают великолепным дизайном, поэтому могут использоваться не только как обогреватели, но и в качестве декоративного элемента. Эти устройства можно встретить в элитных квартирах или загородных домах ввиду их непомерно высокой стоимости.

Современные электрокамины делают напольными, имитирующими классические дровяные варианты и настенными, которые выглядят как тонкие панели, навешиваемые на стену. Принцип действия каминов схож с тем, которым обладают конвекторы.

Настенный и напольный электрокамины

Электрические котлы

В отличие от предыдущих приборов, эти устройства используются для создания постоянной системы отопления в доме. Используются совместно с жидкостным теплоносителем, циркулирующим по замкнутому контуру, обвязывающему все помещения в доме.

По виду основного нагревательного элемента электрокотлы делятся на:

• ТЭНовые – работают с любыми видами жидкости и имеют самую простую конструкцию. Они позволяют плавно изменять мощность, ступенчато изменять интенсивность нагрева за счет включения разного количества устройств.

• Электродные, которые обладают компактными размерами и применяются исключительно для водяных систем. При этом теплоноситель должен строго соответствовать требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая». Это обстоятельство сильно влияет на стоимость оборудования. Тепловая энергия возникает по принципу электролитической диссоциации, благодаря которой на электродах возникает разность потенциала из-за растворенных солей. Это прекрасно нагревает воду. Такое устройство намного экономичнее предыдущего.

• Индукционные котлы являются наиболее инновационными и дорогими устройствами. Они очень надежны и долговечны. Нагревать такие котлы могут любой теплоноситель за счет принципа электромагнитной индукции. Такое устройство потребляет максимальное количество электроэнергии, но зато просто в монтаже, не требует наличия отдельного помещения и обладает максимальным КПД при самых маленьких размерах.

Все электрокотлы должны быть обязательно заземлены очень надежно.

Все разновидности электрокотлов

Инфракрасные электронагреватели

Это самый современный вид электрических устройств, предназначенных для обогрева помещений. Его работа основана на излучении электромагнитных волн инфракрасного спектра. При этом тепловая энергия передается от прибора тем предметам, которые расположены рядом. Отраженная от них лучистая энергия достаточно эффективно нагревает воздух в помещении. Это, наверное, самый экономичный тип электронагревательных приборов. Кроме того, такие устройства не пересушивают воздух. Некоторые из них имеют очень красивое декоративное оформление.

Потолочный инфракрасный электронагреватель

Несмотря на высокую стоимость электроэнергии, популярность электрических отопительных приборов не снижается. Это связано с их удобством и, во многих случаях, с мобильностью, что недоступно для газового оборудования.

stroyvopros.net

Электронагревательный элемент | Банк патентов

Применение: в конструкции высокотемпературных электронагревательных агрегатов, а том числе печей сопротивления, применяемых в металлургии, порошковой металлургии и для высокотемпературного синтеза. Технический результат: использование пакета фольги терморасширенного графита в качестве электронагревательного элемента снижает эксплуатационные расходы и упрощает конструкцию высокотемпературной печи сопротивления. Сущность изобретения: углеродный электронагревательный элемент изготавливают из листов фольги терморасширенного графита, которые перфорируют, набирают в пакет и скрепляют термостойким крепежом, в частности прошивают углеродной нитью и промазывают швы карбонизующимся при нагреве составом. Строчки швов расположены в продольном направлении по краям и по центру, шаг швов и расстояние между краем пакета и строчками находится а пределах 1 - 10 толщин пакета, а между строчками находится в пределах от 1 толщины пакета до половины его ширины. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к области технологии изделий из углеродных материалов, к применению углеродных материалов для изготовления электронагревательных элементов, в частности, к изготовлению электронагревательных элементов для высокотемпературных агрегатов, работающих в восстановительной среде, инертном газе или в вакууме. Известен электронагревательный элемент для печи сопротивления из искусственного графита в форме стержня, трубы или пластины. Электронагревательный элемент электрически соединяется прижатием к токоподводам с использованием зажимов, в частности винтовых, нагрев полезного объема производится передачей тепла излучением или другим способом от разогретой протекающим электрическим током рабочей зоны электронагревательного элемента, расположенной между зонами контактов с токоподводами. В качестве материала электронагревательного элемента применяют конструкционные мелкозернистые искусственные графиты марок ГМЗ, ППГ, ЗОПГ и ЭГ (Авдеенко М.А., Розенман И.М. Основные области применения углеродных конструкционных материалов в цветной металлургии. В кн.: Применение углеродных материалов в цветной металлургии. Сборник научных трудов НИИграфита. М.: Металлургия, 1989 г., стр. 4 - 13). Кажущаяся плотность конструкционного графита находится в пределах 1,5 - 1,85 г/см3, удельное электросопротивление находится в пределах 7-18 мкОм·м (прототип). Одним из недостатков данного электронагревательного элемента является ограничение размеров его деталей размерами графитовых заготовок. Кроме того, перепад температур по толщине электронагревательного элемента приводит к возникновению термических напряжений. Поэтому в качестве материала электронагревательного элемента применяют специально изготавливаемый высокопрочный конструкционный графит. При изготовлении электронагревательного элемента из заготовок конструкционного графита значительная часть материала теряется в виде отходов, и это удорожает изготовление элемента. Известен электронагревательный элемент, изготовленный из волокнистого композиционного углерод-углеродного материала (Разумов Л. Л., Волга В.И. Исследование влияния температуры обработки на структуру и эксплуатационные свойства углеродных нагревательных элементов. В кн.: Применение углеродных материалов в цветной металлургии. Сборник научных трудов НИИграфита. М.: Металлургия, 1989 г., стр. 48 - 57). В процессе изготовления электронагревательный элемент необходимых размеров формуется из углеродного волокна, которое скрепляется карбонизующимся связующим или осажденным пироуглеродом. Кажущаяся плотность волокнистого композиционного углерод-углеродного материала находится в пределах 1,20- 1,45 г/см3, удельное электросопротивление находится в пределах 15-35 мкОм·м (аналог). Общим недостатком указанных выше углеродных материалов, применяемых для изготовления электронагревательного элемента согласно прототипу и аналогу, является то, что для изготовления применяется специальное дорогое сырье, и производство материалов осуществляется с использованием сложного оборудования с применением термических процессов, что увеличивает цену изделий. Для электрического подсоединения электронагревательного элемента из указанных выше материалов используется сложная система компенсации термического расширения, что удорожает и усложняет конструкцию и эксплуатацию печей сопротивления, и является экономически неоправданным при использовании в массовом производстве. Задачей настоящего изобретения является создание углеродного электронагревательного элемента пластинчатой формы из гибкого материала, дешевого и не сложного при изготовлении с рабочей температурой, определяемой температурой сублимации углерода. Решение поставленной задачи достигается использованием в качестве углеродного материала для электронагревательного элемента гибкой и легкообрабатываемой фольги терморасширенного графита (ТРГ). Для обеспечения долговечности работы при больших размерах элемента фольга перфорируется, что предотвращает образование пузырей на поверхности при большой скорости подъема температуры. Проводящее сечение электронагревательного элемента регулируется набором слоев фольги ТРГ в пакет до необходимой толщины, а также перфорацией фольги. Для предотвращения расслоения с образованием промежутков листы фольги в пакете, согласно заявляемому изобретению, скрепляют, используя склеивание или механическое скрепление, в частности, прошивку. Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемые применение фольги ТРГ и конструкция изготовленного из нее электронагревательного элемента неизвестны и не следуют явным образом из изученного уровня техники, то есть, находятся в соответствии с критериями "Новизна" и "Изобретательский уровень". Удельное электросопротивление фольги ТРГ находится в пределах (7 - 20)·10-6 Ом·м. Это сравнимо с удельным сопротивлением искусственного мелкозернистого графита и углерод-углеродного волокнистого композита. Поэтому замена этих материалов на фольгу ТРГ не повлечет за собой изменения электрической схемы существующих трансформаторов и силовой сети нагревательных установок. Это обеспечит применение электронагревательного элемента из фольги ТРГ в конструкции высокотемпературных печей, в том числе печей для термообработки твердых фракционированных материалов и, в частности, для высокотемпературного восстановления или синтеза в твердой фазе. Таким образом, заявляемый объект является промышленно применимым. Цена фольги ТРГ в настоящее время сравнима с ценой конструкционных графитов и в несколько раз ниже волокнистых углерод-углеродных композиционных материалов. В целом, данная совокупность существенных признаков позволяет решить поставленную задачу - создать дешевый и гибкий углеродный электронагревательный элемент, позволяющий снизить эксплуатационные расходы и упростить конструкцию печи сопротивления. В настоящее время фольга ТРГ выпускается в виде гибкой ленты толщиной 0,05 - 0,5 миллиметров, шириной 0,5 метра, длиной до 100 метров. Это позволяет вырезать листовые заготовки произвольной формы, изгибать их и набирать электронагревательные элементы в виде пакетов. Число слоев фольги ТРГ в электронагревательном элементе определяется из его электрического сопротивления по заданным размерам пакета по длине L и ширине B. Электрическое сопротивление электронагревательного элемента задается подводимыми электрической мощностью P и электрическим напряжением U. При толщине листа фольги H и продольном удельном сопротивлении ρ для пакета постоянного сечения суммарное число N параллельно соединенных листов в электронагревательном элементе определяется по формуле (1): N = (P·L·ρ)/(U2·B·H). (1) Электрическое подсоединение электронагревательных элементов из фольги ТРГ к токоподводам осуществляется зажимами, аналогичными применяемым при подключении электронагревательных элементов, изготовленных из других углеродных материалов. При этом гибкость и упругость листов фольги ТРГ обеспечивает электрическое подключение с низким переходным контактным сопротивлением между листами в пакете и между пакетом и токоподводами. Для выпуска воздуха, заключенного в порах между слоями из чешуек терморасширенного графита и расширяющегося при быстро осуществляемых нагреве или вакуумировании, фольгу ТРГ перфорируют. Расстояние между перфорациями составляет от H до 30H, где H - толщина фольги, более плотная перфорация разрушает материал, более редкая неэффективна. При значительных линейных размерах возможно расслоение удаленной от токоподводов части пакетов, что создает условие электрического замыкания крайних листов с теплоизоляцией или садкой внутри рабочего пространства печи. Для предотвращения этого листы фольги ТРГ в пакете скрепляют, для чего может быть использовано склеивание термостойким клеем, скрепление углеродным или любым другим термостойким крепежом, в частности, прошивка углеродной нитью, или любые другие способы скрепления. Расслоение по краям предотвращается прошивкой с расположением строчки вдоль краев. Прошивка центральной части пакета предотвращает его раздувание расширяющимся воздухом при разогреве или вакуумировании. На чертеже представлен общий вид электронагревательного элемента в аксонометрической проекции, с разрезом вдоль шва, скрепляющего листы фольги. Электронагревательный элемент (см. чертеж) состоит из пакета листов фольги 1, скрепленного в рабочей зоне строчками швов по краям 2 и центральной 3. В области контактных зон прошивка не требуется, так как листы фольги в ней сжаты друг с другом токоподводными зажимами. Для предотвращения разлохмачивания углеродной нити швов на поверхности пакета 4 дополнительно промазывают карбонизующимся клеевым составом на основе высокомолекулярных коксующихся углеводородов или углеводов, например, раствором бакелита в ацетоне или водным раствором сахара. При нагреве отвердевший клей карбонизуется и его коксовый остаток образует спеченное скрепление волокон углеродных нитей. Внутренние слои фольги ТРГ сохраняют относительную подвижность вследствие гибкости внутренних участков нитей шва 5, показанных в области разреза на чертеже. Поэтому при неравномерном нагреве по толщине электронагревательного элемента в нем не создаются термические напряжения. Расстояние между строчками и краем нагревательного элемента, а также шаг швов находятся в пределах от N·H до 10N·H, где N·H - размер нагревательного элемента по толщине. Если это расстояние меньше N·H, то шов нарушает прочность листов фольги, а если больше 10N·H, то скрепляющее действие шва оказывается недостаточным и листы фольги между скрепляющими элементами расслаиваются. Величина промежутка между строчками находится в пределах от N·H до 0,5B, где B - ширина пакета листов фольги. Минимальное значение этого расстояния определяется сохранением прочности фольги между строчками швов, а максимальное определяется необходимостью создания хотя бы одного центрального шва. Если скрепление волокон в углеродных нитях на поверхности электронагревательного элемента отсутствует, то возможно отделение отдельных волокон от нити. Эти волокна производят электрическое замыкание нагревательного элемента с помещенной в рабочем объеме печи садкой или с термоизоляцией печи. При ремонте скрепляющие пакет фольги нити удаляются, и изношенные крайние листы фольги ТРГ в пакетах заменяются, пакет прошивается, и швы промазываются карбонизующимся составом, после чего электронагревательный элемент пригоден к эксплуатации. Теплопроводность фольги ТРГ составляет поперек слоев 7 Вт/м, вдоль слоев - 220 Вт/м. Низкая теплопроводность фольги поперек слоев создает условия работы внешних слоев в пакетах электронагревательных элементов как дополнительной теплоизоляции рабочего объема печи, что дополнительно снижает расход электроэнергии при эксплуатации. Пример конкретного осуществления заявляемого электронагревательного элемента. Электронагревательные элементы из фольги ТРГ использованы при создании вакуумной печи сопротивления типа СНВЛ. Вакуумная печь имела силовой трансформатор марки ОСУ 40 мощностью 40 кВт с коэффициентом трансформации 10, напряжение высокой стороны регулировалось тиристорным преобразователем. Электронагревательный элемент был изготовлен в виде пакета из листов фольги одного размера. Листы фольги предварительно перфорировались прокалыванием иглой с расстоянием между проколами 6 мм на 6 мм. В пакете листы фольги ТРГ скреплялись швами из углеродной нити УН-2. Шаг стежков при прошивке 15 - 20 мм. Швы расположены вдоль краев пакета и продольный шов посредине. Находящиеся на поверхности пакета углеродные нити были промазаны бакелитовым лаком, который при нагреве карбонизовался и в дальнейшем закоксовался, скрепив отдельные волокна в них. Это предотвратило разлохмачивание углеродных нитей на поверхности пакетов, при этом находящиеся в объеме пакета углеродные нити сохранили гибкость. Длина пакета составляла 750 мм, ширина пакета 170 мм, толщина листа фольги 0,5 мм. Удельное электросопротивление фольги составляет 8,5 мкОм·м. Опытным путем установлено, что при достижении рабочей температуры 1500oC снижение сопротивления электронагревательного элемента составило 5%. Используемая мощность трансформатора печи при термообработке 20 кВт, напряжение высокой стороны 220 В, коэффициент трансформации 10, напряжение низкой стороны принято для расчета 22 В. Два электронагревательных элемента печи электрически подсоединены последовательно. При изготовлении электронагревательных элементов использовалось определенное по формуле (1) число листов в каждом из двух пакетов, равное 6. Два электронагревательных элемента в печи располагались параллельно на расстоянии 180 мм, внутреннее пространство между ними образует прямоугольную в сечении рабочую зону. Электронагревательные элементы помещались внутрь теплоизоляционного углеродистого кожуха в виде прямоугольной призмы. Пакеты зажимались по всей ширине на каждом конце между плоскими поверхностями графитовых токоподводов и графитовых прижимных пластин при помощи двух графитовых винтов. Область контактирования составляла 60 мм в длину. Графитовые блоки токоподводов соединялись резьбовым соединением с медными водоохлаждаемыми вакуумными токовводами, выходящими наружу из откачиваемого внешнего водоохлаждаемого корпуса печи через вакуумные уплотнения. При эксплуатации печи установлено, что использование электронагревательных элементов со швами, не промазанными бакелитовым лаком, приводило к разлохмачиванию поверхностных участков углеродных нитей. При разлохмачивании образовывались отдельные волокна, контактирующие с углеродной теплоизоляцией, что приводило к образованию электрических микродуг и эрозии материала фольги на прилегающих участках. Всего проведено 15 кампаний по синтезу высокотемпературного карбида. Садка каждой кампании составляла 10 кг. Температура выдержки составляла 1500oC, время выдержки три - четыре часа, общее время выдержки за 15 кампаний составило 50 часов, потребляемая мощность во время подъема температуры находилась в пределах от 10 до 20 кВт, при выдержке потребляемая мощность составляла 9- 12 кВт. За время эксплуатации электрическое сопротивление электронагревательного элемента не изменилось, механические повреждения и осыпание материала ТРГ на его поверхности отсутствовали. Электронагревательные элементы из фольги ТРГ установлены взамен используемых в подобных печах волокнистых углерод-углеродных электронагревательных элементов.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Электронагревательный элемент на основе углеродного материала, имеющий контактные зоны и рабочую зону между ними, отличающийся тем, что для его изготовления используется фольга терморасширенного графита, листы фольги перфорированы и набраны в пакет до заданной толщины и электрически параллельно подключены вдоль слоев сжатием токоподводящими пластинами в контактных зонах. 2. Электронагревательный элемент по п.1, отличающийся тем, что в области рабочей зоны листы фольги скреплены. 3. Электронагревательный элемент по п.2, отличающийся тем, что скрепление листов фольги в пакете осуществляется прошивкой углеродной нитью, строчки швов расположены в продольном направлении по краям и по центру, шаг швов и расстояние между краем пакета и строчками находится в пределах 1 - 10 толщин пакета, а между строчками находится в пределах от 1 толщины пакета до половины его ширины. 4. Электронагревательный элемент по п.3, отличающийся тем, что находящиеся на поверхности углеродные нити швов промазаны карбонизирующимся составом.

bankpatentov.ru

Электронагревательный элемент | Банк патентов

Изобретение относится к трубчатым электронагревателям с токопроводящим порошком и может быть использовано в промышленных устройствах и в бытовых нагревательных приборах. Электронагревательный элемент содержит металличускую трубку 1 с внутренним электроизоляционным покрытием 2, в которой размещен токопроводящий порошок 3. В концевых зонах трубки 1 размещены графитные стержни 4 и диэлектрические пробки 5. 1 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к электронагревателям, а конкретно к трубчатым нагревателям с токопроводящим порошком. Изобретение может быть использовано в промышленных устройствах и в бытовых нагревательных приборах. Известен нагревательный элемент на базе графитизированных материалов [1] , содержащий сыпучий графитизированный материал, который размещен между электродами без уплотнения. Известный нагревательный элемент имеет недостаток в том, что из-за пересыпания порошка в межэлектродном пространстве этот нагревательный элемент ограниченное применение. Известен также нагревательный элемент [2], содержащий стеклянную трубку, в которой одна зона заполнена смесью порошков графита и кварца, и две концевые зоны для подключения выводов, которые заполнены графитным порошком. Известный нагревательный элемент имеет следующие недостатки. 1. Применение стеклянной трубки не позволяет производить запрессовку порошка в нее с заданной пористостью с целью получения заданной величины удельного электросопротивления из-за хрупкости стекла. 2. Из-за хрупкости трубки исключается ее деформация при производстве нагревательных элементов и ограничивается применение. 3. Использование кварцевого порошка увеличивает себестоимость нагревательного элемента. 4. Подключение выводов непосредственно к частицам графита в концевых зонах трубки не обеспечивает надежной работы нагревательного элемента из-за возникновения электрических разрядов между частицами графита и металлическими выводами. Несмотря на перечисленные недостатки, нагревательный элемент по патенту [2] принимается за прототип. Недостатки, присущие прототипу, устраняются тем, что трубка выполнена из металла с электроизоляционным покрытием ее внутренней поверхности, токопроводящий порошок содержит 30-80 об.% графита и 20-70 об.% шамота и в зонах для подключения выводов размещены графитные стержни. Сопоставительный анализ с известными конструкциями нагревательных элементов показывает, что заявленное решение позволяет наиболее оптимально решить задачу повышения надежности нагревательного элемента и снижения производственных затрат. К совокупности существенных признаков заявляемого электронагревательного элемента, позволяющих получить упомянутых результат, следует отнести то, что выполнение трубки из металла с электроизоляционным покрытием позволяет упростить технологию производства и повысить надежность нагревательного элемента, использование шамота вместо кварцевого порошка снижает себестоимость нагревательного элемента, а снабжение нагревательного элемента графитными стержнями в качестве выводов повышает надежность элемента. Заявленный электронагревательный элемент содержит металлическую трубку 1 с электроизоляционным покрытием 2, токопроводящий порошок 3 и графитные стержни 4 с диэлектрическими пробками 5. Электронагревательный элемент работает следующим образом. После подключения электрического источника питания к графитным стержням 4 электрический ток проходит через токопроводящий порошок 3 заданного электросопротивления, которое зависит от количества шамота в порошке и от диаметра и длины токопроводящего порошкового проводника 3. Происходит нагрев порошка 3 и трубки 1. Изготовлен и испытан опытный образец электронагревательного элемента на базе алюминиевой трубки с условным проходом 6 мм при наружнем диаметре 8 мм по ГОСТ 18475-82Е для мощности 1 кВт и напряжения 220 В. С учетом падения электросопротивления графита на 20% при его нагреве 20-750oC рабочее электросопротивление порошка было определено равным 58,08 Ом. В качестве токопроводящего порошка был использован графит марки ГЛ-1 по ГОСТ 5279-74 с добавлением в него 60 об.% шамота по ГОСТ 390-83. Остаточная пористость токопроводящего порошка составляла 40%. Диаметр и длина порошкового проводника в трубке соответственно составляли 3,2 и 165 мм. Материалом для графитных стержней диаметром 3 мм и длиной 35 мм послужили графитные щетки Г21 по ГОСТ 2332-75. Электропробой электроизоляции опытного электронагревательного элемента произошел при 1230 В, что показывает высокую надежность заявляемого устройства.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Электронагревательный элемент, содержащий трубку, токопроводящий порошок и зоны для подключения выводов, отличающийся тем, что трубка выполнена из металла с электроизоляционным покрытием ее внутренней поверхности, токопроводящий порошок содержит 30 - 80 об.% графита и 70 - 20 об.% шамота и в зонах для подключения выводов размещены графитные стержни.

bankpatentov.ru

Излучающий электронагревательный элемент

Изобретение относится к электронагревательным приборам, предназначенным для нагрева, преимущественно, пищевых продуктов в тех случаях, когда нагревательный элемент располагается близко к пищевому нагреваемому продукту. Излучающий электронагревательный элемент, предназначенный для использования в бытовом электроприборе для приготовления тостов, содержит пластину основания из нержавеющей стали, на одну или каждую грань которой отпечатана первая керамическая дорожка, на поверхности которой, удаленной от пластины основания, отпечатана электропроводная нагревательная дорожка, поверх которой отпечатана вторая керамическая дорожка, вследствие чего нагревательная дорожка оказывается окруженной и уплотненной между двумя керамическими дорожками. Такой элемент обеспечивает адекватное излучаемое тепло для эффективного поджаривания хлеба, а хлеб при этом может находиться в непосредственном контакте с предлагаемым элементом, будучи при этом электрически изолирован от него второй керамической дорожкой. Предусмотрено дополнительное керамическое покрытие на противоположной грани пластины основания, поддерживающее механическую целостность для предотвращения коробления элемента и обуславливаемое этим неравномерное поджаривание. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Предпосылки создания изобретения

Это изобретение касается излучающих электронагревательных элементов, предназначенных, в частности, хотя и не исключительно, для нагрева пищевых продуктов в случаях, когда нагревательный элемент располагается близко к нагреваемому продукту. Такое применение возможно в электроприборе для поджаривания хлеба, в котором нагревательный элемент вырабатывает излучаемое тепло в сухой окружающей среде для поджаривания хлеба.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать излучающий электронагревательный элемент таким образом, чтобы ожидаемый срок службы элемента оказался увеличенным, а сам этот элемент мог работать с меньшим энергопотреблением, одновременно гарантируя пользователю безопасную эксплуатацию и возможность легкой очистки элемента.

Бытовые электроприборы для приготовления тостов, как ручные, так и автоматические, известны уже много лет, а их основная конструкция предусматривает наличие проволочного нагревательного элемента, воплощенного в механизме таким образом, что материал, который надо поджарить, вводят на подходящем расстоянии между нагревательными элементами, на которое он удален от них, чтобы не вступать с ними в контакт. Для компенсации недостатка, обуславливаемого большим промежутком между нагревательным элементом и поджариваемым материалом, необходима дополнительная энергия. Тостеры бывают либо ручные, либо автоматические. Ручные тостеры содержат механический переключающий таймер с ручным приспособлением для вставления и выталкивания, тогда как автоматические тостеры имеют датчик поджаривания косвенного действия, переключающий выталкиватель поджариваемого материала для подъема ломтика хлеба до уровня безопасной доступности.

Как правило, нагревательные элементы состоят из электрорезистивной проволоки с подходящим значением электрического сопротивления, обмотанной вокруг либо слюдяной пластины, установленной на металлическом каркасе, либо керамического стержня подходящей длины или представляют собой спиральный нагревательный элемент, заключенный в кварцевой трубке. Эти элементы хрупки и легко ломаются.

Чтобы предотвратить контакт поджариваемого материала и пользователя с электропроводной резистивной проволокой, вставляют металлическую проволочную сетку, располагая ее на подходящем и безопасном расстоянии от нагревательного элемента, тем самым препятствуя поражению пользователя электрическим током. Кроме того, сетка центрирует поджариваемый материал, а также действует и как отражатель, и как поглотитель энергии, что способствует немаловажному уменьшению энергии, которую получает хлеб.

Вышеописанный способ поджаривания, по существу, основан на излучении тепла из нагревательных элементов с минимальной помощью конвекции. Это обуславливает потребление относительно большего количества энергии для решения требуемой задачи.

В соответствии с настоящим изобретением предложен излучающий электронагревательный элемент, содержащий пластину основания, первую керамическую дорожку, отпечатанную, по меньшей мере, на одной грани пластины основания, электропроводную нагревательную дорожку, отпечатанную на поверхности первой керамической дорожки, пролегающей на удалении от пластины основания, и вторую керамическую дорожку, отпечатанную на нагревательной дорожке таким образом, что она вместе с первой керамической дорожкой окружает и уплотняет нагревательную дорожку, при этом с нагревательной дорожкой соединены контактные средства для подключения ее к источнику электропитания.

В соответствии с настоящим изобретением также предложен способ изготовления излучающего электронагревательного элемента, соответствующего любому пункту формулы на элемент, причем при осуществлении способа пластина основания выполнена из нержавеющей стали.

В соответствии с настоящим изобретением также предложен бытовой электроприбор для приготовления тостов, содержащий, по меньшей мере, один вышеупомянутый излучающий электронагревательный элемент и включающий в себя средства для опоры, по меньшей мере, одного ломтика хлеба в непосредственной близости к нагревательному элементу, даже в непосредственном контакте с ним.

Суть предлагаемого способа заключается в том, что поджаривание хлеба можно улучшить, перемещая хлеб ближе к печатному нагревательному элементу и даже располагая хлеб почти в соприкосновении с этим элементом. Печатный нагревательный элемент выполнен на тонкой пластине из нержавеющей стали выбранной подходящей марки после процедуры очистки, которая гарантирует, что на поверхности стали не будет никаких загрязняющих веществ.

В предпочтительном варианте две или более таких пластин размещены параллельно. Расстояние между ними и время подачи электропитания на пластины определяются в соответствии с требованиями пользователя к тостам. Пользователь регулирует эти параметры перед вставлением поджариваемого материала и/или после такого вставления.

Способ определения степени поджаривания может быть либо ручным, либо автоматическим. При ручном способе питающей мощностью будет управлять регулируемое реле времени, которое может быть либо электронным, либо механическим, тогда как при автоматическом способе питающей мощностью будет управлять регулируемый пользователем детектор уровня поджаривания.

В качестве датчика поджаривания может работать сканирующий детектор на основе излучателя-приемника инфракрасного излучения. При наличии такого прибора инфракрасный луч направляют на поверхность поджариваемого материала в подходящие положения на этой поверхности, контролируя изменение цвета. После этого орган управления, контролирующий цвет, активирует завершение процесса. Возможно, что поджариваемый материал изначально имеет разную окраску, вследствие чего изменение цвета может происходить с разной скоростью. Это различие в окончательном цвете поджаренного материала задается путем автоматического обнуления начальных условий в каждом процессе поджаривания.

Нагревательный элемент может быть отпечатан либо в виде одной, либо в виде нескольких дорожек, либо на одной, либо на обеих сторонах, и может быть выполнен извивающимся таким образом, что будет покрывать всю площадь пластины и гарантировать распределение мощности по пластине, необходимое для равномерного поджаривания материала.

Ниже, в качестве примера, приводится описание конкретного варианта осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 представляет вид сверху излучающего электронагревательного элемента, изготовленного в соответствии с изобретением,

фиг.2 - разрез, сделанный по линии II-II, показанной на фиг.1,

Фиг.3 - вид в разрезе множества излучающих электронагревательных элементов.

В качестве примера отметим, что нагревательный элемент, предназначенный для поджаривания бок о бок, представлен на фиг.1, где показана дорожка нагревательного элемента, обозначенная позицией (5), имеющая подходящую ширину, отпечатанная на относительно более широкой керамической дорожке (3) (фиг.2), которая имеет такую же конфигурацию и сама отпечатана на пластине (2) из нержавеющей стали, имеющей малую нагреваемую массу. Кроме того, она покрыта высокотемпературным изоляционным материалом (4), обычно - тем же материалом, который используется для печати керамической дорожки, вследствие чего электропроводная резистивная дорожка (5) оказывается герметично уплотненной. Такая компоновка, по существу, исключает использование защитной металлической сетки. Тост может находиться в непосредственном контакте с самим нагревательным элементом, поскольку нагревательный элемент электрически изолирован от тоста. Электрические соединения (1) для подачи электропитания могут быть реализованы либо посредством пружинного контакта, либо посредством крепежных деталей, либо посредством пайки.

Керамические изоляционные слои (3, 4) защищают пользователя от контакта с электропроводной дорожкой (5) и тем самым предотвращают риск поражения электрическим током.

Использование печатных нагревательных элементов в тостере дает несколько преимуществ. Например, теперь оказывается возможным относительное уменьшение электрической мощности, необходимой для поджаривания хлеба, а механизм для центровки поджариваемого материала становится проще, включая являющийся существенным фактор чистоты, в соответствии с которым пластины можно протирать дочиста.

Возможны случаи, в которых пользователь вводит в тостер другие легко доступные предметы кухонной утвари - ножи, вилки, и т.д., чтобы извлечь поджариваемый материал, и хотя эти действия дают сиюминутное удобство, они обычно приводят к тому, что сам пользователь неожиданно обжигается, но при наличии нагревательного элемента, который герметично уплотнен, будет предотвращено поражение электрическим током или разрушение элементов тостера, которое обычно происходит из-за указанных действий, когда нагревательные элементы тостеров являются проволочными.

Располагая пару излучающих электронагревательных элементов, соответствующих изобретению, напротив друг друга, можно вводить между ними ломтики тостов, предпочтительно расположенных на средствах (10) опоры, вследствие чего обе стороны последних будут поджариваться одновременно, а предусмотрев наличие трех таких элементов, можно одновременно поджаривать два или более ломтиков.

При необходимости можно предусмотреть средства (18) для осуществления относительного перемещения нескольких нагревательных элементов друг к другу и друг от друга, вследствие чего оказывается возможным избирательное раскрытие или закрытие зазора между элементами, а значит - увеличение или уменьшения расстояния между ломтиками хлеба.

Сканирующий детектор (14) на основе излучателя-приемника инфракрасного излучения может быть использован в датчике (12) поджаривания. Инфракрасный луч направляют на поверхность поджариваемого материала, контролируя изменение цвета. Различие окончательного цвета поджариваемого материала задается при помощи средства (16) автоматического обнуления в каждом процессе поджаривания.

Предполагается, что толщина пластины (2) из нержавеющей стали будет составлять порядка 0,5 мм, тогда как толщина каждой керамической дорожки будет составлять 75 микрон, и они будут окружать нагревательную дорожку, толщина которой будет находиться в диапазоне от 0,3 до 1 микрона.

В предпочтительном варианте на грань пластины (2) из нержавеющей стали, удаленную от той, на которую нанесены дорожки (3) и (5), может быть нанесен дополнительный слой (6) диэлектрической подложки, способствующий предотвращению коробления нержавеющей стали.

Весь узел предпочтительно сочленен в виде составного блока.

Элемент, изготовленный в соответствии с настоящим изобретением, может создавать температуру в диапазоне от 300°С до 400°С, обеспечивая тем самым быстрое поджаривание хлеба в непосредственной близости от этого элемента.

Хотя это изобретение описано в связи с бытовым электроприбором для приготовления тостов, его можно с тем же успехом использовать для нагрева путем излучения любого другого вещества, которое может находиться в непосредственной близости к предлагаемому элементу в сухой окружающей среде.

Материалами, которые в типичном случае можно использовать для изготовления такого нагревательного элемента, являются керамифицированное стекло - для диэлектрических керамических дорожек, серебро, палладий или платина - для проводящей нагревательной дорожки, а материал основания из нержавеющей стали может относиться к тому типу, в случае которого содержание хрома составляет 17% и который известен как нержавеющая сталь 430.317.

1. Излучающий электронагревательный элемент, содержащий пластину основания, первую керамическую дорожку, отпечатанную, по меньшей мере, на одной грани пластины основания, электропроводную нагревательную дорожку, отпечатанную на поверхности первой керамической дорожки, пролегающей на удалении от пластины основания, и вторую керамическую дорожку, отпечатанную на нагревательной дорожке таким образом, что она вместе с первой керамической дорожкой окружает и уплотняет нагревательную дорожку, при этом с нагревательной дорожкой соединены контактные средства для подключения ее к источнику электропитания.

2. Излучающий электронагревательный элемент по п.1, в котором обе керамические дорожки шире, чем нагревательная дорожка.

3. Излучающий электронагревательный элемент по п.1, в котором объединенные керамические и нагревательная дорожки выполнены в форме извилистой линии, покрывающей значительную площадь пластины основания.

4. Излучающий электронагревательный элемент по п.1, в котором на грани пластины основания, удаленной от керамических и нагревательной дорожек, отпечатан или нанесен в виде покрытия керамический слой.

5. Излучающий электронагревательный элемент по п.1, в котором объединенные керамические и нагревательная дорожки отпечатаны на противоположных гранях пластины основания.

6. Излучающий электронагревательный элемент по п.1, в котором на противоположных гранях пластины основания отпечатано несколько объединенных керамических и нагревательных дорожек.

7. Излучающий электронагревательный элемент по п.1, в котором первая и вторая керамические дорожки выполнены из одного и того же материала.

8. Излучающий электронагревательный элемент по любому из предыдущих пунктов, в котором пластина основания выполнена из нержавеющей стали.

9. Способ изготовления излучающего электронагревательного элемента, включающий в себя этапы, на которых изготавливают пластину основания, отпечатывают первую керамическую дорожку, по меньшей мере, на одной грани пластины основания, отпечатывают электропроводную нагревательную дорожку на поверхности первой керамической дорожки, пролегающей на удалении от пластины основания, так что нагревательная дорожка оказывается электрически изолированной от этой пластины, отпечатывают вторую керамическую дорожку на нагревательной дорожке таким образом, что при наличии еще и первой керамической дорожки, нагревательная дорожка оказывается окруженной и уплотненной первой и второй керамическими дорожками, и обеспечивают контактные средства для подключения нагревательной дорожки к источнику электропитания.

10. Способ по п.9, при котором проводят очистку пластины основания перед отпечатыванием на ней первой керамической дорожки, чтобы гарантировать, что на поверхности этой пластины не будет никаких загрязняющих веществ.

11. Способ по п.9, при котором объединенные керамические и нагревательная дорожки отпечатывают на противоположных гранях пластины основания.

12. Способ по п.9, при котором на противоположных гранях пластины основания отпечатывают несколько объединенных керамических и нагревательных дорожек.

13. Бытовой электроприбор для приготовления тостов, содержащий, по меньшей мере, один излучающий электронагревательный элемент по п.1 и включающий в себя средства для опоры, по меньшей мере, одного ломтика хлеба в непосредственной близости к упомянутому элементу.

14. Бытовой электроприбор для приготовления тостов по п.13, в котором два излучающих электронагревательных элемента по п.1 установлены взаимно параллельно, при этом предусмотрены средства, обеспечивающие регулирование расстояния между упомянутыми двумя параллельными элементами.

15. Бытовой электроприбор для приготовления тостов по п.13 или 14, включающий в себя датчик поджаривания.

16. Бытовой электроприбор для приготовления тостов по п.15, в котором упомянутый датчик поджаривания представляет собой сканирующий детектор на основе излучателя-приемника инфракрасного излучения.

17. Бытовой электроприбор для приготовления тостов по п.16, включающий в себя средства для автоматического обнуления сканирующего детектора перед каждой операцией поджаривания, тем самым обеспечивающие управление поджариванием ломтиков хлеба, имеющих разные изначальные цвета.

www.findpatent.ru

Трубчатый электронагревательный элемент и способ его изготовления

 

Изобретение относится к трубчатым электронагревателям и способу их изготовления. Нагреватель содержит трубку, в которой размещены нагревательная спираль, камера с термовыключателем, по торцам которой установлены шайбы из слюдопласта. Трубка заполнена с обоих концов до камеры изоляционным наполнителем. Термовыключатель выполнен из легкоплавкого припоя с флюсом. Особенность изготовления состоит в том, что шайбу из слюдопласта выполняют диаметром, равным внутреннему диаметру необжатой трубки, а затем обжимают трубку до внешнего диаметра цилиндрической части камеры. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к бытовым электронагревательным приборам.

Известен трубчатый электронагревательный элемент [1] с термовыключателем, содержащий трубку, в которой расположены нагревательная спираль, термовыключатель, выполненный в виде плавкой вставки, заключенной в камеру, и наполнитель. Конструктивные особенности термовыключателя предусматривают применение его только в насыпных трубчатых электронагревательных элементах, получаемых способом заполнения трубчатого электронагревательного элемента наполнителем из изоляционного материала без дальнейшего обжатия на меньший диаметр. Для данных трубчатых электронагревательных элементов из-за низкой плотности наполнителя характерны большие потери тепловой энергии, более низкие электроизоляционные свойства, уменьшение срока службы. Кроме того, недостатком является сложность технического исполнения термовыключателя применительно к малогабаритным трубчатым электронагревательным элементам. Известен трубчатый электронагревательный элемент [2] с установленным в нем термовыключателем в форме стержня, заключенным в камеру, соприкасающуюся внешней поверхностью с внутренней поверхностью трубки нагревателя и закрытую с торцов изоляционными шайбами. Трубка заполнена наполнителем. Термовыключатель контактирует с наполнителем с одной стороны. Недостатком конструкции является то, что теплопередача к стержню при неправильной эксплуатации нагревательного элемента (перегреве) недостаточна, что ухудшает потребительские свойства изделия сказывается на эффективности срабатывания термовыключателя. Известен способ изготовления трубчатого электронагревательного элемента [2] согласно котоpому нагревательную спираль помещают в трубку, с одного конца вводят камеру с термовыключателем и торцовыми шайбами, а с противоположного конца до камеры в трубку засыпают изоляционный наполнитель и обжимают трубку до внешнего диаметра цилиндрической части камеры. Недостатком данного способа является невозможность размещения термовыключателя в контакте с изоляционным наполнителем с двух сторон, так как при обжатии трубчатого электронагревательного элемента термовыключатель выходит из строя. В связи с тем, что трубчатый электронагревательный элемент заполняют изоляционным наполнителем только с одной стороны и контактирует термовыключатель с наполнителем только с одной стороны, эффективность срабатывания термовыключателя значительно снижается. Задачей изобретения является улучшение потребительских свойств. Задача достигается за счет того, что в трубчатом электронагревательном элементе, содержащем трубку, в которой расположена нагревательная спираль, термовыключатель в форме стержня, заключенного в камеру, соприкасающуюся внешней боковой поверхностью с внутренней поверхностью трубки электронагревателя, с торцовых сторон снабженную шайбами из изоляционного материала, причем трубка заполнена изоляционным наполнителем от одного конца до камеры, шайбы выполнены из легкоразрушающегося материала, например слюдопласта, термовыключатель выполнен из легкоплавкого припоя с флюсом, а изоляционным наполнителем трубка заполнена и от другого конца камеры. Задача достигается также за счет того, что по способу изготовления трубчатого электронагревательного элемента в трубку помещают нагревательную спираль, с одного конца вводят камеру с термовыключателем и торцовыми шайбами, а с противоположного конца до камеры в трубку засыпают изоляционный наполнитель и обжимают трубку до внешнего диаметра цилиндрической части камеры, причем указанные торцовые шайбы, разрушающиеся при обжатии, выполняют из легкоразрушающегося материала, например слюдопласта, диаметром, равным внутреннему диаметру необжатой трубки, а до обжатия засыпают трубку изоляционным наполнителем и от первого конца до камеры. На фиг. 1 изображен трубчатый электронагревательный элемент до обжатия; на фиг. 2 после обжатия. Трубчатый электронагревательный элемент содержит трубку 1, в которую встраивается нагревательная спираль 2 и термовыключатель в форме стержня, представляющий собой плавкую вставку 3, выполненную из припоя с флюсом, заключенную в камеру 4. Средняя часть камеры выполнена цилиндрической из изоляционного материала. Внутренний диаметр цилиндрической части камеры 4 больше диаметра стержня плавкой вставки 3, в результате в камере создается свободный объем 5, который с торцовых сторон ограничивается шайбами 6, выполненными из изоляционного материала (например, слюдопласт, миканит), который при приложении незначительных радиальных нагрузок разрушается, не деформируя плавкую вставку. Наружный диаметр шайбы 6 равен внутреннему диаметру трубки 1 нагревателя до обжатия (фиг. 1). Внутренний диаметр шайбы 6 на 0,2-0,3 мм больше диаметра стержня плавкой вставки 3. Плавкая вставка проходит через шайбы 6, цилиндрическую камеру 4 и с помощью втулок 7 и 8 соединяется со спиралью 2 и выводом 11. Затем в трубку нагревателя с обеих сторон засыпается изоляционный материал наполнитель 9. При такой конструкции термовыключателя образуется объем 10, свободный от наполнителя. При обжатии трубчатого электронагревательного элемента (фиг. 2) происходит уплотнение наполнителя 9, шайбы 6 камеры 4 разрушаются, не позволяя наполнителю попасть в свободный объем 5 вокруг плавкой вставки 3, что позволяет предохранить плавкую вставку от деформации. Цилиндрическая часть камеры сохраняется неповрежденной, так как до обжатия существовал свободный от наполнителя объем 10, а само обжатие продолжается до соприкосновения цилиндрической камеры 4 с внутренней поверхностью трубки 1. Таким образом, свободный объем 5 вокруг плавкой вставки 3 становится замкнутым, позволяющим надежно срабатывать термовыключателю и предохраняющим плавкую вставку от нежелательных воздействий. При нарушении отдачи тепла с поверхности нагревателя, например при включении электрокипятильника без воды или при выкипании воды, температура нагревателя превышает допустимую. Плавкая вставка, находящаяся в свободном замкнутом объеме 5 камеры, плавится, разрывая электрическую цепь изделия. Плавкая вставка для ускорения процесса плавления и получения надежного разрыва может быть выполнена в виде трубки из легкоплавкого припоя с наполнителем из флюса внутри или проволоки из того же материала, покрытой флюсом снаружи только в районе камеры. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в обеспечении пожаробезопасности электронагревательных элементов, в частности малогабаритных электрокипятильников, что достигается размещением специального термовыключателя внутри электронагревательного элемента, контактирующего с обеих сторон с изоляционным наполнителем, получаемым методом обжатия. Наличие термовыключателя в электрокипятильниках предотвращает возникновение пожара в домашних условиях и во время путешествий при неосторожном и неправильном обращении с ними. Неприятности могут принести не только моральный, но и огромный материальный ущерб потребителю и государству. Изготовление электронагревательных элементов с термовыключателем методом обжатия позволяет уменьшить габариты, снизить удельную материалоемкость, увеличить теплопроводность, повысить удельные нагрузки.

Формула изобретения

1. Трубчатый электронагревательный элемент, содержащий трубку, в которой расположена нагревательная спираль, термовыключатель в форме стержня, заключенного в камеру, соприкасающуюся внешней боковой поверхностью с внутренней поверхностью трубки электронагревателя, с торцевых сторон снабженную шайбами из изоляционного материала и заполненную изоляционным наполнителем от одного конца до камеры, отличающийся тем, что шайбы выполнены из легкоразрушающегося материала, например слюдопласта, термовыключатель выполнен из легкоплавкого припоя с флюсом, а изоляционным наполнителем трубка заполнена и от второго конца до камеры. 2. Способ изготовления трубчатого электронагревательного элемента, при котором помещают в трубку нагревательную спираль, с одного конца вводят камеру с термовыключателем и торцевыми шайбами, а с противоположного конца до камеры в трубку засыпают изоляционный наполнитель и обжимают трубку до внешнего диаметра цилиндрической части камеры, отличающийся тем, что указанные торцевые шайбы, разрушающиеся при обжатии, выполняют из легкоразрушающегося материала, например слюдопласта, диаметром, равным внутреннему диаметру необжатой трубки, а до обжатия засыпают трубку изоляционным наполнителем и от первого конца до камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

www.findpatent.ru

---

• 
  Трансформаторы тока и трансформаторы напряжения реферат
• 
  Поплавок датчик
• 
  Возобновляемые источники энергии в беларуси
• 
  Как выбрать инверторный сварочный полуавтомат
• 
  Номинальный рабочий ток номинальный ток
• 
  Расчет потерь электроэнергии в трансформаторе пример
• 
  Когда подключат отопление в люберцах
• 
  Выходной фильтр импульсного блока питания
• 
  Стабилизатор напряжения с регулировкой
• 
  Что такое молния
• 
  Перерасчет епд куда обратиться