RU108260U1

RU108260U1 - FILM ELECTRIC HEATER

Info

Publication number: RU108260U1
Application number: RU2011110270/07U
Authority: RU
Inventors: Юрий Васильевич Мантуров; Владимир Николаевич Лукьянов; Дмитрий Леонидович Попов; Игорь Николаевич Панасюк
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Завод "Пленочных систем отопления"
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2011-09-10

Abstract

Пленочный электронагреватель, содержащий два слоя гибкой электроизоляционной пленки, между которыми размещен резистивный нагревающий и излучающий элементы и выводы для подключения к электрической сети или другому электронагревателю, подсоединенные к резистивным элементам, отличающийся тем, что содержит расположенный в промежутке между имеющимися выводами, по меньшей мере, один дополнительный вывод для подключения к электрической сети или другому электронагревателю, подсоединенный, по меньшей мере, к одному из резистивных элементов, расположенных в промежутке между имеющимися выводами. A film electric heater containing two layers of a flexible electrical insulating film, between which there is a resistive heating and radiating elements and leads for connection to an electric network or other electric heater, connected to resistive elements, characterized in that it contains at least between the existing terminals one additional terminal for connection to an electric network or another electric heater, connected to at least one of the resistive elements located in the gap between the available conclusions.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к пленочным электронагревателям, которые могут найти широкое применение для обогрева жилых и служебных помещений, бань, коттеджей, садовых домиков, спортивных и торговых сооружений и т.д.The utility model relates to electrical engineering, namely to film electric heaters, which can be widely used for heating residential and office buildings, baths, cottages, garden houses, sports and commercial buildings, etc.

Известно, что в случае установки пленочного электронагревателя в местах, где не хватает напряжения, подводимого к дому, особенно характерного для сельской местности, рекомендуют устанавливать реле приоритета, которое распределяет нагрузку. При включении, например, чайника, стиральной машины, утюга и других бытовых приборов, такое реле отключает необходимо количество элементов пленочного электронагревателя. После отключения бытовых приборов, отключенные элементы пленочного электронагревателя опять включаются данным реле (см. ).It is known that in the case of installing a film electric heater in places where there is not enough voltage supplied to the house, especially typical for rural areas, it is recommended to install a priority relay that distributes the load. When you turn on, for example, a kettle, a washing machine, an iron and other household appliances, such a relay disables the required number of elements of a film electric heater. After turning off household appliances, the disconnected elements of the film electric heater are again turned on by this relay (see).

При явных преимуществах данных реле приоритета, они все-таки в период работы бытовых приборов отключают элементы пленочного электронагревателя, что в итоге приводит к снижению температуры, обогреваемого помещения, которое не всегда допустимо.With the obvious advantages of these priority relays, they still disconnect the elements of the film electric heater during the operation of household appliances, which ultimately leads to a decrease in the temperature of the heated room, which is not always acceptable.

Известен электрообогреватель, состоящий из двух слоев электроизоляционного материала, размещенного между ними резистивного слоя, состоящего из токопроводящих резистивных элементов, в том числе в виде ленты, электрически связанных с ними сваркой токопроводов и с обоих сторон от резистивного слоя термопластичного пленочного материала толщиной 0,1-1 мм, токопроводы при этом снабжены тоководами, обеспечивающими коммутацию токопроводов между собой по требуемой электросхеме. Токопроводы могут быть размещены на концах и в промежуточных областях резистивного элемента, разделяя их на участки, имеющие расчетное сопротивление (см. патент RU №2286032, М. кл. Н05В 3/34, опубл. 20.10.2006 г.).Known electric heater, consisting of two layers of electrical insulation material, a resistive layer placed between them, consisting of conductive resistive elements, including in the form of a tape, electrically connected with them by welding conductors and on both sides of the resistive layer of thermoplastic film material with a thickness of 0.1- 1 mm, the current leads are equipped with current leads, providing switching current conductors among themselves according to the required wiring diagram. Conductors can be placed at the ends and in the intermediate regions of the resistive element, dividing them into sections having a rated resistance (see patent RU No. 2286032, M. class. Н05В 3/34, publ. 20.10.2006).

Задачей известного изобретения является создание конструкции электронагревателя, способного работать от различных источников и с возможностью регулирования температуры или необходимой мощности без дополнительных регулирующих устройств.The objective of the known invention is to create a design of an electric heater that can operate from various sources and with the ability to control the temperature or the required power without additional control devices.

Однако известное устройство имеет достаточно сложную схему изготовления, в том числе, требует для каждого изготавливаемого нагревателя выполнение отдельного электрического расчета исходя из требований к данному конкретному электронагревателю. Сборка каждого отдельного электронагревателя осуществляется отдельно по слоям, после чего заготовка нагревается в течение 0,3-30 секунд, например с помощью утюга. И только после этого к нагревательному элементу присоединяются электроизоляционные слои.However, the known device has a rather complicated manufacturing scheme, including, for each heater to be manufactured, it is necessary to perform a separate electrical calculation based on the requirements for this particular electric heater. The assembly of each individual electric heater is carried out separately in layers, after which the workpiece is heated for 0.3-30 seconds, for example using an iron. And only after that, insulating layers are connected to the heating element.

Известен пленочный электронагреватель, содержащий резистивный излучающий элемент, размещенный между двумя слоями гибкой электроизоляционной пленки, имеющий в плане меандровую форму и снабженный выводами для подключения к электрической сети или другому электронагревателю, подсоединенными к двум крайним резистивным элементам (см. патент RU №2389161, М. Кл. Н05В 3/36; опубл. 10.05.2010 г.).A known electric film heater containing a resistive radiating element located between two layers of a flexible electrical insulation film, having a meander shape in plan and equipped with leads for connecting to an electric network or other electric heater connected to two extreme resistive elements (see patent RU No. 2389161, M. Cl. H05B 3/36; publ. 05/10/2010).

Задача, на решение которой направлено известное техническое решение, является снижение себестоимости и обеспечение возможности осуществления непрерывности его крупносерийного производства.The task to which the known technical solution is directed is to reduce the cost and ensure the possibility of continuous production of large-scale production.

Однако, данная известная конструкция пленочного электронагревателя в случае падения напряжения в сети не имеет возможности его компенсировать данное падение напряжения, в результате чего снижается температура нагревателя и, как следствие окружающей среды, что в не желательно.However, this known design of a film electric heater in the event of a voltage drop in the network does not have the ability to compensate for this voltage drop, resulting in a decrease in the temperature of the heater and, as a consequence of the environment, which is not desirable.

Таким образом, техническим результатом, на решение которого направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции нагревателя, позволяющего компенсировать падение напряжения в сети, сохраняя при этом температуру нагревателя и, как следствие, обогреваемого пространства.Thus, the technical result, the solution of which is claimed by the claimed utility model, is the creation of a heater design that allows you to compensate for the voltage drop in the network, while maintaining the temperature of the heater and, as a result, the heated space.

Указанный технический результат достигается тем, что в пленочном электронагревателе, содержащем два слоя гибкой электроизоляционной пленки, между которыми размещен резистивный нагревающий и излучающий элемент и снабженный выводы для подключения к электрической сети или другому электронагревателю, подсоединенные к резистивным элементам, согласно полезной модели он содержит, расположенный в промежутке между имеющимися выводами, по меньшей мере, один, дополнительный вывод для подключения к электрической сети или другому электронагревателю, подсоединенный, по меньшей мере, к одному из резистивных элементов, расположенному в промежутке между имеющимися выводами.The specified technical result is achieved in that in a film electric heater containing two layers of flexible electrical insulating film, between which a resistive heating and radiating element is placed and provided with leads for connection to an electric network or other electric heater connected to resistive elements, according to a utility model, it contains in the interval between the available terminals, at least one additional terminal for connection to an electrical network or other electric heating STUDIO coupled to at least one of the resistive elements, located in the gap existing between the pin.

Наличие в заявляемой конструкции нагревателя, по меньшей мере, одного дополнительного вывода, подсоединенного, по меньшей мере, к одному из резистивных элементов, расположенному в промежутке между имеющимися выводами, позволяет компенсировать падение напряжения в сети. Это обеспечивается за счет того, что дополнительный вывод, подсоединенный, по меньшей мере, к одному из резистивных элементов, расположенному в промежутке между основными выводами, создает цепь с более короткой длиной резистива и, при падении напряжения в сети, переключением питания с основного вывода или с предыдущей точки подключения, на дополнительный вывод, позволяет компенсировать падение напряжения за счет укорочения длины резистива и, как следствие, сохранить заданную температуру на нагревателе.The presence in the inventive design of the heater, at least one additional output connected to at least one of the resistive elements located in the gap between the existing terminals, allows you to compensate for the voltage drop in the network. This is ensured by the fact that an additional terminal connected to at least one of the resistive elements located in the gap between the main terminals creates a circuit with a shorter resistor length and, when the voltage drops in the network, by switching the power from the main terminal or from the previous connection point, to an additional output, it allows you to compensate for the voltage drop due to the shortening of the resistive length and, as a result, maintain the set temperature on the heater.

Сущность полезной модели поясняется чертежами: на фиг.1 - представлена принципиальная схема заявляемого пленочного электронагревателя по формуле и поперечный разрез полотна; на фиг.2 - поперечный разрез пленочного электронагревателя с излучающим элементом и дополнительно электроизоляционной пленкой.The essence of the utility model is illustrated by the drawings: figure 1 - presents a schematic diagram of the inventive film electric heater according to the formula and a cross section of the canvas; figure 2 is a cross section of a film electric heater with a radiating element and additionally an insulating film.

Пленочный электронагреватель содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 электроизоляционные пленки, выполненные из термостойкого полимерного материала, между которыми размещен резистивный нагревающий и излучающий элемент 3. Резистивный нагревающий и излучающий элемент 3 выполнен в виде параллельных полос, из токопроводящего материала, например, из алюминиевой фольги, соединенных с образованием в плане меандровой (волнообразной, зигзагообразной и т.п.) формы.The film electric heater contains upper 1 and lower 2 electrical insulation films made of heat-resistant polymer material, between which a resistive heating and radiating element 3 is placed. Resistive heating and radiating element 3 is made in the form of parallel strips, of conductive material, for example, of aluminum foil connected with the formation in terms of a meander (wavy, zigzag, etc.) form.

Электронагреватель может содержать дополнительный излучающий элемент 4, например, в виде металлической тонкой, например, алюминиевой фольги или в виде металлического слоя, расположенный между внешней электроизоляционной пленкой 2 и резистивным нагревающим и излучающим элементом 3 и отделенный от резистивного нагревающего и излучающего элемента 3 дополнительной электроизоляционной пленкой 5 (фиг.2).The electric heater may contain an additional radiating element 4, for example, in the form of a thin metal, for example, aluminum foil or in the form of a metal layer, located between the external insulating film 2 and the resistive heating and radiating element 3 and separated from the resistive heating and radiating element 3 by an additional electric insulating film 5 (FIG. 2).

Получение резистивного нагревающего и излучающего элемента 3 меандровой (волнообразной, зигзагообразной и т.п.) формы может быть реализовано последовательным соединением полос, при котором край предыдущей полосы загнут Г-образно в сторону следующей полосы, как правило, на всю ее ширину, другой край которой, в свою очередь, Г-образно загнут в сторону последующей полосы. Места сопряжения Г-образных загибов и параллельных полос соединены точечной сваркой, осуществляемой на молекулярном уровне, например, термокрмпрессионной сваркой.Obtaining a resistive heating and radiating element 3 meander (wave-shaped, zigzag, etc.) shapes can be realized by a serial connection of strips, in which the edge of the previous strip is bent L-shaped towards the next strip, usually its entire width, the other edge which, in turn, is L-shaped bent towards the subsequent strip. The mating points of the L-shaped bends and parallel strips are connected by spot welding, carried out at the molecular level, for example, by thermo-compression welding.

Получение резистивного нагревающего и излучающего элемента 3 меандровой (волнообразной, зигзагообразной и т.п.) формы также может быть реализовано последовательным соединением полос, при котором полосы соединены последовательно перемычками поочередно с одной и с другой стороны. Места сопряжения перемычек с параллельными полосами также соединены точечной сваркой, осуществляемой на молекулярном уровне, например, термокрмпрессионной сваркой.Obtaining a resistive heating and radiating element 3 meander (wave-shaped, zigzag, etc.) shapes can also be realized by a serial connection of strips, in which the strips are connected in series by jumpers alternately on one and the other side. The junction points of the jumpers with parallel strips are also connected by spot welding, carried out at the molecular level, for example, thermocompression welding.

Меандровая (волнообразной, зигзагообразной и т.п.) форма резистивного нагревающего и излучающего элемента 3 может быть получена выполнением ее из непрерывной полосы токопроводящего материала, без использования перемычек.The meander (wavy, zigzag, etc.) shape of the resistive heating and radiating element 3 can be obtained by making it from a continuous strip of conductive material, without using jumpers.

Полосы резистивного нагревающего и излучающего элемента 3 занимают 15-70% полотна пленочного электронагревателя. К полосам резистивного нагревающего и излучающего элемента 3, например к крайним, припаяны выводы 6 и 7 для подключения к сети электропитания или другому пленочному электронагревателю. В промежутке между двумя имеющимися основными выводами 6 и 7 расположен, по меньшей мере, один дополнительный вывод 8, подсоединенный по меньшей мере к одному из резистивных элементов 3, расположенному в промежутке между имеющимися основными выводами 6 и 7.The bands of the resistive heating and radiating element 3 occupy 15-70% of the film of the film electric heater. To the strips of the resistive heating and radiating element 3, for example to the extreme ones, the leads 6 and 7 are soldered to connect to the power supply network or other film electric heater. In the interval between the two available main terminals 6 and 7, there is at least one additional terminal 8 connected to at least one of the resistive elements 3 located in the gap between the existing main terminals 6 and 7.

Количество дополнительных выводов 8 может быть более одного, например два и более, и зависит от величин падения напряжения в сети, для которой производится заявляемый нагреватель.The number of additional terminals 8 may be more than one, for example, two or more, and depends on the magnitude of the voltage drop in the network for which the inventive heater is produced.

Края верхней 1 и нижней 2 электроизоляционных пленок электронагревателя могут быть соединены с внутренней стороны лентой с самоклеящейся основой или заламинированы (не показано).The edges of the upper 1 and lower 2 electric insulating films of the electric heater can be connected on the inside with a tape with a self-adhesive base or laminated (not shown).

Толщина каждого слоя электроизоляционного пленок 1 и 2 варьируется в пределах 125-250 мкм, в зависимости от требований, предъявляемых к электронагревателю. Толщина всех пленок может быть выбранная как одинаковой, так и не одинаковой. Применяемая толщина электроизоляционных пленок 1 и 2 обеспечивает защиту электронагревателя от пробоя электрическим током при перегрузках сети и от механических повреждений резистивного нагревающего и излучающего элемента.The thickness of each layer of electrical insulation films 1 and 2 varies in the range of 125-250 microns, depending on the requirements for an electric heater. The thickness of all films can be chosen the same or not the same. The applied thickness of the electrical insulating films 1 and 2 provides protection of the electric heater from breakdown by electric current during network overloads and from mechanical damage of the resistive heating and radiating element.

Толщина электроизоляционной пленки 5, размещенной между резистивным нагревающим и излучающим элементом 3 и излучающим элементом 4, находится в диапазоне от 35 мкм до 3 мм, обеспечивая изоляцию между резистивным излучающим и нагревающим элементом 3 и излучающим элементом 4, исключая их замыкание друг на друга.The thickness of the insulating film 5, placed between the resistive heating and radiating element 3 and the radiating element 4, is in the range from 35 μm to 3 mm, providing insulation between the resistive radiating and heating element 3 and the radiating element 4, excluding their short circuit to each other.

Проведенными испытаниями установлено, удельная мощность электронагревателя находится в диапазоне 70-250 Вт/м2, при этом рабочий ток, протекающий по резистивному излучающему и нагревающему элементу 3 не превышает 1 А. Рабочая температура на поверхности электронагревателя при температуре воздуха в обогреваемом помещении +20°C находится в диапазоне +30 +70°C.The tests established that the specific power of the electric heater is in the range of 70-250 W / m2, while the working current flowing through the resistive radiating and heating element 3 does not exceed 1 A. The operating temperature on the surface of the electric heater at an air temperature in the heated room + 20 ° C It is in the range +30 + 70 ° C.

Величина тока в пределах 1 А, протекающего по резистивному излучающему и нагревающему элементу 3, создает электромагнитное поле, не превышающее магнитное поле земли и не оказывающее вредного влияния на организм человека.The current value within 1 A flowing through the resistive radiating and heating element 3 creates an electromagnetic field that does not exceed the magnetic field of the earth and does not have a harmful effect on the human body.

Работа пленочного электронагревателя осуществляется следующим образом.The operation of the film electric heater is as follows.

Имеющиеся основные выводы 6 и 7 пленочного электронагревателя подключаются к электрической сети через понижающий элемент напряжения или через соединенный последовательно или параллельно другой пленочный электронагреватель. По резистивному излучающему и нагревающему элементу 3 протекает ток, вызывая его нагревание. Резистивный нагревающий и излучающий элемент 3 подогревает излучающий элемент 4, с поверхности которого равномерно излучается инфракрасный тепловой поток, обеспечивающий прогрев предметов и пола помещения, выделяющих тепло внутрь помещения. Резистивный элемент 3 при нагреве также осуществляет функцию дополнительного излучающего элемента, излучая инфракрасный тепловой поток.The available main conclusions 6 and 7 of the film electric heater are connected to the electric network through a step-down voltage element or through another film electric heater connected in series or in parallel. A current flows through the resistive radiating and heating element 3, causing it to heat. The resistive heating and radiating element 3 heats the radiating element 4, from the surface of which the infrared heat flux is uniformly radiated, providing heating of objects and the floor of the room, which generate heat inside the room. Resistive element 3 when heated also performs the function of an additional radiating element, emitting infrared heat flux.

При падении напряжения в сети, переключив вручную или автоматически питание с основного вывода 6 на дополнительный вывод 8 за счет более короткой длины резистива в данной схеме, температура нагревателя достигает прежней требуемой величины.When the voltage drops in the network, manually or automatically switching the power from the main output 6 to the additional output 8 due to the shorter resistance length in this circuit, the temperature of the heater reaches the previous required value.

Например, напряжение сети упало с 220 вольт до 190 вольт. Температура нагревателя при таком падении снижается с +45°C до +32°C. Переключив вручную или автоматически питание с точки «С» на «В» обеспечивается температура на нагревателе +45°C.For example, the mains voltage dropped from 220 volts to 190 volts. The temperature of the heater with this drop decreases from + 45 ° C to + 32 ° C. By switching the power manually or automatically from point “C” to “B”, the temperature at the heater is + 45 ° C.

Нагреватель может быть снабжен большим количеством выводов, что позволит компенсировать другие интервалы падения напряжения сети.The heater can be equipped with a large number of conclusions, which will compensate for other intervals of the voltage drop.

Claims

A film electric heater containing two layers of a flexible electrical insulating film, between which a resistive heating and radiating elements and leads for connecting to an electric network or other electric heater, connected to resistive elements, characterized in that it comprises at least between the existing terminals one additional terminal for connection to an electric network or another electric heater, connected to at least one of the resistive elements located in the gap between the available conclusions.