RU61014U1

RU61014U1 - HEATING ELEMENT

Info

Publication number: RU61014U1
Application number: RU2006124640/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Юрьевич Медведев; Сергей Александрович Ежов; Анатолий Васильевич Токарев
Original assignee: Евгений Юрьевич Медведев; Сергей Александрович Ежов; Анатолий Васильевич Токарев
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2007-02-10

Abstract

Использование: электротехника, в быту и технике при изготовлении элементов нагрева. Сущность изобретения: графитовая лента 1, выполненная в изолирующей оболочке из политетрафторэтилена или его сополимера, или из кремнийорганической или стеклокерамической композиций, укреплена на изолирующем каркасе 3 так, что образует соты (сотовую конструкцию). Между сотами установлены изолирующие перегородки 2. Сотовая конструкция позволяет увеличить конвекционную составляющую выделяемой энергии, что позволяет значительно увеличить эффективность передачи тепловой энергии от нагревателя к газовоздушной среде. 1 ил.Usage: electrical engineering, in everyday life and technology in the manufacture of heating elements. The inventive graphite tape 1, made in an insulating sheath of polytetrafluoroethylene or its copolymer, or of silicone or glass-ceramic compositions, is mounted on an insulating frame 3 so that it forms a honeycomb (honeycomb structure). Insulating partitions are installed between the honeycombs 2. The honeycomb structure allows to increase the convection component of the released energy, which can significantly increase the efficiency of transfer of thermal energy from the heater to the gas-air medium. 1 ill.

Description

Предполагаемое изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в быту и технике при изготовлении элементов нагрева.The alleged invention relates to electrical engineering and can be used in everyday life and technology in the manufacture of heating elements.

Среди нагревательных электрических элементов наибольшее распространение получили так называемые "тэны" (металлический проводник с высоким сопротивлением, заключенный в герметичный корпус), в которых электрическая энергия преобразуется в теповую за счет омического сопротивления металлического проводника (см. например, ТЭН 60 Б 13/K220, ГОСТ 13268-74).Among the heating electric elements, the most widely used are the so-called "tens" (a metal conductor with high resistance, enclosed in a sealed enclosure), in which electrical energy is converted into heat due to the ohmic resistance of the metal conductor (see, for example, TEN 60 B 13 / K220, GOST 13268-74).

Недостатком такого нагревательного элемента является относительно большие потери тепловой энергии вследствие многоступенчатой, последовательной передачи тепла от нагревательного элемента до приемника. Кроме того, сам нагревательный элемент частично сжигает кислород окружающего воздуха.The disadvantage of such a heating element is the relatively large loss of thermal energy due to multi-stage, sequential heat transfer from the heating element to the receiver. In addition, the heating element itself partially burns the oxygen of the surrounding air.

Экономически и экологически более перспективным нагревательным элементом являются углеграфитовые материалы. В отличие от обычных электрических нагревателей графитовые нагреватели позволяют при том же количестве потребляемой электроэнергии значительно большую часть ее излучать в инфракрасной области спектра, т.е. более экономно расходовать электроэнергию непосредственно на обогрев.Economically and environmentally more promising heating element are carbon-graphite materials. Unlike conventional electric heaters, graphite heaters allow a much larger part of it to be emitted in the infrared region of the spectrum, i.e. more economical to spend electricity directly on heating.

Более экономичным и технологичным является решение, в котором используется графит не в виде порошка, эаключенного More economical and technologically advanced is a solution in which graphite is used not in the form of a powder, except

в соответствующие трубки, а графитовый лист (фольга).into the corresponding tubes, and a graphite sheet (foil).

Известно изготовление графитового нагревательного элемента в виде листового композита, в котором на подложку наносят слой связующего, а на него насыпают чешуйчатый графит и затем проводят спекание, а точнее отверждение связующего при повышенной температуре (см. авторское свидетельство СССР №944162, - 1982 г.).It is known to manufacture a graphite heating element in the form of a sheet composite, in which a layer of a binder is applied and scaly graphite is poured onto it and then sintered, or more precisely, the binder is cured at elevated temperature (see USSR Copyright Certificate No. 944162, 1982). .

Известен панельный нагревательный элемент, в котором электрический нагреватель изготовлен на основе полиэтилентерефталатной пленки с нанесением на нее графитовых элементов (см. свидетельство на полезную модель №13251, Кл. F 24 H 3/04, 1999 г.).A panel heating element is known in which an electric heater is made on the basis of a polyethylene terephthalate film with the application of graphite elements on it (see Utility Model Certificate No. 13251, Cl. F 24 H 3/04, 1999).

Существенным недостатком известного нагревателя, а также других известных аналогичных, использующих полимерные пленки типа полиэтилен, полиэтилентерефталат, является их низкая температуростойкость, не позволяющая использовать их выше 80-100°С.A significant disadvantage of the known heater, as well as other known similar ones using polymer films such as polyethylene, polyethylene terephthalate, is their low temperature resistance, which does not allow their use above 80-100 ° C.

Известен нагревательный элемент, содержащий токонесущий графитовый материал, выполненный плакированным, при этом графитовый материал может быть плакирован полиимидным лаком, или кремнийорганическим полимером, или керамикой на основе жидкого стекла (см. свидетельство на полезную модель №27686, кл. F 24 H 3/04, 2002 г.).A heating element is known containing a current-carrying graphite material made of cladding, while the graphite material can be clad with polyimide varnish, or an organosilicon polymer, or ceramic based on liquid glass (see Utility Model Certificate No. 27686, class F 24 H 3/04 , 2002).

Недостатком известного решения является недостаточная технологичность и надежность нагревательного элемента при использовании его в бытовых нагревательных приборах.A disadvantage of the known solution is the lack of manufacturability and reliability of the heating element when used in household heating appliances.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является нагревательный элемент, содержащий токонесущий графитовый The closest technical solution to the claimed is a heating element containing a current-carrying graphite

материал, выполненный в изолирующей оболочке, которая соединена с металлической пластиной, при этом изолирующая оболочка выполнена из политетрафторэтилена или из сополимера политетрафторэтилена (см. патент на полезную модель №41122, кл. F 24 Н 3/04, 2004 г.).the material is made in an insulating shell that is connected to a metal plate, while the insulating shell is made of polytetrafluoroethylene or a polytetrafluoroethylene copolymer (see utility model patent No. 41122, class F 24 H 3/04, 2004).

Недостатком известного решения является недостаточно эффективное использование выделяемого тепла.A disadvantage of the known solution is the inefficient use of the generated heat.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в повышении эффективности нагревательного элемента за счет усиления конвекции воздуха над нагревательным элементом.The problem solved by this invention is to increase the efficiency of the heating element by enhancing air convection over the heating element.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в нагревательном элементе, включающем токонесущий графитовый материал в изолирующей оболочке, графитовый материал выполнен в виде ленты, установленной с возможностью образования сот, между которыми размещены изолирующие перегородки.The solution to this problem is ensured by the fact that in the heating element, including current-carrying graphite material in an insulating shell, the graphite material is made in the form of a tape installed with the possibility of forming honeycombs, between which insulating partitions are placed.

На фиг.1 представлен нагревательный элемент.Figure 1 shows the heating element.

Нагревательный элемент представляет собой токонесущий графитовый материал 1, выполненный в изолирующей оболочке. Графитовый материал 1 конструктивно выполнен в виде ленты, установленной с возможностью образования сот, которые разделены изолирующими перегородками 2. Конструкция зафиксирована в специальном каркасе 3. Концы ленты подсоединены к токоносителю.The heating element is a current-carrying graphite material 1, made in an insulating shell. The graphite material 1 is structurally made in the form of a tape installed with the possibility of forming honeycombs, which are separated by insulating partitions 2. The structure is fixed in a special frame 3. The ends of the tape are connected to a current carrier.

Нагревательный элемент изготавливают следующим образом.The heating element is made as follows.

На графитовую ленту 1 наносят порошкообразный политетрафторэтилен или сополимер политетрафторэтилена, создавая изолирующую оболочку путем запекания. Полученный материал в виде ленты заданной длины многократно изгибают в специальном каркасе Powdered polytetrafluoroethylene or a polytetrafluoroethylene copolymer is applied to graphite tape 1, creating an insulating shell by baking. The resulting material in the form of a tape of a given length is repeatedly bent in a special frame

3 с получением сотовой структуры (сот). Между сотами устанавливают изолирующие перегородки 2.3 to obtain a cellular structure (s). Between the honeycombs install insulating partitions 2.

Сотовая конструкция графитового нагревателя обеспечивает наиболее эффективную передачу тепловой энергии от нагревателя к газовоздушной среде, в которой он находится; позволяет увеличить конвекционную составляющую выделяемой энергии до 90-95° и соответственно снизить его энергию излучения до 5-10°. В итоге значительно увеличивается эффективность передачи тепловой энергии от нагревателя к газовоздушной среде.The honeycomb design of a graphite heater provides the most efficient transfer of thermal energy from the heater to the gas-air environment in which it is located; allows you to increase the convection component of the released energy to 90-95 ° and, accordingly, reduce its radiation energy to 5-10 °. As a result, the efficiency of transfer of thermal energy from the heater to the gas-air medium is significantly increased.

Таким образом, изобретение позволяет повысить эффективность нагревательного элемента.Thus, the invention improves the efficiency of the heating element.

Claims

A heating element comprising a current-carrying graphite material made in an insulating shell, characterized in that the graphite material is made in the form of a tape installed with the possibility of forming honeycombs, between which insulating partitions are placed.