RU89795U1

RU89795U1 - FILM ELECTRIC HEATER

Info

Publication number: RU89795U1
Application number: RU2009130638/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Николаевич Панасюк; Владимир Николаевич Лукьянов; Юрий Васильевич Мантуров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Завод "Рациональные отопительные системы"
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2009-12-10

Abstract

Пленочный электронагреватель, содержащий два слоя гибкой электроизоляционной пленки, между которыми размещен резистивный нагревающий элемент, имеющий в плане меандровую форму и снабженный выводами для подключения к электрической сети или другому электронагревателю, к внешней стороне одной из электроизоляционных пленок присоединен излучающий элемент в виде металлической фольги, отличающийся тем, что к излучающему элементу присоединен заземляющий контур.A film electric heater containing two layers of a flexible electrical insulating film, between which a resistive heating element is placed, having a meander shape in plan and equipped with leads for connection to an electric network or another electric heater, a radiating element in the form of a metal foil is attached to the outside of one of the electrical insulation films, characterized in that a ground loop is connected to the radiating element.

Description

Полезная модель относится к области электротермии, в частности к плоским гибким электронагревателям излучающего типа, используемым для обогрева бытовых, хозяйственных и производственных помещений, а также как элементы системы удаления влаги, антиобледенения и сушки различных покрытий.The utility model relates to the field of electrothermics, in particular to flat flexible radiating type electric heaters used for heating household, household and industrial premises, as well as elements of a moisture removal system, anti-icing and drying of various coatings.

Известно обогревающее устройство инфракрасного излучения (RU 2075837, кл. Н05В 3/30, опубл. 20.03.1997 г.), выполненное в виде, по крайней мере, одной композитной ленты, состоящей из резистивного элемента, к одной стороне которого прикреплен электроизоляционный слой и рефлектор в виде металлического или металлизированного листа, обращенного в сторону потолочного перекрытия или стены, с другой стороны он покрыт слоем с высокой излучательной способностью. Соединенные композитные ленты в плане образуют меандровую форму, крайние полосы лент соединены с клеммами, подключенными к сети электропитания.A heating device for infrared radiation is known (RU 2075837, class Н05В 3/30, publ. March 20, 1997), made in the form of at least one composite tape consisting of a resistive element, on which side an insulating layer is attached and a reflector in the form of a metal or metallized sheet facing the ceiling or wall, on the other hand, it is covered with a layer with high emissivity. The connected composite tapes in the plan form a meander shape, the extreme stripes of tapes are connected to the terminals connected to the power supply network.

Недостатками обогревающего устройства являются жесткость конструкции, обусловленная выполнением рефлектора, отражающего инфракрасное излучение, в виде металлического или металлизированного листа, трудоемкость изготовления и монтажа, снижающие его потребительские свойства.The disadvantages of the heating device are structural rigidity due to the implementation of the reflector reflecting infrared radiation in the form of a metal or metallized sheet, the complexity of manufacturing and installation, reducing its consumer properties.

В качестве прототипа принят пленочный электронагреватель (RU 84660, кл. Н05В 3/36, опубл. 10.07.2009 г.), содержащий резистивный нагревающий элемент в виде непрерывной ленты из фольги токопроводящего материала и излучающий элемент, разделенные электроизоляционной гибкой пленкой. К внешним сторонам резистивного нагревающего элемента и излучающего элемента присоединена электроизоляционная гибкая пленка. Резистивный нагревающий элемент снабжен выводами для подключения к электрической сети.As a prototype, a film electric heater was adopted (RU 84660, class Н05В 3/36, published July 10, 2009), which contains a resistive heating element in the form of a continuous tape of conductive material foil and a radiating element separated by an electrically insulating flexible film. An electrically insulating flexible film is attached to the outer sides of the resistive heating element and the radiating element. The resistive heating element is equipped with leads for connection to an electrical network.

Наличие внешней электроизоляционной пленки, покрывающей излучающий элемент, являющейся отчасти теплоизолятором, снижает интенсивность инфракрасного излучения пленочного электронагревателя.The presence of an external electrical insulating film covering the radiating element, which is partly a heat insulator, reduces the intensity of infrared radiation of the film electric heater.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок пленочный электронагреватель не содержит необходимую защиту от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции - защитное заземление.In accordance with the Electrical Installation Rules, the film electric heater does not contain the necessary protection against electric shock in the event of insulation damage - protective grounding.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении электробезопасности пленочного электронагревателя и снижение его себестоимости.The problem, which the utility model is aimed at, is to increase the electrical safety of the film electric heater and reduce its cost.

Решение поставленной задачи в пленочном электронагревателе, содержащем два слоя гибкой электроизоляционной пленки, между которыми размещен резистивный нагревающий элемент, имеющий в плане меандровую форму, и снабженный выводами для подключения к электрической сети или другому электронагревателю, к внешней стороне одной из электроизоляционных пленок присоединен излучающий элемент в виде металлической фольги, достигается тем, что к излучающему элементу присоединен заземляющий контур.The solution to this problem in a film electric heater containing two layers of flexible electrical insulation film, between which is a resistive heating element having a meander shape in plan and equipped with leads for connection to an electric network or another electric heater, a radiating element is connected to the outside of one of the electrical insulation films in the form of a metal foil, is achieved by the fact that a ground loop is connected to the radiating element.

Введение в устройство электронагревателя заземляющего контура, соединяющего излучающий элемент и электрическую сеть, осуществляющего защиту от поражения электрическим током при случайном пробое изоляции и коротком замыкании резистивного нагревающего элемента на излучающий элемент, повышает электробезопасность установки. В прототипе защитное заземление отсутствует, что не соответствует нормам ПУЭ (Правила устройства электроустановок).The introduction into the device of an electric heater of an earthing circuit connecting the radiating element and the electric network, which protects against electric shock in the event of an accidental breakdown of insulation and a short circuit of the resistive heating element to the radiating element, increases the electrical safety of the installation. In the prototype, protective grounding is absent, which does not meet the requirements of the PUE (Electrical Installation Rules).

Инфракрасный тепловой поток от излучающего элемента, покрытого с одной стороны электроизоляционной пленкой, обладающей теплоизоляционным свойством, излучается по пути наименьшего сопротивления, т.е. большая часть инфракрасного теплового потока излучается со стороны не закрытой электроизоляционной пленкой и направляется в пространство помещения, в прототипе же, где излучающий элемент покрыт с обеих сторон электроизоляционной пленкой, инфракрасный тепловой поток разделяется на две части и излучается практически в одинаковой степени в обоих направлениях и в пространство помещения излучается поток меньшей интенсивности, что отражается на эффективности работы пленочного электронагревателя.The infrared heat flux from a radiating element coated on one side with an insulating film having a heat-insulating property is emitted along the path of least resistance, i.e. most of the infrared heat flux is radiated from the side by an uninsulated insulating film and sent to the space of the room, in the prototype, where the radiating element is covered on both sides by an insulating film, the infrared heat flux is divided into two parts and is radiated almost equally in both directions and the space of the room emits a stream of lower intensity, which affects the efficiency of the film electric heater.

В результате меньшего использования дорогостоящей электроизоляционной пленки снижается себестоимость пленочного электронагревателя.As a result of less use of expensive electrical insulation film, the cost of a film electric heater is reduced.

Монтаж предложенного электронагревателя прост и не трудоемок, поэтому механические повреждения излучающего элемента сведены к минимуму; возможные небольшие повреждения (царапины, затертости и т.д.), как показывает практика, не значительно влияют на излучающую способность пленочного электронагревателя и не могут привести к порче пленочного электронагревателя.Installation of the proposed electric heater is simple and not laborious, therefore, mechanical damage to the radiating element is minimized; possible minor damage (scratches, scratches, etc.), as practice shows, does not significantly affect the emissivity of the film electric heater and cannot lead to damage to the film electric heater.

Сущность полезной модели поясняется чертежами: на фиг.1 - общий вид пленочного электронагревателя, на фиг.2 - поперечный разрез полотна пленочного электронагревателя (вид Б-Б).The essence of the utility model is illustrated by the drawings: in Fig. 1 is a general view of a film electric heater, in Fig. 2 is a transverse section of a film of a film electric heater (view BB).

Пленочный электронагреватель содержит две гибкие электроизоляционные пленки 1 и 2 из термостойкого полимерного материла, между которыми размещен резистивный нагревающий элемент 3. К внешней стороне любой из двух электроизоляционных пленок 1 и 2 присоединен излучающий элемент 4. Резистивный нагревающий элемент 3 выполнен в виде параллельных полос из токопроводящего материала, например, из алюминиевой фольги, соединенных с образованием в плане меандровой формы или синусоиды. Излучающий элемент 4 выполнен в виде тонкой металлической фольги, например, алюминиевой.The film electric heater contains two flexible electrical insulation films 1 and 2 of a heat-resistant polymer material, between which a resistive heating element 3 is placed. A radiating element 4 is connected to the outside of any of the two electrical insulation films 1 and 2. Resistive heating element 3 is made in the form of parallel conductive strips material, for example, from aluminum foil, connected with the formation in terms of a meander shape or a sinusoid. The radiating element 4 is made in the form of a thin metal foil, for example, aluminum.

Полосы резистивного нагревающего элемента 3 могут быть соединены точечной сваркой, осуществляемой на молекулярном уровне, при этом они занимают 15-70% полотна пленочного электронагревателя.The bands of the resistive heating element 3 can be connected by spot welding, carried out at the molecular level, while they occupy 15-70% of the film of the film electric heater.

К крайним, полосам резистивного нагревающего элемента 3 припаяны выводы 5 для подключения к сети электропитания или другому пленочному электронагревателю.To the extreme bands of the resistive heating element 3 are soldered conclusions 5 for connecting to a power supply network or other film electric heater.

Толщина каждого слоя электроизоляционного пленок 1 и 2 варьируется в пределах 30 мкм - 3 мм, в зависимости от требований по эксплуатации, предъявляемых к электронагревателю. Применяемая толщина электроизоляционных пленок 1 и 2 обеспечивает защиту электронагревателя от пробоя электрическим током при перегрузках сети и от механических повреждений резистивного нагревающего элемента 3. Толщина резистивного нагревающего элемента 3, как правило, находится в диапазоне от 100 нм до 200 мкм.The thickness of each layer of electrical insulating films 1 and 2 varies between 30 microns - 3 mm, depending on the operating requirements for the electric heater. The applied thickness of the electrical insulating films 1 and 2 protects the heater from electrical breakdown during network overloads and from mechanical damage to the resistive heating element 3. The thickness of the resistive heating element 3 is usually in the range from 100 nm to 200 μm.

К излучающему элементу 4 присоединен заземляющий контур 6, соединяющий его с трехпроводной электрической сетью, обеспечивающий «стекание» потенциала при коротком замыкании резистивного нагревающего элемента 3 на излучающий элемент 4. Один из возможных вариантов выполнения заземляющего контура 6 представляет собой винт 7, снабженный шайбой 8 и заземляющим проводом 9, вкрученный насквозь в полотно пленочного электронагревателя в месте с отсутствующим резистивным нагревающим элементом 3. Шайба 8 прижимает заземляющий провод 9 к излучающему элементу 4, образуя заземляющий экран по всей площади излучающего элемента 4.A grounding circuit 6 is connected to the radiating element 4, connecting it to a three-wire electrical network, which ensures potential “drain” when the resistive heating element 3 is shorted to the radiating element 4. One of the possible variants of the grounding circuit 6 is a screw 7 equipped with a washer 8 and a grounding wire 9, screwed through through the sheet of a film electric heater in a place with no resistive heating element 3. The washer 8 presses the grounding wire 9 to the radiating element 4, forming a grounding screen over the entire area of the radiating element 4.

Проведенными испытаниями установлено, удельная мощность электронагревателя находится в диапазоне 70-250 Вт/м², при этом рабочий ток, протекающий по резистивному нагревающему элементу 3 не превышает 1 А. Рабочая температура на поверхности электронагревателя при температуре воздуха в обогреваемом жилом помещении +20°С находится в диапазоне +30…+70°С.The tests have established that the specific power of the electric heater is in the range of 70-250 W / m ² , while the operating current flowing through the resistive heating element 3 does not exceed 1 A. The operating temperature on the surface of the electric heater at an air temperature in a heated living room of + 20 ° C It is in the range + 30 ... + 70 ° С.

Величина тока в пределах 1 А, протекающего по резистивному нагревающему элементу 3, создает электромагнитное поле, не превышающее магнитное поле земли и не оказывающее вредного влияния на организм человека.The magnitude of the current within 1 A flowing through the resistive 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.

Выводы 5 пленочного электронагревателя подключают к электрической сети через понижающий элемент напряжения или через соединенный последовательно или параллельно другой пленочный электронагреватель. По резистивному нагревающему элементу 3 протекает ток, вызывая его нагревание. Резистивный нагревающий элемент 3 подогревает излучающий элемент 4, с поверхности которого равномерно излучается инфракрасный тепловой поток, обеспечивающий прогрев предметов и пола помещения, выделяющих тепло внутрь помещения.The conclusions 5 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 heating element 3, causing it to heat. The resistive heating element 3 heats the radiating element 4, from the surface of which the infrared heat flux is uniformly radiated, which ensures heating of objects and the floor of the room, which generate heat inside the room.

В случае короткого замыкания резистивного нагревающего элемента 3 на излучающий элемент 4, например, при повреждении электроизоляционной пленки 2, размещенной между элементами, скапливаемый на излучающем элементе 4 заряд «стекает» по заземляющему контуру 6 через заземляющее стационарное устройство, тем самым, исключая поражение электрическим током при случайном соприкосновении с излучающим элементом 4.In the case of a short circuit of the resistive heating element 3 to the radiating element 4, for example, if the electrical insulation film 2 located between the elements is damaged, the charge accumulated on the radiating element 4 “flows” along the grounding circuit 6 through the stationary grounding device, thereby eliminating electric shock in case of accidental contact with the radiating element 4.

Claims

A film electric heater containing two layers of a flexible electrical insulating film, between which a resistive heating element is placed, having a meander shape in plan and equipped with leads for connection to an electric network or another electric heater, a radiating element in the form of a metal foil is attached to the outside of one of the electrical insulation films, characterized in that a ground loop is connected to the radiating element.