RU2263253C2

RU2263253C2 - Electric heater

Info

Publication number: RU2263253C2
Application number: RU2003128520/03A
Authority: RU
Inventors: Юрий Викторович Антипенко (UA); Юрий Викторович Антипенко
Original assignee: Юрий Викторович Антипенко
Priority date: 2003-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2005-10-27
Also published as: RU2003128520A

Abstract

FIELD: electric engineering.

SUBSTANCE: device relates to non-wired type heaters and intends for saunas and baths as well as for heating rooms of any purpose including living and agricultural spaces and summer houses. Electric heater has heat-dissipating panel made of marble, resistive heating element, metal base disposed between the heat-dissipating panel and the heating element. The base is connected with earth. Heater also has gypsum-fiber protective panel fastened to back side of heating element, thermal switches and commutation outputs. Heating element with lateral gaps in resistive layer id used for the heater. Commutation outputs each of which is connected with thermal switch are disposed in lateral space in the center of electric heater and are installed in distribution box. Metal base, resistive heating element and heat-dissipating panel are connected to each other by thermo-resistive silicon glue. Fixing units are fitted inside metal base, in spaces of gypsum-fiber panel and resistive heating element. Heat-dissipating panel is made of profiled sections having different geometric shapes.

EFFECT: improved reliability of operation and heat convective heat transfer; reduced cost; reduced fire risk.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области создания электрических обогревателей непроволочного типа и предназначенных для обогрева помещений любого типа и назначения: саун, турецких бань, включая жилые, сельскохозяйственные помещения, дачных домиков, автоприцепов, а также для промышленных и иных целей.The invention relates to the field of creating electric heaters of non-wire type and intended for heating rooms of any type and purpose: saunas, Turkish baths, including residential, agricultural premises, country houses, caravans, as well as for industrial and other purposes.

Известен способ изготовления электронагревательной стеновой панели, заключающийся в том, что в качестве резистивного электронагревательного элемента используют электрический экранированный провод с термостойкой изоляцией, который равномерно укладывают в виде плоской зигзагообразной обмотки и закрепляют на рабочей поверхности основания, выполненного из гипсокартона, гипсоволокна или асбоцемента, заполняют пространство между витками провода массой, с хорошими теплопроводными и адгезионными свойствами, поверх массы накладывают мелкоячеистую сетку из ферромагнитного материала, а поверх наносят слой штукатурки по всей лицевой поверхности панели, начало и конец экранированного провода снабжают выводами для подключения к питающей сети, а его экранированную оплетку и мелкоячеистую сетку снабжают выводами для подключения к контуру заземления здания, при этом лицевую поверхность панели облицовывают естественным или искусственным камнем, кафельной или керамической плиткой, а с тыльной стороны основания располагают слой теплоизоляции (RU 2208742 C1, F 24 D 13/02, 20.07.2003, 4 с.).A known method of manufacturing an electric heating wall panel, which consists in the fact that as a resistive electric heating element, an electric shielded wire with heat-resistant insulation is used, which is uniformly laid in the form of a flat zigzag winding and fixed on the working surface of a base made of drywall, gypsum fiber or asbestos cement, fill the space between turns of wire mass, with good heat-conducting and adhesive properties, put on top of the mass a cellular mesh of ferromagnetic material, and a layer of plaster is applied on top of the entire front surface of the panel, the beginning and end of the shielded wire is provided with leads for connection to the mains, and its shielded braid and fine-mesh mesh are provided with leads for connecting to the building ground loop, while the front surface the panels are faced with natural or artificial stone, tiled or ceramic tiles, and on the back side of the base there is a layer of thermal insulation (RU 2208742 C1, F 24 D 13/02, 07.20.2003, 4 pp.).

Известная электронагревательная стеновая панель имеет линейный, проволочный нагревательный элемент, что ограничивает надежность изделия в целом, выбранный способ монтажа делает электронагревательную стеновую панель некомпактной и несъемной, ограничен доступ к элементам электрической части для проведения возможного ремонта, нанесенный слой штукатурки поверх мелкоячеистой сетки и зигзагообразного нагревательного элемента, а поверх штукатурки отделочных плиток или облицовки из камня не позволяет произвести ремонт электрической части панели без полного разрушения дорогостоящих элементов отделки рабочей поверхности, отсутствие термовыключателей в теле электронагревательной стеновой панели может привести к ее перегреву и возгоранию при случайном ее накрытии или заграждении.The known electric heating wall panel has a linear, wire heating element, which limits the reliability of the product as a whole, the selected installation method makes the electric heating wall panel non-compact and non-removable, limited access to the electrical parts for possible repairs, the applied layer of plaster on top of the fine mesh and zigzag heating element , and on top of the plastering tiles or stone cladding does not allow repair of the electric part ti panel without complete destruction of expensive elements finishing the working surface, the lack of thermal switches in the body of an electric wall panel may result in overheating and fire when the covering or its random boom.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности с предлагаемым решением, принятым за прототип, является электрообогреватель, имеющий мраморную плиту, выполненную в виде теплорассеивающей панели, нагревательный элемент непроволочного типа, выполненный в виде печатной платы из листа фольгированного стеклотекстолита и закреплен на мраморной теплорассеивающей панели клейкой лавсановой пленкой, имеющей клейкие слои с двух сторон, которая одной стороной наклеена на токопроводящую поверхность медной дорожки нагревательного элемента, другой стороной приклеена к тыльной поверхности теплорассеивающей панели, одновременно выполняя роль изолирующей прокладки. Коммутация выведена на одну из длинных сторон электрообогревателя. Крепежные элементы головками выступают на лицевую сторону теплорассеивающей панели. Мраморная теплорассеивающая панель подвержена полировке с двух сторон и тщательно высушена перед наклеиванием лавсановой пленки (см. проспект SUN STONE, Marmorheizung немецкой фирмы «Herstellung - und Vertriebs - GmbH» и дополнение.)The closest technical solution to the technical nature of the proposed solution adopted for the prototype is an electric heater having a marble slab made in the form of a heat-dissipating panel, a non-wire type heating element made in the form of a printed circuit board from a sheet of foil-coated fiberglass and fixed to a marble heat-dissipating panel with adhesive mylar a film having adhesive layers on both sides, which is glued on one side to the conductive surface of the copper track of the heating about the element, the other side is glued to the back surface of the heat-dissipating panel, at the same time acting as an insulating strip. Switching is displayed on one of the long sides of the electric heater. Fasteners with heads protrude on the front side of the heat dissipating panel. The marble heat-dissipating panel is polished on both sides and thoroughly dried before gluing the polyester film (see SUN STONE, Marmorheizung German company Herstellung - und Vertriebs - GmbH and Supplement.)

Известный электрообогреватель громоздок и имеет цельную дорогостоящую мраморную плиту. При включении электрообогревателя требуется значительное время для прогрева самого прибора до рабочей температуры. Соединение нагревательного элемента с теплорассеивающей мраморной панелью посредством двухсторонней клейкой лавсановой пленки требует тщательной полировки мрамора с двух сторон и тщательной сушки, в противном случае некачественное соединение нагревательного элемента с теплорассеивающей панелью из мрамора ведет к образованию локальных воздушных зазоров, препятствующих отводу тепла от резистивного слоя нагревательного элемента к теплорассеивающей панели, перегреву нагревательного элемента и выходу последнего из строя. Двусторонняя полировка мрамора и сушка приводит к удорожанию технологии производства электрообогревателей.The well-known electric heater is bulky and has a solid expensive marble slab. When the electric heater is turned on, considerable time is required to warm up the device itself to operating temperature. The connection of the heating element with a heat-dissipating marble panel by means of a double-sided adhesive dacron film requires careful polishing of the marble on both sides and thorough drying, otherwise a poor connection of the heating element with the heat-dissipating marble panel leads to the formation of local air gaps that prevent heat from the resistive layer of the heating element to the heat-dissipating panel, overheating of the heating element and the failure of the latter. Double-sided polishing of marble and drying leads to an increase in the cost of technology for the production of electric heaters.

В основу изобретения поставлена задача создания электрообогревателя, передающего тепловую энергию в помещение, где он установлен, инфракрасным излучением, обладающего высокой эффективностью, за счет установки металлического основания, несущего на себе непроволочный нагревательный элемент и теплорассеивающую панель, выполненную из мраморных фигурных секций, закрепленных между собой, с металлическим основанием и нагревательным элементом термостойким силиконовым слоем, что повышает теплоотдачу суммарного лучевого потока инфракрасного излучения.The basis of the invention is the task of creating an electric heater that transfers thermal energy to the room where it is installed, with high-efficiency infrared radiation, by installing a metal base that carries a non-wire heating element and a heat-dissipating panel made of marble shaped sections fixed to each other , with a metal base and a heating element with a heat-resistant silicone layer, which increases the heat transfer of the total infrared radiation flux of radiation.

Решение поставленной задачи достигается тем, что электрообогреватель, вмещающий теплорассеивающую панель из мрамора, резистивный нагревательный элемент, расположенное между указанными теплорассеивающей панелью и нагревательным элементом металлическое основание, соединенное с заземлением, гипсоволокнистую защитную панель, закрепленную на тыльной стороне указанного нагревательного элемента, термовыключатели и выводы коммутации, согласно изобретению использован нагревательный элемент с поперечными просветами в резистивном слое, выводы коммутации, каждый из которых соединен с термовыключателем, размещены в поперечном просвете резистивного слоя по центру электрообогревателя и установлены в распределительной коробке, металлическое основание, резистивный нагревательный элемент, теплорассеивающая панель закреплены между собой термостойким силиконовым слоем, а крепежные элементы закреплены в металлическом основании, в просветах гипсоволокнистой панели и резистивного нагревательного элемента.The solution to this problem is achieved by the fact that the electric heater containing the heat dissipating panel made of marble, a resistive heating element located between the indicated heat dissipating panel and the heating element, a metal base connected to ground, a gypsum-fiber protective panel fixed to the rear side of the specified heating element, thermal switches and switching leads , according to the invention, a heating element with transverse gaps in the resistive layer is used, Switching leads, each of which is connected to a thermal switch, are placed in the transverse lumen of the resistive layer in the center of the electric heater and are installed in the junction box, a metal base, a resistive heating element, a heat dissipation panel are fixed together by a heat-resistant silicone layer, and fasteners are fixed in a metal base, in the gaps of the gypsum fiber panel and the resistive heating element.

Теплорассеивающая панель может быть выполнена секциями из мрамора различной геометрической конфигурации.The heat-dissipating panel can be made of marble sections of various geometric configurations.

Предлагаемое решение по сравнению с прототипом более экономично и удобно в использовании, время прогрева электрообогревателя до рабочей температуры сокращено, металлическое основание быстро и равномерно распределяет тепло по всей плоскости теплорассеивающей панели, выполненной из мраморных фигурных секций, термостойкий силиконовый слой исключает появление локальных воздушных зазоров между нагревательным элементом, теплорассеивающей панелью и металлическим основанием.The proposed solution, in comparison with the prototype, is more economical and convenient to use, the heating time of the electric heater to operating temperature is reduced, the metal base quickly and evenly distributes heat throughout the entire plane of the heat-dissipating panel made of marble shaped sections, the heat-resistant silicone layer eliminates the appearance of local air gaps between the heating element, heat dissipating panel and metal base.

В предлагаемом техническом решении отличительные признаки не являются характеристикой целых частей целого объекта, которые сами могут быть целыми и самостоятельными объектами со своими функциями, поэтому в отрыве от других частей (признаков) они не классифицируются, а совокупность признаков, изложенных в отличительной части формулы, не была обнаружена в известных технических решениях, поэтому предлагаемое решение соответствует требованию «изобретательского уровня».In the proposed technical solution, the distinguishing features are not a characteristic of the whole parts of the whole object, which themselves can be whole and independent objects with their own functions, therefore, in isolation from other parts (features) they are not classified, and the totality of the features set forth in the distinctive part of the formula is not was found in well-known technical solutions, therefore, the proposed solution meets the requirement of "inventive step".

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности электрообогревателя за счет установки металлического основания между нагревательным элементом и теплорассеивающей панелью, что обеспечивает быстрое и равномерное нагревание фигурных мраморных секций из которых состоит теплорассеивающая панель, передающая тепло в помещение инфракрасным излучением. При этом снижается стоимость теплорассеивающей панели из фигурных мраморных секций, так как стоимость цельной, с двух сторон полированной мраморной плиты значительно выше теплорассеивающей панели из фигурных секций, которые могут быть выполнены из отходов мраморного производства в виде мозаичного панно различной геометрической формы.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the electric heater by installing a metal base between the heating element and the heat-dissipating panel, which provides quick and uniform heating of the curly marble sections of which the heat-dissipating panel consists, which transfers heat to the room with infrared radiation. At the same time, the cost of a heat-dissipating panel of curly marble sections is reduced, since the cost of a solid polished marble slab on both sides is much higher than a heat-dissipating panel of curly sections, which can be made from marble waste in the form of mosaic panels of various geometric shapes.

Выполнение электрообогревателя с применением металлического основания, размещенным между нагревательным элементом и теплорассеивающей панелью, обеспечивает быстрое и равномерное распределение тепла по всей поверхности теплорассеивающей панели, прочно и надежно фиксирует на себе фигурные секции, из которых состоит теплорассеивающая панель, и нагревательный элемент.The implementation of the electric heater using a metal base, placed between the heating element and the heat-dissipating panel, provides a quick and uniform distribution of heat over the entire surface of the heat-dissipating panel, firmly and reliably fixes the figured sections that make up the heat-dissipating panel, and the heating element.

Термостойкий силиконовый слой, которым закреплены нагревательный элемент к основанию и основание к теплорассеивающей панели, исключает появление локальных воздушных зазоров, препятствующих отводу тепла от резистивного слоя нагревательного элемента и влекущих выход последнего из строя.The heat-resistant silicone layer, with which the heating element is fixed to the base and the base to the heat-dissipating panel, eliminates the appearance of local air gaps that impede the removal of heat from the resistive layer of the heating element and entail the failure of the latter.

Соединение металлического основания с заземляющим выводом повышает безопасность поражения электрическим током.The connection of the metal base with the grounding terminal increases the safety of electric shock.

Выполнение теплорассеивающей панели из мраморных фигурных секций увеличивает теплоотдачу и снижает стоимость теплорассеивающей панели, которая может быть выполнена из отходов мраморного производства в виде мозаичного панно из секций разной геометрической формы, не требует двусторонней полировки и тщательной сушки, как в случае с прототипом.The implementation of the heat-dissipating panel from marbled figured sections increases heat transfer and reduces the cost of the heat-dissipating panel, which can be made from marble waste in the form of mosaic panels from sections of different geometric shapes, does not require double-sided polishing and thorough drying, as is the case with the prototype.

Установка термовыключателей на каждом выводе обеспечивает быстрое и надежное их срабатывание, обеспечивая пожаробезопасность прибора в случае его перегрева.The installation of thermal switches on each terminal ensures their quick and reliable operation, ensuring the fire safety of the device in case of overheating.

Фигурные секции теплорассеивающей панели, выполнены из мрамора различной геометрической формы.The shaped sections of the heat dissipating panel are made of marble of various geometric shapes.

Вся совокупность существенных признаков формулы обеспечила создание эффективного электрообогревателя благодаря внедрению новых элементов: металлического основания, теплорассеивающей панели из мрамора, состоящей из фигурных секций разной геометрической формы, применению термостойкого силиконового слоя для соединения элементов электрообогревателя, заземлению металлического основания, а выводы коммутации снабжены термовыключателями. Внедрение всех этих элементов и их связей обеспечили повышение надежности, теплоотдачи, электрической безопасности, пожаробезопасности и безопасности прибора в целом.The whole set of essential features of the formula ensured the creation of an effective electric heater due to the introduction of new elements: a metal base, a heat-dissipating panel made of marble, consisting of shaped sections of different geometric shapes, the use of a heat-resistant silicone layer to connect the elements of the electric heater, grounding of the metal base, and the switching leads are equipped with thermal switches. The introduction of all these elements and their connections has provided increased reliability, heat transfer, electrical safety, fire safety and the safety of the device as a whole.

Устройство предложенного электрообогревателя представлено на чертежах, где:The device of the proposed electric heater is presented in the drawings, where:

на фиг.1 - приведен общий вид устройства сверху;figure 1 - shows a General view of the device from above;

на фиг.2 - разрез по А-А с фиг.1.figure 2 is a section along aa from figure 1.

В заявленном устройстве электрообогреватель состоит из металлического листа 1, служащего основанием электрообогревателя, на котором с тыльной стороны закреплен термостойким силиконовым слоем 2 непроволочный нагревательный элемент 3 с поперечным просветом в резистивном слое 4. Нагревательный элемент 3 с тыльной стороны накрыт закрепленной гипсоволоконной защитной панелью 5, покрытой с двух сторон упрочняющим термостойким составом клейких силикатов. В теле металлического основания 1 в просветах 6 гипсоволоконной панели 5 и нагревательного элемента 3, закреплены четыре стальные оцинкованные винта 7 с потайными головками, не имеющие сквозного выхода их частей на лицевую сторону электрообогревателя, зафиксированные гайками 8. Выводы коммутации 9 и термовыключатели 10 размещены в поперечном просвете резистивного слоя 4 по центру электрообогревателя и установлены в распределительной коробке 11, лицевая поверхность металлического основания 1 соединена с теплорассеивающей панелью 12, состоящей из фигурных мраморных или керамических секций 13 и боковых и торцевых секций 14 посредствам термостойкого силиконового слоя. Заземляющий вывод 15 выведен в распределительную коробку 11.In the claimed device, the electric heater consists of a metal sheet 1, which serves as the base of the electric heater, on which a non-wire heating element 3 with a transverse clearance in the resistive layer 4 is fastened with a heat-resistant silicone layer 4. The heating element 3 is covered on the back with a fixed gypsum-fiber protective panel 5, coated on both sides with a hardening heat-resistant composition of adhesive silicates. In the body of the metal base 1, in the gaps 6 of the gypsum fiber panel 5 and the heating element 3, four galvanized steel screws 7 with countersunk heads are fixed that do not have a through exit of their parts to the front of the electric heater, fixed by nuts 8. The switching terminals 9 and thermal switches 10 are placed in the transverse the lumen of the resistive layer 4 in the center of the electric heater and installed in the junction box 11, the front surface of the metal base 1 is connected to a heat-dissipating panel 12, consisting her from curly marble or ceramic sections 13 and the side and end sections 14 through a heat-resistant silicone layer. Grounding terminal 15 is displayed in the junction box 11.

Электрообогреватель функционирует следующим образом.The electric heater operates as follows.

При подаче напряжения на концы выводов коммутации 9 через предохранительные термовыключатели 10 в резистивном слое нагревательного элемента 3 образуется тепловая энергия. Через контакт с металлическим основанием 1 посредством термостойкого силиконового слоя 2 тепло нагревает теплорассеивающую панель 12, состоящую из фигурных секций 13, 14, до рабочей температуры, которая преобразует тепловую энергию в инфракрасный тепловой поток, обогревающий помещение, в котором установлен электрообогреватель. Частичный отход тепловой энергии и потерю ее с тыльной стороны электрообогревателя предохраняет гипсоволоконная панель 5. При возможном случайном накрытии или загораживании лицевой поверхности теплорассеивающей панели электрообогревателя, исключающее отход инфракрасного потока в помещение, способствующее перегреву электрообогревателя и возможному возгоранию, происходит увеличение температуры в зоне, где расположены термовыключатели 10, то есть в центре обогревателя, которые своевременно отключат электрообогреватель от электрической сети. В случае локального пробоя изоляции нагревательного элемента 3, закрепленного к металлическому основанию 1, произойдет отвод опасного напряжения через заземляющий вывод 15 в сеть заземления.When voltage is applied to the ends of the switching terminals 9 through the safety thermal switches 10, thermal energy is generated in the resistive layer of the heating element 3. Through contact with the metal base 1 by means of a heat-resistant silicone layer 2, heat heats the heat-dissipating panel 12, consisting of shaped sections 13, 14, to an operating temperature that converts thermal energy into infrared heat flow, heating the room in which the electric heater is installed. A partial waste of heat energy and loss of heat from the back of the electric heater is protected by the gypsum fiber panel 5. If the front surface of the heat-dissipating panel of the electric heater is accidentally covered or blocked, which prevents the infrared flow from leaving into the room, which contributes to overheating of the electric heater and possible fire, an increase in temperature occurs in the area where thermal switches 10, that is, in the center of the heater, which will timely disconnect the heater from the electric Coy network. In the event of a local breakdown of the insulation of the heating element 3, fixed to the metal base 1, hazardous voltage will be diverted through the ground terminal 15 to the ground network.

Claims

1. Электрообогреватель, включающий теплорассеивающую панель из мрамора, резистивный нагревательный элемент, расположенное между указанными теплорассеивающей панелью и нагревательным элементом металлическое основание, соединенное с заземлением, гипсоволокнистую защитную панель, закрепленную на тыльной стороне указанного нагревательного элемента, термовыключатели и выводы коммутации, отличающийся тем, что использован нагревательный элемент с поперечными просветами в резистивном слое, выводы коммутации, каждый из которых соединен с термовыключателем, размещены в поперечном просвете по центру электрообогревателя и установлены в распределительной коробке, металлическое основание, резистивный нагревательный элемент, теплорассеивающая панель закреплены между собой термостойким силиконовым слоем, а крепежные элементы закреплены в металлическом основании, в просветах гипсоволокнистой панели и резистивного нагревательного элемента.1. An electric heater including a heat dissipating panel made of marble, a resistive heating element located between said heat dissipating panel and a heating element, a metal base connected to ground, a gypsum-fiber protective panel fixed to the back of said heating element, thermal switches and switching leads, characterized in that used a heating element with transverse gaps in the resistive layer, switching leads, each of which is connected to a thermal switch placed in a transverse clearance in the center of the electric heater and installed in a junction box, a metal base, a resistive heating element, a heat dissipating panel are fixed together by a heat-resistant silicone layer, and fasteners are fixed in a metal base in the gaps of a gypsum fiber panel and a resistive heating element.

2. Электрообогреватель по п.1, отличающийся тем, что теплорассеивающая панель выполнена секциями из мрамора различной геометрической конфигурации.2. An electric heater according to claim 1, characterized in that the heat-dissipating panel is made of marble sections of various geometric configurations.