RU7789U1 - STEEL ELECTRIC HOB - Google Patents

Abstract

Электроконфорка, содержащая плоскую теплопередающую поверхность, защитный экран и нагревательный элемент, расположенный между поверхностью и экраном, отличающаяся тем, что нагревательный элемент сформирован непосредственно на обратной стороне теплопередающей поверхности методом толстопленочной технологии.An electric burner containing a flat heat transfer surface, a protective screen and a heating element located between the surface and the screen, characterized in that the heating element is formed directly on the back side of the heat transfer surface by the method of thick-film technology.

Description

ЭЛЕКТРОКОНФОРКА СТАЛЬНАЯSTEEL ELECTRIC HOB

Предполагаемая полезная модель относится к области электротермии и может быть использовано в электроплитах, электроплитках.The proposed utility model relates to the field of electrothermics and can be used in electric stoves, electric stoves.

Известна чугунная электроконфорка /1/, представляющая собой массивный литой чугунный корпус, на внутренней стороне которого имеются канавки. В них уложены и запрессованы в керамическую электроизоляционную массу нагревательные спирали. Снизу конфорка закрыта стальной крышкой, на которой находится клеммная колодка с плоскими соединительными вставками для присоединения выводов спиралей.Known cast iron electric burner / 1 /, which is a massive cast iron body, on the inside of which there are grooves. Heating spirals are laid and pressed into them in a ceramic insulating mass. The burner is closed from below with a steel cover on which there is a terminal block with flat connecting inserts for attaching the leads of the spirals.

Известна электроконфорка с трубчатым нагревательным элементом (ТЭН) /2/. Конфорка представляет собой металлическую трубку плоскоовальной формы, согнутую в виде архимедовой спирали. ТЭН устанавливается на специальный чашеобразный полированный отражатель и опирается на траверсу. С электросхемой ТЭНы соединяются с помощью быстросъемных клемм.Known electric burner with a tubular heating element (TEN) / 2 /. The burner is a metal tube of flat oval shape, bent in the form of an Archimedean spiral. The heater is mounted on a special bowl-shaped polished reflector and rests on the crosshead. TENy are connected to the electrical circuit using quick-detachable terminals.

Известна электроконфорка /3/, содержащая основание со сплошной рабочей поверхностью из композиционного материала на основе железа с добавками других металлов и установленные под ним беззазорно электрический нагреватель, теплоизолятор и корпус из листовой стали.Known electric burner / 3 / containing a base with a continuous working surface of a composite material based on iron with additives of other metals and installed under it a gapless electric heater, a heat insulator and a sheet steel body.

Ближайшим аналогом является электрическая конфорка /4/, которая содержит плоский легковесный металлический жарочный настил, состоящий из верхней, представляющей собой теплопередающую поверхность, и нижней, представН05В 3/58, F24C 7/08 The closest analogue is an electric burner / 4 /, which contains a flat, lightweight metal frying deck, consisting of an upper one, which is a heat transfer surface, and a lower one, represented by Н05В 3/58, F24C 7/08

ляющей защитный экран, тонкостенных оболочек, верхняя оболочка имеет по всему периметру направленную вниз отбортовку, которая жестко соединяется с нижней оболочкой, между оболочками размещается панель со сквозными вертикальными каналами, образованными соединенными между собой тонкостенными гофрированными ленточными элементами, торцевые поверхности которых припаяны или приварены к обеим оболочкам. Под оболочкой размещен электронагреватель, слой легковесной жесткой тепловой изоляции и кожух, причем последний жестко прикреплен к отбортовке и плотно прижимает к ней тепловую изоляцию и нагреватель.The protective shield of thin-walled shells, the upper shell has a flanging directed downward around the entire perimeter, which is rigidly connected to the lower shell, between the shells there is a panel with through vertical channels formed by interconnected thin-walled corrugated tape elements whose end surfaces are soldered or welded to both shells. Under the shell there is an electric heater, a layer of lightweight rigid thermal insulation and a casing, the latter being rigidly attached to the flanging and tightly presses the thermal insulation and heater to it.

Отбортовка по периметру верхней оболочки и гофрированные ленточныеFlanging around the perimeter of the upper shell and corrugated tape

элементы, расположенные между верхней и нижней оболочками, являются элементами жесткости, обеспечивающими необходимую прочность теплосиловой конструкции жарочного настила для выдерживания силовых нагрузок наполненной наплитной посуды и интенсивных термических нагрузок, возникающих при неожиданных проливах холодной воды на разогретый настил. При этом необходимая прочность настила при его минимальной массе и максимальной скорости нагрева до рабочей температуры обеспечивается при суммарном термическом сопротивлении настила.the elements located between the upper and lower shells are stiffeners that provide the necessary strength of the heat-power structure of the frying floor to withstand the power loads of filled cookware and intense thermal stresses that occur during unexpected spills of cold water on a heated floor. At the same time, the necessary strength of the flooring with its minimum weight and maximum heating rate to the operating temperature is provided with the total thermal resistance of the flooring.

Известные электроконфорки имеют ряд недостатков: из-за большой теплоемкости увеличивается время их разогрева, коэффициент полезного действия относительно низкий, средний ресурс времени работы не превышает пятц-шести тысяч часов. Задачей полезной модели является создание экономичной, надежной, малоинерционной электроконфорки с повышенным коэффициентом полезного действия. Поставленная задача решается тем, что в известной электроконфорке, содержащей плоскую теплопередающую поверхность и защитный экран, нагревательный элемент, расположенный между поверхностью и экраном, нагревательный элемент сформирован непосредственно на обратной стороне теплопередающей поверхности методом толстопленочной технологии. Позволяет исключить промежуточный теплоизолирующий слой, значительно уменьшить массу электроконфорки. На фиг.1 представлен общий вид электроконфорки. Электроконфорка содержит теплопередающую поверхность 1, представляющую собой стальную подложку, на которой сформирован нагревательный элемент методом толстопленочной технологии, защитный экран 2. На торцевой части подложки проточен паз для угаютнительного кольца 3. В центре установлена шпилька 4 с гайками 5, предназначенными для удержания защитного экрана 2 и стопорной шайбой 6, предотвращающей вращение экрана. С помощью гайки 7 электроконфорка крепится в корпусе электроплиты или электроплитки. На защитном экране 2 расположена керамическая клеммная колодка 8 для подключения нагревательного элемента к электропроводке электрической схемы. Нагревательный элемент электроконфорки формируется непосредственно на подложке из жаростойкой нержавеющей стали марок 15Х25Т, 20X13, 08X17Т или 04X17Т. Методом толстопленочной технологии, используя специальные пасты, на подложке формируют диэлектрическое покрытие, после этого наносят греющий слой. Для защиты греющего слоя от воздействия влаги и механических повреждений наносят защитное покрытие. Материалы на основе которых изготовлен нагревательный элемент: стальная подложка, диэлектрическое и защитное покрытие, греющий слой согласованы по коэффициенту термического расширения, величина которого находится в пределах (10-12) . Для формирования диэлектрического и защитного покрытий используются толстопленочные пасты на основе ситаллоцемента СЭ-3 или стеклоэмали ДСЭ. Греющий слой формируют пастой, представляющей собой суспензию мелкодисперсных порошков борида никеля и стекла (СЭ-3 или ДСЭ). Греющий слой и диэлектрическое покрытие обладают хорошей адгезией к подложке (до 20 кг/см2). Находящееся между греющим слоем и подложкой теплопроводное диэлектрическое покрытие толщиной всего 200-220 мкм обеспечивает высокое, значение коэффициента теплопередачи. Коэффициент полезного действия стальной электроконфорки не менее 75%. Высокое значение КПД достигается за счет малой теплоемкости электроконфорки при максимальной площади теплопередачи. Нагревательный элемент изготовлен непосредственно на подложке и равномерно распределен по ее поверхности. Обратная поверхность подложки является рабочей, на нее устанавливаются сосуды с жидкостью для нагревания и другая посуда. Материал подложки коррозионно-стойкий и жаропрочный.Known electric burners have a number of disadvantages: due to the high heat capacity, their heating time increases, the efficiency is relatively low, the average operating time does not exceed fifteen to six thousand hours. The objective of the utility model is to create an economical, reliable, low-inertia electric burner with a high efficiency. The problem is solved in that in the known electric burner containing a flat heat transfer surface and a protective screen, a heating element located between the surface and the screen, the heating element is formed directly on the back side of the heat transfer surface by the method of thick-film technology. It eliminates the intermediate heat-insulating layer, significantly reduce the mass of the electric burner. Figure 1 presents a General view of the electric burner. The hotplate contains a heat transfer surface 1, which is a steel substrate, on which a heating element is formed by the method of thick-film technology, a protective screen 2. On the end of the substrate there is a groove for the anti-friction ring 3. In the center there is a stud 4 with nuts 5 designed to hold the protective screen 2 and a lock washer 6 that prevents screen rotation. Using the nut 7, the electric burner is mounted in the housing of the electric stove or electric stove. On the protective screen 2 there is a ceramic terminal block 8 for connecting the heating element to the wiring of the electrical circuit. The heating element of the electric burner is formed directly on the substrate of heat-resistant stainless steel of the grades 15X25T, 20X13, 08X17T or 04X17T. By the method of thick-film technology, using special pastes, a dielectric coating is formed on the substrate, after which a heating layer is applied. To protect the heating layer from moisture and mechanical damage, a protective coating is applied. The materials on which the heating element is made: a steel substrate, a dielectric and protective coating, a heating layer are matched by the coefficient of thermal expansion, the value of which is in the range (10-12). For the formation of dielectric and protective coatings, thick-film pastes based on CE-3 glass cement or DSE glass enamel are used. The heating layer is formed by a paste, which is a suspension of fine powders of nickel boride and glass (SE-3 or DSE). The heating layer and dielectric coating have good adhesion to the substrate (up to 20 kg / cm2). Located between the heating layer and the substrate, a heat-conducting dielectric coating with a thickness of only 200-220 microns provides a high value of the heat transfer coefficient. The efficiency of the steel electric burner is at least 75%. A high efficiency value is achieved due to the low heat capacity of the electric burner with a maximum heat transfer area. The heating element is made directly on the substrate and is evenly distributed over its surface. The reverse surface of the substrate is working, vessels with a liquid for heating and other dishes are installed on it. The substrate material is corrosion resistant and heat resistant.

Электроконфорки стальные превосходят известные аналоги по таким параметрам как средняя наработка на отказ, коэффициент полезного действия, электрическая прочность изоляции.Steel hotplates surpass known analogues in such parameters as the mean time between failures, efficiency, electrical insulation strength.

Сравнительные характеристики стальных, чугунных и ТЭН конфорок приведены в таблице 1.Comparative characteristics of steel, cast iron and heating elements of burners are shown in table 1.

Сравнительные характеристики электроконфорокComparative characteristics of electric hobs

Таблица 1Table 1

Стальные электроконфорки можно устанавливать как в стационарные электроплиты, так и в переносные электроплитки. На их основе возможно создание современных промышленных и бытовых электронагревательных приборов, легких переносных электроплиток, например, для автомобилей. Материал, применявмый для изготовления нагревательного элемента позволяет создавать электроконфорки с удельной электрической мощностью до 50 кВт/м2. Источники информации, принятые во внимание:Steel electric burners can be installed both in stationary electric stoves and in portable electric stoves. On their basis, it is possible to create modern industrial and domestic electric heaters, light portable electric stoves, for example, for cars. The material used for the manufacture of the heating element allows the creation of electric burners with a specific electric power of up to 50 kW / m2. Sources of information taken into account:

1.ГОСТ 14163-88. Электроконфорки чугунные. Технические условия. М. М. Комитет стандартизации; Метрологии СССР.1.GOST 14163-88. Cast-iron electric burners. Technical conditions M. M. Committee for Standardization; Metrology of the USSR.

2.Кобелев А.Г. Устройство и ремонт бытовой техники- М. Высшая школа,1994. стр. 112-115.2.Kobelev A.G. The device and repair of household appliances - M. Higher School, 1994. p. 112-115.

3.Патент РФ № 2020771 Н05В 3/68, 19943. RF patent No. 2020771 Н05В 3/68, 1994

4. Заявка РФ № 93057268/07, Н05В 3/58, F24C 7/08, 1993 г. Президент О «Востоксибэл Авторы: yuuuuLA V Виноградский С.К. s Духовный Л.И. Шелехов И.Ю, ) Виноградский С.К. , Шапран Л.А.4. RF application No. 93057268/07, Н05В 3/58, F24C 7/08, 1993. President of Vostoksibel Authors: yuuuuLA V Vinogradsky S.K. s Dukhovny L.I. Shelekhov I.Yu.) Vinogradsky S.K. , Shapran L.A.

Claims (1)

Электроконфорка, содержащая плоскую теплопередающую поверхность, защитный экран и нагревательный элемент, расположенный между поверхностью и экраном, отличающаяся тем, что нагревательный элемент сформирован непосредственно на обратной стороне теплопередающей поверхности методом толстопленочной технологии.

An electric burner containing a flat heat transfer surface, a protective screen and a heating element located between the surface and the screen, characterized in that the heating element is formed directly on the back side of the heat transfer surface by the method of thick-film technology.