Электроконфорка для тепловых аппаратов

 

ЭЛЕКТРОКОНФОРКА ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ АППАРАТОВ, содержащая верхнее тонколистовое металлическое основание с гладкой рабочей поверхностью. прямоугольной формы, установленную под ним с зазором изоляционную опорнуто плиту, скрепленную с основанием , на которой уложены в каналах двумя группами симметрично продольной ее оси с равномерным шагоц трубчатые электронагреватели, отличающаяся тем, что, с целью повьшения тепловой эффективности путем, уменьшения коробления, рабочей поверхности, указанный зазор S связан с толщиной основания « соотношением 2 (t S i Зо , расстояние между группами нагревйтелей составляет 1/3 - 1/4 ширины конфорки В при длине конфорки U1,. fe1,7 В. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) () 1) )(51)Н 05 В 3/68

Ф(„., -",„, OllHGAHHE HSO6PETEH/H, :„:

H ABTOPCHOMV СВйДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ V ОТКРЫТИЙ (21) 3662163/24 — О7 (22) 09.11.83 (46) 15.03.85. Бюл. № 10 (72) В.Я. Груданов и Л.Т. Ткачева (71) Могилевский технологический институт (53) 621.365.48(088.8) (56) 1. Патент ФРГ N - 2950302, кл. Н 05 В 3/74, 1981.

2. Патент ФРГ ¹ 3008505, кл. Н 05 В 3/74, 1981.

3. Патент США ¹ 3710076, кл. Н 05 В 3/68, 1973. (54) (57) ЭЛЕКТРОКОНФОРКА ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ АППАРАТОВ, содержащая верхнее тонколистовое металлическое основание с гладкой рабочей поверхностью, прямоугольной формы, установленную под ним с зазором изоляционную опорную плиту, скрепленную с основанием, на которой уложены s каналах

I двумя группами симметрично продольной ее оси с равномерным шагов(трубчатые электронагреватели, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения тепловой эффективности путем уменьшения коробления. рабочей поверхности, указанный зазор связан с толщиной основания (у соотношением 2 d 3 < 3с, расстояние между группами нагревателей составляет 1/3 — 1/4 ширины конфорки В при длине конфорки Ь 1,2 В 44 4 -1,7 В.

1 114549

Изобретение относится к электротермии, в частности к тепловым аппаратам, например к конфоркам электрических кухонных плит.

Известны конфорки содержащие верхнее основание с гладкой рабочей поверхностью, нижнюю опорную плиту и трубчатые электронагреватели (ТЭНы), расположенные равно мерно в каналах опорной плиты (1) . 1п

Однако данное устройство характеризуется невысокой тепловой эффективностью конструкции., обусловленной короблепием рабочей поверхности конфорки из-за перегрева центральной части верхнего основания и отсутствия компенсации температурных деформаций, возникающих в конструкции при нагревании и охлаждении.. 20

Известно также нагревательное устройство, имеющее кругпую рабочую поверхность, в котором ТЭНы разнесены двумя группами симметрично (концентрично) относительно центральной его оси (2j .

Известное устройство характери, зуется недостаточной тепловой эффективностью из-за коробления рабочей поверхности, связанной с неравномерным подводом тепла к верхЗО нему основанию через сплошной воздушный зазор применительно к электроконфоркам прямоугольной формы в плане.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является электроконфорка для тепловых àïïàратов, содержащая верхнее металлическое (стальное) основание с гладкой рабочей поверхностью прямоуголь- ной формы, установленную под ним с зазором изоляционную опорную плиту, скрепленную с основанием, на которой уложены в каналах двумя группами симметрично продольной оси основания с равномерным шагом труб-. чатые электронагреватели (3), Однако данное устройство харак" теризуется недостаточйой тепловой эффективностью, вызванной короблением рабочей поверхности вследствие неопределенности величины воздушного зазора, соотношений геометрических параметров (ширины и длины) электроконфорки между собой и расстояния между группами ТЭНов.

Цель изобретения." повышение тепловой эффективности путем уменьше3 2 ния коробления рабочей поверхности электроконфорки.

Поставленная цель достигается тем, что в электроконфорке для тепловых аппаратов, содержащей металлическое верхнее основание с гладкой рабочей поверхностью прямоугольной формы, установленную под ним с зазором нижнюю опорную изоляционную плиту, скрепленную с основанием, на которой уложены в каналах двумя гпуппами симметрично продольной оси основания с равномерным шагом ТЭНы, указанный зазор 3 связан с толщиной основания d соотношением 2 8 -.3 4. Зс, расстояние между группами нагреватепей составляет

1/3 — 1/4 ширины конфорки В при длине конфорки Ь 1,2 О и Ь 1,7 В.

Установка опорной плиты с ТЭНами с зазором по отношению к верхнему основанию равным не менее удвоенной и не более утроенной толщины верхнего основания на расстоянии межцу собой равном не менее 1/4 и не более 1/3 ширины электроконфорки при ее длине равной не менее 1,2 и не более 1,7 ее ширины обеспечивает такой подвод тепла к верхнему основанию, при котором отсутствует коробление рабочей поверхности электроконфорки, что и увеличивает ее тепловую эффективность.

При уменьшении величины зазора т.е. при установке ТЭНов от верхнего основания на расстоянии менее удвоенной толщины верхнего основания, а также при изменении расстояния между группами ТЭНов (т.е. менее

1/4 и более 1/3 ширины электроконфорки) и изменении соотношения между длиной электроконфорки и ее шириной в меньшую:(< 1,2) или большую (1,7) стороны, как показали лабораторные теплотехнические испытания, имеет место значительное коробление рабочей поверхности.

Только при установке ТЭНов при соблюдении этих соотношений между длиной и шириной электроконфорки отсутствует коробление рабочей поверхности и увеличивается тепловая эффективность электроконфорки.

На фиг. 1 изображена электроконфорка, вид сверху, на фиг. 2 " сечение А-А на фиг. 1.

Электроконфорка содержит металлическое (стальное) верхнее основа1145493

3 ние 1 толщиной д с гладкой рабочей поверхностью, прямоугольной в плане длиной Ь и шириной В, нижнюю опорную изоляционную плиту 2, имеющую открытше, сквозные прямолинейные каналы 3, II-îáðàçíûå ТЭНы 4 с контактными стержнями 5, размещенные в каналах 3 плиты 2, экранирующий лист 6, поперечины 7, тепловую изоляцию 8 и электрическую сеть 9.

Основание 1 имеет продольные прямолинейные пазы 10 и 11, предназначенные для фиксации в ннх соответственно опорной плиты 2 и эк ранирующего листа 6. Опорная плита

2 установлена внутри основания 1 в пазах 10 с зазо„-ом S .

П-образные ТЭНы 4 уложены в каналах 3 опорной плиты 2 контактными стержнями 5 в противоположные 20 стороны, что необходимо для более равномерного прогрева основания 1.

С помощью поперечийы 7 ТЭНы 4 плотно прижаты к опорной плите 2. Одновременно поперечины 7 закрывают 25 с торцов зазор Я, препятствуя тем самым естественной конвекцни воздуха и уменьшая потери тепла в окружающую среду.

П-образные ТЭНы 4 установлены двумя группами и разнесены относительно продольной оси основания в горизонтальной плоскости на расстояние не менее 1/4 и не более

1/3 ширины В электроконфорки, при этом ТЭНы 4 размещены симметрично относительно центра конфорки и с равномерным шагом с между собой в каждой группе, а число каналов 3 в опорной плите 2 равно удвоенному количеству ТЭНов и форма каналов в поперечном сечении максимально согла» еована с формой ТЭНа. Длина электроконфорки Ь находится в определенном соотношении с ее шириной В и составляет не менее 1,2 и не более

1,7 ее (1,2 В Ь и 1 7 В).

Верхнее основание 1, опорная нли-. та 2 и ТЭНы 4 имеют возможность взаимного относительного передвиже- 5О ния между собой при нагревании и охлаждении электроконфорки, а экранирующий лист 6 расположен с зазором по отношению с опорной плите 2 в пазах 1 1 и снизу закрыт тепловой 55 изоляцией 8. С помощью контактных стержней 5 ТЭНы 4 подключаются к электрической сети 9.

Злектроконфорка работает следующим образом.

При включении ТЭНов 4 в электрическую сеть 9 нагревается опорная плита 2, отбирая тепло от ТЭНов 4.

Одновременно через зазор 6 нагревается верхнее основание 1 до рабочей температуры, равной = 400 С.

Эффект равномерного прогрева рабочей поверхности обусловлен расположением ТЭНов.

Как показали эксперименты, на электроконфорке размером 400х600 мм при изменении расстояния между

ТЭНами и верхним основанием или нарушении величины разнесения ТЭНов относительно продольной оси, а также нарушении указанного соотношения между геометрическими нараметрами конфорки, имеет место значительное коробление рабочей поверхности, Так, например, при приближении

ТЭНов к верхнему основанию толщиной I = 4 мм на расстояние 7, 6 и

4 мм, т.е. менее 8 мм (менее удвоенной толщины верхнего .оСнования), наблюдаетея значительное коробление рабочей поверхности конфорки. При удалении ТЭНов от верхнего основания íà 13 15 и 17 мм (т.е. более 12 мм) имеет место резкое падение тепловой эффективности электроконфорки).

Эффект коробления верхнего основания наблюдался и нри нагреве электроконфорки, имеющей размеры

400х600 мм, если груттпы ТЭНов были установлены на расстоянии 90, 80 и 60 мм (т.е. менее 1/4 ширины), или 140, 150 и 160 мм (т.е. более

1/3 ширины), а также если длина конфорки была равна 460, 420 мм (т.е. менее 1,2 В), 700 и 800 мм (т.е. более 1,7 В).

Таким образом, только на основе тщательно проведенных экспериментальных исследований опытным путем быти определены оптимальная величина воздушного зазора, соотношения между расположением групп ТЭЙов, длиной L и шириной В электроконфор-, ки.

Необогреваемая зона верхнего основания составляет как раз почти треть всей площади. В этом случае обеспечивается компенсация потерь тепла в окружающую среду от рабочей

1145493 поверхности путем смещения источников тепла к краям конфорки, а центральная часть основания прогревается теплопроводностью и.одновременно излучением от опорной плиты через зазор.

В период нагрева, а также при охлаждении, основание, опорная плита и ТЭНы взаимно перемещаются, что снимает температурные деформации и уменьшает соответственно величину коробления рабочей поверхности.

Одновременно экранирующий лист б отражает падающую на него лучистую энергию и перераспределяет ее на опорную плиту, которая равномерно прогревается и в свою очередь излучает тепловой поток на верхнее основание по всей его площади, при этом тепловая изоляция уменьшает

5 потери тепла в окружающую среду.

Предлагаемая конструкция является ремонтопригодной, что важно при серийном выпуске.

ТЭНы в предложенной конфорке легко заменить, а плотный контакт

ТЭНов с опорной плитой способствует интенсивному отводу тепла от

ТЭНов, что в свою очередь обуславливает снижение температуры на по15 верхности трубки ТЭНа и увеличение срока их службы.

1145493

Составитель А. Ходатаева

Редактор Н. Горват Tezpep,Ì.Íàäü Корректор И. Иаксимишинец

Заказ .1190/43 Тираж 794 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4