Трубчатый электронагреватель

 

Сущность: трубчатый электронагреватель содержит металлическую оболочку, внутри которой через слой теплоизоляционного наполнителя установлен нагревательный элемент из углеродных нитей и токоподводы. Нагревательный элемент выполнен в виде цепочки с многослойными непрерывно связанными звеньями, находящимися в упруго-деформированном состоянии с непрерывно-точечными электрическими связями. Нагревательный элемент прикреплен к стержневому токоподводу концевой сдвоенной петлей, проходящей в радиальное отверстие, выполненное на конце, и прорезь на торце токоподвода. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 05 В 3/48

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4947698/07 (22) 21.06.91 (46) 15.05.93, Бюл. М 18 (71) Научно-производственное объединение

"Композит" (72) В.Т.Рябин, Г,В,Кузнецова, l0.Г.Бушуев и В.В.Рябин (56) Патент Англии М 1552924, Н 05 В 3/34, 1979.

Патент ФРГ М 2144520, Н 05 В 3/40, 1977, (54) ТРУБЧАТЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ (57) Сущность: трубчатый электронагреватель содержит металлическую оболочку, Изобретение о носится к электротермии.

Цель достигается тем, что у трубчатого нагревателя, содержащего металлическую оболочку, внутри которой через слой теплоэлектроизоляционного наполнителя установлен нагревательный элемент из углеродных нитей и токоподводы, нагревательный элемент выполнен в виде цепочки с многослойными непрерывно связанными звеньями, находящимися в упруго-деформированном состоянии с непрерывно-точечными электрическими связями, при этом нагревательный элемент прикреплен к стержневому токоподводу концевой сдвоенной петлей, проходящей s радиальное отверстие, выполненное на конце, и прорезь на торце токоподвода.

У предлагаемого ТЭН а в отличие от прототипа нагревательный элемент по диаметру существенно меньше диаметра металлической трубки, что практически исключает выход ТЭН а из строя за счет

ЫЛ 1815808 А1 внутри которой через слой теплоизоляционного наполнителя установлен нагревательный элемент из углеродных нитей и токоподводы. Нагревательный элемент выполнен в виде цепочки с многослойными непрерывно связанными звеньями, находящимися в упруго-деформированном состоянии с непрерывно-точечными электрическими связями. Нагревательный элемент прикреплен к стержневому токоподводу концевой сдвоенной петлей, проходящей в радиальное отверстие, выполненное на конце, и прорезь на торце токоподвода. 3 ил. замыкания нагревательного элемента на корпус.

Конфигурация ТЭН ов — прототипов в виде полуколец, имеет часть нагревательного элемента — спирали, повернутую к внешней стороне с более редким расположением а витков, чем часть спирали, повернутая к Q) внутренней стороне кольца, вследствие че- д го условия теплообмена с внутренней части у полукольца более жесткие, что приводит к ускоренному разрушению спирали по сравнению с нагревательным элементом, выполненным упруго-деформированным. ОО

Отсюда, в частности, вытекает один из положительных эффектов предложенного авторами ТЭН а, а именно, существенно меньшее различие в условиях теплообмена на различных сторонах нагревательного элемента.

Внутренняя структура нагревательного элемента за счет многослойных звеньев с непрерывными связями такова, что при деформациях в процессе изготовления может произойти перераспределение материала в

1815808 звеньях и выравнивание тепловой нагрузки на всю цепь нагревательного элемента.

Упруго-деформированное состояние нагревательного элемента обеспечивает растяжение нагревательного элемента при редуцировании, непрерывно-точечные контакты обеспечивают органиэацию однородного сопротивления по длине цепочки.

Растяжение же нагревательного элемента в прототипе при редуцировании происходит за счет растяжения спирали.

Петли обеспечивают надежное крепление нагревательного элемента на токоподводах, создают более мягкий тепловой режим по сравнению с центральной частью

ТЭН а и гарантируют работоспособность узлов крепления не ниже, чем основной части нагревательного элемента, Утолщения нагревательного элемента на концах нагревателя вследствие уменьшения сопротивления позволяют уменьшить вероятность перегрева в местах крепления, а, следовательно, и выхода из строя, Наличие не очень значительного повреждения на отдельных участках цепочки углеродной нити и даже разрыв ее в предложенной конструкции позволяет нагревательному элементу сохранить работоспособность, близкую к номинальной за счет одновременного действия непрерывных и точечных (непрерывно-точечных) электрических связей и многослойности звеньев, которые нэ дефектных участках страхуют друг друга.

Переходные эоны электрических контактов являются зонами повышенного риска с точки зрения потери работоспособности, поэтому продернутый в отверстие конец нагревательного элемента помещают в прорезь, а за счет наличия срезов токоподвод не увеличивается в диаметре.

Срезы, отверстия и прорезь также способствуют повышению надежности узла крепления к контактов нагревательного элемента и токоподводов, На фиг. 1 показан ТЭН, состоящий из металлической трубки-кожуха 1, теплоизоляционного наполнителя 2, токоподводов 5, нагревательного элемента 3. На фиг, 2 и 3 показан фрагмент ТЭН а с отверстием 7 в токоподводе 5, срезами 6, прорезью 8, нагревательным элементом 3 с утолщениями 4 на концах.

В металлическую трубку 1 помещен нагревательный элемент 3, концы которого с утолщением 4 закреплены в токоподводах5, 10 причем нагревательный элемент 3 продернут в отверстие 7 и размещен на срезах 6 и в прорези 8. Пространство между металлической трубкой 1 и нагревательным элементом 3 заполнено теплоизоляционным

15 наполнителем.2.

ТЭН работает по стандартному режиму, как и известные ТЭН ы с нихромовой спиралью. ТЭН может быть вмонтирован в один

20 из широко известных агрегатов (например, дистиллятор, водоподогреватель).

Таким образом, заявляемый ТЭН, обладая техническими характеристиками на уровне известных ТЭН ов, при изготовле25 нии позволяет исключить дефицитные материалы, увеличить срок службы, прост в изготовлении, надежен в эксплуатации.

Формула изобретения

30 Трубчатый электронагреватель, содержащий металлическую оболочку, внутри которой через слой теплоэлектроизоляционного наполнителя, установлен нагревательный элемент из углеродных нитей и токоподводы, о т35 личающийсятем,что,сцельюувеличения срока службы, нагревательный элемент выполнен в виде цепочки с многослойными непрерывно связанными звеньями, находящимися в упруго-деформированном

40 состоянии с непрерывно-точечными электрическими связями, при этом нагревательный элемент прикреплен к стержневому токоподводу концевой сдвоенной петлей, проходящей в радиальное отверстие, вы45 полненное на конце, и прорезь на торце токоподвода.

1815808 фиг У

Составитель Г. Кузнецова

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н.Король !

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1644 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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