Нагревательный узел

 

Изобретение предназначено для применения в электробытовой технике. Нагревательный узел содержит нагревательный элемент и составной опорный каркас, выполненный из жаропрочных изоляционных пластин, сопряженных между собой во взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью прорезей вдоль этих пластин, причем пластины образуют каркас, в поперечном сечении имеющий вид решетки с ребрами по периметру, нагревательный элемент, многократно изогнутый, размещен внутри каркаса и вдоль пазов, образованных ребрами. Изобретение позволяет разработать конструкцию нагревательного узла, в котором сочетаются свойства и преимущества ленточного нагревателя, имеющего большую теплоизлучаюшую поверхность, чем при использовании круглого провода равного поперечного сечения, технологичность выполнения поддерживающего элемента и достижение максимальной мощности при одинаковом габарите конструкции. 2 ил.

Изобретение относится к электробытовой технике и может быть применено для широкого круга работ с использованием потока разогретого воздуха, например, в фенах, тепловых пистолетах.

Из уровня техники известен электронагреватель текучей среды, в котором для получения большей теплоизлучающей поверхности использован жаростойкий электроизоляционный опорный корпус с пазами и закрепленный в них электронагревательный элемент в виде многократно изогнутой металлической ленты с продольными гофрами, которые выполнены по всей длине металлической ленты, а крепление ленты в пазах осуществляется ее упругой деформацией. При этом в случае выполнения паза прямоугольной формы на опорном корпусе со стороны пазов установлена дополнительная планка, а опорный корпус выполнен в виде находящихся в зацеплении двух зубчатых реек и указанные пазы образованы боковыми поверхностями зубьев [1].

Несмотря на определенные технические преимущества, выраженные в использовании металлической ленты, все же часть потока в "свету" меньше, чем у нагревателей, активным элементом которых является спираль, свободно размещенная на каркасе. Отсюда следует: часть тепла теряется, то есть происходит снижение теплоотдачи при прочих сравнениях с открытой спиралью (в частности, по площади поперечного сечения одного и того же объема, где находится нагреватель), что влечет за собой увеличение габарита конструкции, в которую он установлен.

Наиболее близким решением к заявляемому является электронагревательный прибор, принятый авторами в качестве прототипа, состоящий из поддерживающего элемента и электроспирали, расположенной на нем по винтовой линии, а также охватывающего нагреватель экрана. Поддерживающий элемент выполнен крестообразной формы в поперечном сечении и имеет на обоих концах диаметрально расположенные выступы для установки экрана. Электроспираль расположена на поддерживающем элементе с увеличением шага винтовой линии в сторону выходного сопла [2].

Такое исполнение поддерживающего элемента и расположение на нем электроспирали позволяет обеспечивать рост температуры рабочей воздушной струи. Однако, дальнейшее повышение мощности прибора, в который он устанавливается, ограничено. Увеличение мощности может быть достигнуто только за счет увеличения габарита всей конструкции.

Целью предлагаемого технического решения является разработка конструкции нагревательного узла, в котором сочетаются свойства и преимущества ленточного нагревателя, имеющего большую теплоизлучающую поверхность, чем при использовании круглого провода равного поперечного сечения, технологичность выполнения поддерживающего элемента и неограниченность достижения максимальной мощности при одинаковом габарите конструкций.

Поставленная цель достигается тем, что нагревательный увел содержит нагревательный элемент и составной опорный каркас, выполненный из жаропрочных изоляционных пластин, сопряженных между собой во взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью прорезей вдоль этих пластин, пластины образуют каркас, в поперечном сечении имеющий вид решетки с ребрами по периметру, а нагревательный элемент, многократно изогнутый, размещен внутри каркаса и вдоль пазов, образованных ребрами.

На фиг.1 приведена конструкция нагревательного узла - общий вид, на фиг. 2 разрез по А-А.

Нагревательный узел содержит нагревательный элемент 1, составной опорный каркас 2, выполненный из жаропрочных изоляционных пластин 3, 4, сопряженных между собой во взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью прорезей ( не показаны).

Каркас 2 имеет вид решетки с ребрами 5. Нагревательный элемент 1, многократно изогнутый, размещен внутри каркаса и вдоль пазов 6.

Нагревательный узел собирается следующим образом. Из жаропрочного изоляционного материала штампуются пластины 3,4 с прорезями, расположенными вдоль пластин. Пластины 3 сопрягаются с пластинами 4 во взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью прорезей. Число прорезей в пластине 3 должно быть равно числу пластин 4 и наоборот. Собранные вместе пластины 3 и 4 образуют каркас 2, имеющий вид решетки с ребрами. В отверстия каркаса и вдоль пазов укладывается нагревательный элемент 1, выполненный в виде спирали, пластин и т.д. Последовательность укладки может быть иная. Вначале спираль укладывают внизу по чертежу на первой поперечной пластине, соединяющей вертикальные пластины, затем закрывают ее второй поперечной пластиной, на которую укладывают спираль, потом устанавливают следующую и т. д. до полного заполнения. К выводам нагревательного элемента присоединяют провода для подключения источника питания.

Таким образом, использование опорного каркаса, выполненного из жаропрочных изоляционных пластин, имеющего в поперечном сечении вид решетки с ребрами по периметру, где в отверстия решетки и по периметру между ребрами уложен нагревательный элемент, образует конструкцию, позволяющую получить выделение большего количества теплоты за счет более полного заполнения объема.

Выполнение нагревательного узла в виде спирали за счет ее размещения в большем заданном объеме позволяет получить большую мощность.

Поставленная задача решена путем размещения нагревательной спирали внутри каркаса, образованного пластинами, в поперечном сечении имеющими вид решетки.

Выполненный таким образом каркас позволяет максимально полезно использовать внутренний объем для размещения нагревательного элемента, исключить его провисание и, как следствие, замыкание отдельных витков спирали, что обеспечивает технологичность и простоту сборки.

Кроме того, этими признаками в совокупности достигается другое немаловажное требование для любых нагревательных узлов: замена спирали позволяет увеличить их мощность для иных целей.

Источники информации.

1. Патент РФ N 2011314, МПК Н О5 В 3/20. Электронагреватель текучей среды. 1994 г.

2. Патент РФ N 2041682, МПК A 45 D 20/40. Воздухонагревательный прибор. 1995 г.

Формула изобретения

Нагревательный узел, содержащий нагревательный элемент и составной опорный каркас, выполненный из жаропрочных изоляционных пластин, сопряженных между собой во взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью прорезей вдоль этих пластин, отличающийся тем, что пластины образуют каркас, в поперечном сечении имеющий вид решетки с ребрами по периметру, нагревательный элемент, многократно изогнутый, размещен внутри каркаса и вдоль пазов, образованных ребрами.

РИСУНКИ