Термоэлектрический мат

Авторы патента:

H05B3/36 - в которых нагревательные проводники заделаны в изоляционный материал

Владельцы патента RU 2413395:

Самойлов Виталий Алексеевич (RU)

Изобретение относится к области строительства, в частности к термоэлектрическим матам, предназначенным для прогрева бетона, бетонных конструкций, каменной кладки и т.п. Техническим результатом является ускорение набора прочности строительных конструкций, ускорение оборота опалубок и интенсификация строительного производства как в зимнее, так и в летнее время. Термоэлектрический мат поделен на сегменты, соединенные между собой по линии сгиба. Линии сгиба предназначены для удобства хранения и транспортировки термоэлектромата. Нагревательный слой занимает всю площадь сегмента, что значительно повышает интенсивность прогрева. Каждый сегмент снабжен независимым источником электропитания, управляемым термовыключателем. В качестве теплоизолирующего слоя применены теплоизоляторы на основе вспененного полимера с отражающим слоем. 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к термоэлектрическим матам, предназначенным для прогрева бетона, бетонных конструкций, каменной кладки и т.п. с целью ускорения набора прочности строительных конструкций, ускорения оборота опалубок и интенсификации строительного производства как в зимнее, так и в летнее время.

Известен термоэлектрический мат, нагревательный элемент которого состоит из асбестовой ткани с продернутой нихромовой проволокой диаметром 0,8 мм. Нагревательный элемент помещен между слоями стеклянной ткани и сверху покрыт теплоизоляционными слоями из ватина, пропитанного огнезащитным составом. Все элементы термоэлектрического мата заключены во влагоизолирующую теплостойкую оболочку (см. В.С.Аханов "Электротермия в технологии бетона", Махачкала, Дагестанское книжное издательство, 1971 г., с 206-208, рис 88, 89).

Основным недостатком термоэлектрического мата является то, что используемая в качестве нагревательного элемента нихромовая проволока быстро выходит из строя, обрывается.

Известно применение в качестве нагревательного элемента углеродной ленты, что значительно повышает долговечность гибкого электронагревателя по сравнению с описанным выше термоэлектрическим матом с нихромовой проволокой (см. патент РФ №2079979, H05B 3/34).

Недостатками мата являются ограниченные технологические возможности, обусловленные шириной нагревательного элемента (20÷100 мм) и значительные теплопотери.

Известен термоэлектрический мат, принятый за прототип (см. патент РФ № 2304368, H05B 3/36, 2007 г.). Термоэлектрический мат включает послойно размещенные наружное электроизоляционное влагостойкое покрытие, контактирующее в процессе эксплуатации мата с обогреваемой поверхностью, электронагревательный элемент, выполненный, по меньшей мере, из двух параллельно расположенных полос эластичного неметаллического токопроводящего материала, разделенных между собой электроизоляционными вставками и снабженными по краям электродами, внутренний электроизоляционный слой, теплоизоляционный слой и влагозащитное покрытие, наружное электроизоляционное влагостойкое покрытие.

Недостатками прототипа являются следующие:

- при сгибаниях термоэлектрического мата в плоском эластичном неметаллическом токопроводящем материале электронагревателя образуются складки в поперечном направлении, часть которых остается и после укладки мата на разогреваемую поверхность. При этом, чем больше размеры мата и чем интенсивнее он эксплуатируется, тем больше образуется складок в электронагревателе. Указанные складки являются причиной преждевременного перегорания участков электронагревателя из-за замыкания между токопроводящими неметаллическими нитями, что приводит к сокращению срока службы термоэлектрического мата. Отсутствие линий сгиба приводит также к удорожанию хранения и транспортировки термоэлектрических матов;

- электронагревательные элементы расположены полосами, что приводит к неравномерному прогреванию бетона и слабости интенсивности прогрева;

- несоблюдение температуры прогрева бетона из-за отсутствия терморегулятора, возможен локальный перегрев бетона.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.

Технический результат достигается тем, что термоэлектрический мат, содержащий электронагреватель, соединенный с источником электрического тока, теплоизолятор, электроизоляционную оболочку, поделен на сегменты, соединенные между собой по линии сгиба, нагревательный слой занимает всю площадь сегмента, каждый сегмент снабжен независимым источником электропитания, управляемым термовыключателем, а в качестве теплоизоляционного слоя применены теплоизоляторы с отражающим слоем (например, вспененные полимеры буюлированные теталлизированными пленками).

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен термоэлектрический мат, вид сверху; на фиг.2 - термоэлектрический мат в разрезе А-А.

Термоэлектрический мат содержит электроизоляционную оболочку 1, люверсы 2, электронагревательный элемент с резистивным слоем 3, электропровода 4, теплоизолятор 5, терморегулятор 6, лавсановый изолятор 7, отражающий слой 8.

Электроизоляционная оболочка 1 термоэлектрического мата выполнена из ПВХ ткани или другой водонепроницаемой ткани. Электропровод 4 обеспечивает подачу электропитания к электронагревательному элементу с резистивным слоем. Электронагревательный элемент с резистивным слоем 3 прочно закреплен на теплоизоляторе 5. Ограничение температуры осуществляется терморегуляторами 6, которые размыкают цепь питания при температуре электронагревательного элемента с резистивным слоем 3, например, 70°C и вновь замыкают при остывании, например, до 60°C. На концах питающего электропровода 4 могут быть установлены коммутационные разъемы.

Термоэлектрический мат работает следующим образом. Маты укладываются на обогреваемый материал, например бетон, в наиболее удобном порядке. Закрепляют мат на вертикальной поверхности с помощью люверсов. С их помощью также можно соединять термоэлектрические маты между собой, чтобы создать сплошное греющее полотно требуемой площади. При обертывании колон и т.п. конструкций допускается сгибать ТЭМС под любым необходимым углом только по линиям сгиба, предусмотренным конструкцией мата. С помощью разъемов или другим удобным потребителю способом маты подсоединяют к источнику питания.

Термоэлектромат поделен на сегменты, между которыми имеются линии сгиба. Линии сгиба предназначены для удобства хранения и транспортировки термоэлектромата. В сложенном состоянии термоэлектромат занимает мало места и удобен при переноске, что невозможно выполнить в прототипе.

Резистивный слой занимает всю площадь сегмента, а не расположен полосами, как в прототипе. Применение сплошного резистивного слоя значительно повышает интенсивность прогрева, увеличивает равномерность, что имеет важное значение в технологии прогрева бетона.

Каждый сегмент термоэлектромата снабжен независимым электропитанием, управляемым терморегуляторами, установленными на каждый сегмент. Терморегуляторы настроены на необходимую температуру и стабилизируют температуру на поверхности обогреваемого объекта, компенсируя теплопотери.

Применение сегментированной конструкции дало возможность использовать более жесткие теплоизоляторы с отражающим слоем. Так как значительная часть тепловой энергии выделяется в виде теплового инфракрасного излучения, то применение такой изоляции позволяет создать направленный в сторону обогреваемой поверхности тепловой поток.

Термоэлектрический мат, содержащий электронагреватель, соединенный с источником электрического тока, теплоизолятор, электроизоляционную оболочку, отличающийся тем, что термоэлектрический мат поделен на сегменты, соединенные между собой по линии сгиба, нагревательный слой занимает всю площадь сегмента, каждый сегмент снабжен независимым источником электропитания, управляемым термовыключателем, а в качестве теплоизолирующего слоя применены теплоизоляторы на основе вспененного полимера с отражающим слоем.

Похожие патенты:

Пленочный электронагреватель // 2413394

Изобретение относится к плоским электронагревателям излучающего типа, в частности к пленочным электронагревателям, применяемым для обогрева бытовых и производственных помещений.

Потолочный пленочный электронагреватель, система обогрева помещения, содержащая потолочный пленочный электронагреватель, способ производства потолочного пленочного электронагревателя и устройство для производства полотна потолочного пленочного электронагревателя // 2389161

Изобретение относится к области электротермии, в частности к пленочным электронагревателям, и может использоваться для обогрева бытовых и производственных помещений, а также к области производства таких электронагревателей.

Наземное антиобледенительное устройство // 2384477

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к антиобледенительным системам летательных аппаратов (ЛА) при наличии условий их наземного обледенения, и может быть применено в любых областях энергомашиностроения.

Многослойный чехол для термостатирования изделий сложной геометрической формы // 2356185

Изобретение относится к области электротехники, в частности к многослойному пакету для термостатирования изделий сложной геометрической формы, который содержит наружный и внутренний защитные слои с размещенными между ними состыкованными теплоизоляционными прокладками и полосами токопроводящего материала с электроизоляционными слоями.

Пленочный электронагреватель // 2321188

Изобретение относится к плоским электронагревателям излучающего типа, в частности к пленочным электронагревателям, применяемым в качестве базы для создания систем лучистого отопления производственных, социально-культурных и жилых помещений, а также для систем обогрева молодняка животных и птиц.

Способ лечения риноларингологических заболеваний и устройство для осуществления способа // 2318549

Изобретение относится к медицине и предназначено для лечения риноларингологических заболеваний. .

Термоэлектрический мат // 2304368

Изобретение относится к области электротехники, в частности к термоэлектрическим матам, предназначаемым для обогрева бетона, грунта, заполнителей и т.д. .

Тканый резистивный элемент и способ его изготовления // 2294062

Изобретение относится к области электротермии и может быть использовано при производстве электронагревателей, например, стеклопластиковых, которые широко применяются в быту, медицине, сельхозобъектах, а также устройствах для нагрева жидких и газообразных сред, применяемых в различных отраслях промышленности.

Электронагревательная ткань и способ изготовления электропроводной резистивной нити для этой ткани // 2282317

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электротермии, и касается конструкции электронагревательной ткани, которая может быть использована в нагревательных устройствах бытового и промышленного назначения, и касается также способа изготовления электропроводной резистивной нити для этой ткани.

Термоткань // 2278190

Изобретение относится к технологии получения тканей, которые генерируют тепло с помощью источника электроэнергии, и может быть использовано для изготовления одежды, сидений, одеял и пр.

Поверхностная нагревательная система // 2439861

Изобретение относится к электропроводящей пленке, изготовленной из термопластичной матрицы и электропроводящих армирующих волокон, причем электропроводящие волокна фактически изотропно распределены в электропроводящей пленке, а также к способу ее получения

Пленочный электронагреватель // 2443081

Монолитный тепловой нагревательный блок из огнеупорного фосфатного бетона // 2516253

Изобретение относится к области резистивного нагрева в промышленных печах сопротивления, а именно к монолитным металлокерамическим тепловым нагревательным блокам. Монолитный тепловой нагревательный блок выполнен из неэлектропроводного теплопроводящего огнеупорного фосфатного бетона, в котором залит нагревательный элемент, выполненный из проволочного нагревателя в виде зигзага и ленточных токовыводов, причем площадь и периметр сечения проволоки и площадь и периметр сечения токовывода соотносятся не менее чем 1:4, оси симметрии нагревательного элемента совпадают с осями симметрии теплового нагревательного блока, а места соединения проволочного нагревателя с токовыводами в тепловом блоке выполнены в виде конусообразных выемок. Технический результат изобретения - получение монолитного неэлектропроводного нагревательного блока, сочетающего высокую эффективность, надежность и простоту изготовления. 2 ил.

Способ производства электропроводящего тепловыделяющего материала, входящего в состав напольных покрытий, и электропроводящий тепловыделяющий материал // 2517178

Данное изобретение относится к электропроводящему тепловыделяющему материалу. Указанный выше электропроводящий тепловыделяющий материал состоит из подложки и электропроводящего тепловыделяющего слоя, практически равномерно нанесенного на указанную выше подложку. Упомянутый выше электропроводящий тепловыделяющий слой образуется из электропроводящей тепловыделяющей краски, в состав которой входит электропроводящий тепловыделяющий базовый материал и связующее вещество. Указанный выше электропроводящий тепловыделяющий базовый материал выбирают из группы, включающей в себя природный графит, искусственный графит или электропроводящую углеродную сажу; указанное выше связующее вещество выбирают из группы, которая включает в себя акриловую смолу, эпоксидную смолу, полиуретан, меламин, желатин, карбоксиметилцеллюлозу и поливиниловый спирт. В некоторых примерах осуществления подложка представляет собой бумагу. Указанный выше электропроводящий тепловыделяющий материал может быть использован при изготовлении ламинированного напольного покрытия с электроподогревом, температура поверхности которого может быть увеличена до 15-70°С в течение 5 минут при подаче питания от источника с напряжением 220 В, при этом эту температуру можно поддерживать постоянной в течение длительного времени. Ламинированное напольное покрытие с электроподогревом может быть применено вместо существующих систем «теплый пол», оно является надежным, безопасным, энергосберегающим, простым в ремонте и замене, а также экономичным.2 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

Тонкопленочный гибкий электронагреватель // 2554097

Изобретение относится к гибким электронагревателям. Тонкопленочный гибкий электронагреватель, содержащий резистивный элемент, расположенный между двумя склеиваемыми между собой гибкими термостойкими электроизоляционными пленками и снабженный токоотводящими проводами, имеет резистивный элемент в виде многослойного ионно-плазменного металлического покрытия, нанесенного на внутреннюю поверхность одной из склеиваемых пленок. Металлическое покрытие выполнено с толщиной каждого слоя (5…300) нм и имеет удельное электросопротивление в пределах (535…20)·10-8 Ом·м, а также металлическое покрытие имеет толщину в пределах (1…40) мкм и выполнено в виде зигзагообразно расположенных прямолинейных конечных полосок, соединенных между собой по концам полос медными переходниками, за исключением концов, к которым присоединены токоотводящие провода. Изобретение позволяет упростить конструкцию и снизить трудоемкость изготовления электронагревателя, расширить его функциональные возможности при изготовлении малогабаритных электронагревателей малой мощности, уменьшить его толщину и массу, снизить стоимость его изготовления. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Электрообогревательная водолазная одежда // 2558409

Изобретение относится к области подводной техники. Электрообогревательная водолазная одежда содержит электрообогревательные элементы, размещенные на внутренней поверхности эластичного материала, прилегающего к телу водолаза. В качестве нагревательных элементов используется провод, изготовленный из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра, расположенный децентрализовано, т.е. со смещением, что позволяет подключать его ступенчато. Повышается пожаровзрывобезопасность водолазной одежды, обеспечивается надежность обогрева различных частей тела водолаза в зависимости от температуры окружающей среды. 3 ил.

Способ изготовления гибкого электрообогревателя // 2597836

Изобретение относится к изготовлению гибких электрообогревателей, создающих температуру до 150°С, которые применяются для поддержания заданной температуры бортовой аппаратуры и элементов конструкции космических аппаратов, воздушного, морского или наземного транспорта и др. Способ включает формирование резистивного элемента, присоединение к нему, по меньшей мере, двух листов электроизоляционного материала, с размещением их с двух сторон от него, и обеспечение токоподвода к резистивному элементу. Формирование заготовки из резистивного материала проводят нанесением на лист электроизоляции с последующим формированием конфигурации резистивного элемента путем удалениея части резистивного материала и присоединения, по меньшей мере, второго листа электроизоляции. Листы электроизоляции выполняют из гибкого термо-радиационностойкого высокоизоляционного материала, состоящего из одного материала или нескольких разнородных, с малым газовыделением в вакууме. Изобретение обеспечивает упрощение технологии изготовления высокотехнологичного электрообогревателя с высокой надежностью, уменьшение его габаритов при увеличении мощности, обогрев объектов различной формы до различных значений температур и при эксплуатации в широких диапазонах температур. 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 пр.

Способ изготовления гибко-плоского электронагревателя // 2602799

Изобретение относится к изготовлению гибко-плоских электронагревателей, поддерживающих в работоспособном состоянии радиоэлектронную аппаратуру космического аппарата при воздействии условий космического пространства, а также используемых в других областях техники. В способе осуществляют сборку основания из слоев гибкой стеклоткани Э1-30П, гибкой стеклоткани СТП-4-0,062 и проводящего слоя из фольги, выполняют ступенчатое прессование собранного основания при температуре 150±10°С, которое на первой ступени осуществляют при давлении 25 Н/см2 в течение 5 минут, а на второй - при давлении 100 Н/см2 в течение 120 минут с последующим охлаждением, рисунок резистивного слоя создают на проводящем слое методом фотолитографии, вытравливают рисунок и паяют гибкие токовыводы, проводят сборку основания с токовыводами со слоем гибкой стеклоткани СТП-4-0,062 и выполняют их ступенчатое прессование при температуре 150±10°С, которое на первой ступени осуществляют при давлении 25 Н/см2 в течение 5 минут, а на второй - при давлении 100 Н/см2 в течение 120 минут с последующим охлаждением. Изобретение обеспечивает получение гибко-плоских электронагревателей с заданными геометрическими размерами, прочностными характеристиками, нормируемой тепловой отдачей при минимальных затратах на производство.

Гибкий электрообогреватель // 2613497

Изобретение относится к гибким электрообогревателям, создающим температуру до 150°С, которые применяются для поддержания заданной температуры бортовой аппаратуры космических аппаратов, элементов конструкции воздушного, морского или наземного транспорта, регулирования температуры в скафандрах и бытового применения. Гибкий электрообогреватель содержит резистивный элемент, расположенный между двумя листами электроизоляционного материала, токоподводящие провода. При этом резистивный элемент выполнен из металла или сплава и без перегибов и закреплен на дополнительном листе электроизоляционного материала, расположенном между двумя указанными листами. Причем листы электроизоляционного материала состоят из одного или нескольких разнородных гибких термостойких радиационностойких высокоэлектроизоляционных материалов с малым газовыделением в вакууме и имеют плоскую или криволинейную форму. Изобретение обеспечивает высокую однородность температуры по площади электрообогревателя, высокую электрическую прочность электроизоляции, возможность монтажа на криволинейные поверхности, высокую стойкость к факторам хранения и эксплуатации. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Тонкопленочный электронагреватель // 2646421

Изобретение относится к плоским электронагревателям излучающего типа, в частности к тонкопленочным электронагревателям, предназначенным для обогрева малообъемных помещений. Тонкопленочный электронагреватель содержит расположенный между двумя термостойкими электроизоляционными пленками резистивный элемент из полимерной пленки с токопроводящим покрытием в виде наноразмерного слоя, по всей ширине которого, по двум краям, напротив друг друга, размещены контакты, выполненные из материала, обладающего адгезией к токопроводящему покрытию, с токоподводами и выводами для подключения к электрической сети, причем токоподводы для подключения к электрической сети выполнены из материала с низким электрическим сопротивлением в виде сплошной ленты из фольги по всей длине контактов и прижаты к контактам, кроме того, контакты выполнены в виде плоской фигуры, ограниченной с двух сторон периодическими волнообразными линиями. Изобретение обеспечивает повышение надежности за счет оптимизации формы контактов путем максимального использования всей длины края контакта. 4 ил.