RU2138928C1 - Electric convector - Google Patents
Electric convector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2138928C1 RU2138928C1 RU98100344A RU98100344A RU2138928C1 RU 2138928 C1 RU2138928 C1 RU 2138928C1 RU 98100344 A RU98100344 A RU 98100344A RU 98100344 A RU98100344 A RU 98100344A RU 2138928 C1 RU2138928 C1 RU 2138928C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ratio
- equalizer
- electroconvector
- heater
- flattener
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Central Heating Systems (AREA)
Abstract
Description
Предполагаемое изобретение относится к электроотопительной технике, в частности к электроконвекторам, и предназначено для обогрева воздуха жилых помещений в холодное время года. The alleged invention relates to electric heating equipment, in particular to electric convectors, and is intended for heating air in residential buildings in the cold season.
Известны электроконвекторы, содержащие корпус, состоящий из наружной и внутренней оболочек, расположенных одна в другой и соединенных перемычками, общее выходное отверстие в верхней части корпуса и нагреватель, выполненный в виде магнитопровода (RU 2047053 C1, 1996). Electroconvectors are known comprising a housing consisting of an outer and inner shell located one in another and connected by jumpers, a common outlet in the upper part of the housing, and a heater made in the form of a magnetic circuit (RU 2047053 C1, 1996).
Основной недостаток этих электроконвекторов - сложность конструкции, снижающая надежность работы. The main disadvantage of these electroconvectors is the design complexity, which reduces the reliability of the work.
Кроме того, высокая температура наружной поверхности электроконвектора, достигающая 90 - 100oC, усложняет его эксплуатацию из-за возможности ожога при случайном соприкосновении и ведет к сокращению срока службы элементов конструкции, снижению долговечности и надежности работы.In addition, the high temperature of the outer surface of the electroconvector, reaching 90 - 100 o C, complicates its operation due to the possibility of burns in case of accidental contact and leads to a reduction in the service life of structural elements, reducing durability and reliability.
С другой стороны, высокая температура наружной поверхности вызывает явление термического разложения и сухой возгонки органической пыли, сопровождающееся выделением вредных веществ, в частности оксида углерода CO - очень ядовитого (угарного) газа, не имеющего ни цвета, ни запаха, легко соединяющегося с гемоглобином крови и делающего его неспособным переносить кислород от легких к тканям организма. On the other hand, the high temperature of the outer surface causes the phenomenon of thermal decomposition and dry sublimation of organic dust, accompanied by the release of harmful substances, in particular carbon monoxide CO - a very toxic (carbon monoxide) gas that has neither color nor odor, which easily combines with blood hemoglobin and making him unable to carry oxygen from the lungs to the tissues of the body.
Исследования показывают, что термическое разложение пыли начинается при температуре 65 - 70oC и интенсивно протекает на поверхности, имеющей температуру более 80oC.Studies show that thermal decomposition of dust begins at a temperature of 65 - 70 o C and intensively flows on a surface having a temperature of more than 80 o C.
Таким образом, рассматриваемые электроконвекторы, а также подобные им не отвечают санитарно-гигиеническим требованиям из-за нарушения экологичности воздуха жилых помещений. Thus, the electroconvectors under consideration, as well as the like, do not meet sanitary and hygienic requirements due to environmental violations of residential air.
Проведенные нами патентные исследования показали, что наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является электроконвектор, содержащий корпус коробчатой формы с входным и выходным отверстиями, опоры, параллельно размещенные внутри корпуса вертикальные нагревательные элементы, представляющие каждый в отдельности выравниватель с закрепленными на нем электроизоляционной подложкой и плоским нагревателем, и токоподводящее устройство (RU 2037275 C1,1995). Our patent studies have shown that the closest in technical essence and the achieved effect is an electric convector containing a box-shaped case with inlet and outlet openings, supports, vertical heating elements placed inside the case in parallel, each equalizer with an insulating substrate fixed to it and a flat heater, and a current-carrying device (RU 2037275 C1,1995).
Этот электроконвектор выбран в качестве прототипа предлагаемого электроконвектора. This electroconvector is selected as a prototype of the proposed electroconvector.
Недостатком прототипа является достаточно высокая температура наружной поверхности корпуса, при которой может начинаться разложение пыли и нарушение экологичности воздуха помещения. Кроме того, как показали исследования, при очень близком расположении входного отверстия электроконвектора к поверхности пола проявляется отрицательное влияние "эффекта близости пола", при котором электроконвектор работает в "пылесосном" режиме, то есть засасывает пыль с поверхности пола, разлагает ее и подает в обогреваемое помещение, нарушая тем самым экологичность воздуха помещения. При этом режиме резко возрастает сопротивление входного отверстия, что снижает эффективность и надежность работы электроконвектора. Еще одним недостатком прототипа является то, что поверхность плоского нагревателя приближается к модели "абсолютно черного тела" и обладает максимальной излучательно-поглощательной способностью, вызывающей локальное (местное) повышение температуры электроизоляционной подложки, нагревателя и выравнивателя под ними. Это обстоятельство при эксплуатации электроконвектора со временем может привести к местным тепловым деформациям и разрушениям. The disadvantage of the prototype is the relatively high temperature of the outer surface of the housing, at which decomposition of dust and the violation of environmental air in the room can begin. In addition, studies have shown that when the inlet of the electroconvector is very close to the floor surface, the negative effect of the "proximity of the floor" effect is manifested, in which the electroconvector operates in the "vacuum" mode, that is, it draws dust from the floor surface, decomposes it and supplies it to the heated room, thereby violating the environmental air of the room. In this mode, the resistance of the inlet increases sharply, which reduces the efficiency and reliability of the electroconvector. Another disadvantage of the prototype is that the surface of a flat heater approaches the model of a “completely black body” and has a maximum emissivity, causing a local (local) increase in the temperature of the insulating substrate, heater and equalizer under them. This circumstance during the operation of the electroconvector over time can lead to local thermal deformation and destruction.
Указанные недостатки в целом снижают надежность, долговечность и экологичность работы электроконвектора. These shortcomings generally reduce the reliability, durability and environmental performance of the electroconvector.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности, долговечности и экологичности работы электроконвектора. The technical result of the invention is to increase the reliability, durability and environmental performance of the electroconvector.
Технический результат достигается тем, что в электроконвекторе, содержащем кожух коробчатой формы с входным и выходным отверстиями, опоры, параллельно размещенные внутри кожуха вертикальные элементы, представляющие каждый в отдельности выравниватель с закрепленными на нем электроизоляционной подложкой и плоским нагревателем, и токоподводящее устройство, согласно изобретению, внешняя поверхность плоского нагревателя каждого выравнивателя через термостойкий изолятор покрыта слоем материала, отражающего лучистую энергию не менее чем на 90 - 95%, при этом выравниватели выполнены с отношением высоты H к ширине В в оптимальных пределах, определяемых неравенством 0,5 < H/В < 1,5, отношением ширины В к расстоянию между выравнивателями t в пределах 5 ≤ B/t ≤ 18, а отношение площади поверхности каждого выравнивателя Fв к площади поверхности нагревателя fн составляет 5 < F/f < 15, притом отношение высоты H выравнивателя к расстоянию h от пола до среза входного отверстия выбрано в пределах 3,5 < H/h < 35.The technical result is achieved by the fact that in an electroconvector containing a box-shaped casing with inlet and outlet openings, supports, vertical elements parallel to the inside of the casing, representing each individually an equalizer with an insulating substrate and a flat heater fixed to it, and a current-carrying device, according to the invention, the outer surface of the flat heater of each equalizer through a heat-resistant insulator is covered with a layer of material reflecting radiant energy for at least four m by 90 - 95%, while the equalizers are made with the ratio of the height H to the width B within the optimal limits determined by the inequality 0.5 <H / B <1.5, the ratio of the width B to the distance between the equalizers t within 5 ≤ B / t ≤ 18, and the ratio of the surface area of each equalizer F in to the surface area of the heater f n is 5 <F / f <15, while the ratio of the height H of the equalizer to the distance h from the floor to the cut of the inlet is selected within 3.5 <H / h <35.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 и фиг. 2 изображен электроконвектор (вид сверху и спереди);
- на фиг. 3 - нагреватель с покрытием.The invention is illustrated by drawings, where:
- in FIG. 1 and FIG. 2 shows an electric convector (top and front view);
- in FIG. 3 - coated heater.
Электроконвектор содержит кожух коробчатой формы 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями, опоры 4, параллельно размещенные внутри кожуха вертикальные элементы, представляющие каждый в отдельности выравниватель 5 с закрепленными на нем электроизоляционной подложкой и плоским нагревателем 6, и токоподводящее устройство 7. The electric convector includes a box-shaped casing 1 with an inlet 2 and an outlet 3, supports 4, vertical elements parallel to the inside of the casing, each individually
Внешняя поверхность нагревателя 6, близкая к модели "абсолютно черного тела", через термостойкий изолятор, например термостойкое стекло, покрыта слоем 8 материала, отражающего лучистую энергию не менее чем на 90-95%. В качестве такого материала могут быть использованы: серебро, золото, медь, анодированный алюминий и др. Между двумя выравнивателями 5 образована прямоточная камера 9, соединенная с входным 2 и выходным 3 отверстиями. Входное 2 отверстие открыто, а выходное 3 закрыто сверху декоративной решеткой (на чертеже условно не показана). Решетка имеет минимальное сопротивление проходу нагретого воздуха. The outer surface of the
Между наружной поверхностью выравнивателя и внутренней стенкой кожуха образованы периферийные прямоточные камеры 10 и 11. Кожух 1 закреплен на боковых стойках 12 и 13 электроконвектора. Between the outer surface of the equalizer and the inner wall of the casing, peripheral ramjets 10 and 11 are formed. The casing 1 is fixed to the
Электроконвектор работает следующим образом. Electroconvector works as follows.
После подключения электроконвектора к электросети посредством токоподводящего устройства 7 в начальный момент нагреваются нагреватели 6 и выравниватели 5. Затем холодный воздух обогреваемого помещения через входное отверстие 2 под действием свободной конвекции засасывается в прямоточную камеру 9, где в результате теплообмена излучением, конвекцией и теплопроводностью воздух нагревается, поднимается вверх и через выходное отверстие 3 электроконвектора поступает в обогреваемое помещение, где через некоторое время создается тепловой комфорт с наилучшими санитарно-гигиеническими и экологическими условиями. After connecting the electric convector to the mains by means of the current-supplying device 7,
По мере повышения температуры выравнивателей воздух обогреваемого помещения засасывается в периферийные прямоточные камеры 10 и 11. As the temperature of the equalizers increases, the air of the heated room is sucked into the peripheral once-through chambers 10 and 11.
Передача тепла от наружной нагретой поверхности каждого выравнивателя к воздуху осуществляется главным образом излучением и конвекцией. При этом воздух нагревается и, поднимаясь вверх, из периферийных прямоточных камер 10 и 11 поступает в обогреваемое помещение. The heat transfer from the external heated surface of each equalizer to the air is carried out mainly by radiation and convection. In this case, the air is heated and, rising upward, from the peripheral once-through chambers 10 and 11 enters the heated room.
Движущей силой, вызывающей засасывание воздуха в прямоточную и периферийные прямоточные камеры, является тепловой гравитационный напор, возникающий за счет разности плотностей поступающего снизу через входное отверстие холодного и теплого, выходящего их выходного отверстия воздуха, поступающего в обогреваемое помещение. The driving force that causes air to be sucked into the direct-flow and peripheral direct-flow chambers is the thermal gravitational pressure, which arises due to the difference in the densities of the cold and warm air coming from the bottom through the inlet, leaving the air outlet coming into the heated room.
Периферийные прямоточные камеры позволяют с оптимальной скоростью отводить тепло с наружной поверхности каждого выравнивателя и передавать это тепло вместе с нагретым воздухом в обогреваемое помещение. Peripheral direct-flow chambers allow heat to be removed from the external surface of each equalizer with optimal speed and to transfer this heat together with heated air to the heated room.
Такое конструктивное выполнение электроконвектора позволяет получить тройной положительный эффект:
- во-первых, достигается оптимальное охлаждение наружной поверхности выравнивателя, поскольку осуществляется отвод тепла;
- во-вторых, снимаемое с поверхности выравнивателя тепло передается в обогреваемое помещение, что повышает эффективность и надежность работы электроконвектора;
- в-третьих, из-за малой теплопроводности воздуха, движущегося по периферийным прямоточным камерам, наружная стенка кожуха нагревается меньше, поэтому имеет низкую температуру, что резко повышает экологичность работы электроконвектора.Such a constructive implementation of the electroconvector allows you to get a triple positive effect:
- firstly, optimal cooling of the outer surface of the equalizer is achieved, since heat is removed;
- secondly, the heat removed from the surface of the equalizer is transferred to the heated room, which increases the efficiency and reliability of the electric convector;
- thirdly, due to the low thermal conductivity of the air moving along the peripheral once-through chambers, the outer wall of the casing heats up less, therefore it has a low temperature, which sharply increases the environmental friendliness of the electric convector.
При низких температурах наружной поверхности кожуха, например 55 - 60oC, термического разложения органической пыли не происходит, сухая возгонка не возникает, воздух не пережигается, создается тепловой комфорт и обеспечиваются наилучшие санитарно-гигиенические и экологические условия, необходимые для человека.At low temperatures of the outer surface of the casing, for example 55 - 60 o C, thermal decomposition of organic dust does not occur, dry sublimation does not occur, air is not burned, thermal comfort is created and the best sanitary and hygienic and environmental conditions necessary for humans are ensured.
Кроме того, при низкой теплонапряженности элементов конструкции надежность и долговечность электроконвектора повышаются. In addition, with low heat stress of structural elements, the reliability and durability of the electroconvector increase.
То, что поверхность плоского нагревателя каждого выравнивателя через термостойкий изолятор, например термостойкое стекло, нанесенное по пленочной технологии, покрыта слоем материала, отражающего лучистую энергию, например, анодированного алюминия, позволяет:
- создать выравниватель с поверхностью, отражающей не менее 95% всей падающей лучистой энергии и поглощающей не более 5%.The fact that the surface of the flat heater of each equalizer through a heat-resistant insulator, for example heat-resistant glass, applied by film technology, is coated with a layer of material that reflects radiant energy, for example, anodized aluminum, allows you to:
- create an equalizer with a surface reflecting at least 95% of all incident radiant energy and absorbing no more than 5%.
Это обеспечивает равномерное температурное поле на поверхности каждого выравнивателя, при этом вся поверхность выравнивателя приближается к изотермической, что повышает эффективность, надежность и долговечность работы электроконвектора;
- обеспечить оптимально быстрый нагрев выравнивателей без теплового удара, способного вывести выравниватели из строя, что повышает долговечность и надежность электроконвектора;
- полностью избегать возникновение локальных перегревов, тепловых деформаций и разрушений нагревателей и выравнивателей;
- обеспечить высокую термостойкость, работоспособность, долговечность и надежность предлагаемого электроконвектора.This ensures a uniform temperature field on the surface of each equalizer, while the entire surface of the equalizer approaches isothermal, which increases the efficiency, reliability and durability of the electroconvector;
- to provide optimally fast heating of the equalizers without thermal shock, which can disable the equalizers, which increases the durability and reliability of the electroconvector;
- completely avoid the occurrence of local overheating, thermal deformation and destruction of heaters and equalizers;
- to provide high heat resistance, performance, durability and reliability of the proposed electroconvector.
Покрытие нагревателей и выравниватели могут быть выполнены также из различных материалов, обладающих термостойкостью, но с близкими поглощательно-излучательными способностями, теплопроводностями и температурными расширениями. The coating of heaters and equalizers can also be made of various materials with heat resistance, but with similar absorption and emissivity, thermal conductivity and thermal expansion.
К числу таких материалов могут быть отнесены, например, анодированный алюминий, золото, медь (неокисленная), олово, серебро, платина и др. Such materials may include, for example, anodized aluminum, gold, copper (unoxidized), tin, silver, platinum, etc.
Применение разных материалов с близкими теплофизическими и оптическими свойствами обеспечивает лишь приближенное моделирование того случая, когда покрытие и выравниватели выполнены из одного и того же материала, например анодированного алюминия. The use of different materials with similar thermophysical and optical properties provides only an approximate simulation of the case when the coating and leveling agents are made of the same material, for example anodized aluminum.
Покрытие на нагреватель наносится через слой термостойкого изолятора известными способами. The coating on the heater is applied through a layer of heat-resistant insulator by known methods.
Анализ результатов экспериментальных исследований предлагаемого электроконвектора показал, что выполнение каждого выравнивателя с отношением его высоты H к ширине B в пределах 0,5 < H/В < 1,5 и отношением ширины В к расстоянию t между выравнивателями в пределах 5 ≤ B/t ≤ 18 позволяет создать компактный электроконвектор с малыми габаритами, с высокой надежностью, долговечностью, экологичностью и отвечающий требованиям современных мировых стандартов. An analysis of the results of experimental studies of the proposed electroconvector showed that the implementation of each equalizer with the ratio of its height H to width B within 0.5 <H / B <1.5 and the ratio of width B to the distance t between the equalizers within 5 ≤ B / t ≤ 18 allows you to create a compact electric convector with small dimensions, with high reliability, durability, environmental friendliness and meets the requirements of modern world standards.
При этом оптимальное соотношение площади поверхности каждого выравнивателя Fв к площади fн поверхности нагревателя, лежащее в пределах 5 < Fвd/fн < 15, обеспечивает исключение возможных местных перегревов и тепловых разрушений, в то же время снижает тепловую инерционность и повышает быстродействие электроконвектора, в результате последний быстро выходит на номинальный режим работы.At the same time, the optimal ratio of the surface area of each equalizer F in to the area f n of the heater surface, lying within 5 <F in d / f n <15, eliminates possible local overheating and thermal damage, at the same time reduces thermal inertia and improves performance electroconvector, as a result, the latter quickly reaches its nominal operating mode.
Это повышает надежность электроконвектора. This increases the reliability of the convector.
Выполнение электроконвектора с отношением высоты H выравнивателя к расстоянию h от пола до среза входного отверстия или входных сечений прямоточной и периферийных прямоточных камер в пределах 3,5 < H/h < 35 позволяет исключить отрицательное влияние близости пола к работе электроконвектора: устранить "пылесосный" режим его работы и чрезмерное нагревание пола. The implementation of the electroconvector with the ratio of the height H of the equalizer to the distance h from the floor to the cut of the inlet or inlet sections of the direct-flow and peripheral direct-flow chambers within 3.5 <H / h <35 eliminates the negative effect of the proximity of the floor to the operation of the electroconvector: eliminate the "vacuum" mode his work and excessive floor heating.
Все это обеспечивает высокую гигиеничность, экологичность, надежность, пожаробезопасность и долговечность работы электроконвектора. All this provides high hygiene, environmental friendliness, reliability, fire safety and durability of the electric convector.
Таким образом, из приведенных обоснований существенных признаков заявляемого изобретения следует, что предлагаемая совокупность признаков обеспечивает получение существенного положительного эффекта - повышение надежности, долговечности и экологичности работы электроконвектора. Этот вывод подтверждается положительными результатами испытания заявляемого электроконвектора. Thus, from the above justifications of the essential features of the claimed invention it follows that the proposed combination of features provides a significant positive effect - improving the reliability, durability and environmental performance of the electric convector. This conclusion is confirmed by the positive test results of the inventive electroconvector.
Сравнительная оценка надежности, долговечности и экологичности предлагаемого электроконвектора по сравнению с известными типами маслонаполненных электрорадиаторов, электрокалориферов, электронагревателей воздуха и электроконвекторов, созданных за последние годы в таких странах, как СНГ, Россия, Украина, США, Великобритания, ФРГ, Франция, Швейцария, Норвегия, Канада, Австралия, Япония и др. показывает, что предлагаемый электроконвектор по достигнутому уровню значительно превышает уровень современного мирового стандарта. A comparative assessment of the reliability, durability and environmental friendliness of the proposed electroconvector compared with the known types of oil-filled electro-radiators, electroheaters, air heaters and electroconvectors created in recent years in countries such as the CIS, Russia, Ukraine, USA, United Kingdom, Germany, France, Switzerland, Norway , Canada, Australia, Japan, etc., shows that the proposed electroconvector at the achieved level significantly exceeds the level of the modern world standard.
Таким образом, заявляемый электроконвектор, благодаря сочетанию совокупности существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, как показали исследования, обеспечивает высокую надежность, долговечность и экологичность работы, отвечает критериям изобретения. Все это при ожидаемом серийном выпуске предлагаемого электроконвектора, безусловно, делает его весьма конкурентоспособным на мировом рынке, а это повышает приоритет Российской Федерации в данной области техники. Thus, the inventive electroconvector, thanks to a combination of the essential features set forth in the claims, as shown by studies, provides high reliability, durability and environmental performance, meets the criteria of the invention. All this with the expected serial production of the proposed electroconvector, of course, makes it very competitive in the world market, and this increases the priority of the Russian Federation in this area of technology.
С учетом всего изложенного серийный выпуск заявляемого электроконвектора предполагается в ближайшее время. Given all the above, serial production of the inventive electroconvector is expected in the near future.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98100344A RU2138928C1 (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Electric convector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98100344A RU2138928C1 (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Electric convector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98100344A RU98100344A (en) | 1999-09-20 |
| RU2138928C1 true RU2138928C1 (en) | 1999-09-27 |
Family
ID=20201036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98100344A RU2138928C1 (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Electric convector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2138928C1 (en) |
-
1998
- 1998-01-05 RU RU98100344A patent/RU2138928C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8723086B2 (en) | Heat lamp | |
| CA2588651C (en) | Space heater with pretreated heat exchanger | |
| CN104235899B (en) | Electric ceramic stove core | |
| WO2010012142A1 (en) | Radiation type electric heater | |
| NZ333641A (en) | Electric room heater, oil-filled radiator within grilled casing, radiator has expansion chamber | |
| RU2138928C1 (en) | Electric convector | |
| CN109237469A (en) | Improve the burner apparatus of safety | |
| JP4570123B2 (en) | Electric heater | |
| US10969108B2 (en) | Heat dissipation design for combustion devices | |
| JP2011033308A (en) | Electric panel heater | |
| CN208886894U (en) | A kind of carbon fiber electrically heating equipment of the bathroom with moisture-proof construction | |
| CN104654429B (en) | Electric heater | |
| KR200456553Y1 (en) | Device for panel type electric radiation heating | |
| CN208720511U (en) | The electric heating fan of centralized heat energy | |
| TWM543971U (en) | Heating device | |
| CN218721782U (en) | Electric heater | |
| RU2125349C1 (en) | Electric convector | |
| CN213542608U (en) | Wall heating warmer | |
| CN217978989U (en) | Improved heat-insulating gas-electric dual-purpose warmer | |
| RU2139643C1 (en) | Electric convector | |
| CN215982783U (en) | Wireless remote control formula room heater with scald preventing structure | |
| CN213746977U (en) | Bathroom warmer with large irradiation area | |
| CN107543239A (en) | The thermal protection structure of electric heating installation | |
| JPH027559Y2 (en) | ||
| CN2515567Y (en) | Transparent electrothermal film tubular electric heater |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090106 |