Электроконвектор

(51) 24/ 3/04 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Электроконвектор содержит набор керамических трубчатых нагревателей ориентированных вертикально между верхней и нижней крышками соединенных стержневыми элементами. Обе крышки имеют коробчатую форму и снабжены средствами,ограничивающими подвижность нагревателей, как в осевом, так и в поперечном направлениях. В состав электроконвектора входит регулятор температуры, содержащий датчик температуры воздуха,датчик температуры поверхности нагревателей,задатчик температуры,блок формирования управляющих сигналов, индикатор температуры. Задатчик температуры содержит дистанционный пульт управления с кнопками уменьшения или увеличения опорной температуры, излучающий светодиод, оптически связанный с фотоприемником,а исполнительный блок содержит оптронный симисторный ключ для разрешительного питания нагревателей.(57) Изобретение относится к электроотопительной технике, в частности, к электроконвекторам и предназначено для обогрева жилых помещений в холодное время года. Технический результат заключается в повышении потребительских свойств за счет надежной фиксации нагревателей на рабочих позициях, точности регулирования температуры воздуха в помещении, а также повышения ожоговой безопасности путем контроля температуры на поверхности нагревателей. 23775 Изобретение относится к электроотопительной технике, в частности, к электроконвекторам, и предназначено для обогрева жилых помещений в холодное время года. Известен электроконвектор, содержащий корпус с вентиляционными отверстиями, нагреватели в виде полых труб, закрепленных на держателях вертикально и установленных в ряд (Пат. РФ 2059167, кл.24 Н 3/04, 1996 г.) Характерным для известного электроконвектора является использование конвективного теплообмена, при котором за счет разности плотностей холодного и нагретого воздуха создается тепловой напор, обеспечивающий естественное движение воздуха через вентиляционные отверстия. Однако при сосредоточении тепловой энергии в замкнутом объеме и малых размерах вентиляционных отверстий происходит задержка теплового потока и перегрев корпуса ввиду значительного термического сопротивления стенок. Это обстоятельство приводит к местным тепловым деформациям,снижающим надежность и эффективность работы. В электроконвекторе отсутствует возможность регулирования тепловых режимов средствами контроля, что не позволяет поддерживать температуру воздуха в помещении на заданном уровне для экономного расхода электроэнергии. Известен электроконвектор, взятый за прототип,содержащий набор керамических нагревателей,ориентированных вертикально, между верхней и нижней крышками, соединенных стержневыми элементами и регулятор температуры воздуха(Электроконвектор Эльфа - 2, руководство по эксплуатации, чертеж ЭВНА - 01.00 000 СБ,Кыргызстан СЭЗ, Бишкек (Ак-Чий). Совместное Кыргызско - Российское ОсОО Электрофарфор). Нагреватели выполнены из электротехнического фарфора. В зависимости от режимов работы нагревательные элементы могут быть подключены к сети параллельно, последовательно или параллельно-последовательно. Крышки имеют корытообразную форму,открытые части которых обращены навстречу друг другу. Регулятор температуры воздуха содержит чувствительный мост, в одно плечо которого включен датчик, а в другое - задатчик температуры в виде переменного резистора и исполнительный орган в виде релейных элементов. Недостатком электроконвектора является ненадежная фиксация нагревателей на рабочих позициях, что не гарантирует их целостности до и после ввода в эксплуатацию. Подвергаясь динамическим воздействиям во время транспортирования,незафиксированные нагреватели могут сталкиваться между собой и наносить друг другу повреждения, ухудшая внешний вид или приводя их в негодность. К недостаткам электроконвектора следует также отнести отсутствие контроля температуры наружной поверхности керамических нагревателей, необходимость которой вызывается требованиями безопасности при использовании электроконвекторов в детских дошкольных и школьных учреждениях. Недостатком регулятора температуры является применение аналоговой системы обработки сигнала с ее релейными элементами коммутации питания нагревателей, что не обеспечивает достаточной точности измерения температуры и стабильности поддержания ее на заданном уровне. Релейные элементы являются источником помех,искажающих полезный сигнал и снижающих точность измерения вследствие искрения и подгорания контактных элементов в процессе работы. Указанные недостатки снижают потребительские свойства электроконвектора в части сохраняемости,а также потерь электроэнергии и безопасности. Задачей изобретения является повышение потребительских свойств за счет улучшения механических,тепловых характеристик и безопасности от ожогов. Задача решается тем, что электроконвектор,содержащий набор керамических нагревателей,ориентированных вертикально между верхней и нижней крышками, соединенных стержневыми элементами и регулятор температуры воздуха,согласно изобретению, керамические нагреватели выполнены в виде цилиндрических труб в стенках которых запрессованы резистивные нагревательные элементы, при этом верхняя и нижняя крышки имеют удлиненную коробчатую форму на встречных поверхностях которых выполнены соосные отверстия образующие гнезда для размещения концов керамических нагревателей и ограничения их подвижности в поперечном направлении, причем донная часть крышек снабжена опорными элементами в виде горизонтальных полок и поперечных планок ограничивающих подвижность нагревателей в осевом направлении, а с обратной стороны донной части крышек выполнены вентиляционные окна. Регулятор температуры оснащен датчиками температуры воздуха и поверхности нагревателей,блоком формирования управляющих сигналов и задатчиком температуры, выполненным в виде дистанционного пульта управления и индикатор. Сущность изобретения поясняется чертежами на фиг. 1-4, где Фиг. 1 - общий вид электроконвектора Фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1 Фиг. 3 - керамическая труба Фиг. 4 - структурная схема устройства регулирования температуры. Электроконвектор состоит из вертикально установленных нагревателей 1, нижней крышки 2 и верхней крышки 3, имеющих удлиненную коробчатую форму и скрепленных между собой стержневыми элементами 4. Каждый нагреватель 1 содержит керамическую трубу 5 и нагревательные элементы 6,запрессованные в ее стенках по окружности. 23775 На сторонах крышек 2,3 обращенных навстречу друг другу имеются цилиндрические отверстия 7,соответствующие диаметру трубы 5, которые могут быть выполнены с отбортовкой 8 или без нее. На противоположных сторонах выполнены вентиляционные отверстия 9 для прохождения конвективного потока. Внутри крышек 2,3 вдоль боковых стейок расположены горизонтальные полки 10 и поперечные планки 11 для крепления стержневых элементов 4. Ширина полок 10 не превышает толщину стенок труб 5. Керамическая труба 5 содержит корпус 12,центральное отверстие 13, каналы 14 для размещения нагревательных элементов 6 имеющие обнижения под шестигранную гайку 15 и обнижение 16, создающее электробезопасный зазор. Регулятор температуры содержит блок формирования управляющих сигналов (БФС) 17,датчик температуры воздуха 18,датчик температуры поверхности 19, пульт управления 20,фотоприемник 21, индикатор 22, цепь сброса 23,оптронный симисторный ключ 24. Электроконвектор работает следующим образом. После сборки электроконвектора и подключения к электросети цепь сброса 23 формирует короткий импульс сброса, которым случайное состояние БФС 17 при выключении сбрасывается,и устанавливаются нулевые настройки. БФС 17 начинает читать записанную в нем программу с нулевого значения. Пультом управления 20 устанавливается опорная температура для воздуха и поверхности нагревателя, которые поочередно высвечиваются на индикаторе 22. Сигнал от датчика 18, характеризующий температуру воздуха помещения, подается на первый вход БФС 17 и сравнивается с кодом опорной температуры, а сигнал от датчика 19,характеризующий температуру поверхности нагревателя подается на второй вход БФС 17 и также сравнивается с кодом опорной температуры. Если код опорной температуры больше кода текущей, то на симисторный ключ 24 идет сигнал на включение питания на нагреватели 1. После нагрева нагревательных элементов 6, а затем и керамической трубы 5 происходит передача энергии излучением и конвекцией. При установившемся режиме керамические поверхности нагреваются максимум до 130 С и передают тепловую энергию в виде инфракрасного,излучения, которое поглощается окружающими предметами, не воздействуя при этом на воздух. Холодный воздух поступает через нижние вентиляционные отверстия 9, проходит через центральное отверстие 13 керамических труб 5, нагревается, создавая эффект тепловой тяги, и устремляется вверх через верхние вентиляционные отверстия 9 образуя конвективный поток. В процессе работы устройство измеряет температуру окружающего воздуха и поверхности нагревателей каждые 4 секунды, а измеренное значение температуры выдает в виде двухразрядного десятичного числа на индикатор 22. Датчики температуры 18,19 выдают значение температуры в цифровом виде с точностью до 0,25 С. При достижении температуры воздуха в помещении, отличающейся от опорной на 0,5 С,начинается постепенное отключение нагревателей 1 которые будут полностью отключены при достижении температуры воздуха равной опорной температуре. Включение нагревателей после остывания происходит автоматически в обратном порядке. Это позволяет постепенно нагревать или остужать нагреватели и экономить электроэнергию. Использование оптронного симистора позволяет включать и выключать нагрузку с любой частотой в момент перехода тока через нуль, что благоприятно сказывается на работе силовой сети и не создает радиопомех в сети. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Электроконвектор, содержащий набор керамических нагревателей,ориентированных вертикально между верхней и нижней крышками,соединенных стержневыми элементами и регулятор температуры воздуха, отличающийся тем, что керамические нагреватели выполнены в виде цилиндрических труб в стенках которых запрессованы резистивные нагревательные элементы, при этом верхняя и нижняя крышки имеют удлиненную коробчатую форму на встречных поверхностях которых выполнены соосные отверстия, образующие гнезда для размещения концов керамических нагревателей и ограничения их подвижности в поперечном направлении, причем донная часть крышек снабжена опорными элементами в виде горизонтальных полок и поперечных планок,ограничивающих подвижность нагревателей в осевом направлении, а на обратной стороне донной части крышек выполнены вентиляционные окна. 2. Электроконвектор по п.1, отличающийся тем,что регулятор температуры оснащен датчиками температуры воздуха и поверхности нагревателей,блоком формирования управляющих сигналов и задатчиком температуры, выполненным в виде дистанционного пульта управления и индикатор.