| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2072064
Повітронагрівачі
Ім'я винахідника: Вєтров В.В .; Менделєєв С.Л .; Стреляєв С.І.
Ім'я патентовласника: Тульський державний технічний університет
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1993.03.01
Використання: в галузі приладобудування для створення комфортних теплових умов. Суть винаходу: нагрівальні елементи, виконані у вигляді електропровідного покриття, наприклад електропровідною емалі, розміщені безпосередньо на лопатях крильчатки вентилятора.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до галузі приладобудування, і зокрема до електричних приладів, призначеним для створення комфортних теплових умов в службових та побутових приміщеннях.
Відомий воздухонагреватель, що містить вентилятор і стрижневі електронагрівачі, розміщені під кутом до осі вентилятора [1] Однак така компоновка приладу вимагає введення спеціальних елементів кріплення нагрівальних елементів (друге кільце із закріпленими спицями) і, отже, ускладнює конструкцію при збереженні загального нестачі таких пристроїв нерозвиненості поверхні теплообміну і, отже, низькою його ефективності.
Відомий електрокалорифер [2] в якому з метою підвищення надійності роботи та ефективності теплообміну, нагрівальні елементи виконані у вигляді труб, забезпечених стрічковими спіралями, закріпленими в трубах.
Повітря, що нагнітається вентилятором, проходить спочатку вздовж внутрішніх поверхонь труб, а потім, повертаючись на 270 o, робить поперечний обдув, що збільшує поверхню теплообміну. Недоліком такої конструкції є її ускладнення за рахунок додаткового введення пристроїв для повороту повітря, а й істотне падіння швидкості нагрітої повітряного струменя на виході пристрою і як наслідок цього погіршення тепловіддачі нагрівається об'єму приміщення.
Прагнення поліпшити теплообмін в даному випадку потребуватиме збільшення потужності вентилятора.
Крім зазначених недоліків розглянуті конструкції не можуть ефективно використовуватися в якості чисто вентилятора при перегріванні повітря приміщення в жарку пору року.
Завданням даного винаходу є при максимальній простоті конструкції розширити функціональні можливості повітронагрівача за рахунок його ефективного використання при створенні комфортних теплових умов як в переохолоджених, так і в перегрітих приміщеннях, а й підвищити ефективність теплообміну в режимі обігріву.
Для цього в воздухонагревателе, що містить корпус з електродвигуном і крильчатку з лопатями, встановлену за допомогою втулки на осі електродвигуна, нагрівальний елемент виконаний у вигляді тонкошарового електропровідного покриття, наприклад з електропровідної емалі, і розміщений безпосередньо на лопатях крильчатки, утворюючи резистивні петлі. На крильчатці розміщені дві пари металевих кілець для комутації резистивних петель електропровідного покриття зі щітковими токоподводами, розміщеними в корпусі приладу. При цьому в разі великих поверхонь лопатей їх резистивні петлі можуть бути з'єднані між собою паралельно. Для цього на втулці крильчатки між кореневими хордами лопатей і кільцями першої пари нанесено струмопровідні покриття.
У разі щодо малих лопатей їх резистивні петлі можуть бути з'єднані послідовно за рахунок нанесення електропровідного поктитія між кореневими хордами сусідніх лопатей, а й між лицьовою стороною першої лопатки і ближнім кільцем першої пари і між тильною стороною останньої лопаті і іншим кільцем першої пари.
Можливий варіант комбінованого (послідовно-паралельного) включення резистивних петель електропровідного покриття лопатей. В цьому випадку лопаті крильчатки розділені на однакові по їх числу групи, всередині яких резистивні петлі електропровідного покриття з'єднані послідовно, а самі групи включені паралельно між кільцями першої пари, які електрично з'єднані з відповідними кільцями другої пари, що контактують зі щітковими токоподводами.
Пропоноване технічне рішення дозволить найкращим чином забезпечити тепловіддачу від нагрівального елементу (резистивного шару електропровідної емалі на обертових лопатах крильчатки) повітрю приміщення. При цьому виділяється в нагрівальному елементі теплова потужність ставиться у відповідність швидкості обертання лопатей, тобто інтенсивності тепловідведення. При відхиленому нагрівачі прилад може виконувати функції вентилятора, тобто створювати рухомий потік повітря для інтенсифікації відводу тепла з поверхні тіла людини в перегрітому приміщенні.
Така універсальність приладу не вимагає його істотного ускладнення. Все зводиться до нанесення електропровідного покриття на лопаті крильчатки і введенню щіткових токоподводов.
 |
 |
 |
 |
Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 показаний загальний вид повітронагрівача з частково накладеним поздовжнім розтином, а на фіг. 2, 3, 4 дані розгортки по зовнішній поверхні втулки крильчатки відповідно для варіантів паралельного, послідовного та послідовно-паралельного включення резистивних петель електропровідного покриття, розміщених на лопатях крильчатки.
Воздухонагреватель містить корпус 1 з електродвигуном 2, на осі якого за допомогою втулки 3 встановлена крильчатка з лопатями 4. На лицьовій і тильній поверхнях лопатей 4, включаючи верхню кромку, нанесено електропровідне покриття 5, яке утворює резистивні петлі нагрівального елементу. Крім цього на втулці 3 розміщені дві пари металевих кілець. Перша пара 6 кілець з'єднана між собою через резистивні петлі електропровідного покриття 5, включені паралельно (фіг. 2), послідовно (фіг. 3) або послідовно-паралельно (фіг. 4). Паралельне включення резистивних петель здійснюється за рахунок нанесення електропровідного покриття на зовнішній поверхні втулки 3 між кореневими хордами лицьової і тильної сторін лопатей 4 і відповідними кільцями 6 (фіг. 2) з забезпеченням надійного електричного контакту по всьому ланцюжку - перше кільце 6 покриття 5 на втулці 3 покриття 5 на лопаті 4 покриття 5 на втулці 3 друге кільце 6.
Варіант послідовного з'єднання резистивних петель здійснюється за рахунок нанесення електропровідного покриття 5 на зовнішній поверхні втулки 3 між сусідніми лопатями 4 (фіг. 3). Включення такої послідовної ланцюжка між кільцями 6 здійснюється за рахунок нанесення електропровідного покриття на втулці 3 між кореневими хордами зовнішньої поверхні першої лопаті 4 і тильної поверхні останньої лопаті 4 в послідовної ланцюжку і відповідними (ближніми) кільцями 6.
Варіант послідовно-паралельного включення резистивних петель (фіг. 4) здійснюється за рахунок розбиття всіх лопатей 4 крильчатки на однакові по їх числу групи і нанесення електропровідного покриття 5 між лопатями 4 однієї групи, а й між ближніми сторонами крайніх в групах лопатей і відповідними їм кільцями 6.
У корпусі 1 розміщені щіткові струмопідведення 7, які контактують з другою парою кілець 8, розміщених на втулці 3 і електрично пов'язаних з відповідними кільцями 6 перемичками 9.
Пристрій працює наступним чином
У режимі повітронагрівача ланцюга включення електродвигуна і нагрівального елементу зблоковані, тобто електропровідне покриття 5 не може бути підключено до електроживлення при невращающихся лопатях 4 крильчатки.
При обертанні вала двигуна 2 на щіткові струмопідведення 7 подається електроживлення, яке через кільце 8, перемички 9 і кільця 6 відповідно до вибраного варіанта включення надходить на електропровідне покриття 5.
Електричний струм протікає через резистивні петлі електропровідного покриття 5 лопатей 4 (зовнішня-верхня торцева-тильна поверхня), в якому відбувається пряме перетворення електричної потужності в теплову. Лопаті 4 крильчатки нагріваються і, обертаючись інтенсивно, віддають тепло набігаючого потоку повітря в основному за рахунок вимушеної конвекції, місцева інтенсивність якої залежить від лінійної швидкості обертання.
При відключеному нагрівальний елемент, тобто коли електроживлення не надходить на щіткові струмопідведення 7, пристрій працює в режимі вентилятора.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Воздухонагреватель, що містить корпус з електродвигуном, крильчатку з лопатями, встановлену за допомогою втулки на осі електродвигуна, і нагрівальний елемент, що відрізняється тим, що він забезпечений встановленими в корпусі щітковими токоподводами, закріпленими на втулці двома парами металевих кілець, крильчатка виконана з термостійкого діелектричного матеріалу , а нагрівальний елемент у вигляді тонкошарового електропровідного покриття, наприклад з електропровідної емалі, розміщеного на поверхнях лопатей з утворенням резистивних петель, при цьому згадані кільця першої пари з'єднані між собою через електропровідне покриття і електрично з'єднані з відповідними кільцями другої пари, а останні встановлені з контактом зі щітковими токоподводами.
2. Воздухонагреватель по п.1, що відрізняється тим, що резистивні петлі електропровідного покриття лопатей з'єднані паралельно за рахунок нанесення струмопровідного покриття на втулці крильчатки між кореневими хордами лопатей і кільцями першої пари.
3. Воздухонагреватель по п.1, що відрізняється тим, що резистивні петлі електропровідного покриття лопатей з'єднані послідовно за рахунок нанесення електропровідного покриття на втулці крильчатки між кореневими хордами тильних і лицьових сторін сусідніх лопатей, а й між лицьовою стороною першої лопаті і одним кільцем першої пари і між тильною стороною останньої лопаті і іншим кільцем першої пари.
4. Воздухонагреватель по пп.1, 2, 3, який відрізняється тим, що лопаті крильчатки розділені на однакові по їх числу групи, всередині яких резистивні петлі електропровідного покриття з'єднані послідовно, а самі групи включені паралельно.
Версія для друку
Дата публікації 25.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.