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)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2131092

ТЕПЛОВЕНТИЛЯТОР

Ім'я винахідника: Ємельяненко Геннадій Олегович
Ім'я патентовласника: Ємельяненко Геннадій Олегович
Адреса для листування: 105023, Москва, ул.Б.Семеновская, д.49, оф.404, Центр "ІННОТЕК" Патентному повіреному Вахніна Т.А.
Дата початку дії патенту: 1998.09.16

Винахід може бути використано для обігріву житлових і промислових приміщень, дач, гаражів, теплиць, парників, а й для сушіння пиломатеріалів, лакофарбових покриттів і при проведенні будівельних робіт. Тепловентилятор містить корпус, встановлені в ньому поблизу впускного і випускного патрубків відповідно вентилятор і нагрівальний елемент, виконаний у вигляді принаймні одного блоку, зібраного з окремих ділянок спіралей, кінці яких закріплені за довжиною на обох сторонах керамічних пластин і електрично пов'язані паралельно-послідовним або змішаним з'єднанням струмопровідними перемичками, всередині всіх спіралей пропущена нитка, а в середній частині теплового блока між спіралей встановлена ​​розпірка, поперечний переріз блоку нагрівального елементу має форму ромба, а опорне пристосування виконано у вигляді [- образних стійок і керамічні пластини закріплені на вільних кінцях останніх. Тепловентилятор має засоби управління його роботою, що містять джерело живлення, з'єднаний з вентилятором і нагрівальним елементом, і компаратор, до інформаційних входів якого підключені задатчик температури і блок контролю температури, підключені до джерела живлення перетворювач напруги і керований перемикач, виконаний на сімісторов, вихід якого підключений до вентилятора і нагрівального елементу, підключені до перетворювача напруги помехоподавляющий блок, регулятор вихідної потужності, керуючий вхід якого має блок управління і генератор керуючих імпульсів, який підключений до сімісторов через підсилювач, причому вхід компаратора приєднаний до перетворювача напруги, вихід через помехоподавляющий блок підключений до регулятора вихідної потужності, а останній підключений до входу симистора послідовно через генератор керуючих імпульсів і підсилювач. Винахід дозволяє підвищити надійність роботи тепловентілятора.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до теплотехніки і може бути використано для обігріву житлових і промислових приміщень, для сушіння пиломатеріалів, лакофарбових покриттів і при проведенні будівельних робіт.

Відомий тепловентилятор, що включає корпус з впускним і випускним патрубками, встановлені на опорних пристроях всередині корпусу спіральні нагрівальні елементи і вентилятор. Тепловентилятор має і засоби контролю та регулювання роботою вентилятора і нагрівальних елементів.

US, 4398082, 219-370, 1983 г.

Недолік відомої конструкції полягає в недостатній надійності роботи, оскільки в разі виходу з ладу будь-якого ділянки спірального нагрівального елементу відбудеться припинення роботи всього пристрою.

Найбільш близьким технічним рішенням до заявленого винаходу є тепловентилятор, що включає корпус з впускним і випускним патрубками, вентилятор, встановлений в корпусі поблизу впускного патрубка, спіральний нагрівальний елемент, розташований на опорному пристосуванні поблизу випускного патрубка корпусу, джерело живлення, з'єднаний з вентилятором і нагрівальним елементом, і компаратор, до інформаційних входів якого підключені задатчик температури і блок контролю температури.

SU, 1204885, F 24 H 3/02, 1986 р

Недолік відомого пристрою полягає в проведенні підготовчих операцій перед включенням пристрою. Крім того, пристрій має велику кількість блоків, штекерів і розеток, що створює труднощі в експлуатації, а й може не забезпечити надійність роботи.

Завданням цього винаходу є підвищення надійності та ефективності роботи тепловентілятора.

Технічний результат, який досягається тим, що заявляється винаходом, полягає в збільшенні терміну служби пристрою, спрощення та прискорення його ремонту, підвищенні ефективності та надійності роботи тепловентілятора в будь-яких умовах.

Зазначена задача вирішується в тепловентилятори, що включає корпус з впускним і випускним патрубками, вентилятор, встановлений в корпусі поблизу впускного патрубка, спіральний нагрівальний елемент, розташований на опорному пристосуванні поблизу випускного патрубка корпусу, джерело живлення, з'єднаний з вентилятором і нагрівальним елементом, і компаратор, до інформаційним входам якого підключені задатчик температури і блок контролю температури, за рахунок того, що він забезпечений помехоподавляющие блоком, регулятором вихідної потужності, до керуючого входу якого підключений блок його управління, генератором імпульсів, підключеними до джерела живлення, керованим перемикачем, встановленим в корпусі в зоні потоку повітря від вентилятора і виконаним на сімісторов, вихід якого підключений до вентилятора і нагрівального елементу, і перетворювачем напруги, вихід якого підключений до компаратору, помехоподавляющие блоку, регулятору вихідної потужності і генератору імпульсів, вихід компаратора через помехоподавляющий блок з'єднаний зі входом регулятора вихідний потужності, а вихід останнього послідовно з'єднаний через генератор керуючих імпульсів і підсилювач зі входом симистора, причому нагрівальний елемент виконаний у вигляді принаймні одного блоку, зібраного з окремих ділянок спіралей, кінці яких закріплені за довжиною на обох сторонах керамічних пластин і електрично пов'язані паралельно- послідовним або змішаним з'єднанням струмопровідними перемичками, всередині всіх спіралей пропущена нитка, а в середній частині теплового блока між спіралей встановлена ​​розпірка, поперечний переріз блоку нагрівального елементу має форму ромба, причому опорне пристосування виконано у вигляді двох [- образних стійок і керамічні пластини закріплені на вільних кінцях останніх.

Фіг. 1 схематично показаний загальний вигляд тепловентілятора, на фіг. 2 - розріз по А-А фіг. 1.

Фіг. 3 - вид Б фіг. 2, на фіг. 4 - вид В фіг. 2.

	Тепловентилятор складається з корпусу 1 з впускним патрубком 2 і випускним патрубком 3. Усередині корпусу поблизу патрубка 2 встановлений на опорному пристосуванні вентилятор 4, а поблизу патрубка 3 встановлений нагрівальний елемент 5 на опорному пристосуванні, виконаному у вигляді двох [- образних стійок 6 і 7, встановлених щодо корпусу з зазором 8.
Фіг. 5 - блок-схема тепловентілятора.

Нагрівальний елемент 5 виконаний у вигляді принаймні одного блоку, зібраного з окремих ділянок 9 спіралей, кінці яких закріплені на керамічних пластинах 10 і 11, одна з яких пов'язана з верхньої вільної частиною [- образних стійок 7 і 6, а друга пластина пов'язана з нижньої вільної частиною [- образних стійок. Ділянки 9 нагрівального елементу закріплені з двох сторін пластин 10 і 11 струмопровідними перемичками 12, що утворюють паралельно-послідовне з'єднання між собою ділянок 9 спіралей нагрівального елементу. У середині дільниць 9 спіралей нагрівального елементу пропущена стекложгутовая нитка 13, оберігає замикання спіралей в разі порушення цілісності однієї з спіралей. У середній частині між ділянками 9, закріпленими з різних сторін пластин 10 і 11 встановлена ​​розпірка 14, в результаті чого в поперечному перерізі блок нагрівального елементу має форму ромба. Одна з перемичок 12 має плавку вставку 15, розмикати електричний ланцюг, оберігаючи спіралі 9 від перегріву в разі виходу з ладу регулюючих нагрівання елементів. Усередині корпусу в зоні потоку повітря від вентилятора встановлені керований перемикач, виконаний на сімісторов 16 і блок контролю температури, виконаний у вигляді терморезистора 17. Із зовнішнього боку на корпусі встановлена ​​плата 18 з елементами управління роботою тепловентілятора, що представляє собою електронний блок, що містить компаратор 19 ( блок порівняння), помехоподавляющий блок 20, регулятор 21 вихідної потужності, генератор 22 імпульсів, підсилювач 23 і перетворювач 24 напруги.

На корпусі 1 встановлені дві ручки управління: ручка 25, призначена для регулювання температури, і ручка 26, призначена для регулювання потужності.

Вентилятор, нагрівальний елемент, перетворювач напруги і симистор підключені до джерела живлення.

Ручка 25, що є задатчиком температури, і терморезистор 17, є блоком контролю температури, підключені до інформаційних входів компаратора 19, який через помехоподавляющий блок 20 підключений до регулятора 21 вихідної потужності.

Ручка 26, що є блоком управління регулятора вихідної потужності, підключена до керуючого входу регулятора 21 вихідної потужності, а останній послідовно через генератор 22 імпульсів і підсилювач 23 підключений до сімісторов 16.

Компаратор 19, помехоподавляющий блок 20, регулятор 21 вихідної потужності і генератор 22 імпульсів підключені до перетворювача 24 напруги.

На корпусі 1 встановлені два індикатора включення термонагревателямі: лампочка 27 червоного кольору - індикатор включення джерела живлення і лампочка 28 зеленого кольору - індикатор включення нагріву.

Тепловентилятор працює наступним чином. Після включення тепловентілятора в мережу світяться 27 червоного кольору. Поворотом за годинниковою стрілкою ручки 25 здійснюють установку температури, до якої потрібно нагріти повітря в приміщенні. При цьому загоряється лампочка 27 зеленого кольору і одночасно починають працювати вентилятор 4 і нагрівальні елементи 5. Ручка 26 дозволяє плавно регулювати потужність нагрівача і швидкість обертання вентилятора, тобто можливо здійснити нагрів приміщення до встановленої температури і повільно і швидко.

Фіг. 6 - принципова електрична схема тепловентілятора.

Після нагріву приміщення до заданої температури шляхом повороту ручки 25 проти годинникової стрілки тепловентилятор відключають, після чого він починає працювати в автоматичному режимі, який забезпечується за схемою на фіг. 6 (яка представлена ​​для пояснення управління роботою тепловентілятора і не призначена для публікації). Установка температури здійснюється змінним резистором R2 (задатчик температури на фіг. 5), з движка якого напруга подається на інвертується вхід ОП-операційного підсилювача D1.1 (компаратор 19 на фіг. 5).

При зниженні температури навколишнього середовища збільшується величина опору терморезистора R22 (блок 17 контролю температури, фіг. 25) і відповідно збільшується напруга на неінвертуючий вході операційного підсилювача D1.1 (компаратор 19, фіг. 5).

У момент, близький до балансу моста ОУ, D1.1 (компаратор 19, фіг. 5) змінює свій стан і на вході його з'являється негативна напруга, що подається на генератор імпульсів (помехоподавляющий блок 20, фіг. 5).

При збільшенні температури ОУ D1.1 (компаратор 19, фіг. 5) знову змінює свій стан і на його виході напруга стає близьким до нуля.

Зміна стану ОУ D1.1 (компаратор 19, фіг. 5) в момент балансу моста відповідає температурі, встановленої движком змінного резистора R2 (задатчик 25 температури, фіг. 5).

Імпульси генератора (помехоподавляющий блок 20, фіг. 5) включають силовий ключ, коммутирующий напруга на навантаженні. Генератор імпульсів (помехоподавляющий блок 20, фіг. 5) отримує харчування з виходу ОУ D1.1 (компаратор 19, фіг. 5).

Генератор імпульсів виконаний на транзисторах VT1 і VT2 з різною провідністю, включених в протилежному напрямку. Синусоїдальна напруга, що подається на базу транзисторів, по черзі відкриває їх. Закрите стан транзисторів настає в момент часу переходу синусоїди через нуль. При цьому на навантаженні R6 утворюються імпульси негативної полярності. Ці імпульси подаються на базу транзистора VT3, на якому виконані генератор пилкоподібної напруги. При відсутності імпульсу транзистор VT3 закритий. Конденсатор С4 через резистор R9 заряджається до амплітуди, близькою до напруги харчування. У момент приходу імпульсу транзистор відкривається і конденсатор миттєво розряджається через транзистор. На колекторі транзистора VT3 утворюється Пікоподібне напруга з періодом, рівним періоду синусоїдальноїнапруги, а нульове значення пилкоподібної напруги відповідає моменту нульового значення синусоїдальної напруги.

Пилкоподібна напруга подається на неінвертуючий вхід ОП D1.2 (регулятор 21 вихідної потужності, фіг. 5), що працює і в режимі ОУ D1.1 (компаратор 19, фіг. 5).

На інвертується вхід ОП D1.2 подається напруга з движка резистора R11 (блок 26, фіг. 5), за допомогою якого проводиться регулювання потужності.

На виході ОУ D1.2 утворюється прямокутна напруга зі змінною шпаруватістю, задній фронт якого залежить від положення движка регулятора потужності. Негативний задній фронт прямокутного напруги через диференціюються ланцюжок C6, R13 подається на базу транзистора VT4 попереднього підсилювача (генератор 22, фіг. 5). Далі імпульсний сигнал після посилення його підсилювачем потужності на транзисторі VT5 (підсилювач 23, фіг. 5) через резистор R21 і світлодіодний індикатор VD6 подається на керуючий електрод сімістора VD7 (симистор 16, фіг. 5), таким чином, при зміні положення движка резистора R11 регулятора потужності змінюється фаза імпульсів керування, при цьому змінюється кут відкритого стану симистора від 0 до 180 ^o і в залежності від цього кута плавно регулюється час відкритого стану симистора і, відповідно, електрична потужність, що виділяється в навантаженні.

Заявлений тепловентилятор в автоматичному режимі слід за температурним балансом приміщення в діапазоні 0 - 40 ^{o C.} Забезпечує плавне регулювання споживаної потужності нагрівальних елементів і запобігає їх перегрів. Причому спіралі нагрівального елементу в процесі роботи не нагріваються вище 45 ^{o C,} тобто працюють без почервоніння, що не викликає спалювання кисню в приміщенні.

Оскільки симистор розташований в потоці холодного повітря, не потрібно радіатора для його охолодження, що сприяє мінімального розміру корпусу тепловентилятора при широкому діапазоні потужності.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Тепловентилятор, що включає корпус з впускним і випускним патрубками, вентилятор, встановлений в корпусі поблизу впускного патрубка, спіральний нагрівальний елемент, розташований на опорному пристосуванні поблизу випускного патрубка корпусу, джерело живлення, з'єднаний з вентилятором і нагрівальним елементом, і компаратор, до інформаційних входів якого підключені задатчик температури і блок контролю температури, що відрізняється тим, що нагрівальний елемент виконаний у вигляді принаймні одного блоку, зібраного з окремих ділянок спіралей, кінці яких закріплені за довжиною на обох сторонах керамічних пластин і електрично пов'язані паралельно-послідовним або змішаним з'єднанням струмопровідними перемичками, всередині всіх спіралей пропущена нитка, а в середній частині теплового блока між спіралей встановлена ​​розпірка, поперечний переріз блоку нагрівального елементу має форму ромба, причому опорне пристосування виконано у вигляді двох [-образних стійок, і керамічні пластини закріплені на вільних кінцях останніх.

2. Тепловентилятор по п.1, що відрізняється тим, що він забезпечений регулятором вихідної потужності, до керуючого входу якого підключений блок його управління, генератором імпульсів, підключеними до джерела живлення, керованим перемикачем, встановленим в корпусі в зоні потоку повітря від вентилятора і виконаним на сімісторов, вихід якого підключений до вентилятора і нагрівального елементу, і перетворювачем напруги, вихід якого підключений до компаратору, регулятору вихідної потужності і генератору імпульсів, вихід компаратора з'єднаний зі входом регулятора вихідної потужності, а вихід останнього послідовно з'єднаний через генератор керуючих імпульсів і підсилювач зі входом симистора.

3. Тепловентилятор по п.2, що відрізняється тим, що він забезпечений Помехоподавляющие блоком, приєднаним до перетворювача напруги і встановленим між компаратором і регулятором вихідної потужності.

Версія для друку
Дата публікації 21.03.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів