ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2269212

ЕЛЕКТРИЧНИЙ Нагрівач

Ім'я винахідника: Марореску Ігор Ігорович (UA)
Ім'я патентовласника: Марореску Ігор Ігорович (UA)
Адреса для листування: 04201, м Київ, а / с 144, Т.А. Шаховий
Дата початку дії патенту: 2004.02.13

Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до конструкцій електронагрівачів, і може бути використано в стоматології для роботи з восковими моделями, для стерилізації інструментів, а й у всіх інших областях техніки, в тому числі в біології, мікробіології, хімії, медицині, ювелірній справі, всюди, де необхідно здійснювати швидкий розігрів і плавлення легкоплавких матеріалів або нагрів об'єктів, що розміщуються всередині електричного нагрівача, і забезпечує істотне зниження втрат тепла, рівномірність розігрівання і розподілу температурного поля, спрощення конструкції, надійність, економічність і електробезпека при експлуатації, а й можливість роботи з будь-яким напругою без трансформатора. Для цього в електричному нагрівачі, що містить корпус з глухою внутрішньою порожниною і електропровідний елемент у вигляді витків дроту, розміщений на його зовнішній поверхні, відповідно до винаходу витки дроту електропровідного елемента розміщені в розташованих по спіралі і зміщених щодо один одного канавках на зовнішній поверхні корпусу, виконаного з керамічного матеріалу, а їх зовнішня поверхня покрита електроізоляційним матеріалом, оптимальним при цьому буде виконання електричного нагрівача, в якому в якості електроізоляційного матеріалу використана електроізоляційна кераміка; внутрішня поверхня корпусу має шар виконаний з кислотолугостійкі керамічного матеріалу, крок витків дроту зростає до верхнього торця корпусу, він забезпечений термокомпенсаціонних елементом, що охоплює зовнішню бічну поверхню корпусу і його нижній торець, який може бути виконаний з базальтового волокна.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до конструкцій електронагрівачів, і може бути використано в стоматології для роботи з восковими моделями, для стерилізації інструментів, а й у всіх інших областях техніки, в тому числі в біології, мікробіології, хімії, медицині, ювелірній справі, всюди, де необхідно здійснювати швидкий розігрів і плавлення легкоплавких матеріалів або нагрів об'єктів, що розміщуються всередині електричного нагрівача.

Відомий електричний нагрівач (див. Авт. Св. СРСР №5339, МПК G 21 H 2/02, опубл. 1925 року), що містить слюдяною циліндр, по якому намотана нагрівальна спіраль з дроту, покритої шаром оплавленої борної кислоти і захищеною другим слюдяним циліндром не знайшов широкого застосування в промисловості, оскільки мають місце великі тепловтрати з його поверхні, тому що ні борна кислота ні слюда не забезпечують належної теплоізоляції, крім того, необхідні витрати дорогої слюди.

Відомий і найбільш близький за технічною суттю до заявляється електричний нагрівач (див. Проспект фірми "Кристар" у форматі цієї фірми воскотопки OPTIMA-WAX 3, c.2, розділ «БЕЗПЕЧНА»), що містить корпус з глухою внутрішньою порожниною і електропровідний елемент в вигляді витків дроту, розміщений на його зовнішній поверхні, при цьому корпус виконаний з металу, витки дроту навито безпосередньо на поверхні ізолятора, розміщеного на зовнішній поверхні корпусу.

Недоліки цього нагрівача наступні:

- Істотні втрати тепла в зв'язку з необхідністю введення ізолятора між металевим корпусом і електропровідним елементом, а й можливість розігріву корпусу приладу, в якому цей нагрівач буде вбудований, як наслідок, неекономічність роботи, низький ККД,

- Незважаючи на наявність ізолятора, можливо електричне замикання при його пошкодженні або пробої, електро- і пожежонебезпека при використанні,

- Можливо замикання витків дроту між собою при їх розігріві і зміщення, як наслідок, вихід всього приладу з ладу, ненадійність конструкції,

- В зв'язку з недостатньо високу теплоємність корпусу електрообігрівача нерівномірність підтримуваної температури в ємності нагрівача,

- Неможливість підключення без понижуючих напруга пристроїв, тобто складність конструктивного виконання при введенні в прилад.

В основу винаходу поставлена задача такого удосконалення електричного нагрівача, при якому за рахунок виконання його корпусу керамічним, виключення ізолятора, оскільки ізолятором служить сам корпус, і розміщення витків дроту в канавках зі зміщенням забезпечується істотне зниження втрат тепла, рівномірність розігрівання і розподілу температурного поля, спрощення конструкції, надійність, економічність і електробезпека при експлуатації, а й можливість роботи з будь-яким напругою без трансформатора.

Для вирішення цього завдання в електричному нагрівачі, що містить корпус з глухою внутрішньою порожниною і електропровідний елемент у вигляді витків дроту, розміщений на його зовнішній поверхні, відповідно до винаходу витки дроту електропровідного елемента розміщені в розташованих по спіралі і зміщених щодо один одного канавках на зовнішній поверхні корпусу, виконаного з керамічного матеріалу, а їх зовнішня поверхня покрита електроізоляційним матеріалом оптимальним при цьому буде виконання електричного нагрівача, в якому в якості електроізоляційного матеріалу використана електроізоляційна кераміка; внутрішня поверхня корпусу має шар, виконаний з кислотолугостійкі керамічного матеріалу, крок витків дроту зростає до верхнього торця корпусу, він забезпечений термокомпенсаціонних елементом, що охоплює зовнішню бічну поверхню корпусу і його нижній торець, який може бути виконаний з базальтового волокна.

Причинно-наслідковий зв'язок між пропонованої сукупністю ознак і технічними результатами, які досягаються при її реалізації полягає в наступному.

Оскільки корпус електричного нагрівача виконаний керамічним, тобто з матеріалу-діелектрика з високою теплоємністю, він не передбачає використання додаткового конструктивного елементу - ізолятора, має канавки, в яких розташовується електропровідний елемент без зміщення і замикання витків між собою при експлуатації, зовнішня поверхня витків покрита шаром електроізоляційного матеріалу, що в сукупності утворює єдину герметичну конструкцію і забезпечує передачу всього тепла безпосередньо в розігрівається ємність, одночасно забезпечується збільшення потужності, рівномірність нагріву, спрощується конструкція, підвищується її електробезпека і ккд, а при наявності термокомпенсаційного елемента, що охоплює зовнішню бічну поверхню корпусу і його нижній торець, якщо його наявність вже не передбачено в конструкції, для якої електричний нагрівач призначений і в зборі з якою він буде використовуватися, додатково будуть зменшуватися теплозатрати, тепло направлено передаватиметься всередину порожнини електричного нагрівача і рівномірно розподілятися з мінімальними втратами, крім того, конструкція забезпечує регулювання розподілу температурного поля, як представлено, наприклад, в п.4 формули винаходу і можлива робота без знижує напруга трансформатора.

ЕЛЕКТРИЧНИЙ Нагрівач ЕЛЕКТРИЧНИЙ Нагрівач

На кресленні проілюстрований пропонований електричний нагрівач, де на фіг.1 представлений його загальний вигляд, на фіг.2 - вид 1 на фіг.1.

Електричний нагрівач містить корпус 1 з глухою внутрішньою порожниною 2 і електропровідний елемент 3 у вигляді витків дроту, розміщений на його зовнішній поверхні, відповідно до винаходу витки дроту електропровідного елемента 3 розміщені в розташованих по спіралі і зміщених щодо один одного канавках 4 на зовнішній поверхні корпусу 1, виконаного з керамічного матеріалу, а їх зовнішня поверхня покрита електроізоляційним матеріалом 5, оптимальним при цьому буде таке виконання електричного нагрівача, в якому в якості електроізоляційного матеріалу використаний керамічний матеріал; внутрішня поверхня корпусу 1 має шар 6, виконаний з кислотолугостійкі керамічного матеріалу, крок витків дроту електропровідного елемента 3 зростає до верхнього торця корпусу 1, а еквідистантно зовнішньої поверхні корпусу 1 встановлений термокомпенсаціонних елемент 7.

Робота пропонованого електричного нагрівача полягає в наступному.

Він встановлюється в приладі, наприклад воскотопке, призначеної для плавлення різних видів воску. При наявності в електричному нагрівачі термокомпенсаційного елемента 7 прилад може не містити останнього. Воскотопка включається в мережу, встановлюється необхідний температурний режим, в діапазоні 40 ... 120 ° С і електропровідний елемент 3 виділяє джоулево тепло і нагрівається, передаючи тепло корпусу 1, внаслідок чого розплавляється поміщений в порожнині 2 корпусу 1 віск. Внаслідок високої теплоємності корпусу 1 з керамічного матеріалу підтримується рівномірна температура в зоні нагріву, що може бути досягнуто на максимальному рівні, якщо крок витків дроту електропровідного елемента 3 збільшити до верхнього торця корпусу 1, що компенсує можливий розсівання тепла в цій частині, а при виконанні внутрішньої поверхні корпусу 1 з шаром 6, виконаним з кислотолугостійкі керамічного матеріалу, забезпечується захист цієї поверхні від руйнування.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Електричний нагрівач, що містить керамічний корпус і електропровідний елемент у вигляді витків дроту, розташованих в зміщених щодо один одного канавках на зовнішній поверхні корпусу, що відрізняється тим, що корпус виконаний з глухою внутрішньою порожниною, зовнішня поверхня витків дроту покрита керамічним матеріалом, а внутрішня поверхня корпусу має шар, виконаний з кислотолугостійкі керамічного матеріалу.

2. Нагрівач по п.1, що відрізняється тим, що крок витків дроту зростає до верхнього торця корпусу.

Версія для друку
Дата публікації 07.12.2006гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ 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