Позисторный нагреватель – Керамические и позисторные нагревательные элементы

Позисторные нагреватели ⋆ Варус

Области применения
Предварительный подогрев воздуха (защита от замерзания) и догрев воздуха в системах вентиляции Основные особенности
• Высокая эксплуатационная надежность и безопасность

• Саморегулирующиеся нагревательные элементы с позисторами (терморезисторами с положительным температурным коэффициентом PTC)

• Модульная конструкция

• Низкие потери давления

• Беспотенциальные элементы

Технические характеристики
Тип 125/40/1/Q 125/130/2/L 125/130/3/L 100/40/1Q 100/20/1/Q
Мощность примерно при 300 м3 300 Вт 750 Вт 900 Вт 280 Вт 160 Вт
Длина профиля 40 мм 130 мм 130 мм 40 мм 20 мм
Число нагревательных стержней с позисторами 1 2 3 1 1
Номинальные диаметры труб (при встраивании в спирально-фальцованные трубы) DN 125 DN 125 DN 125 DN 100 DN 100

Напряжение                                                                      110—240 В перем. тока, 50/60 Гц

Пусковой ток при 240 В перем. тока                               Макс. 2,5 А на каждый установленный нагревательный стержень с позистором

 

Макс. температура поверхности при неподвижном воздухе

Стандартная: 200 °C (по заказу: от 120 до 200 °C)

 

Класс защиты                                                                    II

Степень защиты IP                                                           IP 33

Подключение                                                                    Стандартная длина: 250 мм, концы зачищены на 10 мм и лужены

Устойчивость                                                                    К соленому воздуху

Минимальная температура в рабочей среде                 –40 °C

Потеря давления                                                                0,7                   1,6               1,6                     0,9               0,9

 

Обозначение типа

Диаметр трубы / длина профиля / число нагревательных стержней / установка нагревательных стержней

Диаметр трубы:                    Изделие рассчитано на встраивание

в трубы указанного диаметра. Доступные варианты: DN 125 и DN 100

Длина профиля:                   Длина теплопроводного профиля

Доступные варианты: 20, 40 и 130 мм

Число стержней:                   Число установленных позисторных элементов

Доступные варианты: длина профиля

20 и 40 мм — 1 шт., 130 мм — 2 или 3 шт.

Установка стержня:              Нагревательный стержень с позистором

устанавливается вдоль (L) или поперек (Q) направления потока (обратить внимание на ввод питания)

Доступные варианты: при 20 и 40 мм — Q, при 130 мм — L или Q

Пример                                 Пояснение

125/130/2/L                            Для встраивания в трубу DN 125, теплопроводный профиль длиной 130 мм

(см. рис. справа вверху)            2 нагревательных стержня с позистором, установлены вдоль

Нестандартные варианты: Другие размеры, а также полностью готовые к подключению нагревательные системы на заказ.

Все изделия проходят полные электрические испытания в производственных условиях. Документация по контролю качества в комплект поставки не входит.

 

Результаты технических измерений

(Leistung — мощность, Druckverlust — потеря давления, Oberflächentemperatur – температура поверхности, Luftvolumen — расход воздуха)

 

Тип 125/40/1/Q                                                                                           Тип 125/130/2/L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

www.varus.su

Позисторный корпусный нагреватель

Изобретение относится к электронагревательным устройствам, основанным на нагревательных резисторах, и может быть использован в качестве комплектующего для различных нагревательных устройств для повышения их производительности благодаря более быстрому нагреванию и для экономии электроэнергии и размещению в нагревательном устройстве благодаря малым размерам. Введение 2 позистора в корпус нагревателя позволило избежать необходимости изолировать позисторы от корпуса, что уменьшило тепловое сопротивление между позисторами и корпусом. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к электричеству, электронагреву, резистивному нагреванию, конструктивным нагревательным элементам, сопряженным с соединительными деталями, а именно к корпусным позисторным нагревателям.

Широко известен проволочный нагреватель в виде ТЭНа, содержащий металлический трубчатый корпус 1, проволочный нагревательный резистор 10 и изолирующую засыпку 15 /1/.

Недостатки 1-го аналога

1. Медленное нагревание, ибо

1.1. Металлы имеют небольшой положительный ТКС, поэтому резистор должен иметь большое номинальное сопротивление, чтобы при достижении заданной температуры, например 300°С, все возникшее тепло рассеивалось, поэтому небольшой начальный ток медленно нагревает резистор, к тому же он сразу начинает уменьшаться.

1.2. Изолирующая засыпка имеет большое тепловое сопротивление.

2. Перерасход электроэнергии из-за медленного нагревания.

3. Пожароопасность, ибо возможны межвитковые замыкания и на корпус.

Известен позисторный нагреватель карбюратора, содержащий тепловод 1 в виде пластинки, на конце которого с хорошим тепловым и электрическим контактом закреплен позистор 3 /2/. Позистор — это резистор в виде тела простой формы из полупроводниковой керамики с электродами, имеющий ненормально большой положительный ТКС в очень узкой температурной области (области обратимого фазового превращения в вещества позистора), где сопротивление растет на 3…4 порядка, поэтому при включении течет большой ток, быстро нагревая позистор, но его сопротивление даже несколько уменьшается, но при температуре фазового превращения сопротивление резко возрастает, ток резко падает до значения, которое обеспечивает лишь возмещение рассеиваемого тепла, поэтому позистор не может перегреться, т.е. позистор способен самоподдерживать температуру, как будто его питает автоматическая система поддержания температуры. Поэтому позисторный нагреватель не имеет недостатков ТЭНа или они существенно уменьшены.

Недостатки 2-го аналога

1. Недостаточно быстрое нагревание, ибо тепло рассеивается с наружной грани позистора и с поверхности тепловода пока тепловой поток идет к другому его концу.

2. Перерасход электроэнергии из-за потерь тепла, рассеиваемого вне карбюратора.

В качестве прототипа выбран позисторный корпусный нагреватель, содержащий корпус с электроцепью, включающей позистор, внутренний ввод и сам корпус, служащий наружным вводом, сопряженным с позистором с малым электрическим и тепловым сопротивлением /3/. В прототипе (фиг.5) металлический корпус 7 выполнен П-образным с широкими стенками, ими зажата электроцепь в виде стопки (снизу вверх): изолятор 4, внутренний ввод 2, один электрод (не показан), тело позистора 1, другой электрод (не показан) позистора 1. Некоторые позиции здесь названы правильнее, чем в описании прототипа. Позисторы — тонкие, но широкие для большей теплоотдачи электроды 2 (фиг.2) — на широких гранях тела позистора они не доходят до краев позистора, образуя охранные зоны 3, предотвращающие возможности замыкания электродов при случайном касании с корпусом 7. Конец внутреннего ввода 2 (фиг.5) тоже не выходит за границы электрода. Прототип соответствует его назначению.

Недостатки прототипа

1. Необходимость изолятора 4 под внутренним вводом 2.

2. Не наиболее быстрое нагревание корпуса 7 из-за изолятора 4.

3. Перерасход электроэнергии из-за не наиболее быстрого нагревания и рассеяния тепла через 3 открытые стороны корпуса 7.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков: устранение изолятора внутреннего ввода из корпуса, возможно быстрое нагревание и устранение перерасхода электроэнергии.

Указанный технический результат достигается тем, что в позисторном корпусе нагревателе, содержащем корпус с электроцепью, включающей позистор, внутренний ввод и сам корпус, служащий наружным вводом, сопряженный с позистором с малым электрическим и тепловым сопротивлением, согласно предлагаемому изобретению корпус выполнен полым из электротеплопроводного материала с наименьшей толщиной стенок, достаточной только для предотвращения повреждения электроцепи, электроцепь снабжена 2-м позистором, симметричным 1-му, относительно вертикальной плоскости симметрии корпуса, внутренний ввод выполнен пружинным и установлен враспор между позисторами.

На чертеже изображен паропозисторный корпусный нагреватель, вид сбоку. Если после названия детали нет номера, значит она понятна из описания и уровня техники, она может не быть на чертеже. В металлическом или электропроводном полимерном корпусе 1 в виде плоского параллелепипеда с полостью, открытой с одной стороны, со стенками наименьшей толщины, достаточной только для предотвращения повреждения расположенной в ней электроцепи, содержащей пару плоских позисторов 2л (левый) и 2п (правый), расположенных симметрично вертикальной плоскости симметрии корпуса 1, пружинный внутренний ввод 3 и сам корпус 1, служащий наружным вводом; ввод 3 установлен враспор между позисторами 2, поэтому прижимает их широкими гранями к корпусу 1. На обеих широких гранях каждого позистора 2 выполнены стандартные электроды в виде тонких металлических покрытий, поэтому 1 соединены параллельно между вводом 3 и корпусом 1, выполняя роль изоляторов, предотвращающих короткое замыкание между ними, и проводников тока питания, что является основным замыслом этого нагревателя и причиной его преимуществ. Вход в полость корпуса закрыт изолирующей пробкой 4, скрепленной с корпусом 1 встречно согнутыми выступающими краями 5 широких стенок корпуса 1; вдоль пробки 4 пропущено начало ввода. Узкие стенки корпуса 1 снабжены продольными изгибами (как и дно) для уменьшения тепловых напряжений. Для питания нагревателя к корпусу 1 и вводу 3 могут быть присоединены известные средства с помощью прижимов, пайки и т.д. Нагреватель может быть плотно вставлен в нагреваемое устройство; при напряжении 6…36 В, постоянном или переменном, питание может быть однопроводным с использованием нагреваемого устройства в качестве одного из проводов; при большем напряжении между корпусом 1 и гнездом для него в нагреваемом устройстве должна быть плотно вставлена теплопроводная изолирующая прокладка. Для нагрева воздуха или жидкости нагреватель может быть закреплен на средствах подвода питания, например к жилам кабеля, присоединенным к корпусу 1, и ввод 3.

Работа нагревателя известна из уровня техники. Этот нагреватель дает больший тепловой поток благодаря параллельному соединению позисторов 2л и 2п (доказательство: так соединены э/лампы), наименьшему тепловому сопротивлению между позисторами 2 и корпусом 1, прохождению почти всего теплового потока сквозь корпус 1 и его малой теплоемкости. По этим причинам у него почти нет перерасхода электроэнергии. Отсутствие электроизоялции между позисторами 2 и корпусом 1 не вредно, ибо переходное сопротивление между ними вне электродов велико, а при случайном низком сопротивлении часть объема позистора между пятном сопряжения и вводом 3 работает как дополнительно включенный параллельно позистор, ускоряя нагревание, но перегреться он не сможет, ибо позисторы 2 это предотвратят.

Преимущества позисторного нагревателя с металлическим резистором

1. Повышение производительности и экономия электроэнергии по указанным причинам и прохождению всего теплового потока из середины нагревателя.

2. Пожарная и технологическая безопасность, ибо исключен перегрев нагреваемого материала и среды.

3. Возможность питания различными видами напряжений в широкой области номинальных значений без всяких дополнительных мер: при отсутствии изоляции корпуса 1 от нагревателя — от 6 до 36 В, с изоляцией, обеспечивающей безопасность, — от 120 В и выше.

4. Использование в нагревателях небольших размеров.

5. Отсутствие дорогих устройств, предназначенных поддерживать температуру, и более точное поддержание температуры, поскольку нет реле и цепей управления и исполнительных устройств, где задерживается прохождение извещающих и командных сигналов и операций.

Преимущество перед прототипом

1. Наибольшая быстрота нагревания благодаря использованию 2-х позисторов, меньшему тепловому сопротивлению между позисторами и корпусом без изолирующей пластинки между ними, отсутствию потерь тепла благодаря замкнутому корпусу 1.

2. Экономия электроэнергии благодаря почти полному отсутствуют потерь тепла по указанным в п.1 причинам.

Источники информации

1. Бирни Дж. С., Францис Р. Дж. Трубчатый электронагреватель, заявка ДПС № WO 97/28670, МКИ Н 05 В 3/50.

2. Николаев Ю.Д. и др. Позисторный нагреватель карбюратора двигателя внутреннего сгорания, патент РФ 2020254, МКИ F 02 М 31/12, 1992/93 г.

3. Докторович З.И. Терморезистивный элемент, патент РФ 2068587, МКИ Н 01 С 7/02, 1994/96 г.

Позисторный корпусный нагреватель, содержащий металлический корпус, служащий наружным электрическим вводом, с электроцепью, позистор которой одним своим электродом сопряжен со стенкой корпуса с малым электрическим и тепловым сопротивлением, а другим — с внутренним электрическим вводом, отличающийся тем, что корпус выполнен полым из электропроводящего материала с наименьшей толщиной стенок, достаточной только для предотвращения повреждения электроцепи, электроцепь снабжена вторым позистором, внутренний ввод выполнен пружинным и установлен враспор между позисторами.

findpatent.ru

Как выбрать керамический энергосберегающий обогреватель для дома

Керамическим обогревателем называют прибор отопления, в котором выработка тепловой энергии осуществляется с помощью так называемого, керамического нагревательного элемента.

В настоящее время под понятие керамических попадает целый ряд нагревательных элементов, среди которых

  • Керамические инфракрасные обогреватели нового поколения
  • Позисторные керамические обогреватели
  • Керамические электрические конвекторы

Как видите, выбирать есть из чего, нужно только понять, чем один прибор отличается от другого, в чем его преимущества и есть ли недостатки.

Начнем наш обзор с керамических инфракрасных обогревателей Пион Керамик, выпускаемых отечественным предприятием Фитинг Ателье.

Керамические инфракрасные обогреватели нового поколения

В керамических инфракрасных обогревателях нового поколения используются нагревательные  элементы, изготовленные по технологии микродугового оксидирования или МДО, суть которой состоит в образовании из металла и керамики абсолютно нового вещества, в кристаллической решетке которого одновременно присутствуют молекулы углерода и металла.

Нагревательные элементы из металлокерамики демонстрируют лучшие свойства исходных материалов: высокую прочность металла и способность керамики создавать тепловое излучение в наиболее комфортном для человека, инфракрасном диапазоне.

Отличительной особенностью керамических инфракрасных обогревателей является достаточно низкая температура нагрева поверхности излучающего элемента (примерно 200 С), что исключает жесткое тепловое излучение, создающее ощущение дискомфорта в помещении.

Если проводить аналогию, то тепловое излучение керамического инфракрасного обогревателя нового поколения можно смело сравнивать с тепловым излучением русской печи. Только в отличие от кирпичной печи низкотемпературный керамический обогреватель рекомендуется крепить к поверхности потолка и направлять его излучение на предметы расположенные внизу комнаты.

Для увеличения площади покрытия тепловым излучением сзади нагревательного элемента располагают отражающий экран.

Позисторные керамические обогреватели

Позисторы это разновидность резисторов, полупроводниковых элементов, изготовленных на основе керамики и характеризующихся положительным температурным коэффициентом сопротивления.

Позисторы получают в результате сложного технологического процесса, в ходе которого происходит спекание исходных окислов в присутствии ряда добавок, таких, как титан, кремний и ряд других химических элементов.  Процесс идет при температурах от 650 до 1100 С.

Полученный материал обладает свойством керамики создавать интенсивное тепловое излучение, к тому же имеет высокую прочность и долговечность.

Теплоотдача позисторной керамики при нагреве всего лишь до 150 С соизмерима с теплоотдачей обычного нагревательного элемента (ТЭН) с температурой поверхности 600 и более С.

Эта способность передавать тепло делает позисторную керамику просто незаменимой при производстве современных электрических обогревателей

Но на этом уникальные свойства керамических обогревателей не ограничиваются. Дело в том, что позисторный нагревательные элементы обладают способностью к саморегулированию: при комнатной температуре они имеет низкое сопротивление, благодаря чему, нагреваются очень быстро. По мере роста температуры, их сопротивление возрастает, что при нагреве примерно до 170-190 С приводит к прекращению нагрева.

При остывании поверхности позисторной керамики процесс нагрева возобновляется. Таким образом, происходит процесс саморегулирования теплоотдачи, что положительно сказывается на экономичности самого прибора отопления.

Еще одно достоинства позисторной керамики состоит в возможности придания ей любой формы: в виде сложной ребристой конструкции, плоскости или цилиндра, что позволяет выпускать различные приборы отопления, а также использовать позисторную керамику в различных отраслях народного хозяйства, например, для подогрева жидких сред в пищевой или фармацевтической промышленности.

В настоящее время, говоря о керамическом обогревателе, в подавляющем большинстве случаев речь идет именно о приборах, в которых процесс  теплопередачи осуществляется с помощью позисторной керамики.

Керамические конвекторы

Керамический конвектор представляет собой устройство, в котором нагревательный элемент, изготовленный, из керамики, дополнен вентилятором, создающим воздушный поток и обеспечивающим интенсивную передачу тепла в помещение.

В керамических конвекторах известных торговых марок, а также в приборах отопления, выпускаемых добросовестными производителями, используется позисторная керамика. Такие конвекторы отличаются высокой эффективностью. Благодаря невысокой степени нагрева поверхности теплоизлучателя, керамические конвекторы обеспечивают комфортное тепло в доме.

Но, к сожалению, есть производители, выпускающие приборы с обычной спиралью, дополненной керамической трубкой или залитой керамикой. В этом случае не следует рассчитывать на комфортное тепло в сочетании с высокой теплоотдачей и вести речь об экономичности прибора отопления.

Для улучшения теплообмена в позисторных конвекторах часто используют особую конструкцию поверхности нагрева, сделанную в виде горизонтально расположенной спирали, во время движения по которой воздух создает микроскопические вихревые потоки, захватывающие тепловую энергию от нагретой поверхности и носящие ее в нагреваемое пространство.

Несмотря на различия в конструкции, все современные керамические обогреватели имеют общие достоинства:

  • Максимальная температура нагрева их поверхности не превышает 200С, что позволяет вести речь о комфортном тепловом излучении
  • Керамические обогреватели надежны и долговечны
  • Керамические обогреватели экономичны: благодаря высокой излучающей способности они обеспечивают прогрев помещения с меньшими затратами электрической энергии, чем любые другие электрические приборы отопления. Экономия может составлять 20 и более процентов.

При выборе керамического обогревателя главное, убедиться, что его греющий элемент изготовлен из полупроводникового материала, неважно, металлокерамики или позисторной керамики. При выборе керамического обогревателя нужно избегать подделок.

aquagroup.ru

Почему ‘DionDefense3’ лучшая противопожарная защита?

Надежность и безопасность – первое, о чем стоит задуматься при выборе сушильного оборудования. Сегодня существует множество технологий создания безопасных сушильных шкафов для одежды и обуви. Компания «СКС-Конструкция» использует наиболее современную из предлагаемых технологий. Тройная противопожарная защита ‘DionDefense3’ обеспечивается целым комплексом уникальных составляющих.

Позисторные нагреватели

В нагревательных блоках сушильных шкафов используются пожаробезопасные позисторные нагреватели. Особенностью позисторных нагревателей, в первую очередь, является способность самостоятельно регулировать свой нагрев. Это способствует не только повышению безопасности использования, но и энергоэффективности, ведь в зависимости от установленной температуры сушильный шкаф самостоятельно прекращает нагрев и отключается.

Терморегулятор

Цифровой терморегулятор контролирует температуру внутри шкафа. При превышении заданной температуры терморегулятор отключает нагрев и полностью предотвращает возможность возгорания. В случае неконтролируемого резкого превышения температуры включается громкая свето-звуковая сигнализация.

Термостат

Каждый нагревательный элемент дополнительно оснащен термостатом. В случае превышения заданной температуры термостат автоматически прекращает работу сушильного шкафа. Чтобы оценить высокую эффективность противопожарной защиты ‘DionDefense3’, компания «СКС-Конструкция» провела несколько экспериментов, в ходе которых оценивался уровень безопасного автономного использования сушильных шкафов. Наиболее популярные среди производителей сушильного оборудования тэновые нагреватели не имеют преимуществ позисторных нагревателей. Нагрев тэнового нагревателя не контролируется, что приводит к значительному его перегреву, а попадание на него пыли приводит к возгоранию. Убедиться в этом возможно, посмотрев видеоэксперимент.

 

sks-k.ru

PTC позисторный нагреватель ⋆ Варус

Позисторный нагреватель

Продукты РТС не определяются мощностью, а определяются температурой

Нагревательные элементы PTC (анг. Positive Temperature Co-efficient) обладают так называемым положительным температурным коэффициентом. На практике это означает потерю мощности при повышении температуры, до характерного для данного типа нагревательного элемента уровня. После достижения своей характеристической температуры, элемент PTC переходит на работу в стационарном режиме. Элементы PTC обладают особенностью саморегулировки мощности в зависимости от текущей температуры, которая, в свою очередь зависит от теплоотдачи от поверхности изделия.

 

 

Пример характеристики работы:

Черты

  • безопасность благодаря саморегулировки температуры
  • отсутствие необходимости дополнительного контроля температуры и тепловых выключателей,
  • постоянная температура работы,
  • высокая концентрация мощности,
  • компактные размеры
  • компактный, алюминиевый корпус,
  • длительный срок службы

Применение позисторных нагревателей

  • выпрямители и фены
  • сушилки для рук, одежды, обуви,
  • кондиционеры
  • обогрев др поверхностей

www.varus.su

Позисторный корпусный нагреватель

Изобретение относится к электронагревательным устройствам, основанным на нагревательных резисторах, и может быть использован в качестве комплектующего для различных нагревательных устройств для повышения их производительности благодаря более быстрому нагреванию и для экономии электроэнергии и размещению в нагревательном устройстве благодаря малым размерам. Введение 2 позистора в корпус нагревателя позволило избежать необходимости изолировать позисторы от корпуса, что уменьшило тепловое сопротивление между позисторами и корпусом. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к электричеству, электронагреву, резистивному нагреванию, конструктивным нагревательным элементам, сопряженным с соединительными деталями, а именно к корпусным позисторным нагревателям.

Широко известен проволочный нагреватель в виде ТЭНа, содержащий металлический трубчатый корпус 1, проволочный нагревательный резистор 10 и изолирующую засыпку 15 /1/.

Недостатки 1-го аналога

1. Медленное нагревание, ибо

1.1. Металлы имеют небольшой положительный ТКС, поэтому резистор должен иметь большое номинальное сопротивление, чтобы при достижении заданной температуры, например 300°С, все возникшее тепло рассеивалось, поэтому небольшой начальный ток медленно нагревает резистор, к тому же он сразу начинает уменьшаться.

1.2. Изолирующая засыпка имеет большое тепловое сопротивление.

2. Перерасход электроэнергии из-за медленного нагревания.

3. Пожароопасность, ибо возможны межвитковые замыкания и на корпус.

Известен позисторный нагреватель карбюратора, содержащий тепловод 1 в виде пластинки, на конце которого с хорошим тепловым и электрическим контактом закреплен позистор 3 /2/. Позистор — это резистор в виде тела простой формы из полупроводниковой керамики с электродами, имеющий ненормально большой положительный ТКС в очень узкой температурной области (области обратимого фазового превращения в вещества позистора), где сопротивление растет на 3…4 порядка, поэтому при включении течет большой ток, быстро нагревая позистор, но его сопротивление даже несколько уменьшается, но при температуре фазового превращения сопротивление резко возрастает, ток резко падает до значения, которое обеспечивает лишь возмещение рассеиваемого тепла, поэтому позистор не может перегреться, т.е. позистор способен самоподдерживать температуру, как будто его питает автоматическая система поддержания температуры. Поэтому позисторный нагреватель не имеет недостатков ТЭНа или они существенно уменьшены.

Недостатки 2-го аналога

1. Недостаточно быстрое нагревание, ибо тепло рассеивается с наружной грани позистора и с поверхности тепловода пока тепловой поток идет к другому его концу.

2. Перерасход электроэнергии из-за потерь тепла, рассеиваемого вне карбюратора.

В качестве прототипа выбран позисторный корпусный нагреватель, содержащий корпус с электроцепью, включающей позистор, внутренний ввод и сам корпус, служащий наружным вводом, сопряженным с позистором с малым электрическим и тепловым сопротивлением /3/. В прототипе (фиг.5) металлический корпус 7 выполнен П-образным с широкими стенками, ими зажата электроцепь в виде стопки (снизу вверх): изолятор 4, внутренний ввод 2, один электрод (не показан), тело позистора 1, другой электрод (не показан) позистора 1. Некоторые позиции здесь названы правильнее, чем в описании прототипа. Позисторы — тонкие, но широкие для большей теплоотдачи электроды 2 (фиг.2) — на широких гранях тела позистора они не доходят до краев позистора, образуя охранные зоны 3, предотвращающие возможности замыкания электродов при случайном касании с корпусом 7. Конец внутреннего ввода 2 (фиг.5) тоже не выходит за границы электрода. Прототип соответствует его назначению.

Недостатки прототипа

1. Необходимость изолятора 4 под внутренним вводом 2.

2. Не наиболее быстрое нагревание корпуса 7 из-за изолятора 4.

3. Перерасход электроэнергии из-за не наиболее быстрого нагревания и рассеяния тепла через 3 открытые стороны корпуса 7.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков: устранение изолятора внутреннего ввода из корпуса, возможно быстрое нагревание и устранение перерасхода электроэнергии.

Указанный технический результат достигается тем, что в позисторном корпусе нагревателе, содержащем корпус с электроцепью, включающей позистор, внутренний ввод и сам корпус, служащий наружным вводом, сопряженный с позистором с малым электрическим и тепловым сопротивлением, согласно предлагаемому изобретению корпус выполнен полым из электротеплопроводного материала с наименьшей толщиной стенок, достаточной только для предотвращения повреждения электроцепи, электроцепь снабжена 2-м позистором, симметричным 1-му, относительно вертикальной плоскости симметрии корпуса, внутренний ввод выполнен пружинным и установлен враспор между позисторами.

На чертеже изображен паропозисторный корпусный нагреватель, вид сбоку. Если после названия детали нет номера, значит она понятна из описания и уровня техники, она может не быть на чертеже. В металлическом или электропроводном полимерном корпусе 1 в виде плоского параллелепипеда с полостью, открытой с одной стороны, со стенками наименьшей толщины, достаточной только для предотвращения повреждения расположенной в ней электроцепи, содержащей пару плоских позисторов 2л (левый) и 2п (правый), расположенных симметрично вертикальной плоскости симметрии корпуса 1, пружинный внутренний ввод 3 и сам корпус 1, служащий наружным вводом; ввод 3 установлен враспор между позисторами 2, поэтому прижимает их широкими гранями к корпусу 1. На обеих широких гранях каждого позистора 2 выполнены стандартные электроды в виде тонких металлических покрытий, поэтому 1 соединены параллельно между вводом 3 и корпусом 1, выполняя роль изоляторов, предотвращающих короткое замыкание между ними, и проводников тока питания, что является основным замыслом этого нагревателя и причиной его преимуществ. Вход в полость корпуса закрыт изолирующей пробкой 4, скрепленной с корпусом 1 встречно согнутыми выступающими краями 5 широких стенок корпуса 1; вдоль пробки 4 пропущено начало ввода. Узкие стенки корпуса 1 снабжены продольными изгибами (как и дно) для уменьшения тепловых напряжений. Для питания нагревателя к корпусу 1 и вводу 3 могут быть присоединены известные средства с помощью прижимов, пайки и т.д. Нагреватель может быть плотно вставлен в нагреваемое устройство; при напряжении 6…36 В, постоянном или переменном, питание может быть однопроводным с использованием нагреваемого устройства в качестве одного из проводов; при большем напряжении между корпусом 1 и гнездом для него в нагреваемом устройстве должна быть плотно вставлена теплопроводная изолирующая прокладка. Для нагрева воздуха или жидкости нагреватель может быть закреплен на средствах подвода питания, например к жилам кабеля, присоединенным к корпусу 1, и ввод 3.

Работа нагревателя известна из уровня техники. Этот нагреватель дает больший тепловой поток благодаря параллельному соединению позисторов 2л и 2п (доказательство: так соединены э/лампы), наименьшему тепловому сопротивлению между позисторами 2 и корпусом 1, прохождению почти всего теплового потока сквозь корпус 1 и его малой теплоемкости. По этим причинам у него почти нет перерасхода электроэнергии. Отсутствие электроизоялции между позисторами 2 и корпусом 1 не вредно, ибо переходное сопротивление между ними вне электродов велико, а при случайном низком сопротивлении часть объема позистора между пятном сопряжения и вводом 3 работает как дополнительно включенный параллельно позистор, ускоряя нагревание, но перегреться он не сможет, ибо позисторы 2 это предотвратят.

Преимущества позисторного нагревателя с металлическим резистором

1. Повышение производительности и экономия электроэнергии по указанным причинам и прохождению всего теплового потока из середины нагревателя.

2. Пожарная и технологическая безопасность, ибо исключен перегрев нагреваемого материала и среды.

3. Возможность питания различными видами напряжений в широкой области номинальных значений без всяких дополнительных мер: при отсутствии изоляции корпуса 1 от нагревателя — от 6 до 36 В, с изоляцией, обеспечивающей безопасность, — от 120 В и выше.

4. Использование в нагревателях небольших размеров.

5. Отсутствие дорогих устройств, предназначенных поддерживать температуру, и более точное поддержание температуры, поскольку нет реле и цепей управления и исполнительных устройств, где задерживается прохождение извещающих и командных сигналов и операций.

Преимущество перед прототипом

1. Наибольшая быстрота нагревания благодаря использованию 2-х позисторов, меньшему тепловому сопротивлению между позисторами и корпусом без изолирующей пластинки между ними, отсутствию потерь тепла благодаря замкнутому корпусу 1.

2. Экономия электроэнергии благодаря почти полному отсутствуют потерь тепла по указанным в п.1 причинам.

Источники информации

1. Бирни Дж. С., Францис Р. Дж. Трубчатый электронагреватель, заявка ДПС № WO 97/28670, МКИ Н 05 В 3/50.

2. Николаев Ю.Д. и др. Позисторный нагреватель карбюратора двигателя внутреннего сгорания, патент РФ 2020254, МКИ F 02 М 31/12, 1992/93 г.

3. Докторович З.И. Терморезистивный элемент, патент РФ 2068587, МКИ Н 01 С 7/02, 1994/96 г.

Позисторный корпусный нагреватель, содержащий металлический корпус, служащий наружным электрическим вводом, с электроцепью, позистор которой одним своим электродом сопряжен со стенкой корпуса с малым электрическим и тепловым сопротивлением, а другим — с внутренним электрическим вводом, отличающийся тем, что корпус выполнен полым из электропроводящего материала с наименьшей толщиной стенок, достаточной только для предотвращения повреждения электроцепи, электроцепь снабжена вторым позистором, внутренний ввод выполнен пружинным и установлен враспор между позисторами.

front.findpatent.ru

Позисторный нагреватель карбюратора двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: нагревательные устройства, установленные на карбюраторах двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: позисторный нагреватель карбюратора двигателя внутреннего сгорания содержит теплопроводящий элемент в виде изогнутой пластины, установленной снаружи канала холостого хода карбюратора. Плоскости изогнутой пластины составляют углы и b со стенкой канала холостого хода. На одной из плоскостей изогнутой пластины с помощью первого слоя электротеплопроводящего клея закреплен плоский позисторный нагревательный элемент. На плоском позисторном нагревательном элементе закреплен пластинчатый элемент. Пластинчатый элемент может быть закреплен на плоском позисторном нагревательном элементе с помощью второго слоя электротеплопроводящего клея с помощью пружинной скобы, установленной на электрическом изоляторе. К изогнутой пластине может быть прикреплен кронштейн с электроизоляционной вставкой для размещения электрического провода, сообщенного с источником электрического тока и световым индикатором электрической цепи. 6 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к нагревательным устройствам, установленным в карбюраторах двигателей внутреннего сгорания.

Известны позисторные нагревательные элементы, характеризуемые экстремальными зависимостями электрического сопротивления от температуры, например полупроводниковые терморезисторы на основе титаната бария (СТ 15-1) (Дружинин А.Я. Импульсные устройства с электротепловыми элементами. М.: Радио и связь, 1985 г; Минкин С.Б., Шашков А.Г. Позисторы, М.: Энергия, 1973). Известен позисторный нагреватель карбюратора двигателя внутреннего сгорания, содержащий плоский нагревательный позисторный элемент, установленный в стенке карбюратора и закрытый теплопроводным покрытием заподлицо со стенкой карбюратора (заявка ЕПВ N 0248503, кл. F 02 M 31/12, опублик. 1987). Недостаток известного нагревателя заключается в том, что теплоотдача происходит только через одну поверхность, что снижает эффективность работы нагревателя. Известен позисторный нагреватель карбюратора двигателя внутреннего сгорания, содержащий теплопроводящий элемент, закрепленный на стенке карбюратора, плоский позисторный нагревательный элемент, закрепленный одной плоскостью на теплопроводящем элементе, источник электрического тока, соединенный с позисторным нагревательным элементом, покрытие, установленное на другой плоскости позисторного нагревательного элемента и выполненное в виде коробчатого элемента сложной формы, герметично закрывающего позисторный нагревательный элемент [1], по наибольшему числу сходных признаков выбранный прототипом. Недостатками прототипа по сравнению с заявленным решением являются сложность изготовления теплопроводного покрытия в виде коробчатого элемента сложной формы и неудачное расположение теплопроводящего элемента с позисторным нагревательным элементом под прямым углом к стенке карбюратора, что создает дополнительное гидравлическое сопротивление в карбюраторе, снижающее эффективность его работы. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности работы. Достигаемый результат обеспечивается тем, что позисторный нагреватель карбюратора двигателя внутреннего сгорания содержит теплопроводящий элемент, закрепленный на стенке карбюратора, плоский позисторный нагревательный элемент, закрепленный одной плоскостью на теплопроводящем элементе, источник электрического тока, соединенный с позисторным нагревательным элементом электрическими проводами, покрытие, установленное на второй плоскости позисторного нагревательного элемента, последний установлен снаружи канала холостого хода карбюратора, теплопроводящий элемент выполнен в виде изогнутой пластины с плоскостями, составляющими угол, отличный от 90о, со стенкой канала холостого хода карбюратора, жестко связанной с пластиной, покрытие выполнено в виде пластинчатого элемента из нетеплопроводного материала, а плоский позисторный нагревательный элемент соединен с поверхностью теплопроводящего элемента посредством электротеплопроводящего клея; одна сторона пластинчатого элемента может быть жестко соединена с плоской пластиной, а пластинчатый элемент выполнен из теплопроводного материала с электроизоляционным покрытием на внутренней поверхности; позисторный нагреватель может быть снабжен электрическим изолятором, закрепленным на наружной поверхности пластинчатого элемента, и пружинной скобой, установленной с возможностью взаимодействия с наружными поверхностями электрического изолятора и теплопроводящего элемента; позисторный нагреватель может быть снабжен вибротеплоизолирующим покрытием, нанесенным на наружные поверхности изогнутой пластины, пластинчатого элемента и плоского позисторного нагревательного элемента с возможностью герметизации последнего; позисторный нагреватель может быть закреплен на нижней плоскости изогнутой пластины, составляющей острый угол со стенкой канала холостого хода карбюратора, жестко связанной с последней, а вибротеплоизолирующее покрытие со стороны установки нагревательного элемента выполнено с U-образным ребром, кроме того, позисторный нагреватель может быть снабжен кронштейном с электроизоляционной вставкой, жестко соединенным с изогнутой пластиной, а электрический провод размещен в электроизоляционной вставке; позисторный нагреватель может быть снабжен световым индикатором, включенным в электрическую цепь нагревателя. Анализ известных и заявленного технических решений позволяет сделать вывод о соответствии предложения критериям изобретения «Новизна» и «Изобретательский уровень». На фиг.1 показан пример конкретного выполнения позисторного нагревателя с кронштейном и пружинной скобой; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — пример конкретного выполнения позисторного нагревателя с вибротеплоизолирующим покрытием с U-образным ребром; на фиг.4 — пример конкретного выполнения позисторного нагревателя с пластинчатым элементом, жестко соединенным одной стороной с изогнутой пластиной. Позисторный нагреватель карбюратора двигателя внутреннего сгорания содержит теплопроводящий элемент, выполненный в виде изогнутой пластины 1 с плоскостями, составляющими углы и , отличными от 90о, со стенкой 2 канала холостого хода карбюратора, жестко связанной с изогнутой пластиной 1. На одной из плоскостей пластины 1 установлен плоский позисторный нагревательный элемент 3, закрепленный при помощи слоя 4а электротеплопроводящего клея (например, полимерного клея с наполнителем в виде порошка меди). На другой плоскости позисторного нагревательного элемента 3 при помощи слоя 4б электротеплопроводящего клея закреплено нетеплопроводное покрытие, выполненное в виде пластинчатого элемента 5. Слой 4б электрическим проводом 6 соединен с источником 7 электрического тока через включатель 8. К изогнутой пластине 1 может быть жестко присоединен кронштейн 9 с электроизоляционной вставкой 10, через которую проходят электрический провод 6. Пластинчатый элемент 5 может быть прижат к позисторному нагревательному элементу 3, при помощи пружинной скобы 11, опирающейся на электрический изолятор 12. Позисторный нагреватель может быть также покрыт вибротеплоизолирующим покрытием 13, нанесенным на изогнутую пластину 1 с плоским позисторным элементом 3 и на пластинчатый элемент 5 с пружинной скобой 11. В случае, если плоский позисторный элемент 3 размещен на нижней плоскости изогнутой пластины 1, составляющей острый угол со стенкой 2 карбюратора, на вибротеплоизолирующем покрытии 13 может быть выполнено U-образное ребро 14, направляющее поток воздуха с наиболее нагретого участка покрытия 13 на стенку 12 карбюратора. Пластинчатый элемент 5 может быть выполнен из теплопроводного материала, жестко присоединен к изогнутой пластине 1 одной своей стороной и электрически изолирован при помощи электроизоляционного покрытия (например, полиамидной пленки) от электрического провода 6. В электрическую цепь может быть включен световой индикатор 16. Позисторный нагреватель работает следующим образом. При запуске двигателя в холодное время включают электрическую цепь позисторного нагревателя. Электрический ток, проходя через позисторный нагревательный элемент 3, нагревает последний. Позисторный нагревательный элемент нагревает карбюратор, обеспечивая улучшение запуска двигателя, а потом отключается. Позисторный нагреватель может быть установлен в области канала холостого хода карбюратора. Световой индикатор 16, который может быть установлен на щитке приборов, показывает водителю, когда работает нагреватель. Предложенная конструкция упрощает конструкцию подогревателя и снижает гидравлическое сопротивление движению топливовоздушной смеси, ибо нагреватель расположен снаружи карбюратора.

Формула изобретения

1. ПОЗИСТОРНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ КАРБЮРАТОРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий теплопроводящий элемент, закрепленный на стенке карбюратора, плоский позисторный нагревательный элемент, закрепленный одной плоскостью на теплопроводящем элементе, источник электрического тока, соединенный с позисторным нагревателем электрическими проводами, покрытие, установленное на второй плоскости позисторного нагревательного элемента, отличающийся тем, что теплопроводящий элемент установлен снаружи канала холостого хода карбюратора и выполнен в виде изогнутой пластины с плоскостями, составляющими угол, отличный от 90o, со стенкой канала холостого хода, жестко связанной с пластиной, покрытие выполнено в виде пластинчатого элемента из нетеплопроводного материала, а плоский позисторный нагревательный элемент соединен с поверхностью изогнутой пластины посредством электротеплопроводящего клея. 2. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен электрическим изолятором, закрепленным на наружной поверхности пластинчатого элемента, и пружинной скобой, установленной с возможностью взаимодействия с наружными поверхностями электрического изолятора и изогнутой пластины. 3. Нагреватель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен кронштейном с электроизоляционной вставкой, жестко связанным с изогнутой пластиной, причем электрический провод размещен в электроизоляционной вставке. 4. Нагреватель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен вибротеплоизолирующим покрытием, нанесенным на наружные поверхности изогнутой пластины, пластинчатого элемента и плоского позисторного нагревательного элемента с возможностью герметизации последнего. 5. Нагреватель по п.4, отличающийся тем, что плоский позисторный нагревательный элемент закреплен на нижней плоскости изогнутой пластины, составляющей острый угол со стенкой канала холостого хода карбюратора, а вибротеплоизолирующее покрытие со стороны установки плоского позисторного нагревательного элемента выполнено с U-образным ребром. 6. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что одна сторона пластинчатого элемента жестко соединена с изогнутой пластиной, а пластинчатый элемент выполнен из теплопроводного материала с электроизоляционным покрытием на внутренней поверхности, причем электрический провод установлен между поверхностями плоского позисторного нагревательного элемента и электроизоляционного покрытия. 7. Нагреватель по пп.1 — 6, отличающийся тем, что он снабжен световым индикатором, включенным в электрическую цепь нагревателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

findpatent.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о