Электрический конвекторный обогреватель инверторного типа - RU156192U1

Чертежи

Описание

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к нагревателям бытовых и офисных помещений таких, как жилые помещения, офисы, дачные домики, бытовки строительно-монтажных организаций.

Известен конвекторный обогреватель с воздухом в качестве теплоносителя, состоящим из коробчатого корпуса, внутри которого в нижней части размещен, по крайней мере, один электрический резистивный нагревательный элемент и который имеет отверстия для поступления воздуха в нижней части и отверстия для выхода воздуха в верхней части, а также терморегуляторы и устройства защиты от перегрева, причем поверх электрического резистивного нагревательного элемента размещен минимум один теплоаккумулирующий элемент, в качестве которого используют материалы состоящие из шамота или из смеси материалов, содержащих шамот (патент RU №136138, 2013 и приоритетная заявка DE 202012005137.7).

Как утверждают авторы, известный электрический конвекторный обогреватель при меньшей частоте включения обеспечивает равномерную температуру в помещении и может быть изготовлен с меньшими издержками. Вместе с тем. известный конвектор не обеспечивает возможность регулировки мощности.

Известны нагревательные устройства для водонагревателей для водонагревателя, душа, моечной машины, посудомоечной машины или чайника с регулировкой мощности, которые включают в себя сосуд для нагрева жидкости и электрический нагревательный элемент, предназначенный для нагрева участка сосуда. Нагревательный элемент включает в себя толстопленочную резистивную нагревательную схему с плавкой вставкой, помещенной в толстой пленке. Документ, кроме того, описывает регулятор мощности типа симистора, смонтированный непосредственно на нагревательном элементе и действующий как теплоотвод для этого симистора. Также описаны терморезистор, датчик температуры, образованный в толстой пленке, плавкая вставка, клапана контроля расхода для непрерывного регулирования расхода через нагреватель, средство регулирования расхода и средство регулирования температуры. Эти электрические компоненты соединены с блоком управления, который может быть дистанционным или образован как часть диэлектрического слоя толстой пленки в месте, расположенным рядом с впускным патрубком, где металлическая подложка нагревателя поддерживается в холодном состоянии за счет подачи холодной воды (EP 0485211, DE 10322034, DE 19732414 и DE 19737694).

Известные нагревательные устройства не могут быть использованы как конвекторы и не обеспечивают плавную регулировку мощности.

Известен термоблок, который включает в себя датчик температуры и электрический нагреватель. Датчик температуры и нагреватель соединены с печатной платой с контроллером: электропитание проходит к нагревателю через симистор, расположенный на печатной плате и управляемый контроллером (FR 2799630). Известный термоблок предназначен для использования в машине для приготовления эспрессо.

Известно также электрическое устройство для обогрева помещений в виде электрокалорифера, который содержит корпус с входным и выходным отверстиями для воздуха, размещенными на противоположных концах корпуса, вентилятор и электронагревательные элементы, помещенные внутри корпуса и электрически соединенные с блоком управления, установленным на внешней стороне корпуса. Технический результат, заключающийся в автоматическом поддержании внутри помещения заданных температуры и влажности, достигается благодаря тому, что электрокалорифер дополнительно содержит устройство контроля влажности и температуры, установленное на корпусе и электрически соединенное с блоком управления электрокалорифера (патент RU №124773, 2013).

Возможность автоматического управления температурой не решает задачу плавного регулирования мощности.

Наиболее близким к предлагаемому является электроконвектор, содержащий корпус из тонкой листовой стали с воздухозаборными отверстиями, размещенными снизу, и воздуховыпускными горизонтальными отверстиями, расположенными в верхней части корпуса, переднюю теплоизлучающую панель, нагревательный элемент, выполненный из электронагревателя (ТЭНа), электронный терморегулятор, кронштейн с внешней стороны задней части для крепления на стене, токоподвод, термовыключатель и крепежные элементы, электронный терморегулятор состоит из корпуса, защитной крышки, прижимной планки с лабиринтными проходами для пропускания воздуха, электронной платы; корпус терморегулятора пластмассовый, с герметичным прозрачным смотровым экраном и герметичными кнопками на лицевой стороне. Блок управления прибором сконструирован таким образом, чтобы эксплуатация конвектора была максимально удобной и простой (патент RU 133594, 2013).

Известный электроконвектор не позволяет обеспечить плавную регулировку мощности. В известном устройстве если температура окажется меньше выставленной температуры пользователем, то на нагревательный элемент подается полная электрическая мощность (или частичная), он начинает нагреваться и передает тепло проходящему через него воздуху. При достижении нужной температуры, нагревательный элемент полностью отключается. В существующих конвекторах применяется пошаговая регулировка мощности или отсутствует совсем. Данный принцип не позволяет автоматически плавно регулировать электрическую мощность нагревательного элемента в зависимости от площади помещения и температуры окружающей среды.

Частое включение и отключение нагревательного элемента ведет к неэкономичности энергопотребления (наличие стартовых токов): неточному поддержанию заданной температуры в помещении; постоянным включением и отключением нагревательного элемента; уменьшением срока службы нагревательного элемента против возможного срока; негативному влиянию сильных скачков напряжения во всей электросети квартиры (дома) во время включения и отключения; появлению нагара на электрических контактах.

Задача полезной модели - обеспечение автоматической плавной регулировки мощности.

Технический результат - исключение появления нагара на электрических контактах и негативного влияния сильных скачков напряжения электросети за счет отсутствия пусковых токов.

Поставленная задача решается тем, что заявляемый электрический конвекторный обогреватель инверторного типа, содержит корпус с воздухозаборными отверстиями, размещенными снизу, и воздуховыпускными отверстиями, расположенными в верхней части корпуса, переднюю теплоизлучающую панель, нагревательный элемент, выполненный из электронагревателя (ТЭНа), блок управления с кнопкой включения, токоподвод, блок управления состоит из корпуса внутри которого размещена электрическая плата, отличающийся тем, что на корпусе установлен датчик температуры, а на электрической плате размещены соединенные друг с другом исполнительный элемент и элемент контроля, при этом исполнительный элемент электрически соединен с нагревательным элементом, а элемент контроля электрически соединен с датчиком температуры.

В качестве исполнительного элемента используется преимущественно тиристер, например, но не ограничиваясь этим, марки BTA24-600BW или иные аналогичные модели.

В качестве элемента контроля может быть использованы процессор, микропроцессор, микроконтроллер, контроллер, например, но не ограничиваясь этим, микропроцессор марки MC80F7708 или процессор марки MC80F7708Q или иные аналогичные модели.

В качестве датчика температуры может использоваться, например, но не ограничиваясь этим, термодатчик марки WE50220TB638 или датчики температуры аналогичных моделей.

На корпусе блока управления размещен дисплей с элементами управления.

На корпусе конвекторного обогревателя могут быть размещены элементы крепления с внешней стороны задней части для крепления на вертикальной поверхности (стене) или корпус может быть снабжен ножками для размещения на горизонтальной поверхности.

Поставленная задача по автоматической плавной регулировки мощности достигается путем плавной подачи электрической мощности на нагревательный элемент, которая осуществляется исполнительным элементом, выполненным, например, в виде тиристера, соединенным с элементом контроля, выполненного, например, в виде микропроцессора или процессора, на который поступает сигнал от датчика температуры, измеряющего температуру окружающего воздуха. Это обеспечивает автоматическую плавную регулировку электрической мощности, подаваемой на нагревательный элемент в зависимости от окружающих температур.

Плавная регулировка мощности в заявляемом электрическом конвекторе осуществляется автоматически и позволяет в широких пределах регулировать мощность нагревательного элемента, и, следовательно, теплопроизводительность конвектора.

Заявляемый электрический конвектор поясняется следующими чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид заявляемого конвектора;

На фиг. 2 - тоже вид сбоку;

На Фиг. 3 - тоже вид сверху;

На фиг. 4 - показана схема электрического соединения нагревательного элемента, датчика температуры, исполнительною элемента и элемента контроля;

На фиг. 5 изображена блок схема соединения блока управления, содержащую электрическую плату с элементом контроля и исполнительным элементом, с нагревательным элементом, кнопкой включения и дисплеем.

Заявляемый конвектор состоит из корпуса 1 с воздухозаборными отверстиями 2, размещенными снизу, и воздуховыпускными отверстиями 3. расположенными в верхней части корпуса 1, переднюю теплоизлучающую панель 4, нагревательный элемент 5, выполненный из электронагревателя (ТЭНа). На корпусе 1 установлен блок управления, размещенный в корпусе блока управления 6 с кнопкой включения 7 и дисплеем 8, элементы крепления 9 с внешней стороны задней части для крепления на стене, датчик температуры 10, токоподвод (не показан). Внутри корпуса блока управления 6 размещена электрическая плата, содержащая соединенные друг с другом исполнительный элемент 11 и элемент контроля 12, при этом исполнительный элемент 11 электрически соединен с нагревательным элементом 5, а элемент контроля 12 электрически соединен с датчиком температуры 10.

Заявляемый конвектор инверторного типа работает следующим образом. После включения заявляемого конвектора, пользователь посредством дисплея 8 задает желаемую температуру в помещении, например 25C°. Датчик температуры 10 измеряет температуру окружающей среды. При достижении температуры окружающей среды 25C°, сигнал поступает на элемент контроля 12, где осуществляется сбор и анализ данных, сигнал поступает на исполнительный элемент 11, который изменяет величину прохождения электрического тока через нагревательный элемент 5.

При достижении заданной температуры в помещении, исполнительный элемент 11 понижает подаваемое напряжение на нагревательный элемент 5 постепенно. При понижении температуры помещения, исполнительный элемент 11 повышает напряжение, подаваемое на нагревательный элемент 5. Считывание показания с датчика температуры 10 элементом контроля 12 происходит в равные промежутки времени. Если температура, измеренная датчиком температуры остается 25C°, следующее понижение мощности не происходит. Через определенное время, датчик температуры снова замеряет температуру, если она стала меньше 25C°, то происходит автоматическое повышение электрической мощности, величину которой определяет элемент контроля 12. Таким образом понижение или повышение напряжения на нагревательный элемент 5 происходит плавно в зависимости от температуры окружающего воздуха и разницы между заданной пользователем температуры и температурой окружающей среды. Датчик температуры 10 подает сигнал на элемент контроля 12, который после обработки входного сиг нала, подает соответствующий сигнал на исполнительный элемент 11. Последний подает сигнал на нагревательный элемент 5, изменяя величину электрического тока, и, как следствие, плавно изменяя мощность нагревательного элемента 5.

Благодаря заявляемой конструкции, электрический конвектор, по сравнению с существующими моделями, становиться экономичнее в потреблении электроэнергии; обеспечивает более гибкое и точное поддержание температуры в обогреваемом помещении; позволяет рационально использовать конвектор в помещениях разной площадью; отсутствует частое включение и отключение нагревательного элемента, что приводит к увеличению срока службы нагревательного элемента; максимально точно поддерживается заданная температура помещения, т.е. исключаются перепады температуры и поддерживается постоянный климат-контроль; исключаются сильные скачки напряжения электросети и исключено появление нагара на электрических контактах, т.к. отсутствуют пусковые токи, т.е. достигается заявленный технический результат.

Реферат

1. Электрический конвекторный обогреватель инверторного типа, содержащий корпус с воздухозаборными отверстиями, размещенными снизу, и воздуховыпускными отверстиями, расположенными в верхней части корпуса, переднюю теплоизлучающую панель, нагревательный элемент, блок управления с кнопкой включения, токоподвод, блок управления состоит из корпуса, внутри которого размещена электрическая плата, отличающийся тем, что на корпусе установлен датчик температуры, а на электрической плате размещены соединенные друг с другом исполнительный элемент и элемент контроля, при этом исполнительный элемент электрически соединен с нагревательным элементом, а элемент контроля электрически соединен с датчиком температуры.2. Электрический конвекторный обогреватель инверторного типа по п. 1, отличающийся тем, что в качестве исполнительного элемента использован тиристер.3. Электрический конвекторный обогреватель инверторного типа по п. 1, отличающийся тем, что в качестве элемента контроля использован процессор.4. Электрический конвекторный обогреватель инверторного типа по п. 1, отличающийся тем, что в качестве элемента контроля использован микропроцессор.5. Электрический конвекторный обогреватель инверторного типа по п. 1, отличающийся тем, что корпус блока управления содержит дисплей.

Формула

5. Электрический конвекторный обогреватель инверторного типа по п. 1, отличающийся тем, что корпус блока управления содержит дисплей.