Гибкий нагревательный элемент

Гибкий нагревательный элемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для бытовых нагревателей , в медицине, сельском хозяйстве. Сущность изобретения: нагреватель содержит резистивный слой 1, электроды 2, электропроводящие нити 3, изоляционные нити 4. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 05 В 3/38

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4933802/07 (22) 07.05.91 (46) 07.02,93. Бюл. N 5 (76) Н.А.Котянина, А,А.Никитин. Н.Б,покровская и Р,В,Офицерьян (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 839074, кл. Н 05 В 3/34, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 652740, кл. Н 05 В 3/38, 1976;. Ы1 1794284 А3 (54) ГИБКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Использование: для бытовых нагревателей, в медицине, сельском хозяйстве. Сущность изобретения: нагреватель содержит резистивный слой 1, электроды 2, электропроводящие нити 3, изоляционные нити 4.

1 з.п.ф-л ы, 2 ил.

1794284

Изобретение относится к электротермии, а именно к гибким электронагревателям на тканой основе, который может быть использован в быту, медицине и на сельхозобьектах, Известны гибкие нагреватели из ткани.

Однако нагревательный элемент выполнен в виде металлической проволоки, вплетенной в ткань, что приводит к неравномерному нагреву и возможному повре>кдению нагревателя при изгибах.

Известен гибкий нагреватель с основой в виде кулирного трикотажа из электроизоляционных и токопроводящих углеродных нитей.

Недостатком этого изобретения является использование сложного технологического оборудования для получения кулирного трикота>ка, кроме того, обрыв токопроводящей нити в трикотажном выполнении или ее истирание при эксплуатации выводит из рабо1ы нагреватель.

Наиболее близким техническим решением является гибкий нагреватель, содер>кащий резистивный слой в виде полос из токопровоцящей ткани, соединенной между собой шинами из медной фольги, Однако шины из медной фольги ограничивают гибкость электронагревателя и при неоднократных изгибах медная фольга разрушается и нагреватель становится неработоспособным, кроме того, высокое контактное сопротивление ме>кду шинами и тканью ведет к значительным потерям мощности, к тому же расположение полос ткани на расстоянии друг от друга ведет к неравномерному распределению температуры на поверхности нагревателя.

Целью изобретения является увеличение работоспособности элемента и получение равномерности распределения температуры по поверхности нагревателя с наименьшими потерями мощНости, а также упрощение технологии его изготовления.

Цель достигается тем, что в гибком нагревательном элементе, содержащем резистивный слой в виде токопроводящей ткани из комплексной токопроводящей нити и электроды, электроды выполнены из металлизированной нити и расположены по краям элемента, при этом нить электрода огибает токонесущие нити ткани, находящиеся между электродами, и плотность токопроводящих нитей составляет 1-18 нитей на 1 см. Токопроводящая ткань дополнительно содержит изоляционную нить, расположенную и/или по основе и/или по утку. В качестве изоляционной нити резистивный слой содержит ацетохлори5

35 новую, полиамидную, полиэфирную нити или нити на основе хлопка, На фиг.1 представлен эскиз гибкого нагревательного элемента; на фиг.2 — электрод, разрез.

Нагревательный элемент содержит резистивный слой 1, электроды 2, электропроводящие нити 3, изоляционные нити 4.

Нагревательный элемент получают при ткачестве в виде ткани полотняного переплетения, при этом каждая металлизированная нить электродов плотно прилегает к токонесущим рабочим нитям резистивного слоя, в результате чего потери мощности гибкого нагревательного элемента становятся наименьшими. Кроме того, введение металлизированных нитей в качестве электродов улучшает гибкость нагревательного элемента.

Для выравнивания температуры на поверхности нагревательного элемента параллельно электродам из металлизированных нитей при ткачестве вводят комплексные электропроводящие полимерные нити, при этом происходит перераспределение тока в точках соприкосновения уточных и основных нитей, в результате чего температура по всей поверхности нагревательного элемента распределяется равномерно, Структура резистивного слоя в зависимости от размеров, требуемой температуры на поверхности элемента, заданной потребляемой мощности может меняться как по утку, так и по основе путем введения в резистивный слой изоляционных нитей иэ ацетохлорина, полиамида, полиэфира или на основе хлопка, при этом плотность токопроводящих нитей как по утку, так и по основе может составлять от 1 до 18 нитей/см.

Максимально допустимая температура на поверхности нагревательного элемента не должна превышать 100 С, так как при

130 С комплексная токопроводящая полимерная нить начинает размягчаться, При правильном расположении электродных нитей при ткачестве (по утку или по основе) можно изготавливать тканные нагревательные элементы на ткацких станках без отходов токопроводящей ткани.

Пример 1.. Тканый нагревательный элемент полотняного переплетения изготовлен на ткацком станке, В основу ткани плотностью 10 Н/см введены изоляционные и токопроводящие нити с чередованием

1 изоляционная, затем 7 токопроводящих нитей. На расстоянии 2 см от края в основу введены 8 металлизированных нитей, выполняющих роль электродов. Далее основа набрана по структуре изоляционная нить, затем 7 токопроводящих нитей, на расстоя1794284

Таблица 1

Потребляемая мощность, Вт

Размеры нагревательного элемента, см

Температура на пов., С

Расстояние между электродами, см по основе вдоль эл — дов пл. 10 Н/см по утку между эл-дами пл. 8 Н/см

8 проводящ

7 провод.

1 030llSI

20х 60

264

Таблица 2

Температура на пов., ОС

Расстояние между электродами, см

Размеры нагревательноro элемента, см

Потребляемая мощность, Вт пл. 10 Н/см пл, S Н/см

7 провод.

3 изоляц

20х 60

7 провод.

1 изоля

240

70 нии 18 см от первого электрода введены 8 металлизированных нитей в качестве второго электрода нагревательного элемента, Уток ткани плотностью 8 Н/см выполнен только из токопроводящих нитей. Нагревательный элемент представляет собой отрезок ткани размерами 60 см по основе и 20 см по утку. При подводе электричества напряжением U = 220 В к тканым электродам поверхность резистивного слоя равномерно за счет переплетения уточных и основных токопроводящих нитей нагревается до

90 С, при этом потребляемая мощность равна Рд т. 264 Вт, (см.табл.1).

Пример 2. Нагревательный элемент получают, как в примере 1, за исключением того, что изменяют структуру (см.табл.2).

Формула изобретения

1. Гибкий нагревательный элемент, содержащий резистивный слой в виде токопроводящей ткани, уток и основа которой выполнены. из комплексных токопроводящих полимерных нитей, изоляционных нитей и электродов, расположенных по краям элемента, отличающийся тем, что, с целью увеличения работоспособности и повышения равномерного распределения температуры по поверхности элемента и

Структура ткани резистивного слоя

Структура ткани резистивного слоя по утку(меж-, по основе ду эл-дами) (вдоль эл — дов) Пример 3. Нагревательный элемент получают, как в примере 1, за исключением того, что изменяют структуру (см.табл.З), 5 Пример 4. Нагревательный элемент получают аналогично примеру 1, за исключением того,что изменяют структуру (см.табл.4).

10 Из анализа параметров, приведенных в примерах 1-4, можно сделать вывод, что изменяя количество токопроводящих нитей между электродами и вдоль их, а также расстояние между электродами можно изготов15 лять резистивные слои с требуемыми параметрами, заданными размерами, и на определенную температуру. снижения потребляемой мощности, электроды выполнены из металлизированных нитей, при этом нити электродов огибают токопроводящие нити резистивного слоя, а плотность токопроводящих нитей как по утку так и по основе ткани составляет 118 н/см.

2. Элемент, по п.1, отличающийся тем, что указанные изоляционные нити выполнены из ацетохлориновой, полимидной, полиэфирной нитей или нити на основе хлопка.

1794284

Таблица 3

Таблица 4

Составитель H. Котянина

ТехРед J4.MOÐãåíòàë. КоРРектоР Н, Гунько

Редактор С. Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 534 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5