Гибкий электронагреватель

Гибкий электронагреватель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О0 ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()»652740 (61) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 23.02.76 (21) 2332506/24-07 (51) М. Кл

Н 05 В 3/38 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1 5.03.79 Бюллетень № 10

Дата опубликования описания17.03,79 (5З) КДК 621.3. .036.663 (088.8) В. М, Харчевников, В. Н. Лепилин, P. М. Леви,Н. Поливода, О. В, Галюков и С. В. Uapeaa и () .1

qQ . ., ., хйодагиърский, л сесоюзного " )

) волбкйа "-= А (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени институт им. Ленсовета и Ленинградский филиа научно-исследовательского института искусстве (71) Заявители (54) ГИБКИЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к гибким электронагревателям, применяемым при обогреве изделий сложной конфигурации или при переменных изгибах при эксплуатации.

Известны гибкие электронагреватели, содержащие резистивный элемент, выполненный на основе углерода, например, бумаги или ткани, изолированной с обеих сторон слоями из дублированной полимерной пленки, в частности полиэтиленом, и электродом в виде полосок медной или алюминиевой сетки, накладываемых на резистивный элемент поверх электропроводящей серебряной краски (1) .

Недостатками этого нагревателя является повышенная хрупкость резистивного элемента и его низкотемпературность.

Известны гибкие электронагреватели, резистивный элемент которых выполнен в виде по меньшей мере двух параллельно уложенных и соединенных электрически полос из электропроводного материала на ос- 2О нове углеродного волокна, размещенных между двумя слоями электроизоляционного покрытия на основе эластичного материала 2), Недостатком такой конструкции является изменение электрофизических свойств нагревателя и недостаточная надежность его в работе.

В предложенном гибком нагревателе в качестве резистивиого элемента применен углеволокнистый материал «углен», а в качестве электроизоляционных слоев — резина на основе карбоцепных каучуков с пластичностью по Карреру 45 — 70.

Этот нагреватель гибок, имеет хорошие физико-механические свойства, отличается монолитностью и постоянством электротехнических характеристик.

Бумага, используемая для фиксации связей между проводящими частицами — волокнами «углена», обладает большой пористостью. Резиновая смесь на основе карбоцепных каучуков благодаря высокой пластичности затекает в поры бумажного листа, где происходит реакция между активными центрами волокна «углен», которые имеются в большом количестве на хорошо развитой поверхности этого волокна, и активными центрами резиновой смеси. Таким образом, между резиной и резистивным элементом образуется прочная связь.

652740

1,0

0,5

10,0

Фор,аула изобретения

На фиг. дан общий вид нагревателя с вырывами; на фиг. 2 — разрез Л вЂ” Л фиг. 1.

Нагреватель содср>кит резистивный элемент 1, выполненный в виде полос 2 из углеродного волокнистого материала «углен», ТОКОПОДВOggSI ILI Ill . Э.ПЕKTPO. Из! Л, СОС,,II i(ИТЕЛЬные провода 4, токоподBoil>lùèå провода 5, изоляционное покрытие 6 и армиру.ощее HHру>кное покрытие 7.

В одном из примеров реализации в качестве полос 2 резистивного элсмента 1 использована рулонная электропроводящая углеволокнистая бумага на основе волокна

«углен» с содержанием углеродного волокна от 5 до 30 вес. о/о и целлюлозной массы от 95 до 70 вес. /p в зависимости от величины необходимого сопротивления нагревателя. При этом обеспечивается диапазон сопротивлений R, от 5 до 1000 ом.

Резистивный элемент 1 выполнен соединением при помощи электродов 3 и проводов 7 отдельных полос 2 углеволокнистой бумаги, располагаемых параллельно с зазором в 2 — 5 мм. В зависимости от требуемого номинала сопротивления нагревателя, а также его габаритов и назначения ширина и число полос могут варьироваться в пределах от 30 до 300 мм и от 2 до 10 шт.

Электроды 3, выполненные в виде шин из медной фольги толщиной 0,08 — 0,12 мм, накладываются в зависимости от расчетной мощности нагревателя и принятой электрической схемы коммуникации одним из двух способов: а) электрод 3 из полосы фольги шириной 20 мм накладывают на бумагу с торца и перегибают вдоль полосы пополам так, чтобы с обеих сторон бумаги находились полосы фолы и шириной 10 мм; между фольгой и бумагой наносится небольшое количество клея и торцы обжимаются; в этом случае контакт между шинами осуществляется с помощью проводов и пайки; б) электрод 3 из полосок фольги шириной

15 мм без перегиба накладывают на края сразу же двух бумажных полос, осуществляя таким образом непосредственный контакт.

Для создания прочной связи и хорошего электрического контакта между медной фольгой и электропроводящей бумагой используется клей на основе хлоропренового каучука без добавок токопроводящих ингредиентов, например клей № 88 МРТУ38-5-880-66.

В качестве изолирующих слоев 6 применена кала ндрованная резина на основе карбоцепных и насыщенных каучуков с пластичностью по Карреру 45 — 70 усл. ед., не содержащая электропроводящих наполнителей.

Изолируюгцие слои 6 нагревателя выполнены из резиновой смеси следующего состава, вес. ч.:

Натуральный каучук смокед-шитс 100,0

Регенерат Р-32 25,0

Сера природная 2,1

Канта кс

Дифенилгуанидин

Белила цинковые

Магнезия жжен",ÿ

5 Хел для pcB IIoBoI o производства 170,0

Тальк 5,0

Стеари 3,0 .

Пластичность смеси по Карреру 0,65—

0,70; Режим вулканизации 25 мин при темпераlype 143 ." 5 C. Давление прессования

15: — 5 кгс/см .

Испытания показали, что пробивное на. пряжение изоляции составляет не менее

20 кв/мин. При номинальном напряжении

220В время разогрева до установления теплового равновесия 30 мин, температура поверхности нагревателя 75+-5 С, равновесная величина электросопротивления 660<: >

В предлагаемой конструкции гибкого низкотемпературного нагревателя решена проблема герметизации контактных выводов путем соьулканизации верхнего и нижнего изолирующих слоев резины в зазорах между полосками бумаги и за счет помещения

25 внутрь конструкции токопроводящих проводов 5 с выводом наружу заизолированных концов для подсоединения к сети.

Вулканизацию ведут в течение 30+-10 мин при температуре 135 — 150 С и давлении 10—

15 кгс/см - в паровом прессе при помощи

Зц стальной рамки. В этом случае для усиления конструкции, улучшения внешнего вида изделия предлагается использовать армирующую основу 7. Для этой цели выбрана плотная хлопчатобумажная ткань, на3 п p H M e p $.1 а H ел b.

Вынутый из пресса после окончания вулканизации и охлаждения под давлением нагреватель сразу же готов к эксплуатации.

Ресурс работы в непрерывном режиме при температуре 75 «:5 С более 4000 час.

4О При этом параметры нагревателя не меняются во времени, а также после 10000 циклов двойных изгибов под .углом 180 с радиусом кривизны 5 мм в разогретом состоянии и при многократном скручивании его в трубку диаметром 30,— 40 мм. Параметры нагревателя не изменились при выдерживании его в воде в течение 240 час. Вес нагревателя 0,6 кг.

Возможный температурный диапазон работы нагревателей из этих материалов

30 — !00 С (при напряжении питания !2—

220 В!.

55 Гибкий электронагреватель, содержащий резистивный элемент в виде по меньшей мере двух параллельно уложенных и соединенных электрически полос из электропроводного материала на основе углеродного

6 каучуков с пластичностью по Карреру 45—

70 усл. ед.

Puz. I

Puz 2

Составитель A. Ходатаева

Редактор Д. Зубов Техред О. Луговая Корректор М. Демчик

Заказ l094/58 Тираж 943 Подписное

llHl lHllH Государственного комитета СССР по делам изобретен ий и от крыт и й

I l 3035. Москва, Ж-35, Раушска я наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 волокна, размешенных между двумя слоями электроизоляционного покрытия на основе эластичного материала, и токоподводягцие элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения монолитности и гибкости нагревателя, резистивный элемент выполнен из материала «углен», а электроизоляционное покрытие-из резины на основе карбоцепных

Источники информации, принятые RQ вни5 мание при экспертизе

1. Патент США № 3774289, кл, 29 — 611, 1973.

2. Патент Англии № 1283444, кл. Н 5 Н, 1972.