Нагрівальний елемент, нагрівач води , спосіб нагрівання текучого середовища

1 Нагрівальний елемент для нагрівання текучого середовища, який включає електропровідний матеріал з високим опором, що має пару вільних КІНЦІВ, приєднаних до пари виводів, та полімерний матеріал, який відрізняється тим, що вказаний електропровідний матеріал знаходиться в герметично та електрично ізольованому стані усередині самонесучого полімерного матеріалу, який перебуває в прямому контакті з текучим середовищем, яке піддається нагріванню, причому вказаний електропровідний матеріал з високим опором здатний забезпечувати нагрівання вказаного полімерного матеріалу до температури, достатньої для нагрівання текучого середовища до бажаної температури, не викликаючи при цьому розплавлення вказаного полімерного матеріалу 2 Нагрівальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що вказаний полімерний матеріал утворює серцевину нагрівального елемента 3 Нагрівальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що вказаний електропровідний матеріал з високим опором являє собою принаймні одну спіральну котушку 4 Нагрівальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що вказана серцевина одержана методом інжекційного формування 5 Нагрівальний елемент за п 2, який відрізняється тим, що вказана серцевина містить принаймні один проточний отвір для впуску та пропускання крізь нього текучого середовища 6 Нагрівальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що вказаний нагрівальний елемент приєднано до стінки резервуара для нагрівання текучого середовища у вказаному резервуарі 7 Нагрівальний елемент за п 2, який відрізняється тим, що вказана полімерна серцевина має трубчасту форму з розміщеними у ряд нарізками 8 Нагрівальний елемент за п 7, який відрізняється тим, що у вказаних розміщених у ряд нарізках знаходиться електропровідний матеріал з високим опором у формі спіральної котушки 9 Нагрівальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що вказаний полімерний матеріал утворює принаймні частину бокової стінки резервуара для текучого середовища 10 Нагрівальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що вказаний нагрівальний елемент виробляє теплоту в межах приблизно від 1000 до 6000 W для нагрівання текучого середовища до температури принаймні приблизно 20° F (49° С) 11 Нагрівальний елемент за п 10, який відрізняється тим, що текуче середовище являє собою воду 12 Нагрівальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що вказаний нагрівальний елемент виробляє теплоту в межах приблизно від 100 до 1200 W для нагрівання газоподібного текучого середовища 13 Нагрівальний елемент за пп 1,2, який відрізняється тим, що вказаний нагрівальний елемент являє собою елемент, здатний до введення в резервуар крізь його стінку для нагрівання текучого середовища, такого як повітря або вода, а вказана полімерна серцевина включає першу внутрішню трубчасту кінцеву частину, що має кінцевий отвір, порожнину, розміщену поблизу вказаного кінцевого отвору, і другу кінцеву фланцеву частину, а електропровідний матеріал з високим опором являє собою спіральну котушку, намотану на вказану полімерну серцевину, щоб простягатись в текуче середовище уздовж вказаної першої внутрішньою трубчастої кінцевої частини, причому поверх вказаної спіральної котушки нанесено полімерне покриття 14 Нагрівальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що полімерний матеріал має О О> 49113 товщину приблизно від 0,04 дюйма (0,10 см) до 0,5 дюйма (1,27 см) 15 Нагрівальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що полімерний матеріал являє собою смолу, вибрану з групи, яка складається з поліарилсульфонів, ПОЛІІМІДІВ, поліефірефіркетонів, поліфеніленсульфідів, СИЛІКОНІВ, поліефірсульфонів, рідкокристалічних полімерів, їх сумішей і сополімерів 16 Нагрівальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що полімерний матеріал містить добавки для поліпшення теплопровідності вказаного полімерного матеріалу 17 Нагрівальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що полімерний матеріал містить добавки в КІЛЬКОСТІ приблизно від 5% до 40% ваг від маси вказаного полімерного матеріалу для його армування 18 Нагрівальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що нагрівальний елемент являє собою трубу з відкритим та закритим кінцями, причому вказаний закритий кінець має фланцевий нарізний з'єднувач 19 Нагрівальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що полімерний матеріал являє собою поліфеніленсульфід або рідкокристалічний полімер 20 Нагрівальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що він являє собою робочий орган нагрівача води 21 Нагрівальний елемент за п 13, який відрізняється тим, що вказане полімерне покриття і вказана полімерна серцевина містять звичайний термопластичний матеріал з температурою плавлення вище 200° F (93,3° С) 22 Нагрівальний елемент за п 21, який відрізняється тим, що частина вказаного полімерного покриття запресована на вказану спіральну котушку при товщині, яка не перевищує 0,5 дюйма (1,27 см) 23 Нагрівальний елемент за п 22, який відрізняється тим, що частина вказаного полімерного покриття має товщину менше 0,1 дюйма (0,254 см) 24 Нагрівальний елемент за п 13, який відрізняється тим, що вказана полімерна серцевина містить скляне, графітове або поліамідне волокно 25 Нагрівач води, який містить резервуар для води і нагрівальний елемент для нагрівання частини води у вказаному резервуарі за рахунок електричного опору, причому вказаний нагрівальний елемент включає електропровідний матеріал з високим опором, який під напругою має здатність нагрівати вказану частину води і знаходиться в корпусі для захисту його від контакту з водою, який відрізняється тим, що вказаний корпус являє со бою полімерний теплопровідний ізолюючий матеріал у формі самонесучої структури, який ефективно переносить теплоту, яку виробляє нагрівальний елемент, до води для підвищення її температури до принаймні 120° F (49° С) без розплавлення при цьому самого полімерного матеріалу, причому вказаний нагрівальний елемент з'єднаний з резервуаром крізь його стінку 26 Нагрівач води за п 25, який відрізняється тим, що вказаний резервуар виготовлено з полімеру 27 Нагрівач води за п 25, який відрізняється тим, що вказаний нагрівальний елемент являє собою трубу з відкритим та закритим кінцями, причому закритий кінець має фланцевий нарізний з'єднувач 28 Нагрівач води за п 27, який відрізняється тим, що вказаний фланцевий нарізний з'єднувач виготовлено з полімеру 29 Нагрівач води за п 25, який відрізняється тим, що вказаний полімерний матеріал являє собою термопластичний полімер, одержаний методом інжекційного формування 30 Нагрівач води за п 29, який відрізняється тим, що вказаний полімерний матеріал являє собою поліфеніленсульфід 31 Спосіб нагрівання текучого середовища за рахунок електричного опору, який включає введення нагрівального елемента, що складається з електропровідного матеріалу з високим опором та захисного шару теплопровідного матеріалу і має форму труби, в резервуар з текучим середовищем і підключення вказаного нагрівального елемента до джерела напруги для його нагрівання та передачі виробленої ним теплоти текучому середовищу крізь шар вказаного теплопровідного матеріалу, що знаходиться в прямому контакті з текучим середовищем, який відрізняється тим, що як нагрівальний елемент використовують елемент, в якому електропровідний матеріал з високим опором знаходиться в герметично та електрично ізольованому стані всередині самонесучого полімерного матеріалу, причому нагрівальний елемент вводять крізь стінку резервуара безпосередньо у вказаний резервуар з текучим середовищем, а нагрівання проводять до температури нижче температури плавлення вказаного полімерного матеріалу Даний винахід стосується нагрівальних елементів, які виробляють теплоту за рахунок електричного опору, а більш конкретно - до нагрівальних елементів на полімерній основі, які виробляють теплоту за рахунок електричного опору і призначені для нагрівання газів і рідин Електричні нагрівальні елементи з нагрівом за рахунок електричного опору, які використовуються 32 Спосіб за п 31, який відрізняється тим, що вказаний полімерний матеріал одержано методом інжекційного формування 33 Спосіб за п 31, який відрізняється тим, що вказаний елемент має відкритий кінець для введення в нього текучого середовища, причому вказане текуче середовище поглинає теплоту від вказаного теплопровідного полімерного матеріалу як з його внутрішньої, так і зовнішньої сторони 49113 в підігрівачах води, традиційно виготовляли з металевих та керамічних компонентів Типова конструкція містить пару вивідних штирків, припаяних до КІНЦІВ Ni-Cr котушки, яка у таких випадках розміщується по осі трубчастого металевого чохла, що має U-подібну форму Котушка з високим опором ізольована від металевого чохла за допомогою порошкоподібного керамічного матеріалу, зазвичай - оксиду магнію В той час як такі звичайні нагрівальні елементи протягом останніх десятиріч стали найбільш зручним і надійним в експлуатації засобом в галузі виробництва нагрівачів води, в них було виявлено цілий ряд недоліків Наприклад, поява гальванічних струмів між металевим трубчастим чохлом і будь-якими відкритими металевими поверхнями у корпусі резервуара може викликати корозію різних анодних металевих компонентів системи Металевий чохол нагрівального елемента, який є, як правило, мідним або виготовленим з мідного сплаву, також являє собою матеріал, який є привабливим для утворення відкладів вапна з води, а це може призвести до передчасного виходу нагрівального елемента з ладу До того ж, використання мідної трубки та деталей з латуні стає все більш і більш дорогим, оскільки ціна на мідь з роками зростає Як альтернатива металевим елементам, свого часу в патенті США № 3,943,328 був запропонований нагрівальний елемент з пластмасовим чохлом Цей пристрій є найбільш близьким по суті та досягаемому результату до об'єкта винаходу "нагрівальний елемент" Відомий пристрій включає електропровідний матеріал з високим опором, який має пару вільних КІНЦІВ, приєднаних до пари виводів, та полімерний матеріал, що виконує функцію чохла для електропровідного матеріалу Оскільки цей пластмасовий чохол не являє собою провідник електричного струму, в процесі експлуатації між іншими металевими частинами нагрівального елемента, які перебувають в контакті з водою в резервуарі, не утворюється гальванічна комірка і, таким чином, не відбувається відкладання вапна На жаль, з різних причин, нагрівальні елементи з пластмасовими чохлами, які ВІДОМІ З рівня техніки, включаючи і пристрій, описаний в патенті США № 3,943,328, не змогли досягти високих показників потужності в процесі їх експлуатації, і тому вони не дуже поширилися Крім того, такий полімерний чохол не забезпечує повної ізоляції електронагрівального елемента від текучого середовища, яке він нагріває, оскільки текуче середовище може досягати нагрівальний елемент крізь пластмасовий чохол В основу даного винаходу стосовно об'єкта "нагрівальний елемент" поставлено задачу створення нагрівального елемента для нагрівання текучого середовища з достатньо високою потужністю та повною ІЗОЛЯЦІЄЮ нагрівального елемента від шкідливого впливу текучого середовища Поставлена задача досягається тим, що в нагрівальному елементі для нагрівання текучого середовища, який включає електропровідний матеріал з високим опором, що має пару вільних КІНЦІВ, приєднаних до пари виводів, та полімерний матеріал, згідно з винаходом, вказаний електропровідний матеріал знаходиться в герметично та елект рично ізольованому стані усередині самонесучого полімерного матеріалу, який перебуває в прямому контакті з текучим середовищем, яке піддається нагріванню, причому вказаний електропровідний матеріал з високим опором здатний забезпечувати нагрівання вказаного полімерного матеріалу до температури, достатньої для нагрівання текучого середовища до бажаної температури, не викликаючи при цьому розплавлення вказаного полімерного матеріалу Крім того, вказаний полімерний матеріал утворює серцевину нагрівального елемента Крім того, вказаний електропровідний матеріал з високим опором являє собою принаймні одну спіральну котушку Крім того, вказана серцевина одержана методом інжекційного формування Крім того, вказана серцевина містить принаймні один проточний отвір для впуску та пропускання крізь нього текучого середовища Крім того, вказаний нагрівальний елемент приєднано до стінки резервуара для нагрівання текучого середовища у вказаному резервуарі Крім того, вказана полімерна серцевина має трубчасту форму з розміщеними у ряд нарізками Крім того, у вказаних розміщених у ряд нарізках знаходиться електропровідний матеріал з високим опором у формі спіральної котушки Крім того, вказаний полімерний матеріал утворює принаймні частину бокової стінки резервуара для текучого середовища Крім того, вказаний нагрівальний елемент виробляє теплоту в межах приблизно від 1000 до 6000 W для нагрівання текучого середовища до температури принаймні приблизно 120F (49°С) Крім того, текуче середовище являє собою воду Крім того, вказаний нагрівальний елемент виробляє теплоту в межах приблизно від 100 до 1200 W для нагрівання газоподібного текучого середовища Крім того, вказаний нагрівальний елемент являє собою елемент, здатний до введення в резервуар крізь його стінку для нагрівання текучого середовища, такого як повітря або вода, а вказана полімерна серцевина включає першу внутрішню трубчасту кінцеву частину, що має кінцевий отвір, порожнину, розміщену поблизу вказаного кінцевого отвору, і другу кінцеву фланцеву частину, а електропровідний матеріал з високим опором являє собою спіральну котушку, намотану на вказану полімерну серцевину, щоб простягатись в текуче середовище уздовж вказаної першої внутрішньою трубчастої кінцевої частини, причому поверх вказаної спіральної котушки нанесено полімерне покриття Крім того, полімерний матеріал має товщину приблизно від 0,04 дюйма (0,10см) до 0,5 дюйма (1,27см) Крім того, полімерний матеріал являє собою смолу, вибрану з групи, яка складається з поліарилсульфонів, ПОЛІІМІДІВ, поліефірефіркетонів, поліфеніленсульфідів, СИЛІКОНІВ, поліефірсульфонів, рідкокристалічних полімерів, їх сумішей і сополімерів Крім того, полімерний матеріал містить добав 49113 ки для поліпшення теплопровідності вказаного полімерного матеріалу Крім того, полімерний матеріал містить добавки в КІЛЬКОСТІ приблизно від 5% до 40% ваг від маси вказаного полімерного матеріалу для його армування Крім того, нагрівальний елемент являє собою трубу з відкритим та закритим кінцями, причому вказаний закритий кінець має фланцевий різьбовий з'єднувач Крім того, полімерний матеріал являє собою поліфеніленсульфід або рідкокристалічний полімер Крім того, нагрівальний елемент являє собою робочий орган нагрівача води Крім того, вказане полімерне покриття і вказана полімерна серцевина містять звичайний термопластичний матеріал з температурою плавлення вище 200°F (93,3°C) Крім того, частина вказаного полімерного покриття запресована на вказану спіральну котушку при товщині, яка не перевищує 0,5 дюйма (1,27см) Крім того, частина вказаного полімерного покриття має товщину менше 0,1 дюйма (0,124см) Крім того, вказана полімерна серцевина містить скляне, графітове або поліамідне волокно Об'єктом винаходу є також нагрівач води Найбільш близьким по суті та досягаемому результату є пристрій, описаний в патенті США № 5129033, МПК Н05В 1/02, A6IJ 1/00, опубл 1992 р Відомий пристрій включає резервуар для води і нагрівальний елемент для нагрівання частини води у вказаному резервуарі за рахунок електричного опору, причому вказаний нагрівальний елемент включає електропровідний матеріал з високим опором, який під напругою має здатність нагрівати вказану частину води і знаходиться в корпусі для захисту його від контакту з водою Недоліком відомого пристрою є невисока потужність та недостатній захист електропровідного матеріалу від можливого контакту з водою В основу даного винаходу стосовно об'єкта "нагрівач води" поставлено задачу створення достатньо потужного нагрівача води, який би також забезпечував повний захист електропровідного матеріалу від контакту з водою Поставлена задача досягається тим, що в нагрівачі води, який містить резервуар для води і нагрівальний елемент для нагрівання частини води у вказаному резервуарі за рахунок електричного опору, причому вказаний нагрівальний елемент включає електропровідний матеріал з високим опором, який під напругою має здатність нагрівати вказану частину води і знаходиться в корпусі для захисту його від контакту з водою, згідно з винаходом, вказаний корпус являє собою полімерний теплопровідний ізолюючий матеріал у формі самонесучої структури, який ефективно переносить теплоту, яку виробляє нагрівальний елемент, до води для підвищення її температури до принаймні 120°F (49°С) без розплавлення при цьому самого полімерного матеріалу, причому вказаний нагрівальний елемент з'єднаний з резервуаром крізь його стінку Крім того, вказаний резервуар виготовлено з 8 полімеру Крім того, вказаний нагрівальний елемент являє собою трубу з відкритим та закритим кінцями, причому закритий кінець має фланцевий різьбовий з'єднувач Крім того, вказаний фланцевий різьбовий з'єднувач виготовлено з полімеру Крім того, вказаний полімерний матеріал являє собою термопластичний полімер, одержаний методом інжекційного формування Крім того, вказаний полімерний матеріал являє собою поліфеніленсульфід Об'єктом винаходу є також спосіб нагрівання текучого середовища за допомогою нагрівального елемента, який виробляє теплоту за рахунок електричного опору Найбільш близьким по суті та досягаемому результату є спосіб нагрівання текучого середовища, описаний в заявці на видачу патенту Німеччини № 3512659, МПК Н05В 3/82, опубл 1986 р Відомий спосіб нагрівання текучого середовища за рахунок електричного опору включає введення нагрівального елемента, що містить електропровідний матеріал з високим опором та захисний шар теплопровідного матеріалу і має форму труби, в резервуар з текучим середовищем і підключення вказаного нагрівального елемента до джерела напруги для його нагрівання та передачі виробленої ним теплоти текучому середовищу крізь шар вказаного теплопровідного матеріалу, що знаходиться в прямому контакті з текучим середовищем Недоліком відомого способу є те, що він є недостатньо ефективним через низьку теплопровідність захисного шару та дорогим, оскільки для підвищення теплопровідності захисного шару треба використовувати додаткові металеві покриття, зокрема з металів платинової або вольфрамової групи Крім того, у відомому способі не забезпечується повна ІЗОЛЯЦІЯ електропровідного матеріалу від шкідливого впливу текучого середовища, що може призвести до передчасного виходу нагрівального елемента з ладу В основу даного винаходу стосовно об'єкта "спосіб нагрівання текучого середовища" поставлено задачу - розробити недорогий і ефективний спосіб нагрівання текучого середовища, в якому забезпечувався б повний захист електропровідного матеріалу від шкідливого впливу текучого середовища, яке він нагріває Поставлена задача досягається тим, що в способі нагрівання текучого середовища за рахунок електричного опору, який включає введення нагрівального елемента, що складається з електропровідного матеріалу з високим опором та захисного шару теплопровідного матеріалу і має форму труби, в резервуар з текучим середовищем і підключення вказаного нагрівального елемента до джерела напруги для його нагрівання та передачі виробленої ним теплоти текучому середовищу крізь шар вказаного теплопровідного матеріалу, що знаходиться в прямому контакті з текучим середовищем, згідно з винаходом, як нагрівальний елемент використовують елемент, в якому електропровідний матеріал з високим опором знаходиться в герметично та електричне ізольованому стані всередині самонесучого полімерного матері 49113 алу, причому нагрівальний елемент вводять крізь стінку резервуара безпосередньо у вказаний резервуар з текучим середовищем, а нагрівання проводять до температури нижче температури плавлення вказаного полімерного матеріалу Крім того, вказаний полімерний матеріал одержано методом інжекційного формування Крім того, вказаний елемент має відкритий кінець для введення в нього текучого середовища, причому вказане текуче середовище поглинає теплоту від вказаного теплопровідного полімерного матеріалу як з його внутрішньої, так і зовнішньої сторони Даний винахід стосується полімерних електронагрівальних елементів з нагрівом за рахунок електричного опору та нагрівачів води, які містять ці елементи Запропонований елемент, містить нагріваючий матеріал з високим опором, який має пару вільних КІНЦІВ, приєднаних до пари виводів Нагріваючий матеріал з високим опором перебуває в герметично ізольованому стані усередині суцільного шару полімерного матеріалу Матеріал з високим опором та шар полімеру разом утворюють серцевину нового нагрівального елемента, який забезпечує нагрівання за рахунок електричного опору, достатнє для нагріву певної КІЛЬКОСТІ води до температури принаймні приблизно 120°F (49°С) без розплавлення при цьому шару полімеру Нагрівальні елементи згідно з винаходом найбільше підходять для нагрівання води в промисловості та комунальному господарстві Вони призначені для генерування потужності, принаймні приблизно 100 - 1200 W при нагріванні газоподібного середовища та приблизно від 1000 до 6000 W (краще 1700 - 4500 W) при нагріванні рідкого середовища Ця потужність виробляється без пошкодження полімерного покриття або резервуара нагрівача води, навіть у тих випадках, коли резервуар виготовлено з пластмаси Хоча цей винахід не пов'язаний з якою-небудь конкретною теорією, можна зробити висновок, що охолоджуючий ефект, обумовлений текучим середовищем, яким може бути олія, нафта, повітря або вода, утримує температуру полімерного шару нижче точки плавлення, допускаючи передачу конвенційного тепла від нагріваючого матеріалу з високим опором без розплавлення при цьому полімерного шару Для ефективного нагрівання води до бажаної температури 120 - 180°F (49-82°C) полімерне покриття повинно бути якомога топкішим, найкраще менше, ніж 0,5 дюйма (1,27см), а ще краще - менше за 0,1 дюйма (0,124см) Це дає можливість покриттю забезпечувати герметичну ІЗОЛЯЦІЮ проти коротких замикань, не зменшуючи при цьому ефективність теплопровідності елемента, що може мати місце при збільшенні маси покриття Полімерне покриття повинно бути однорідним і повністю вільним від пухирців для запобігання появі гарячих плям уздовж елемента, що може призвести до передчасного виходу з ладу елемента в рідких середовищах Більш докладно даний винахід стосується електропровідного нагрівального елемента з високим опором для використання в текучому середо 10 вищі Нагрівальний елемент включає спіральну котушку зі скрученого дроту з високим опором, яка має пару вільних КІНЦІВ Спіральна котушка є герметично ізольованою в температуростійкому полімері Елемент має форму трубки з відкритим кінцем і закритим кінцем Закритий кінець містить фланцевий з'єднувач з різьбою і принаймні пару провідників, приєднаних до вільних КІНЦІВ дроту з високим опором, який простягається назовні від фланцевого з'єднувача з різьбою для приєднання до джерела електричного струму Нагрівальний елемент включає також пристрій для відключення електричної енергії, яка проходить крізь елемент, при перегріванні елемента, щоб запобігти розплавленню полімеру, або при виникненні короткого замикання Креслення, що додаються, ілюструють кращі варіанти втілення винаходу, а також іншу інформацію, яка має відношення до опису, де Фіг 1 - це загальний вигляд кращого варіанта полімерного нагрівана текучого середовища згідно з винаходом, Фіг 2 - це вигляд зліва полімерного нагрівана текучого середовища, зображеного на фіг 1, Фіг 3 - це вигляд спереду полімерного нагрівача текучого середовища, зображеного на фіг1, включаючи його частковий поперечний розріз і вигляд при знятому покритті, Фіг 4 - це вигляд спереду у поперечному розрізі внутрішньої сформованої частини полімерного нагрівача текучого середовища, зображеного на фіг 1, Фіг 5 - це вигляд спереду з частковим поперечним розрізом кращого варіанта кінцевого вузла полімерного нагрівача текучого середовища, зображеного на фіг 1, Фіг 6 - це збільшений вигляд спереду кінця котушки для полімерного нагрівача текучого середовища згідно з винаходом в кращому варіанті втілення, і фіг 7 - це збільшений вигляд спереду кращого варіанта подвійної котушки для полімерного нагрівана текучого середовища згідно з винаходом Даний винахід стосується електронагрівальних елементів з високим опором та нагрівачів води, які містять ці елементи Ці пристрої є корисними для зменшення до мінімуму гальванічної корозії в нагрівачах води та олії, а також усунення утворення наростів вапна і проблеми скорочення терміну служби елемента В описі винаходу використовуються терміни «текучий» і «текуче середовище», які стосуються як рідин, так і газів На кресленнях і, зокрема, на фіг 1 - 3 зображено полімерний нагрівач 1 текучого середовища згідно з даним винаходом в кращому варіанті втілення Полімерний нагрівач текучого середовища 1 містить нагріваючий електропровідний матеріал з високим опором Цей нагріваючий електропровідний матеріал з високим опором може бути одержаний, наприклад, у вигляді дроту, сітки, стрічки, або змійовика В кращому варіанті нагрівана 1, котушка 2, яка має пару вільних КІНЦІВ, приєднаних до пари виводів 3 і 4, призначена для генерації тепла за рахунок електричного опору Котушка 2 12 11 49113 герметично та електричне ізольована в суцільному щений напроти фланця 8 Бажано, щоб товщина шарі термостійкого полімерного матеріалу Іншими стінки частини 19 активного елемента була менсловами, активний матеріал, який нагрівається за ше, ніж 0,5 дюйма [1,27см], а, ще краще - менше рахунок електричного опору, захищений полімерніж 0, 1 дюйм [0, 124см], в межах приблизно 0,0 ним покриттям від короткого замикання в текучому 0,06 дюйма [0,1 - 0,15см], що, як гадають, є нижсередовищі Матеріал з високим опором згідно з ньою межею для інжекційного обладнання, яке винаходом, має достатню площу поверхні, довжиіснує в даний час Пару гачків або штирків 20 і 21 ну, або товщину в перерізі, щоб нагрівати воду до закріплюють вздовж частини 19 активного елементемператури 120°F без розплавлення при цьому та між нарізками чи борознами, які не зв'язані між полімерного шару Як буде зрозуміло з нижченасобою, для утворення кінцевої точки або анкера веденого обговорення, цього можна досягти шлядля спіралі однієї або більше котушок хом ретельного підбору необхідних матеріалів і їх Бокові засоби для утворення порожнин метоКІЛЬКОСТІ Як показано, зокрема, на фіг 3, полімердом протягування І кінцеві засоби для утворення ний нагрівач текучого середовища 1 загалом порожнин методом протягування через фланцеву включає три складові частини кінцевий вузол 5, частину можуть бути використані для формування зображений на фіг 5, внутрішню форму 6, зобрапорожнини для термістора 12, проточної порожнижену на фіг 4, і полімерне покриття 7 Для кожного ни 18, порожнин для провідників 13 і 14 і проточз цих компонентів та їхкінцевої збірки в полімерних отворів 22 під час процесу інжекційного форний нагрівач текучого середовища 1 далі будуть мування наведені докладні пояснення Далі з посиланням на фіг 5 буде описано кінцевий вузол 5 Кінцевий вузол 5 включає полімерВнутрішня форма 6 в кращому варіанті втіленну кінцеву насадку 23, припасовану до пари вивідня, який зображено на фіг 4, являє собою окремий них з'єднувачів 24 і 25 Як зображено на фіг 2, компонент, одержаний методом інжекційного фоВИВІДНІ з'єднувачі 24 і 25 можуть мати нарізні отвормування з термостійкого полімеру Бажано, щоб ри 26 і 27 для з'єднання з нарізним з'єднувачем, внутрішня форма 6, включала фланець 8 на своєтаким як гвинт для кріплення ЗОВНІШНІХ електричму найбільш віддаленому КІНЦІ Суміжною до фланих проводів ВИВІДНІ з'єднувачі 24 і 25 є кінцевими нця 8 є манжета, яка має нарізки 9 Нарізки 9 вичастинами вивідного провідника 16 і термісторного конані так, щоб відповідати внутрішньому діаметру провідного стержня 28 Термісторний провідний отвору для кріплення, виконаного на боковій СТІНЦІ стержень 28 з'єднує вивідний з'єднувач 25 з вивокорпусу резервуара, наприклад, резервуара нагрідом термістора 29 вача води 0-подібне кільце (не показано) може бути виконано на внутрішній поверхні фланця 8 Інший вивід термістора ЗО підключено до тердля забезпечення надійної водозахисної ізоляції місторного провідного стержня 15, який виконано Внутрішня форма 6 в кращому варіанті втілення таким чином, щоб він входив в порожнину для також включає порожнину для термістора 10, розпровідника 31 уздовж його нижньої частини, як міщену усередині її поперечного перерізу Порожзображено на Фіг 4 Щоб замкнути контур переднина для термістора 10 може включати кінцеву бачений термістор 12 Необов'язково термістор 12 стінку 11 для відокремлення термістора 12 від теможе бути замінено на термостат, напівпровідникучого середовища Порожнину для термістора 10 ковий температурний вимикач, або просто на побажано відчиняти через фланець 8, щоб забезпелосу заземлення, що з'єднана із ЗОВНІШНІМ вимичити легке введення кінцевого вузла 5 Внутрішня качем схеми або подібним пристроєм форма 6 в кращому варіанті втілення також вклюПрипускається, що заземляюча полоса (не покачає принаймні пару порожнин для провідників 13 і зана) могла б бути розміщена безпосередньо по14, розміщених між порожниною для термістора та близу однієї з кінцевих частин виводів 4 або 3 для зовнішньою стінкою внутрішньої форми б, для вимикання під час плавлення полімеру розміщення електропровідного стержня 15 і вивідКраще, коли термістор 12 являє собою просного провідника 16 кінцевого вузла 5 Внутрішня тий в експлуатації термостатл'ермопротектор, таформа 6 містить ряд радіальне розміщених канакий, як модель серії W від компанії Portage Electric вок 17, розташованих по и ЗОВНІШНІЙ окружності Ці Цей термопротектор має компактні розміри і приканавки можуть бути нарізками або борознами, які датний для роботи при навантаженнях 120/240 V не зв'язані між собою, і т д , при цьому вони повизмінного струму Цей термопротектор являє собою нні розміщуватись на достатній відстані одна від електропровідну біметалеву конструкцію з електодної, щоб утворити простір для розділення витків роактивним корпусом Кінцева насадка 23 краще спіральної котушки 2 між собою в кращому варіанті являє собою деталь з полімеру, одержану метовиконання дом формування окремо Внутрішня форма 6 в кращому варіанті викоПісля ТОГО, ЯК вузол 5 і внутрішня форма 6 винання може бути виготовлена з використанням готовлені, їх бажано з'єднати в одну конструкцію методів інжекційного формування Проточну подо намотування котушки 2 на розташовані по одній рожнину 18 краще сформувати з використанням лінії нарізки 9 частини 19 активного елемента засобу для утворення порожнин методом протягуПри цьому треба бути уважним, щоб забезпевання, який приводять до дії за допомогою гідравчити укомплектовування схеми кінцевими частиліки, завдовжки 12,5 дюймів [31,75см], в результаті нами виводів 3 і 4 котушки Це можна виконати чого одержують елемент, довжина якого становить шляхом припаювання м'яким або твердим припоприблизно 13 - 18 дюймів [33,02 - 45,72см] Внутєм, або сполучення методом крапчастого зварюрішня форма 6 може бути вставлена в металеву вання кінцевих частин виводу 3 і 4 до вивідного форму, використовуючи кільцевий затвор, розміпровідника 16 і термісторного електропровідного 14 13 49113 стержня 15 Також важливо правильно розмістити через їх експлуатаційні позитивні властивості при котушку 2 зверху внутрішньої форми б до нанепідвищеній температурі, низькій вартості та техносення полімерного покриття 7 В кращому варіанті логічності обробки, особливо під час інжекційного втілення полімерне покриття 7 екструдують зверху формування Полімери згідно з винаходом можуть на поверхню для формування термопластичного включати приблизно 5 - 40% мас армуючого волополімерного зв'язку з внутрішньою формою 6 Що книстого наповнювача, такого як графітове, скляне стосується внутрішньої форми 6 жили кабелю моабо поліамідне волокно Ці полімери можуть бути жуть бути введені до неї в процесі формовки, щоб змішаними з різними добавками для поліпшення утримувати потік через отвори 22 і порожнину 18 теплопровідності і полегшення формування Тепвідкритими лопровідність може бути поліпшена шляхом додавання вуглецевого, графітового і металевого поНа фіг 6 і 7 зображені варіанти з розташоварошку чи стружки Важливо, однак, щоб такі ним окремо та спареним дротом для полімерного добавки не використовувалося у занадто великій нагрівального елемента з високим опором згідно з КІЛЬКОСТІ, оскільки велика КІЛЬКІСТЬ ЯКОГОСЬ електвинаходом У варіанті з розташованим окремо ропровідного матеріалу може послабити ІЗОЛЯЦІЮ І дротом, як зображено на фіг 6, нарізки 9 внутріантикорозійні властивості кращих полімерних пошньої форми 6 використовуються для намотуванкриттів Будь-який з полімерних елементів цього ня в них дроту у формі спіралей 32 і 33 до формувинаходу може бути виготовленим з будь-якої вання котушки Оскільки кращий варіант комбінації цих матеріалів, або вибірково один з застосування включає намотаний дріт з високим цих полімерів може бути з добавками або без них опором, кінцева частина намотаного або спіральдля різних частин пристрою згідно з цим винахоного вивідного кінця 34 обмотана навколо штирка дом, в залежності від кінцевого призначення еле20 Штирок 20 в ідеальному варіанті є частиною мента Використовуваний матеріал з високим оповнутрішньої форми 6, сформованим разом з нею ром, який проводить електричний струм і утворює Точно так забезпечується утворення подвійної тепло в нагрівачах текучого середовища згідно з конфігурації дроту з високим опором В цьому вацим винаходом, являє собою електропровідний ріанті перша пара спіралей 32 і 33 з першого дроту метал і термостійкий матеріал Популярним метаз високим опором є відокремленою від другої пари лом є сплав Ni-Cr, хоча деякі сплави МІДІ, сталі та спіралей 35 і 36 з такого ж дроту з високим опором нержавіючої сталі могли б теж бути придатними при допомозі другого спірального вивідного кінця Далі буде обговорюватись, що електропровідні котушки 37, намотаного навколо другого штирка полімери, які містять графіт, вуглець, металевий 21 Друга пара спіралей 38 і 39 з другого дроту з порошок або волокна, будуть використовуватися високим опором, що підключена до другого виводу як заміна металевому матеріалу з високим опо37, обмотана навколо внутрішньої форми б поряд ром, оскільки вони здатні генерувати достатню зі спіралями 35 і 36 в сусідній парі нарізок Хоча КІЛЬКІСТЬ теплоти за рахунок опору, щоб нагрівати подвійний котушковий комплект показує пари спірідини, такі як вода Інші електричні провідники ралей для кожного дроту, що чергуються між сокращого варіанта полімерного нагрівача текучого бою, мається на увазі, що спіралі можуть бути обсередовища 1 можуть бути також виготовлені з мотані групами з двох або більше витків для використанням цих електропровідних матеріалів кожного дроту з високим опором, при цьому число Стандартна номінальна потужність полімерних витків для кожного дроту може не співпадати між нагрівачів текучого середовища згідно з винахособою, як і форма намотування, за умов дотридом, які використовуються при нагріванні води, мання вимоги, щоб електропровідні котушки заскладає 240 V та 4500 W, хоча довжина і діаметр лишалися ізольованими одна від другої самою дроту електропровідних котушок 2, можуть варіювнутрішньої формою або якимось іншим ізолюювати для зміни величини потужності в широких чим матеріалом, таким як окреме покриття з пласмежах від 1000 W до 6000 W, а краще - від 1700 W тмаси, тощо до 4500 W Для нагрівання газу, може використовуватись менша потужність - приблизно 100 - 1200 Пластмасові частини цього винаходу виготовW Потужність, збільшена в два, або навіть в три лені переважно з "термостійкого" полімеру, який рази, може бути досягнута шляхом використання суттєво не деформується і не розплавляється в численних котушок або матеріалів з високим опотекучому середовищі при температурі 120 - 180°F ром, які мають виводи в різних місцях уздовж час[49 - 82°С] Термопластикові полімери, з температини 19 активного елемента турою плавлення, що перевищує 200Т [93°С] є найкращими, хоча окрема кераміка і термореактивні полімери також могли б бути використані для З вищенаведеного опису видно, що даний вицієї мети Кращий термопластиковий матеріал нахід забезпечує поліпшення нагрівальних елемеможе являти собою фторвуглецеві сполуки, полінтів для використання у всіх Типах нагрівачів текуарилсульфони, полиміди, поліефірефіркетони, чого середовища, включаючи нагрівачі води і поліфеніленсульфіди, поліефірсульфони, а також нагрівачі олійного середовища Пристрої згідно з суміші та сополімери цих термопластів Термореавинаходом в кращому варіанті втілення є голоктивні полімери, які були б придатними для таких вним чином полімерними, щоб мінімізувати витразастосувань, включають деякі епоксидні смоли, ти і суттєво зменшити гальванічний вплив усерефеноли та силікони Рідкокристалічні полімери дині резервуарів для зберігання текучого також можуть можуть бути використані для поліпсередовища В деяких варіантах втілення цього шення високотемпературної хімічної обробки В винаходу полімерні нагрівачі текучого середовища кращому варіанті втілення цього винаходу найможуть використовуватись разом з полімерними більш бажаними є поліфеніленсульфіди ("ПФС") резервуарами, що цілком дає можливість запобіг 16 15 49113 ти виникненню іонної корозії Альтернативно, ці полімерну трубу, яка має одну чи більше обмоток полімерні нагрівачі текучого середовища можуть матеріалів з високим опором згідно з винаходом бути розроблені, щоб використовувати їх окремо Оскільки ПОТІК текучого середовища проходить як сам резервуар для одночасного зберігання і крізь внутрішній діаметр такої труби, теплота для нагрівання газів та рідин В такому варіанті протонагрівання газу або рідини, що виробляється за чна порожнина 18 може мати форму ємності або рахунок електричного опору, розповсюджується резервуара, а нагрівальна котушка 2 може бути полімерною стінкою по всьому внутрішньому діарозташована усередині стінки резервуара або ємметру труби Нагрівачі проточного типу ності і забезпечуватись енергією для нагрівання корисні в сушилках для волосся і нагрівачах рідини або газу в цьому резервуарі чи ємності "по вимозі", ЩО часто використовуються для нагріНагрівальні пристрої згідно з винаходом також вання води можна використовувати в підігрівачах їжі, пристроХоча тут і були описані різні варіанти втілення, ях для завивки і висушування волосся, прасках це було зроблено лише з метою подання уявлення для прасування одягу, а також в рекреаційних підіпро винахід і не обмежує його РІЗНІ модифікації, грівачах, які використовуються в джерелах з мінеякі стануть зрозумілими для спеціаліста в цій галуральною водою та басейнах Цей винахід також зі техніки, але знаходяться в межах цього винахоможна використовувати в нагрівачах проточного ду, описані у формулі винаходу, що додається типу, в яких текуче середовище проходить крізь 57 Фіг. 1 24 18 300 Фіг. З 45 55 38 \ ^ 300 Фсг, 4 20 49113 19 ФІГ. 6 44 42 4 3 54 55 \ 47 46 [ 52 53 Фіг. 7 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71