Електричний конвектор

Реферат: Електричний конвектор містить корпус з повітрозабірними отворами, розміщеними знизу, і повітровипускними отворами, розміщеними у верхній частині корпусу, нагрівальний елемент, блок керування, струмопідвід, блок керування є електричною платою, розміщеною у боксі, датчик температури, електрично з'єднаний з блоком керування та установлений на струмопідводі. UA 109113 U (31) Номер попередньої (72) Винахідник(и): Ніколаіду Анна (CY) (73) Власник(и): ВОЛКАСТ ЛІМІТЕД, Limassol center, block B, flat/office 601, 6th floor, CY-3095, Limassol (CY) (74) Представник: Новiкова Лiдiя Аркадiївна, реєстр. №36 UA 109113 U UA 109113 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електротехніки, а саме до електричних конвективних обігрівачів побутових і офісних приміщень. Електричні конвектори знайшли широке застосування за рахунок того, що вони не збіднюють повітря киснем, безпечні у використанні, у тому числі за рахунок малої температури нагрівального елемента, що перешкоджає занадто сильному розігріванню конвектора, увімкненого навіть на найбільшу потужність, максимальна температура поверхні корпусу знаходиться в діапазоні від 60 до 90 °C. Крім того, електричні конвективні обігрівачі прості у монтажі і використанні, оскільки при їх установленні не потрібне втручання в існуючі інженерні комунікації. На даний момент у світі виробляються моделі електричних конвективних обігрівачів, у яких датчик температури встановлений: у нижній частині корпусу з правого або лівого боку під нагрівальним елементом або у нижній частині корпусу біля повітровхідного сопла, або у верхній частині корпусу у блоці керування конвекторів з правого або з лівого боку. Зокрема, відомий обігрівач, який містить корпус, усередині якого знаходиться нагрівальний блок, вміщений у кожух і ізольований від корпусу, блок подачі повітря, перетворювач постійної напруги бортової мережі електротранспорту у змінну напругу живлення асинхронного електродвигуна, послідовно з'єднані термодатчики системи захисту. Нагрівальний блок виконаний у вигляді ряду електрично з'єднаних нагрівальних елементів, закріплених через ізолятори на тримачах. Блок подачі повітря виконаний у вигляді асинхронного електродвигуна, сполученого з крильчаткою і формувачем повітряного потоку. Термодатчики встановлені усередині кожуха нагрівального блока з боку блока подачі повітря. В одній із стінок корпусу виконані вводи високої і низької живильної напруги [патент RU № 2343364, 2009]. Відомий також конвективний електронагрівач, що містить корпус з вертикально орієнтованими передньою і задньою панелями, розміщені у нижній частині корпусу повітрозабірні грати і розміщені у верхній частині корпусу повітровипускні грати, нагрівальний елемент, розміщений з можливістю взаємодії з потоком повітря у нижній частині корпусу над повітрозабірними гратами, та іонізатор повітря, розміщений над нагрівальним елементом, а також пристрій керування, захисний термостат, термозапобіжник, датчик температури розміщений у пристрої керування [патент RU № 93943, 2010]. Відомий також електричний пристрій для обігріву приміщень у вигляді електрокалорифера, який має корпус з вхідним і вихідним отворами для повітря, розміщеними на протилежних кінцях корпусу, вентилятор і електронагрівальні елементи, вміщені усередині корпусу та електрично з'єднані з блоком керування, установленим на зовнішній стороні корпусу. Електрокалорифер містить пристрій контролю вологості і температури, установлений на корпусі і електрично з'єднаний з блоком керування електрокалорифера [патент RU № 124773, 2013]. Усі вищеперелічені конвективні електронагрівачі не дозволяють датчику температури точно визначати температуру у приміщеннях, оскільки датчик температури в усіх вищеперелічених варіантах його розміщення знаходиться поряд з нагрівальним елементом, а також усередині конвективного потоку, у тому числі у блоці керування. На даний момент усі датчики температури в усіх виробників в електричних конвекторах обігрівачів побутового типу у світі мають похибку від 5 до 10 °C. Іншими словами, вони показують температуру у 20 °C, тоді як реальна температура в приміщенні 10-15 °C. Для того, щоб приховати цей дефект, виробники вимірюють середню похибку датчика температури, а процесор на електронній платі приладу при обчисленні температури у приміщенні автоматично додає цю середню похибку. У свою чергу, це призводить до того, що електричний конвективний обігрівач неякісно виконує свою функцію. Найближчим аналогом є конвективний електронагрівач, що містить конвекційну камеру, утворену лицьовою панеллю і заднім корпусом, що має коробчасту будову і утворює бічні стінки, в нижній частині розміщені повітрозабірні грати, у верхній частині розміщені вихідні отвори для проходження повітря, функціональні елементи, які зафіксовані усередині конвекційної камери за допомогою елементів кріплення, як функціональні елементи у нижній частині конвекційної камери розміщені нагрівальний елемент зі струмопідводом, блок керування з кнопкою увімкнення, елементи кріплення виконані у вигляді лівого і правого пластикових корпусів кріплення, кожний з яких містить гнізда для фіксації функціональних елементів і зачіпки для зачеплення з бічними стінками конвекційної камери. Як функціональний елемент містить термодатчик, установлений в отворі корпусу кріплення [патент RU 141837, 2014]. Відомий конвектор забезпечує можливість розміщення термодатчика в місці повітрозабору, тобто підвищення точності вимірів температури повітря у приміщенні, а також захист його від небажаного перегрівання в результаті температурного впливу. Разом із тим, залежно від приміщення (типу з точки зору розташування вікон, холодних стін, повітряних потоків та інших 1 UA 109113 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 особливостей) обігрівач підтримує температуру у приміщенні, яка відрізняється на 2-4 °C як у більшу, так і в меншу сторону, від заданої користувачем. Крім того, якщо приміщення має високі стелі і вузький простір між стінами, то електричний конвективний обігрівач з розміщенням датчика температури знизу не нагріє повітря в цьому приміщенні до заданої температури, оскільки термодатчик унизу відключатиме нагрівальний елемент раніше, ніж це необхідно зробити. Задача корисної моделі - підвищення ефективності електричного конвектора за рахунок підвищення точності регулювання температури. Технічний результат - підвищення точності регулювання температури. Поставлена задача вирішується тим, що заявлений електричний конвектор має корпус з повітрозабірними отворами, розміщеними знизу, і повітровипускними отворами, розміщеними у верхній частині корпусу, нагрівальний елемент, блок керування, струмопідвід, блок керування є електричною платою, розміщеною у боксі, датчик температури, електрично з'єднаний з блоком керування, згідно з корисною моделлю, датчик температури установлений на струмопідводі. Згідно з корисною моделлю, датчик температури зафіксований на струмопідводі за допомогою тримача. Згідно з корисною моделлю, тримач виконаний у вигляді капсули. Згідно з корисною моделлю, тримач виконаний з полімерного матеріалу. Згідно з корисною моделлю, нагрівальний елемент у нижній частині корпусу розміщені ТЕНи. Згідно з корисною моделлю, бокс блока керування розміщений у верхній частині корпусу і забезпечений кнопкою увімкнення. Згідно з корисною моделлю, бокс блока керування містить дисплей. Згідно з корисною моделлю, блок керування містить захисний термостат. Корпус може бути додатково забезпечений елементами кріплення для кріплення на стіні, які розміщені на задній стінці корпусу. Передня панель корпусу краще виконана теплопередавальною. Бокс з блоком керування виконаний з кришкою, на якій може бути розміщений дисплей з елементами керування. Бокс з блоком керування розміщений у верхній частині корпусу електричного конвектора. Блок керування обладнаний кнопкою увімкнення і додатково може бути забезпечений захисним термостатом. Як електричну плату краще використовують процесор. Як нагрівальний елемент використовують ТЕНи. Повітрозабірні і повітровипускні отвори краще виконані як жалюзі. Як струмопідвід використовують кабель живлення, один кінець якого з'єднаний з блоком керування, а інший кінець обладнаний вилкою для підключення до джерела електроенергії. Як датчик температури може використовуватися, наприклад, але, не обмежуючись цим, датчик температури, наприклад, марки Ballu BEC/EVE-1500, Electrolux ECH/AG2-1000EF. Датчик температури обладнаний тримачем для кріплення до струмопідводу і механічного захисту від пошкоджень. Тримач виконаний з полімерного матеріалу, краще з поліетилену. Тримач може бути виконаний у вигляді капсули з перфораційними отворами. Розміщення датчика температури на струмопідводі дозволяє визначати температуру в приміщенні з похибкою не більше 3 °C, оскільки: - датчик температури віддалений від корпусу нагрівального елемента більше ніж на 40-50 см (залежно від моделі); - оскільки датчик температури знаходиться ззовні конвектора, а не усередині корпусу, він знаходиться поза активним конвекційним процесом, тобто вимірює температуру в приміщенні, а не температуру нагрітого повітря, яке утворюється і виходить з корпусу конвектора за рахунок аеродинамічних властивостей. Це дозволяє датчику температури в усіх випадках і в усіх типах приміщення максимально точно показувати температуру в приміщенні, тобто електричний конвективний обігрівач з таким розміщенням підтримує саме ту температуру, яка була задана користувачем. Заявлений електричний конвектор пояснюється прикладами конкретного здійснення. Зокрема, у прикладі 1 показаний електричний конвектор з датчиком температури з металевим наконечником на струмопідводі і тримачем для фіксації датчика температури і його механічного захисту від пошкодження. У прикладі 2 показаний електричний конвектор з датчиком температури без металевого наконечника, де як тримач використовують капсулу, в якій розміщують датчик температури, для фіксації датчика температури на струмопідводі і його механічного захисту від пошкодження. 2 UA 109113 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Приклади конкретного здійснення ілюструються наступними кресленнями. На фіг. 1 зображений загальний вигляд заявленого конвектора; На фіг. 2 - те саме, вигляд спереду; На фіг. 3 - те саме, вигляд збоку; На фіг. 4 - те саме, вигляд зверху; На фіг. 5 показана електрична схема заявленого конвектора; На фіг. 6 показаний бокс блока керування зі струмопідводом за прикладом 1; На фіг. 7 показаний бокс блока керування зі струмопідводом за прикладом 2; На фіг. 8 показана 3D модель струмопідводу з датчиком температури за прикладом 1; На фіг. 9 показана 3D модель струмопідводу з датчиком температури за прикладом 2; На фіг. 10 показана 3D модель заявленого конвектора з датчиком температури за прикладом 2. Заявлений електричний конвектор складається з корпусу коробчастого типу з передньою панеллю 1, повітрозабірними отворами 2, розміщеними знизу, і повітровипускними отворами 3, розміщеними у верхній частині корпусу, задньою панеллю 4, боксу 5 для розміщення блока керування з кришкою 6, нагрівального елемента 7, виконаного з електронагрівача (ТЕНа). Блок керування електрично з'єднаний зі струмопідводом 8, виконаним у вигляді кабелю живлення, обладнаний кнопкою 10 двопозиційного механічного вмикача (Вмк/Bимк). Струмопідвід 8 обладнаний затискачем 11 у верхній частині, датчиком температури 12, який електрично з'єднаний з блоком керування і закріплений на струмопідводі 8 за допомогою тримача 9 (приклад 1). Датчик температури 12 закріплений на струмопідводі 8 за допомогою капсули 17 (приклад 2). Бокс 5 блока керування обладнаний дисплеєм 13, який розміщений на кришці 6. Блок керування обладнаний захисним термостатом 14, закріпленим на кришці 6 боксу 5 на підставці 15. З корпусом конвектора бокс 5 блока керування з'єднаний за допомогою елемента кріплення 16. Електричне з'єднання датчика температури 12 з електричною платою 19 блока керування здійснюється за допомогою струмопроводу 18. Заявлений електричний конвектор працює таким чином. Після увімкнення електричного конвектора за допомогою підключення струмопроводу 8 у побутову електричну мережу (вилка струмопроводу не показана) і увімкнення кнопки 10 двопозиційного механічного вмикача (Вмк/Bимк), датчик температури 12, закріплений на струмопроводі 8 за допомогою тримача 9 або капсули 17, визначає температуру навколишнього середовища у приміщенні і передає сигнал процесору на електричній платі 19, показання температури відображаються на дисплеї 13. Користувач за допомогою елементів керування на кришці 6 боксу 5 блока керування задає бажану температуру у приміщенні, наприклад 25 °C. Після цього процесор електричної плати 19 за допомогою реле подає струм на нагрівальний елемент 7 і відбувається нагрівання повітря, що входить через повітрозабірні отвори 2. Нагріте повітря, виходячи через повітровипускні отвори 3, нагріває повітря у приміщенні. Передача тепла здійснюється також через теплопередавальну передню панель 1 корпусу. Кожний період часу (у різних датчиків температури, по різному, від 10 секунд до 5 хвилин) датчик температури вимірює температуру в приміщенні і передає дані у процесор електричної плати 19. Процесор звіряє дані з виставленою користувачем температурою. Коли температура навколишнього середовища досягає 25 °C, сигнал з датчика температури 12 надходить на процесор електричної плати 19 блока керування, який змінює величину проходження електричного струму через нагрівальний елемент 7 і вимикає його. Після цього датчик температури 12 продовжує вимірювати і відправляти дані у процесор електричної плати 19. Якщо показання температури у приміщенні опустилися нижче показань температури, заданої користувачем, процесор електричної плати 19 подає сигнал увімкнути нагрівальний елемент 7. Захисний термостат 14, підключений паралельно до струмопідводу 8 і налаштований на температуру, критичну для цього конвектора, працює безперервно. Відповідно, коли температура усередині конвекційної камери конвектора починає перевищувати критичну температуру, захисний термостат 14 розмикає електричний ланцюг, далі, після того, як температура усередині корпусу знижується до прийнятної, захисний термостат 14 знову замикає електричний ланцюг (Фіг. 5) і конвектор поновлює звичайний режим роботи. Завдяки заявленій конструкції, електричний конвектор, порівняно з існуючими моделями, забезпечує точніше підтримання заданої температури у приміщенні, що обігрівається, тобто дозволяє максимально точно підтримувати задану температуру приміщення шляхом виключення похибок визначення показань температури, пов'язаних з проходженням конвективного потоку повітря через датчик температури. Використання заявленої конструкції електричного конвектора дозволить підтримувати постійний клімат-контроль саме з тією температурою, яка була задана користувачем. 3 UA 109113 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 1. Електричний конвектор, що містить корпус з повітрозабірними отворами, розміщеними знизу, і повітровипускними отворами, розміщеними у верхній частині корпусу, нагрівальний елемент, блок керування, струмопідвід, блок керування є електричною платою, розміщеною у боксі, датчик температури, електрично з'єднаний з блоком керування, який відрізняється тим, що датчик температури установлений на струмопідводі. 2. Електричний конвектор за п. 1, який відрізняється тим, що датчик температури зафіксований на струмопідводі за допомогою тримача. 3. Електричний конвектор за п. 2, який відрізняється тим, що тримач виконаний у вигляді капсули. 4. Електричний конвектор за п. 2, який відрізняється тим, що тримач виконаний з полімерного матеріалу. 5. Електричний конвектор за п. 2, який відрізняється тим, що як нагрівальний елемент у нижній частині корпусу розміщені ТЕНи. 6. Електричний конвектор за п. 2, який відрізняється тим, що бокс блока керування розміщений у верхній частині корпусу і забезпечений кнопкою увімкнення. 7. Електричний конвектор за п. 1, який відрізняється тим, що бокс блока керування містить дисплей. 8. Електричний конвектор за п. 1, який відрізняється тим, що блок керування містить захисний термостат. 4 UA 109113 U 5 UA 109113 U 6 UA 109113 U 7 UA 109113 U 8 UA 109113 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9