Інфрачервоний модульний випромінювач

Інфрачервоний модульний випромінювач, що містить корпус із закріпленими в ньому тепловипромінювальними пластинами, розміщеними нагрівальними елементами, теплоізолятор, причому корпус оснащений елементами для кріплення випромінювача, який відрізняється тим, що нагрі 3 відбивачем (Патент на корисну модель Україна № 29430, кл. Н 05В 3/02. 10. 01. 2008 р.). Нагрівальний елемент виконаний у вигляді низькотемпературного трубчастого електронагрівача закріпленого вздовж тепловипромінюючої пластини. Для підвищення ефективності теплопередачі від трубчастого електронагрівача до тепловипромінюючої пластини відбивач виконаний з тонколистової неіржавіючої сталі або фольги. Недоліком цього інфрачервоного обігрівача, є його низька надійність у . зв'язку з перегрівом тіла накалу через високий перехідний термічний опір і низьке значення довжин хвиль випромінювання. В основу корисної моделі поставлена задача створення нового енергозберігаючого інфрачервоного модульного випромінювача шляхом виконання нової його форми із застосуванням в якості випромінюючої поверхні термостійкої керамічної пластини з нітриду кремнію, в якості джерела тепла використовувати ткану нагрівну стрічку, яка дозволяє створити високу рівномірність температури по поверхні керамічної пластини. Суть корисної моделі полягає в тому, що інфрачервоний модульний випромінювач містить корпус із закріпленими в ньому тепловипромінювальними пластинами, розміщеними нагрівальними елементами і теплоізолятором. Корпус оснащений елементами для кріплення випромінювача. Нагрівальні елементи виконані у вигляді плоских тканих нагрівальних стрічок. На одному з торців струмопроводи стрічок з'єднані між собою, а на іншому підключені безпосередньо до електричного роз'єму. Площини нагрівальних елементів виконані під кутом 160° один до одного, що забезпечує максимальну площу опромінення на відстані 300 мм від площини пластин. Конструкція, що складається з тканої стрічки, кремнеземної стрічки та тепловипромінювальних пластин, служить трансформатором інфрачервоного випромінювання з довжини хвилі 1 мкм на 9 мкм. Випромінювальні пластини розміщені в два ряди довжиною 300 мм Теплоізолятор виконаний у вигляді кераміки з сотовою структурою. Корпус розміщений в додатковому зовнішноьму корпусі. Використання тканої стрічки дозволяє змінювати параметри нагрівального елемента в широкому діапазоні і досягнути: - високої рівномірністі розподілу температури по поверхні стрічки; - ширини нагрівального елемента 20-40 мм; - робочої температури до 900 °С; - питомої потужністі, залежно від умов тепловіддачі, 5-8 Вт/см2 поверхні стрічки; - стабільності електричних параметрів і геометричних розмірів. Для виключення необхідності в додаткових струмопровідниках, використані два плоских нагрівача, з одного торця яких електроди з'єднані між собою, а з іншого підключені безпосередньо до електричного роз'єму. Для збільшення ефективності опромінення площини нагрівальних елементів виконані так, щоб забезпечити максимальну площу опромінення на відстані 300 мм, оскільки, середня відстань між інфрачевоним модульним випромінювачем і тілом людини складає 300 мм. 53101 4 Для підвищення ефективності поглинання випромінювання тілом людини використана тришарова структура, що складається з тканої стрічки, кремнеземної стрічки та тепловипромінювальних пластин. Ця структура служить трансформатором інфрачервоного випромінювання з довжини хвилі 1 мкм на 9 мкм. Причому, тепловипромінюючі пластини виготовлені з Si3N4 і мають ряд унікальних властивостей: – спектральний коефіцієнт випромінювання 0,8 при довжині хвилі 9 мкм; – високу стійкість до термічних ударів (витримують перепад температур до 580 °С при робочій температурі менше або рівній 1100 °С); – високу теплопровідність 60 В/м -К, – малий коефіцієнт термічного розширення 3,2x10-6 К. Для зменшення тепловідводу і нагріву корпусу, а також, щоб температура корпусу випромінювача в місці контакту з дерев'яною терапевтичною кабіною не перевищувала 90 °С, використана теплоізоляційна кераміка з сотовою структуру, яка завдяки наявності повітря в пустотах має високу ефективність, та виконаний зовнішній корпус, який з'єднаний з внутрішнім двома гвинтами і оснащений елементами для кріплення. Суть корисної моделі представлена фігурою 3 На фігурі 1 показано вигляд текстильних нагрівальних елементів. Фігура 2 представляє вигляд інфрачервоного модульного нагрівача без зовнішнього корпусу. Інфрачервоний модульний випромінювач (Фіг. 3) складається з зовнішнього корпусу 1, внутрішнього корпусу 2, тепловипромінювальних пластин 3, текстильних нагрівальних елементів 4, теплоізоляційної кераміки 5, електродів 6, 7, 8 та 9 (Фіг. 1), електричного роз'єму 10 (Фіг. 1), зовнішніх кришок 11, 12 внутрішніх кришок 13 і 14, стрічок слюдопласту, кремнеземних стрічок та захистної сітки (не показано). Нагрівальні елементи 4, ізольовані знизу стрічкою слюдопласту, а зверху кремнеземною стрічкою (не показано), і встановлюється на теплоізоляційній кераміці 5. Площини нагрівальних елементів розташовані під кутом 160°. Електроди 6 і 7 з'єднані між собою, а електроди 8 та 9 підключені безпосередньо до електричного роз'єму 10. Зверху нагрівальні стрічки фіксуються тепловипромінювальними пластинами 3. Для зменшення тепловідводу в бік стінки терапевтичної кабіни і зменшення температури крпусу випромінювача в місці контакту з кабіною встановлена теплоізоляційну кераміку 5 і виконаний зовнішній корпус 1, який з'єднаний з корпусом 2 двома гвинтами (не показано). Внутрішній корпус 2 закривається кришками 13 і 14, причому в кришці 14 розміщений електричний роз'єм 10 (Фіг. 2). Корпус 1 закривається кришками 11 і 12 а також сіткою (не показано), яка запобігає випадковому дотику людини до гарячих тепловипромінювальних пластин. На корпусі 1 знаходиться кріплення для фіксації в кабіні. Корпуси 1 і 2 виготовлені з корозостійкого матеріалу і можуть бути виконані на автоматизованому обладнанні, що мінімалізує їх ціну. Використання плоскої нагрівальної стрічки дозволяє 5 отримати максимальну площу контакту нагрівального елемента з випромінювальною пластиною і зменшити таким чином енергетичні втрати. Одержаний технічний результат дозволяє значно розширити галузь застосування інфрачервоного модульного випромінювача. Випробування підтвердили основні технічні характеристики інфрачервоного модульного випромінювача: випромінювання проникає е тіло людини, температура корпусу не перевищую 90 °С, перетворення 90 % електричної енергії в теплову, економія порівняно з традиційними опалю 53101 6 вальними приладами - до 40 %. При цьому інфрачервоні випромінювачі є екологічними і безпечними для здоров'я людини, оскільки не знижують рівень кисню в повітрі, не виділяють неприємні і шкідливі запахи, безшумні в роботі і не створюють теплових потоків повітря, яке піднімає пил і мікрочастки сміття. Вартість інфрачервоного модульного випромінювача, який заявляється, порівняно з прототипом при порівняльній потужності, знижена на 25-30 %. що робить його доступнішим і, за рахунок цього, значно розширює область застосування. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 53101 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601