Спосіб роботи електроконфорки

Реферат: Спосіб роботи електроконфорки передбачає подачу від джерела живлення (електромережі) струму до укладених на резистивну доріжку пласких нагрівальних елементів, які виконують з матеріалу з великим температурним коефіцієнтом опору. Форма доріжки, на яку укладають плаский нагрівальний елемент, виключає локальний перегрів. Корпус конфорки оснащують у верхній частині електроізольованим міцним диском та у нижній частині - теплоізолятором. На резистивну доріжку укладають щонайменше два нагрівальних електрично відокремлених елемента, кожен з яких оснащують власним вмикачем для з'єднання-роз'єднання з джерелом живлення (електромережею). UA 114003 U (12) UA 114003 U UA 114003 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі електротехніки, а точніше до електротермічного обладнання, і може бути використана при виготовленні електроконфорок побутового або 2 виробничого призначення та інших нагрівальних приладів з питомою потужністю до 3,4 Вт/см при максимальній робочій температурі до 400 °C. Відомим аналогом є електрична конфорка, спосіб роботи якої полягає у встановленні на чавунну плиту внутрішньої кришки з викладеним на ній шаром теплоізоляції, монтаж зовнішньої кришки та розміщення між чавунною плитою і внутрішньою кришкою трубчастих електронагрівачів (ТЕНів), а також у наповненні проміжків розсіювачем тепла, виготовленим у формі дрібних кульок, що мають вигляд чавунного дробу з діаметром кожної кульки не більше 2 мм [Див. пат. РФ № 2309556, МКЛ Н05В 3/68, 2007 p.]. Недоліком такого способу роботи електричної конфорки є тривалий її розігрів до робочої температури через велику теплову інерцію, а також велика матеріаломісткість, що обмежує використання таких конфорок у побутових умовах. Відомим аналогом є інфрачервоний (ІЧ) - випромінювач для електрогриля, що містить один або декілька електронагрівачів, при цьому електронагрівачі розміщені у теплоізолюючій оболонці, яка формує кут діаграми спрямованості інфрачервоного випромінювання в межах 60150° [Див. пат. України № 39683, МКЛ Н05В 3/20, 2009 p.]. Спосіб роботи такого ІЧвипромінювача полягає у створенні оболонки для нагрівачів з базальтокартону, але враховуючи погані механічні властивості цього матеріалу, виготовлення таких оболонок утруднено (великий відсоток поломок країв оболонки в процесі вкладання у них нагрівачів (ТЕНів)), особливо в разі потреби розташування таких ІЧ-випромінювачів на негоризонтальній поверхні, наприклад у сушарках. Найближчим аналогом до корисної моделі є електрична конфорка, спосіб роботи якої передбачає подачу електричного струму до кінців пласких плівкових нагрівального та компенсуючого елементів, монтаж у корпусі конфорки сталевого диску, з одного боку якого наносять плаский резистивний нагрівальний елемент у вигляді резистивної доріжки певної конфігурації та оснащений термообмежувальним пристроєм компенсуючий елемент, що відтворює форму нагрівального елемента, а в ізолюючому покритті сталевого диска виконують вікно для забезпечення контакту термообмежувального пристрою з поверхнею сталевого диска. Крім того, один кінець компенсуючого елементу електрично з'єднують з одним з кінців нагрівального елементу та з одним з кінців термообмежувального пристрою, а другий кінець компенсуючого елемента електрично з'єднують з другим контактом термообмежувального пристрою, а також цим контактом здійснюють підключення до електромережі, інший же кінець нагрівального елемента підключають для з'єднання конфорки з електромережею [Див. пат. України на винахід № 53753, МКЛ Н05В 3/68, 1/02, 2003 p.]. Суттєвим недоліком найближчого аналога є складність конструкції, за допомогою якої реалізують спосіб та недостатня надійність роботи конфорки через наявність термообмежувального пристрою. В основу корисної моделі поставлена задача спрощення конструкції, за допомогою якої реалізують спосіб роботи електроконфорки, а також оптимізація електроспоживання шляхом зміни конструктивних форм та складу матеріалів, з яких виготовляють вузли та деталі електроконфорки. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб роботи електроконфорки передбачає подачу від джерела живлення (електромережі) струму до укладених на резистивну доріжку пласких нагрівальних елементів, які виконують з матеріалу з великим температурним коефіцієнтом опору, при цьому форма доріжки, на яку укладають плаский нагрівальний елемент, виключає локальний перегрів, а корпус конфорки оснащують у верхній частині електроізольованим міцним диском та у нижній частині - теплоізолятором, згідно з корисною моделлю, на резистивну доріжку укладають щонайменше два нагрівальних електрично відокремлених елементи, кожен з яких оснащують власним вмикачем для з'єднання-роз'єднання з джерелом живлення (електромережею). Згідно з корисною моделлю, нагрівальні елементи виконують з резистивної пасти із заздалегідь вибраними параметрами температурного режиму роботи шляхом варіювання складу та кількості компонентів резистивної пасти, а термоізолятор виконують з кремнійвмісного керамічного волокна, зокрема базальтокартону, при цьому резистивну пасту наносять шарами з підсушуванням та ізолюванням кожного попереднього шару й на останнє вкривають нагрівальний елемент діелектричним шаром із залишеними невкритими діелектриком ділянками для під'єднання до цих ділянок проводів живлення. Згідно з корисною моделлю, резистивні доріжки виконують на термоізоляторі за допомогою окремих для кожного нагрівача трафаретів, форму яких корегують з формою посуду, 1 UA 114003 U 5 10 15 20 25 30 35 40 призначеного для приготування їжі, при цьому кожен з трафаретів за формою виконують у вигляді різнодіаметрових кілець, об'єднаних між собою плавними дугами. Спосіб роботи електроконфорки здійснюють наступним чином. Електричний струм від джерела живлення, зокрема від електромережі, подають на нагрівальні елементи через контактні ділянки, які залишені невкритими діелектриком, при цьому в залежності від потреби користувача, а саме розміру посуду для приготування їжі, вмикають необхідну зону нагріву: малу (центральну) - для посуду невеликих розмірів та об'ємів або додаткову велику зону нагріву, коли вмикають одночасно і центральну і периферійні зони нагріву. Кількість зон нагріву можна варіювати з врахуванням розмірів посуду, що використовуватиметься. Рівномірність зон нагріву (робочої поверхні) електроконфорки забезпечують підбором розмірів та форм трафаретної траєкторії, за допомогою якої наносять резистивні пасти на теплоізолюючу поверхню. Варіювання інерційності нагріву, потужності нагрівачів та максимальної температури нагріву електроконфорки забезпечують шляхом попереднього підбору якісного та кількісного складу резистивних паст, призначених для виготовлення нагрівачів. При виготовленні кожного з конструктивних елементів електроконфорки враховують технічні характеристики матеріалів, з яких виготовляються конструктивні елементи конфорки. Так, наприклад, як матеріал для електронагрівачів використана резистивна паста, склад якої підібраний з речовин, що можуть вміщувати певну кількість срібла. Додаток срібла дещо здорожує нагрівач, але суттєво покращує його надійність та довговічність. Серію конфорок з такими нагрівачами виготовляють за замовленням користувачів. Як матеріал термоізоляції використовують переважно базальтокартон, який належить до кремнійвмісних керамічних теплоізоляторів і є найдешевшим матеріалом з високими теплоізолюючими властивостями. Механічні властивості такого теплоізолятора невисокі, але на конструкції горизонтально розташованих конфорок з міцною підкладкою під шаром теплоізолятора, вплив механічних властивостей на роботу конфорки мінімізований, проте теплоізолюючі властивості цього матеріалу є найоптимальнішими для конструкції електроконфорок. Товщина верхньої пластини (жарильного настилу), а також товщина підкладки під теплоізолятором визначаються, виходячи з умов мінімізації ваги, максимальної ефективності теплопровідності та потрібної міцності конструкції настилу для забезпечення мінімального часу розігріву конфорки до робочої температури при стійкості експлуатаційних і температурних навантажень, а також несподіваних термічних впливів, викликаних розливами рідини (їжі) на розігрітий настил. Форма корпусу електроконфорки може бути як круглою, так і квадратною або прямокутною, в залежності від умов використання. Корпус конструкції оснащують перемикачем зон нагріву, а також проводами для з'єднання з електромережею. Безпека та захист обслуговування та користування електроконфоркою забезпечується надійністю електроізолювання, а наявність теплоізолятора запобігає тепловому неконтрольованому розсіюванню теплових потоків у навколишнє середовище, чим оптимізує екранування від шкідливого впливу на користувача гарячих потоків повітря. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 60 1. Спосіб роботи електроконфорки, що передбачає подачу від джерела живлення (електромережі) струму до укладених на резистивну доріжку пласких нагрівальних елементів, які виконують з матеріалу з великим температурним коефіцієнтом опору, при цьому форма доріжки, на яку укладають плаский нагрівальний елемент, виключає локальний перегрів, а корпус конфорки оснащують у верхній частині електроізольованим міцним диском та у нижній частині - теплоізолятором, який відрізняється тим, що на резистивну доріжку укладають щонайменше два нагрівальних електрично відокремлених елементи, кожен з яких оснащують власним вмикачем для з'єднання-роз'єднання з джерелом живлення (електромережею). 2. Спосіб роботи електроконфорки за п. 1, який відрізняється тим, що нагрівальні елементи виконують з резистивної пасти із заздалегідь вибраними параметрами температурного режиму роботи шляхом варіювання складу та кількості комплектів резистивної пасти, а термоізолятор виконують з кремнійвмісного керамічного волокна, зокрема базальтокартону, при цьому резистивну пасту наносять шарами з підсушуванням та ізолюванням кожного попереднього шару й на останнє вкривають нагрівальний елемент діелектричним шаром із залишеними невкритими діелектриком ділянками для під'єднання до цих ділянок проводів живлення. 2 UA 114003 U 5 3. Спосіб роботи електроконфорки за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що резистивні доріжки виконують на термоізоляторі за допомогою окремих для кожного нагрівача трафаретів, форму яких корегують з формою посуду, призначеного для приготування їжі, при цьому кожен з трафаретів за формою виконують у вигляді різнодіаметрових кілець, об'єднаних між собою плавними дугами. Комп’ютерна верстка О. Гергіль 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 3