Керамічна електронагрівальна панель

Керамічна електронагрівальна панель, що складається із теплоємної панелі із закріпленим на її внутрішній стороні електронагрівальним елементом та відбиваючої панелі із дзеркальною внутрі 3 із теплоємної панелі із закріпленим на її внутрішній стороні електронагрівальним елементом та відбиваючої панелі із дзеркальною внутрішньою поверхнею, з'єднаних між собою, при цьому теплоємна панель виконана із природного каменю, а на поверхні обох панелей виконані суміщені наскрізні отвори для скріплення їх болтами [див. патент ФРН №3711035 з класів F24H 13/02, F24H 3/00, опублікований 27.10.1988 року]. Перевагою даної конструкції є наявність теплоємної панелі, що добре тримає тепло і рівномірно віддає його у повітряне середовище приміщень, а також відбиваючої панелі, яка спрямовує теплову енергію у бік теплоємної панелі, таким чином підвищуючи ефективність останньої. Однак відома електронагрівальна панель має і ряд суттєвих недоліків. Основним недоліком відомої електронагрівальної панелі є те, що в ній використовується лише один принцип обігріву повітря, а саме інфрачервоний. Інфрачервоним джерелом тепла виступає розігріта кам'яна панель. Зважаючи на конструктивні особливості (наявність відбиваючої панелі, що додатково спрямовує теплову енергію на ту ж саму кам'яну панель), конвекційний теплообмін практично відсутній, внаслідок чого відчутно знижується загальна ефективність роботи електрообігрівача – інфрачервоне теплове випромінювання максимально нагріває, у першу чергу, найближче середовище пристрою (предмети, стіни, підлогу), а тому для повного обігріву приміщення, зокрема повітря в ньому, потрібно більше часу. Другим суттєвим недоліком відомої електронагрівальної панелі є локальний тепловий вплив на стіну приміщення у місці розташування. Даний недолік полягає в наступному: незважаючи на теплоізоляційні властивості відбиваючої панелі, з часом відбувається поступове нагрівання стіни поза вказаної панелі, оскільки, згідно із заявленим технічним рішенням, виготовляється вона переважно із алюмінієвої фольги, що має високу теплопровідність і швидко віддає тепло. Систематичне і довготривале нагрівання стіни призводить до локальних пошкоджень (обсипається штукатурка, жовтіють шпалери тощо). Третім важливим недоліком відомої електронагрівальної панелі є те, що її теплоємна панель виконана із природного каменю. По-перше, це суттєво ускладнює та здорожує технологію виготовлення такої панелі, оскільки відомо, що різання каменю, навіть у промислових масштабах, є надзвичайно трудомісткою операцією, яка вимагає часу і дорогого якісного обладнання. Окремо слід наголосити на складності виконання ідеально рівної внутрішньої поверхні кам'яної панелі, що особливо важливо для надійного закріплення на ній електронагрівального елементу і, звичайно ж, рівномірного нагрівання. По-друге, це підвищує собівартість всього електронагрівального пристрою. По-третє, кам'яна панель є занадто масивною і важкою, внаслідок чого створюється велике навантаження на настінне кріплення і безпосередньо на стіну, в результаті чого виникають різноманітні пошкодження. По-четверте, кам'яна панель, як 57399 4 елемент декору приміщення, звужує сферу застосування відомої електронагрівальної панелі, оскільки підходить не до кожного інтер'єру. Четвертим недоліком відомої електронагрівальної панелі є скріплення її складових частин (теплоємної і відбиваючої панелей) болтами. Такий тип з'єднання, звичайно ж, є цілком логічним і обґрунтованим для даної конструкції, проте в цілому не може бути визнаний як ефективний, зважаючи на складність виконання суміщених кутових наскрізних отворів у обох панелях, а також використання міцних металевих болтів, що ускладнюють конструкцію та підвищують вагу і без того масивної конструкції. П'ятим недоліком відомої електронагрівальної панелі є те, що в її конструкції не передбачено системи настінного кріплення, яка б дозволяла більш ефективно використовувати теплову енергію прилягаючої до стіни панелі, зокрема підтримувати режим конвекції. Шостим недоліком відомої електронагрівальної панелі є відсутність у неї будь-якого захисного корпусу. Це утруднює догляд за нею і знижує ресурс експлуатації, оскільки під час видалення пилу та інших забруднень з поверхні можливим є пошкодження відбиваючої панелі з алюмінієвої фольги. Відсутність захисного корпусу також суттєво обмежує сферу застосування відомої електронагрівальної панелі, зводячи її виключно до побутового використання. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення функціональності й ефективності роботи електронагрівальної панелі з одночасним зниженням її електроспоживання за рахунок забезпечення подвійного конвекційноінфрачервоного принципу обігріву шляхом комплексного конструктивного удосконалення з використанням високотехнологічних деталей і матеріалів. Рішення поставленої задачі досягається тим, що у електронагрівальній панелі, що складається із теплоємної панелі із закріпленим на її внутрішній стороні електронагрівальним елементом та відбиваючої панелі із дзеркальною внутрішньою поверхнею, з'єднаних між собою, згідно пропозиції, теплоємна панель виготовлена з кераміки, і додатково міститься захисний металевий корпус, що закриває задню і торцеві частини електронагрівальної панелі, при цьому на зовнішній поверхні корпуса нанесено полімерне теплоакумулююче покриття, а на зовнішній поверхні встановлені рейлінги, за допомогою яких електронагрівальна панель кріпиться у настінних закріплювальних елементах. Завдяки подвійному конвекційноінфрачервоному принципу обігріву запропонована електронагрівальна панель більш економно, порівняно із прототипом, споживає електроенергію і водночас має вищій коефіцієнт корисної дії. Подвійний конвекційно-інфрачервоний принцип обігріву забезпечується завдяки одночасній наявності у конструкції запропонованого рішення керамічної панелі і полімерного теплоакумулюючого покриття. 5 Джерелом м'якого інфрачервоного теплового випромінювання є нагріта керамічна панель, яка благотворно впливає на організм людини (за біофізичним впливом відповідає лікувальному ефекту російської печі), а тому створює винятковий тепловий комфорт. При цьому керамічна панель має ряд функціональних переваг перед кам'яною: є більш технологічною у виготовленні і обробці, дешевшою, легшою, практичною і пасує до будьякого інтер'єру через будь-який колір на замовлення користувача. Ефективний режим конвекції є можливим, головним чином, завдяки наявності полімерного теплоакумулюючого покриття: частина теплової енергії, що накопичується з його допомогою, нагріває оточуючу повітряну масу, сприяючи природному теплообміну. При цьому утворений конвекційний потік за рахунок взаємодії з інфрачервоними потоками має м'який рівномірний характер, а отже не піднімає пил і не створює дискомфортної різниці температур на стелі і підлозі. Конвекцію підтримує також запропонована рейлінгова система настінного кріплення електронагрівальної панелі, що створює проміжок між стіною та пристроєм, в якому вільно циркулює повітря. Одночасно з цим, застосування полімерного теплоакумулюючого покриття та рейлінгової системи настінного кріплення панелі повністю вирішує проблему локального нагрівання стіни у місці встановлення приладу: між стіною та панеллю завжди є прошарок циркулюючого повітря, в результаті чого стіна не нагрівається, а отже зникає ризик пошкодження її поверхні. Наявність запропонованої системи настінного кріплення у вигляді рейлінгів забезпечує зручне встановлення електронагрівальної панелі у будьякій частині приміщення, при цьому є простим, надійним і практичним. Наявність металевого корпусу значно покращує функціональність запропонованої електронагрівальної панелі. По-перше, металевий корпус захищає поверхню електронагрівальної панелі від різноманітних забруднень; по-друге, знімає з неї шкідливе електромагнітне випромінювання; потретє, усуває необхідність скріплювання складових частин панелі болтами; по-четверте, сприяє безпечному використанню. В результаті цього підвищується ресурс експлуатації, розширюється сфера застосування, покращуються санітарногігієнічні показники, знижується вага, спрощується конструкція, забезпечується високий ступінь і клас захисту. Отже, уся сукупність суттєвих ознак запропонованого рішення, в цілому, забезпечує досягнення технічного результату. Подальша сутність запропонованої корисної моделі пояснюється разом з ілюстративним матеріалом, на якому зображені: Фіг.1 - вигляд збоку на електронагрівальну панель, закріплену на стіні; Фіг.2 - те ж саме, вигляд в плані, з умовно збільшеною товщиною деталей для кращого показу та пояснення конструкції. Запропонована керамічна електронагрівальна панель містить керамічну панель 1, до внутрішньої поверхні якої за допомогою термостійкого клеячо 57399 6 му компаунду приєднаний електронагрівальний елемент 2, та відбиваючу панель 3 з алюмінієвої фольги. Металевий корпус 4 на внутрішній поверхні, зверненій до відбиваючої панелі 3, містить полімерне теплоаку-мулююче покриття 5. До зовнішньої поверхні металевого корпуса 4 приєднані рейлінги 6 з можливістю закріплення їх у настінних закріплювальних елементах 7. Запропоновану керамічну електронагрівальну панель експлуатують на такий спосіб. Електронагрівальний прилад монтують на стіну у визначеному місці, для чого до поверхні металевого корпусу приєднують рейлінги з наступним закріпленням їх у заздалегідь підготовлених настінних кріпленнях будь-якої відомої конструкції, наприклад у вигляді тримачів для рейлінгів, зафіксованих на стіні за допомогою дюбелів чи саморізів. Потім панель приєднують до електричного живлення і заземлюють (у разі потреби). Під дією електричного струму електронагрівальний елемент 2 виділяє теплову енергію, нагріваючи керамічну панель 1, яка у свою чергу випромінює інфрачервоне тепло, нагріваючи середовище приміщення. Відбиваюча панель 3 додатково спрямовує частину теплової енергії від електронагрівального елемента 2 на керамічну панель 3, підвищуючи ефективність роботи останньої. Решта не відбитої теплової енергії акумулюється полімерним покриттям 5 і через поверхню металевого корпуса 4 нагріває повітря у проміжку між установленою електронагрівальною панеллю і стіною, забезпечуючи режим природної конвекції. Вказаний проміжок формується за рахунок не щільного прилягання приладу до стіни, що досягається завдяки рейлінгам 6. Металевий корпус 4 закриває задню і бокові частини запропонованої електронагрівальної панелі, захищаючи її від забруднень і сприяючи безпечному використанню. Запропоноване технічне рішення перевірене на практиці. Керамічна електронагрівальна панель, що пропонується, втілена, наприклад у моделі ЭПНК 375/220, що серійно виготовляється під торговою маркою Hybrid™, при цьому відповідає вимогам ГОСТ 27570.15-96(МЕК 335-2-30-90), ГОСТ 23511-79, ГОСТ 30320-95 (ДСТУ CISPR 141:2004) та не містить у своєму складі жодних деталей і матеріалів, які неможливо було б відтворити на сучасному етапі розвитку науки і техніки, зокрема, у галузі електричної теплоенергетики, а отже є прийнятною для промислового застосування. При цьому запропоноване рішення має технічні та інші переваги перед відомими аналогами, що підтверджує можливість досягнення технічного результату об'єктом, що заявляється. У відомих джерелах інформації не виявлено подібних електронагрівальних панелей з указаною в пропозиції сукупністю суттєвих ознак, а тому запропоноване технічне рішення вважається таким, що може отримати правовий захист. Суттєва відмінність запропонованої керамічної електронагрівальної панелі полягає у подвійному конвекційно-інфрачервоного принципі обігріву, що забезпечується за рахунок комплексного конструктивного удосконалення. Жодна із відомих електронагрівальних панелей не може одночасно воло 7 діти всіма перерахованими властивостями, оскільки взагалі не передбачає наявності керамічної теплоємної панелі, металічного корпусу з полімерним теплоакумулюючим покриттям та системи функціонального настінного кріплення у вигляді рейлінгів. До основних технічних переваг запропонованої електронагрівальної панелі, у порівнянні з прототипом, можна віднести наступне: - підвищення функціональності окремих елементів конструкції, зокрема технологічності, здешевлення і зниження ваги теплоємної панелі, що досягається за рахунок використання у якості матеріалу для її виготовлення кераміки замість природного каменю; - забезпечення універсальних естетичних характеристик з цієї ж причини; - відсутність локального теплового впливу на стіну приміщення у місці встановлення електронагрівальної панелі за рахунок використання полімерного теплоакумулюючого покриття, що нагріває повітря, а не поверхню стіни, а також за рахунок створення проміжку, заповненого повітрям, що постійно циркулює, між обігрівачем і стіною завдяки рейлінгам; - підтримання ефективного режиму конвекції з цих же ж причин; - забезпечення зручності, надійності, простоти і практичності встановлення електронагрівальної панелі у будь-якій частині приміщення за рахунок використання рейлінгової системи настінного кріплення; - спрощення конструкції, яке полягає у відсутності болтового скріплення деталей електронагрівальної панелі, зокрема теплоємної панелі з електронагрівальним елементом та відбиваючої панеллю, що забезпечується за рахунок їх розміщення у металевому корпусі; - підвищення ресурсу експлуатації, розширення сфери застосування, покращення санітарногігієнічних показників, зниження ваги, спрощення конструкції, забезпечення високого ступеня і класу захисту з цієї ж причини. 57399 8 До економічних переваг запропонованої електронагрівальної панелі, у порівнянні з прототипом, можна віднести наступне: - економію електроспоживання та високий ККД, що досягаються за рахунок подвійного конвекційно-інфрачервоному принципу обігріву; - зменшення часу на повний обігрів приміщення з цієї ж причини. Після опису запропонованої електронагрівальної панелі фахівцям у даній галузі знань повинно бути наочним, що все вищеописане є лише ілюстративним, а не обмежувальним, будучи представленим даним прикладом. Численні можливі варіанти конфігурацій робочих панелей, типи з'єднань між ними, а також різновиди виконання корпусу й настінних кріплень можуть змінюватися залежно від бажаних параметрів електронагрівальних панелей і конкретних умов їх експлуатації та, зрозуміло, знаходяться в межах об'єму одного із звичайних і природних підходів в даній області знань, і розглядаються такими, що знаходяться в межах об'єму запропонованого технічного рішення. Квінтесенцією запропонованого технічного рішення є те, що конвекційно-інфрачервоний обігрів забезпечується завдяки комплексному використанню конструктивних нововведень у вигляді керамічної панелі, металевого корпусу з полімерним теплоакумулюючим покриттям та рейлінгової системи настінного кріплення приладу, завдяки чому і досягається технічний результат. Зміна окремих елементів запропонованих удосконалень на інші, природно, обмежує спектр переваг, перерахованих вище, і не може вважатися новим технічним рішенням в даній області знань, оскільки інші подібні конструкції вже не вимагатимуть будь-якого творчого підходу від інженерів-конструкторів, і не можуть вважатися результатами їх творчої діяльності або новими об'єктами інтелектуальної власності, відповідними до захисту охоронними документами. 9 Комп’ютерна верстка А. Рябко 57399 Підписне 10 Тираж 23 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