Нагрівальний пристрій

Нагрівальний пристрій, який містить генератор для генерування енергії випромінювання, при Цей винахід стосується конструкцій нагрівальних пристроїв Найбільш близьким до пропонованого винаходу за технічною суттю є нагрівальний пристрій, який містить генератор для генерування енергії випромінювання, принаймні, один нагрівальний елемент у формі плоского елемента з двома протилежно розташованими провідниками та покриттям між ними, яке включає матеріал покриття для випромінювальних поверхонь, для генерування електромагнітних хвиль, що складається із зв'язувальної речовини, ізолюючого агента, диспергувальної речовини, води та графіту, а також засіб для утримування об'єкта нагрівання (ЕР 0777524 В1, МПК 7 Н05В 1/02, Опубл 09 02 1999) Описаний пристрій призначений для нагрівання дискретного матеріалу Для підвищення температури дискретного матеріалу застосовують передавальну антену з великою площею поверхні, за допомогою якої одержують електромагнітне випромінювання з частотою того ж порядку, що і власна молекулярна частота дискретного матеріалу, що нагрівається, без цього зазначена частота є модульованою несучою частотою Дискретний матеріал, який треба нагрівати, розміщують у полі емісії передавальної антени і, таким чином, досягають резонансу з власною молекулярною частотою дискретного матеріалу, що веде до його нагрівання У разі розмі наймні, один нагрівальний елемент у формі плоского елемента з двома протилежно розташованими провідниками та покриттям між ними, яке включає матеріал покриття для випромінювальних поверхонь, призначений для генерування електромагнітних хвиль, що складається із зв'язувальної речовини, ізолюючого агента, диспергувальної речовини, води та графіту, та засіб для утримування об'єкта нагрівання, який відрізняється тим, що основа нагрівального елементу має форму труби і є компонентом нагрівача рідини, де рідина може наливатись в трубу і/або проходити крізь неї щення пристрою у замкнутому просторі, заповненому, окрім дискретного матеріалу, середовищем, це середовище також може залучатись до резонансної взаємодії з метою нагрівання шляхом вибору схожого спектру емісії Згаданий пристрій включає передавальну антену з великою площею поверхні, обмежену з одного боку першою ЛІНІЄЮ живлення, а з іншого боку - другою ЛІНІЄЮ живлення, виготовленою з матеріалу, що є добрим електричним провідником Ліни живлення з'єднані з генератором для генерування енергії випромінювання, і засіб для розміщення дискретного матеріалу, що має нагріватись, розташований в полі емісм передавальної антени Частота, що емітується передавальною антеною, лежить в діапазоні власної молекулярної частоти дискретного матеріалу і/або рідкого чи газоподібного середовища, розташованого у визначеному просторі Ефективність нагрівальної системи досягається шляхом взаємодії передавальної антени з великою площею поверхні, що служить як емітер, та матеріалу в діапазоні резонансної частоти, зокрема внаслідок смугових резонансів Недолік описаного пристрою полягає у його недостатній ефективності, обумовленій недостатньою узгодженістю смугових резонансів використаних у пристрої матеріалів У основу пропонованого винаходу поставлено задачу створення такого нагрівального пристрою, О о (О 00 ю 57860 4 який би був більш ефективним Поставлена задазаснований на ароматсполуках і/або спирті та/або ча вирішується шляхом підвищення узгодженості складному ефірі та/або кетоні смугових резонансів використаних у пристрої маОсобливістю пропонованого пристрою є і те, теріалів, а також забезпеченням пристрою підхощо у якості ізолюючого агента використана ізолюжим генератором, який би забезпечив з'єднання з юча сажа обома електричними провідниками нагрівального Особливістю пропонованого пристрою є і те, елемента що у якості диспергувального агента використана неорганічна та/або органічна, мономерна і/або Поставлена задача вирішується пропоноваполімерна речовина ним винаходом, який, як і відомий нагрівальний пристрій, містить генератор для генерування енерОсобливістю пропонованого пристрою є і те, гії випромінювання, принаймні, один нагрівальний що зазначений матеріал покриття містить тиксоелемент у формі плоского елемента з двома протропний агент тилежно розташованими провідниками та покритОсобливістю пропонованого пристрою є і те, тям між ними, яке включає матеріал покриття для що електричним компонентом є симістор і/або повипромінювальних поверхонь, призначений для двійний польовий МОН-транзистор з підключенигенерування електромагнітних хвиль, що складами відомими електронними ведучими компоненється із зв'язувальної речовини, ізолюючого агентами та, диспергувальної речовини, води та графіту, та Особливістю пропонованого пристрою є і те, засіб для утримування об'єкта нагрівання, а, ВІДщо електричні провідники на нагрівальному елеПОВІДНО до винаходу, матеріал покриття має такий менті мають форму смуг мідної фольги, по суті склад розташованих паралельно, і електричний контакт з покриттям являє собою ємнісний і/або індуктивний a) 55 - 65% КІЛЬКОСТІ речовини (мольна частка) зв'язок, завдяки чому зазначене покриття розтаматеріалу основи, що включає шоване або нижче, або вище зазначених вище • 39 - 49% КІЛЬКОСТІ речовини зв'язувальної ресмуг мідної фольги, або останні вставлені в почовини, криття • 18 - 23% КІЛЬКОСТІ речовини ізолюючого агента, Особливістю пропонованого пристрою є і те, • 18 - 24% КІЛЬКОСТІ речовини диспергувальнощо він забезпечений засобом управління нагріваго агента, льним ефектом і/або його регулювання, шляхом зміни амплітуди і/або частоти ведучих коливань • 12 - 16% КІЛЬКОСТІ речовини дистильованої води та Особливістю пропонованого пристрою є і те, b) 35 - 45% КІЛЬКОСТІ речовини графіту, склад що основа нагрівального елемента має форму зв'язувальної речовини є таким міцних пластин або форми, яка може розгортатися, як шпалери • 64 - 79% КІЛЬКОСТІ речовини дистильованої води, Особливістю пропонованого пристрою є і те, • 4 - 6% КІЛЬКОСТІ речовини сульфатованого що нагрівальні елементи мають форму плоских масла, прямокутників та з'єднані паралельно в симетричній конфігурації, більш прийнятне, із застосуван• 0,16 - 0,24% КІЛЬКОСТІ речовини фенолів або ням коротких ЛІНІЙ живлення 0,05 - 0,5% КІЛЬКОСТІ речовини бензоізотіазолінону, • 15 -19% КІЛЬКОСТІ речовини казеїну, Особливістю пропонованого пристрою є і те, що сам матеріал основи чи його ІСТОТНІ частини, • 0,8 -1,2% КІЛЬКОСТІ речовини сечовини, або прилеглі чи з'єднані з ним матеріали можуть • 2 - 3% КІЛЬКОСТІ речовини лужного розріджузбуджуватись і, отже, нагріватись за допомогою вача власних молекулярних частот та 2,5 - 3,5% КІЛЬКОСТІ речовини капролактаму, а пристрій забезпечений принаймні, одним контОсобливістю пропонованого пристрою є і те, ролером/регулятором, з'єднаний з генератором, і що основа має форму труби і є компонентом намістить електричний компонент, який при збугрівача рідини, де рідина може наливатись в трубу дженні частотою збудження виявляє швидке зросі/або проходити крізь неї тання струму, що відповідає крутому передньому Задача винаходу полягає в створенні нагрівафронту, і, отже, є придатним для забезпечення льного пристрою, в якому застосовується більшою високого коефіцієнту гармонік, а генератор з'єднамірою зазначений вище спосіб, і в якому пристрій ний з обома електричними провідниками нагрівавдосконалюється таким чином, що він легко консльного елемента з можливістю збудження зазнатруюється і є економічно ефективним, з додаткоченого елемента з метою випромінювання спектра вим збільшенням ефективності нагрівальної сисколивань у діапазонах власних молекулярних частеми тот Нагрівальний пристрій складається, принаймні, з одного нагрівального елемента у формі плосОсобливістю пропонованого пристрою є і те, кого елемента з двома протилежно розташованищо у якості сул ьфатова ного масла використана ми провідниками та покриттям між ними, яке сульфатована рицинова олія включає матеріал покриття для випромінювальних Особливістю пропонованого пристрою є і те, поверхонь, для генерування електромагнітних що у якості фенолів використані карбонізовані фехвиль, що складається зі зв'язувальної речовини, ноли, що виробляються шляхом крекінга, або, ізолюючого агента, диспергувальної речовини, більш прийнятне, застосовується бензоізотіазоліводи та графіту, який відрізняється тим, що матенон ріал покриття має такий склад Особливістю пропонованого пристрою є і те, що у якості розріджувача використаний розчинник, а) 55 - 65% КІЛЬКОСТІ речовини (мольна частка) 57860 при перемішуванні матеріалу покриття, також відматеріалу основи, що включає кладаються у зв'язувальному агенті, де вже зв'я• 39 - 49% КІЛЬКОСТІ речовини зв'язувальної резано ізолятор, та в поєднанні з ізолюючим агентом човини, утворюють велику КІЛЬКІСТЬ мікроскопічних елект• 18 - 23% КІЛЬКОСТІ речовини ізолюючого агенричних диполів, рівномірно розповсюджених у мата, теріалі покриття Графіт можна додавати у розме• 18 - 24% КІЛЬКОСТІ речовини диспергувальноленому стані з дуже малим розміром частинок Це го агента, ще більше сприяє рівномірному розподілу графіту • 12 - 16% КІЛЬКОСТІ речовини дистильованої в матеріалі покриття і, отже, створенню великої води та КІЛЬКОСТІ електричних диполів Із застосуванням Ь) 35 - 45% КІЛЬКОСТІ речовини графіту, даного матеріалу покриття можна досягти високосклад зв'язувальної речовини є таким го рівня випромінювання в плані генерування та • 64 - 79% КІЛЬКОСТІ речовини дистильованої емітування електромагнітного випромінювання води, Зокрема, це забезпечує емітування частоти в діа• 4 - 6% КІЛЬКОСТІ речовини сульфатованого пазоні власної молекулярної частоти матеріалу, масла, що має нагріватись, а також, ВІДПОВІДНО, ПІДХОЖОЇ • 0,16 - 0,24% КІЛЬКОСТІ речовини фенолів або частоти для рідкого чи газоподібного середовища 0,05 - 0,5% КІЛЬКОСТІ речовини бензоізотіазолінону, в приміщенні • 15 -19% КІЛЬКОСТІ речовини казеїну, • 0,8 -1,2% КІЛЬКОСТІ речовини сечовини, Для зазначеного високочастотного збудження • 2 - 3% КІЛЬКОСТІ речовини лужного розріджупропонується генератор гармонік, що містить елевача та ктричний компонент, який при збудженні частотою збудження виявляє швидке зростання струму, що • 2,5 - 3,5% КІЛЬКОСТІ речовини капролактаму, і відповідає крутому передньому фронту, і, отже, є таким чином, за допомогою матеріалу покритпридатним для створення вищих гармонік, напритя з ізолюючого агента, графіту та зв'язувальної клад, коливання аж до п'ятнадцятої гармоніки речовини можуть випромінюватись електромагнітні хвилі Це відбувається завдяки утворенню диГенератор гармонік з'єднаний з обома електполів у матеріалі покриття ричними провідниками нагрівального елемента для збудження нагрівального елемента з метою Завдяки застосуванню зазначеного покриття, випромінювання спектра коливань у діапазонах виготовленого зі спеціального матеріалу покриття, власних молекулярних частот, більш прийнятне, в одержують особливо ефективний нагрівальний діапазонах смугових резонансів у терагерцовому пристрій діапазоні Зв'язувальний агент містить дистильовану воду в якості основного компоненту, щоб забезпечиСульфатоване масло може бути, наприклад, ти, залежно від наявної її КІЛЬКОСТІ, принаймні в'язсульфатованою оливковою олією, сульфатованою ку консистенцію зв'язувальної речовини Таким сезамовою олією або сульфатованою пальмовою чином, окремі компоненти зв'язувального агента олією Більш прийнятним сульфатованим маслом можна добре разом перемішати є сульфатована рицинова олія, яку часто називають сульфорицинатом або турецьким червоним Сульфатоване масло та агент управління помаслом Ця сульфатована рицинова олія є особтоком (якщо є) діють як проміжний розчинник, що ливо підхожою завдяки и поверхнево-активним забезпечує рівномірне та стале розповсюдження властивостям окремих речовин у зв'язувальному агенті, а також добре утворення плівки матеріалу покриття на Більш прийнятними фенолами є карбонізовані основі феноли, одержані крекінгом, які виявляють особливу придатність з точки зору накопичення частиФеноли або бензоізотіазолінон, що містяться в нок Більш прийнятну альтернативу фенолам стазв'язувальному агенті навіть у малій КІЛЬКОСТІ, новить бензоізотіазолінон сприяють накопиченню частинок Казеїн можна вважати за зв'язувальну речовиРозріджувач є розчинником, основаним на ну в самому зв'язувальному агенті Він забезпечує ароматсполуках і/або спирті та/або складному закріплення окремих компонентів у ньому ефірі та/або кетоні, наприклад, терпен Сечовина також використовується як проміжВ якості ізолюючого агента можуть використоний розчинник у зв'язувальній речовині, тобто вуватись різноманітні звичайні ізолятори Більш сприяє рівномірному розподілу окремих компоненприйнятним ізолюючим агентом є, проте, ізолююча тів у зв'язувальному агенті сажа Вигідним Є додавання сажі у розмеленому стані з дуже малим розміром частинок Це сприяє Зв'язувальний агент також містить розріджурівномірному розподілу сажі в матеріалі основи і, вач, що діє як гомогенізатор, і капролактам як таким чином, загальному формуванню множини структурний компонент електричних диполів у матеріалі покриття Основним компонентом матеріалу основи є зв'язувальний агент, в якому накопичуються часДиспергувальний агент, призначений для тинки ізолюючого агента, як один бік електричного більш легкого диспергування і, отже, рівномірного диполя Диспергувальний агент сприяє процесу розподілу зв'язувального агента, що містить часдисперсії і, таким чином, рівномірному розподілу тинки ізолятора, в основному матеріалі, являє созв'язувальної речовини, що містить частинки ізобою органічну, мономерну і/або полімерну речовилюючого агента, у матеріалі основи Дистильована ну вода, що її додано до матеріалу основи, служить Матеріал покриття, у більш прийнятному для його розрідження своєму складі, містить тиксотропний агент Такий тиксотропний агент забезпечує в'язку консистенГрафіт та його окремі частинки, що додаються цію матеріалу покриття, тобто здатність легко розтікатись при нанесенні на випромінювальну поверхню, але у той самий час і достатню в'язкість, щоб у стані спокою на поверхні не утворювались краплі або розриви Таким чином, матеріал покриття може наноситись на випромінювальну поверхню і буде точно відповідати и контуру В якості особливо підхожого електричного компонента для забезпечення високого коефіцієнту гармонік пропонується симістор, більш прийнятно, такий, що забезпечує кут ЛІНІЙНОГО наростання між 87° і приблизно 90° для одного фазового кута Також можуть використовуватись ІНШІ ВІДОМІ електричні компоненти, що мають аналогічні характеристики, а також їх ВІДОМІ електронні збуджувальні компоненти, наприклад, подвійний польовий МОНтранзистор В цьому зв'язку слід зазначити, що електричні компоненти цього виду, що мають таку високу швидкість зростання току і, отже, такий великий коефіцієнт гармонік, не підходять для експлуатації в звичайних силових мережах саме через їх високий коефіцієнт гармонік Зазначена загальна система з названого генератора гармонік у поєднанні з, принаймні, одним з'єднаним нагрівальним елементом веде, проте, до зменшення коефіцієнту гармонік внаслідок збудження нагрівального елемента Таким чином, загальна система може експлуатуватись в сполученні із звичайною силовою мережею без ризику проникнення в неї перешкод у вигляді вищих гармонік Таким чином, зокрема, завдяки конфігурації генератора гармонік для високочастотного збудження у зазначений спосіб одержують нагрівальний пристрій, що є дуже економічно ефективним у плані потрібних компонентів Крім того, значна економія витрат для такого нагрівального пристрою досягається за рахунок дуже низьких витрат на монтаж та низьких вимог щодо потрібного простору порівняно з відомими нагрівальними системами, які використовують гаряче повітря чи гарячу воду, а також дуже малих експлуатаційних витрат Отже, винайдені нагрівальні пристрої підходять для всіх можливих нагрівальних цілей, зокрема в громадських та приватних будівлях, де незначні вимоги щодо потрібного простору та можливість захованого встановлення відкривають широкі можливості для архітектурного дизайну У конкретному втіленні нагрівального елемента пропонується формування електричних провідників нагрівального елемента з смуг мідної фольги Електричний контакт з покриттям може забезпечуватись шляхом безпосереднього накладення чи вставки і являє собою ємнісний а/або індуктивний зв'язок Щоб забезпечити можливість пристосування нагрівального ефекту до різних умов в приміщенні та температурних умов, що змінюються, можна легко управляти і/або регулювати цей ефект, змінюючи амплітуду і/або частоту збуджуючих коливань з використанням відомих електронних керуючих пристроїв Матеріал основи нагрівального елемента може бути міцним та мати форму пластин, що забезпечує нагрівальні елементи у вигляді пластин, які можна закріпляти, наприклад, з використанням 57860 8 звичайних засобів кріплення до стіни Однак, можливо також виготовити матеріал основи у вигляді шпалер, які потім будуть приклеюватись до стіни Підбір розмірів та пристосування винайденого нагрівального пристрою легко здійснюється наприклад, кілька нагрівальних елементів у формі плоского елемента можуть комбінуватись з одержанням компактного пристрою, який добре виглядає Для максимально можливого зменшення впливу ємнісного опору лінії живлення, більш прийнятно, мають бути якомога коротшими Зазначений нагрівальний пристрій є вигідним для використання в якості кімнатного нагрівача у жилих приміщеннях, комерційних та громадських приміщеннях, наприклад, в церквах Крім того, цей нагрівальний елемент особливо підходить для сушильних кімнат, наприклад для сушильних камер у фарбувальних цехах або для сушіння дерева, завдяки чому забезпечується значне зменшення енерговитрат порівняно із звичайними нагрівачами Матеріал основи чи його ІСТОТНІ частини, або прилеглі чи з'єднані матеріали можуть вибиратись таким чином, що вони будуть збуджуватись власними молекулярними частотами і, отже, безпосередньо нагріватись в особливо ефективний спосіб Трубкоподібна основа, більш прийнятно, з покриттям ззовні і, можливо, також зсередини може використовуватись для нагрівання рідини всередині неї із застосуванням власних молекулярних частот Зокрема, це дає змогу сконструювати простий нагрівач безперервного потоку, який може працювати з малими витратами енергії, наприклад, водонагрівач безперервного потоку Креслення Фіг 1 - перспектива нагрівального пристрою у вигляді кімнатного нагрівача, і Фіг 2 - ведуче коло На Фіг 1 подано перспективу кута кімнати 1, де встановлено нагрівальний пристрій 2 Тут нагрівальний пристрій 2 складається з дванадцяти нагрівальних елементів 3, симетрично розташованих у горизонтальних групах, по чотири нагрівальні елементи кожна, в куті кімнати 1 Нагрівальні елементи 3 виготовлені як прямокутні плоскі елементи та з'єднані між собою паралельно їх ВІДПОВІДНИМИ вузькими боками уточках з'єднання 4 Нагрівальні елементи 3 можуть включати матеріал основи у формі пластин або матеріал основи, що розгортається, завдяки чому зазначений матеріал, ВІДПОВІДНО, прикручується або приклеюється Три вертикальні крайові елементи 3 з'єднані між собою з'єднувальними кабелями 5 через з'єднувальну коробку 6 і з іншими нагрівальними елементами З або їх електричними провідниками 14, 15 у формі смуг мідної фольги через паралельні з'єднання 4 Керуючий пристрій 7 містить, зокрема, генератор гармонік, наприклад, з симістором, який має високу швидкість зростання струму, а також контролер або регулятор амплітуди коливань Керуючий пристрій 7 з'єднаний через з'єднувальну коробку 6 з нагрівальними елементами 3, з одного боку, та живиться через трансформатор 8 від розетки електроживлення 9 - з іншого На Фіг 2 зображено конкретне ведуче коло 10 керуючого пристрою 7 з подвійним польовим МОН-транзистором 11 За допомогою мультивібратора 12 у вигляді інтегральної напівпровідникової схеми (тип CD 4047 В) подвійний польовий МОН-транзистор 11 ведеться вже відносно високою частотою, приблизно 20кГц, через резистор 13 Мультивібратор 12 підключений у зображений на Фіг 2 спосіб В колі подвійного польового МОН-транзистора знаходиться один нагрівальний елемент (який схематично зображено) або, вірніше, його електричні протилежно розташовані провідники 14, 15 у вигляді смуг мідної фольги Амплітуду та частоту ведучих коливань подвійного польового МОН-транзистора можна регулювати в діапазоні приблизно Ueff 20 ЗОВ та18-22кГц за допомогою потенціометра 16, підключеного до мультивібратора 12, завдяки чому регулюють енергію нагрівання і, отже, ефект 57860 10 нагрівання Швидке зростання струму подвійного польового МОН-транзистора 11 відіграє вирішальну роль у функціонуванні пристрою та випромінюванні спектру коливань в діапазонах власних молекулярних частот Таким чином, одержується високий коефіцієнт гармонік, і ефективними є коливання аж до п'ятнадцятої гармоніки Електричне коло, що функціонує аналогічно до зображеного на Фіг 2, може складатись з використанням симістора Хоча подвійний польовий МОНтранзистор 11 ведеться за допомогою вже відносно високої частоти порядку 20кГц, симістор може вестись безпосередньо частотою електромережі, приблизно 50Гц, у по суті аналогічно функціонуючому колі 14 Фіг. 1 11 57860 12 ФІГ. 2 Комп'ютерна верстка В Рябиця Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа,8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна