Нагрівальна панель

Реферат: UA 74854 U UA 74854 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі теплоенергетики, а саме: стосується конструкцій нагрівальних панелей, та може бути використана для опалення різних типів житлових і виробничих приміщень та ін. Відома нагрівальна панель, яка включає резистивний нагрівальний елемент, розташований між двома ізолюючими полімерними поверхнями, при цьому резистивний нагрівальний елемент виконаний у вигляді плоскої стрічки з електропровідного матеріалу [див. пат. України № 41548 U з класів Н05В 3/00, E04F 15/00, опублікований 25.05.2009 року у Бюл. № 10]. Недоліком відомого технічного рішення є складна і коштовна технологія виготовлення, а також обмежена сфера застосування нагрівальної панелі. Даний недолік пов'язаний із використанням високотехнологічних і дорогих матеріалів: наприклад, резистивний нагрівальний елемент, згідно із відомою пропозицією, виготовлений з матеріалу на основі аморфних сплавів, зокрема сплаву ЕК-101, а ізолюючі поверхні виконанні із полімерних матеріалів, вибраних із класу синтетичних смол. Це сприяє високій собівартості відомої нагрівальної панелі. Найбільш близькою за своєю суттю та ефектом, що досягається, і яка приймається за прототип, є нагрівальна панель, яка містить корпус, резистивний нагрівальний елемент, розміщений між шарами електроізолюючого матеріалу, та шар теплоізоляції, розташований на електроізолюючому матеріалі з одного боку панелі [див. пат. України № 45867 U з класу Н05В 3/20, опублікований 25.11.2009 року у Бюл. № 22]. Основним недоліком відомої нагрівальної панелі є недостатня теплопровідність і випромінювальна здатність її електроізоляційних шарів, що зумовлено виконанням їх з полімерного матеріалу. Наступним суттєвим недоліком відомої нагрівальної панелі є те, що її шар теплоізоляції не має відбивальних властивостей, а це не дозволяє підвищити загальний рівень тепловіддачі, а отже - ефективності роботи відомої нагрівальної панелі. Також недоліком відомої нагрівальної панелі є складність конструкції її корпусу. Зокрема, вказаний корпус виконаний у вигляді плоского короба, відкритого з боку переднього електроізолюючого шару, при цьому висота бокових ребер короба корпусу є більшою за товщину електроізолюючих шарів і шару теплоізоляції. Така конструкція є занадто складною і матеріалоємною, а також має велику вагу, особливо у випадках виготовлення панелей зі значною площею робочої поверхні. В основу корисної моделі поставлено задачу покращення функціональних характеристик нагрівальної панелі з одночасним спрощенням конструкції та технології виготовлення, а також зменшення витрат електроенергії за рахунок підвищення ефективності тепловіддачі шляхом відповідної зміни конструкції із застосуванням матеріалів з покращеними електро- і теплоізоляційними властивостями. Рішення поставленої задачі досягається тим, що у нагрівальній панелі, яка містить корпус, резистивний нагрівальний елемент, розміщений між шарами електроізолюючого матеріалу, та шар теплоізоляції, розташований на електроізолюючому матеріалі з одного боку панелі, згідно пропозиції, один із електроізолюючих шарів виконаний у вигляді скляного екрана із дзеркальним покриттям, розташованим з боку прилягання до резистивного елемента, а шар теплоізоляції на своїй зовнішній поверхні має покриття з високими відбивальними властивостями, при цьому електроізолюючі шари та шар теплоізоляції з'єднані між собою по периметру рамкою. Запропонована нагрівальна панель має підвищені теплопровідність та випромінювальну здатність, що забезпечується завдяки виконанню одного із електроізолюючих шарів у вигляді скляного екрана із дзеркальним покриттям. Окрім відмінних електроізоляційних властивостей, скло добре проводить тепло, і нагріваючись, виконує роль джерела інфрачервоного випромінювання. При цьому дзеркальне покриття, виконане наприклад з алюмінію, виконує подвійну роль: по-перше, відбиває теплові хвилі, накопичені у товщі скляного екрана, підвищуючи таким чином ефективність робочої поверхні нагрівальної панелі, а по-друге, завдяки високій теплопровідності металу, рівномірно розподіляє теплову енергію по всій поверхні вказаного скляного екрану, що дозволяє зменшити співвідношення площі поверхні резистивного нагрівального елемента до площі робочої поверхні нагрівальної панелі, а отже знизити виробничі витрати. Власне кажучи, запропонований електроізолюючий шар нагрівальної панелі може бути виготовлений із шматка звичайного дзеркала. Така нагрівальна панель має відмінні споживчі властивості: виглядає і функціонує як звичайне дзеркало, при цьому завдяки нагріванню на її робочій поверхні не утворюється конденсат. Тому запропонований пристрій можна ефективно використовувати всередині приміщень з різкою зміною температури і вологості, наприклад для обігріву ванних кімнат, душових тощо, а також у складі декоративних елементів фасадів будівель для захисту від вологи, намерзання льоду тощо. 1 UA 74854 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Інший шар електроізоляції у запропонованій конструкції нагрівальної панелі виконує також роль захисту зворотного боку панелі від пилу, бруду тощо і може бути виконаний, наприклад, із фанери або інших придатних для цього матеріалів. У запропонованій нагрівальній панелі шар теплоізоляції має покриття з високими відбивальними властивостями у довгохвильовому інфрачервоному діапазоні, що забезпечує кращу тепловіддачу. Зокрема вказаний теплоізоляційний шар може бути виготовлений із пінофолу типу С - спіненого поліетилену, покритого з одного боку полірованою алюмінієвою фольгою, а з іншого - захисною клейкою плівкою. Пінофол типу С забезпечує високу теплоізоляцію, 100 % пароізоляцію і вологостійкість, є слабкогорючим, а тому дозволяє суттєво знизити пожежонебезпечність при використанні нагрівальної панелі. Наявність у запропонованій конструкції панелі рамки, що з'єднує по периметру електроізолюючі шари та шар теплоізоляції, суттєво спрощується збирання пристрою, знижується металоємність, покращується ремонтопридатність. Отже, уся сукупність суттєвих ознак запропонованого технічного рішення щодо нагрівальної панелі забезпечує досягнення необхідного технічного результату. Подальша сутність корисної моделі пояснюється разом з ілюстративним матеріалом, на якому зображена запропонована нагрівальна панель у розрізі. Запропонована нагрівальна панель містить скляний екран 1 з дзеркальним покриттям 2. До скляного екрану 1 з боку дзеркального покриття 2 прилягає резистивний нагрівальний елемент 3, який контактує із шаром теплоізоляції 4, що має покриття 5 з високими відбивальними властивостями, виконаним, наприклад, із пінофолу типу С. До шару теплоізоляції прилягає захисна плита 6, наприклад з фанери, до якої приєднані елементи (настінного) кріплення будьякої відомої конструкції. По периметру запропонована конструкція з'єднана рамкою 7. Запропоновану нагрівальну панель використовують наступним чином. Прилад монтують на стіну, під'єднують до електричного живлення і заземлюють. Під дією електричного струму резистивний нагрівальний елемент 3 виділяє теплову енергію, нагріваючи скляний екран 1, який у свою чергу випромінює тепло у навколишнє середовище. При цьому дзеркальне покриття 2 відбиває теплові хвилі із товщі скла, таким чином підвищуючи тепловіддачу. Додатково тепловіддача підвищується за рахунок відбивання теплових хвиль, які надходять у протилежний від скляного екрану 1 бік, відповідним покриттям 5 шару теплоізоляції 4. Запропоноване технічне рішення перевірене на практиці. Запропонована нагрівальна панель не містить у своєму складі жодних деталей і матеріалів, які неможливо було б відтворити на сучасному етапі розвитку науки і техніки, зокрема, у галузі 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 нагрівальних панелей з указаною в пропозиції сукупністю суттєвих ознак, а тому запропоноване технічне рішення вважається таким, що може отримати правовий захист. Суттєва відмінність запропонованої нагрівальної панелі від раніше відомих полягає у підвищенні ефективності тепловіддачі за рахунок забезпечення покращеного тепловиділення із застосуванням подвійного принципу відбивання теплових хвиль і теплоізоляції, а також у спрощенні конструкції корпусу. Жодна із відомих нагрівальних панелей не може володіти перерахованими властивостями, оскільки взагалі не передбачає наявності випромінюючого скляного екрану із відбиваючим дзеркальним покриттям, ефективного теплоізолюючого шару з додатковим відбиваючим покриттям, а також спрощеної конструкції корпуса у вигляді рамки. До основних технічних переваг запропонованої нагрівальної панелі, у порівнянні з прототипом, можна віднести наступне: - підвищення ефективності тепловіддачі завдяки виконанню одного із електроізолюючих шарів у вигляді скляного екрана із дзеркальним покриттям, а також оснащення шару теплоізоляції додатковим відбиваючим покриттям; - зниження металоємності і покращення ремонтопридатності пристрою з цієї ж причини; - спрощення конструкції за рахунок виконання корпусу у вигляді рамки; - незапотівання дзеркальної поверхні у приміщеннях з підвищеною вологістю через її підігрів; Економічний ефект від впровадження запропонованої корисної моделі, у порівнянні з використанням прототипу, отримують внаслідок зменшення витрат електроенергії при експлуатації нагрівальної панелі, а також завдяки підвищенню споживчого інтересу до її естетичної і функціональної робочої (дзеркальної) поверхні. 2 UA 74854 U 5 10 15 20 Соціальний ефект від впровадження запропонованої корисної моделі, у порівнянні з використанням прототипу, отримують внаслідок підвищенню зручності користування дзеркалом у вологих приміщеннях (у ванних кімнатах під час гігієнічних процедур та гоління) внаслідок не запотівання дзеркальної поверхні. Після опису запропонованої нагрівальної 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 виконання пристрою, зокрема форма, товщина теплоізоляційного та електроізоляційних шарів, різновиди виконання корпусурамки й настінних кріплень можуть змінюватися залежно від бажаних параметрів і конкретних умов його 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 один із електроізолюючих шарів нагрівальної панелі виконаний у вигляді скляного екрана із дзеркальним покриттям, розташованим з боку прилягання до резистивного елемента, а шар теплоізоляції на своїй зовнішній поверхні має покриття з високими відбивальними властивостями, при цьому електроізолюючі шари та шар теплоізоляції з'єднані між собою по периметру рамкою, що в сукупності забезпечує необхідний 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 інженерівконструкторів, і не можуть вважатися результатами їх творчої діяльності або новими об'єктами інтелектуальної власності, відповідними до захисту охоронними документами. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Нагрівальна панель, яка містить корпус, резистивний нагрівальний елемент, розміщений між шарами електроізолюючого матеріалу, та шар теплоізоляції, розташований на електроізолюючому матеріалі з одного боку панелі, яка відрізняється тим, що один із електроізолюючих шарів виконаний у вигляді скляного екрана із дзеркальним покриттям, розташованим з боку прилягання до резистивного нагрівального елемента, а шар теплоізоляції на своїй зовнішній поверхні має покриття з високими відбивальними властивостями, при цьому електроізолюючі шари та шар теплоізоляції з'єднані між собою по периметру рамкою. 3 UA 74854 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4