Електричний конвекторний обігрівач інверторного типу

Реферат: Електричний конвекторний обігрівач інверторного типу містить корпус з повітрозабірними отворами, розміщеними знизу, і повітровипускними отворами, розміщеними у верхній частині корпусу, передню тепловипромінюючу панель, нагрівальний елемент, блок керування з кнопкою вмикання, струмопідвід, блок керування складається з корпусу, усередині якого розміщена електрична плата. На корпусі установлений датчик температури, а на електричній платі розміщені з'єднані один з одним виконавчий елемент і елемент контролю. При цьому виконавчий елемент електрично з'єднаний з нагрівальним елементом, а елемент контролю електрично з'єднаний з датчиком температури. UA 109112 U (31) Номер попередньої (72) Винахідник(и): Ніколаіду Анна (CY) (73) Власник(и): ВОЛКАСТ ЛІМІТЕД, Limassol center, block B, flat/office 601, 6th floor, CY-3095, Limassol (CY) (74) Представник: Новiкова Лiдiя Аркадiївна, реєстр. №36 UA 109112 U UA 109112 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електротехніки, а саме до обігрівачів побутових і офісних приміщень таких, як житлові приміщення, офіси, дачні будиночки, побутівки будівельномонтажних організацій. Відомий конвекторний обігрівач з повітрям як теплоносієм, що складається з коробчастого корпусу, усередині якого в нижній частині розміщений, щонайменше, один електричний резистивний нагрівальний елемент, і який має отвори для надходження повітря у нижній частині і отвори для виходу повітря у верхній частині, а також терморегулятори і пристрої захисту від перегрівання, причому поверх електричного резистивного нагрівального елемента розміщений щонайменше один теплоакумулюючий елемент, як такий використовують матеріали, що складаються з шамота або з суміші матеріалів, що містять шамот (патент RU № 136138, 2013 і пріоритетна заявка DE 202012005137.7). Як стверджують автори, відомий електричний конвекторний обігрівач при меншій частоті вмикання забезпечує рівномірну температуру у приміщенні і може бути виготовлений з меншими витратами. У той же час, відомий конвектор не забезпечує можливість регулювання потужності. Відомі нагрівальні пристрої для водонагрівачів для водонагрівача, душу, мийної машини, посудомийної машини або чайника з регулюванням потужності, які включають посудину для нагрівання рідини і електричний нагрівальний елемент, призначений для нагрівання ділянки посудини. Нагрівальний елемент включає товстоплівкову резистивну нагрівальну схему з плавкою вставкою, поміщеною у товстій плівці. Документ, крім того, описує регулятор потужності типу симістора, змонтований безпосередньо на нагрівальному елементі і такий, що діє як тепловідвід для цього симістора. Також описані терморезистор, датчик температури, створений у товстій плівці, плавка вставка, клапани контролю витрати для безперервного регулювання витрати через нагрівач, засіб регулювання витрати і засіб регулювання температури. Ці електричні компоненти сполучені з блоком керування, який може бути дистанційним або утвореним як частина діелектричного шару товстої плівки у місці, розташованому поряд з впускним патрубком, де металева підкладка нагрівника підтримується у холодному стані за рахунок подачі холодної води (ЕР 0485211, DE 10322034, DE 19732414 і DE 19737694). Нагрівальні пристрої, які відомі, не можуть бути використані як конвектори і не забезпечують плавного регулювання потужності. Відомий термоблок, який включає датчик температури і електричний нагрівник. Датчик температури і нагрівник з'єднані із друкованою платою з контролером; електроживлення проходить до нагрівника через симістор, розміщений на друкованій платі і керований контролером (FR 2799630). Відомий термоблок призначений для використання у машині для приготування еспрессо. Відомий також електричний пристрій для обігріву приміщень у вигляді електрокалорифера, який має корпус з вхідним і вихідним отворами для повітря, розміщеними на протилежних кінцях корпусу, вентилятор і електронагрівні елементи, вміщені усередині корпусу і електрично з'єднані з блоком керування, установленим на зовнішній стороні корпусу. Технічний результат, що полягає в автоматичному підтримуванні усередині приміщення заданої температури і вологості, досягається завдяки тому, що електрокалорифер додатково містить пристрій контролю вологості і температури, установлений на корпусі і електрично з'єднаний з блоком керування електрокалорифера (патент RU № 124773 U1, 2013). Можливість автоматичного керування температурою не вирішує задачу плавного регулювання потужності. Найближчим аналогом до заявленої корисної моделі є електроконвектор, що має корпус з тонкої листової сталі з повітрозабірними отворами, розміщеними знизу, і повітровипускними горизонтальними отворами, розміщеними у верхній частині корпусу, передню тепловипромінюючу панель, нагрівальний елемент, виконаний з електронагрівника (ТЕНа), електронний терморегулятор, кронштейн із зовнішнього боку задньої частини для кріплення на стіні, струмопідвід, термовимикач і кріпильні елементи; електронний терморегулятор складається з корпусу, захисної кришки, притискної планки з лабіринтовими проходами для пропускання повітря, електронної плати; корпус терморегулятора пластмасовий, з герметичним прозорим оглядовим екраном і герметичними кнопками на лицьовій стороні. Блок керування приладом сконструйований так, щоб експлуатація конвектора була максимально зручною і простою (патент RU 133594 U1, 2013). Відомий електроконвектор не дозволяє забезпечити плавне регулювання потужності. У відомому пристрої, якщо температура виявиться меншою за температуру, виставлену користувачем, на нагрівальний елемент подається повна електрична потужність (або часткова), 1 UA 109112 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 він починає нагріватися і передає тепло повітрю, що проходить через нього. Досягнувши потрібної температури, нагрівальний елемент повністю вимикається. У існуючих конвекторах застосовується покрокове регулювання потужності або воно зовсім відсутнє. Цей принцип не дозволяє автоматично плавно регулювати електричну потужність нагрівального елемента залежно від площі приміщення і температури навколишнього середовища. Часте вмикання і вимикання нагрівального елемента веде до неекономічності енергоспоживання (наявність стартових струмів), неточного підтримування заданої температури у приміщенні, постійних вмикань і вимикань нагрівального елемента, зменшення терміну служби нагрівального елемента щодо можливого терміну, негативного впливу сильних стрибків напруги в усій електромережі квартири (дому) під час вмикання і вимикання, появи нагару на електричних контактах. Задача корисної моделі - забезпечення автоматичного плавного регулювання потужності. Технічний результат - виключення появи нагару на електричних контактах і негативного впливу сильних стрибків напруги електромережі за рахунок відсутності пускових струмів. Поставлена задача вирішується тим, що заявлений електричний конвекторний обігрівач інверторного типу містить корпус з повітрозабірними отворами, розміщеними знизу, і повітровипускними отворами, розміщеними у верхній частині корпусу, передню тепловипромінюючу панель, нагрівальний елемент, виконаний з електронагрівника (ТЕНа), блок керування з кнопкою увімкнення, струмопідвід, блок керування складається з корпусу, усередині якого розміщена електрична плата, що відрізняється тим, що на корпусі установлений датчик температури, а на електричній платі розміщені з'єднані один з одним виконавчий елемент і елемент контролю, при цьому виконавчий елемент електрично з'єднаний з нагрівальним елементом, а елемент контролю електрично з'єднаний з датчиком температури. Як виконавчий елемент використовується краще тиристор, наприклад, але не обмежуючись цим, марки BTA24-600BW або інші аналогічні моделі. Як елемент контролю можуть бути використані процесор, мікропроцесор, мікроконтролер, контролер, наприклад, але не обмежуючись цим, мікропроцесор марки MC80F7708 або процесор марки MC80F7708Q або інші аналогічні моделі. Як датчик температури може використовуватися, наприклад, але не обмежуючись цим, термодатчик марки WE50220TB638 або датчики температури аналогічних моделей. На корпусі блока керування розміщений дисплей з елементами керування. На корпусі конвекторного обігрівача можуть бути розміщені елементи кріплення із зовнішнього боку задньої частини для кріплення на вертикальній поверхні (стіні) або корпус може бути обладнаний ніжками для розміщення на горизонтальній поверхні. Поставлена задача з автоматичного плавного регулювання потужності вирішується за допомогою плавного подання електричної потужності на нагрівальний елемент, яке здійснюється виконавчим елементом, виконаним, наприклад, у вигляді тиристора, сполученим з елементом контролю, виконаним, наприклад, у вигляді мікропроцесора або процесора, на який надходить сигнал від датчика температури, що вимірює температуру навколишнього повітря. Це забезпечує автоматичне плавне регулювання електричної потужності, подаваної на нагрівальний елемент залежно від навколишніх температур. Плавне регулювання потужності у заявленому електричному конвекторі здійснюється автоматично і дозволяє у широких межах регулювати потужність нагрівального елемента, і, отже, теплопродуктивність конвектора. Заявлений електричний конвектор пояснюється наступними кресленнями. На Фіг. 1 зображений загальний вигляд заявленого конвектора; На Фіг. 2 - те саме, вигляд збоку; На Фіг. 3 - те саме, вигляд зверху; На Фіг. 4 показана схема електричного з'єднання нагрівального елемента, датчика температури, виконавчого елемента і елемента контролю; На Фіг. 5 зображена блок-схема з'єднання блока керування, що містить електричну плату з елементом контролю і виконавчим елементом, з нагрівальним елементом, кнопкою увімкнення і дисплеєм. Заявлений конвектор складається з корпусу 1 з повітрозабірними отворами 2, розміщеними знизу, і повітровипускними отворами 3, розміщеними у верхній частині корпусу 1, передньої тепловипромінюючої панелі 4, нагрівального елемента 5, виконаного з електронагрівника (ТЕНа). На корпусі 1 установлений блок керування, розміщений у корпусі блока керування 6 з кнопкою вмикання 7 і дисплеєм 8, елементи кріплення 9 із зовнішнього боку задньої частини для кріплення на стіні, датчик температури 10, струмопідвід (не показаний). 2 UA 109112 U 5 10 15 20 25 30 Усередині корпусу блока керування 6 розміщена електрична плата, що містить сполучені один з одним виконавчий елемент 11 і елемент контролю 12, при цьому виконавчий елемент 11 електрично з'єднаний з нагрівальним елементом 5, а елемент контролю 12 електрично з'єднаний з датчиком температури 10. Заявлений конвектор інверторного типу працює таким чином. Після увімкнення заявленого конвектора, користувач за допомогою дисплея 8 задає бажану температуру в приміщенні, наприклад, 25 °C. Датчик температури 10 вимірює температуру навколишнього середовища. Після досягнення температури навколишнього середовища 25 °C, сигнал надходить на елемент контролю 12, де здійснюється збір і аналіз даних, сигнал надходить на виконавчий елемент 11, який змінює величину проходження електричного струму через нагрівальний елемент 5. Після досягнення заданої температури у приміщенні, виконавчий елемент 11 поступово знижує напругу, яка подається на нагрівальний елемент 5. При зниженні температури приміщення, виконавчий елемент 11 підвищує напругу, яка подається на нагрівальний елемент 5. Зчитування показань з датчика температури 10 елементом контролю 12 відбувається в рівні проміжки часу. Якщо температура, виміряна датчиком температури, залишається 25 °C, наступне зниження потужності не відбувається. Через певний час, датчик температури знову вимірює температуру, і, якщо вона стала менше 25 °C, відбувається автоматичне підвищення електричної потужності, величину якої визначає елемент контролю 12. Таким чином, зниження або підвищення напруги, яка подається на нагрівальний елемент 5, відбувається плавно, залежно від температури навколишнього повітря і різниці між заданою користувачем температурою і температурою навколишнього середовища. Датчик температури 10 подає сигнал на елемент контролю 12, який після обробки вхідного сигналу, подає відповідний сигнал на виконавчий елемент 11. Останній подає сигнал на нагрівальний елемент 5, змінюючи величину електричного струму, і, як наслідок, плавно змінюючи потужність нагрівального елемента 5. Завдяки заявленій конструкції, електричний конвектор, у порівнянні з існуючими моделями, стає економічнішим у споживанні електроенергії; забезпечує гнучкіше і точніше підтримування температури в приміщенні, яке обігрівається; дозволяє раціонально використовувати конвектор у приміщеннях з різною площею; відсутнє часте вмикання і вимикання нагрівального елемента, що приводить до збільшення терміну служби нагрівального елемента; максимально точно підтримується задана температура приміщення, тобто виключаються перепади температури і підтримується постійний клімат-контроль; виключаються сильні стрибки напруги електромережі і виключена поява нагару на електричних контактах, оскільки відсутні пускові струми, тобто досягається заявлений технічний результат. 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 1. Електричний конвекторний обігрівач інверторного типу, що містить корпус з повітрозабірними отворами, розміщеними знизу, і повітровипускними отворами, розміщеними у верхній частині корпусу, передню тепловипромінюючу панель, нагрівальний елемент, блок керування з кнопкою вмикання, струмопідвід, блок керування складається з корпусу, усередині якого розміщена електрична плата, який відрізняється тим, що на корпусі установлений датчик температури, а на електричній платі розміщені, з'єднані один з одним, виконавчий елемент і елемент контролю, при цьому виконавчий елемент електрично з'єднаний з нагрівальним елементом, а елемент контролю електрично з'єднаний з датчиком температури. 2. Електричний конвекторний обігрівач інверторного типу за п. 1, який відрізняється тим, що як виконавчий елемент використаний тиристор. 3. Електричний конвекторний обігрівач інверторного типу за п. 1, який відрізняється тим, що як елемент контролю використаний процесор. 4. Електричний конвекторний обігрівач інверторного типу за п. 1, який відрізняється тим, що як елемент контролю використаний мікропроцесор. 5. Електричний конвекторний обігрівач інверторного типу за п. 1, який відрізняється тим, що корпус блока керування містить дисплей. 3 UA 109112 U 4 UA 109112 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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 5