Трубчатый электронагреватель и способ его изготовления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 51)5 Н 05 В 3/42 ОБРЕТЕ ИСАН АТЕНТУ проектинститут аучно- Мине Борзов, В,Г ,С,Стариков Га 46,ТЕЛЬ терпред- чного ерой еой б- ае- й ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) Патент СССР М 5339, кл, Н 01925. Авторское свидетельство ССС 040628, кл, Н 05 В 3/42, 1983,(54) ТРУБЧАТЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВИ СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к электмии. Трубчатый электронагревательставляет собой две гильзы разл Изобретение относится к электрот мии, в частности к производству трубчат электронагревателей для бытовых и и мышленных нагревательных устройств,Известен электронагреватель, сод жащий трубчатое основание из натуральн слюды, нагревательную спираль и нару ный слюдяной цилиндр,.При его изготов нии проволоку, намотанную на слюдян цилиндр, доводят до красного каления, о сыпают борной кислотой, дают ей опл виться и одевают наружный слюдян цилиндр,Такой электронагреватель обладает н достаточной механической и электрическ прочностью, т. к. оплавленная барная кидиаметра из слюдосодержащего материала, на меньшую из которых намотана нагревательная спираль, и надета гильза большего диаметра. Одна из гильз или обе выполняются комбинированными из слюдосодержащих материалов с различными величинами диэлектрических проницаемостей при рабочей температуре нагревателя; отношение диэлектрических проницаемостей не менее 1,5, причем слои с большей диэлектрической проницаемостью расположены непосредственно в контакте с нагревательной спиралью и составляют 25-50 0 толщины гильзы, В качестве слюдоматериала с большим значением диэлектрической проницаемости может быть использована слюдобумага, пропитанная водным раствором фосфатного связующего, с меньшим значением диэлектрической проницаемости - слюдобумага, пропитанная кремнийорганическим связующим. 2 с. и, ф - лы, 4 ил. лота очень хрупкая и гигроскопичная. Обильно поглощая влагу из атмосферного воздуха,нагреватель теряет электроизоля- ционные свойства. Наружный слюдяной цилиндр во время эксплуатации может быть легко сдвинут, т. к, он, во-первых, механически не закреплен, а, во - вторых, хрупкая оплавленная борная кислота выкрашивается, что также ухудшает электроизоляцию нагревателя. Кроме того, при непосредственном контакте раскалснного проводника со слюдяным цилиндром происходит вспучивание слюды и разрушение слюдяного основания с потерси электрической прочности. И, наконец, применение натуральной слюды для изготовления цилиндров, кромедороговизны, лимитирует минимальный ди- го или испытательного напряжения в электроаметр цилиндров - йри" уменьшенйи диа- изоляционных материалах в зависимости отметра слюда трескается и ломается, . величин диэлектрических проницаемостейНаиболееблизкимпотехническойсущ- материалов при рабочей температуре наности и предлагаемому результату является 5 гревателя - градирование электрическогоэлектронагреватель, изготавливаемый из,поля.двух электроизоляционных слюдопласто- При расположении материала с больвых гильз различного диаметра. На гильзу шей диэлектрической проницаемостьюменьшего диаметра наматывают нагрева- непосредственно в зоне контакта с нагревательную сйираль, затем слюдобумагу, 10 тельной спиралью на его долю приходитсяи ропитанную кремйийорганическим связу- меньшая величина прикладываемого напряющим; узел обкагывают на микалексовой жения,т.к;вслучаепоследовательногорасплите,устанавливаюттйльзубоЛьшегодиа- положения двух электроизоляционныхметра и производят термообработку при материалов с различными циэлектрическитемпературе деструкции кремнийорганиче ми проницаемостями напряжения перерасского связующего.: . пределяются обратно пропорциональноВ этоМ случае получается монолитный, диэлекрическим проницаемостям,механический прочный электронагреватель, На материал же с меньшим значениемоднако; его электрическая прочность при диэлектрической проницаемости перерасрабочихтемпературах 500 - 600 Сограниче пределится большая величина приложенна. Достоверная величйна испытательного ного напряжения. При этом необходимонапряжения при укаэанных температурах - учитывать фактор воздействия различных1250 В, т. е, нагреватель соотвегствувт" ну-температур на применяемые электроизолялевому классу электробезопасности, Этоционные материалы, т, е. на расположенныйвызвано деструкцией кремнийорганическо-непдсредственно в зоне контакта с нагреваго связующего при указайных температурах тельной спиралью материал действуюти образованием воздушных промежутков большие температуры, чем на материал, измежду чешуйками слюды в материале йзо- которого изготовлены слои, удаленные отляции, которые резко уменьшают электри- нагревательной спирали и находящиеся вческую прочностьизоляции нагревателя, 30 контакте с поверхностями, производящимиЦель"изобретения -" повышение элект- теплосъем. До нормального градированиярической барочности элеКт 3 жнагревателя. поля достаточйо соотношение диэлектриче-,ПОставпеннаяцель достигается тем, что ских проницаемостей слюдосодержащих" одна из гильз или обе, в зависимости от материалов - 1,5, применьшихсоотношенинаправлеййя тейлосъема с электронагрева ях, приближающихся к 1,0, режим работытеля, выполнены комбинированными из изоляции становится близким к режиму ра слюдосодержащих материалов с различ-. боты однородной изоляции,нымй величинами диэлектрйческой про- Кроме того, приходится увеличиватьницаемости при рабочей температуре толщину изоляции, что влечет за собой увенагревателя. 40 личение теплового сопротивления и ухудшеОтношение диэлектрических проницае- ние работы резистива,- мостей материалов составляет не менее 1,5; Исходя из того предложено в качестве" причем из слюдоматериала с большей диэ- материала с большим значениемдиэлектри лектрической проницаемостью обращены к ческой проницаемости применять слюдобу зоне непосредственного контакта гильзы с 45 магу, пропитанную водным растворомнагревательной спиралью и составляют 25; фосфатного связующего, имеющую при ра 50 о всей толщины гильзы, В качестве слю- бочей температуре 700-800 С диэлектридоматериала с большим значением . ческую проницаемость порядка 12, идиэлектрической проницаемости при рабо- электрическую прочность в неоднородномчей температуре применена слюдобумага, 50 электрическом поле - 5 кВ/мм. В качествепропитанная водным раствором фосфатно- материала с меньшим значением диэлект го связующего, в качестве слюдоматериала рической проницаемости - применитьс меньшим значением диэлектрической слюдобумагу, пропитанную кремнийоргапроницаемости - слюдобумага, пропитан- ническим связующим. Она имеет рабочуюная кремнийорганическим связующим. 55 температуру до 600 С, значение диэлектПрименение комбинированной гильзы рической проницаемости при данной темпозволяет увегичить электрическую пературе составляет 4, а электрическаяпрочность нагревателя за счет того, что в прочность в неоднородном поле достигаетпредлагаемой конструкции происходит пе,5 кВ/мм. Толщина гильзы и толщина слоеврераспределение прикладываемого рабоче- различных материалов определяется из условия минимального сопротивления тепловому потоку и величиной пробивного напряжения соответствующих слюдосодержащих материалов в неоднородном электрическом поле при рабочих температурах электронаг ревателя. При максимально допустимых рабочих температурах на резистивном материале толщина слоя материала с большей диэлектрической проницаемостью со ставляет 25-50 7 ь всей толщины гильзы, При толщине менее 25слой слюдосодержащего материала с большей диэлектрйческой проницаемостью оказывается недостаточным для понижения температуры до 600 С и обеспечения нормальных условий работы слою с меньшей диэлектрической проницае мостью, что приводит к снижению его электрической прочности, при толщине более 50всей гильзы, толщина слоя слюдосодержащего материала, пропитанного кремний- органическим связующим; окажется 20 недостаточной по своей электрической прочности, т. к, именно этот слой обеспечивает электрическую прочность всего электронагревателя.На фиг, 1 представляет общий вид труб чатого электронагревателя; на фиг. 2 - фрагмент электронагревателя с комбинированной гильзой меньшего диаметра; на фиг. 3 - фрагмент электронагревателя с комбинированной гильзой большего диаметра; 30 на фиг, 4 - фрагмент электронагревателя с двумя комбинированными гильзами.Электронагреватель состоит из гильзы меньшего диаметра 1, нагревательной спирали 2, намотанной на нее, и гильзы 35 большего диаметра 3, надетой поверх нагревательной спирали 2. Применение одной из гильз или обеих комбинированными позволил создать новый высоковольтный электронагреватель на основе слюдосодержащих материалов, не имеющий себе аналогов.Формула изоб ретения 1. Трубчатый электронатреватель, содержащий две гильзы различното диаметра, выполненные из слюдосодержащего материала, на мейьшую иэ которых намотана нагревательйая спираль инадета гильза большегодиаметра, от л и ч а ю щ и й с я тем, что,.с целью повышения электрической прочности изоляции нагревателя, по меньшей мере одна из гильз выполнена двухслойной из слюдоматериалов с разной величиной диэлектрической проницаемости при рабочих температурах электронагревателя в каждом слое"и"соотношением диэлектрических йронйцаемостей слоев не менее 1,5, причем слой йз слюдоматериала с большей диэлектрической проницаемость ю примыкает к нагревательйойСобирали, а толщина этого слоя составляет 25-50всей толщины гильзы.2. Электронагреватель по и. 1, о т л и.- ч а ю щ и й с я тем, что слой с большим значением диэлектрической проницаемости при рабочей температуре электронагревателя выполнен из. слюдобумаги, пропитанной водным раствором фосфатного связующего, а слой с меньшим значением диэлектрической проницаемости - из слюдобумаги, пропитанной кремнийорганическим связующим.1787316 Составитель Т. НикулиТехред М.Моргентал Корректор Н. Гунько актор ский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 Производственно-и Заказ 275 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5