Электроконфорка для тепловых аппаратов

ТОРСИ СВОД ЬСТ ачеваский инсТЕПЛО н с остью ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОВЕТЕНИй И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗ(54)(57) ЭЛЕКТРОКОНФОРКА ДЛЯВЫХ АППАРАТОВ, содержащая втонколистовое металлическоеванне с гладкой рабочей поз прямоугольной формы, установленную под ним с зазором изоляционную опорную плиту, скрепленную с основа нием, на которой уложены в каналахдвумя группами симметрично продольной ее оси с равномерным шагов( труб чатые электронагреватели, о т л ич а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения тепловой эффективности путем уменьшения коробления. рабочей поверхности, указанный зазорсвязан с толщиной основания (у соотношением 2 оЗс, расстояние между группами нагревателей составляет 1/3 - 1/4 ширины конфорки 6 при длине конфорки Ь 1,2 В 4 Ь1,7 В.114549Изобретение относится к электротермии, в частности к тепловым аппаратам, например к конфоркам электрических кухонных плит,Известны конфоркиу содержащиеверхнее основание с гладкой рабочей поверхностью, нижнюю опорнуюплиту и трубчатые электронагреватели (ТЭНы), расположенные равномерно в каналах опорной плиты 1.13 . 10Однако данное устройство характеризуется невысокой тепловой эффективностью конструкции., обусловлеццой короблепием рабочей поверхности конфорки из-за перегревацентральной части верхцего основания и отсутствия компенсации температурных деформаций, возникающихв конструкции при нагревании и охлаждении 20Известно также нагревательноеустройство, имеющее кругпую рабочуюповерхность, в котором ТЭНы разнесены двумя группами симметрично(концентрично) относительно центральной его оси 23 .Известное устройство характери, зуется недостаточной тепловойэффективностью из-за коробления рабочей поверхности, связанной с неравномерным подводом тепла к верхЗОнему основанию через сплошной воздушный зазор применительно к электроконфоркам прямоугольной формыв плане.Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности являетсяэлектроконфорка для тепловых аппаратов, содержащая верхнее металлическое (стальное) основание с гладкой рабочей поверхностью прямоуголь-ной формы, установленную под нимс зазором изоляционную опорную плиту, скрепленную с основанием, накоторой уложены в каналах двумя группами симметрично продольной оси основания с равномерным шагом труб-.чатые электронагреватели 131,Однако данное устройство харак"теризуется недостаточйой тепловойэффективностью, вызванной короблением рабочей поверхности вследствиенеопределенности величины воздушного зазора, соотношений геометрических параметров (ширины и длины)электроконфорки между собой и рас- Ыстояния между группами ТЭНов.Цель изобретения." повышение тепловой эффективности путем уменьше 3ния коробления рабочей поверхности электроконфорки.Поставленная цель достигается тем, что в электроконфорке для тепловых аппаратов, содержащей металлическое верхнее основание с гладкой рабочей поверхностью прямоугольной Формы, установленную под ним с зазором нижнюю опорную изоляционную плиту, скрепленную с основанием, на которой уложены в каналах двумя гпуппами симметрично продольной оси основания с равномерным шагом ТЭНы, указанный зазор 3 связан с толщиной основания К соотношением 2 Й 3 - Зс, расстояние между группами нагреватепей составляет 1/3 - 1/4 ширины конфорки В при длине конфорки Ь 1,2 Ой Ь 1,7 В.Установка опорной плиты с ТЭНами с зазоромпо отношению к верхнему основанию равным не менее удвоенной и не более утроенной толщины верхнего основания на расстоянии межцу собой равном не менее 1/4 и не более 1/3 ширины электроконфорки при ее длине равной не менее 1,2 и не более 1,7 ее ширины обеспечивает такой подвод тепла к верхнему основанию, при котором отсутствует коробление рабочей поверхности электроконфорки, что и увеличивает ее тепловую эффективность,При уменьшении величины зазора т,е, при установке ТЭНов от верхнего основания на расстоянии менее удвоенной толщины верхнего основания, а также при изменении расстояния между группами ТЭНов (т.е. менее 1/4 и более 1/3 ширины электроконФорки) и изменении соотношения между длиной электроконфорки и ее шириной в меньшую:(1,2) или большую ( 1,7) стороны, как показали лабораторные теплотехнические испытания, имеет место значительное коробление рабочей поверхности.Только при установке ТЭНов при соблюдении этих соотношений между длиной и шириной электроконфорки отсутствует коробление рабочей поверхности и увеличивается тепловая эффективность электроконфорки.На фиг. 1 изображена электроконфорка, вид сверху; на фиг. 2 " сечение А-А на Фиг. 1.Электроконфорка содержит металлическое (стальное) верхнее основа1145493 10 3ние 1 толщиной д с гладкой рабочей поверхностью, прямоугольной в плане длиной Ь и шириной В, нижнюю опорную изоляционную плиту 2, имеющую открытше, сквозные прямолинейные каналы 3, П-образные ТЭНы 4 с контактными стержнями 5, размещенные в каналах 3 плиты 2, экранирующий лист 6, поперечины 7, тепловую изоляцию 8 и электрическую сеть 9.Основание 1 имеет продольные прямолинейные пазы 10 и 11, предназначенные для Фиксации в ннх соответственно опорной плиты 2 и эк ранирующего листа 6. Опорная плита 2 установлена внутри основания 1 в пазах 10 с зазо.ом 8 .П-образные ТЭНы 4 уложены в каналах 3 опорной плиты 2 контактны" ми стержнями 5 в противоположные 20 стороны, что необходимо для более равномерного прогрева основания 1. С помощью поперечийы 7 ТЭНы 4 плотно прижаты к опорной плите 2. Одновременно поперечины 7 закрывают 25 с торцов зазор Я , препятствуя тем самым естественной конвекцни воздуха и уменьшая потери тепла в окружающую среду.П-образные ТЭНы 4 установлены двумя группами и разнесены относительно продольной оси основания в горизонтальной плоскости на расстояние не менее 1/4 и не более 1/3 ширины В электроконфорки, при этом ТЭНы 4 размещены симметрично относительно центра конфорки и с равномерным шагом с между собой в каждой группе, а число каналов 3 в опорной плите 2 равно удвоенному количеству ТЭНов и Форма каналов в поперечном сечении максимально согла еована с Формой ТЭНа. Длина электро- конфорки Ь находится в определенном соотношении с ее шириной В и составляет не менее 1,2 и не более 1,7 ее (1,2 В 6 Ь й 1,7 В).Верхнее основание 1, опорная нли-. та 2 и ТЭНы 4 имеют возможность взаимного относительного передвиже ния между собой при нагревании и охлаждении электроконфорки, а экранирующий лист 6 расположен с зазором по отношению с опорной плите 2 в пазах 1 1 и снизу закрыт тепловой 55 изоляцией 8. С помощью контактных стержней 5 ТЭНы 4 подключаются к электрической сети 9,4Злектроконфорка работает следующим образом.При включении ТЭНов 4 в электрическую сеть 9 нагревается опорная плита 2, отбирая тепло от ТЭНов 4. Одновременно через зазор 6 нагревается верхнее основание 1 до рабочей температуры, равной = 400 С. Эффект равномерного прогрева рабочей поверхности обусловлен расположением ТЭНов.Как показали эксперименты, на электроконфорке размером 400 х 600 мм при изменении расстояния между ТЭНами и верхним основанием или на" рушении величины разнесения ТЭНов относительно продольной оси, а также нарушении указанного соотношения между геометрическими параметрами конфорки, имеет место значительное коробление рабочей поверхности.Так, например, при приближении ТЭНов к верхнему основанию толщиной= 4 мм на расстояние 7, 6 и 4 мм, т.е. менее 8 мм (менее удвоенной толщины верхнего .оСнования), наблюдаетея значительное коробление рабочей поверхности конФорки. При удалении ТЭНов от верхнего основания на 13, 15 и 17 мм (т.е. более 12 мм) имеет место резкое падение тепловой эффективности электроконфорки).Эффект коробления верхнего основания наблюдался и нри нагреве электроконфорки, имеющей размеры 400 х 600 мм, если группы ТЭНов были установлены на расстоянии 90, 80 и 60 мм (т,е. менее 1/4 ширины), или 140, 150 и 160 мм (т.е. более 13 ширины), а также если длина конфорки была равна 460, 420 мм (т.е. менее 1,2 В), 700 и 800 мм (т.е. более 1,7 В).Таким образом, только на основе тщательно проведенных экспериментальных исследований опытным путем быти определены оптимальная величина воздушного зазора, соотношения между расположением групп ТЭЙов, длиной Ь и шириной В электроконфор", ки. Необогреваемая зона верхнегооснования составляет как раз почтитреть всей площади. В этом случаеобеспечивается компенсация потерьтепла в окружающую среду от рабочейповерхности путем смещения источников тепла к краям конфорки, а центральная часть основания прогревается теплопроводностью и.одновременно излучением от опорной плиты через зазор,В период нагрева, а также при охлаждении, основание, опорная плита и ТЭНы взаимноперемещаются, что снимает температурные деформации и уменьшает соответственно величину коробления рабочей поверхности. Одновременно экранирующий лист б отражает падающую на него лучистую энергию и перераспределяет ее на опорную плиту, которая равномерно прогревается и в свою очередь излучает тепловой поток на верхнееоснование по всей его площади, приэтом тепловая изоляция уменьшает 5 потери тепла в окружающую среду.Предлагаемая конструкция является ремонтопригодной, что важнопри серийном выпуске.ТЭНы в предложенной конфоркелегко заменить, а плотный контактТЭНов с опорной плитой способствует интенсивному отводу тепла отТЭНов, что в свою очередь обуславливает снижение температуры на по верхности трубки ТЭНа и увеличениесрока их службы,1145493 10 оставитель А.ехредМ.Надь Редактор о ва 4 Под комитета СССР и открытий ская наб., д. 4сное 5 л ППП "Пате г. Ужгород, ул. Проектная,аказ 1190/43 Тираж 7 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рау