Инфракрасный электрообогреватель

-0 бо ных. луча арный инсре ни В.Д(57) Изобреттехнике. Цел ОБОГРЕ электроьзовано ьскохоэяй 10 15 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ П(НТ СССР ОПИСАНИЕК АВТОРСНОМУ СВИ(56) Патент Индии У 3640кл. 97 С, 1948.Патент Великобританиикл. Р 24 С 15/ 10, 1986.Патент ФРГ Р 919492,кл. 21 Ь 9/02, 1954.СНЫИ ЭЛЕКТР относится к электроповьппение качества 1Изобретение относится нагреву и может быть исп для обогрева молодняка с ственных животных. Цель изобретения - повьппение качества обогрева сельскохозяйственных животных путем изменения спектров излучения.На фиг, 1 изображен инфракрасный электрообогреватель, продольный разрез на фиг. 2 - то же, поперечное сечение; на фиг. 3 - распределение силы излучения и опоры облученности горизонтальной плоскости под электрообогревателем, получаемые в поперечной плоскости сечения (все кривые с целью сравнения построены в относительных единицах),Н 05 В 3/42, Р 24 С 15/22 а сельскохозяйственных живо Электрообогреватель содержит изель, установленный в полости ктора с воэможностью перемещедоль вертйкальной оси обогрева- Рефлектор выполнен из теплоизоляционного материала. Между излучателем и выходным отверстием рефлектора установлен экран в виде пластиныиз теплопоглощающего материала. Принагреве излучателя часть потока попадает на рефлектор, поглощается ими, следовательно, нагревает его. Изменение положения излучателя по высоте меняет интенсивность излучения.Экран улучшает равномерность распределения облучения. Спектр излучениярегулируется в соответствии с требованияю обогреваемого объекта. 3 ил. Электрообогреватель содержит ли нейный электрический излучатель 1, служащий для создания потока инфра красного излучения (например, квар цевая трубка с нихромовой спиралью Излучательразмещен в полости рефлектора 2, сформированной из теплоизоляционного материала, напримербазальтового картона, легковеса идр, Сверху футеровка закрыта защитным кожухом 3, выполненным из листовой стали или пластмассы. Между излучателем 1 и выходным отверстиемобогревателя установлен экран 4,который по форме соответствует излучателю 1 и представляет собой полосуиз окисленного металла, керамикиили другого материала, поглощающего3 14инфракрасное излучение, Экран 4крепится непосредственно к футеровке с помощью проволочных держателей5. Рабочее положение электрообогревателя - выходным отверстием вниз,что обусловлено спецификой происходящих в нем процессов теплообмена.С целью управления обогревомсельскохозяйственных животных инфракрасный излучатель 1 может фиксироваться в полости рефлектора 2 с помощью держателей 6 и 7, выведенных наповерхность защитного кожуха 3 либочерез футеровку (вариант держателя 6)либо через выходное отверстие элект рообогревателя (вариант держателя 7),Держатели б и 7 имеют возможностьвертикального перемещения и фиксируются на.поверхности защитного кожуха3 с помощью прижимных барашков 8.Для автоматического управления процесса обогрева сельскохозяйственныхживотных путем электрического переключения вполости рефлектора 2 могут быть установлены несколько дополнительных излучателей, например 9 и10, число которых равно числу ступеней переключения. В этом случае излучатели 1, 9 и 10 закрепляются вполости неподвижно, а переключениенапряжения с одного излучателя надругой соответствует перемещению излучателя в полости футеровки. Токоподвод к излучателям осуществляетсячерез специальные отверстия, выполненные в футеровке 2 и защитном кожухе 3,Электрообогреватель работает следующим образом,При включении питания излучатель1 нагревается и начинает излучатьэнергию в инфракрасном диапазонеспектра. Часть потока его излучениячерез выходное отверстие обогревателя попадает непосредственно на обогреваемый объект. Другая часть попадает на внутреннюю поверхность реф"лектора 2, поглощается им и, какследствие, нагревает его, Кроме того, внутренняя поверхность рефлектора 2 в рабочем положении нагреваетсятакже горячим воздухом, циркулирующим в полости футеровки благодаряестественной конвекции. Расположениеизлучателя 1 в полости рефлектора 2обеспечивает замкнутость циркуляциивоздуха в ограничительномобъеме полости и,тем самым,не только исключает по 553944терн горячего воздуха, но и позволяетполезно использовать конвективные потери тепла излучателя 1. Направлениеустановившейся циркуляции воздуха вполости, создающее в ней тепловуюподушку, показано стрелками 11. Таким образом, внутренняя поверхностьрефлектора 2, собирающая лучистый иконвективный потоки тепла инфракрасного излучателя 1, является теплоколлектором. Потери тепла теплопроводностью и конвекцией от этой поверхности вверх ограничены большимтермическим сопротивлением рефлектора, а вниз - горячим воздухом в полости, Поэтому в стационарном режимеона нагревается до температуры,обеспечивающей излучение почти всейсобранной энергии вниз на обогреваемый объект, Благодаря незначительнымпотерям тепла исключительно теплопроводностью через рефлектор и слойустойчиво термически стратифицированного воздуха ниже излучателя 1 энергетическая эффективность переизлучения может быть весьма высока. КПД из:учения экспериментальных образцовнаходится в пределах 0,8-0,9.(Оптическая система представляетсобой систему излучателей, состоящую из первичного инфракрасного из"лучателя 1 и вторичного переизлучателя - внутренней поверхности рефлектора 2. Поэтому спектральная характеристика устройства определяетсятемпературой первичного излучателя1 и геометрией системы излучателей,В результате процессов теплообмена,происходящих в электрообогревателе,40часть энергии первичного излучателя1 переизлучается внутренней поверхностью рефлектора 2 в более длинноволновой области инфракрасного спектра, что вполне приемлемо,как дляобогрева живых существ, так и длямногих технологических процессовсушки и нагрева,Из-за диффузного характера излучения внутренней поверхности рефлектора 2 распределение силы излученияв поперечной плоскости электрообогревателя имеет характер, обозначенныйна фиг. 3 кривой 12. Эпюра облучен,ности горизонтальной плоскости подобогревателем для этого случая, обозначенная кривой 13, характеризуетсябольшой неравномерностью, обусловленной невозможностью получить в данноУ14553конструкции усиление излучения вбоковых направлениях по сравнению снаправлением вдоль фотометрическойоси прибора. Введение в устройство5экрана 4, соответствующего по формеинфракрасному излучателю 1 и установленного между ним и выходным отверстием электрообогревателя, приводит кэкранированию излучения излучателя 1в направлении фотометрической оси.В результате сила излучения электрообогревателя в этом направленииуменьшается. В то же время энергия,поглощенная тепловым экраном 4, частично излучается с его наружной поверхности в направлении объекта,а частично переизлучается и передается посредством естественной конвекциивглубь полости рефлектора 2. В результате этого, а также некоторогоповьппения температуры переиэлучающейповерхности рефлектора 2, возрастаетсила излучения электрообогревателяв боковых направлениях. Результат 25влияния экрана отображается кривой14 силы излучения электрообогревателя, а эпюра облученности, создаваемойпри этом на горизонтальной плоскости, показана кривой 15. Таким образом, использование экрана 4 значительно улучшает равномерность распределения облученности по обогреваемойплощади, Некоторое уменьшение коэффициента облученности выходного от 35верстия электрообогревателя его излучающими поверхностями из-за введения экрана, приводящее к повьппениюрабочих температур в полости, можнос целью сохранения прежних энергетических показателей устройства компенсировать несколько большим термосопротивлением рефлектора,В процессе выращивания молодняка.сельскохозяйственных животных, на 45пример, поросят к инфракрасному обогреву выдвигаются следующие технологические требования; в связи с ростом и развитием молодняка площадьобогреваемой зоны должна увеличиваться а облученность - уменьшаться50соответственно снижению с возрастомживотных нижнейграницы критическойтемпературы внешней среды. Что касается спектра излучения, биологическицелесообразно, чтобы животные в ран 55нем возрасте получали больше коротковолновой инфракрасной радиации, а свозрастом спектр облучения передви 94 6гался в более длинноволновую область с экономических соображений, Электро- обогреватель позволяет управлять инфракрасным обогревом. Так, путем перемещения излучателя 1 в полости футеровки 2 сверху вниз с вомощью держателей 6 или 7, выведенных на по" верхность защитного кожуха 3 и фиксируемых на нем прижимными гайками- барашками 8, можно обеспечить согласованное управление параметрами обогрева по указанным законам. При этом увеличение площади обогреваемой эонылосуществляется за счет увеличения угла излучения излучателя 1 через выходное отверстие электрообогревателя, уменьшение облученности происходит благодаря распределения того же лучистого потока на большей площади, сдвиг спектра излучения в направлении больших длин волн обусловлен увеличением относительных размеров системы излучателей при условии увеличения размеров полости в направлении выходного отверстия, что приводит к меньшему взаимному влиянию излучателя и переизлучателя друг на друга и в итоге - к понижению их температур.Аналогичный закон управления инф" ракрасным обогревом, но осуществляемый уже автоматически, что является. необходимым требованием для крупных механизированных ферм и животноводческих комплексов, получается при электрическом переключении питанкпего напряжения с одного инфракрасного излучателя на другой, если их в полости футеровки 2 установлено несколько по вертикали (1, 9, 10). Использовав инфракрасные излучатели с различной рабочей температурой, можно осуществить в этом случае управление спектром в гораздо больших пределах, чем при перемещении одного излучателя в полости рефлектора 2.формула изобретенияИнфракрасный электрообогреватель, содержащий электрический излучатель, установленный в полости рефлектора, выполненного из теплоизоляционного материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения качества обогрева сельскохозяйственных животных путем изменения спектров излучения, между излучателем, установ 7 1455394 8, ленным с возможностью перемещения ращенным вертикально вниз, установ"вдоль вертикальной оси обогревателя, лен экран в виде пластины из теплои выходным отверстием рефлектора, об- поглощающего материала.1455394 70 РО Фие. Составитель О.Турпорват . Техред М.Ходанич дакто ктор М.Самборск г. Ужгород, ул. Проектн Производственно-полиграфич прия е Заказ 7459/57 Тираж 770 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5