Тепловентиляторы и системы отопления

3. Тепловентилятор  по п.2, отличающийся тем, что  он снабжен помехоподавляющим  блоком, подсоединенным к преобразователю  напряжения и установленным между  компаратором и регулятором выходной  мощности.

Версия  для печати 
Дата публикации 21.03.2007гг

ТЕПЛОВЕНТИЛЯТОР

Имя изобретателя: Мельников М.В.; Елышев В.В.  
Имя патентообладателя: Федеральное государственное унитарное предприятие "Ижевский электромеханический завод "Купол" 
Адрес для переписки: 426033, г.Ижевск, ул. Песочная, 3, ФГУП "ИЭМЗ "Купол" 
Дата начала действия патента: 2000.09.22 

Тепловентилятор предназначен для воздухонагревателей  бытового назначения. Тепловентилятор  содержит электронагревательные элементы, первый вывод одного электронагревательного элемента через первый контакт переключателя  режимов соединен с терморегулятором, второй вывод которого соединен с  первым полюсом источника питания. Первый вывод второго электронагревательного элемента в одном положении переключателя  режимов соединен с первым контактом  переключателя режимов. Вторые выводы электронагревательных элементов  соединены между собой. Тепловентилятор  содержит термовыключатель, один вывод которого соединен со вторым полюсом источника питания, и однофазный электродвигатель вентилятора, одни выводы которого соединены с третьим контактом переключателя режимов. Первый вывод второго электронагревательного элемента в другом положении переключателя режимов соединен через второй контакт переключателя режимов с термовыключателем. Соединенные вторые выводы электронагревательных элементов подключены ко второму контакту переключателя режимов. Другой вывод электродвигателя вентилятора соединен со вторым контактом переключателя режимов. Третий контакт переключателя режимов соединен с первым полюсом источника питания. Такое выполнение термовентилятора позволит повысить его эргономичность за счет обеспечения возможности увеличения доли излучающей составляющей выделяемого ТЭНами тепла и увеличить ресурс работы за счет обеспечения равномерности нагрузки на ТЭНы.

ОПИСАНИЕ  ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области  климатотехники и может быть использовано при проектировании воздухонагревателей бытового назначения.

Известен нагреватель  воздуха (патент РФ 2122689, F 24 Н 3/04, публ. 27.11.98), содержащий вентилятор с электродвигателем, два спиральных электронагревательных элемента, систему управления, включающую выключатели электронагревательных элементов, связывающие электрически с источником питания электродвигатель вентилятора и заблокированные при выключенном электродвигателе.

Недостатками  известного нагревателя воздуха  являются недостаточная эргономичность при низких температурах окружающего  воздуха (входящего потока воздуха), обусловленная ощущаемым человеком  потоком воздуха невысокой температуры, выходящим из нагревателя воздуха, неравномерность нагрузки на ТЭНы при двухрежимной работе.

Наиболее близким  к заявляемому, принятым за прототип, является тепловентилятор, содержащий электронагревательные элементы, первый вывод одного электронагревательного элемента через первый контакт переключателя  режимов соединен с терморегулятором, второй вывод которого соединен с  первым полюсом источника питания, первый вывод второго электронагревательного элемента в одном положении переключателя  режимов соединен с первым контактом  переключателя режимов, вторые выводы электронагревательных элементов  соединены между собой, термовыключатель, один вывод которого соединен со вторым полюсом источника питания, однофазный электродвигатель вентилятора, одни выводы которого соединены с третьим контактом переключателя режимов (патент US 4110600, F 24 Н 3/04, 1978).

К недостаткам  известного теплового вентилятора  относится невысокая эргономичность при низких температурах окружающего  воздуха.

Целью изобретения  является повышение эргономичности тепловентилятора за счет обеспечения  возможности увеличения доли излучающей составляющей выделяемого ТЭНами тепла, увеличение ресурса работы за счет обеспечения равномерности нагрузки на ТЭНы.

Цель достигается  тем, что в тепловентиляторе, содержащем электронагревательные элементы, первый контакт переключателя режимов  соединен с терморегулятором, второй вывод которого соединен с первым полюсом источника питания, первый вывод второго электронагревательного элемента в одном положении переключателя  режимов соединен с первым контактом  переключателя режимов, вторые выводы электронагревательных элементов  соединены между собой, термовыключатель, один вывод которого соединен со вторым полюсом источника питания, однофазный электродвигатель вентилятора, одни выводы которого соединены с третьим контактом переключателя режимов, отличается тем, что первый вывод второго электронагревательного элемента в другом положении переключателя режимов соединен через второй контакт переключателя режимов с термовыключателем, соединенные вторые выводы электронагревательных элементов подключены ко второму контакту переключателя режимов, другой вывод электродвигателя вентилятора соединен со вторым контактом переключателя режимов, третий контакт переключателя режимов соединен с первым полюсом источника питания.

Возможность чередования  параллельного и последовательного  подключения ТЭНов в сочетании с работающим или отключенным вентилятором, обеспеченная совокупностью предложенных признаков, позволяет реализовать работу тепловентилятора не только в режиме принудительной конвекции, но и в режиме естественной конвекции. При

естественной  конвекции доля теплового потока излучения в общем тепловом потоке, выделяемом ТЭНами, больше, чем при принудительной конвекции, что позволяет улучшить тепловые ощущения человека при низких температурах окружающего воздуха. Таким образом, предлагаемый тепловентилятор объединяет в себе достоинства тепловентилятора и калорифера, при этом обеспечивается равномерность нагрузки на оба ТЭНа при всех режимах работы.

На фиг. 1 приведена  общая электрическая схема заявляемого  тепловентилятора, на фиг.2 - положение 1 переключателя режимов при режиме вентиляции, на фиг.3 - положение 2 переключателя  режимов при режиме естественной конвекции, на фиг.4 - положение 3 переключателя  режимов при последовательном подключении  ТЭНов в режиме принудительной конвекции, на фиг.5 - положение 4 переключателя режимов при параллельном подключении ТЭНов в режиме принудительной конвекции.

Заявляемый тепловентилятор (см. фиг.1, 2, 3, 4) содержит ТЭНы 1 и 2, исполнение Т 220 (ГОСТ 13268-88). Первый вывод 1 ТЭНа 1 соединен через контакт Р1 переключателя 3 режимов с терморегулятором 4, второй вывод которого соединен с нулем источника питания. Первый вывод 2 ТЭНа 2 соединен в четвертом положении переключателя 3 с контактом Р1 переключателя 3. Во втором и третьем положении переключателя 3 первый вывод 2 ТЭНа 2 соединен через контакт Р2 переключателя 3 с термовыключателем 5, второй вывод которого соединен с фазой источника питания. Вторые выводы 3 ТЭНов 1 и 2 соединены и подключены к контакту Р2 переключателя 3. Один вывод 4 однофазного двухскоростного электродвигателя 6 вентилятора соединен с контактом Р2 переключателя 3,

другие выводы 5, 6 электродвигателя 6 соединены через  контакт Р3 переключателя 3 с нулем  источника питания.

ТЕПЛОВЕНТИЛЯТОР РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ  ОБРАЗОМ 

При положении 1 переключателя 3 (фиг.2) электродвигатель 6 приводит во вращение вентилятор (не показан). Тепловентилятор работает в режиме вентиляции.

При положении 2 переключателя 3 (фиг.3) электродвигатель 6 отключен. Первые выводы 1 и 2 соответственно ТЭНов 1 и 2 соединены соответственно с контактами Р1 и Р2 переключателя 3. Включенные последовательно ТЭНы 1 и 2 выделяют 0,25 мощности от общей тепловой мощности. Тепловентилятор работает в режиме естественной конвекции.

При положении 3 переключателя 3 (фиг.4) вывод 4 электродвигателя 6 соединен с контактом Р2 переключателя 3, вывод 6 соединен с контактом Р3 переключателя 3. Электродвигатель 6 вентилятора включен на минимальную скорость вращения. Первые выводы 1 и 2 ТЭНов 1 и 2 соединены соответственно с контактами Р1 и Р2 переключателя 3. Включенные последовательно ТЭНы 1 и 2 выделяют 0,25 мощности от общей тепловой мощности. Тепловентилятор работает в режиме принудительной конвекции с минимальной скоростью обдува ТЭНов.

При положении 4 переключателя 3 (фиг.5) вывод 4 электродвигателя 6 соединен с контактом Р2 переключателя 3, вывод 5 соединен с контактом Р3. Электродвигатель 6 включен на максимальную скорость вращения. Первые выводы 1 и 2 ТЭНов 1 и 2 соединены с контактом Р1 переключателя 3, вторые выводы 3 соединены и подключены к контакту Р2 переключателя 3. Подключенные параллельно ТЭНы 1 и 2 выделяют полную тепловую мощность. Тепловентилятор работает в режиме принудительной конвекции с максимальной скоростью обдува.

Терморегулятор 4 отключает ТЭНы по достижении заданной температуры входящего воздуха в пределах от 0 до 40^oС. Термовыключатель 5 отключает тепловентилятор по достижении предельно допустимой температуры корпуса (свыше 110^oС).

Чередование режимов  работы тепловентилятора позволяет  создавать комфортные условия для  человека в более широком диапазоне  температур окружающего воздуха. Равномерность  нагрузки ТЭНов при всех режимах работы увеличивает ресурс работы тепловентилятора. Таким образом, предложенное техническое решение обладает улучшенными потребительскими свойствами по сравнению с прототипом.

На предприятии  разработан опытный образец предлагаемого  тепловентилятора.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Тепловентилятор, содержащий электронагревательные  элементы, первый вывод одного электронагревательного элемента через первый контакт переключателя  режимов соединен с терморегулятором, второй вывод которого соединен с  первым полюсом источника питания, первый вывод второго электронагревательного элемента в одном положении переключателя  режимов соединен с первым контактом  переключателя режимов, вторые выводы электронагревательных элементов  соединены между собой, термовыключатель, один вывод которого соединен со вторым полюсом источника питания, однофазный элекродвигатель вентилятора, одни выводы которого соединены с третьим контактом переключателя режимов, отличается тем, что первый вывод второго электронагревательного элемента в

другом положении  переключателя режимов соединен через второй контакт переключателя  режимов с термовыключателем, соединенные вторые выводы электронагревательных элементов подключены ко второму контакту переключателя режимов, другой вывод электродвигателя вентилятора соединен со вторым контактом переключателя режимов, третий контакт переключателя режимов соединен с первым полюсом источника питания.

Версия  для печати 
Дата публикации 25.01.2007гг

5.Техническое предложение.

По изученным мною документам (патенты, материалы по тепловентиляторам, схемы.)хочу предложить вариант по модернизации тепловентиляторов и систем отопления помещении (дом, офис, и т.д.).

Терморегулятор

Терморегулятор - это устройство, которое помогает экономить до 20% тепловой энергии, используемой на отопление зданий, обеспечивая  уменьшение расхода сжигаемого топлива  или электричества, таким образом, сокращая выбросы в окружающую среду.

После установки  терморегулятора нет необходимости  открывать окна для регулирования  температуры в помещениях - они  будут поддерживать ее автоматически  в заданном диапазоне.

В основе работы термостатического регулятора лежит  принцип прямого воздействия  температуры воздуха на подачу тепла  в помещение. Любой терморегулятор или (термостат) состоит из двух частей: управляющей - термостатической головки со встроенным или выносным датчиком, с помощью которой пользователь устанавливает заданную температуру; управляемой - непосредственно регулирующего клапана.

Общий принцип  работы терморегулятора заключается  в следующем. При превышении температуры  выше заданной управляющая часть  этого прибора посылает сигнал на закрытие клапана, который передается выходным звеном термостатической головки  на входное звено регулирующего  клапана. Под воздействием управляющего сигнала регулирующий клапан закрывается  и перекрывает подачу теплоносителя в отопительный прибор, тем самым снижая температуру в помещении. При снижении температуры воздуха в помещении ниже заданной, термостатическая головка посылает сигнал на открытие клапана и пропуск теплоносителя в отопительный прибор.

Термостат настраивается  на требуемую температуру в комнате  поворотом рукоятки с нанесенной на ней круговой температурной шкалой. Это позволяет регулировать температуру  в помещении в зависимости  от температуры воздуха на улице  и в связи с другими обстоятельствами. Например, ударили морозы - можно  повысить температуру в комнате, надо уехать на несколько дней - температура  снижается до минимума.