ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МАТ ДЛЯ РАЗОГРЕВА ВОДОИЗОЛЯЦИОННОГО КОВРА ПРИ РЕМОНТЕ И УСТРОЙСТВЕ РУЛОННЫХ И МАСТИЧНЫХ КРОВЕЛЬ

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МАТ ДЛЯ РАЗОГРЕВА ВОДОИЗОЛЯЦИОННОГО КОВРА ПРИ РЕМОНТЕ И УСТРОЙСТВЕ РУЛОННЫХ И МАСТИЧНЫХ КРОВЕЛЬ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2158810 (13) C2

(51) 7 E04D15/06, H05B3/36 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 27.09.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2000.11.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 98116441/03 
(22) Дата подачи заявки: 1998.09.01 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.09.01 
(45) Опубликовано: 2000.11.10 
(56) Аналоги изобретения: Технология устройства монолитных железобетонных перекрытий при капитальном ремонте жилых зданий. - Ростов-на-Дону: МИСКХ, 1981, с. 47 и 83. RU 95111267 A1, 10.08.1996. RU 95113634 A1, 27.05.1996. SU 1588853 A1, 30.08.1990. GB 1405631 A, 10.09.1975. GB 1283444 A, 26.07.1972. FR 2578377 A, 05.09.1986. EP 0409393 A2, 23.01.1991. 
(71) Имя заявителя: Государственное унитарное предприятие Ростовский научно- исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова 
(72) Имя изобретателя: Жолобов А.Л. 
(73) Имя патентообладателя: Государственное унитарное предприятие Ростовский научно- исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова 
(98) Адрес для переписки: 344010, г.Ростов-на-Дону, ул. Текучева 207, РНИИ АКХ, директору (для инженера-патентоведа) 

(54) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МАТ ДЛЯ РАЗОГРЕВА ВОДОИЗОЛЯЦИОННОГО КОВРА ПРИ РЕМОНТЕ И УСТРОЙСТВЕ РУЛОННЫХ И МАСТИЧНЫХ КРОВЕЛЬ 

Изобретение относится к области строительства, используется для ремонта и устройства рулонных и мастичных кровель. Термоэлектрический мат содержит нижний греющий и верхний теплоизолирующий элементы, соединенные между собой с образованием деформационного шва. Участки греющего элемента, выступающие за края электронагревателя со стороны электродов, имеют усилители жесткости, к которым прикреплены края теплоизолирующего элемента с помощью разъемных соединений посредством одного или двух автоматически действующих компенсаторов. В конструкции термомата использованы неорганические и органические материалы, обладающие специальными свойствами в различном сочетании, такие как нагревостойкость и коррозионная стойкость, гибкость при любой температуре наружного воздуха, непроницаемость для воды, нефтепродуктов и дегтевых материалов и отсутствие адгезии к двум последним, обладающие высокой теплопроводностью и теплоотражающей способностью, электроизоляционными свойствами или электропроводностью. Указанные свойства позволяют достичь удельной электрической мощности термомата 2-4 кВт/м2 и увеличения срока его службы. У электронагревателя из углеродной ткани имеет место параллельность нитям основы и утка его краев. Поперечные края электронагревателя, параллельные нитям утка, утолщены за счет многослойности и сплошные по всей их длине. На каждом утолщенном крае электронагревателя расположены стальные электроды, разделенные для гибкости на части и обжатием неподвижно закрепленные с определенным интервалом. Конструкция электродов обеспечивает надежный электрический контакт с электронагревателем токопроводящей гибкой многопроволочной шины. Для снижения токовой нагрузки на электрическую шину и для более равномерного распределения тока между частями электродов параллельно шине подсоединен шунт из гибкого электрического провода. Размеры термомата увязаны с расстояниями между стыками полотнищ материалов рулонной кровли. Технический результат: обеспечивается равномерная температура нижней части оболочки греющего элемента в пределах 121-350°С. Замена любого поврежденного элемента термомата возможна на месте производства кровельных работ за счет использования разъемных соединений. Возможно использование термомата для разогрева водоизоляционного ковра рулонных и мастичных кровель с неровной поверхностью и в любое время года. Безопасность обслуживания термомата обеспечивается наличием надежной электро- и термоизоляции и ручек для его переноски, использованием низкого напряжения источника питания. 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к строительству, в том числе к ремонтно-строительному производству, а именно к устройствам, предназначенным для ремонта и устройства рулонных и мастичных кровель, путем разогрева водоизоляционного ковра.

Известен термомеханический мат - гибкое обогревательное устройство в виде греющего одеяла, содержащее нагревательный элемент из нихромовой проволоки, продетой в асбестовую ткань, изолированный с двух сторон 1-2 слоями стеклоткани и сверху покрытый теплоизоляционными слоями из ватина, пропитанного огнезащитным составом. Все элементы термоэлектрического мата заключены во влагоизолирующую оболочку из прорезиненной ткани или теплостойкой резины (Аханов B.C. Электротермия в технологии бетона. Махачкала, Даг. книжн, изд-во, 1971).

Термоэлектрический мат имеет следующие недостатки:

не обеспечено равномерное температурное поле по всей греющей поверхности мата из-за использования проволочного электронагревателя;

удельная электрическая мощность термоэлектрического мата менее 1 кВт/м2;

недостаточная гибкость мата из-за наличия в нем толстой (диаметром более 3 мм) нихромовой проволоки;

использование в мате материалов с недостаточной нагревостойкостью (200oC и менее);

предназначение мата только для конвективного теплообмена;

не содержатся сведения о возможности использования мата при ремонте и устройстве рулонных и мастичных кровель;

сложность изготовления нагревательного элемента;

велика вероятность выхода термоэлектрического мата из строя из-за обрыва нихромовой проволоки в результате многократного изгибания мата.

Известна термоэлектрическая подушка, состоящая из заключенной в защитную оболочку гибкой пластины из материала, имеющего электропроводящие частицы, равномерно распределенные в пластине, на двух противоположных краях которой прикреплены скобками электроды желобчатой формы. К электродам подсоединены провода для подключения термоэлектрической подушки к источнику электрической энергии (Патент США N 3749886, автор Михаэлсон Дуайт В. МПК H 05 B 3/36 "Термоэлектрическая подушка").

К недостаткам электрической подушки относятся следующие. Не указано наличие или отсутствие гибкости желобчатых электродов, влияющей на гибкость термоэлектрической подушки в направлении расположения электродов. Невозможно применение в качестве гибкой пластины материалов с неравномерно расположенными в объеме электропроводящими частицами, например материалов, обладающих конструктивной анизотропией: тканями из электропроводящих волокон и др. Не указано о наличии теплоизолирующего слоя в подушке для уменьшения теплопотерь при поверхностном прогреве конструкций. Отсутствуют сведения о нагревостойкости материалов подушки. Отверстия в гибкой пластине способствуют неравномерному прогреву конструкций. Не указана возможность применения термоэлектрической подушки при ремонте и устройстве рулонных и мастичных кровель.

Наиболее близким по технической сущности является термоэлектрический мат, содержащий нижний греющий элемент, к которому приклеен равный ему по площади верхний теплоизолирующий элемент. Греющий элемент содержит более узкий, чем он сам, плоский прямоугольный электронагреватель из углеродной ткани, покрытый оболочкой из влагостойкого материала с нагревостойкостью до 120oC. Оболочка приклеена к обеим поверхностям электронагревателя. Два противоположных его края омеднены и облужены и выполняют роль электродов. Они разделены для гибкости несколькими треугольными вырезами на части и соединены припаянной к ним многопроволочной шиной, подключаемой к источнику электрической энергии. Теплоизолирующий элемент мата выполнен из чередующихся слоев теплоизоляционного материала и алюминиевой фольги и покрыт с внешней стороны мата оболочкой из материала аналогичного материалу оболочки греющего элемента. Мат имеет размеры 2000х1000х50 мм и электрическую мощность 1 кВт (Технология устройства монолитных железобетонных перекрытий при капитальном ремонте жилых зданий / МЖКХ РСФСР г. Ростов-на-Дону, 1981, стр. 47 и 83, 1-й абзац пункта, 3-й абзац с начала пункта, стр. 48).

Термоэлектрический мат имеет следующие недостатки. Возможно перегорание электронагревателя в местах образующихся в углеродной ткани складок в процессе эксплуатации мата из-за усадки использованных в качестве оболочки и теплоизолирующего слоя мата материалов с нагревостойкостью не более 120oC. Невозможность замены и ремонта поврежденного греющего или теплоизолирующего элемента без разрушения мата на месте производства кровельных работ. Недостаточная для быстрого разогрева водоизоляционного ковра рулонной или мастичной кровли удельная электрическая мощность мата (не более 0,5 кВт/м2). Треугольные вырезы по краям электронагревателя являются концентраторами механических напряжений, возникающих при переноске и изгибании мата, и наиболее вероятным местом разрыва углеродной ткани. В местах приклеивания оболочки греющего элемента к электронагревателю происходит частичная пропитка углеродной ткани клеем, что ухудшает электрический контакт между отдельными волокнами в нитях ткани, а значит, происходит быстрый перегрев в зоне их контакта и перегорание. Кроме того, указанное клеевое соединение ухудшает гибкость греющего элемента и как следствие способствует увеличению продолжительности и неравномерности разогрева водоизоляционного ковра по площади их контакта, а также местному перегреву греющего элемента с его разрушением. Аналогичный перегрев возможен и при неплотной укладке мата на поверхность кровли с выбоинами, углублениями у водоприемных воронок, ендовами, примыканиями к вертикальным поверхностям, где образуется воздушный зазор между греющим элементом мата и поверхностью кровли. Соединение электрической шины и электронагревателя через электроды, выполненные омеднением и облужением краев электронагревателя, не надежно и является препятствием для увеличения удельной электрической мощности мата свыше 0,5 кВт/м2 по следующим причинам: мала толщина электродов; недостаточна прочность и нагревостойкость использованных при их изготовлении материалов (меди и олова); не учтено наличие химического взаимодействия между углеродом ткани и медью электрода с коррозией последнего. Использование цветных металлов и сложного технологического процесса по гальваническому нанесению или напылению их на края углеродной ткани приводит к удорожанию всего мата.

При нагревании медной электрической шины, расположенной в горячей зоне мата - около электронагревателя (в случае его подключения к источнику электрической энергии), электрическое сопротивление шины повышается, что приводит к падению мощности мата и неравномерности создаваемого им температурного поля на разогреваемой поверхности. К тому же шина быстро выходит из строя по причине окисления меди. Материал нижней части оболочки греющего элемента не обладает химической стойкостью по отношению к содержащимся в кровле нефтепродуктам и дегтевым материалам и не препятствует их прониканию, а также воды в углеродную ткань с ее пропиткой, что ухудшает электрический контакт между волокнами в нитях ткани электронагревателя и уменьшает электрическую мощность мата, как в случае пропитки ее клеем. Кроме того, электронагреватель из углеродной ткани, пропитанной битумными или дегтевыми материалами, в случае их застывания после отключения мата от источника электрической энергии, утрачивает гибкость и становится ломким. Не указано, что материалы нижней части оболочки греющего элемента обладают химической стойкостью к нефтепродуктам и дегтевым материалам. Происходит налипание материалов кровли на контактирующую с ней поверхность нижней части оболочки греющего элемента, что может привести после его остывания к приклеиванию мата к кровле или к ухудшению его гибкости, а в процессе разогрева кровли - к увеличению термического сопротивления в зоне контакта с ней.

Размеры мата не увязаны с расстоянием между стыками полотнищ рулонных материалов в кровле, в результате чего после разогрева водоизоляционного ковра затрудняется без его вскрытия выпускание из полостей вздутий наружу воды, пара и воздуха а также разравнивание деформированных полотнищ рулонных материалов, что в свою очередь приводит к снижению производительности и качества кровельных работ. Не обеспечивается сплошность прогрева кровли в случае необходимости укладки двух и более матов друг возле друга в виду того, что у мата по его периметру расположена холодная зона, которую не охватывает электронагреватель, так как края последнего не совпадают с краями мата. Отсутствие ручек у мата создает неудобство при его перемещении в разогретом состоянии из-за опасности получения ожога рук у обслуживающего персонала. Не указано назначение слоев фольги в греющем элементе.

Задачей изобретения является усовершенствование термоэлектрического мата, с помощью которого возможен кратковременный и равномерный разогрев участков водоизоляционного ковра ремонтируемых и вновь устраиваемых рулонных и мастичных кровель до жидкотекучего состояния органического вяжущего, содержащегося в них, в любое время года.

Предлагаемый для достижения технический результат: создать усовершенствованную конструкцию термоэлектрического мата с удельной электрической мощностью 2-4 кВт/м2, имеющего равномерную температуру нижней части оболочки греющего элемента в пределах 121-350oC, с увеличенным сроком службы и сохранением гибкости мата. Мат должен быть пригодным для разогрева водоизоляционного ковра рулонных и мастичных кровель с неровной поверхностью, с обеспечением безопасной эксплуатации и предусматривать возможность замены любого поврежденного элемента на месте производства кровельных работ, а его частей - в мастерской. Размеры мата должны быть увязаны с расстояниями между стыками полотнищ материалов рулонной кровли.

Технический результат достигается тем, что термоэлектрический мат для разогрева водоизоляционного ковра при ремонте и устройстве рулонных и мастичных кровель содержит нижний греющий элемент, к которому прикреплен верхний теплоизолирующий элемент, греющий элемент имеет плоский прямоугольный электронагреватель из углеродной ткани, покрытый термовлагостойкой оболочкой, нижняя часть которой предназначена для укладки на разогреваемую конструкцию, на двух противоположных краях электронагревателя расположены металлические электроды, разделенные для гибкости на части, соединенные электрической многопроволочной шиной, подключаемой к источнику электрической энергии, теплоизолирующий элемент выполнен из теплоизоляционного материала и алюминиевой фольги и покрыт термовлагостойкой оболочкой. При этом участки греющего элемента, выступающие за края электронагревателя со стороны электродов, имеют усилители жесткости, закрепленные на оболочке с внутренней или внешней ее стороны, к усилителям жесткости прикреплены посредством одного или двух автоматически действующих компенсаторов с помощью разъемных соединений края теплоизолирующего элемента с образованием между ним и греющим элементом деформационного шва, продольные края электронагревателя параллельны нитям основы ткани и смещены внутрь мата на 0,1-70,0 мм от его края, поперечные края электронагревателя параллельны нитям утка, имеют утолщение шириной 8-50 мм за счет многослойности и выполнены сплошными по всей длине, на каждом утолщенном крае электронагревателя неподвижно с интервалом 1-30 мм закреплены части стального электрода, между которыми утолщенный край при интервале 7-30 мм уплотнен прошивкой слоев углеродной ткани, части электрода состоят из двух обжимающих утолщенный край параллельных планок толщиной 0,5-4,0 мм, одинаковых по длине (30-400 мм), но разных или одинаковых по ширине, к планкам, более широким, чем утолщенный край, прикреплена параллельно ему на расстоянии 2-40 мм от электронагревателя электрическая шина, соединяющая части электрода, причем при длине каждого электрода 300-2000 мм параллельно им присоединены электрические шунты из гибкого электропровода, в греющем элементе между электронагревателем и верхней частью оболочки или на нижней части оболочки теплоизолирующего элемента уложен теплоаккумулирующий слой толщиной 2-10 мм из гибкого термостойкого электроизоляционного материала с теплопроводностью и теплоемкостью, близкими к материалам разогреваемого водоизоляционного ковра, в теплоизолирующем элементе под теплоизоляционным материалом размещен теплопроводный слой толщиной 0,02-0,5 мм из алюминиевой фольги, верхняя и нижняя части оболочки греющего элемента скреплены прошивкой по его краям с фиксацией внутренних слоев, оболочка греющего элемента выполнена из электроизоляционного материала, материал нижней ее части, кроме того, является непроницаемым для воды, нефтепродуктов и дегтя и химически стойким к двум последним, а также обладает антиадгезионными свойствами, оболочка греющего элемента и примыкающая к нему нижняя часть оболочки теплоизолирующего элемента имеют нагревостойкость 121-350oC. Размеры продольного и поперечного краев электронагревателя или одного из них кратны расстоянию между стыками полотнищ материала в ремонтируемой или устраиваемой рулонной кровле. К усилителям жесткости греющего элемента прикреплены ручки для переноски мата в разогретом состоянии.

Усовершенствование конструкции термоэлектрического мата (далее "термомата"), направленное на увеличение его удельной мощности и повышение температуры в зоне контакта с поверхностью разогреваемого водоизоляционного ковра рулонной или мастичной кровли достигнуто следующим.

Деформационный шов расположен между греющим и теплоизолирующим элементами. Шов обеспечивает возможность взаимного перемещения элементов мата относительно друг друга в плоскости их соприкосновения. Соединение элементов посредством одного или двух автоматически действующих компенсаторов делает его подвижным в пределах возникающих в термомате температурных деформаций и деформаций изгиба, но при этом предотвращает перемещение относительно друг друга греющего и теплоизолирующего элементов за пределы мата.

Кроме того, наличие деформационного шва и компенсаторов между греющим и теплоизолирующим элементами предотвращает образование складок углеродной ткани электронагревателя при неравномерной усадке и удлинении неметаллических деталей греющего и теплоизолирующего элементов (оболочек, теплоизолирующих и теплоаккумулирующих слоев, электронагревателя), подвергающихся при эксплуатации мата разным по величине температурным и механическим воздействиям.

Так, температура греющего элемента значительно выше температуры теплоизолирующего элемента; при переноске мата, сопровождающейся его прогибом, в греющем элементе возникают растягивающие усилия, а в теплоизолирующем - сжимающие.

Складки в углеродной ткани электронагревателя являются причиной преждевременного его перегорания и выхода из строя. Наиболее опасны складки, образующиеся вдоль нитей утка, не по всей ширине полотна, когда нити основы в складке образуют петли, вызывая в их основании замыкание и, как следствие, быстрый разогрев до температуры, превышающей 350oC, при которой происходит интенсивное окисление углерода и перегорание нитей.

Наличие складки приводит к уменьшению электрического сопротивления нитей основы вследствие их укорачивания (из-за образования петель) и пропусканию тока, большего, чем в параллельных нитях вне складки. Рядом со складкой из-за разности потенциалов электрического тока происходит его перетекание с нитей основы на нити утка и с последующим переходом в параллельные нити основы в пределах складки. Кроме того, в складке происходит электрозамыкание в основаниях петель уже при неплотном контакте нитей с возможным образованием микроэлектродуги.

Наличие усилителей жесткости греющего элемента на его участках, выступающих за края электронагревателя со стороны электродов, необходимо для предотвращения разрыва оболочки греющего элемента в местах крепления к нему ручек для переноски мата, компенсаторов и электропроводов. Усилители жесткости греющего элемента обеспечивают такое положение электродов, при котором исключается поворот и плоскопараллельное перемещение смежных частей электродов относительно друг друга в плоскости электронагревателя с образованием поперечной складки в углеродной ткани электронагревателя, а также продольное растяжение и сжатие электрода с разрывом или со смятием электрической шины и утолщенного края, приводящими к перегоранию мата. При этом сохраняется необходимая гибкость электрода в плоскости, перпендикулярной греющему элементу, так как гибкость пластины обеспечивает возможность поворота частей электрода относительно друг друга в указанной плоскости.

К усилителям жесткости прикреплены с помощью разъемных соединений (посредством одного или двух автоматически действующих компенсаторов) края теплоизолирующего элемента. Разъемные соединения необходимы для возможности осуществления замены любого поврежденного элемента без разрушения мата непосредственно на месте производства кровельных работ.

Продольные края электронагревателя должны быть параллельны нитям основы углеродной ткани. Это требование обусловлено особенностью переплетения ткани, при котором нити основы в структуре ткани более спрямлены (а значит, короче и имеют меньшее электрическое сопротивление) по сравнению с нитями утка. Причем площадь поперечного сечения нитей основы (приходящихся на 1 см ширины полотна) больше, чем у нитей утка (в 1 см длины полотна). В данном изобретении предлагается пропускать ток по нитям основы, что достигается расположением электродов на противоположных концах нитей основы, то есть на поперечных краях электронагревателя. Таким образом, пропускание тока по нитям основы предпочтительнее, так как мощность электронагревателя на единицу его площади будет больше.

Параллельность поперечных краев электронагревателя нитям утка углеродной ткани необходима для создания равномерного температурного поля по всей ширине электронагревателя между электродами. При отсутствии указанной параллельности концы каждой из нитей утка оказываются на разном удалении от электрода, а значит, обретают разный по величине электрический потенциал, в результате чего часть тока при прохождении через электронагреватель постепенно перетекает с одного края на другой (в сторону меньшего электрического потенциала), где токи утка и основы складываются и выделяется большее количество тепла, чем на других участках электронагревателя.

Поперечные края электронагревателя имеют утолщение шириной 8-50 мм, сплошное по всей длине за счет многослойности, для возможности плотного и равномерного обжатия их планками частей электродов. При этом обеспечивается достаточно надежный электрический контакт электрода с электронагревателем.

На каждом утолщенном крае электронагревателя неподвижно с интервалом 1-30 мм закреплены части стального электрода. Стальные электроды прочнее электродов из цветных металлов (например, из меди) и имеют большую, чем у них, нагревостойкость и меньшую стоимость. Электропроводность стали меньше, чем цветных металлов, но это компенсируется увеличением толщины электродов.

Части электрода состоят из двух параллельных стальных планок, одинаковых по длине (30-400 мм), но разных или одинаковых по ширине. В первом случае ширина одной из планок складывается из следующих размеров: ширины утолщенного края электронагревателя; плюс максимальный размер поперечного сечения электрической шины; плюс расстояние, на которое она удалена от утолщенного края (2-40 мм). Ширина другой планки в этом случае должна быть минимально равна ширине утолщенного края электронагревателя. Во втором случае ширина обеих планок включает размеры более широкой планки первого случая.

В изобретении предложено механическое крепление частей электродов. Оно более технологично и экономично. При обжатии планками утолщенных краев электронагревателя они уплотняются, в результате чего увеличивается удельная электропроводность в зоне контакта планок с утолщенными краями электронагревателя, вследствие улучшения электроконтакта исключается дополнительный нагрев контактной зоны.

Планки имеют толщину 0,5-4 мм, обеспечивающую создание равномерного давления обжатия ими утолщенного края, способствующего равномерному распределению тока между нитями углеродной ткани электронагревателя на обжатых утолщенных краях.

Крепление частей стального электрода выполняют как разъемными, так и неразъемными соединениями. Расположение частей электрода на утолщенном крае выполнено с интервалом 1-30 мм для придания гибкости электродам.

Деление электрода на части размером 30-400 мм обусловлено размерами неровностей обрабатываемой поверхности кровли и обеспечивает плотное прилегание к ним термомата.

Промежутки утолщенного края между частями стального электрода выполняют роль гибких его частей, с помощью которых происходит более равномерное распределение электрического тока по ширине электронагревателя около электродов при сохранении их гибкости. Кроме того, утолщение поперечных краев служит для предотвращения разрыва углеродной ткани электронагревателя между частями электродов в процессе эксплуатации термомата.

При расстоянии 7-30 мм между частями электрода промежутки утолщенного края электронагревателя между ними должны быть уплотнены прошивкой для обеспечения надежного электрического контакта между слоями углеродной ткани.

К планкам частей электродов, более широким, чем утолщенный край, прикреплена параллельно ему на расстоянии 2-40 мм от электронагревателя многопроволочная электрическая шина, которая соединяет части электрода. Электрическая шина должна пропускать значительный по величине ток и обладать гибкостью, то есть иметь малое сечение. Но уменьшение сечения вызывает рост сопротивления шины, увеличивающегося при ее эксплуатации в горячей зоне термомата - около электронагревателя. При пропускании указанного тока и наличии высокого сопротивления в шине выделяется тепло.

Следствием изложенного является падение напряжения между частями электрода и неравномерное распределение электрического тока между ними, что уменьшает удельную электрическую мощность термомата и создает неравномерное температурное поле в электронагревателе, уменьшающее срок службы термомата и ухудшающее качество разогрева, увеличивая его продолжительность.

Для снижения токовой нагрузки, приходящейся на электрическую шину, и предотвращения указанных последствий часть тока пропускают через шунт параллельно в обход шины. При этом наличие шунта препятствует выходу из строя электронагревателя в случае обрыва или перегорания электрической шины. Шунт выполнен из гибкого электропровода, не нарушающего гибкость самого термоэлектрического мата. Возможно несколько вариантов подсоединения шунта к шине (фиг. 2 и 4)

В греющем элементе между электронагревателем и верхней частью оболочки или на нижней части оболочки теплоизолирующего элемента уложен теплоаккумулирующий слой толщиной 2-10 мм, выполненный из гибкого нагревостойкого электроизоляционного материала с теплопроводностью и теплоемкостью, близкими к материалам рулонных и мастичных кровель. Изложенное обеспечивает оптимальное сочетание скорости нагрева греющего элемента в начальный период работы (после подключения к источнику электрической энергии) и необходимой тепловой инерции, исключающей перегрев углеродной ткани электронагревателя, приводящий к перегоранию, при временном отсутствии контакта греющего элемента (например, при неплотном прилегании) к разогреваемому участку водоизоляционного ковра кровли и поддержание равномерной по площади нижней поверхности стабильной температуры греющего элемента с начала и до конца разогрева участка водоизоляционного ковра.

В теплоизолирующем элементе между нижней частью оболочки и слоем теплоизоляционного материала размещен равный ему по площади светоотражающий и одновременно теплопроводный гибкий слой толщиной 0,02-0,5 мм из алюминиевой фольги. Максимальное значение по толщине достигается многослойностью. Этот слой отражает часть теплового потока, излучаемого электронагревателем (в греющем элементе), и направляет его в сторону разогреваемого участка водоизоляционного ковра кровли. Кроме того, указанный слой предотвращает перегрев участков электронагревателя в местах неплотного контакта греющего элемента с разогреваемой кровлей (из-за наличия воздушного зазора, создающего дополнительное термическое сопротивление), например, на участках кровли с неровной поверхностью. При этом происходит кондуктивный теплообмен между участками греющего элемента по площади, имеющими разную температуру, через слой алюминиевой фольги - материала, обладающего высокой теплопроводностью.

Для изоляции электронагревателя греющий элемент мата имеет оболочку из электроизоляционного материала. Соединение электронагревателя и оболочки проводят сшиванием нитью из неэлектропроводного материала. Указанное соединение позволяет сохранить одинаковым удельное сопротивление углеродной ткани по всей площади электронагревателя и обеспечить удельную электрическую мощность его равной 2-4 кВт/м2, а также создать более равномерное температурное поле по всей площади электронагревателя, что приводит к одновременному и равномерному разогреву материалов водоизоляционного ковра по всей площади электронагревателя. Использование соединения электронагревателя и оболочки сшиванием обеспечивает требуемую гибкость греющего элемента термомата, а значит, необходимую плотность его контакта с неровными поверхностями кровли. Также соединение сшиванием создает условия для замены поврежденных частей термомата (после распарывания швов).

Оболочка греющего элемента и примыкающая к нему нижняя часть оболочки теплоизолирующего элемента имеют нагревостойкость 121-350oC, так как они находятся в непосредственной близости к электронагревателю с такой же температурой.

Использование в качестве оболочки греющего элемента (в нижней его части) материала, не проницаемого для воды, нефтепродуктов и дегтевых материалов, которые обычно содержатся в разогреваемом водоизоляционном ковре рулонной или мастичной кровли, препятствует их проникновению внутрь греющего элемента и пропитке ими углеродной ткани, что могло бы ухудшить электрический контакт между волокнами в нитях ткани электронагревателя и ее электропроводность, а следовательно, уменьшить электрическую мощность мата. Вода, попадая внутрь греющего элемента, кроме того, может вызывать короткое замыкание электронагревателя на теплопроводный и светоотражающий слой из фольги, а также коррозию стальных электродов.

При наличии проницаемости нижней части оболочки греющего элемента, в случае попадания размягченных битумных и дегтевых материалов внутрь греющего элемента и их застывания при отключении от источника электрической энергии, он (греющий элемент) утрачивает гибкость и становится ломким. Химическая стойкость материала нижней части оболочки греющего элемента к воде, нефтепродуктам и дегтевым материалам необходима для предотвращения преждевременного ее (оболочки) разрушения.

Непроницаемость нижней части оболочки греющего элемента для воды, нефтепродуктов и дегтевых материалов, а также химическая стойкость к ним, наличие деформационного шва и компенсаторов, исключающих появление складок углеродной ткани электронагревателя, способствуют увеличению срока службы термомата.

Нижняя часть оболочки греющего элемента, обладая антиадгезионными свойствами, препятствует налипанию на ее поверхности размягченных материалов водоизоляционного ковра рулонной или мастичной кровли, что в свою очередь исключает приклеивание мата к кровле, ухудшение его гибкости при остывании в обесточенном состоянии, а при разогреве водоизоляционного ковра - увеличение термического сопротивления в зоне контакта с кровлей.

Размеры продольного и поперечного краев электронагревателя или одного из них кратны расстоянию между стыками полотнищ рулонного материала в рулонной кровле. Кратность размеров необходима для осуществления разогрева водоизоляционного ковра одновременно по всей ширине каждого из полотнищ рулонного материала в верхнем слое кровли с целью последующего беспрепятственного удаления скоплений воды и пара, имеющихся в полостях кровли, через отклеенные стыки, а также для выравнивания полотнищ. При ремонте и устройстве мастичных кровель понятие указанной кратности отсутствует из-за отсутствия в них стыков.

Ручки выполнены из упруго-эластичного материала с малой теплопроводностью. Наличие ручек у мата создает удобство для его переноски и при этом исключает механическое повреждение оболочки мата при свертывании его в рулон для транспортировки и опасность ожога рук обслуживающего персонала, а крепление ручек к усилителям жесткости греющего элемента обеспечивает его натяжение при переноске мата и возможность возвращения в первоначальное расправленное положение (без складок) при укладке на поверхность ремонтируемой кровли без складок.

Обоснованием выбранных пределов является следующее.

Смещение продольного края электронагревателя внутрь мата на величину, превышающую 70 мм, экономически нецелесообразно, так как приведет к неоправданному его удорожанию при изготовлении, а смещение на расстояние, меньшее 0,1 мм, технически невозможно из-за отсутствия материалов оболочки греющего элемента меньшей толщины.

При ширине утолщенного края электронагревателя более 50 мм резко увеличивается расход материалов при изготовлении термомата (стали для электродов, углеродной ткани, крепежных изделий), что приводит к его удорожанию, причем без улучшения техникоэксплуатационных показателей.

При ширине утолщенного края электронагревателя менее 8 мм площадь электрического контакта с ним планок частей электрода настолько мала, что не обеспечивается надежное закрепление планок на утолщенном крае, а при пропускании электрического тока происходит их перегрев.

Интервал между частями стального электрода менее 1 мм ухудшает его гибкость.

Указанный интервал более 30 мм приводит к неравномерному распределению электрического тока по ширине электронагревателя около электродов и к неравномерному нагреву нижней части оболочки греющего элемента термомата независимо от наличия уплотнения прошивкой промежутков утолщенного края между частями электродов.

В уплотнении прошивкой утолщенного края в промежутке между частями электрода при интервале менее 7 мм нет необходимости, так как ток, протекающий по утолщенному краю в указанном промежутке, достаточно мал. В этом случае прошивка утолщенного края лишь усложнит изготовление мата, а значит, приведет к увеличению его стоимости.

Уплотнение прошивкой утолщенного края при интервале более 30 мм невозможно, так как такой интервал не предусмотрен конструкцией мата.

При толщине планок электрода менее 0,5 мм не обеспечивается равномерное обжатие утолщенных краев электронагревателя и надежный электрический контакт между ними.

При толщине указанных планок более 4 мм имеет место утяжеление термомата, увеличивается расход стали на их изготовление. Не обеспечивается необходимый плотный контакт углеродной ткани нагревателя с нижней частью оболочки греющего элемента около электрода из-за образующегося уступа, вызванного чрезмерным утолщением планки.

Размер стороны планки, параллельной утолщенному краю электронагревателя, менее 30 мм увеличивает трудоемкость изготовления планок и сборки электрода.

При размере указанной стороны более 400 мм не обеспечивается необходимая гибкость электрода.

Расстояние между шиной и поперечным краем электронагревателя менее 2 мм может привести к их соприкосновению, в результате чего из-за неплотного электрического контакта с краем электронагревателя шина будет перегреваться. Шина, расположенная на расстоянии менее 2 мм от края электронагревателя, то есть в горячей зоне мата, будет также перегреваться. При этом электрическое сопротивление шины повышается, что приводит к падению мощности мата и неравномерности создаваемого им температурного поля на разогреваемой поверхности. К тому же шина быстро выйдет из строя по причине окисления металлических проволочек.

Указанное расстояние более 40 мм приведет к падению напряжения в частях электродов из-за относительно невысокой электропроводности стали, из которой они изготовлены, что приведет к уменьшению мощности электронагревателя термомата. Кроме того, имеет место утяжеление электродов и удорожание термомата.

Теплоаккумулирующий слой толщиной менее 2 мм в греющем или теплоизолирующем элементе термомата не обеспечит достаточную его тепловую инерцию, что приведет к перегреву углеродной ткани электронагревателя с последующим его перегоранием при условии отсутствия контакта греющего элемента с поверхностью водоизоляционного ковра рулонной или мастичной кровли. При указанной толщине также не достигается поддержание стабильной и равномерной температуры по площади нижней поверхности греющего элемента с начала и до конца разогрева водоизоляционного ковра на разогреваемом участке кровли.

При толщине теплоаккумулирующего слоя больше 10 мм из-за значительной тепловой инерции увеличивается время достижения температуры, необходимой для размягчения органического вяжущего с момента подключения к источнику электрической энергии. Также имеет место утяжеление термомата и его удорожание.

Светоотражающий и теплопроводный слой (из фольги) толщиной менее 0,02 мм не способен обеспечить теплообмен между участками греющего элемента, имеющими разную температуру.

Кроме того, слой такой толщины не обладает достаточной механической прочностью при многократном изгибании термомата.

Указанный слой толщиной более 0,5 мм препятствует гибкости теплоизолирующего элемента термомата. Имеет место также удорожание термомата.

Нагревостойкость оболочки греющего элемента и примыкающей к нему нижней части оболочки теплоизолирующего элемента менее 121oC приводит к быстрому их разрушению при эксплуатации термомата. Использование материала оболочки с нагревостойкостью выше 350oC приведет к значительному удорожанию термомата.

Заявляемое изобретение соответствует требованию "новизна", так как из уровня техники неизвестно техническое решение того же назначения с заявляемой совокупностью существенных признаков.

Известно устройство для склеивания рулонных материалов - патент Российской Федерации N 2059776, авторы Тен В.И., Лимин А.В., Одельский А.Б.

Указанное устройство содержит каркас, на котором установлены посредством ребер жесткости на высоте 150-170 мм от нижней кромки каркаса - нагревательные элементы, выполненные в виде кварцевых трубок со спиралью накала, являющейся источником инфракрасного излучения, а также экран-отражатель, имеющий встроенные ручки и прорези для удаления испарений. Кварцевые трубки прикреплены к ребрам жесткости соединительными элементами, например алюминиевой проволокой.

Предлагаемое изобретение - усовершенствованный термоэлектрический мат, предназначенный для разогрева водоизоляционного ковра рулонных и мастичных кровель с использованием кондуктивного теплопереноса, состоит из двух гибких - нижнего греющего и верхнего теплоизолирующего элементов, соединенных между собой с образованием деформационного шва. Участки греющего элемента, выступающие за края электронагревателя со стороны электродов, имеют усилители жесткости. К усилителям жесткости прикреплены края теплоизолирующего элемента с помощью разъемных соединений посредством одного или двух автоматически действующих компенсаторов.

Необходимая для кратковременного разогрева органического вяжущего, содержащегося в водоизоляционном ковре рулонных и мастичных кровель, удельная электрическая мощность (2-4 кВт/м2) и увеличение срока службы термомата достигаются применением неорганических и органических, нагревостойких и коррозионностойких, гибких при любой температуре наружного воздуха материалов, их оптимальным сочетанием и расположением в различных температурных зонах, а также скреплением между собой прошивкой. Материал нижней части оболочки греющего элемента обладает антиадгезионными свойствами к материалам рулонных и мастичных кровель и непроницаем для воды, нефтепродуктов и дегтя.

Продольные края электронагревателя из углеродной ткани, размещенного в греющем элементе, параллельны нитям основы этой ткани. Поперечные края электронагревателя параллельны нитям утка, имеют утолщения за счет многослойности и выполнены сплошными по всей длине. На каждом утолщенном крае электронагревателя неподвижно с определенным интервалом закреплены части стального электрода усовершенствованной конструкции, обеспечивающие надежный электрический контакт с электронагревателем многопроволочной электрической шины, соединяющей части электрода, способные пропускать через электронагреватель достаточный по величине электрический ток без повышения напряжения источника питания.

Для снижения токовой нагрузки на электрическую шину и для более равномерного распределения тока между частями электродов параллельно шине подсоединен шунт из гибкого электрического провода.

На месте производства кровельных работ возможна замена любого поврежденного элемента мата (греющего и теплоизолирующего элементов, ручек) за счет использования разъемных соединений, а части поврежденных элементов термомата заменяются в мастерской.

Размеры термомата увязаны с расстояниями между стыками полотнищ материалов рулонной кровли.

Термомат можно использовать в любое время года, так как применены материалы, которые имеют температуру хрупкости не выше минус 35oC.

Применение термомата при низких температурах наружного воздуха обеспечивается также применением эффективной теплоизоляции и запасом электрической мощности. Возможно использование предлагаемого термомата для разогрева водоизоляционного ковра рулонных и мастичных кровель с неровной поверхностью за счет гибкости и системы внутреннего теплообмена, в которой использованы теплоаккумулирующий, а также светоотражающий и теплопроводный слои термомата для равномерного распределения температуры на нижней части оболочки греющего элемента в пределах 121-350oC.

Использование низкого напряжения, а также электроизоляционных материалов для оболочки греющего элемента обеспечивает электробезопасность обслуживающего персонала, а наличие ручек у термомата - защиту персонала от термических ожогов.

Заявляемое изобретение соответствует изобретательскому уровню, так как из уровня техники не выявлены решения с признаками, совпадающими с его отличительными признаками.

Возможность осуществления изобретения подтверждается следующим.

Пример 1. На фиг. 1 изображен общий вид термоэлектрического мата электрической мощностью 3,0 кВт с габаритными размерами 2080х550х35 мм. Термомат состоит из нижнего греющего элемента 1 и из верхнего, более короткого, но равного по ширине теплоизолирующего элемента 2, разделенных деформационным швом 3 по всей площади контакта, а также из двух компенсаторов 4, двух соединительных проводов 5 и четырех ручек 6 для переноски мата.

На фиг. 2 изображено послойное расположение частей термомата. Нижний греющий элемент содержит плоский прямоугольный электронагреватель 7 из углеродной ткани УТГ-2, покрытый с двух сторон термо-влагостойкой оболочкой. Верхняя часть оболочки 8 выполнена из стеклоткани ЭЗ-250-ПТ, а нижняя 9 - из стеклолакоткани Ф-4Д-Э01. Между электронагревателем и верхней частью оболочки греющего элемента расположен теплоаккумулирующий слой 10 из асбестовой ткани АТ-2. Электронагреватель, теплоаккумулирующий слой, нижняя и верхняя части оболочки греющего элемента скреплены между собой прошивкой стеклонитками 11 марки БС6-28х1х2 по его краям.

На верхнюю и нижнюю части оболочки каждого из двух участков греющего элемента, выступающих за края электронагревателя, со стороны электродов прикреплены две согнутые вдвое резинотканевые масло-бензостойкие пластины толщиной 2 мм (ТУ 3801.4920-03-91), выполняющие роль усилителей жесткости 12 в плоскости электронагревателя. Крепление пластин осуществлено с помощью стальных скобок со сквозной прошивкой выступающих участков греющего элемента (на фиг. 2 не показано).

Размеры электронагревателя 1800 х 540 мм. Размер продольного края электронагревателя принят кратным расстоянию между стыками полотнищ рубероида (при его ширине 1000 мм и нормируемой нахлестке в кровле 70-100 мм). Углеродная ткань раскроена таким образом, чтобы нити основы были параллельны продольным краям электронагревателя, а нити утка параллельны поперечным краям, при этом продольные края электронагревателя совпадают с краями мата.

Поперечные края электронагревателя имеют утолщения из трех слоев углеродной ткани одинаковой ширины (25 мм) путем двукратного его подгиба (фиг. 3).

На каждом утолщенном крае электронагревателя неподвижно с интервалом 5 мм закреплены пять одинаковых частей стального электрода 13, каждая длиной 120 мм. Утолщенные края электронагревателя 23 между частями электродов уплотнены прошивкой стеклонитками 11.

Каждая часть электрода в развертке имеет форму 

похожую на букву "Н" и состоит из двух одинаковых параллельных стальных планок 24, более широких, чем утолщенный край, и толщиной 1 мм, соединенных между собой перемычкой из того же материала и согнутых вдвое таким образом, что две параллельные планки расположены вдоль утолщенного края электронагревателя и обжимают его с помощью заклепок 25, пропущенных через соосные отверстия. Перемычка в месте сгиба выполнена в форме хомута 26, плотно обжимающего участок электрической шины 14.

Таким образом, все части электрода, как это показано на фиг. 2, присоединены к общей электрической шине 14. Две крайние части каждого электрода дополнительно соединены между собой электрическим шунтом 15, проложенным вдоль поперечного края электронагревателя на расстоянии 60 мм от него. Шина и шунт выполнены из гибкого медного многопроволочного провода площадью поперечного сечения по 10 мм2. Причем шина выполнена из голого (неизолированного) провода, а шунт - из изолированного.

Для возможности подключения термомата к источнику электрической энергии к каждой шине присоединен одножильный гибкий изолированный электрический провод 5, площадью поперечного сечения 10 мм2 и длиной по 300 мм.

Теплоизолирующий элемент состоит из верхней 16 и нижней 17 частей оболочки из стеклоткани. Внутри оболочки послойно размещены светоотражающий (он же теплопроводный) слой 18 из алюминиевой фольги, толщиной 0,1 мм и теплоизоляция 19 из восьми слоев стеклопрошивного холста марки ПСХ-450. Указанные слои и оболочка скреплены между собой прошивкой стеклонитками (на фиг. 2 не показаны).

Греющий и теплоизолирующий элементы соединены между собой, а именно два противоположных края указанных элементов соединены посредством двух гибких компенсаторов 4 из пластины резинотканевой маслобензостойкой толщиной 2 мм (ТУ 3801.4920-03-91). Одним краем каждая пластина пришита стеклонитками к теплоизолирующему элементу с образованием шва 11 таким образом, что длина теплоизолирующего элемента с пришитыми компенсаторами на 20 мм больше длины греющего элемента для образования складки на случай термоусадки материалов теплоизолирующего элемента.

Противоположным краем каждая пластина прикреплена к греющему элементу посредством восьми винтов 20 (с гайками 21 и шайбами 22), с помощью которых к термомату также прикреплены четыре ручки 6 из резинового шнура прямоугольного сечения 10х30 мм (ГОСТ 6467-79) для переноски.

Термомат работает следующим образом:

А. При ремонте рулонных и мастичных кровель из битумных материалов по патенту РФ N 2085675 при температуре наружного воздуха - 10oC и средней скорости ветра 10 м/с на очищенную от снега и мусора поверхность поврежденной кровли укладывают термоэлектрический мат греющим элементом вниз, избегая неплотного контакта греющего элемента с разогреваемой кровлей. При наличии на поверхности кровли ледяной корки ее прогревают кратковременно в течение 1-2 мин до разрыхления льда (не допуская луж), лед счищают лопатой.

В случае выполнения ремонта рулонных кровель учитывается расположение стыков полотнищ рулонного материала. При этом термомат укладывают таким образом, чтобы поперечный край его электронагревателя совпадал с наиболее низко расположенным из перекрываемых стыков. Поперечный край электронагревателя определяют по утолщению греющего элемента на ощупь.

Место расположения поперечного края электронагревателя можно также определить визуально по его совпадению с краем усилителя жесткости, обращенным к электронагревателю.

Такая укладка термомата необходима для беспрепятственного удаления скоплений воды и пара, имеющихся в полостях кровли, через отклеенные стыки полотнищ рулонного материала.

В мастичных кровлях указанные стыки отсутствуют и термомат укладывают произвольно.

Термомат подключают с помощью двух гибких одножильных электропроводов с площадью поперечного сечения 10 мм2 ко вторичной обмотке сварочного трансформатора марки ТДМ 401-У2, подключаемого к электрической сети переменного тока напряжением 380 В.

При этом на электроды электронагревателя термомата подается электрический ток 50 А и напряжением 60 В, равномерно распределяемый между частями электродов с помощью электрических шин и шунтов. При пропускании тока происходит нагревание электронагревателя из углеродной ткани и одновременно всего греющего элемента. При этом тепло от греющего элемента к разогреваемой кровле передается преимущественно за счет кондуктивного переноса.

Разогрев греющего элемента термомата до температуры размягчения битума (t = 95oC) происходит за 7 минут. Дальнейший подъем температуры до превышения температуры размягчения битума в 2 раза (по патенту РФ N 2085675) происходит за 12 минут. Одновременно происходит разогрев битумных материалов кровли. Битум под работающим термоматом при температуре наружного воздуха минус 10oC за 19 минут размягчается в кровле на глубину 10 мм.

Затем термомат переносят за ручки на смежный участок кровли. При поднятии термомата вдвоем за четыре ручки для переноса на другое место происходит прогиб термомата в результате его провисания под действием силы тяжести. При этом греющий элемент воспринимает растягивающие усилия, а теплоизолирующий элемент - сжимающие усилия.

Для сведения к минимуму сжимающих усилий в теплоизолирующем элементе служит деформационный шов 3 между греющим и теплоизолирующим элементами (фиг. 1). Предотвращают всякое перемещение теплоизолирующего элемента за пределы греющего элемента гибкие компенсаторы.

Длительность последующих полных циклов разогрева кровли составляет 17 минут (вместо 19 мин), так как сам греющий элемент уже находится в прогретом состоянии. При температурах наружного воздуха от +35oC до -25oC и скорости ветра: от безветрия до 10 м/с, изменение продолжительности разогрева показано в таблице.

Завершающие технологические операции по восстановлению водонепроницаемости кровли (разравнивание и разогрев размягченных материалов) изложены в описании к патенту РФ N 2085675.

Б. При устройстве только рулонных кровель с использованием наплавляемых материалов перед укладкой термомата на основание кровли раскатывают, например, наплавляемый рубероид, располагая его вниз утолщенным покровным слоем битума и с необходимой нахлесткой смежных полотнищ. Так же, как и при ремонте кровель, термомат укладывают с учетом расположения стыков полотнищ рубероида.

Разогрев устраиваемой кровли осуществляют на глубину 5-7 мм, в зависимости от толщины наплавляемого рулонного кровельного материала. При температуре наружного воздуха +10oC и скорости ветра 5 м/с разогрев рулонного материала и поверхности основания кровли, обработанного праймером, до температуры, в два раза превышающей температуру размягчения кровельного битума, осуществляется за 12 мин. После окончания разогрева и удаления термомата полотнища наплавляемого рубероида прикатывают к основанию устройством для прикатки по патенту РФ N 2018600.

В. При устройстве мастичных кровель в холодное время года при температуре наружного воздуха 0...+5oC и скорости ветра 5 м/с с применением битумно-водных эмульсий и паст включенный термомат укладывают на свеженанесенный мастичный слой толщиной 3 мм, армированный стеклосеткой или стеклотканью, и разогревают его до окончания выпаривания воды из мастики, что определяют визуально по прекращению выделения пара из-под термомата, что происходит в течение 3-5 минут. При этом битумосодержащая фаза эмульсии или пасты полностью пропитывает нити армирующего материала.

Пример 2. На фиг. 4 изображен общий вид термомата электрической мощностью 3,0 кВт и габаритными размерами 1080х1100х35 мм, отличающийся от термомата изображенного на фиг. 1 и 2 по размерам и форме исполнения отдельных деталей. Ниже изложены в основном отличия по конструкции.

Термомат состоит из одинаковых по ширине нижнего греющего 1 и верхнего теплоизолирующего 2 элементов.

На послойном изображении термомата (фиг. 5) показано, что к одному из усилителей жесткости 12 прикреплен с помощью болтов 27 и гаек 21 с шайбами 22 (вместе с ручками 6) равный ему по размеру край теплоизолирующего элемента, а к другому усилителю жесткости аналогично прикреплен только край оболочки теплоизолирующего элемента 28, которая длиннее внутренних его слоев на ширину усилителя жесткости. Край оболочки без внутренних слоев теплоизолирующего элемента выполняет роль гибкого компенсатора с поперечной складкой 29, образованной за счет разницы по длине греющего и теплоизолирующего элементов. В отличие от термомата, описанного в примере 1, термомат, изображенный на фиг. 4 и 5, содержит теплоаккумулирующий слой 10 из асбестовой ткани AT-1, расположенный между нижней частью оболочки 17 теплоизолирующего элемента и фольгой 18.

Размеры электронагревателя 900х1080 мм. Последний размер может быть получен смежной укладкой двух полотен углеродной ткани шириной каждое 540 мм.

Размер края электронагревателя 900 мм равен среднему расстоянию между стыками полотнищ рубероида. Также имеются отличия в конструкции частей стальных электродов. Каждая часть электрода состоит из двух отдельных параллельных стальных планок 24 толщиной 1 мм, но не соединенных между собой перемычкой. Одна из планок (верхняя) равна по ширине утолщенному краю электронагревателя (25 мм), а ширина другой равна 65 мм. Более широкая планка одним краем вместе с параллельной ей узкой планкой обжимает утолщенный край электронагревателя, а другим краем, загнутым в форме хомута 26, обжимает участок электрической шины краем (фиг. 6).

Все десять частей каждого электрода (как показано на фиг. 5) присоединены к общей электрической шине 14 площадью поперечного сечения 20 мм2. Каждая из крайних частей электрода дополнительно соединена со средней его частью электрическим шунтом 15 (с таким же поперечным сечением), проложенным вдоль электрода на расстоянии 60 мм от него за пределами электронагревателя.

Для подключения термомата к источнику электрической энергии к каждой шине присоединен одножильный гибкий изолированный провод 5 площадью поперечного сечения 20 мм2 и длиной по 3 метра.

Термомат по примеру 2 работает аналогично термомату по примеру 1 с разницей в параметрах электрического тока, пропускаемого через электронагреватель в термомате. При подключении термомата к электрической сети постоянного тока с напряжением 30 В через электронагреватель пропускается электрический ток 100 А.

Доказательством соответствия заявленного изобретения условию промышленной применимости может служить следующее.

Предлагаемое изобретение при его осуществлении предназначено для использования при ремонте и устройстве рулонных и мастичных кровель.

Возможность осуществления устройства отражена сведениями раздела заявки, подтверждающими возможность осуществления изобретения.

Заявляемое изобретение при его осуществлении способно обеспечить достижение технического результата, выражающегося в усовершенствовании термоэлектрического мата с обеспечением возможности кратковременного и равномерного разогрева ремонтируемых и вновь устраиваемых участков рулонных и мастичных кровель до жидкотекучего состояния органического вяжущего, содержащегося в них, в любое время года. Термомат имеет удельную электрическую мощность 2-4 кВт/м2. У термомата сохранена гибкость, он пригоден для разогрева водоизоляционного ковра рулонных и мастичных кровель с неровной поверхностью. Термомат имеет увеличенный срок службы, безопасен в эксплуатации, у него возможна замена любого поврежденного элемента (греющего или теплоизолирующего и ручек) на месте производства кровельных работ, а его частей - в мастерской. Размеры термомата увязаны с расстояниями между стыками полотнищ материалов рулонной кровли.

Таким образом, заявляемое изобретение соответствует требованию промышленной применимости. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Термоэлектрический мат для разогрева водоизоляционного ковра при ремонте и устройстве рулонных и мастичных кровель, содержащий нижний греющий элемент, к которому прикреплен верхний теплоизолирующий элемент, греющий элемент имеет плоский прямоугольный электронагреватель из углеродной ткани, покрытый термовлагостойкой оболочкой, нижняя часть которой предназначена для укладки на разогреваемую конструкцию, на двух противоположных краях электронагревателя расположены металлические электроды, разделенные для гибкости на части, соединенные электрической многопроволочной шиной, подключаемой к источнику электрической энергии, теплоизолирующий элемент выполнен из теплоизоляционного материала и алюминиевой фольги и покрыт термовлагостойкой оболочкой, отличающийся тем, что участки греющего элемента, выступающие за края электронагревателя со стороны электродов, имеют усилители жесткости, закрепленные на оболочке с внутренней или внешней ее стороны, к усилителям жесткости прикреплены посредством одного или двух автоматически действующих компенсаторов с помощью разъемных соединений края теплоизолирующего элемента с образованием между ним и греющим элементом деформационного шва, продольные края электронагревателя параллельны нитям основы ткани и смещены внутрь мата на 0,1 - 70,0 мм от его края, поперечные края электронагревателя параллельны нитям утка, имеют утолщение шириной 8 - 50 мм за счет многослойности и

выполнены сплошными по всей длине, на каждом утолщенном крае электронагревателя неподвижно с интервалом 1 - 30 мм закреплены части стального электрода, между которыми утолщенный край при интервале 7 - 30 мм уплотнен прошивкой слоев углеродной ткани, части электрода состоят из двух обжимающих утолщенный край параллельных планок толщиной 0,5 - 4,0 мм, одинаковых по длине (30 - 400 мм), но разных или одинаковых по ширине, к планкам более широким, чем утолщенный край, прикреплена параллельно ему на расстоянии 2 - 40 мм от электронагревателя электрическая шина, соединяющая части электрода, причем при длине каждого электрода 300 - 2000 мм параллельно им присоединены электрические шунты из гибкого электропровода, в греющем элементе между электронагревателем и верхней частью оболочки или на нижней части оболочки теплоизолирующего элемента уложен теплоаккумулирующий слой толщиной 2 - 10 мм из гибкого термостойкого электроизоляционного материала с теплопроводностью и теплоемкостью, близкими к материалам разогреваемого водоизоляционного ковра, в теплоизолирующем элементе под теплоизоляционным материалом размещен теплопроводный слой толщиной 0,02 - 0,5 мм из алюминиевой фольги, верхняя и нижняя части оболочки греющего элемента скреплены прошивкой по его краям с фиксацией внутренних слоев, оболочка греющего элемента выполнена из электроизоляционного материала, материал нижней ее части, кроме того, является непроницаемым для воды, нефтепродуктов и дегтя и химически стойким к двум последним, а также обладает антиадгезионными свойствами, оболочка греющего элемента и примыкающая к нему нижнюю часть оболочки теплоизолирующего элемента имеют нагревостойкость 121 - 350oC.

2. Термоэлектрический мат по п.1, отличающийся тем, что размеры продольного и поперечного краев электронагревателя или одного из них кратны расстоянию между стыками полотнищ материала в ремонтируемой или устраиваемой рулонной кровле.

3. Термоэлектрический мат по п.1, отличающийся тем, что к усилителям жесткости греющего элемента прикреплены ручки для переноски мата в разогретом состоянии.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru