CS201452B1

CS201452B1 - Throughflow heating element with both-side heating

Info

Publication number: CS201452B1
Application number: CS102979A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Kuta; Zdenek Lesny; Zdenek Novotny
Original assignee: Vaclav Kuta; Zdenek Lesny; Zdenek Novotny
Priority date: 1979-02-15
Filing date: 1979-02-15
Publication date: 1980-11-28

Description

Vynález se týká průtočného topného tělesa s oboustranným ohřevem, pro ohřev různých médií a dialyzačního roztoku používaného při dialýze. K tomuto ohřevu slouží různé druhy topných těles převážně válcového tvaru zhotovených buď ve skle, kde pužitý materiál sklo jako tepelný izolant nevyhovuje, nebo jsou zhotoveny z legovaných ocelí na povrchu přesně broušených pro možnost zabudování do otvorů v tělese ohřívacího zařízení, kde je nutno zhotovit další ochranný obal, který zabrání styku· topného tělesa s ohřívaným médiem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a once-through heating element for heating various media and a dialysis solution used in dialysis. Various types of heaters of mostly cylindrical shape are used for this heating, either in glass, where the used material does not satisfy the glass as a thermal insulator, or they are made of alloyed steel on the surface precisely ground to be built into holes in the heating device. protective cover to prevent the heater from coming into contact with the heated medium.

Nevýhodou tohoto provedení jsou značné tepelné ztráty při maximálním výkonu, velká tepelná setrvačnost a poměrně malá výhřevná plocha tělesa zapříčiněná omezenými rozměry i značné nároky při vlastní výrobě.The disadvantages of this embodiment are the considerable heat losses at maximum power, the high thermal inertia and the relatively small heating surface of the body due to the limited dimensions, as well as the considerable demands in the production itself.

Uvedené nedostatky odstraňuje průtočné topné těleso s oboustranným ohřevem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že těleso je zhotoveno ze dvou do sebe zasunutých trubek kruhového průřezu, na jednom konci utěsněných dnem. Vnější plášt trubky může mít na svém opačném konci zhotoven závit pro možnost zašroubování do stěny vyhřívací nádoby. Pro utěsnění slouží prstencový výstupek pod který se vloží těsnění kruhového průřezu zhotovené z pružného tepelně odolného materiálu. Z opačné strany prstencového výstupku je pro konec trubky zhotoven závit, na který se našroubuje převlečná matice zabraňující samovolnému vysunutí topné vložky zasunuté do vzniklého mezikruží do sebe zasunutých trubek, z nichž vnitřní je vysunuta z otvoru převlečné matice. Na tento vysunutý konec se nasune přívodní hadice vody nebo jiného média, které prochází vnitřním prostorem této trubky do vnitřního prostoru nádoby (vyznačeno šipkou) s ohřívaným médiem. Topná vložka zhotovená ze dvou do sebe zasunutých trubek kruhového průřezu zhotovených z tepelně vodivého materiálu, například mědi (Cu) stejných délek, je na jednom konci utěsněna dnem a takto vzniklý prstenec se vloží do vzniklého mezikruží a ode dna se oddělí keramickou tvarovanou prstencovou vložkou. Do vnitřního prostoru topné vložky se vloží několik keramických tyčinek se zářezy, na které se ve šroubovici bifilárně navine topná spirála, na kterou se v jejích horních z topného tělesa vyvedených koncích nasune tepelně odolná izolační trubička zhotovená například ze silikonkaučuku. Topná spirála je od stěny vnějšího pláště topné vložky oddělena elektrickou izolační vložkou.These drawbacks are overcome by the flow heating element with double-sided heating according to the invention, which is characterized in that the body is made of two tubes of circular cross-section inserted in one end, sealed at one end. The outer casing of the pipe may have a thread at its opposite end to be screwed into the wall of the heating vessel. An annular protrusion under which a circular cross-section gasket made of a resilient heat-resistant material is inserted serves for sealing. On the opposite side of the annular projection, a thread is made for the end of the pipe onto which the union nut is screwed to prevent spontaneous ejection of the heating insert inserted into the formed annulus of the interposed tubes, the inside of which is ejected from the union nut. A water or other fluid inlet hose is passed onto this extended end, which passes through the interior of the tube into the interior of the vessel (indicated by the arrow) with the medium to be heated. A heating insert made of two interposed tubes of circular cross-section made of a thermally conductive material, for example copper (Cu) of equal length, is sealed at one end by a bottom and the thus formed ring is inserted into the formed annulus and separated from the bottom by a ceramic shaped annular. A plurality of indented ceramic bars are inserted into the interior of the heating element, onto which a heating coil is bifilarly wound in a helix onto which a heat-resistant insulating tube made, for example, of silicone rubber, is pushed in its upper ends. The heating coil is separated from the wall of the outer shell of the heating element by an electrical insulating element.

Vnitřní prostor topné vložky i mezery mezi topnou vložkou a vnějšími plášti topného tělesa jsou vyplněny tepelně vodivou práškovou hmotou například kysličníkem hořečnatým (MgO). Utěsnění a odizolování horního konce topné vložky je provedeno přes keramickou tvarovanou prstencovou vložku s otvory, pružnou podložku zhotovenou například ze silikonkaučukové gumy s otvory a jednoduchou keramickou prstencovou vložkou s otvory pro vývody konců topné spirály.Both the inner space of the heating element and the gaps between the heating element and the outer shells of the heating element are filled with a thermally conductive powder mass, for example magnesium oxide (MgO). The upper end of the heating element is sealed and insulated via a ceramic shaped annular insert with holes, a resilient washer made, for example, of silicone rubber with holes and a simple ceramic annular insert with holes for the outlets of the heating coil ends.

Výhodou výše uvedeného provedení topného tělesa je zvětšení výhřevné plochy, provedením vnitřního a vnějšího pláště oboustranně vyhřívaného s možností přímého nasunutí přívodní hadice ohřívaného média na vnitřní prodlouženou část trubky. Další výhodou je zvýšení rychlosti regulace teploty snížením tepelné setrvačnosti topného tělesa v důsledku rychlejšího ochlazování nebo ohřívání přiváděného média procházejícího vnitřním prostorem topného tělesa, a účinnější prostup tepelné energie při využití dvojitého pláště při splnění podmínky bezpečnosti dvojité izolace.The advantage of the above-mentioned embodiment of the heater is the increase of the heating surface, by the design of the inner and outer jacket heated on both sides, with the possibility of direct insertion of the heated medium supply hose on the inner elongated part of the pipe. Another advantage is to increase the rate of temperature control by reducing the thermal inertia of the heater as a result of quicker cooling or heating of the supply medium passing through the heater interior, and more efficient thermal energy transmission using the double jacket while meeting the double insulation safety condition.

Příklad provedení topného tělesa podle vynálezu je znázorněn na přiloženém výkrese.An exemplary embodiment of a heater according to the invention is shown in the accompanying drawing.

Vnější plášť 1 kruhového průřezu je zakončený ve svém horním konci závitem 2 pro možnost našroubování do stěny vyhřívací nádoby závitem 3 pro našroubování převlečné matice 4 a prstencovým výstupkem 5, dále je spojen s vnitřním pláštěm 6 kruhového průřezu prstencovým dnem 7 mezi oběma plášti 1, 6 vodotěsně uzavřeným. Do vzniklého mezikruží se vloží topná vložka zhotovena ze dvou do sebe zasunutých trubek 8, 9 kruhového průřezu, z nichž vnější 8 je většího a vnitřní 9 menšího průměru. Ve svém spodním konci jsou oba pláště 1, 6 mezi sebou vodotěsně utěsněny dnem 10. Do vzniklého vnitřního prostoru je vloženo několik keramických tyčinek 11 se zářezy, na které se bifilárně navine topná spirála 12, jež se navine od spodní části směrem nahoru a jejíž smyčka 13 se přesmykne přes vzniklý ozub 14 keramické tyčinky 11. Topná spirála 12 je odizolována od stěny vnější trubky 8 topné vložky elektrickou izolační vložkou 15. Na konce 16 topné spirály 12 se nasunou tepelně odolné izolační trubičky 19. Obia konce 16 topné spirály 12 procházejí otvory v první tvarové prstencové keramické vložce 18, pružné podložce 19 a jednoduché prstencové keramické vložce 20. Dna plástů 1, 6 jsou mezi sebou odizolovány druhou keramickou tvarovanou prstencovou vložkou 21.The outer casing 1 of the circular cross-section is terminated at its upper end by a thread 2 for screwing into the wall of the heating vessel by a thread 3 for screwing the union nut 4 and an annular projection 5. sealed. A heating insert made of two tubes 8, 9 of circular cross-section inserted into each other is formed into the annulus, of which the outer 8 is larger and the inner 9 a smaller diameter. At their lower end, the two skins 1, 6 are sealed to each other with a bottom 10. A plurality of notched ceramic bars 11 are inserted into the interior space, on which a heating coil 12 is wound bifilarly, wound upward from the bottom and its loop The heating coil 12 is insulated from the wall of the outer tube 8 of the heating element by an electrical insulating insert 15. Heat-resistant insulating tubes 19 are inserted at the ends 16 of the heating coil. in the first shaped annular ceramic insert 18, the flexible washer 19 and the single annular ceramic insert 20. The bottom of the skins 1, 6 are insulated from each other by a second ceramic shaped annular insert 21.

Prostory mezi plášti 1, 6 jsou vyplněny tepelně vodivou práškovou hmotou 22. Přívodní hadice média se nasune na vysunutý konec 23 vnitřního pláště 6. Směr toku ohřívaného média je vyznačen šipkou.The spaces between the skins 1, 6 are filled with a thermally conductive powder mass 22. The fluid supply hose is pushed onto the extended end 23 of the inner skirt 6. The direction of flow of the heated medium is indicated by an arrow.

PREDMETSUBJECT

Claims

SUBJECT

Two-way flow heater for heating various media, in particular water and dialysis solution, characterized in that it consists of an outer jacket (1), an inner jacket (6) with a protruding end (23), a heating insert consisting of two inserted pipes (8, 9) of circular cross section with wound heating coil (12) on ceramic