CS212458B1

CS212458B1 - Electric heating body

Info

Publication number: CS212458B1
Application number: CS657378A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Kuta; Zdenek Lesny
Original assignee: Vaclav Kuta; Zdenek Lesny
Priority date: 1978-10-10
Filing date: 1978-10-10
Publication date: 1982-03-26

Description

Vynález se týká elektrického topného tělesá, které je vhodné zejména pro zařízení používané pri dialýze krve pro usnadnění uvolňování vzduchu vázaného ve vodě nebo dialyzačním roztoku.The invention relates to an electric heater which is particularly suitable for devices used in dialysis of blood to facilitate the release of air bound in water or dialysis solution.

V dialyzátoru, tj. v přístroji používaném pro očišlování krve očistným oběhem mimo tělo pacienta, se pro uvolnění vzduchu používá ohřevu dialyzačního roztoku přibližně na 80 °C a následné ochlazeni. NovějSí dialyzátory využívají ohřevu předem připravené,např. deionisované vody na 35 až 40 °C s průtokovým nebo recirkulačním adplyňováním. K ohřevu v těchto zařízeních slouží obvykle elektrická topná tělesa válcového tvaru ze skla, popřípa dě z legovaných oceli. Topná tělesa je nutno bezpečně oddělit od ohřívaného média a proto jsou v dialyzátorech zabudována obvykle v dalších ochranných obalech z legovaných ocelí zabudovaných do otvorů v tělese ohřívacího zařízení.In a dialyser, i.e., an apparatus used to purify blood by purifying circulation outside the patient's body, heating the dialysis solution to about 80 ° C and then cooling it to release air. More recent dialysers utilize pre-heated, e.g. deionized water at 35 to 40 ° C with flow or recirculation degassing. Electric heating elements of cylindrical shape made of glass or alloyed steel are usually used for heating in these devices. The heaters have to be safely separated from the medium to be heated and are therefore usually installed in the dialysers in other protective steels of alloy steel built into the openings in the body of the heater.

U skleněných topných těles je nevýhodou malá tepelná vodivost skla. Topná tělesa a ochranné obaly z legovaných ocelí jsou ekonomicky a technologicky náročné. Při zabudování topného tělesa v ochranném obalu v tělese ohřívacího zařízení dochází při provozu ke značným tepelným ztrátám. Nevýhodná je i relativně malá výhřevná plocha topných těles, daná jejich kruhovým průřezem a omezením v ochranném obalu. Kromě toho je z dosavadního stavu techniky známo pět elektrických topných těles, která však nevykazují dvojitou izolaci, nutnou pro použití v dialyzační technice. Všechna tato topná tělesa jsou vyplněna tepelně vodi vou práškovou hmotou mezi vnějším pláštěip a topnými spirálami, nemají však vnitřní plášt.The disadvantage of glass heating elements is the low thermal conductivity of the glass. Heaters and protective casings made of alloy steel are economically and technologically demanding. When the heater is installed in a protective cover in the heater body, considerable heat losses occur during operation. Another disadvantage is the relatively small heating surface of the heating elements, given by their circular cross-section and the restriction in the protective cover. In addition, five electric heating elements are known from the prior art, but do not have the double insulation required for use in dialysis technology. All of these heaters are filled with a thermally conductive powder mass between the outer jacket and the heating coils, but do not have an inner jacket.

U dvou z těchto těles prochází vnitřní isolace nesoucí topné spirály jedním směrem,In two of these bodies, the internal insulation carrying the heating coils passes in one direction,

V dalším případě je topná spirála volně uložena v prostoru Vyplněném práškovou hmotou.In another case, the heating coil is freely stored in a space filled with powder.

U jiného tělese je vnitřní isolace nesoucí topné spirály zapuštěna do prostoru tělesa ve tvaru U, v dalším tělesa je upravena kombinace zdvojením předcházejícího provedeni vnitřní isolece. Všechna tato topná tělesa mají v průřezu kruhový, oválný nebo trojúhelníkový tvar.In another body, the internal insulation carrying the heating coils is embedded in the space of the U-shaped body, in another body, the combination is provided by doubling the preceding internal insulation. All these heating elements have a circular, oval or triangular shape in cross-section.

Uvedená nedostatky jsou odstranšny elektrickým topným tšlesem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořeno vnitřním pláštšm, vnějším pláštěm ve .tveru kovových oválných nádob a topná spirála je vložená do vnitřního pláště oválného průřezu, přiSemž prostory mezi topnou spirálou a vnitřním pláštěm a mezi vnějším pláštšm a vnitřním pláštěm jsou vyplněny práškovou tepelně vodivou elektroisolaěnl hmotou.These drawbacks are overcome by the electric heating element according to the invention, which consists of an inner jacket, an outer jacket in a metal oval container and a heating coil inserted in an inner jacket of an oval cross-section, with spaces between the heating coil and the inner jacket. between the outer sheath and the inner sheath are filled with a thermally conductive powdered electrical insulating material.

Elektrické topné těleso podle vynálezu má výhody především v tom, že při jeho zabudováni do ohřívacího zařízeni dialyzátoru nevznikají neúměrně tepelné ztráty, protože oba pláště tělesa jsou dobře tepelně spojeny již při výrobě a není třeba těleso zabudovávat do zvláštního obalu v tělese ohřívacího zařízení. Výhodná je i snadná vyměnitelnost topného tělesa. Při tom hraje roli 1 ekonomická stránka, nebol z drahé legované oceli může být vyroben pouze vnější plášl, který pro dobrý přestup tepla není třeba nijak zvlášl upravovat, např. brousit, jako je tomu u topných těles zabudovávaných do zvláštních ochranných obalů v ohřívacím zařízeni. Dostatečně velká teplosměrná plocha při malém objemu tepla tělesa umožňuje výhodné konstrukční podmínky ohřívacího zařízení.The electric heating element according to the invention has the advantage, in particular, that it is not disproportionately heat loss when it is incorporated into the heating device of the dialyser, since both housing shells are well thermally bonded during production and do not need to be incorporated into a separate casing in the heating device body. Easy replacement of the heating element is also advantageous. In this respect, the economic aspect plays a role, since only the outer shell can be made of expensive alloy steel, which does not need to be specially treated, for example, to be sanded for good heat transfer, as is the case with heaters incorporated into special protective shells in the heating device. A sufficiently large heat-transfer surface at a low heat volume of the housing allows favorable design conditions of the heating device.

Elektrické topné těleso podle vynálezu je znázorněno na připojeném výkresu, kde obr.The electric heating element according to the invention is shown in the accompanying drawing, wherein FIG.

představuje podélný částečný řez topným tělesem a obr. 2 pohled shora v částečném řezu v rovině čelní desky.Fig. 2 is a longitudinal partial cross-sectional view of the heater; and Fig. 2 is a top cross-sectional view in the plane of the faceplate.

Elektrické topné těleso sestává z vnějšího pláště 1 vytvořeného jako nádoba oválného průřezu. Vnější pláěl £ je uzavřen po jedné straně dnem £ a po druhé straně čelní deskou £, v niž jsou pro upevněni ne tělese neznázorněného ohřívacího zařízení upraveny otvory £. Vnější pláěl £ je zhotoven z tepelně vodivého materiálu, např. nerezové oceli. Do vnitřního prostoru vnějšího pláště £ skrz čelní desku 2 zasahuje vnitřní plášl £ rovněž oválného průřezu. Vnitřní pláěl £ svým dnem £ dosahuje ke dnu £ vnějšího pláště £ a je zhotoven z tepelně velmi vodivého materiálu, např. z mědi. Uvnitř vnitřního pláště £ je vlošena dělená isolace 2, jejímž středem prochází jeden konec £ odporového drátu, který je ve spodní části dělené isolace 2 přesmyknut na její povrch a v topné spirále £ vinut asi do tři čtvrtin délky dělené isolace 2 a potom je odporový drát vyveden druhým koncem ££. Na oba konce g, £g odporového drátu topné spirály £ jsou navlečeny isolačnl trubičky, například silikonové. Od vnitřního pláště £ je topná spirála £ elektricky isolována isolačnl vložkou ££, např. ze slídy.The electric heater consists of an outer shell 1 formed as a container of oval cross section. The outer sheath 4 is closed on one side by a bottom 4 and on the other side by a faceplate 6 in which openings 6 are provided for fastening to the body of a heating device (not shown). The outer sheath 6 is made of a thermally conductive material, e.g. stainless steel. The inner casing 4 of oval cross section also extends into the inner space of the outer casing 4 through the face plate 2. The inner sheath 4 reaches the bottom sheath 4 of the outer sheath 4 and is made of a thermally conductive material, for example copper. Inside the inner sheath 6 is inserted a split insulation 2, the center of which passes through one end 6 of the resistance wire, which in the lower part of the split insulation 2 slides over its surface and coils up to about three quarters of the length of the split insulation 2. brought out the other end of ££. Insulation tubes, for example silicone tubes, are threaded onto both ends g, g of the resistance wire of the heating coil. The heating coil 4 is electrically insulated from the inner jacket 4 by an insulating insert 8, e.g. of mica.

Vnitřní volné prostory vnitřního pláště £ a vnějšího pláště £ jsou vyplněny práškovou hmotou 12. která je tepelně vodivá a má elektroisolaěnl vlastnosti, například práškovým kysličníkem hořečnatým (MgO).The inner voids of the inner shell 4 and the outer shell 4 are filled with a powder mass 12 which is thermally conductive and has electrical insulating properties, for example powdered magnesium oxide (MgO).

V tělese neznázorněného ohřívacího zařízeni je elektrické topné těleso utěsněno pomoci těsnicí podložky 14 vložené pod čelní desku £, která slouží jako příruba.In the heating device (not shown), the electric heater is sealed by means of a sealing washer 14 inserted under the faceplate 6, which serves as a flange.

Elektrické tppné těleso podle vynálezu lze s výhodou uplatnit u ohřívacích zařízení, u nichž se vyžaduji dobré tepelné vlastnosti při dostatečně těsném odděleni topné spirály od ohřívacího média.The electric heating element according to the invention can be advantageously applied to heating devices where good thermal properties are required with a sufficiently tight separation of the heating coil from the heating medium.

Claims

Electric heating element with a heating coil, in particular for a dialysis solution heater, equipped with space-guided heating coils and filled with powdered insulating material, characterized in that it consists of an inner sheath (5) and an outer sheath (1) in the form of metal oval containers and heating coil (9) is inserted into the inner casing (5) of an oval cross-section, wherein the spaces between the heating coil (9) and the inner casing (5) and between the outer casing (1) and the inner casing (5) are filled with powdered thermally conductive electroinsulating material ).