DE1515058A1 - Electrode for high frequency heating - Google Patents
Electrode for high frequency heatingInfo
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Description
N.Vo Philips·Gloeilampenfabrieken, Eindhoven/HollandN.Vo Philips Gloeilampenfabrieken, Eindhoven / Holland
"Elektrode für Hochfrequenzerhitzung""Electrode for high frequency heating"
Die Erfindung betrifft eine Elektrode zum Zuführen von Hoch— frequenzenergie an dielektrische Materialien für Heizzwecke, insbesondere eine Elektrode zum Anlegen von Hochfrequenzenergie an unebenen Oberflächen, wie Beton, Felsen oder ähnliches MaterialοThe invention relates to an electrode for supplying high- frequency energy to dielectric materials for heating purposes, in particular an electrode for applying high frequency energy to uneven surfaces such as concrete, rocks or the like Materialο
Zur Erzielung der gewünschten Heizwirkung wird eine konzentrierte Heizenergie einem verhältnismäßig kleinen Volumen zugeführt, so daß in kurzer Zeit eine beträchtliche Temperaturzunahme erzielt werden kann und infolgedessen Risse wegen der stellen— weisen Wärmeausdehnung auftreten. Um eine Konzentration hoher Energie, d„ h. eine Feldkonzentration zu erhalten, muß wenigstens eine der zur Übertragung der Energie verwendeten Elektroden eine kleine Kontaktfläche zustande bringen, und es muß eine hohe Spannung verwendet werden·To achieve the desired heating effect, concentrated heating energy is supplied to a relatively small volume, so that a considerable increase in temperature can be achieved in a short time and, as a result, cracks due to the exhibit thermal expansion. To get a higher concentration Energy, i. To get a field concentration must at least one of the electrodes used to transfer the energy can bring about a small contact area, and it must a high voltage can be used
Das elektrische Feld muß sich von der kleinen Elektrode aus ausdehnen, so daß die Feldintensität in einem Abstand von der Elektrode gering ist. Dies macht es notwendig,'eine Elektrode mit einer verhältnismäßig großen Kontaktfläche in Verbindung mit der Feldkonzentrationselektrode mit geringer Fläche zu verwenden.The electric field must come from the small electrode expand so that the field intensity is low at a distance from the electrode. This makes it necessary 'an electrode with a relatively large contact area in connection with the field concentration electrode with a small area use.
Eine weitere Erwägung ist, daß ein zu hoher SpannungsgradientAnother consideration is that too high a stress gradient
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an der erhitzten Oberfläche des Materials zu einer oberflächlichen Funkenbildung und zu leistungsverlusten führen wird» Es ist auch notwendig, zwischen der Elektrode und der Oberfläche eine Verbindung niedrigen Widerstandes herzustellen, um örtlich heiße Stellen oder !Funkenbildung an dieser Elektrode zu verhüten οon the heated surface of the material to a superficial one Spark formation and lead to a loss of performance »It is also necessary to establish a low resistance connection between the electrode and the surface in order to localize prevent hot spots or sparks from forming on this electrode ο
Die vorliegende Erfindung bezweckt daher, zum Übertragen von Hochfrequenzenergie an einer unebenen dielektrischen Oberfläche zwecks Erhitzung derselben einen Kontakt niedrigen Y/iderstandes herzustellen,,The present invention therefore aims to transmit radio frequency energy on an uneven dielectric surface to make a contact with a low Y / resistance in order to heat them up,
Gemäß der Erfindung ist der Elektrode eine als Zwischenleiter zwischen der dielektrischen Oberfläche und dem Leiter einer Speisequelle von Hochfrequenz energie wirksame iletallwolle geringen Widerstandes hinzugefügt.According to the invention, the electrode is an intermediate conductor between the dielectric surface and the conductor of a Supply source of high frequency energy effective metallic wool low Added resistance.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert·The invention is explained in more detail with reference to the drawing
Fig. 1 zeigt eine Elektrode nach der Erfindung zur Lieferung von Hochfrequenzenergie zwischen'einem Bohrloch und einer Außenfläche des dielektrischen Materials.Fig. 1 shows an electrode according to the invention for delivery of high frequency energy between a borehole and a Outside surface of the dielectric material.
2 zeigt eine Elektrode zur Lieferung von Hochfrequenzenergie an voneinander getrennten Stellen der zu erhitzenden Oberfläche eines dielektrischen Materials.Figure 2 shows an electrode for supplying radio frequency energy at separate locations on the surface of a dielectric material to be heated.
Fig. 1 zeigt ein Loch 10 in einem dielektrischen Material 8, z. B. Beton, dem Hochfrequenzenergie mittels einer Elektrode zugeführt wird, die einen Leiter 1 besitzt, der den Mittelleiter eines koaxialen Kabels darstellen kann, mit einem schalenförmigen Endteil 5, dessen offenes Ende dem inneren Ende des Bohrloches gegenüberliegt. Eine Metallwolle, z. B. Kupfer, wird zwischen dem Endteil 5 und dem Ende des Bohrloches zusammenge-Fig. 1 shows a hole 10 in a dielectric material 8, z. B. concrete, the high frequency energy by means of an electrode is fed, which has a conductor 1, which can represent the center conductor of a coaxial cable, with a cup-shaped End part 5, the open end of which is opposite the inner end of the borehole. A metal wool, e.g. B. copper, will between the end part 5 and the end of the borehole together
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preßt und macht wegen ihrer Nachgiebigkeit Kontakt über die ganze Endfläche des Bohrloches.presses and makes contact over the entire end face of the borehole because of its resilience.
Eine weitere Elektrode in Form eines ringförmigen Trogs liegt der äußeren Fläche oder Wand des den Mittel-Leiter 1 umgebenden dielektrischen Materials gegenüber» Ein Isolator 3 mit sehr geringem dielektrischem Verlust fixiert und isoliert die Elektrode 2 gegenüber dem Leiter 1. Die ringförmige Trogelektrode 2 ist mit einer Metallwolle gefüllt, die den Kontakt zwischen dieeer Elektrode und der Außenfläche des Materials 8 herstellt« Wird zwischen den Elektroden 2 und 5 Hochfrequenzenergie zugeführt, " so wird das dielektrische Material 8 zwischen diesen Elektroden erhitzt und die Ausdehnung verursacht ein Reißen oder Zerschmettern des Materials. Die Elektrode 2 kann an sich oder durch zusätzliche Mittel verhüten, daß zerschmettertes Material aus der Oberfläche des Materials herausfliegt.Another electrode in the form of an annular trough is located of the outer surface or wall of the dielectric material surrounding the central conductor 1 opposite »An insulator 3 with very little dielectric loss fixes and insulates the electrode 2 opposite the conductor 1. The ring-shaped trough electrode 2 is filled with a metal wool, which ensures the contact between them Electrode and the outer surface of the material 8 produces «High-frequency energy is supplied between electrodes 2 and 5," so the dielectric material 8 between these electrodes is heated and the expansion causes cracking or shattering of the material. The electrode 2 can prevent itself or by additional means that shattered material from the Surface of the material flies out.
In Fig. 2 kann die Mittelelektrode 7 ganz ähnlich 5 und die ringförmige Elektrode 6 ähnlich 2 sein. Es ist einleuchtend, daß eine Elektrodenanordnung nach Fig. 1 mit einer einziehbaren Mittelelektrode versehen sein kann, um Änderungen der Lochtiefe möglich zu machen und auch die Verwendung des Systems auf einer verhältnismäßig ebenen Fläche zu gestatten. Es ist nicht notwendig, daß eine Elektrode, wie 2 oder 6, ringförmig ist, aber dies wird bevorzugt. Es können z. B. zwei Elektroden ähnlich den Mittelelektroden 4, 5 der Einheit nach Fig. 1 als die beiden wirksamen Elektroden verwendet werden, wobei zwei Bohrlöcher geformt werden, um deren Verwendung zu erleichtern. Auf diese Y/eise kann ein konzentriertes Feld im Material zwischen, den beiden Bohrlöchern erzeugt werden.In FIG. 2, the center electrode 7 can be very similar to 5 and the ring-shaped electrode 6 can be similar to 2. It will be understood that an electrode assembly according to Fig. 1 can be provided with a retractable center electrode to allow for changes in hole depth and also to allow the system to be used on a relatively flat surface. It is not necessary that an electrode such as 2 or 6 be ring-shaped, but this is preferred. It can e.g. For example, two electrodes similar to the center electrodes 4, 5 of the unit of Fig. 1 can be used as the two effective electrodes, two bores being formed to facilitate their use. In this way, a concentrated field can be created in the material between the two boreholes.
Patentansprüche:Patent claims:
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