DE2030924A1 - Heizvorrichtung - Google Patents

Description

Mappe 19075

Cbisso Corporation
Osaka/Japan

Heilvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine flexible Heisvor*» richtung» bei der der Wirbelstromverlust einer hoch magnetischen Stahlmasse ausgenutzt wird«,

In der US-Patentschrift 3 293 407 ist ein Heisroiir, bei dem der Hauteffektstrom ausgenutzt wird beschrieben· Sin solches Heizrohr ist in Hg· 1 der beigefügten Zeichnung zu sehen· Es besteht aus einem hoch ferroaagnetisehen Stahlrohr 1 /einem Leiter Z₉ dar an einen Ausgang einer Wechselstromquelle 5 und weiterhin an dasjenige Ende des Stahlrohrs angeschlossen iety das von der Weohseletrom-.quelle 5 entfernt ist, wobei der andere Ausgang der Wcehaelstromquelle mit dem anderen lande des Stehlrohrs verbunden 1st, wodurch ein Stromkreis gebildet wird, so daß der Strom 4* nur auf den inneren Hautteil des Stahlrohre konzentriert wird· Bs konnte gezeigt werden» daß das In ?ig 1 gezeigte Heizrohr beispielsweise bei der JSrwärmung von Straßenoberfläohen oder dergleichen gut brauchbar ist Da Jedoch das Heisrohr aus einem ötahlrohr bestehen muß? dessen Stärke Über einem bestiasiten Wert zu liegen hat»

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isst es-praktisch nicht flexibel ο Dies macht oft Schwierigkeiten» .

Demgemäß liegt dsr vorliegenden Erfindung die Aufgabe su* -' gründe j, ein© flexible Heizvorrichtung au schaff en* welche diese lachteile nicht aufweist«

Die Aufgabe wird gelöst durch eine flexible Heizvorrichtung«, bei der ein Belter durch eine große Anzahl tob unabhängigen ferromagnetisohen Ringen hindurchläufta, Wen» ein Wechselstrom durch den leiter nlndurohgeführt wird» imn wirf aufgrund des 8ekundäiwirb@lstro«verlusts in dear !Ingen" Wärme erzeugt«,

Ih den beigefügten Zeichnungen zeigen$

-Pig 1 in schematischer Weis© eia bekanntes.Heizrohr, '. bei dem der Hauteffektetro®

2 und 5 in seheiaatieelsas? W©iS9 iie ertlnüumgBgQ-gemäße flexible

In den Pig 2 und 3 bezaictoea <äi@ Beaugsaeichta 6 und 10 hoch ferromagnetische Stahlriage* Durch die Blsge 6 uad sind'Leiter 7 bsswö 11 mit leolationea 8 teWs 12 führte Der Querschnitt der HiBge 6 tob !ig 2 ist und derjenige der fiiage 10 in fig 3 let reohtoekig* Es feöaaea aber auch andere Formen_f wie β«Β« elliptisch- ©äos? poljgoaäl yerwendet werden«

Wenn ein Wechselstrom 9 oder 13 durch- die .toites» 7 tsw₀ in Pig 2 bew. 3 hindurobgeführt wird₉ gen 6 bzw» 10 ein
13» eraeugt.»

Die Wlrbelötries 9⁵ ©i©^ 13° q^bqu^qu äs üq® !iisgoiä i ibiWo,

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Wärme * Da eine große Anzahl von Ringen 6 bzw· 10 unabhängig voneinander ohne mechanische Verbindung vorliegen und da. die leiter 7 oder 11 von Natur aus flexibel ist, ist auch die gesamte Torrichtung zwangsläufig flexibel.

Damit aufgrund von Wirbelströmen Wärme erzeugt werden kann, muß im lalle der Ringe 6.» die den in Fig 2 gezeigten kreisförmigen Querschnitt aufweisen, der Durchmesser d (cm) und im Falle der Ringe 1O₅ die den in Pig 3 gezeigten Querschnitt aufweisen, die Stärke t (cm) ungefähr 2 bis 3 χ größer sein als die Tiefe S (cm) der Wirbelstromhaut. ··

Wann die Permeabilität der Ringe 6 mitfi bezeichnet wird,, der spezifische Widerstand der Ringe mit f (Q es) bezeichnet wird und die Frequenz des Wechselstroms mit f (Hz) bezeichnet wird* dann kann die liefe der Haut durch den folgenden Ausdruck wiedergegeben wardens

5030 1/--*- . ■· .'· (D

Wenn bei dem bekannte^ in fig 1 gezeigten Heizrohr die Dicke t (cm) des Stahlrohrs 1 größer als das Zweifache des Wertes S der Formel 1 ist, dann liegt die Tatsache vor, daß sich der feohseltrom 4 nur auf dem inneren Hautteil des Stahlrohrs 1 konzentriert und praktisch nicht aus dem äußeren Hauttail des Stahlrohrs 1 in Erscheinung tritt·

Bei der erfindungsgemäßeη Vorrichtung, wie sie.in den Eig 2 und 3 dargestellt ist, erscheint der Wirbeletrom 9¹ bzw» 13* auch auf dem äußeren Hautteil der Ringe 6 und 10, da der . Wirbelstrom in den Ringen zirkuliert·

Dies erscheint als Nachteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung«. Da jedoch das auf der äußeren Oberfläche der Ringe 6 bzw«,

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aufgrund des Wirbelstroms auftretend© elektrische Potential im Falle der übliohen Frequenz la üqt Gteufieaorannng το» Q®3 bis 0,8 m¥ je 1 mm ODerfläenenatostaad ia Eiehtuag des Wirbele trans der Hing® β l»zw_e 10 liegt _B ergibt sich hierfür. ein we:rfc von 5 bis 15 ml₉ v©rattsg©a@tsf$> d$fi fer'Durchmesser d der Hinge 6 ia Eig 2

Da die Hinge 6 im übliche* Weise verwendeten Zustand einen Oxidbelag aufweisen und da dieser Oxidbelag eine halbleitende Substanz mit einem wesentlich höheren spezifischen Widerstand als beispielsweise Stahl 1st, kann das elektrische Potential der Hinge sich nicht um den. oben erwähnten Wert 5 bis 15 mVj, oer zwischen benachbarten Ringen gemessen- wirdj, akkumulieren» Wenn demgemäß die Anzahl'der auf einem Leiter aufgereihten

Hinge auch mehrere Hundert oder sogar mehrere Zehntausend ersieh
reicht und wenn sie/mxt einer metallischen Masse ₉ wie ZoB_o einer ölpipeline aus Stahl in Berührung befinden ₉ fließt kein elektrischer Strom sur metallischen Masse ab«,

Natürlich ist es nötigenfalls auch möglich» die Hinge mit einer dünnen Isolationsschicht au bsdeöfeen.* um beispielsweise eine Corrosion der Ringe zu verhindern» In diesem Fall ist natürlich die Y/ahrscheinlichkeitj daß elektrischer Strom abfließt, noch geringere

" Die flexible Heilvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann zum Erhitzen von flüssigkeiten verwendet werden,, die zur Verfestigung neigen und die durch einen flexiblen Schlauch» wie ZoB, einen Gummischlauoh₅ hindurehgesohickt werden« Da in diesem Falle der Snmmisohlauch selbst ein isolierendes Material ist, besteht keinerlei Wahrscheinlichkeit, daß elektrischer Strom in der oben erwähnten Weise abfließt«, Da also, wie oben beschrieben kein elektrischer Strom von den Heizringen 6 bzw! 10 bei der erfindungsgemäßen flexiblen Heizvorrichtung abfließt, können diese Heizringe In direktem

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Kontakt mit* einem zu erhitzenden. Material gebracht ohne daß eine spezielle elektrische Isolation für das zu erhitzende Material vorgesehen wird» Es ist deshalb auch möglichy den Temperaturunterschied zwischen den Eingen und dem zu erhitzenden Material klein zu halten, auch wenn Ringe mit einer hohen Heizdichte verwendet werden« So ist es also nicht nötigj den Heizwiderstand der Isolationsschichten 8 und 12 dar Leitungen 7 bzw. 11 höher als nötig zu machen«

In den lig 2 und 3 besitzen die auf dem leiter 7 bzw* TI aufgereihten Ringe alle die gleiche Grüße und formen, aber as ist in ©inigen Fällen auch möglich» zwei oder mehr:verschiedene Arten von Eingen mit verschiedenen Formen und Größte auf einen Leiter aufzureihen,,

In jedem PaIl wird es bevorzugt, den Abstand zwischen benachbarten Ringen klein zu halten, wobei jedoch zu berück-? sichtigen ist» daß die Flexibilität nicht in abträglicher Weise beeinflußt wird· .

Schließlich ist es auch möglich, Abstandshalter zwischen benachbarten Ringen einzuführen9 wie z.S. Abstandhalter aus Kunststoffen; elastischen Gummi, Porzellan, Asbest und anderen elektrisch isolierenden Materialien·

Da, wie bereits erwähnt, bei der erfindungsgemäßen flexiblen Hei/zvorrichtung kein Verlust von Wirbelströmen zu anderen Singen oder anderen metallischen Massen auftritt, ist es möglich, als äußeren Schutzbelag für die Isolationsschicht 8 bzw«, 12 einen Belag aus einem geflochtenen Metalldraht, wie z.B. aus Kupfer, rostfreiem Stahl usw·, zu verwenden, (in den Zeichnungen nicht gezeigt»)

Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen flexiblen Heizvorrichtung let auch dort ein Fortschritt möglioh geworden* wo das bekannte Hauteffektheizrohr wegen des Fehlens der Flexibilität nicht verwendet werden kann*

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   _ν1β: Heizvorrichtung, welche aus einem isolierte» Leiter and aus einem diesen umgebenden hoch f errogaagnetisehen Leiter besteht, dadurch gekennzeichnetg daß der noch fer©magnetische Leiter aus einzelnen. Eisigen besteht«
2. 2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1» dactaeh gekennzeichnet.« daß die benachbarten Singe durefa Abstaaösfaalter too " ■ einander getrennt eind_e

   3» Heilvorrichtung nach Anepruch 2₉ iaiareb gekennzeichnet, daß die Abstandshali;er aus elektrisch isoliepenäea Kunst» stoffen, SoSUBi₉ Porzellan oä@r Asbest

   4» HeiJBVorriohtujig na-eh ®ia©a öes?-Aaoprttotae 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet«; <äaS ä9T isolierend® L@it@r eine äußere flexible M»tallabd@cikung

   5· Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Mm 4» da» ' durch gekennzeichnet« daß die einzelnen Riege Isolierenden Belag aufweisen·

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