DE684656C

DE684656C - Elektrischer Heizkoerper fuer hohe Temperaturen mit metallischem Heizleiter und diesen umgebender keramischer Schutzhuelle

Info

Publication number: DE684656C
Application number: DES126571D
Authority: DE
Inventors: Reinhold Reichmann
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1937-03-25
Filing date: 1937-03-25
Publication date: 1939-12-02

Description

Elektrischer Heizkörper für hohe Temperaturen mit metallischem Heizleiter und diesen umgebender keramischer Schutzhülle Zusatz zum Patent 655 oo6 Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Heizkörper für hohe Temperaturen mit metallischem Heizleiter und diesen umgebender keramischer Schutzhülle, in welchem zwecks Vermeidung chemischer Reaktionen zwischen dem Heizleitermetall einerseits und den Bestandteilen der keramischen Schutzhülle andererseits Stoffe angeordnet sind, die bei höheren Temperaturen Sauerstoff zu binden vermögen oder sauerstoffbindende Gase abspalten nach Patent 655 oo6. Solche Stoffe sind z. B. gemäß dem Patent 655 oo6 die Carbide und die Nitride des Bors, Titans und Aluminiums, ferner die Hydride verschiede-.ier Metalle, wie Lithium, Lanthan, Nickel oder Titan.
Gemäß der Erfindung ist nur ein Bruchteil des Inhaltes des zwischen Heizleiter und Schutzhülle frei bleibenden Raumes oder ein entsprechend großer mit dem Schutzraum kommunizierenderRaum mit sauerstoffbindenden oder sauerstoffbindende Gase abspaltenden festen Stoffen gefüllt. Es wird dadurch erreicht, daß bei höheren Temperaturen an sich mögliche schädliche Reaktionen zwischen den Stoffen einerseits und der keramischen Schutzhülle oder dem Heizleiter andererseits nach Möglichkeit vermieden oder wenigstens aufs äußerste eingeschränkt werden. Besonders zweckmäßig ist es dabei, die Gase abspaltenden Stoffe an einem oder beiden Enden des stabförmigen Heizkörpers, insbesondere in einem von einem Endverschluß gebildeten Raum, unterzubringen. Dies hat den Vorteil, daß sich bei einem stabförmigen Heizleiter die Stoffe auch dann gut unterbringen lassen, wenn der zwischen dem Heizleiter und der keramischen Schutzhülle vorhandene freie Raum hierzu nicht ausreichen sollte. Ein weiterer Vorteil der zuletzt erwähnten Anordnung ist der, daß der Endverschluß, der ja in der Regel künstlich gekühlt wird, nicht auf so hohe Temperaturen, kommt, wie sie im Innern des Ofens herrschen, so däß sich hierdurch leichter verhindern läßt, daß die Stoffe sich zu rasch oder in zu lebhafter Weise zersetzen.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. r ist der Heizleiter i i gewendelt und durch den Innenraum .der Wendel so zurückgeführt, daß Anfang und Ende des Heizleiters nebeneinanderliegen. Die keramische Hülle 12 ist durch einen gleichfalls aus keramischem Stoff hergestellten Deckel 13 abgeschlossen, durch welchen die Heizleiterenden hindurchgeführt sind. Am anderen Ende der keramischen Hülle bildet diese einen halbkugelförmigen Hohlraum, in welchem gasabspaltende Stoffe, die auch durch sauerstoffbindende Stoffe, Carbide oder hTitride, ersetzt werden können, untergebracht sind.
Fig. 2 zeigt" ein Ausführungsbeispiel eines Heizkörpers mit metallischem Endverschluß: Hier ragt das eine Ende des mit Spielraum von der keramischen Hülle 32 umgebenden metallischen Heizleiters 31 in eine entsprechende Bohrung eines zylindrischen Metallkörpers 35 hinein, der durch eine nicht dargestellte Kühlvorrichtung gekühlt wird: Das metallisierte, d. h. auf seiner äußeren Oberfläche mit einem Metallüberzug 33 versehene Ende des Schutzrohres 32 ist durch Vermittlung eines konischen Metallringes 34 durch Verlöten oder Vergießen mit dem Metallkörper 35 gasdicht verbunden. Der Metallkörper 35 enthält zwischen dem Ende der Schutzhülle 32 und der das Ende des Heiz-Leiters 31 aufnehmenden Bohrung einen Hohlräum, der mit .gasabspaltenden Stoffen 36 angefüllt ist. Die bei hoher Temperatur aus diesen Stoffen entwickelten Gase gelangen in den Zwischenraum, der sich zwischen dem Heizleiter 31 und der keramischen Schutzhülle 32 befindet, und bewirken hier infolge ihrer reduzierenden Eigenschaften; daß chemische Reaktionen zwischen den Bestandteilen der Schutzhülle und dem Heizleitermetall unterbleiben.
Fig. 3 zeigt- eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, die mit der in Fig.2 abgebildeten verwandt ist, sich aber von dieser dadurch unterscheidet, daß die die che-:irischen Reaktionen verhindernden Stoffe hier m% Innern der keramischen Schutzhülle ,fi@ibst untergebracht sind. 41 ist der metal-';@i5che Heizleiter, 42 die ihn umgebende Schutzhülle, 43 der den Kühlkopf bildende metallische Körper, in den das Ende der Schutzhülle 42 hineinragt. Der dem Ende der Schutzhülle 42 benachbarte Teil des Zwischenraumes zwischen Schutzhülle und Heizleiter enthält hier die gasabspaltenden chemischen Stoffe. Die in der Hitze entwickelten reduzierenden Gase erfüllen den übrigen Teil des genannten Zwischenraumes und verhindern so die unerwünschten chemischen Reaktionen.
Die Herstellung der beschriebenen Heizkörper erweist sich als einfacher als diejenige nach dem Patent 655 oo6, insbesondere insoweit Ausführungen in Frage kommen, bei denen auf eine völlige Trennung des Heizleiters von dem Baustoff der keramischen Hülle nicht geachtet zu werden braucht.
Die Anordnung kann beispielsweise so ausgebildet werden, daß sich im Bereich der heißen Zone Heizstab und Umhüllung längs einer größeren Strecke berühren (Fig. i), was dem Wärmeübergang zugute kommt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Heizkörper für hohe Temperaturen mit metallischem Heizleiter und diesen umgebender keramischer Schutzhülle, in welcher Stoffe angeordnet sind, die bei höheren Temperaturen Sauerstoff zu binden vermögen oder Sauerstoffbindende Gase abspalten nach Patent 655 oo6, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Bruchteil des Inhaltes des zwischen Heizleiter und Schutzhülle frei bleibenden Raumes oder ein entsprechend großer mit dem Schutzraum kommunizierender Raum mit sauerstoffbindenden oder sauerstoffbindende Gase abspaltenden festen Stoffen gefüllt ist.
2. Elektrischer Heizkörper nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die sauerstoffbindenden oder -sauerstoffbindende Gase abspaltenden festen Stoffe an einem oder beiden Enden des stabförmgen Heizkörpers, insbesondere in einem von einem Endverschluß gebildeten Raum, untergebracht sind.