FI75464B - Laongstraeckta upphettningsanordningar. - Google Patents

Description

75464

Pitkänomaiset kuumentimet Tämä keksintö kohdistuu pitkänomaisiin sähkökuumentimiin.

Tämä keksintö kohdistuu entistä paremmin pitkänomaisiin sähkökuumentimi i n , edullisesti itsesäätäviin kuumentimiin, jotka käsittävät (1) ensimmäisen ja toisen pitkänomaisen, toisistaan erillään sijaitsevan johtimen, jotka voidaan yhdistää sähkövoiman lähteeseen, ja (2) pitkänomaisen resistiivisen kuumennusnauhan, joka käsittää pitkänomaisen resistiivisen ei-metal 1ikuumennuskomponen-ti n.

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa sähkökuumentimella on patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan mukaiset ominaisuudet. Tällaisten kuumentimien tärkeänä etuna on, että sähkövirta kulkee johtavan polymeerin läpi pääasiassa tai yksinomaan pituussuunnassa. On havaittu, että vastuksen tasaisuus on suurempi pituus- (eli "kone"-) suunnassa (esim. suulakepuristus-suunnassa) kuin poikk 1 suunnassa. Uusilla kuumentimi11 a on niin ollen entistä parempi tehon tuotto ja jännitestabii1i-suus. Toisena etuna on, että jos purkausvika esiintyy, vika etenee vain vaikeasti tai ei lainkaan kuumenninta pitkin, koska johtavan kuumennusnauhan polymeerikomponentin ja johtimien välissä ei ole jatkuvaa rajapintaa.

Keksinnön toisessa suoritusmuodossa kuumennin on itsesäätävä kuumennin, jossa kuumennusnauha käsittää yhtenäisen pitkänomaisen elementin, jolla on PTC-toiminta. (Tässä selityksessä komponentilla sanotaan olevan PTC-toiminta, jos sen vastus suurenee kertoimella ainakin n. 2 lämpötila-alueella 100°C.

2 75464

Vastuksen nopeampi suureneminen on edullinen, esimerkiksi vastuksen suureneminen kertoimella ainakin 2,5 lämpötila-alueella 14°C tai kertoimella ainakin 10 lämpötila-alueella 100°C, tai edullisesti molemmat.)

Keksinnön kolmannessa suoritusmuodossa kuumennusnauhalla (a) on vastus 23°C:ssa ainakin 10, edullisesti ainakin 100 ohmia pituussenttimetriä kohti ja poikkileikkauspinta ainakin 2 2 0,0001 cm , edullisesti ainakin 0,001 cm , ]a (b) se on sähkökosketuksessa kuhunkin johtimeen joka kerran, kun kuu- mennusnauha menee johtimen poikki.

Keksinnön kolme suoritusmuotoa eivät tietysti sulje toisiaan pois. Niin ollen keksinnön edullinen kuumenninluokka käsittää johtavan PTC-polymeerikuumennusnauhan, joka on kääritty kahden johtimen ympäri ja on sähkökosketuksessa kuhunkin johtimeen jokaisessa käärimispisteessä, jolloin kuumennusnauhan poikki- 2 leikkauspinta on esim. 0,002-0,08 cm ja vastus 100-50000 ohmia pituussenttimetriä kohti. Keksinnön toinen kuumenninluokka käsittää kaksi tai kolme johdinta, jotka on kääritty keskiele-mentin ympärille, joka käsittää johtavan pitkänomaisen PTC-polymeerikuumennusnauhan ja pitkänomaisen eristyselementin. Johtimet ovat kosketuksessa PTC-elementtiin kussakin käärimispisteessä, ja kuumennusnauhan poikkileikkauspinta on esim. 0,002-0,6 cm2 ja vastus 23°C:ssa 1-10000 ohmia/cm, edullisesti 1-100 ohmia/cm kuumentimissa, joihin syötetään sähkövirtaa pienjännitelähteistä, ja 100-50000 ohmia/cm kuumentimissa, joihin syötetään sähkövirtaa tavanomaisilla linjajännitteillä.

Jo mainittujen etujen lisäksi voidaan erinomaisia johtavia poly-meerikuumentimia valmistaa polymeereistä, joita ei voida tyydyttävästi käyttää tavanomaisissa johtavissa polymeerinauha-kuumentimissa, erityisesti tetrafluorietyleeni-perfluorialkoksi-polymeereista, joiden korkea sulamispiste tekee ne erityisen arvokkaiksi. Lopuksi eritehoisia kuumentimia voidaan helposti valmistaa samoista komponenteista pelkästään muuttamalla kuumentimien geometriaa ja/tai käyttämällä useampia 11 75464 kuumennusnauhoja. Samoin voidaan valmistaa kuumentimia, joissa on eritehoisia segmenttejä, muuttamalla johtimien välistä etäisyyttä ja/tai muuttamalla nousua, jota käytetään kuumennusnauhan käärimiseen johtimien ympärille (tai päinvastoin) ; tätä voidaan käyttää kompensoimaan johtimien välisen potentiaalieron muutoksia eri etäisyyksillä voimanlähteestä.

Kuumennusnauha käsittää edullisesti PTC-materiaalia, erityisesti johtavaa PTC-polymeeria. Kuumennusnauhalla voi kuitenkin myös olla PTC-toiminta sen tähden (ainakin osaksi), että kuumennan on rakennettu ja sovitettu siten, että kun kuumentimen lämpötila kohoaa, kuumennusnauhassa tapahtuu palautuva fysikaalinen muutos, joka muuttaa sen vastusta, esim. kimmoisa venyminen kuumennusnauhan osan ja/tai kuumentimen muiden komponenttien, esim. erotusliuskan lämpölaajenemisen takia, kuten alla selitetään.

Edullisesti johtimet ovat suoria ja kuumennusnauha(t) seuraa(vat) säännöllistä sinimuotoista rataa tai päinvastoin. Rata voi esim. olla yleisesti kierukkamainen (jollainen voidaan saada esim. käyttämällä tavanomaista vanungin käärintälaitetta), sinimuotoinen tai Z-muotoinen. Molemmat voivat kuitenkin seurata säännöllisiä sinimuotoisia ratoja, jotka ovat erimuotoisia tai -nousuisia tai sijaitsevat vastakkaisilla puolilla, tai toinen tai kumpikin voi seurata epäsäännöllistä sinimuotoista rataa. Eräässä edullisessa rakenteessa kuumennusnauha on kääritty kahden suoran, yhdensuuntaisen johtimen ympärille, jotka voidaan pitää toivotun välimatkan päässä toisistaan erotusnauhan avulla. Toisessa rakenteessa kuumennusnauha on kääritty erotusnauhan ympärille ja käärittyä nauhaa koskettavat sitten suorat johtimet. Toisessa edullisessa rakenteessa johtimet on kääritty yhden tai useamman suoran kuumennusnauhan ympäri ja yhden tai useamman suoran eristyssisuksen ympäri; sisus voi olla kuumennettava alusta (tai sisältää sen), esim. eristetty metalliputki tai eristysaineesta muodostuva putki. Toisessa rakenteessa johtimet on kääritty eristyssisuk-sen ympärille, minkä jälkeen niitä koskettavat suorat kuumen-nusnauhat.

4 75464

Kuumentimet sisältävät yleensä kaksi yhdensuuntaista pitkänomaista johdinta. Yhdensuuntaisia johtimia voi kuitenkin olla kolme tai useampia sopivasti yhdistettyinä yhteen tai useampaan sopivaan voimanlähteeseen, esim. monivaihevoimanläh-teeseen. Johtimet ovat edullisesti metallia, esim. yksinkertaisia tai punottuja lankoja, joilla on pyöreä tai muu poikkileikkaus, mutta myös muita pienen ominaisvastuksen omaa-via aineita voidaan käyttää. Johtimet voidaan pinnoittaa johtavaa ainetta, esim. pienen ominaisvastuksen omaavaa, johtavaa ZTC-polymeeriseosta olevalla kerroksella, ennen kuin kuumennus-nauha koskettaa niitä.

Eräässä kuumenninluokassa erotusnauha eristää johtimet sähköisesti toisistaan. Kuumentamien ominaisuudet paranevat, jos erottimella on hyvä lämmönjohtokyky, ja erotusnauha voi olla sähköisesti johtavaa ainetta, esim. metallia, jota ympäröi eris-tysaine. Eristysaine on yleensä polymeeristä ainetta, edullisesti sähköä johtavaa ainetta sisältävää polymeeriainetta.

Toisessa kuumenninluokassa erotusnauha on sähköisesti resistii-vinen ja tarjoaa niin ollen lisälämmönlähteen, kun johtimet on kytketty voimanlähteeseen. Erotin voi esim. koostua johtavasta polymeeriseoksesta, jolla voi olla PTC-toiminta ja jolla on kytkentälämpötila, joka on käärityssä kuumennusnauhassa olevan johtavan PTC-polymeerin kytkentälämpötilan Tg ylä- tai alapuolella. Vaihtoehtoisesti toisella johtavalla polymeeri-seoksella voi olla ZTC-toiminta lämpötiloissa alle T , ja se voi muodostaa sähkövirran radan johtimien välille, joiden vastus (a) on suurempi kuin ensimmäistä kuumennusnauhaa pitkin kulkevan virtaradan vastus, kun kuumennin on 23°C:ssa, ja (b) on alempi kuin ensimmäistä kuumennusnauhaa pitkin kulkevan virta-radan vastus kohotetussa lämpötilassa.

Kuumentimet käsittävät normaalisti eristysvaipan. Tämä vaippa voi pitää johtimet paikallaan.

K

75464

Kahta tai useampaa kuumennusnauhaa käytettäessä nauhat ovat yleensä keskenään yhdensuuntaiset kuumentimen pituutta pitkin. Kuumennusnauhat voivat olla samanlaisia tai erilaisia, esim. yksi kuumennusnauha voi olla PTC:tä, jolla on yksi T ,

S

ja toinen voi olla ZTC:tä tai PTC:tä, jolla on erilainen T .

S

Tietyn kuumennusnauhan kohdalla voidaan saada saman tehon tuoton omaavia kuumentimia yhdellä ainoalla nauhalla, joka on kääritty suhteellisen matalalla nousulla (suuri määrä kierroksia yksikköpituutta kohti), tai useilla yhdensuuntaisilla kuumennus-nauhoilla, jotka on kääritty suhteellisen korkealla nousulla. Useiden nauhojen käyttö johtaa pienempään jänniterasitukseen kuumennusnauhalla.

On havaittu, että kuumennusnauhan liiallinen taivutus usein vaikuttaa epäedullisesti sen sähköisiin ja/tai fysikaalisiin ominaisuuksiin. Sen tähden on edullista, että kuumennusnauha on sellaisessa muodossa, että useimmat, ja edullisesti oleellisesti kaikki sen sähköisesti aktiiviset osat (ts. jotka vaikuttavat kuumentimen lämmön tuottoon) eivät ole liikaa taivutettuja, esim. niillä on pääasiallisen virtaradan kaikissa pisteissä kaarevuussäde, joka on ainakin 3 kertaa, edullisesti ainakin 5 kertaa, erityisesti ainakin 10 kertaa sen halkaisija.

Kuumennusnauha käsittää edullisesti johtavan polymeerikomponen-tin, joka kulkee kuumennusnauhan pituutta pitkin, ja keksintöä selitetään pääasiassa tällaiseen nauhaan viitaten. On kuitenkin selvää, että keksintöön kuuluu minkä tahansa tyyppinen re-sistiivinen kuumennusnauha, esim. kuumennusnauha, joka sisältää johtavaa keraamista ainetta, esim. sijoitettuna yksisäie- tai monisäielankaan.

Kuumennusnauha voi koostua oleellisesti yhdestä ainoasta johtavasta seoksesta, tai se voi käsittää (a) ensimmäisen komponentin, joka kulkee kuumennusnauhan pituutta pitkin, ja (b) toisen komponentin, joka kulkee kuumennusnauhan pituutta pitkin ja koostuu johtavasta seoksesta, jolloin ainakin toisen komponentin osa sijaitsee ensimmäisen komponentin ja johtimien välissä. Ensimmäinen komponentti voi olla sähköisesti johtava, esim.

6 75464 koostua johtavasta polymeeriseoksesta, tai sähköisesti eristävä, esim. koostua lasista tai muusta keraamisesta aineesta tai luonnon tai tekopolymeerlaineesta. Ensimmäinen ja toinen komponentti ovat edullisesti keskenään erilaiset, jolloin ensimmäinen komponentti muodostaa sisuksen ja toinen komponentti muodostaa vaipan, joka ympäröi sisusta. Toinen komponentti voi kuitenkin myös olla jaettu ensimmäiseen komponenttiin, joka on edullisesti sähköeristin, esim. lasifilamenttilanka, joka on viety nestemäisen johtavan koostumuksen, esim. liuotin-pohjäisen koostumuksen läpi. Kun ensimmäinen ja toinen komponentti kumpikin muodostuvat johtavasta polymeeriseoksesta, ensimmäinen komponentti koostuu edullisesti johtavasta polymeeri-seoksesta, jolla on PTC-toiminta ja jonka kytkentälämpötila on toisen komponentin kytkentälämpötilan alapuolella.

Esillä olevassa keksinnössä käytettävät johtavat polymeerikuu-mennusnauhat voidaan valmistaa millä tahansa sopivalla tavalla, esim. sulasuulakepuristamalla, mikä on yleensä suositeltava, tai viemällä alusta nestemäisen (esim. liuotinpohjaisen) johtavan polymeerikoostumuksen läpi, jota seuraa jäähdytys tai liuottimen poisto. Kun nauha valmistetaan sulasuulakepuristamalla, alasvetosuhteella on tärkeä vaikutus kuumentimen sähköisiin ominaisuuksiin. Suurempien alasvetosuhteiden käyttö suurentaa yleensä nauhan vastuksen tasaisuutta, mutta pienentää PTC-toiminnan määrää. Optimaalinen alasvetosuhde riippuu kulloisestakin johtavasta polymeeriseoksesta.

Johtavan polymeerin paksuus kuumennusnauhassa on edullisesti 0,0254-0,254 cm, esim. 0,0635-0,142 cm. Nauhalla voi olla pyöreä tai muu poikkileikkaus, kuumennusnauha voi esim. muodostua litteästä nauhasta.

Il

Johtavat polymeerikuumennusnauhat voidaan valinnaisesti verk- kouttaa esim. säteilyttämällä joko ennen niiden asennusta kuu- mentimiin tai sen jälkeen.

7 75464

Hyvin monenlaisia johtavia polymeerejä voidaan käyttää kuumen-nusnauhoissa, esim. polyolefiineihin, olefiinien ja polaaristen komonomeerien kopolymeereihin, fluoripolymeereihin ja elas-tomeereihin perustuvia koostumuksia samoin kuin kahden tai useamman näistä seoksia. Tunnetussa tekniikassa on esitetty sopivia johtavia polymeerejä. Tällaisten johtavien polymeerien ominaisvastus 23°C:ssa on yleensä 1-100000, edullisesti 100-5000, erityisesti 200-3000 ohmia/cm. Johtava polymeeri voi olla PTC tai ZTC. Termiä PTC käytetään tässä tarkoittamaan ainetta, jonka vastus suurenee kertoimella ainakin n. 2 lämpötila-alueella 100°C, edullisesti kertoimella ainakin 2,5 lämpötila-alueella 14°C ja/tai kertoimella ainakin 10 lämpötila-alueella 100°C. Termiä ZTC käytetään tarkoittamaan sitä, ettei johtavalla polymeerillä ole PTC-toimintaa kuumentimen normaalilla käyttölämpötila-alueella (ts. mukaanlukien NTC-toiminta).

On edullista pinnoittaa johtimien ja kuumennusnauhan väliset liitoskohdat pienen ominaisvastuksen (edullisesti alle 1 ohmia/ cm) omaavalla koostumuksella (esim. johtavalla polymeerikoos-tumuksella, jonka annetaan kuivua levityksen jälkeen) kosketus-vastuksen pienentämiseksi. On kuitenkin huolehdittava siitä, ettei pinnoite ulotu merkittävää matkaa ylös kuumennusnauhaa pitkin liitoskohtien yli.

Piirustuksessa kuviot 1-18 ovat taso- ja poikkileikkauskuvia keksinnön kuumentimista ja kuviot 19-22 ovat poikkileikkaus-kuvia kuumennusnauhoista, jotka sopivat käytettäviksi keksinnössä. Kuvioiden viitenumerot tarkoittavat samoja tai samanlaisia komponentteja. Niinpä numerot 1, 2, IA ja 2A tarkoittavat kuumennusnauhoja, 11 merkitsee kuumennusnauhan ensimmäistä johtavaa polymeerikomponenttia, 12 tarkoittaa kuumennusnauhan toista johtavaa polymeerikomponenttia, 13 merkitsee kuumennus-nauhan eristyskomponenttia, 14 merkitsee eristysaineesta muodostuvaa multifilamenttilankaa, 3, 4, 5 ja 5A merkitsevät pyöreitä vanunkijohtimia, 6 merkitsee erotusnauhaa, joka pitää johtimet halutussa muodossa, ja 61 tarkoittaa eristävään ero-tusnauhaan upotettua metallijohdinta, 7 merkitsee ulompaa eris- 8 75464 tysvaippaa, ja 9 tarkoittaa pienen ominaisvastuksen omaavaa johtavaa ainetta kuumennusnauhan ja johtimien välisissä liitoskohdissa.

Kuvioissa 1-4 on yksi ainoa kuumennusnauha 1 kääritty kierukka-maisesti johtimien 3 ja 4 ja eristysnauhan 6 ympärille. Sähkö-kosketusta kuumennusnauhan ja johtimien välillä parannetaan pienen ominaisvastuksen omaavalla aineella 9, joka muodostaa listan nauhan ja johtimen välille kosketuspisteissä. Erotus-nauha voi muodostua polymeerisestä eristysaineesta (kuvio 2) tai käsittää polymeeriseen eristysaineeseen (kuvio 3) upotetun metallijohtimen tai muodostua johtavasta polymeeriseoksesta (kuvio 4). Kuviot 5 ja 6 ovat hyvin samanlaiset kuin kuviot 1 ja 2 paitsi, että niissä on kaksi kuumennusnauhaa 1 ja 2.

Kuvio 7 esittää kuumentimen, joka sopii käytettäväksi 3-vaihe-virranlähteen kanssa ja joka käsittää kolme johdinta 3, 4 ja 5, joita erottaa yleisesti kolmiomainen eristysnauha 6 ja joiden ympärille on kääritty kuumennusnauha 1. Jokaisessa kuviossa 1-7 on polymeerinen eristysvaippa 7, joka ympäröi kuumennusnauhaa, johtimia ja erotinta. Kuvio 8 on sama kuin kuvio 1 paitsi, ettei siinä ole erotusnauhaa, vaan eristysvaippa 7 pitää johtimet halutussa muodossa. Kuvio 9 on samanlainen kuin kuvio 1 paitsi, että kuumennusnauha on kääritty erottimen ympärille ja johtimet on sen jälkeen saatettu kosketukseen kuumennusnauhan kanssa. Kuviot 10 ja 11 esittävät kuumentimen, jossa kuumennusnauhat 1, 2, IA ja 2A on sijoitettu välimatkan päähän toisistaan eristävän erotusnauhan 6 ympärille ja johtimet 3 ja 4 on kääritty kierukkamaisesti erotusnauhan ja kuumen-nusnauhojen ympärille.

Kuvio 12 esittää kuumentimen, jossa kuumennusnauha 1 on kääritty kierukkamaisesti johtimien 3, 4, 5 ja 5A ympärille, joita tukee metalliputki 61, joka on eristysaineen 6 ympäröimä. Kuviot 13 ja 14 esittävät kuumentimen, jossa johtimet 3 ja 4 on kääritty kierukkamaisesti sisuksen ympärille, joka käsittää kuumennus-nauhojen 1 ja 2 väliin sijoitetun eristysnauhan 6. Kuviot 15 il 75464 ja 16 esittävät kuumentimen, joka on sama kuin kuvioissa 13 ja 14 esitetty paitsi, että johtimet on kääritty Z-muotoon, niin että ne menevät kuumennusnauhojen 1 ja 2 poikki suorassa kulmassa. Kuviot 17 ja 18 esittävät kuumentimen, jossa kuu-mennusnauha 1 on sijoitettu sinimuotoiselle radalle johtimien 3 ja 4 päälle.

Kuviot 19, 20, 21 ja 22 esittävät erilaisten, keksinnössä käytettävien kuumennusnauhojen poikkileikkauksia. Kuvio 19 esittää nauhan, joka on yksinkertainen johtavasta PTC-polymeerista tehty sulasuulakepuriste. Kuvio 20 esittää nauhan, joka sisältää johtavasta ZTC-polymeerista sulasuulakepuristetun sisuksen ja johtavasta PTC-polymeerista sulasuulakepuristetun ulkokerroksen 11. Kuvio 21 esittää nauhan, joka sisältää eristyssisuk-sen 13 ja johtavasta PTC-polymeerista sulasuulakepuristetun ulkokerroksen 11. Kuvio 22 esittää monisäielasilangan, joka on päällystetty ainakin pinnallaan johtavalla polymeeriseoksella esim. viemällä lanka vesi- tai liuospohjaisen seoksen läpi, jota seuraa kuivaus.

Esimerkit

Keksintöä valaistaan seuraavissa esimerkeissä, jotka on esitetty yhteenvetona seuraavassa taulukossa. Kussakin esimerkissä taulukossa luetellut ainekset ja paino-osat kuivasekoitettiin, sulasuulakepuristettiin kaksoisruuvisuulakepuristimen läpi ja pilkottiin pelleteiksi. Pelletit sulapuristettiin Brabender-suulakepuristimen läpi, joka oli varustettu suulakkeella, jolla oli taulukossa esitetty halkaisijana suulakepuristetta vedettiin alas niin paljon, että saatiin esitetyn halkaisijan omaava PTC-kuumennusnauha. Esimerkissä 6 johtava polymeeri suulake-puristettiin lasikuitulangan ympärille, jonka halkaisija oli 0,042 cm ja joka oli aiemmin pinnoitettu grafiittiemulsiolla ja kuivattu. Kuumennusnauha käärittiin sitten kahden nikkelipääl-lysteisen kuparijohtimen ympäri, joilla oli esitetty koko. Esimerkissä 1 johtimet pinnoitettiin ensin grafiittiemulsiolla ja kuivattiin sitten. Esimerkissä 6 johtimet pinnoitettiin ensin 0,034 cm:n paksuisella kerroksella, joka oli samaa seosta, jota käytettiin PTC-kuumennusnauhaan. Nauha käärittiin 10 75464 esitetyllä nousulla. Esimerkeissä 1-4 ja 6 käärittiin yksi ainoa nauha. Esimerkissä 5 käärittiin kaksi saman välimatkan päässä sijaitsevaa nauhaa. Esimerkissä 1 johtimet pidettiin 0,63 cm:n päässä toisistaan niitä käärittäessä. Muissa esimerkeissä nauha käärittiin johtimien ja erotusnauhan ympärille. Erotusnauhan mitat ja materiaalit on esitetty taulukossa, ja on huomattava, että esimerkeissä 3-6 erotin sisälsi esitetyt mitat omaavan alumiininauhan, jota ympäröivät polymeeriset ero-tusmateriaalit. Erotusnauhoissa oli koverat päät, joihin johtimet sovitettiin. Esimerkeissä 2-6 johtimien ja kuumennusnau-han väliset liitoskohdat pinnoitettiin grafiittiemulsiolla ja kuivattiin sitten. Polymeerinen vaippa, joka oli taulukossa esitettyä materiaalia ja jolla oli siinä esitetty paksuus, levitettiin sulasuulakepuristamalla kuumentimen ympärille. Esimerkeissä 2-4 ensimmäinen vaippakerros oli seosta, joka sisälsi PFA-polymeeriä ja 5 paino-% lasikuituja, toinen kerros (ei esitetty taulukossa) oli tinapäällysteinen kuparipunos (12 päätä, 34 AWG) ja viimeinen kerros muodostui ETFE:stä. Esimerkissä 6 vaippa oli seosta, joka sisälsi FEP-polymeeriä ja 10 paino-% lasikuituja. Taulukossa käytetyt ja yllä mainitut eri ainekset on esitetty tarkemmin seuraavassa. ETFE-polymeeri oli etyleeni/ tetrafluorietyleenikopolymeeri, jota myy du Pont tavaramerkillä Tefzel 2010. PFA-polymeeri oli tetrafluorietyleeni/perfluori-alkoksikopolymeeri, jota myy du Pont tavaramerkillä Teflon PFA. FEP-polymeeri oli tetrafluorietyleeni/heksafluoripropyleeni-kopolymeeri, jota myy du Pont tavaramerkillä Teflon FEP 100. Sinkkioksidi oli Kadox 515, jota myy Gulf and Western.

Continex N330 on hiilimusta, jota myy Cabot. Vulcan XC-72 on hiilimusta. Grafiittiemulsio oli Electrodag 502, jota myy Acheson Colloids.

Il 11 75464

Taulukko

Esimerkki 1 2 3 4 5 6

Johtava PTC-polymeeri ETFE-polymeeri 66,6 PFA-polymeeri - 88,2 87,0 88,5 88,2 FEP-polymeeri _____ 88,00

Continex N330 13,0 _____

Vulcan XC-72 - 11,8 13,0 11,5 11,8 8,94

Sinkkioksidi 20,0 - 3,00

Prosessin apuaine 0,4 - 0,06

Suulakkeen halkaisija (cm)__ 0,10 0,18 0,13 0,18 0,18 0,22

Nauhan halkaisija (an) 0,05 0,11 0,12 0,11 0,11 x

Nousu (cm) 1,27 0,32 0,32 0,32 1,27 0,63

Johtimet AWG koko 18 6 14 14 16 22

Halkaisija (mm) 0,91 4,67 1,85 1,85 1,47 0,74

Erotus (an) 0,63 0,58 0,76 1,07 0,76 0,76

Pinnoitettu kyllä ei ei ei ei kyllä

Erotusnauha ei kyllä kyllä kyllä kyllä kyllä

Leveys (on) - 0,58 0,76 1,07 0,76 0,76

Paksuus (cm) - 0,51 0,19 0,19 0,19 0,14 PFA/lasi (5 %) - kyllä - ETFE/lasi - - kyllä kyllä kyllä HFP - - kyllä

Ai leveys (an) - - 0,57 0,86 0,57 0,57 paksuus (an) - 0,04 0,04 0,04 0,04

Vaippa ei vaippaa

Polyetyleeni (an) 0,05 PFA/lasi (an) - 0,06 0,06 0,06 ETFE (cm) - 0,09 0,09 0,09 FEP/lasi (cm) _____ 0,063

Claims (9)

75464

1. Pitkänomainen sähkökuumennin, joka käsittää ensimmäisen ja toisen pitkänomaisen, toisistaan erillään olevan johtimen (3, 4), jotka voidaan yhdistää sähkövoiman lähteeseen, ja pitkänomaisen resistiivisen kuumennusnauhan (1, 2), joka käsittää pitkänomaisen resistiivisen ei-metallikuumennuskomponentin, tunnettu siitä, että (i) kuumennusnauha (1, 2) on sähkökosketuksessa vuorotellen ensimmäiseen johtimeen (3) ja toiseen johtimeen (4) kos-ketuspisteissä, jotka sijaitsevat pituussuunnassa välimatkan päässä toisistaan nauhan (1, 2) pituutta ja kummankin johtimen (3, 4) pituutta pitkin, (ii) pitkänomaiset ei-metalliset komponentit koostuvat johtavasta polymeeristä, joka käyttäytyy PTC-tavoin, ja että (iii) joko (a) kuumennusnauha (1, 2) on kääritty johtimien (3, 4) ympärille, tai (b) johtimet (3, 4) on kääritty kuumennusnauhan (1, 2) ja eristysnauhan (6) ympärille.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuumennin, tunnet-t u siitä, että johtava polymeeri on valmistettu sulasuu-lakepuristamalla.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuumennin, tunnettu siitä, että kuumennusnauha (1, 2) on kääritty johtimien (3, 4) ympärille ja sillä on 23°C:ssa ominais- vastus ainakin 10 ohmia pituussenttimetriä kohti ja poikki- 2 leikkauspinta ainakin 0,0001 cm .

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kuumennin, tunnet-t u siitä, että kuumennusnauha (1, 2) muodostuu oleellisesti johtavasta polymeeristä.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen kuumennin, tunnettu siitä, että johtimet (3, 4) sijaitsevat II 75464 0,5-1,5 cm:n välin päässä toisistaan ja ainakin yksi kuu-mennusnauha (1, 2) on kääritty johtimien (3, 4) ympärille nousulla 0,20-2,5 cm.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 3-5 mukainen kuumennin, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää erotus-nauhan (6), joka sijaitsee johtimien (3, 4) välissä ja joka on sähköisesti eristävää ainetta, niin että johtimien (3, 4) ollessa kytketyt voimanlähteeseen kaikki johtimien (3, 4) välissä kulkeva virta kulkee kuumennusnauhan läpi.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuumennin, tunnettu siitä, että johtimien (3, 4) ja kuumennusnauhan (1, 2) välisten kosketuspisteiden päällä on johtavaa ZTC-polymeeriseosta oleva pinnoite.

8. Itsesäätävä nauhakuumennin, joka käsittää ensimmäisen ja toisen pitkänomaisen, välimatkan päässä toisistaan sijaitsevan johtimen (3, 4), jotka voidaan yhdistää sähkövoiman lähteeseen, ja pitkänomaisen resistiivisen kuumennus-nauhan (1, 2), joka käsittää pitkänomaisen resistiivisen kuumennuskomponentin, tunnettu siitä, että kuumen-nusnauhalla (1, 2) (i) on 23°C:ssa ominaisvastus ainakin 10 ohmia pituus- senttimetriä kohti ja poikkileikkauspinta ainakin 0,0001 2 cm , ja (ii) se kulkee toisesta johtimesta (3, 4) toiseen, niin että nauha (1, 2) on sähkökosketuksessa vuorotellen ensimmäiseen johtimeen ja toiseen johtimeen kosketuspisteis-sä, jotka sijaitsevat pituussuunnassa välimatkan päässä toisistaan nauhan pituutta ja kummankin johtimen pituutta pitkin, jolloin nauha (1, 2) on sähkökosketuksessa kumpaankin johtimeen (3, 4) joka kerran, kun kuumennusnauha menee johtimen poikki, jolloin nauhakuumentimella on PTC-toiminta, kun johtimet on yhdistetty sähkövoiman lähteeseen mainitun resistiivisen kuumennusnauhan (1, 2) kuumennuksen aikaansaamiseksi. h 75464

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen kuumennin, tunnet-t u siitä, että kuumennusnauhan (1, 2) ominaisvastus 23°C:ssa on ainakin 100 ohmia pituussenttimetriä kohti ja poikkileikkauspinta ainakin 0,001 cm .