FI75464B - Laongstraeckta upphettningsanordningar. - Google Patents

Laongstraeckta upphettningsanordningar. Download PDF

Info

Publication number
FI75464B
FI75464B FI831812A FI831812A FI75464B FI 75464 B FI75464 B FI 75464B FI 831812 A FI831812 A FI 831812A FI 831812 A FI831812 A FI 831812A FI 75464 B FI75464 B FI 75464B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
strip
conductors
heating
heating strip
conductor
Prior art date
Application number
FI831812A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI831812L (fi
FI75464C (fi
FI831812A0 (fi
Inventor
Hundi Panduranga Kamath
Original Assignee
Raychem Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Raychem Corp filed Critical Raychem Corp
Publication of FI831812A0 publication Critical patent/FI831812A0/fi
Publication of FI831812L publication Critical patent/FI831812L/fi
Publication of FI75464B publication Critical patent/FI75464B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI75464C publication Critical patent/FI75464C/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/54Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
    • H05B3/56Heating cables
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/146Conductive polymers, e.g. polyethylene, thermoplastics

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Cookers (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

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 .
FI831812A 1982-05-21 1983-05-20 Laongstraeckta upphettningsanordningar. FI75464C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/380,400 US4459473A (en) 1982-05-21 1982-05-21 Self-regulating heaters
US38040082 1982-05-21

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI831812A0 FI831812A0 (fi) 1983-05-20
FI831812L FI831812L (fi) 1983-11-22
FI75464B true FI75464B (fi) 1988-02-29
FI75464C FI75464C (fi) 1988-06-09

Family

ID=23501027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI831812A FI75464C (fi) 1982-05-21 1983-05-20 Laongstraeckta upphettningsanordningar.

Country Status (16)

Country Link
US (1) US4459473A (fi)
EP (1) EP0096492B1 (fi)
JP (1) JPH067509B2 (fi)
KR (1) KR910000829B1 (fi)
AT (1) ATE30825T1 (fi)
AU (1) AU555857B2 (fi)
CA (1) CA1208268A (fi)
DE (1) DE3374515D1 (fi)
DK (1) DK157648C (fi)
ES (1) ES281130Y (fi)
FI (1) FI75464C (fi)
GB (1) GB2120909B (fi)
HK (1) HK83589A (fi)
MX (1) MX158292A (fi)
MY (1) MY103947A (fi)
NO (1) NO154180C (fi)

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4845343A (en) * 1983-11-17 1989-07-04 Raychem Corporation Electrical devices comprising fabrics
US4700054A (en) * 1983-11-17 1987-10-13 Raychem Corporation Electrical devices comprising fabrics
US5148005A (en) * 1984-07-10 1992-09-15 Raychem Corporation Composite circuit protection devices
US5089688A (en) * 1984-07-10 1992-02-18 Raychem Corporation Composite circuit protection devices
US5064997A (en) * 1984-07-10 1991-11-12 Raychem Corporation Composite circuit protection devices
US4661687A (en) * 1984-07-11 1987-04-28 Raychem Corporation Method and apparatus for converting a fluid tracing system into an electrical tracing system
US4638150A (en) * 1984-07-19 1987-01-20 Raychem Corporation Modular electrical heater
US4668857A (en) * 1985-08-16 1987-05-26 Belton Corporation Temperature self-regulating resistive heating element
US4689475A (en) * 1985-10-15 1987-08-25 Raychem Corporation Electrical devices containing conductive polymers
US4801785A (en) * 1986-01-14 1989-01-31 Raychem Corporation Electrical devices
GB8600985D0 (en) * 1986-01-16 1986-02-19 Pyrontenax Of Canada Ltd Electric cables
DK87287A (da) 1986-02-20 1987-08-21 Raychem Corp Fremgangsmaade og apparat for anvendelse af ionbyttemateriale
GB2194719B (en) * 1986-08-19 1990-08-29 Mohan Singh Boyal Electrical heating cable
JPS6361799U (fi) * 1986-10-14 1988-04-23
US4733059A (en) * 1987-06-15 1988-03-22 Thermon Manufacturing Company Elongated parallel, constant wattage heating cable
US4967057A (en) * 1988-08-02 1990-10-30 Bayless Ronald E Snow melting heater mats
DE8811264U1 (de) * 1988-09-02 1988-11-03 Monette Kabel- U. Elektrowerk Gmbh, 3550 Marburg Parallel-Heizband
US4885457A (en) * 1988-09-30 1989-12-05 Raychem Corporation Method of making a conductive polymer sheet
GB2225691A (en) * 1988-12-02 1990-06-06 Electric Surface Heating Ltd Parallel circuit heating cable
US5111032A (en) * 1989-03-13 1992-05-05 Raychem Corporation Method of making an electrical device comprising a conductive polymer
US5052699A (en) * 1989-07-10 1991-10-01 Raychem Corporation Grommet
US5925276A (en) * 1989-09-08 1999-07-20 Raychem Corporation Conductive polymer device with fuse capable of arc suppression
CA1338315C (en) * 1989-09-22 1996-05-07 Glenwood Franklin Heizer Cut to length heater cable
US5004432A (en) * 1989-10-02 1991-04-02 Raychem Corporation Electrical connector
US5045673A (en) * 1990-04-04 1991-09-03 General Signal Corporation PTC devices and their composition
WO1991017642A1 (en) * 1990-05-07 1991-11-14 Raychem Corporation Elongated electrical resistance heater
JPH04272680A (ja) * 1990-09-20 1992-09-29 Thermon Mfg Co スイッチ制御形ゾーン式加熱ケーブル及びその組み立て方法
US6111234A (en) * 1991-05-07 2000-08-29 Batliwalla; Neville S. Electrical device
US5317061A (en) * 1993-02-24 1994-05-31 Raychem Corporation Fluoropolymer compositions
US5432323A (en) * 1994-01-07 1995-07-11 Sopory; Umesh K. Regulated electric strip heater
US5552199A (en) * 1994-09-02 1996-09-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Melt-processable electroconductive fluoroplastic
US5756972A (en) * 1994-10-25 1998-05-26 Raychem Corporation Hinged connector for heating cables of various sizes
US5550350A (en) * 1994-11-17 1996-08-27 Donald W. Barnes Heated ice-melting blocks for steps
US5622642A (en) * 1995-02-06 1997-04-22 Raychem Corporation Sealing apparatus for elongate cables having movable insert with gripping members
US5792987A (en) * 1995-08-28 1998-08-11 Raychem Corporation Sealing device
US5718600A (en) * 1996-01-17 1998-02-17 Raychem Corporation Electrical plug
US6005232A (en) * 1996-06-28 1999-12-21 Raychem Corporation Heating cable
US5767448A (en) * 1996-09-30 1998-06-16 Raychem Corporation Sealing device
CA2346113C (en) 1998-10-15 2007-12-04 Tyco Electronics Corporation Connector for electrical cable
US6288372B1 (en) * 1999-11-03 2001-09-11 Tyco Electronics Corporation Electric cable having braidless polymeric ground plane providing fault detection
US7588029B2 (en) * 2000-03-21 2009-09-15 Fisher & Paykel Healthcare Limited Humidified gases delivery apparatus
WO2002032486A1 (en) 2000-10-16 2002-04-25 Fisher & Paykel Healthcare Limited Improvements to apparatus used for the humidification of gases in medical procedures
US7111624B2 (en) 2000-03-21 2006-09-26 Fisher & Paykel Healthcare Limited Apparatus for delivering humidified gases
US6597551B2 (en) 2000-12-13 2003-07-22 Huladyne Corporation Polymer current limiting device and method of manufacture
GB2390004A (en) * 2002-03-08 2003-12-24 Martin Cook Flexible heating element
ITVE20020012A1 (it) * 2002-03-13 2003-09-15 Alper Srl Emanatore elettrico di deodorante o di insetticida.
GB0216932D0 (en) * 2002-07-20 2002-08-28 Heat Trace Ltd Electrical heating cable
FR2851116B1 (fr) * 2003-02-07 2008-01-18 Atofina Fils chauffants a resistance autocontrolee par la temperature par effet ptc, nappe les contenant et leurs applications
ES2842077T3 (es) 2004-08-20 2021-07-12 Fisher & Paykel Healthcare Ltd Aparato para medir las propiedades de los gases suministrados a un paciente
US20110068098A1 (en) * 2006-12-22 2011-03-24 Taiwan Textile Research Institute Electric Heating Yarns, Methods for Manufacturing the Same and Application Thereof
US8212191B2 (en) * 2008-05-16 2012-07-03 Thermon Manufacturing Co. Heating cable with a heating element positioned in the middle of bus wires
GB0817082D0 (en) 2008-09-18 2008-10-29 Heat Trace Ltd Heating cable
JP5444886B2 (ja) * 2009-06-30 2014-03-19 トヨタ紡織株式会社 車両用シートの表皮材
US8294066B2 (en) * 2010-11-19 2012-10-23 Eaton Corporation Thermally and electrically conductive element
US9403538B2 (en) * 2012-08-16 2016-08-02 Messiah Locomotive Service, Inc. Efficient sand tub heater
DE202015105640U1 (de) * 2015-10-23 2017-01-24 Rehau Ag + Co Medienleitung
WO2017142955A1 (en) * 2016-02-15 2017-08-24 Pentair Thermal Management Llc Flexible small-diameter self-regulating heater cable
CN109313968A (zh) 2016-04-29 2019-02-05 恩文特服务有限责任公司 电压调平整体式自调节加热器电缆
US10932326B2 (en) 2018-05-24 2021-02-23 Goodrich Aerospace Services Private Limited Flexible heated hose assembly with printed positive temperature co-efficient heater
CN109688640B (zh) * 2019-01-29 2021-10-26 安徽环瑞电热器材有限公司 一种三层共挤伴热电缆及其制备系统
WO2020260951A1 (en) * 2019-06-26 2020-12-30 Nvent Services Gmbh Self-regulating heater cable with buffer layer

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2575987A (en) * 1947-08-29 1951-11-20 Rca Corp Conducting rubber heating element
US2719907A (en) * 1952-04-19 1955-10-04 Connecticut Hard Rubber Co Heating tape and method of making same
SE331504B (fi) * 1963-03-05 1971-01-04 Elofol Ag
JPS4115076Y1 (fi) * 1965-10-02 1966-07-14
GB1168770A (en) * 1965-12-01 1969-10-29 Texas Instruments Inc Self-Regulating Heaters.
US3410984A (en) * 1966-05-03 1968-11-12 Gen Electric Flexible electrically heated personal warming device
US3441893A (en) * 1966-12-28 1969-04-29 Gen Electric Resistance temperature detector
JPS5230896Y2 (fi) * 1971-08-20 1977-07-14
US3781528A (en) * 1972-05-30 1973-12-25 Bulten Kanthal Ab Heat resistant,electrical insulating heating unit
US3861029A (en) * 1972-09-08 1975-01-21 Raychem Corp Method of making heater cable
US3757086A (en) * 1972-10-05 1973-09-04 W Indoe Electrical heating cable
US4017715A (en) * 1975-08-04 1977-04-12 Raychem Corporation Temperature overshoot heater
US4330703A (en) * 1975-08-04 1982-05-18 Raychem Corporation Layered self-regulating heating article
NL7504083A (nl) * 1975-04-07 1976-10-11 Philips Nv Zelfregelend verwarmingselement.
FR2321751A1 (fr) * 1975-08-04 1977-03-18 Raychem Corp Perfectionnement aux compositions a coefficient de temperature positif
JPS5230728A (en) * 1975-09-05 1977-03-08 Nippon Steel Corp Production method of zinc plated steel plate
JPS52119146U (fi) * 1976-03-09 1977-09-09
US4117312A (en) * 1976-07-22 1978-09-26 Thermon Manufacturing Company Self-limiting temperature electrical heating cable
US4100673A (en) * 1977-05-05 1978-07-18 Leavines Joseph E Method of making high temperature parallel resistance pipe heater
EP0001511A1 (en) * 1977-10-05 1979-04-18 Ford Motor Company Limited Thermistor and method of fabrication
US4276466A (en) * 1979-05-11 1981-06-30 Raychem Corporation Heater with distributed heating element
US4250400A (en) * 1979-11-19 1981-02-10 The Scott & Fetzer Company Flexible temperature self regulating heating cable
US4271350A (en) * 1980-05-19 1981-06-02 Sunbeam Corporation Blanket wire utilizing positive temperature coefficient resistance heater
US4309597A (en) * 1980-05-19 1982-01-05 Sunbeam Corporation Blanket wire utilizing positive temperature coefficient resistance heater
DE3147995A1 (de) * 1981-12-04 1983-06-16 Heraeus-Wittmann Gmbh, 6450 Hanau "elektrisches heizband"

Also Published As

Publication number Publication date
ES281130Y (es) 1986-05-16
MX158292A (es) 1989-01-20
HK83589A (en) 1989-10-27
DK228483A (da) 1983-11-22
NO154180B (no) 1986-04-21
DE3374515D1 (en) 1987-12-17
EP0096492B1 (en) 1987-11-11
FI831812L (fi) 1983-11-22
DK228483D0 (da) 1983-05-20
KR840004655A (ko) 1984-10-22
NO154180C (no) 1986-08-06
KR910000829B1 (ko) 1991-02-09
JPH067509B2 (ja) 1994-01-26
US4459473A (en) 1984-07-10
GB2120909A (en) 1983-12-07
ATE30825T1 (de) 1987-11-15
NO831815L (no) 1983-11-22
JPS58214295A (ja) 1983-12-13
FI75464C (fi) 1988-06-09
MY103947A (en) 1993-10-30
AU555857B2 (en) 1986-10-09
EP0096492A1 (en) 1983-12-21
DK157648C (da) 1990-07-02
GB2120909B (en) 1986-02-19
AU1459483A (en) 1983-11-24
ES281130U (es) 1985-10-16
FI831812A0 (fi) 1983-05-20
DK157648B (da) 1990-01-29
GB8313833D0 (en) 1983-06-22
CA1208268A (en) 1986-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI75464B (fi) Laongstraeckta upphettningsanordningar.
JP2704430B2 (ja) 電気式加熱ケーブル及びその組立て方法
US4309596A (en) Flexible self-limiting heating cable
EP0202896B1 (en) Electrical sheet heaters
US4271350A (en) Blanket wire utilizing positive temperature coefficient resistance heater
US4309597A (en) Blanket wire utilizing positive temperature coefficient resistance heater
CA1274570A (en) Flexible heating assembly
EP0295359B1 (en) Elongated parallel, constant wattage heating cable
KR940006521B1 (ko) 전기 히터
EP0287898B1 (en) Flexible, elongated thermistor heating cable
US20050252910A1 (en) Electrical heating cable
JPH0526316B2 (fi)
CA2098154C (en) Heating cable
JP2804597B2 (ja) 自己温度制御型発熱体
KR20170097406A (ko) 사용 유효길이가 증가된 히팅케이블
JPS59226494A (ja) 自己温度制御性ヒ−タ
RU99101787A (ru) Электрический нагревательный кабель (варианты)

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: RAYCHEM CORP.