HU194469B - Graphite heating element - Google Patents
Graphite heating element Download PDFInfo
- Publication number
- HU194469B HU194469B HU179285A HU179285A HU194469B HU 194469 B HU194469 B HU 194469B HU 179285 A HU179285 A HU 179285A HU 179285 A HU179285 A HU 179285A HU 194469 B HU194469 B HU 194469B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- heating element
- graphite
- axis
- symmetry
- wall thickness
- Prior art date
Links
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
A találmány tárgya hengerpalást alakú, a fő tőfeszültségre kapcsoláshoz villamos csatlakozóval ellátott grafit fűtőelem (1), ahol a fűtőelem (1) egy nagyobb falvastagságú, elektromos csatlakozóval rendelkező alsó részre (4) és egy ennél kisebb falvastagságú fűtő felső részre (9) van tengelyirányban osztva, a felső rész (9) a hengerpalást szimmetriatengelyével párhuzamos, egymással összefüggd szeletekre (5) van osztva, az alsó rész (4) pedig a hengerpalást szimmetriatengelyére merőlegesen van párhuzamos, egymással összefüggő szeletekre osztva. Lobra -1-The present invention relates to a cylindrical shaped graphite heater element (1) having an electrical connector for connection to the main mains voltage, wherein the heater element (1) has an axial wall (4) having a larger wall thickness and an upper wall portion (9) having a smaller wall thickness. divided, the upper part (9) is divided into adjacent slices (5) parallel to the axis of symmetry of the cylinder, and the lower part (4) is perpendicular to the parallel axis of the symmetry axis of the cylinder. Lobra -1-
Description
A találmány tárgya grafit fűtőelem.The present invention relates to a graphite heating element.
Jelentős tudományos és technológiai érdek fűződik ahhoz, hogy a termoanalitikai vizsgálatokat az 1500 °C fölötti hőmérséklet-tartományra is ki lehessen terjeszteni. Ennek a lehetőségnek az szab határt, hogy kevés anyag alkalmas olyan kemence fűtőelem előállítására, amely 1500 eC fölé hevíthető. A grafit azonban ezen kevesek közé tartozik. Újabban azonban számos kedvezőtlen tulajdonsága ellenére gyakran alkalmazzák fűtőelemkéntThere is considerable scientific and technological interest in extending thermoanalytical studies to temperatures above 1500 ° C. This possibility is limited by the fact that few materials are suitable for furnace heating elements which can be heated above 1500 e C. However, graphite is one of these few. However, in spite of its many disadvantages, it is often used as a heating element
A grafit fűtőelemet rendszerint hengerpalást alakúra készítik. Ennek az alakzatnak több előnye is van. A tengely szimmetrikus hengerpalást alak a kemencének nagy hőszimmetriát biztosit, ami a termoanalitikai készülékek szempontjából alapvető fontosságú. További előny, hogy a körkeresztmetszet növeli a szilárdságot. Technológiai szempontból nem elhanyagolható az sem, hogy a fűtőelemet adott esetben forgácsolással pontos méretre lehet készíteni.Graphite heating elements are usually in the form of a cylindrical shell. This shape has several advantages. The shaft has a symmetrical cylindrical shell providing the furnace with high thermal symmetry, which is essential for thermoanalytical apparatus. A further advantage is that the cross-section increases the strength. From a technological point of view, it is not to be overlooked that the heating element can be machined to exact dimensions.
A grafit szilárdsága a fémekhez vagy kerámia úton előállított anyagokhoz (például szilit) viszonyítva lényegesen kisebb. Ezért a grafit fűtőelemeket viszonylag nagy falvastagságúra kell készíteni. Ugyanakkor á grafitnak közismerten jó az elektromos vezetőképessége, A két körülmény együtt azt eredményezi, hogy csak kicsi feszültségű és nagy intenzitású elektromos árammal lehet azt fűteni. Ezért a fűtőelemhez az áram hozzávezetése csak nagy keresztmetszetű kábelekkel és különleges kiképzésű, nagy érintkezési felületet biztosító csatlakozókkal oldható meg.Graphite has a significantly lower strength compared to metals or ceramic materials (for example, silicon). Therefore, graphite heaters should be made to a relatively high wall thickness. However, graphite is known to have good electrical conductivity. The combination of the two conditions means that it can only be heated with low voltage and high intensity electrical current. Therefore, the power supply to the heater can only be achieved by using large cross-section cables and specially designed connectors with a large contact area.
A grafitnak a villamos vezetőképességén túlmenően a hővezetőképessége is viszonylag jó. Ezért az 1500 °C fölé hevített fűtőelemek azon pontja, ahol a fűtőelemhez a kábel csatlakozik még magas hőmérsékletű. A grafit és a kábel közötti csatlakozók kiképzése és anyaguk megválasztása tehát még az előbbinél is nehezebben megoldható feladat.In addition to the electrical conductivity of graphite, its thermal conductivity is also relatively good. Therefore, the point of heating elements heated above 1500 ° C where the cable is connected to the heating element is still at high temperature. The training and choice of connectors between graphite and cable is thus even more difficult.
A találmány célja olyan grafit fűtőelem kialakítása, amely az ismert grafit fűtőelemeknek ezt a kétféle hátrányos tulajdonságát küszöböli ki.It is an object of the present invention to provide a graphite heating element which eliminates these two disadvantages of known graphite heating elements.
A találmány felismerése az volt, hogy a fűtőelem ellenállása növelhető és a villamos csatlakozónál a veszteségek csökkenthetők, ha a grafit fűtőelemet két részre, és a fűtőrész hatáskeresztmetszetét az ellenállásának növelése érdekében csökkentjük, a csatlakozó rész hatáskeresztmetszetét pedig az ellenállás csökkentése érdekében megnöveljük.The invention has been found to increase the resistance of the heater and reduce the losses at the electrical connector by reducing the graphite heater to two parts and reducing the cross-section of the heater to increase its resistance and the cross-section of the connector to increase its resistance.
Ehhez a találmány értelmében a hengerpalást alakú grafit fűtőelemet úgy képeztük ki, hogy a fűtőelem egy nagyobb falvastagságú elektromos csatlakozó alsó részre és egy ennél kisebb falvastagságú fűtő felső részre van tengelyirányban osztva, a felső rész a hengerpalást szimmetriatengelyével párhuzamos, egymással összefüggő szeletekre van osztva, az alsó rész pedig a hengerpalást szimmetriatengelyére merőlegesen van egymással párhuzamos, összefüggő szeletekre osztva, és a villamos csatlakozók az alsó részen vannak kiképezve.For this purpose, according to the invention, the cylindrical-shaped graphite heater is formed by axially dividing the heater into a lower portion of an electrical connector having a greater wall thickness and an upper portion having a lower wall thickness, the upper portion being slit parallel to the axis the lower part being divided into parallel, perpendicular slices perpendicular to the axis of symmetry of the cylinder casing, and the electrical connectors being formed on the lower part.
A találmány szerinti fűtőelemek az egyszerűbb gyártása érdekében előnyös azon kiviteli alakja, ahol az egymással összefüggő szeletek forgácsolással vannak kimunkálva.In order to simplify the manufacture of the heating elements according to the invention, the embodiment in which the interconnected slices are machined is preferred.
Egy másik előnyös kiviteli alak kialakítható úgy is, hogy az egymással összefüggő szeletek préseléssel vannak kiképezve, vagy adott esetben a fűtőelem részben forgácsolással, részben préseléssel van kiképezve.Another advantageous embodiment may be that the interconnected sections are formed by compression, or optionally the fuel element is partly machined and partly compression.
A találmány szerinti fűtőelemet a továbbiakban példakénti kiviteli alakja segítségével, a mellékelt ábrákon ismertetjük részletesebben, ahol azBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The heating element of the present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:
1. ábrán az ismert kialakítású grafit fűtőelem látható, aFigure 1 illustrates a graphite heater of known design;
2. ábrán látható a találmány szerinti fűtőelem oldalnézetben, aFigure 2 is a side view of the heater according to the invention, a
3. ábrán látható a 2. ábra felülnézete, és aFigure 3 is a top view of Figure 2, and
4. ábrán pedig a fűtőelemet képező palást kiterítve látható.Figure 4 is an enlarged view of the mantle forming the heating element.
Ahogyan erre a bevezetőben is utaltunk, az ismert grafit 1 fűtőelemek hengeralakúra vannak kiképezve úgy, hogy a hengerpalást alsó és felső végén 2 és 3 kivezetések vannak kiképezve, amelyeknek segítségével a fűtőáram az 1 fűtőelemre csatlakoztatható.As mentioned in the introduction, the known graphite heating elements 1 are formed in cylindrical form so that the lower and upper ends of the cylindrical shell are provided with terminals 2 and 3 by means of which the heating stream 1 can be connected to the heating element 1.
A 2. ábrán és a 3. ábrán látható a találmány szerint kialakított grafit 1 fűtőelem, aholis jól látszik, hogy a hengerpalást villamos csatlakozáshoz kiképzett 4 alsó része vastagabbra van kiképezve, mint a tényleges fűtést szolgáló 9 felső rész, amely viszont keskenyre van kiképezve.Fig. 2 and Fig. 3 show a graphite heater 1 according to the invention, where it is clearly seen that the lower part 4 of the cylindrical housing for electrical connection is thicker than the upper part 9 for actual heating, which is in turn narrow.
A 4. ábrán látható az 1 fűtőelem kiterített rajza, ahol látható, hogy a villamos 7 és 8 csatlakozások a 4 alsó részt képező, a hengerpalást szimmetriatengelyére merőleges, azaz vízszintes 6 szeleteken keresztül vannak a tényleges fűtést ellátó 9 felső résznek a hengerpalást szimmetriatengelyével párhuzamos 5 szeleteihez csatlakoztatva.Fig. 4 is an enlarged view of the heating element 1, showing that the electrical connections 7 and 8 are through the slices 4 perpendicular to the axis of symmetry of the cylinder surface, i.e. horizontal slices 6, parallel to the axis of symmetry of the cylinder; attached to its slices.
A hengerpalást alakú grafit 1 fűtőelemek fűtő 9 felső részének az ellenállása flymódon két-három nagyságrenddel megnövelhető, ha azt a 4. ábrán bemutatott alakúra Vagy ahhoz hasonlóra szabdaljuk. A példa szerinti esetben az 1 fűtőelem ellenállása kb. 200-szorosára nőtt, a függőleges 5 szeletek hossza a hengerpalástéhoz viszonyítva ui. több, mint a 10-szeresére nőtt, hatáskeresztmetszete pedig a tizedénél is kisebb lett.The resistance of the heating upper part 9 of the cylindrical-shaped graphite heating elements 1 may be increased in the fly mode by two to three orders of magnitude if it is cut to the shape shown in Fig. 4 or the like. In the example, the heating element 1 has a resistance of approx. It has increased 200-fold, the length of the vertical slices 5 relative to the cylindrical shell. increased by more than 10 times, and its cross-section was smaller than one-tenth.
A 4 alsó részen a villamos csatlakozáshoz kiképezett vízszintes 6 szeletek hőmérsékletét egyrészről az ellenállásukkal arányos Joule-hő, másrészről a nagy hőmérsékletű függőleges 5 szeletektől elvezetett'hő mennyisége együtt fogja megszabni. Ha a vízszintes 6 szeletek hosszát és hatáskeresztmetszetét helyesen választjuk meg, akkor elkerülhető, hogy a fémes kábel-csatlakozók olyan magas hőmérsékletre kerüljenek, hogy azok már károsodjanak.The temperature of the horizontal slices 6 on the lower part 4 for electrical connection will be controlled by the amount of Joule heat proportional to their resistance on the one hand and by the amount of heat dissipated from the high temperature vertical slices 5 on the other. Properly selecting the length and cross-section of the horizontal slices 6 will prevent the metal cable connectors from being exposed to such high temperatures that they will already be damaged.
A példa szerinti esetben a vízszintes 6 szeletek hatáskeresztmetszete mintegy 5-10-szer nagyobb, mint a függőleges 5 szeleteké, ezért a vízszintes 6 szeletekben viszonylag kevés hő fog fejlődni.In the example, the cross-section of the horizontal slices 6 is about 5 to 10 times larger than the vertical slices 5, so that relatively little heat will develop in the horizontal slices 6.
Az elvesztett hő mennyisége a vízszintes 6 szeletek és függőleges 5 szeletek érintkezési felületével lesz arányos. Ezen érintkezési felület és a villamos 7 és 8 csatlakozások között kialakuló hőmérséklet-különbség, ami az elvezetett hő szétszóródása miatt áll elő, annál nagyobb lesz, minél nagyobb közöttük a távolság.The amount of heat lost will be proportional to the contact area of the horizontal slices 6 and the vertical slices 5. The temperature difference between this contact surface and the electrical connections 7 and 8, which is due to the dissipation of the heat dissipated, will be greater the greater the distance between them.
Könnyű belátni, hogy mind az érintkezési felület nagysága, mind az út hossza, a találmány szerinti megoldásnál messze kedvezőbb, mint az eredeti, egyszerű hengerpalást alakú 1 fűtőelem esetében.It is easy to see that both the size of the contact area and the path length are far more advantageous with the present invention than with the original simple cylindrical heating element 1.
Az 1 fűtőelem hengerpalástját nem célszerű a találmány szerinti, ábrán bemutatottól eltérő módon,The cylindrical shell of the fuel element 1 is not expediently different from that shown in the figure,
Eéldául spirális alakban felhasítani annak ellenére, ogy így könnyebb lenne kivitelezni. A spirálisan futó grafit vezető belsejében ugyanis elektromágneses tér dákul ki, ami megakadályozná, hogy például az ilyen 1 fűtőelemmel felszerelt termomérleggel vas, nikkel, kobalt stb. vegyületeket vizsgáljanak? EzekFor example, it can be split in a spiral shape even though it would be easier to execute. The conductive interior of the spiral graphite conductor is electromagnetic, which prevents, for example, the use of iron, nickel, cobalt, etc. with a thermobalance equipped with such a heating element 1. to test compounds? These
-2194469 vagy ezen vegyületek bomlástermékei közül ugyanis kx ferro-, illetve paramágneses tulajdonságú, és így ezek a mérleg mozgását közvetve befolyásolnák, illetve az észlelt termikus súlyváltozás lefolyását g meghamisítanák.-2194469 or of the decomposition products of these compounds have kx ferro- or paramagnetic properties and would thus indirectly influence the motion of the balance and would distort the observed thermal weight change.
A találmány előnye, hogy egyszerűen előállítható forgácsolással vagy préseléssel, vagy a két eljárás kombinációjával, olcsó és az adott fűtőáramok függvényében változtatható a keresztmetszet a mindenkori optimális falvastagság kialakítása érdekében. 10The advantage of the invention is that it can be easily produced by cutting or pressing, or a combination of the two processes, cheap and variable cross-sections depending on the heating currents in order to obtain the optimum wall thickness. 10
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU179285A HU194469B (en) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | Graphite heating element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU179285A HU194469B (en) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | Graphite heating element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT41183A HUT41183A (en) | 1987-03-30 |
| HU194469B true HU194469B (en) | 1988-01-28 |
Family
ID=10956221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU179285A HU194469B (en) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | Graphite heating element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU194469B (en) |
-
1985
- 1985-05-13 HU HU179285A patent/HU194469B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUT41183A (en) | 1987-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2452768A1 (en) | ELECTRICALLY CONDUCTIVE COMPOSITION AND METHOD OF USING SAME FOR MANUFACTURING OBJECTS | |
| US885430A (en) | Thermo-electric couple. | |
| US2760173A (en) | Electric terminal protection | |
| US2215332A (en) | Thermal generation of electric current | |
| US3476916A (en) | Electrical heater | |
| AU592289B2 (en) | Flexible, elongated thermistor heating cable | |
| US4795076A (en) | Soldering iron tip | |
| US2339809A (en) | Thermocouple structure | |
| HU194469B (en) | Graphite heating element | |
| US522718A (en) | Harry ward leonard | |
| CA1230634A (en) | Process for uniting sleeve members by brazing | |
| EP0370941A3 (en) | Sheathed electric heating element assembly | |
| US2087736A (en) | Resistor construction | |
| US2554926A (en) | Electric soldering iron | |
| US1802892A (en) | Electric furnace | |
| US1213881A (en) | Sheathed wire and terminal therefor. | |
| US4258569A (en) | Self-regulated device for temperature stabilization of at least one connection point, and temperature-controlled plug-in connector for the use of said device | |
| US3131562A (en) | High temperature measuring probe | |
| US813682A (en) | Thermopile. | |
| US3364078A (en) | Surface temperature thermocouple fixture | |
| US3831004A (en) | Electric heater | |
| US3088411A (en) | Pump | |
| KR100563248B1 (en) | A Conducting Element Wire For The Use Of Normal Temperature Compensation And A Pure Metal Thermocouple Thereof | |
| US3301941A (en) | Electric wire junction | |
| US1118387A (en) | Electrical heating device. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HPC4 | Succession in title of patentee |
Owner name: PAULIK, EDIT, HU Owner name: DR. PAULIK, FERENC, HU Owner name: HUBA, JOZSEF, HU Owner name: PAULIK, JENOENE, HU Owner name: WALTHER, KRISZTINA, DE Owner name: ARNOLD, MIKLOS, HU |
|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |