UA51678C2 - Ізоляційна захисна оболонка для резистивного нагрівального елемента - Google Patents
Ізоляційна захисна оболонка для резистивного нагрівального елемента Download PDFInfo
- Publication number
- UA51678C2 UA51678C2 UA98052334A UA98052334A UA51678C2 UA 51678 C2 UA51678 C2 UA 51678C2 UA 98052334 A UA98052334 A UA 98052334A UA 98052334 A UA98052334 A UA 98052334A UA 51678 C2 UA51678 C2 UA 51678C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- softened
- shell
- fibers
- heating element
- insulating protective
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 2
- -1 basalt Substances 0.000 abstract 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Ізоляційна захисна оболонка для резистивного нагрівального елемента використовується для ізоляції і захисту електронагрівачів та інших струмопровідних елементів, які піддають нагріванню в повітряному середовищі до температури 1500К. Оболонка виконана з скловолокна, частина якого розм'якшується при експлуатації резистивного нагрівального елемента. Для поліпшення ізоляційних властивостей, зменшення товщини оболонки, забезпечення можливості використання при високій температурі при незначному її поперечному градієнті оболонка містить волокна, нерозм'якшувані при температурі експлуатації резистивного нагрівального елемента. Розм’якшувані та нерозм’якшувані волокна можуть утворювати суміш по всій оболонці або шари, що чергуються. Доцільно виконувати нерозм’якшувані волокна або з кварцу, або з кремнезему, або з базальту, або з їх суміші. Ізоляційна захисна оболонка для резистивного нагрівального елемента може ззовні покриватися додатковою оболонкою, яка частково або повністю виконана з металу.
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до техніки ізоляції і захисту резистивних нагрівальних елементів, які працюють в 2 повітряному середовищі при температурах до 1500 К і може бути використаним в електротермії при виготовленні електронагрівачів та інших струмопровідних злементів, які піддають нагріванню.
Відома ізоляційна оболонка для резистивного нагрівального елемента у вигляді проводу марки ПОЖ-НХА, яка складається з чотирьох шарів скловолокна ВМ-1, що просочені жаростійким органосилікатним складом 1-11 їі покриті зверху лаком КО-916 (11. 70 Недоліком такої оболонки є невисокий термін її експлуатації при температурах вище 90О0К. При цих температурах починається деструкція органосилікатного складу Т-11, внаслідок чого оболонка втрачає свої захисні властивості.
Найближчим до запропонованого технічного рішення є ізоляційна захисна оболонка для резистивного нагрівального елемента інфрачервоного випромінювача |2), виконана із скловолокна, частина якого 12 розм'якшується при експлуатації.
Після вмикання нагрівача в оболонці завдяки низькій теплопровідності скловолокнистих шарів встановлюється поперечний градієнт температури. При достатньо великій товщині оболонки в ній утворюється кілька зон. В'язкість зони, яка безпосередньо прилягає до нагрівального елемента, при досягненні ним температури експлуатації не перевищує 108 Пуаз, тоді як 720 в'язкість зовнішньої зони перевищує 1072 Пуаз. Розм'якшена скломаса захищає нагрівальний елемент від дії агресивного повітряного середовища, придаючи нагрівачу високу жаростійкість, а нерозм'якшена зовнішня частина оболонки утримує розм'якшену скломасу від розтікання при експлуатації і запобігає її відшаровуванню при охолодженні, забезпечуючи при цьому також достатню електричну ізоляцію. сч 25 Недоліком такого технічного рішення є те, що виконання всієї оболонки із одного і того ж матеріалу не дозволяє виготовити оболонку малої товщини. При зменшенні товщини перепад температури також (о) зменшується, нерозм'якшена зовнішня частина оболонки тоншає і втрачає свої утримуючу і ізолюючу функції.
Проте, навіть оболонку значної товщини неможливо експлуатувати в умовах, коли поперечний градієнт температури малий (наприклад, коли випромінювач знаходиться в камері електричної печі). Крім того, со зр температура експлуатації оболонки обмежена температурою, при якій розм'якшується вся оболонка, або починається взаємодія розм'якшеної скломаси з матеріалом нагрівального елемента. і -
В основу винаходу поставлена задача вдосконалити ізоляційну захисну оболонку резистивного нагрівального с елемента шляхом введення в її склад додаткових волокон, які нерозм'якшуються при температурі експлуатації резистивного нагрівального елемента, щоб підвищити її електроїзолюючу здатність, зменшити її товщину, і Й 0-2 з забезпечити можливість експлуатації оболонки при підвищених температурах, а також в умовах малого ою градієнта температури.
Ця задача знаходить своє вирішення в оболонці, що патентується, яка так само, як і відома оболонка, виконана із скловолокна, частина якого розм'якшується при експлуатації резистивного "нагрівального елемента.
Оболонка, що пропонується, відрізняється від відомої тим, що вона додатково містить волокна, які не « розм'якшуються при температурі експлуатації резистивного нагрівального елемента. -о
Вищезгадані розм'якшувані і нерозм'якшувані волокна можуть утворювати суміш по всій оболонці. с Вищезгадані розм'якшувані і нерозм'якшувані волокна можуть утворювати окремі шари, кожний з яких :з» виконаний або з волокон, що розм'якшуються, або з волокон, які не розм'якшуються, або із суміші обох цих видів волокон. Шари чергуються між собою в різних варіантах в залежності від задачі, яку виконує та чи інша
Конкретна оболонка. сл Зовнішня, так само як і прилягаюча до нагрівального злемента частини оболонки, можуть бути виконаними з нерозм'якшуваних волокон. - Додаткові нерозм'якшувані волокна можуть бути виконані або з кварцу, або з кремнезему, або з базальту, бо або з їх суміші.
Ізоляційна захисна оболонка ззовні може покриватися додатковою оболонкою, яка частково або повністю - виконана з металу. со Введення в пропонуєму оболонку додаткових волокон дає можливість, на відміну від прототипу, утворити дво- чи багатофазну гетерогенну систему, складену з різних матеріалів. Суттєвою особливістю цієї системи є те, що хоча б один її компонент в процесі експлуатації повністю, чи частково знаходиться в розм'якшеному стані. Розм'якшена скломаса заповнює проміжки між нерозм'якшуваними волокнами, утворюючи суцільний конгломерат, здатний захистити нагрівальний елемент від дії агресивного повітряного середовища. Після
ГФ) охолодженя цей же конгломерат забезпечує оболонці відмінну вологостійкість. В той же час, додаткові
Ге нерозм'якшувані волокна, розташовані певним чином, дають змогу утримувати розм'якшену скломасу в складі оболонки, запобігати її відшаровуванню при охолодженні, та виконувати електроїізолюючу функцію незалежно во від наявності поперечного градієнта температури, та необхідності дотримування достатньої товщини оболонки.
У випадку, коли розм'якшувані волокна разом з нерозм'якшуваними волокнами утворюють суміш по всій оболонці, нерозм'якшувані волокна значно підвищують загальну електроізолюючу здатність оболонки. Під час експлуатації розм'якшена скломаса утримується в складі оболонки за рахунок капілярного зфекту. При охолодженні розм'якшена скломаса не відшаровується від оболонки, завдяки тому, що вона поділена ве нерозм'якшуваними волокнами на тонкі застиглі фрагменти, сполучені між собою.
У тому випадку, коли оболонка виконана у вигляді шарів, що чергуються між собою, кожний із яких складається або з розм'якшуваних, або з нерозм'якшуваних волокон, під час експлуатації утворюється шарувата дво- або багатофазна система. Ізолююча здатність такої оболонки значно підвищується завдяки тому, що нерозм'якшувані шари з високими ізоляційними властивостями відтинають погано ізолюючі розм'якшені шари
ОДИН від одного. Утримування розм'якшеної скломаси від розтікання та запобігання відшаровуванню при охолодженні також поліпшується, тому що до капілярного ефекту додається пряме утримування скломаси в своєрідних коконах, що їх утворюють нерозм'якшувані шари. Перевагою шаруватої системи є також те, що стає можливим запобігання контакту розм'якшеної скломаси з резистивним нагрівальним елементом чи з зовнішніми кріпильними або несучими елементами. Це досягається завдяки тому, що ті шари оболонки, які прилягають до /о згаданих елементів, повністю виконують із волокон, які не розм'якшуються при температурі експлуатації.
В деяких випадках, наприклад, при підвищених температурах експлуатації, окремі шари можуть бути виконаними також із вищезгаданої волокнистої суміші обох типів волокон. Така комбінована шарувата система завдяки збільшенню об'ємної частки нерозм'якшуваних волокон краще електроізолює нагрівальний елемент і утримує розм'якшену масу від розтікання.
Суть винаходу пояснюється графічними матеріалами.
На фіг. 1 показано варіант оболонки, виконаної з волокнистої суміші волокон із зовнішнім металічним шаром. Фіг. 2 ілюструє випадок, коли зовнішня частина оболонки виконана з нерозм'якшуваних волокон. На фіг.
З зображена оболонка, в якій з нерозм'якшуваних волокон виконана прилягаюча до нагрівального елемента частина. Фіг. 4 показує схему розміщення шарів в оболонці, що складається з трьох шарів, в якій середній шар
Містить волокна, що розм'якшуються, а зовнішній і прилягаючий до нагрівального злемента шари виконані із нерозм'якшуваних волокон. Нарешті, на фіг. 5 показана оболонка для спірального резистивного нагрівального елемента.
Можливість здійснення винаходу можна підтвердити наступними прикладами.
ПРИКЛАД 1. Оболонка, виконана з волокнистої суміші (див. Фіг. 1). Оболонка для резистивного нагрівального сч об елемента 1 являє собою суміш із розм'якшуваних при температурі експлуатації ниток 2, і розміщених між ними нерозм'якшуваних ниток 3. Вона утворена сукупним намотуванням на нагрівальний елемент кремнеземної та і) алюмоборосилікатної ниток. Ззовні така оболонка може бути покрита металевим шаром 4 шляхом Її обмотування металевим проводом або стрічкою.
ПРИКЛАД 2. Шарувата оболонка із зовнішнім шаром, що не розм'якшується (див. фіг. 2). Основна частина со зо оболонки А, яка прилягає до резистивного нагрівального елемента 1, виконана із суміші розм'якшуваних і нерозм'якшуваних ниток, або тільки із розм'якшуваних ниток шляхом намотування їх на нагрівальний елемент 1. -
Зовнішня частина оболонки Б виконана тільки із нитки, що не розм'якшується. Ге
ПРИКЛАД 3. Шарувата оболонка із прилягаючим до нагрівального елемента нерозм'якшуваним шаром (див.
Фіг. 3). Основна частина оболонки А намотана ниткою, складеною з розм'якшуваних та нерозм'якшуваних ниток, -- або-тільки ниткою, що розм'якшується. Між основною частиною оболонки А і резистивним нагрівальним ю елементом 1 знаходиться шар В, який намотано нерозм'якшуваною кремнеземною ниткою.
ПРИКЛАД 4. Шарувата оболонка із зовнішнім і прилягаючим до нагрівального елемента шарами, що не розм'якшуються (див. Фіг. 4).
Середня частина оболонки А являє собою намотку, виконану або із суміші ниток, що розм'якшуються з « нитками, що не розм'якшуються, або тільки ниткою,що розм'якшується. Зовнішній шар Б оболонки виконано з з с нерозм'якшуваних кремнеземних ниток, а між основною частиною оболонки А і нагрівальним елементом 1 знаходиться шар В, намотаний нерозм'якшуваною кварцевою ниткою. ;» ПРИКЛАД 5. Шарувата оболонка для спірального резистивного нагрівального елемента (див. Фіг. 5).
Спіральний нагрівальний елемент 1 знаходиться всередині основної частини оболонки А, виконаної або з суміші розм'якшуваних і нерозм'якшуваних ниток, або тільки з ниток, що розм'якшуються. З зовнішньої і внутрішньої с сторони до основної частини « оболонки А прилягають шари з нерозм'якшуваних ниток Б (кремнеземна або базальтова нитка) і В (кварцева нитка). "При цьому шар В намотаний на несучий металевий каркас 5. - Окрім приведених тут прикладів можливі й інші варіанти розташування в оболонці шарів, що складаються з б розм'якшуваних при температурі експлуатації резистивного нагрівального елемента волокон, з 5р Нерозм'якшуваних при цій температурі волокон, а також з їх суміші. ш- Оболонка працює наступним чином. Після досягнення температури, при якій працює нагрівальний с резистивний елемент 1 (див. Фіг. 1-5), більш легкоплавкі волокна 2 розм'якшуються, утворюючи суцільний шар скломаси, яка облягає волокна 3, що не розм'якшуюються. Розм'якшена скломаса ефективно захищає резистивний елемент 1 від взаємодії з агресивним повітряним середовищем в розігрітому стані і перетворюється
В ВИСОКоефективний вологостійкий ізолятор в охолодженому стані. В той же час, нерозм'якшена частина волокон виконує електроїзолюючу функцію коли оболонка знаходиться в розігрітому стані, а також утримує скломасу від (Ф, розтікання. Після охолодження розм'якшена скломаса, застигаючи, не відшаровується від оболонки, тому що ка знаходиться або в капілярних проміжках, що їх утворюють нерозм'якшувані волокна, або під шаром (чи між шарами), які складаються з нерозм'якшуваних волокон. во Шари ВІВ, виконані із нерозм'якшуваних волокон, запобігають небажаному контактуванню розм'якшеної скломаси з резистивним нагрівальним елементом 1 (див. Фіг. З, 4), з зовнішніми кріпильними елементами(див.
Фіг. 2, 4, 5), чи несучими елементами (див. Фіг. 5).
Після багатократних згинань оболонка не втрачає своїх властивостей, оскільки після кожного наступного нагрівання розм'якшена скломаса відновлює свою суцільність. 65 Для всіх перелічених варіантів здійснення пропонуємого винаходу бажано застосовувати додаткову зовнішню металічну оболонку, яка покращує тепловідведення і оберігає скловолокнисту оболонку від механічних пошкоджень.
Таким чином, сукупність суттєвих ознак, які приведені в формулі винаходу, дозволяє забезпечити вирішення поставленої задачі - створити добре ізолюючу захисну оболонку невеликої товщини для резистивного нагрівального елемента, яка допускає експлуатацію при високих температурах і при незначних градієнтах температур.
Джерела інформації: 1. Технические условия ТУ 16-505.570-74 вна провода обмоточнье жаростойкие нихромовье с четьірехслойной изоляцией. 70 2. Патент України М 5512 Вин. МПК НОБВ 3/54, 23.12.94 р. (Прототип).
Claims (6)
1. Ізоляційна захисна оболонка для резистивного нагрівального елемента, виконана із скловолокна, частина якого розм'якшується при експлуатації резистивного нагрівального елемента, яка відрізняється тим, що вона додатково містить волокна, що не розм'якшуються при температурі експлуатації резистивного нагрівального елемента.
2. Ізоляційна захисна оболонка за п.1, яка відрізняється тим, що розм'якшувані і нерозм'якшувані волокна ор утворюють суміш по всій оболонці.
3. Ізоляційна захисна оболонка за п.1, яка відрізняється тим, що розм'якшувані і нерозм'якшувані волокна утворюють шари, що чергуються, кожний з яких виконаний або з розм'якшуваних волокон, або з нерозм'якшуваних волокон, або з суміші розм'якшуваних і нерозм'якшуваних волокон.
4. Ізоляційна захисна оболонка за пп.1, 3, яка відрізняється тим, що зовнішня частина оболонки виконана з сч нерозм'якшуваних волокон.
5. Ізоляційна захисна оболонка за пп.1, З, яка відрізняється тим, що частина оболонки, яка прилягає до (о) нагрівального елемента, виконана з нерозм'якшуваних волокон.
6. Ізоляційна захисна оболонка за пп.1-5, яка відрізняється тим, що додаткові нерозм'якшувані волокна виконують або з кварцу, або з кремнезему, або з базальту, або з їх суміші. со зо 7. Ізоляційна захисна оболонка за пп.1-6, яка відрізняється тим, що ззовні її покривають додатковою оболонкою, яка частково або повністю виконана з металу. в. тріїгя я " : " " : : пов ісе) Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2002, М 12, 15.12.2002. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і ж- науки України. зв Мауки Укр юю
- . и? 1 - (о) -і ІЧ е) іме) 60 б5
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA98052334A UA51678C2 (uk) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | Ізоляційна захисна оболонка для резистивного нагрівального елемента |
| RU99110074A RU2199836C2 (ru) | 1998-05-07 | 1999-05-07 | Изоляционная защитная оболочка для резистивного нагревательного элемента |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA98052334A UA51678C2 (uk) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | Ізоляційна захисна оболонка для резистивного нагрівального елемента |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA51678C2 true UA51678C2 (uk) | 2002-12-16 |
Family
ID=21689265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA98052334A UA51678C2 (uk) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | Ізоляційна захисна оболонка для резистивного нагрівального елемента |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2199836C2 (uk) |
| UA (1) | UA51678C2 (uk) |
-
1998
- 1998-05-07 UA UA98052334A patent/UA51678C2/uk unknown
-
1999
- 1999-05-07 RU RU99110074A patent/RU2199836C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2199836C2 (ru) | 2003-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4271350A (en) | Blanket wire utilizing positive temperature coefficient resistance heater | |
| US2495867A (en) | Method of manufacturing fire detector and like elements | |
| CA2580974A1 (en) | Compact cartridge hot runner nozzle and method of making | |
| NZ332263A (en) | Electric blanket or pad with co-axial heating coils separated by insulation that melts if blanket overheats | |
| DK161753B (da) | Arrangement til opvarmning af et varmekrympeligt roer | |
| US5736919A (en) | Spiral wound fuse having resiliently deformable silicone core | |
| KR19990023988A (ko) | 동축 고주파 케이블 | |
| UA51678C2 (uk) | Ізоляційна захисна оболонка для резистивного нагрівального елемента | |
| KR101609675B1 (ko) | 전열케이블 | |
| JPS61203588A (ja) | 融雪用または床暖房用のカーボン製発熱装置 | |
| KR910008180A (ko) | 실리콘 단결정의 제조장치 | |
| US6042755A (en) | Heating furnace for a device for drawing a plastic optical fiber | |
| CA2492216C (en) | Electrical heating cable | |
| US3273225A (en) | Method of making electromagnetic structures for high-temperature service | |
| US2527864A (en) | Heating device for curved-wall containers | |
| DE50107297D1 (de) | Heizkabel mit mehrschichtaufbau | |
| JP2006190595A (ja) | 感熱線及び機器の保護方法 | |
| JP2002324439A (ja) | 耐火ケーブルおよび耐火電線 | |
| RU2252369C2 (ru) | Воздухоподогреватель | |
| KR100604249B1 (ko) | 마이크로 퓨즈 | |
| JPH11176564A (ja) | 溶融金属用浸漬ヒーター | |
| WO2004084249A1 (en) | Fuse apparatus and method of manufacturing the same | |
| EP0930804B1 (en) | Heating cable | |
| KR200444267Y1 (ko) | 온도센서 전용 내열성 케이블 구조 | |
| JPH11121147A (ja) | 遠赤外線放射セラミックヒーター |