SU1415472A1

SU1415472A1 - Resistive heater

Info

Publication number: SU1415472A1
Application number: SU853964662A
Authority: SU
Inventors: Зиновий Ефимович Ройзен
Original assignee: З.Е.Ройзен
Priority date: 1985-10-16
Filing date: 1985-10-16
Publication date: 1988-08-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике . Цель - повышение точности поддержани т-ры саморегулировани . Нагреватель содержит герметичный корпус-капилл р из диэлектрика, т-ра разм гчени которого превьппает т-ру плавлени материала нагревательного эл-та (НЭ), заключенного в этот корпус . НЭ выполнен из материала, расплавл емого при определенной т-ре под действием пропускаемого тока и уменьшающего при этом скачкообразно свой объем до разрыва электрической цепи; т-ра поддерживаетс непрерывньм чередованием процессов плавлени и кристаллизации НЭ. 1 ил.The invention relates to electrical engineering. The goal is to improve the accuracy of maintaining self-regulating t-ry. The heater contains a sealed capillary case of a dielectric, the softening temperature of which exceeds the melting point of the material of the heating element (NE) enclosed in this body. NE is made of a material that melts at a certain t-re under the action of the transmitted current and reduces its volume in a discontinuous manner before breaking the electric circuit; t-ra is maintained by continuous alternation of melting and crystallization of ne. 1 il.

Description

елate

4 four

toto

Изобретение относитс к электротермии , в частности к резнетивным нагревател м .BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to electrothermal, in particular, to reznativnye heaters.

Цель изобретени - повышение точности поддержани температуры саморегулировани .The purpose of the invention is to improve the accuracy of maintaining the temperature of self-regulation.

На чертеже показан предлагаемый нагреватель,The drawing shows the proposed heater,

В диэлектрическом капилл ре 1 размещен нагревательный элемент 2 и заглубленные электроды 3.In the dielectric capillary 1 there is a heating element 2 and recessed electrodes 3.

Нагреватель работает следуюпщм образом.The heater works as follows.

Электроды 3 подключают к источнику тока, обеспечивающему резистивный нагрев нагревательного элемента (НЭ) 2 до температуры саморегулировани - плавлени . При этом нагреватель выходит на рабочий режим и в дальнейшем поддерживает температуру, равную температуре плавлени НЭ2, Происходит это следующим образом.The electrodes 3 are connected to a current source providing resistive heating of the heating element (NE) 2 to a self-regulating-melting temperature. In this case, the heater goes to the operating mode and further maintains a temperature equal to the melting point of NE2. This happens as follows.

После нагрева НЭ2 до температуры плавлени дальнейшее выделение энергии , выдел емой при прохождении тока, через НЭ2 полностью расходуетс иа его плавление, так как дл его плавлени необходима энерги , равна скрытой теплоте плавлени . Из физики процесса плавлени - кристаллизации известно , что при плавлении температура тела не повышаетс при получении энергии до тех пор, пока оно полностью не расплавитс . Таким образом во врем плавлени НЭ2 поддерживаетс посто нна температура, ргшна температуре его плавлени . Плавление НЭ2 приводит к уменьшению его объема. Наступает такой момент, когда поверхностна энерги двух полусфер жидкого НЭ2 в капилл ре, не смачиваемом НЭ2, будет меньше свободной энергии поверхности выт нутой истонченной нити в капилл ре жидкого НЭ2. При этом силы поверхностного нат жени разорвут жидкий НЭ2. Дл надежного разрыва НЭ2 в капилл ре достаточно расплавить его на длине, равной 10 диаметрам капилл ра . При разрыве НЭ2 разрываетс электрическа цепь, выделение энергии прекращаетс . Жидкий НЭ2 в этот момент обладает запасенной энергией в виде энергии скрытой теплоты плавлени . Начинаетс кристаллизаци НЭ2 с выделением этой запасенной энергии. Известно, что кристаллизаци протекает при той же температуре, что и плавление , причем до окончани кристал0After heating the NE2 to the melting temperature, the further release of the energy released by the passage of current through the NE2 completely melts its melting, since the energy needed to melt it is equal to the latent heat of melting. It is known from the physics of the melting-crystallization process that during melting, the body temperature does not rise when energy is obtained until it melts completely. Thus, during the melting of the NE2, a constant temperature is maintained, which is equal to its melting temperature. Melting NE2 leads to a decrease in its volume. There comes a time when the surface energy of two hemispheres of liquid NE2 in a capillary not wetted by NE2 will be less than the free energy of the surface of an elongated thinned thread in the capillary of liquid NE2. In this case, the surface tension forces will break the liquid NE2. To reliably break the NE2 in the capillary, it is sufficient to melt it over a length equal to 10 diameters of the capillary. When the NE2 is broken, the electrical circuit is broken, the release of energy stops. Liquid NE2 at this moment has stored energy in the form of the energy of the latent heat of fusion. The crystallization of NE2 begins with the release of this stored energy. It is known that crystallization proceeds at the same temperature as melting, and until the end of the crystal

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

лизации температура кристаллизующегос тела не измен етс . Таким образом, до окончани кристаллизации материала НЭ2 температура его не измен етс и равна температуре плавлени - кристаллизации . При кристаллизации НЭ2 его объем увеличиваетс . Кристаллизаци заканчиваетс и одновременно восстанавливаетс НЭ2 в капилл ре в виде единого спа , восстанавливаетс электрическа цепь и начинаетс выделение энергии, привод щей к плавлению НЭ2. Цикл повтор етс .The temperature of the crystallizing body does not change. Thus, until the crystallization of the NE2 material is complete, its temperature does not change and is equal to the melting-crystallization temperature. During crystallization of NE2, its volume increases. The crystallization is completed and at the same time the NE2 is restored in the capillary as a single spa, the electrical circuit is restored and the release of energy begins, leading to the melting of NE2. The cycle is repeated.

Таким образом, поддержание стабилизированной температуры обеспечиваетс в виде непрерывно смен ющих друг друга процессов плавлени и кристаллизаци НЭ2. Изменение нагрузки или напр жени измен ет только скорость протекани этих процессов, а не температуру КМ. Возможность нагрева выше температуры плавлени НЭ2 исключена .Thus, the maintenance of a stabilized temperature is provided in the form of continuously changing each other melting and crystallization processes of NE2. A change in load or voltage changes only the rate of flow of these processes, and not the temperature of the CM. The possibility of heating above the melting point of NE2 is excluded.

В качестве материала диэлектрического капилл ра может быть вз то стекло , керамика или другие изол ционные материалы в зависимости от примен емого металла НЭ2, уменьшающего свой объем при плавлении. В качестве материала НЭ2 берут висмут и его припои, галлий и его припои, серый чугун и другие металлы и сплавы. Температура плавлени висмута Т 271°С, К 0,0335, удельное электрическое сопротивление при 17 -м, при 250°С, Р25«,260-10 в Ом-м. Высоким удельным электрическим сопротивлением обладают и припои висмута.Температуры плавлени висмутовых припоев наход тс в пределах от 26 до 271°С.( Температуры плавлени галлиевых припоев наход тс в пределах от 3 до 29°С.Glass, ceramics, or other insulating materials may be used as dielectric capillary material, depending on the metal used, NE2, which reduces its volume during melting. Bismuth and its solders, gallium and its solders, gray cast iron and other metals and alloys are used as NE2 material. The melting point of bismuth is T 271 ° C, K 0.0335, electrical resistivity at 17 m, at 250 ° C, P25, 260-10 ohm-m. Bismuth solders also have high electrical resistivity. The melting temperatures of bismuth solders are between 26 and 271 ° C. (The melting temperatures of gallium solders are between 3 and 29 ° C.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет повысить точность стабилизировани температуры саморегулируемого электронагревател .Thus, the proposed device allows to increase the accuracy of stabilizing the temperature of the self-regulating electric heater.

Температура плавлени НЭ2 не измен етс во времени и дл одинакового состава компонентов вл етс посто нной .The melting point of NE2 does not vary with time and, for the same composition of the components, is constant.

Claims

Claims of the invention A resistive heater containing a heating element made of a material with the property of self-regulating the heating temperature and the current lead, characterized in that.

314154724

in order to increase accuracy, it is maintained without a gap in the hermetic

neither the temperature of the self-regulation, the capillary body, made of a dynagre element, is made of an electrical material, the material temperature melted at the specified softening point exceeds

the temperature of the material which reduces the jump-temperature and the melting point of the material, along with its heating element.

I // / f f // / f / / / U

/ / // // y // / / / f u // f /, / / / / / / /

2 N Н1Н-Н553г /,

z