Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_315
.pdf
окислена.
При полностью или частично открытой заслонке 12 часть продуктов сгорания 4 5 отводится в виде вторичного
потока вдоль канала 11 через колосниковую решетку 13, где она сначала приводит к нагреванию
находящегося на ней древесного угля. Угольная кислота, содержащаяся во вторичном токе, разлагается
раскаленным углем на оксид углерода и кислород, при этом углерод угля соединяется со свободным
кислородом и также образует оксид углерода; пар, переносимый вторичным током, разлагается под
воздействием угля на водород и кислород и образует с углеродом угля смесь оксида углерода и водорода;
оставшийся кислород, образующийся из избытка воздуха, необходимого для сгорания, содержащегося во
вторичном токе, дополнительно образует оксид углерода с углеродом угля. Вторичный ток, в котором, помимо
азота, теперь содержатся восстанавливающие газы — оксид углерода и водород, — образуется после его
повторного введения в основной ток, причем последний представляет собой смесь азота, кислорода, оксида
углерода и водорода.
При прохождении через контактирующий материал 23, нагретый газами сгорания, содержание оксида
углерода и водорода, необходимых для восстановления протоксида меди, расходуется с образованием
угольной кислоты и воды, а также расходуется кислород в смеси для окисления меди с образованием нового
протоксида меди. При обеспечении подходящих условий для горения, то есть при поддержании практически
равного давления воздуха и газа, а также при наличии пропорционально большой массы контактного
материала 23, при условии хорошего горения, можно всегда получать чистую азотно-кислотную смесь без
необходимости постоянной регулировки аппарата, устанавливая заслонку 12 таким образом, чтобы
генерировать во вторичном токе столько восстановительного газа, сколько необходимо для восстановления
образующегося протооксида меди; таким образом, можно создать, так сказать, постоянные рабочие условия.
Небольшие изменения давления несущественны, поскольку их влияние на процессы окисления и
восстановления выравнивается.
Пропорционально большая контактная масса действует как аккумулятор и легко компенсирует такие
неровности.
Применение этого процесса значительно упрощает управление работой аппарата, поскольку сгорание,
осуществляемое с большим избытком воздуха, само по себе, без какой-либо регулировки заслонки 12,
приводит к более интенсивному образованию восстановительных газов; таким образом, достаточно лишь
обеспечить достаточное количество воздуха для сгорания, что легко достигается периодическим осмотром
пламени через смотровые отверстия 39 и 40. 11( Если следует опасаться значительных нерегулярностей в
подаче воздуха и газа, заслонка 12 может управляться непрерывно работающим газоанализатором, который
может отбирать газ из середины контактной массы l 1 и, соответственно, воздействовать на электрическое
движение или электродвигатель для автоматической установки заслонки. Если в пробе газа появится
кислород, заслонка откроется, что вызовет энергетическую генерацию восстановительного газа, но как только
проба газа будет свободна от кислорода, заслонка вернется в исходное положение.
Аналогичным образом, процесс горения можно регулировать, изменяя подачу воздуха 125 в зависимости от
доли угольной кислоты в продуктах сгорания.
Такие регулирующие устройства могут быть также сконструированы таким образом, чтобы контролировать
несколько положений заслонки, каждое положение соответствует заданному процентному содержанию
экзогена или угольной кислоты в пробе газа, взятой из печи.
Данный процесс может быть осуществлен с использованием любой другой установки сжигания, кроме
газовой, при условии, что контактирующий материал расположен в подходящем месте, обеспечивается
разделение потока продуктов сгорания и предусмотрены соответствующие материалы для необходимого
образования восстановительных газов.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_172959.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=172959&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB172959A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (Германия): декабрь. 13, 1920.
172,959 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): декабрь. 13, 1927. № 33466/21.
Завершено: Янв. 18, 1923, ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области электрических автотрансформаторов или относящиеся к ним. Анджело Делла
Риччиа, проживающий по адресу: Шоссе-д'Альсемберг, 253, Брюссель, Бельгия, гражданин Италии,
настоящим заявляет о характере данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно
описаны и установлены в следующем заявлении:
В различных областях применения однофазных и многофазных токов автотрансформаторы используются для
регулирования напряжения в диапазоне от 0 до рабочего напряжения, используемого на двигателях или
аналогичных устройствах.
На фиг. 1 прилагаемых чертежей показана схема известной компоновки автотрансформатора такого типа, где
T — автотрансформатор, R — двигатель или аналогичное устройство, а 2 — подвижный контактный элемент,
взаимодействующий с контактными элементами от 1 до 4.
Изобретение применимо в случае, когда двигатели или аналогичные устройства, подлежащие поставке,
расположены парами, и относится к конкретному варианту расположения, в котором технический эффект
заключается в обеспечении гораздо более высокой эффективности, чем достигается при известных
вариантах расположения.
В действительности, в трансформаторах с отдельными первичными и вторичными обмотками передача
энергии от первичной к вторичной осуществляется исключительно индукционным путем. В
автотрансформаторах с одной обмоткой часть энергии 3.5 передается из одной цепи в другую путем простой
проводимости, а остальная часть — путем индукции, при этом обмотка работает частично как шунт и как
вторичная, а частично как первичная цепь.
Настоящим я предлагаю максимально увеличить количество участков обмотки, предназначенных для
использования в качестве шунтирующей и вторичной обмоток, и свести к минимуму количество участков
обмотки, используемых в качестве первичной обмотки, — тем самым уменьшив среднее значение всех
используемых токов и, следовательно, повысив эффективность.
На прилагаемых чертежах, на рис. 1, показано известное расположение автотрансформатора. На фиг. 2 и
следующих 50 рисунках представлены схемы расположения элементов в соответствии с данным
изобретением. На фиг. 2 и 21 показано расположение подвижного контакта для двух положений однофазного
тока с двумя группами питаемых устройств. На рис. 3 показано расположение трехфазного тока. На рис. 4
показано устройство управления для регулирования в процессе работы, использующее расположение
элементов, показанное на рис. 3. 60 На фиг. 2 и 21 Т — автотрансформатор, R1 и R2 — два устройства или
группы устройств в цепи питания, 1 и 4 — концевые контактные элементы автотрансформатора, 2 и 3 —
контактные элементы, перемещающиеся по контактным элементам от 1 до 4. Предположим, что контактные
элементы 2 и 3 симметрично расположены относительно среднего контактного элемента m 70 и должны
перемещаться на равные расстояния в противоположном направлении, тогда автотрансформатор будет
нагружен симметрично. Когда контактные элементы 2 и 3 совпадают со средним контактом 75 мкм, резисторы
R1 и R2 соединяются последовательно, и трансформатор работает без нагрузки.
Когда контактный элемент 2 находится на контактном элементе 4, а контактный элемент 3 — на контактном
элементе 1, резисторы R1 и R2 соединяются параллельно и получают полное напряжение, а
автотрансформатор также работает без нагрузки.
Если e — стандартное напряжение рабочей цепи 85, i — потребляемый каждой группой устройств R1 и R2 ток,
r — общее сопротивление обмотки автотрансформатора, то теперь сравним его с показанным на рисунках 2 и
21, что весь ток, не зависящий от мощности, пренебрегается при подаче напряжения 15, и если напряжение,
подаваемое на две группы R1 и R2, постепенно увеличивается и изменяется равномерно от 0 до полного
напряжения e.
Таким образом, средняя мощность, обеспечиваемая автотрансформатором при обычной компоновке,
показанной на рис. 1, составляет: подвижный контактный элемент 2 9 перемещается от контактного элемента
1 к контактному элементу mn в течение первого периода 1i в случае рис. 2 и 21 запуска и в течение второго
периода 3 запуска от контактного элемента mn, а потери тепла составляют: -- к верхнему контакту 4. Если v',
v"1, равны 2 -i2 в случае рис. 1, потенциалы на концах различных 25 2 ri2 в случае рис. 1. участков обмотки
трансформатора Т.
1
il. ill — это токи в этих секциях, - ri2 в случае рис. 2 и 21. и wl, wll — соответствующие 6 т. — мощности,
подаваемые на эти участки, тогда будут получены следующие результаты. Эти результаты получены
следующим образом. 30 Расположение показано на рисунке 1 (рисунок L).
1-й период.
V1 изменяется от 0 до 2, 2 ij изменяется от 2i до i, w- изменяется от 0 до ei, 2 v11 изменяется от e до W.
ill варьируется от 0 до i wil варьируется от 0 до e W1 + Wil от 0 до ei 1-й период.
rt1 изменяется от 0 до ilg изменяется от 4i2 до r' il2 изменяется от 0 до rll изменяется i112 изменяется rll i112
изменяется rl i'2+rll i112 от r до от 0 до от 0 до от 0' до Из этих таблиц видно, что при обычной конфигурации,
как показано на рисунке 1, мощность w' + w11 следует параболической кривой, максимум которой равен ei, а
среднее значение, следовательно, будет равно 'ei; и тепловые потери r1;,211 r j 1i2 также следуют второму
периоду.
е от - к е от i к 0 ет от ? до 0 e от доO0 от i до 2i ei от - до 0 от ei до 0 2-й период.
- от,, доT i2 от i2 до 0 ri2 ri2 9 от --, до 0 r от; до 0 i2 от i2 до 4i2 ri2 от rim до 0 2 - 2t ri2 от ri2 до 0 параболическая
кривая, максимум которой 55 равен Ti2, так что среднее значение, следовательно, будет равно 2 ri2.
В соответствии с изобретением, как показано на рисунках 2 и 21, подвижный контактный элемент 2 60 одного
двигателя перемещается от контакта 172,959 172,959 3 элемента 1 к точке, расположенной между 1 и
контактным элементом m таким образом, что элемент 2 перемещается к точке контакта, где v' равно e, в то
время как подвижный элемент 3 перемещается к точке контакта между mn и 4, а элемент 3 перемещается к
точке контакта между nm и 1, так что контактный элемент 3 другого двигателя 3 перемещается от контактного
элемента 4 к точке контакта 4 e. В течение 15-го контакта, промежуточного между 4 и m, в четвертом периоде
подвижный контакт таким образом, что v"' также равен элементу 2, переходит к контактному элементу 4 e; в
течение второго периода контактный элемент 3 перемещается к контактному элементу 1 так, что v' = v"' = e. Из
этого расположения контактный элемент 2 переходит к m и 3, также имеется в виду следующая таблица
вариаций 20 переходит к m, когда будет получено v' 1 v"'- -2 e.
Фильмы 2 и 21.
1-й период.
V1 ==V'11 j l=jilli W1:=Wil V1 l ill Wi1 варьируется варьируется варьируется варьируется варьируется WI + Wil +
Will at =vill варьируется i1=i111 варьируется wi =Will варьируется Vll варьируется ill варьируется w1l
варьируется Wl+Wll +Wlll от 0 до от i до от 0 до от e до от 0 до e от 0 до e от 0 до ei от 0 до ei 3-й период.
от ú до e 2 4 от 0 до от 0 до et от 0 до e от i до i 2 от 0 до et от 0 до e2 2-й период.
от e до e от - до 0 от 8 до G от - до 0 2 от до i от et до 0 от et до 0 4-й период.
от e до 0 f от,4 до i от et до 0 i от -e до e от до 0 от -e до 0 от 2 до 0 1 - __j 172,959 1-й период.
варьируется от 0 до 7 -i варьируется от i'- до от 0 до ri2 rll варьируется от r до r i2 jll2 варьируется от 0 до j v r11
i112 варьируется от 0 до rt f.i2 от 0 до 2-го периода.
frmr tor from - to ri2 from i to 0 from -r' to 0 from,, to 0 j2 from to j2 rij2 from 8 to 0 from pI to 0 j12=illl2 3rd period.
варьируется от - до 2 4 варьируется от 0 до ri12=rT11i1112 варьируется от 0 до i2 ril варьируется от 0 до 11 2
ill2 варьируется от i2 до i2 T r11 ill2 - варьируется от 0 до 11 jl12+rlll12+T111il2 от 0 до Из этих таблиц видно,
что в схеме согласно настоящему изобретению (рис. 2 и 21) подаваемая мощность w' + w11 + W111 будет
дважды подряд следовать параболической кривой, максимум которой равен только 1,1.
2
et и среднее значение - ei; и 2 - 3 тепловые потери rl i12 + rll ill2 + r111 j1112 также будут дважды подряд
следовать параболической кривой, максимум которой равен только t, так что среднее значение будет равно
ri2.
Разумеется, следует понимать, что если контактный элемент 2 перемещать в противоположном направлении,
то изменения будут воспроизводиться в противоположном направлении, и средние значения останутся
такими же, как и в начальные периоды.
4
-й период.
7 от до 0 4 i2 от 4to i2 от 2C до 0 16 от r до r 2 от j2 до 0 4 ri2 от - до 0 Ti2 от - до 0 Аналогичная схема может
использоваться для 3,5-фазных многофазных токов.
На рис. 3 в качестве примера показана схема подключения трехфазного тока с автотрансформатором Т,
установленным в треугольнике и питающим два трехфазных двигателя М1М, также в треугольнике.
A1, B, C и D2, E, F2 — это, соответственно, три обмотки каждого из двигателей, которые питаются от шести
соответствующих секций 45 A, B, C, D, E, F автотрансформатора.
Если подвижные контактные элементы 2 и 3, 5 и 6, 8 и 9 перемещаются по обе стороны треугольника на
равные величины и в противоположном направлении, то данная схема обеспечит в случае каждой фазы те же
условия эксплуатации и преимущества, что и для однофазной цепи, показанной на рис. 2 и 21.
Следует отметить, что 5a j12=:i112 S il j12ji11 i1l2 varies r1 i1211+r 112+r111ij112 172,959, что два двигателя Mt
M2 должны иметь три фазы, которые полностью разделены по своему расположению. Для аппаратуры со
звездообразным соединением трехфазный кабель не должен иметь общей фиксированной нейтральной
точки.
Для получения описанного выше смещения подвижных контактов для каждой фазы, аппарат может быть
снабжен устройством, таким как контроллер, показанный в качестве примера на рис. 4.
Указанный контроллер состоит из двойного набора контактных элементов, расположенных в
противоположных направлениях и соединенных попарно с соответствующими точками обмоток
автотрансформатора, и шести секторов aa, bb, cc, dd, ee, ff, каждый из которых соответственно соединен с
одним концом шести соответствующих обмоток двигателей, а другие концы указанных обмоток
соответственно соединены с одним из контактных элементов, соответствующих главным клеммам
автотрансформатора (1, 4, 7, 1, 7, 4). В устройстве используются шесть направляющих A, B, C, D, E, F,
расположенных на расстоянии 60° друг от друга и механически соединенных между собой, для обеспечения
последовательного контакта между различными контактными элементами и секторами. Ширина
направляющих A, B, C, D, E, F, взаимодействующих с указанными контактными элементами, должна быть
меньше расстояния между контактными элементами, чтобы предотвратить короткое замыкание секций
автотрансформатора.
Очевидно, что контактные элементы, секторы и направляющие, соответствующие шести обмоткам в цепи
питания, вместо того, чтобы быть расположенными на одном диске (или цилиндре), как показано
схематически на рис. 4, могут быть разделены на два, три или шесть наложенных друг на друга рядов и
помещены в масляную ванну. Для быстрого разрыва цепи и остановки направляющих в заданных точках к ним
можно добавить известные устройства (415).
При необходимости управление устройством управления может осуществляться с помощью серводвигателя,
который, в свою очередь, может регулироваться одним или несколькими реле.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_172960.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=172960&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB172960A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (Германия): декабрь. 13, 1920. 172,960 Дата подачи заявки (в Соединенном
Королевстве): декабрь. 13,1921. № 33470/21.
Завершено. 1 марта 7923 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области автоматических электромагнитных выключателей или прерывателей, или
относящиеся к ним.
Я, Лронард Кан, торговец, Фридрихльштрассе 38, Франкфурт-на-Майне, Германия, гражданин Германии,
настоящим заявляю о природе данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно
описаны и установлены в следующем заявлении: Уже предлагалось установить в предохранительную вилку
автоматический электромагнитный прерыватель, но это решение не увенчалось успехом, поскольку
прерыватель с катушкой не мог быть установлен в предохранительной вилке таким образом, чтобы
обеспечить абсолютно надежное срабатывание. Я разработал усовершенствованную предохранительную
вилку этого типа, в которой всем частям, и особенно катушке, можно придать необходимый размер для
создания эффективного электромагнитного срабатывания, при этом сам элемент установлен только внутри
вилки, а сам выключатель расположен снаружи вилки на ее крышке.
Таким образом, я получаю не только преимущество 25, заключающееся в возможности использования более
крупной и лучше изолированной катушки, чем обычно, но и дополнительное преимущество, заключающееся в
том, что переключающие контакты расположены отдельно от катушки, и что прерывание тока не происходит
внутри обычной фарфоровой вилки и в непосредственной близости от катушки, так что опасность взрыва в
вилке, а также повреждение катушки искрой при обрыве подавляются. Предпочтительно, чтобы сам
выключатель был поворотного типа, что обеспечивает дополнительное преимущество в виде значительного
увеличения контактных поверхностей, тормозного пути и тормозной скорости без существенного увеличения
размеров выключателя.
Все детали могут быть изготовлены достаточно прочными, чтобы обеспечить высокую долговечность
выключателя.
Наконец, переключатель, и особенно его контакты, легко доступны [рис. 11-], так что наличие расплавленных
капель металла можно легко определить и удалить. Блокировочное устройство поворотного выключателя
выполнено таким образом, что оно блокирует выключатель даже в положении 60 градусов при переключении,
и эта блокировка может быть снята только при срабатывании предохранителя.
Штекер полностью извлекается из своего крепления в распределительном щите, благодаря чему исключается
возможность включения при коротком замыкании. Если вилка после включения будет снова вставлена в
крепление, она немедленно выключится, если короткое замыкание все еще сохраняется. В случае отказа
выключателя по какой-либо причине устанавливается дополнительный плавкий предохранитель известным
способом. Однако этот вспомогательный предохранитель расположен не просто в вилке, в этом случае, когда
предохранитель расплавит коммутационные части и повредит катушку 65, а размещен в отдельном канале в
стенке вилки, так что он не может влиять на внутренние части вилки с предохранителем.
Для того чтобы изобретение было ясно понято, я перейду к описанию его варианта осуществления со ссылкой
на прилагаемые чертежи, где:
На рис. 1 в продольном разрезе показана конструкция в форме 75, а на рис. 2 — план рис. 1.
Катушка b установлена внутри предохранительного штекера a. Нижняя часть сердечника катушки b
изготовлена из железа, а верхняя часть — из латуни или другого немагнитного материала.
Сердечник непрерывно втягивается или прижимается вниз слабой пружиной, опирающейся на воротник,
расположенный на сердечнике. Над 8,5-сантиметровым сердечником расположен рычаг, имеющий выступ g,
который образует фиксирующее устройство для переключателя; его носик ii приспособлен для зацепления с
пазами во вращающейся ручке i. Пружина лезвия j непрерывно прижимает нос к выступу 90 p 2172,960O i.
Этот фиксирующий рычаг дополнительно имеет удлинитель k, к которому крепится тяга или проволока 1, на
нижнем конце которой находится небольшая пластина или выступ n, выступающий вблизи резьбовой части m
предохранительной вилки через паз в корпусе вилки.
Поворотная ручка i имеет две щетки o, предназначенные для контакта с угловыми контактными элементами p.
Ручка управляется хорошо известным способом с помощью спиральной пружины q, которая имеет тенденцию
возвращать ручку в положение выключения или прерывания.
Когда щетки o соприкасаются с контактными элементами p, носик входит в один из пазов вращающейся ручки
i и удерживает переключатель в этом положении. При коротком замыкании или значительном повышении
напряжения катушка b притягивает железный сердечник c, создавая натяжение пружины e, а ее верхняя часть
d ударяется о фиксирующий рычаг, так что носик h выдвигается из паза в вращающейся ручке i. Теперь
переключатель разомкнется под действием пружины q, и щетки o отойдут от контактных элементов 'p'. На
щетках может быть предусмотрен отдельный размыкающий контакт. При размыкании выключателя цепь
прерывается. Затем носовая часть входит в другой паз r на вращающейся ручке и удерживает ее в
«открытом» положении, после чего ее нельзя повернуть вручную в закрытое положение. Для повторного
замыкания выключателя необходимо извлечь предохранитель, чтобы можно было нажать на пластину n, тем
самым высвободив носик из паза или освободив ручку.
Включение теперь возможно только поворотом ручки; при этом носик ручки снова входит в зацепление с
первым пазом и фиксирует переключатель в положении включения. В удобном месте корпуса вилки
расположен плавкий предохранитель, который, однако, имеет такие размеры, что плавится только при
повышении напряжения в случае отказа переключателя. Это предусмотрено исключительно в качестве меры
безопасности на случай непредвиденных обстоятельств.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_172961.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=172961&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB172961A
[]
[Второе издание.] ]
СПЕЦИФИЧЕСКАЯ КАТЕГОРИЯ ПАТЕНТА.
Дата проведения конвенции (США): декабрь. 13, 1920. IL 6' t i d. Дата подачи заявки (в Соединенном
Королевстве): декабрь. 13, 1921. Нет, 33,490121.
0Полностью принято: 8 марта 1923 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в высокочастотных электрических печах или относящиеся к ним.
Мы, компания WiESTiimOHrOUSE LAMP COMIPANY, расположенная в Блумфилде, штат Нью-Джерси,
Соединенные Штаты Америки, корпорация, организованная и действующая в соответствии с законами штата
Пенсильвания, правопреемники Харви Клейтона Рентскуллера, проживающего по адресу: Мердок-стрит, 1249,
Питтсбург, штат Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к электрическим печам, в которых тепловой эффект достигается за счет
индуцированных токов короткого замыкания во вторичной обмотке, создаваемых первичной обмоткой,
питаемой переменным током.
Было предложено несколько типов печей, в которых тепловой эффект достигается за счет индуцированных
токов таким образом. Среди них был один, в котором вакуумированный контейнер был снабжен трубчатым
экраном из графита или углерода, внутри которого находилась графитовая катушка, через которую
пропускался переменный ток. Внутри графитовой трубки, вне контакта с катушкой, помещали тигель или
другой нагреваемый предмет, а тепло, излучаемое катушкой, передавалось в тигель. При такой конструкции
тепло, выделяемое при прохождении тока через катушку, передается во всех направлениях и не обязательно
концентрируется на нагреваемом объекте. Кроме того, трубчатый экран, хотя и удерживает часть тепла и тем
самым значительно повышает температуру, с другой стороны, рассеивает тепло излучением с такой
скоростью, что очень высокие температуры получить невозможно.
В другом варианте индукционной печи вторичная или индукционная обмотка включает в себя кольцевой
металлический тигель и его содержимое, установленное в кольцевом желобе из огнеупорного изоляционного
материала, концентрически расположенном внутри первичной обмотки с железным сердечником, аналогичной
обмотке трансформатора, питаемой переменным током, причем вся конструкция заключена в вакуумную
камеру. При такой конструкции, хотя и возможно получить достаточное количество тепла для быстрого
плавления сравнительно больших объемов железа, стали и тому подобного, совершенно невозможно достичь
очень высоких температур из-за больших потерь тепла, поглощаемого и излучаемого относительно большими
массами металла, составляющими железный сердечник и первичную и вторичную обмотки, а также из-за
относительно большого расстояния между последними.
В еще одном известном варианте индукционной печи нагреваемый предмет, составляющий вторичный
элемент индукционного устройства, помещается в вакуумированный сосуд, имеющий первичную намотку на
внешней поверхности и снабжаемый высокочастотными токами. При такой конструкции, хотя и достигаются
более высокие температуры за счет использования высокочастотных токов, наличие ограничивающего
корпуса ограничивает индуктивную связь и достижимые температуры, а в некоторых случаях сам корпус
нагревается настолько сильно, что требуется внешнее искусственное охлаждение, что еще больше
ограничивает достижимую температуру. Кроме того, во всех известных индукционных печах невозможно
добиться эффективного преобразования электрической энергии в тепловую, поскольку связь между
первичной и вторичной печами может быть лишь относительно слабой, во-первых, из-за большого расстояния
между ними, а во-вторых, из-за близости масс теплопоглощающего и теплоотводящего материала.
Следовательно, температуры, достижимые при высокочастотных токах, до настоящего времени были строго
ограничены степенью сцепления, а помимо этого, температура, до которой первичная обмотка нагревается
излучением тепла от вторичной обмотки, в свою очередь, ограничивала как степень сцепления, которую
можно использовать, так и частоту и напряжение электрической энергии, которая может подаваться на
первичную обмотку из-за токов короткого замыкания термоэлектронного разряда, возникающих между
отдельными витками первичной обмотки, когда последняя достигает определенной температуры. На самом
деле, с помощью известных индукционных печей не удавалось получить температуру, существенно
превышающую 15000 °C.
Настоящее изобретение основано на следующих выводах, к которым пришел изобретатель:
Очень высокие температуры, то есть температуры значительно выше 15000 °C.
Даже такие высокие значения, как 3000–0, могут быть получены за счет электрической индукции, если
используется достаточно тесная связь между первичной и вторичной обмотками с питающими токами
соответствующей высокой частоты и напряжения, например, несколькими тысячами вольт при 100 000 циклах
в секунду.
В условиях высокого вакуума вторичный теплообменник теряет тепло главным образом за счет излучения и
лишь в незначительной степени за счет конвекции.
Очень тесную связь можно обеспечить, создав достаточно высокий вакуум и убрав из непосредственной
близости от первичного источника массы, проводящие и рассеивающие тепло.
Даже в условиях высокого вакуума достаточное охлаждение может происходить вне первичной звезды, чтобы
предотвратить её перегрев, способный испускать термоионы, вызывающие разряды короткого замыкания
между её свёртками, и предотвратить её коллапс из-за перегрева.
Вторичная фаза может быть настолько плотно окружена первичной, что последняя, особенно если она
образована тесными переплетениями, действует как ограничивающий барьер для тепла, излучаемого
вторичной фазой.
Относительно низкая температура первичного элемента значительно увеличивает его пропускную
способность по току, так что в сочетании с возможной теснотой соединения и концентрацией тепловых
эффектов в относительно небольшой изолированной области достигается высокоэффективное
преобразование электрической энергии в тепло с, как следствие, высокой температурой.
Наличие горячих тел, таких как экраны и окружающие стенки, как это использовалось ранее, затрудняет
поддержание высокого вакуума и предотвращение загрязнения нагреваемого материала из-за испарения
газов и летучих веществ с таких тел.
В высокочастотной индукционной печи, описанной в настоящем изобретении, индуктивно связанные
первичная и вторичная обмотки расположены в сильно вакуумированном сосуде, что позволяет получить
очень тесную индуктивную связь между ними. 70 Первичный элемент может представлять собой одинарную
спираль проволоки с близко расположенными витками, а нагреваемый материал может располагаться на
электропроводящем теле или внутри него, образуя вторичный элемент 75, расположенный внутри и вблизи
указанной спирали.
Первичный и вторичный теплообменники предпочтительно размещать в сравнительно большом сосуде и на
значительном расстоянии от его стенок и всех других тел, чтобы они находились за пределами эффективного
диапазона теплового излучения. Таким образом, содержащийся в нем сосуд остается практически всегда
холодным, поэтому его никогда не нужно охлаждать искусственно, а также сравнительно легко поддерживать
в нем вакуум, поскольку газы не могут диффундировать через такое вещество, как стекло, в холодном
состоянии. Если сосуд изготовлен из стекла, можно наблюдать за работой печи. 90 В печи, созданной
согласно изобретению, вторичные токи имеют такую величину, что порошкообразный уран, ванадий, титан,
вольфрам, цирконий и другие редкие металлы, а также их сплавы 95 могут быть спечены и расплавлены в
однородные, как правило, непористой структуры с минимальными затратами энергии. Металлы также могут
быть получены непосредственно из соединений элементов посредством химических реакций.
Печь также может использоваться для выделения газов из металлов и для проведения высокотемпературных
реакций. Считается, что ни один из ранее существовавших методов чистой термической обработки не
позволил получить однородный металлический осадок таких редких металлов или их сплавов.
Для того чтобы изобретение было четко понято и реализовано, оно будет описано со ссылкой на прилагаемые
чертежи, на которых:
На фиг. 1 представлено схематическое изображение, частично в разрезе, одной из форм печи 115 в
соответствии с изобретением, а также соответствующая высокочастотная электрическая цепь для нее.
Рис. 2 представляет собой увеличенное изображение нагревательного элемента, показанного на рис. 1; рис. 3
— аналогичное изображение модификации; рис. 4 — поперечное сечение по линии IV-IV на рис. 1, а рис. 5 —
схематическое изображение, частично в разрезе, модифицированной формы печи.
На чертежах 1 изображен сосуд, содержащий , который может иметь куполообразную или колбовидную
форму и предпочтительно изготовлен из стекла или другого прозрачного материала. Указанный сосуд
снабжен трубкой 2, которая может быть соединена с устройством для создания высокого вакуума, например,
диффузионным насосом. Нижний конец сосуда 1 снабжен отверстием 3, предназначенным для установки
пробки 4, которая плотно в него вставлена и может быть надежно герметизирована с помощью сургуча или
иным способом во время работы печи.
Провода 5 и 6 сплавлены с пробкой 4, концы этих проводов соединены с первичной обмоткой 7,
расположенной по центру внутри камеры 1, причем указанная обмотка 7 представляет собой спираль из
проволоки с близко расположенными витками. Опора 8 из металла или другого материала, отделенная от
проводов 5 и катушки 7, также сплавлена в пробку 4, а на ее верхнем конце установлен тигель 9. Тигель 9
полностью находится внутри катушки 7 и расположен на очень небольшом расстоянии от нее. Материал 10,
подлежащий нагреванию, помещают в тигель. Описанный выше сосуд 1 имеет такую форму и размеры, что
его стенки расположены на таком расстоянии от катушки 7, что тепловое излучение от последней не будет
достигать стенок в значительных количествах при поддержании вакуума. Следует отметить, что внутри сосуда
находятся только катушка 7, тигель 9 с его содержимым и опоры.
Для подачи необходимых высокочастотных токов могут быть использованы любые подходящие средства.
Следующая система является выгодной. Предусмотрен прерыватель 11, представляющий собой герметичный
полый вакуумированный сосуд 12, в дно которого вплавлен металлический электрод 13, соединенный с
проводом 5 посредством вывода 14-. Второй сосуд 15 помещается в нижнюю часть прерывателя, при этом
пространство 16 между двумя сосудами заполняется ртутью. Электрод 17 закреплен на дне сосуда 15, а
проводник 118 соединяет его с выводом 6.
Трубка из стекла или другого изолирующего материала окружает ту часть проволоки 18, которая не погружена
в ртуть 20 в сосуде 15. Такая конструкция обеспечивает большую площадь между двумя телами ртути (16 и
20) для искрового разряда и эффективно генерирует высокочастотные токи.
Индуктивная катушка 7, включенная последовательно с емкостью 22, соединена параллельно с цепью 5, 6,
причем эта цепь замыкается вторичной катушкой 23 трансформатора 24, подключенного к подходящему
источнику переменного тока, например, к генератору переменного тока напряжением 110 вольт или к сети
электроснабжения.
В цепи может быть предусмотрен источник постоянного тока 25 со средствами 26, такими как выключатель,
позволяющими вставлять его в цепь или отключать от нее.
Вместо тигля 9 для хранения нагреваемого материала 10, как показано на фиг. 1, 2 и 5, можно использовать
диск 27, как показано на фиг. 3, который крепится к опоре 8. Материал 10 в виде диска или гранулы
помещается на него, и при желании поверх него может быть помещен другой диск 28, но последний не
является обязательным.
Модифицированная печь, показанная на рис. 5, аналогична печи, показанной на рис. 1, за исключением того,
что выводы 5 и 6 катушки 7 постоянно закреплены на одном конце сосуда, в то время как тигель 9 или диск 27
прикреплен к пробке 4, которая съемно закреплена на другом конце сосуда. 85 Далее будет описан, в
качестве примера, метод использования печи для спекания металлического вольфрама.
Порошкообразный вольфрам, который может быть получен любым из нескольких способов, 90
спрессовывается в подходящей форме до желаемой формы и помещается либо в тигель 9, либо на диск 27,
закрепленный пробкой или заглушкой 4 и помещенный в печь 1. Запорный клапан надежно зафиксирован на
месте, и из печи осуществляется сильный откач воздуха через трубу 2.
Соседние файлы в папке патенты