150770. lajstromszámú szabadalom • Villamosüzemű infravörös sugárzó test és eljárás annak előállítására

Megjelent: 1984. március 31. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG •& N$> SZABADALMI LEÍRÁS OKSZAGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.770 SZÁM Nemzetközi osztály: H 05 b El—156 ALAPSZÁM Magyar osztály: 21 h 1—12 SZOLGALATI TALÁLMÁNY Villamosüzemű infravörös sugárzó test és eljárás annak előállítására Építéstudományi Intézet, Budapest Feltalálók: Bánhidí László oki. gépészmérnök, Géczi István oki. elektromérnök, Sallai Gyula oki. gépészmérnök, Szépvölgyi János oki. keramikus, budapesti lakosok A bejelentés napja: 1962. július 19. Ä találmány tárgya olyan villamosüzemű kerámiai infravörös sugárzó test és eljárás annak előállítására, amely infravörös sugárzó test egészében fűtőellenállásul szolgál, keramikusán van kialakítva és vezetőül szilieiumkarbid, valamint grafit mellett az üzemeltetés hőfokán nem bomló bőrvegyületet vagy bórvegyületeket tartalmaz. Ilyen bórvegyület pl. a szilícium borid, ami félvezető fűtőellenállásként alkalmazható. Keramikusán kialakítottan azt értjük, hogy kerámiai anyagok, — agyag, kaolin és hasonlók — felhasználásával, kerámiai eszközökkel, úgymint formázással, égetéssel készül, mimellett elektromos vezető- vagy ellenállásanyagul a kerámiai, önmagukban nem vezető anyagokhoz adagolt grafit, szilieiumkarbid és a fent említett bórvegyület vagy vegyületek szolgálnak. Aziígy készült formatest egészében fűtőtestként és egyben infravörös . sugárzóként szerepel. * Keramikusán kialakított fűtő- vagy sugárzó testek nem ismeretesek. A szokásos ún. kerámiai fűtőtestek nem egyebek, mint keramikus alapra szerelt, vagy abba beágyazott, vagy azokkal másképpen összeállított fűtőelemek, spirálisok, szilitpálcák és hasonlók kombinációi, amelyeknél a kerámiai alap nem vezető és csupán a fűtő- vagy ellenállás elemek hordozására, védelmére, vagy legfeljebb közvetve izzított sugárzóként szolgál. A sziliciumkarbidnak ellenállás anyagként való alkalmazása ismert. Sziliciumkarbidból zsugorítással készülnek a fűtőelemül használt szilitpálcák, rudak és más hasonlók. Ezeknek infravörös sugárzása azonban nem kielégítő, amellett kevéssé hőstabilak, üzem közben hőellenállásuk fokozatosan növekszik, végül átlag 200—300 órás üzem után tönkremennek, mivel a sziliciunv karbid az üzemeltetés hőfokán, részben oxidálódás hatására, bomlik. További hátrányuk, hogy üzemeltetésük ellenállás viszonyaik miatt (3—4 ohm) hálózati pl. 110 vagy 220 V-os árammal nem lehetséges, azaz az áramot előbb kis feszültségűvé kell átalakítani. Azt találtuk, hogy kiváló infravörös sugárzó test készíthető a találmány szerint, ha . a fűtő egyben sugárzó testet a. kerámiamasszába kevert grafit, szilieiumkarbid és sziliciumbóriddal alakítjuk ki. Ezáltal a vezető (grafit) és félvezető (szilieiumkarbid, sziliciumbórid) anyagokkal kevert, önmagában nem vezető kerámiai masszából, széles határok között tetszőlegesen megválasztható ellenállású fűtőtest készíthető. A sziliciumbórid a szilieiumkarbid szemcséket beburkolja és így megakadályozza annak bomlását, ezért a fűtőtest hőstabilitása és élettartama jelentősen fokozódik. Az ilyen sziliciumkarbidos fűtőtest üzemeltetéséhez nem szükséges a hálózati áram átalakítása kisfeszültségűvé, az közvetlenül a hálózatba kapcsolható. A találmány szerinti infravörös sugárzó test vezetőképességét, vagy ami ezzel azonos, ellenállását egy-, vagy többféle fémpor, mint pl. rézpor, vagy vaspor hozzáadásával — ohmnyi pontossággal, tetszőlegesen állíthatjuk be. Az ismert, sziliciumkarbidból álló fűtőtesteknél ez ilyen nagy pontossággal nem lehetséges. Továbbá azt találtuk, hogy ha a kerámiamasszához formázása és végső kiégetése előtt bórsavat, vagy bórtrioxidot adtunk, a félvezető jellegű kerámia test vezetőképessége meghatározott optimális bórsav (bórtrioxid) tartalomnál ugrásszerűen vezető jellegűvé