СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ОБРАЗОВАНИЯ ОКАЛИНЫ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬНОГО МЕДНОГО ЭЛЕМЕНТА
PROTECTION METHOD AGAINST FORMATION OF SCALE OF WORKING SURFACE OF COPPER HEATING ELEMENT

Изобретение относится к области электронагревательных приборов и может быть использовано в электрических нагревательных установках для предупреждения появления окалины на рабочей поверхности нагревательных медных элементов.
Из уровня техники известен способ предупреждения появления окалины на рабочей поверхности медного электронагревательного стержня электрического паяльника, технической реализацией которого является, электрический паяльник [Патент RU 80644, МПК Н05В 3/42, 2008], в котором в перерывах между пайкой размещают нагревательный медный стержень в магнитное поле, которое сформировано разноименными полюсами постоянного магнита, что позволяет предупредить появление окалины на рабочей поверхности нагревательного медного стержня. Окалина приводит к обгоранию наконечника и к ухудшению качества пайки из-за того, что слой окалины на рабочей поверхности наконечника изменяет условия пайки с трудно предсказуемой температурой.
Недостаток известного способа предупреждения появления окалины состоит в том, что магнитное поле постоянного магнита пропадает при нагревании постоянного магнита рядом находящимся нагревательным медным стержнем.
Наиболее близким к предлагаемому известным техническим решением является способ предупреждения появления окалины, технической реализацией которого является подставка для паяльника [Патент RU 113901, МПК Н05В 3/42, 2011], включающий размещение нагревательного медного элемента в центральной области электромагнитного поля, сформированного электромагнитом, при этом электромагнитное поле сформировано протекающим постоянным электрическим током по виткам провода, намотанного на наружную поверхность ферромагнитного сердечника. При укладке нагревательного элемента внутрь ферромагнитного сердечника вдоль его продольной оси включается источник электрического постоянного тока для формирования электромагнитного поля.
Недостаток прототипа состоит в том, что силовые линии электромагнитного поля распределены внутри ферромагнитного сердечника неравномерно и рабочая поверхность нагревательного медного элемента, помещенного внутри центральной области ферромагнитного сердечника, предохраняется от образования окалины с разной степенью качества, что не отвечает в полной мере требованию обеспечения высокой надежности предупреждения образования окалины на рабочей поверхности нагревательного медного элемента.
Технической задачей изобретения является повышение надежности защиты рабочей поверхности медного нагревательного элемента от образования на ней окалины.
Технический результат изобретения состоит в том, что повышается равномерность распределения силовых линий электромагнитного поля, воздействующих на рабочую поверхность медного нагревательного элемента и защищающих ее от образования окалины, за счет формирования электромагнитных полей, силовые электромагнитные линии которых направлены взаимно перпендикулярно друг другу.
Сущность изобретения заключается в том, что кроме известного и общего существенного отличительного признака, включающего размещение нагревательного медного элемента в центральной области электромагнитного поля, сформированного электромагнитом, предлагаемый способ предупреждения появления окалины на рабочей поверхности нагревательного медного элемента состоит в том, что формируют с помощью дополнительного электромагнита дополнительное электромагнитное поле, силовые электромагнитные линии которого направлены перпендикулярно силовым электромагнитным линиям ранее сформированного электромагнитного поля с расположенным в его центральной области нагревательным медным элементом, при этом электромагнитные поля с взаимно перпендикулярно друг другу расположенными силовыми магнитными линиями формируют переменным электрическим током.
Новизна изобретения состоит в том, что формируют с помощью дополнительного электромагнита дополнительное электромагнитное поле, силовые электромагнитные линии которого направлены перпендикулярно силовым электромагнитным линиям ранее сформированного электромагнитного поля с расположенным в его центральной области нагревательным медным элементом, при этом электромагнитные поля с взаимно перпендикулярно друг другу расположенными силовыми магнитными линиями формируют переменным электрическим током, что обеспечивает повышение надежности защиты рабочей поверхности медного нагревательного элемента от образования на ней окалины.
Функциональная схема примера технической реализации предлагаемого способа предупреждения появления окалины на рабочей поверхности нагревательного медного элемента изображена на чертеже, где обозначено:
1 - экранирующий кожух;
2 и 4 - силовые линии электромагнитного поля;
3 и 5 - электромагниты;
6 - нагревательный медный элемент;
7 - источник электрической энергии переменного тока.
Предлагаемый способ защиты от образования окалины рабочей поверхности нагревательного медного элемента реализуется следующим образом.
Медный нагревательный элемент 6 размещают в центральной области электромагнитных полей 2 и 4. Действие силовых электромагнитных линий электромагнитных полей 2 и 4 исключает образование окалины на рабочей поверхности медного нагревательного элемента 6. Это защитное действие электромагнитных полей 2 и 4 на разогретый нагревательный медный элемент 6 аналогично известному защитному действию магнитного поля, которое формируют для намагничивания воды с целью уменьшения коррозии водопроводных труб. Точного размещения медного нагревательного элемента 6 в центре сформированных магнитных полей 2 и 4 не требуется, что упрощает его эксплуатацию в сравнении с прототипом. Медный нагревательный элемент 6 является немагнитным материалом и не намагничивается.
Повышение надежности предупреждения появления нежелательной окалины на рабочей поверхности медного нагревательного элемента 6 достигается тем, что силовые электромагнитные линии 2 и 4 равномерно пронизывают всю рабочую поверхность этого медного нагревательного элемента 6, так как направление силовых электромагнитных линий 2 и 4 взаимно перпендикулярно. Электромагниты 3 и 5 подключены к источнику электрической энергии 7 переменного тока, что позволяет уменьшить их габаритные размеры в сравнении с электромагнитами постоянного тока, которые использованы в прототипе. Экранирующий кожух 1 защищает окружающее пространство от паразитных электромагнитных наводок.
Промышленная осуществимость изобретения обосновывается тем, что в нем используются действия над материальными электромагнитными силовыми линиями электромагнитных полей 2 и 4, известные в аналоге и прототипе по своему прямому функциональному назначению. В организации-заявителе изготовлен действующий образец примера технической реализации заявленного способа в 2014 году.
Положительный эффект от использования изобретения состоит в том, что повышается не менее чем на 30…40% надежность предупреждения появления окалины на рабочей поверхности медного нагревательного элемента 6 путем формирования защитных электромагнитных полей 2 и 4, силовые электромагнитные линии которых направлены взаимно перпендикулярно друг другу.