DE848110C

DE848110C - Elektrisch beheiztes hochhitzebestaendiges Staurohr

Info

Publication number: DE848110C
Application number: DEST2401D
Authority: DE
Inventors: Theodor Dipl-Ing Dr Stiebel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1943-12-11
Filing date: 1943-12-11
Publication date: 1952-09-01

Description

Elektrisch beheiztes hochhitzebeständiges Staurohr Es sind elektrisch beheizte Staurohre für Flugzeuge bekannt, die hochhitzebeständig ausgeführt werden. Die Heizung solcher Staurohre wird bei Vereisungsgefahr über eine einfache Schaltvorrichtung an das Bordnetz angeschlossen. Für die Bemessung der Heizleistung ist die größte Kühlung durch den Fahrtwind bei größter Fahrzeuggeschwindigkeit und tiefster Außentemperatur maßgebend. Bei diesen Verhältnissen muß die Heizleistung hoch genug sein, um eine Vereisung der Druckentnahmelöcher zuverlässig zu vermeiden.
Bleibt nun die Heizung des Staurohres bei stillstehendem Flugzeug, also bei viel geringerer Abkühlung, emgeschaltet, so nimmt das Staurohr eine recht erhebliche Übertemperatur an und kann unter ungünstigen Umständen zerstört werden.
Diese Schwierigkeit wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die elektrische Heizung des Staurohres selbstregelnd ausgeführt wird. Dies wird erreicht durch die Verwendung eines Widerstandmaterials für den Heizleiter, das einen besonders hohen Temperaturkoeffizienten besitzt.
Bisher wurden die Heizleiter für elektrisch beheizte Staurohre aus normalem Widerstandsmaterial hergestellt. I)arunter versteht man eine Nickel-Chrom-Legierung mit geringem Eisengehalt, die einen hohen schmelzpunkt in der Gegend von 1400@ C und einen verhältnismäßig geringen Temperaturkoeffizienten besitzt und einen hohen spezifischen Widerstand von 0,9 bis 1 Ohm aufweist.
Heizleiter aus diesem Material haben die für elektrische Heizkörper im allgemeinen erwünschte Eigenschaft einer von der Kühlung und damit von der Heizleitertemperatur unabhängige Heizleistung aufzunehmen, wenn man sie an eine bestimmte Spannung legt. Für die Herstellung eines Staurohres mit selbstregelnder Heizung ist dieses Widerstandsmaterial jedoch ungünstig. Erfindungsgemäß verwendet man mit Vorteil für den Bau der Heizkörper selbstregelnder Staurohre ein Widerstandsmaterial mit besonders hohem Temperaturkoeffizienten. Gekennzeichnet ist ein derartiges Material durch einen hohen Eisengehalt von mindestens 500/0 Ein solches Material zeigt noch immer einen relativ hohen spezifischen Widerstand von etwa 0,5 bis o,8 Ohm. Die vorteilhafte Wirkung des hohen Temperaturkoeffizienten besteht darin, daß die aufgenommene elektrische Leistung bei geringerer Kühlung selbsttätig heruntergeht.
Die geringere Kühlung und damit geringere Ab führung der Wärme nach außen bewirkt, daß der Heizleiter eine höhere Temperatur annimmt und damit infolge des hohen Temperaturkoeffizienten seinen Widerstandswert wesentlich erhöht. Bei unveränderlicher angelegter Spannung (Bordnetz) wird also der aufgenommene Strom, der sich aus Spannung und Widerstand errechnet, kleiner und damit die gesamte aufgenommene Heizleistung geringer. Zur Erläuterung der Verhältnisse wird als Beispiel angeführt, daß die Widerstandserhöhung von normalen Widerstandsmaterialien bei Erwärmung von o auf 5000 C zwischen 5 und 200/0 liegt, während hoch eisenhaltige Widerstandsmaterialien, wie sie erfindungsgemäß für den Heizleiter verwendet werden sollen, im selben Temperaturbereich bis zu mindestens so°/oWiderstandserhöhung aufweisen.
Die Bedeutung der Erfindung ergibt sich, wenn man das Betriebsverhalten eines elektrisch beheizten Staurohres mit normalem Widerstandsmaterial einem elektrisch beheizten Staurohr mit Widerstandsmaterial mit besonders hohem Temperaturkoeffizienten gegenüberstellt. Die Heizung bei diesen Rohren muß so dimensioniert werden, daß bei schärfster Kühlung die aufgenommene elektrische Leistung gleich groß ist, um eine genügend hohe Übertemperatur zu erzeugen. Bei Verschlechterung der Kühlung bleibt beim Staurohr mit normalem Widerstandsmaterial die aufgenommene elektrische Leistung praktisch konstant. Die Temperatur dieses Staurohres steigt infolgedessen sehr hoch an. Beim Staurohr mit widerstandsmaterialhohem Temperaturkoeffizienten jedoch wird die aufgenommene Leistung bei steigender Heizleitertemperatur herabgeregelt, so daß sich eine viel geringere Temperatur ergibt. Bei extrem schlechter Kühlung (Stillstand des Flugzeuges) kann diese Differenz einige IOO°S C betragen. Durch dieses Verhalten ist im Grenzfall besonders schlechter Kühlung die Wärmebeanspruchung des ganzen Staurohres, einschließlich des Heizleiters, viel geringer als bei den bisher bekanntgewordenen Staurohren mit normalem Widerstandsmaterial.
Außerdem ergeben sich für die neue Konstruktion noch folgende Vorteile: 1. Geringere Beanspruchung und damit verbunden größere Lebensdauer des Staurohres selbst, 2. wirtschaftlichee Einsparung von Legierungshestandteilen, wie Nickel und Chrom, für den Heizleiter, 3. Einsparung elektrischer Leistungen bei Betriebszuständen, bei welchen zwar die volle Kühlung nicht eintritt, auf eine Heizung jedoch nicht verzichtet werden kann.

Claims

PATENTANSPRCC: Elektrisch beheiztes hochhitzeheständiges Staurohr, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter aus Widerstandsmaterial mit besonders hohem Temperaturkocffizienten gestellt.