ES2225877T3 - Fuente de alimentacion y metodo para calentar objetos mediante induccion. - Google Patents
Fuente de alimentacion y metodo para calentar objetos mediante induccion.Info
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Abstract
UNA FUENTE DE ENERGIA PARA EL CALENTAMIENTO POR INDUCCION DE ARTICULOS QUE CONTIENEN PARTICULAS FERROMAGNETICAS. UN ELEMENTO QUE INCLUYE EL ARTICULO SE EXPONE A UN CAMPO ELECTROMAGNETICO A UN PRIMER NIVEL DE ENERGIA DURANTE UN PRIMER PERIODO DE TIEMPO PREDETERMINADO Y A CONTINUACION A UN CAMPO ELECTROMAGNETICO A UN SEGUNDO NIVEL DE ENERGIA DURANTE UN SEGUNDO PERIODO DE TIEMPO PREDETERMINADO. EN COMPARACION CON LAS FUENTES DE ENERGIA CONVENCIONALES EL ARTICULO PUEDE QUEDAR EXPUESTO A UN CAMPO ELECTROMAGNETICO DURANTE UN MAYOR PERIODO DE TIEMPO SIN SUFRIR DAÑOS.
Description
Fuente de alimentación y método para calentar
objetos mediante inducción.
Esta invención se refiere a una fuente de
alimentación para calentar un objeto mediante la exposición del
objeto a un campo electromagnético, y a un método de calentar un
objeto.
Diversas tecnologías requieren calentar un
material para lograr una transición de un estado inicial del
material a un estado final que muestre las características
deseadas. Por ejemplo, el calor se utiliza para recuperar polímeros
recuperables por calor tales como tubos o partes moldeadas
recuperables con calor, curar geles, derretir o curar adhesivos,
activar agentes espumantes, secar tintas, curar cerámicas, iniciar
una polimerización, iniciar o acelerar reacciones catalíticas, o
tratar partes térmicamente, así como otras aplicaciones.
La velocidad a la cual se calienta el material es
de una consideración significante en la eficiencia y eficacia del
proceso completo. A menudo es complicado obtener una distribución
uniforme del calor en el material hasta su centro. En ocasiones en
las que el centro del material no se ha calentado de forma
adecuada, la transición del estado inicial al estado final puede
que no ocurra uniforme o completamente. Alternativamente, con objeto
de obtener la temperatura deseada en el centro del objeto, puede
hacer falta la aplicación de un calor excesivo a la superficie
donde dichas condiciones de temperatura excesiva pueden dar lugar a
una degradación de la superficie del material.
Debido a estos inconvenientes del calentamiento
externo, se prefieren los métodos de calentamiento interno o
integral para proporcionar un calentamiento rápido, uniforme y
eficiente. Como se describe en la patente cedida en común US Nº
5.378.879 concedida el 3 de enero de 1995 a Monovoukas y titulada
"Induction Heating of Loaded Materials", el calentamiento por
inducción puede usarse para calentar un material no conductor in
situ rápida, uniforme y selectivamente y de una manera
controlada. Un material no magnético y no conductor de la
electricidad es transparente a un campo magnético, por consiguiente,
no puede acoplarse con el campo para generar calor. Sin embargo,
dicho material puede calentarse mediante un campo magnético
calentando partículas ferromagnéticas distribuidas uniformemente en
el material y exponiendo el objeto a un campo electromagnético
alterno de alta frecuencia. Las partículas ferromagnéticas para el
calentamiento por inducción se añaden al material receptor no
conductor de la electricidad y no magnético y se exponen a campos
electromagnéticos alternos de alta frecuencia como los que se
producen en una bobina de inducción. La temperatura de las
partículas ferromagnéticas aumenta hasta que las partículas alcanzan
su temperatura de Curie y entonces las partículas se autorregulan a
esta tempe-
ratura.
ratura.
Aunque el calentamiento por inducción del
material ferromagnético es rápido, efectivo y autorregulado en
temperatura, otros componentes del objeto pueden resultar dañados
cuando se someten a niveles de potencia usados para calentar
materiales ferromagnéticos. Por ejemplo, en los casos en que espiras
de cobre cubiertas con aislante están presentes, el cobre es
calentado por inducción, sin embargo el cobre no tiene temperatura
de Curie, no se autorregula en temperatura y continúa calentándose
mientras se siga aplicando potencia, de este modo el aislamiento
que envuelve el cobre continúa calentándose debido al calor
generado por el cobre resultando, por tanto, dañado. El periodo de
ventana, en el cual un calentamiento adecuado del objeto se
desarrolla sin dañar los componentes, debe ser extremadamente
pequeño, si es que existe.
Hemos descubierto que es posible ampliar el
tiempo de ventana y mejorar los resultados de calentar un objeto
mediante calentamiento por inducción por exposición del objeto a un
campo electromagnético a un primer nivel de potencia durante un
periodo de tiempo predeterminado y reduciendo posteriormente el
nivel de potencia.
De acuerdo a un aspecto de la presente invención
se proporciona un método de calentar un conjunto mediante
calentamiento por inducción electromagnética, el conjunto
comprende:
(1) una composición que comprende:
- a)
- un material receptor el cual no se calienta por inducción electromagnética, y
- b)
- partículas ferromagnéticas las cuales se dispersan en el material receptor y tienen una temperatura de Curie, y
(2) un componente disipativo que se compone de un
material el cual puede calentarse por inducción electromagnética y
el cual no tiene una temperatura de Curie;
dicho método comprende los pasos de:
- (A)
- exponer el conjunto a calentamiento por inducción electromagnética a un nivel de potencia inicial que calienta las partículas ferromagnéticas y el componente disipativo, y
- (B)
- inmediatamente después del paso (A), exponer el conjunto a un calentamiento por inducción electromagnética a un segundo nivel de potencia el cual calienta el componente disipativo a un nivel inferior que la radiación del primer nivel de potencia.
Otras características y ventajas de la presente
invención aparecerán en la siguiente descripción en la cual el
ejemplo de realización preferido no se ha fijado en detalle en
conjunción con los dibujos anexos.
La figura 1 muestra el diagrama del circuito de
la fuente de alimentación de acuerdo con la presente invención.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de
una agrupación para formar un bloque fluido.
La figura 3 es un gráfico que muestra la
temperatura en función del tiempo para un objeto sujeto al sistema
dual de potencias de la presente invención.
La presente invención comprende un aparato para
calentar un objeto mediante su exposición a un campo
electromagnético, tal como el que produce una bobina de inducción.
El calentamiento por inducción se produce internamente al exponer el
artículo a campos electromagnéticos. El objeto comprende un
material receptor que incorpora partículas ferromagnéticas
dispersas en su interior. Las partículas ferromagnéticas, tales como
las dadas a conocer por Monovoukas, mencionadas anteriormente,
proporcionan un objeto eficiente que se calienta rápidamente,
internamente, uniformemente y selectivamente, y que es
autorregulado en temperatura. En cada aplicación, el artículo se
calienta para pasar de un estado inicial a un nuevo estado. El
material receptor es no conductor de la electricidad y no magnético
y puede ser cualquier materia que desee tratarse. Como ejemplos
pueden incluirse geles, adhesivos, espumas, tintas, y objetos
cerámicos y poliméricos recuperables con el calor, tales como
tubos. Los objetos recuperables con el calor son objetos cuya
configuración dimensional puede ser variada sustancialmente cuando
se someten a un tratamiento por calor. Normalmente, estos artículos
recuperan, al calentarse, casi exactamente una forma original desde
la cual se han deformado previamente.
En métodos de calentamiento del estado de la
técnica típicos en los que se aplica una sola potencia, la potencia
se mantiene a un nivel constante incluso después de alcanzar la
temperatura de Curie de las partículas. Ninguno de los componentes
restantes que son disipativos continúa calentándose, de forma que el
periodo de ventana en el cual se consigue una hermeticidad sin
dañar los componentes es relativamente pequeño, si es que
existe.
Mediante la reducción del nivel de potencia
después de un predeterminado periodo de tiempo desde una primera a
una segunda potencia, la presente invención proporciona un mayor
tiempo de ventana en el cual puede darse una hermeticidad efectiva.
Además, en muchas ocasiones en las que de otra manera no debería
haber un periodo de ventana, la presente invención crea una ventana
en la cual se da una hermeticidad efectiva. Para algunas
aplicaciones, el periodo de ventana aparece para extenderse
indefinidamente, tal que en el segundo, de potencia reducida, no
arde el material receptor. (Ver por ejemplo, Ejemplos 11- 22 como se
describe en la Tabla I, más adelante).
Usando la presente invención, un objeto se
calienta rápidamente, mientras no se dañe a ningún componente. El
objeto, el cual en la presente invención incluye un componente
disipativo tal como una espira metálica, se calienta mediante la
exposición a un campo electromagnético de una bobina de inducción a
una primera potencia durante un primer periodo de tiempo
predeterminado. Una vez que las partículas ferromagnéticas del
material receptor alcanzan su temperatura de Curie, las partículas
mantienen su temperatura de Curie incluso si se reduce la potencia,
aunque se requiere una potencia mínima. El objeto se calienta
entonces inmediatamente a un segundo nivel de potencia durante un
segundo periodo de tiempo predeterminado, en el que se reduce la
potencia de un primer nivel a un segundo nivel. El primer nivel de
potencia y el primer periodo de tiempo predeterminado son tales que
las partículas ferromagnéticas alcanzan una primera temperatura,
preferiblemente su temperatura de Curie, y el segundo nivel de
potencia es tal que las partículas ferromagnéticas se mantienen a
una temperatura igual o cercana a la primera, mientras el calor
generado en otras partes del objeto, por ejemplo, espira de cobre
aislada, se reduce. El calor generado en esas otras partes del
objeto es aproximadamente igual al calor perdido a través de la
conducción y radiación. El primer nivel de potencia puede ser la
máxima potencia, mientras que el segundo nivel de potencia es sólo
el suficiente para mantener el material receptor a una temperatura
tal que el calor perdido debido a la conducción y radiación es igual
al calor aportado al objeto. El calor perdido a través de la
conducción y la radiación del artículo puede medirse con termopares
o mediante examinación de una sección transversal del objeto. Con
esta medida, es posible determinar el segundo nivel de potencia
deseado. El segundo nivel de potencia esta preferiblemente entre el
5 y el 70%, más preferiblemente entre el 10-50%, y
aún más preferiblemente entre 15-40% de la potencia
máxima. Las medidas de los termopares pueden también usarse para
determinar el primer y el segundo periodos de tiempo
predeterminados. Una vez la temperatura deseada es alcanzada a
potencia máxima, el nivel de potencia se reduce al segundo nivel de
potencia, como se ha descrito anteriormente. El segundo periodo de
tiempo predeterminado es suficiente para asegurar una hermeticidad
completa, mientras aún esté en el periodo ventana.
El primer y el segundo nivel de potencia y los
periodos de tiempo predeterminados se fijan a un primer y segundo
ajuste, respectivamente, que pueden ser controlados por un solo
temporizador, o un temporizador para cada potencia y su
correspondiente periodo de tiempo predeterminado. Debería
destacarse que mientras se prefiere que las partículas
ferromagnéticas alcancen su temperatura de Curie una vez expuestas a
el campo electromagnético al primer nivel de potencia durante el
primer periodo de tiempo predeterminado, no es necesario en la
presente invención que las partículas alcancen su temperatura de
Curie y, en algunos casos, es preferible que la primera temperatura
sea menor que la temperatura de Curie de las partículas
ferromagnéticas.
En ejemplos de realización alternativos, el
método puede incluir el calentamiento a un adicional tercer nivel
de potencia durante un periodo de tiempo predeterminado
correspondiente. El tercer nivel de potencia puede ser mayor o menor
que el primer y el segundo nivel de potencia y puede incluso
incluir un paro completo de la potencia durante un periodo de tiempo
predeterminado. Si se desea, el primer y el segundo nivel de
potencia y el tercer nivel, si se aplica, pueden reanudarse en
ciclos.
Como se ha descrito anteriormente, las partículas
ferromagnéticas utilizadas en la presente invención son
preferiblemente las dadas a conocer por Monovoukas, reflejadas
anteriormente, en las cuales la selección de partículas resulta en
un calentamiento más rápido, más uniforme y más controlado. Estas
partículas tienen ventajosamente configuración de copo, es decir,
una configuración a modo de disco. La eficiencia en la generación de
calor de estas partículas permite un menor porcentaje de volumen de
partículas en el material receptor tal que las propiedades deseadas
del material receptor se mantienen esencialmente inalteradas. Las
partículas preferentemente utilizadas en la presente invención
tienen una configuración incluyendo la primera, la segunda y la
tercera dimensión ortogonal, en las que cada una de la primera y
segunda dimensión ortogonal es al menos 5 veces la tercera dimensión
ortogonal. La primera y la segunda dimensiones ortogonales, las
cuales son las mayores de las dimensiones, son ambas
preferiblemente de alrededor de 1 \mum y alrededor de 300 \mum.
También es preferida una composición que contenga partículas
ferromagnéticas en una cantidad entre el 0,5% y el 10% del volumen.
En algunas aplicaciones, por ejemplo, en casos en que se desean
mayores niveles de calor y ciertas propiedades, tales como la
viscosidad, alargamiento o rotura, o conductividad pueden
comprometerse, pueden usarse partículas con forma de barra o
mayores concentraciones. Debería destacarse, sin embargo, que la
presente invención contempla cualquier composición o configuración
de partículas ferromagnéticas.
La figura 1 muestra el circuito para un generador
de potencia 2 de voltaje oscilante. Los métodos de desarrollar la
señal de realimentación de la rejilla varían de un oscilador a
otro. El presente ejemplo de realización emplea un generador de 2,5
kW que incorpora un oscilador tipo Hartley. El circuito oscilador
incluye el circuito tanque 4.
El circuito tanque 4 describe un aparato
constituido de una serie de condensadores tanque 6 conectados en
paralelo con una bobina tanque 8 y una bobina de trabajo 10. La
energía almacenada en los condensadores es CV^{2}/2 donde V es el
voltaje cargado por un condensador equivalente C. Esta energía se
transfiere sobre la inductancia L de la bobina L y la bobina de
trabajo siendo L = inductancia de la bobina tanque + inductancia de
la bobina de trabajo y la energía vuelve de nuevo al condensador 6.
La velocidad de este proceso de oscilación de la energía, es decir,
la frecuencia de oscilación, f, depende de los valores de L y C
siendo:
\fint =
\frac{1}{2\pi \sqrt{(L_{tan \ k} + L_{work})(C_{tan \
k})}}
De este modo, se dan atenuaciones de las
oscilaciones porque una cierta cantidad de energía la disipa la
bobina tanque 8 y la bobina de trabajo 10. Para compensar estas
pérdidas, el circuito tanque 4 se alimenta con una potencia
adicional a través de la placa 14 del tubo de vacío 12.
La bobina tanque 8 induce corriente en una bobina
de la rejilla 16. Las corrientes del tanque y la bobina de la
rejilla están desfasadas 180º entre sí. La bobina de la rejilla 16
acopla energía de la bobina tanque 8 a la rejilla 15 del tubo de
vacío 12. El circuito de rejilla 18, mediante la variación de su
voltaje con respecto al tubo de vacío 12, controla el flujo de
electrones hacia el circuito tanque 4.
El efecto de oscilación en el circuito tanque 4
produces una gran corriente RF en la bobina tanque 8 y la bobina de
trabajo 10. El paso de esta gran corriente RF a través de la bobina
de trabajo 10 crea un campo magnético que genera calor de forma
proporcional. El objeto se coloca dentro de la bobina de trabajo
para ser calentado mediante inducción.
La figura 1 se ha descrito con referencia a un
generador con circuito tanque con un ajuste de frecuencia
automático. Debería destacarse, sin embargo, que también puede
usarse un oscilador de frecuencia fija.
En un ejemplo de realización preferido, la
presente invención puede emplearse, por ejemplo, en un conjunto
para formar un bloque en un cable contra la transmisión de fluido a
lo largo del cable, en donde el cable incluye una gran cantidad de
hilos, como se describe en Monovoukas, mencionados anteriormente, y
la Patente U.S. Nº. 4.972.042 titulada "Bloking Arrangement for
Suppressing Fluid Transmission in Cables" concedida el 20 de
noviembre de 1990 a Seabourne y otros, el cual es incorporado por la
presente como referencia para todos los propósitos. El conjunto de
bloqueo de cable, como se muestra en la figura 2, comprende un
adhesivo incluyendo un material receptor en el cual se hallan
dispersas partículas ferromagnéticas. Un conjunto de bloqueo de
cable 20 comprende una construcción con cuerpo generalmente plano
22 que tiene aproximadamente cinco conductos pasantes con los
extremos abiertos 24 en toda su extensión. Cada conducto pasante 24
tiene una ranura 26 asociada con el conducto pasante el cual
permite que se inserte un hilo eléctrico 28 simplemente poniendo el
hilo a lo largo de la ranura 26 y presionando el hilo 28 dentro del
conducto pasante 24. Es posible insertar cualquier número de hilos
dentro de cada conducto pasante, dependiendo de las dimensiones
relativas de los hilos y los conductos pasantes. En el presente
ejemplo de realización, todas las ranuras están situadas en el
mismo lado de la construcción. Aunque el cuerpo de la construcción
se muestra como si fuera un cuerpo plano, cualquier tipo de
construcción del cuerpo que pueda colocarse cerca de los hilos,
envolviendo cada uno de los hilos del haz de conductores o ubicado
dentro del haz de conductores o cualquier construcción que incluya
aperturas para la recepción de conductores, está incluido en el
alcance de la presente
invención.
invención.
El conjunto se coloca en el interior de la bobina
de trabajo 14 y se calienta mediante la exposición a la radiación
electromagnética a un primer nivel de potencia durante un primer
periodo de tiempo predeterminado. La temperatura alcanzada por las
partículas ferromagnéticas está entre los 80ºC y los 360ºC,
preferiblemente en el rango de 100ºC a 250ºC, y más preferiblemente
en el rango de 130ºC a 220ºC. Inmediatamente después, el conjunto
es calentado mediante la exposición a radiación electromagnética a
un segundo nivel de potencia durante un segundo periodo de tiempo
predeterminado, siendo el segundo nivel de potencia menor que el
primer nivel de potencia, preferiblemente en el rango de
5-70%, más preferiblemente en el rango de
10-50%, y aún más preferiblemente en el rango de
15-40% del primer nivel de potencia. La temperatura
de las partículas ferromagnéticas se mantiene en el rango de 80ºC a
360ºC, preferiblemente en el rango de 100ºC a 250ºC, y más
preferiblemente en el rango de 130ºC a 220ºC.
En el ejemplo de realización preferida, una tapa
es firmemente sujeta alrededor de la estructura de bloqueo para
controlar el flujo de la composición ya que la viscosidad del
objeto 22 se reduce una vez calentado. La tapa debe ser un manguito
recuperable con el calor situado alrededor de la estructura de
bloqueo. Un manguito recuperable con el calor se recuperará como la
estructura de bloqueo y, de este modo, el conjunto se calienta
completamente. Alternativamente, la tapa puede ser extraíble. Por
ejemplo, la tapa puede comprender una abrazadera de
politetrafluoretileno que sujete la estructura de bloqueo durante el
calentamiento, y que se retire a continuación.
La figura 3 muestra la temperatura (T) en función
del tiempo (t) para un objeto sometido a calentamiento. Usando los
niveles de potencia duales de la presente invención, puede
observarse que una vez se alcanza la temperatura deseada T_{1} en
un tiempo t_{1}, la potencia se reduce a un nivel tal que el
calor generado por el componente disipativo, en este caso los
conductores, es igual al calor perdido a través de la conducción y
la radiación. De este modo, se mantiene la temperatura del conjunto
deseada. El segundo nivel de potencia es suficiente para mantener
la temperatura del conjunto dentro del rango de temperatura de
trabajo, el cual está entre la temperatura de sellado hermético,
T', en este caso aproximadamente de 130ºC, y un poco más de la
temperatura deseada, T'', en este caso aproximadamente 160ºC. A la
máxima potencia, la temperatura del conjunto continúa aumentando
(como también muestra la figura 3), tanto como se calienta el
componente disipativo, dañando finalmente el conjunto.
Muestras
1-14
Las muestras 1-9 y los ejemplos
comparativos 10-14 se prepararon mediante la
provisión de haces de 57 hilos de un pie de longitud, compuesto cada
uno de polietileno no reticulado con un valor nominal de 150ºC.
Cada haz constituido por conductores de calibre 29 20, conductores
de calibre 17 18, conductores de calibre 4 14, 4 conductores
coaxiales simples y 3 pares trenzados. Los conductores de cada haz
se insertaron en 6 peines de cinco ranuras (como el objeto 22 tal y
como se muestra en la figura 2), los cuales se disponen al
tresbolillo. Un tubo recuperable por calor de 40 mm de longitud se
colocó alrededor de cada haz. Los ejemplos preparados de acuerdo
con el procedimiento para las Muestras 1-9 se
expusieron a un campo electromagnético mediante una bobina de
inducción de canal U a unos 1500 W de potencia, es decir, a la
máxima potencia, durante 26 segundos. Posteriormente, la potencia se
redujo a unos 500W durante periodos adicionales de hasta 28
segundos. Las muestras preparadas de acuerdo con el procedimiento
para las Muestras 1-9 se calcularon para un sellado
hermético 28 segundos después de la exposición inicial. Las
muestras preparadas de acuerdo al procedimiento para las Muestras
1-9 se dañaron después de una exposición a campos
electromagnéticos durante 54 segundos (26 segundos a máxima
potencia y 28 segundos más a potencia reducida). Las Muestras
Comparativas 10-14 se expusieron a un campo
electromagnético mediante una bobina de inducción de canal U a unos
1500 W, es decir, máxima potencia, durante 24, 26, 28, 32 y 34
segundos, respectivamente. Las Muestras preparadas de acuerdo al
procedimiento para las Muestras 10-14 se calcularon
para un sellado hermético después de 28 segundos. Los conductores
preparados de acuerdo al procedimiento para las Muestras
10-14 se dañaron 34 segundos después de la
exposición a campos electromagnéticos a máxima potencia. De este
modo, la ventana de las Muestras preparadas de acuerdo al
procedimiento para los Ejemplos 1-9 fue de 24
segundos (52 segundos de tiempo total menos 28 segundos de
sellado). La ventana de las Muestras preparadas de acuerdo con el
procedimiento para las Muestras 10-14 fue 6 segundos
(32 segundos de tiempo total menos 26 segundos de
sellado).
sellado).
Muestras
15-22
Las Muestras 15-22 se prepararon
como las Muestras 1-14. Las Muestras
15-22 se expusieron a un campo electromagnético
mediante una bobina de inducción de canal U a unos 1500 W, es
decir, máxima potencia, durante 19 segundos. Posteriormente, la
potencia se redujo a unos 500 W durante periodos adicionales de
hasta 36 segundos como máximo. Las Muestras preparadas de acuerdo
al procedimiento para las Muestras 15-22 se
calcularon para sellarse después de 22 segundos. Los conductores
preparados de acuerdo con el procedimiento para las Muestras
15-22 no mostraron signos de daños después de 58
segundos (19 segundos a máxima potencia más 39 segundos a potencia
reducida), cuando la exposición al campo electromagnético se
detuvo. La ventana de las Muestras preparadas de acuerdo al
procedimiento para Muestras 15-22 fue de al menos 36
segundos (58 segundos de tiempo total menos 22 segundos de
sellado).
Muestras
23-31
Las Muestras 23-31 se prepararon
como las Muestras 1-14. Las Muestras
23-31 se diferencian de las Muestras anteriores en
que los conductores eran de 2,74 metros de longitud. Las Muestras
23-31 se expusieron a un campo electromagnético
mediante una bobina de inducción de canal U a unos 1500 W de
potencia, es decir, máxima potencia, durante 26 segundos. A
continuación, la potencia se redujo a unos 500 W durante periodos de
tiempo adicionales de hasta 30 segundos como máximo. Las Muestras
preparadas de acuerdo al procedimiento para las Muestras
23-31 se calcularon para sellarse después de 30
segundos. Los conductores preparados de acuerdo con el procedimiento
para las Muestras 23-31 no mostraron señales de
daños después de 58 segundos (26 segundos a máxima potencia más 32
segundos a potencia reducida), cuando la exposición al campo
electromagnético se detuvo. La ventana de las Muestras preparadas de
acuerdo con el procedimiento para las Muestras
23-31 fue de al menos 30 segundos ( 58 segundos de
tiempo total menos 28 segundos de sellado).
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Los Ejemplos expuestos anteriormente muestran la
invención con respecto a un ejemplo de realización que incluye
partículas ferromagnéticas dispersas en un adhesivo. Tal y como se
ha descrito anteriormente, debería destacarse que las partículas
ferromagnéticas pueden estas dispersas en el interior del material
receptor de cualquier objeto a calentar, tales como geles, espumas,
tintas, cerámicas u objetos de polímeros recuperables con
calor.
Claims (13)
1. Un método para calentar un conjunto mediante
calentamiento por inducción electromagnética, el compuesto
comprende:
(1) una composición que comprende:
- (a)
- un material receptor el cual no es calentado por inducción electromagnética, y
- (b)
- partículas ferromagnéticas las cuales están dispersas en el material receptor y tienen una temperatura de Curie; y
(2) un componente disipativo el cual se compone
de un material el cual puede ser calentado mediante inducción
electromagnética y el cual no tiene temperatura de Curie;
dicho método comprende los pasos de:
- (A)
- exponer el compuesto a calentamiento por inducción electromagnética a un primer nivel de potencia el cual calienta las partículas ferromagnéticas y el componente disipativo, y
- (B)
- Inmediatamente después del paso (A), exponer el compuesto a un calentamiento por inducción electromagnética a un segundo nivel de potencia el cual calienta el componente disipativo a un nivel inferior que la radiación del primer nivel de potencia
2. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1 donde el objeto alcanza una primera temperatura en
el paso (A) y en el que el segundo nivel de potencia es tal que el
calor generado en el componente disipativo en el paso (B) es
aproximadamente igual al calor disipado por el objeto.
3. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1 o la reivindicación 2 en el que las partículas
ferromagnéticas alcanzan una primera temperatura en el paso (A) y
se mantiene igual o cercada a dicha primera temperatura durante el
paso (B).
4. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 3 en el que dicha primera temperatura está dentro del
rango de 130ºC a 220ºC.
5. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 3 o la reivindicación 4 en el cual dicha primera
temperatura es igual o cercana a la temperatura de Curie de las
partículas ferromagnéticas.
6. Un método como el reivindicado en cualquier
reivindicación anterior en el que el segundo nivel de potencia está
entre el 15 y el 40% del primer nivel de potencia.
7. Un método como el reivindicado en cualquier
reivindicación anterior en el que el componente disipativo esta
provisto al menos por un conductor metálico envuelto por un
aislamiento polimérico.
8. Un método como el reivindicado en cualquier
reivindicación anterior en el que el componente disipativo es
sólido durante los pasos (A) y (B) y la composición fluye durante
el paso (B).
9. Un método como el definido en la
reivindicación 8 en el que la composición incluye además una tapa
que controla el flujo de la composición durante el paso (B).
10. Un método como el definido de la
reivindicación 9 en el que la tapa comprende un manguito
recuperable por calor, y el manguito es recuperado en los pasos (A)
y (B).
11. Un método como el definido en la
reivindicación 9 en el cual la tapa es extraíble.
12. Un método como el reivindicado en cualquier
reivindicación anterior en el que el compuesto comprende un
conjunto de cable bloqueado que incluye una gran cantidad de
conductores metálicos y un adhesivo, en el cual dicho componente
disipativo comprende dichos conductores metálicos y dicho componente
material receptor comprende dicho adhesivo, y en el cual el
adhesivo es calentado por las radicaciones electromagnéticas en los
pasos (A) y (B).
13. Un método como el reivindicado en cualquier
reivindicación anterior en el que la radiación electromagnética se
genera por medio de una bobina de inducción.
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