AT505358B1

AT505358B1 - Infrarotstrahler

Info

Publication number: AT505358B1
Application number: AT0097307A
Authority: AT
Original assignee: Jokey Plastik Sohland Gmbh
Priority date: 2007-06-06
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2010-05-15
Also published as: NL2000708A1; NL2000708C1; DE202007018419U1; AT505358A1

Abstract

Ein Infrarotstrahler, insbesondere zum Einbau in eine Wand, ist zur gleichzeitigen Wärmeabgabe durch Strahlung und Konvektion ausgebildet. Er umfasst eine in einem Gehäuse (1) mit einer Frontabdeckung (2) und einer Rückwand (11) angeordnete Infrarotstrahlungsquelle (7) und einen zur Kühlung der Rückwand (11) des Gehäuses (1) an der Rückwand (11) angeordneten Luftkanal, wobei die Frontabdeckung (2) mindestens eine Lufteintrittsöffnung (23) in den Luftkanal (8) und mindestens eine Luftaustrittsöffnung (25) aus dem Luftkanal (8) aufweist.

Description

österreichisches Patentamt AT505 358B1 2010-05-15

Beschreibung

INFRAROTSTRAHLER

[0001] Die Erfindung betrifft einen Infrarotstrahler, insbesondere zum Einbau in eine Wand, beispielsweise die Wand einer Sauna, Wärmebehandlungskabine oder ähnlichem, wobei der Infrarotstrahler eine in einem Gehäuse mit einer Frontabdeckung und einer Rückwand angeordnete Infrarotstrahlungsquelle und einen zur Kühlung der Rückwand des Gehäuses an der Rückwand angeordneten Luftkanal umfasst.

[0002] Bekannte Infrarotstrahler erzeugen fast ausschließlich Strahlungswärme; die Luft der Kabine erwärmt sich dabei nur geringfügig. Nutzer sind häufig irritiert, wenn sie die niedrige Temperatur auf dem Thermometer ablesen.

[0003] Z.B. zeigt die DE 202005013117 U1 eine Wärmebehandlungskabine mit einem Infrarot-Flächenstrahler, wobei der Infrarot-Flächenstrahler eine Infrarot-Strahlungsquelle und eine anorganische Abdeckplatte, die die Infrarot-Strahlungsquelle zum Kabineninnenraum abdeckt, umfasst. Die anorganische Abdeckplatte besteht aus Glaskeramik.

[0004] Die DE 38 43 552 C1 zeigt einen Ultrarotstrahler aus einem topfartigen Gehäuse, in dessen vorderem Teil ein konischer Ring als Reflektor befestigt ist. An der inneren Öffnung des Reflektors ist etwa in seiner Brennpunktebene ein vor dem Reflektor angeordneter keramischer Flächenstrahler befestigt. Zwischen dem Flächenstrahler und dem Reflektor ist mit jeweiligem axialen Abstand ein einen konischen Rand aufweisender Leitteller angebracht, dessen Durchmesser größer ist, als der Durchmesser der inneren Öffnung des Reflektors. Der Leitteller bildet mit dem Reflektor einen sich konisch erweiternden, den Flächenstrahler einschließenden ringförmigen Strömungskanal.

[0005] Die bekannten Infrarotstrahler sollen so verbessert werden, dass sie eine besonders servicefreundliche Konstruktion aufweisen, Revision und Lampenwechsel im eingebauten Zustand ermöglichen, betriebssicher sind und eine verbesserte Energieausnutzung gewährleisten.

[0006] Erfindungsgemäß ist der eingangs definierte Infrarotstrahler, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontabdeckung mindestens eine Lufteintrittsöffnung in den Luftkanal und mindestens eine Luftaustrittsöffnung aus dem Luftkanal aufweist. Dadurch wird die Luft, die den Luftkanal durchströmt, dem Kabineninneren entnommen und nach dem Durchströmen des Luftkanals wieder in das Kabineninnere geleitet. Hierdurch trägt die Konvektionswärme zur Beheizung des Kabineninneren bei. Beispielsweise können für den Lufteintritt und den Luftaustritt in der Frontabdeckung jeweils eine Anordnung von Schlitzen oder Bohrungen vorgesehen werden.

[0007] Der vorgeschlagene Infrarotstrahler ist somit zur gleichzeitigen Wärmeabgabe durch Strahlung und durch Konvektion ausgebildet, wobei in einer Vorzugsrichtung hauptsächlich Strahlungswärme abgegeben wird und Konvektionswärme durch Umwandlung mindestens eines Teils der entgegen der Vorzugsrichtung abgegebenen Strahlungswärme erzeugt wird. Unter dem Begriff „hauptsächlich" soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass der größere Teil, also mehr als die Hälfte, der von der Infrarotstrahlungsquelle erzeugten Strahlungswärme in der Vorzugsrichtung abgegeben wird, wobei es unerheblich ist, ob Strahlungswärme direkt in der Vorzugsrichtung ausgesendet wird oder zunächst entgegen der Vorzugsrichtung ausgesendet und anschließend durch Reflexion in die Vorzugsrichtung umgelenkt wird.

[0008] Durch die Umwandlung der entgegen der Vorzugsrichtung abgegebenen Strahlungswärme wird die Wand der Kabine, die im Allgemeinen aus brennbaren Materialien, beispielsweise Holz, besteht, vor Überhitzung geschützt. Gleichzeitig wird die zum Betrieb des Infrarotstrahlers eingesetzte Energie besser ausgenutzt, indem zusätzliche Konvektionswärme für das Kabineninnere bereitgestellt wird.

[0009] In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Rückwand einen Luftkanal bildend doppelwandig ausgeführt ist. Die von der Infrarotstrahlungsquelle entgegen der Vorzugsrichtung abgegebene Strahlungswärme wird teilweise von der der Infrarotstrahlungsquelle 1/7 österreichisches Patentamt AT505 358 B1 2010-05-15 zugewandten Seite der Rückwand des Gehäuses reflektiert und teilweise absorbiert, wodurch ihre Temperatur ansteigt. Zwischen dieser der Infrarotstrahlungsquelle zugewandten Seite (Innenseite) und der Außenseite der Rückwand ist ein Hohlraum vorgesehen, der einen Luftkanal bildet und durch den demgemäß Luft in freier Konvektion strömen oder, beispielsweise durch ein Gebläse oder andere geeignete Mittel, in erzwungener Konvektion geführt werden kann.

[0010] Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Infrarotstrahlungsquelle zwischen der Frontabdeckung und einem im Gehäuse vorgesehenen Reflektor angeordnet ist, wobei der Reflektor und die Rückwand einen Luftkanal bildend mit einem Abstand zueinander angeordnet sind. In diesem Fall wird die von der Infrarotstrahlungsquelle entgegen der Vorzugsrichtung abgegebene Strahlungswärme teilweise vom Reflektor reflektiert und teilweise absorbiert, wodurch seine Temperatur ansteigt. Zwischen dem Reflektor und der Rückwand ist ein Hohlraum vorgesehen, der einen Luftkanal bildet und durch den, wie oben beschrieben, Luft strömen oder geführt werden kann.

[0011] Die Frontabdeckung kann einteilig aus einem geeigneten Werkstoff, wie Glas oder Glaskeramik ausgeführt sein. Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Frontabdeckung mehrteilig ausgeführt ist, wobei ein erster Teil die Vorderseite des Reflektors abdeckt, ein zweiter Teil mindestens eine Lufteintrittsöffnung aufweist und ein dritter Teil mindestens eine Luftaustrittsöffnung aufweist.

[0012] Dabei kann die Frontabdeckung ganz oder teilweise aus Glaskeramik gefertigt sein. Hierdurch ergibt sich einerseits eine hohe Festigkeit und Hitzebeständigkeit, andererseits aber auch eine ästhetische optische Erscheinung.

[0013] Zur Verbesserung der Luftführung im Luftkanal kann weiterhin vorgesehen sein, dass im Luftkanal mindestens ein Strömungsleitelement angeordnet ist. Der Begriff des Strömungsleitelements soll hier nicht auf eine bestimmte Gestaltung oder ein bestimmtes Material beschränkt aufgefasst werden, sondern alle Einrichtungen umfassen, die dafür geeignet sind, die Strömungsrichtung der Luft innerhalb des Luftkanals zu beeinflussen. Diese Einrichtungen können ortsfest installiert oder beweglich gelagert sein.

[0014] Weiter kann vorgesehen sein, dass am oder im Luftkanal weiterhin mindestens ein Gebläse angeordnet ist. Unter einem Gebläse soll dabei jede technische Einrichtung verstanden werden, die geeignet ist, einen Luftstrom zu erzeugen. Diese Einrichtung kann eine konstante oder veränderliche, insbesondere stellbare Luftfördermenge aufweisen und in einer Ausgestaltung gesteuert oder geregelt ausgeführt sein, wobei die Regelgröße eine im Innern des Infrarotstrahlers, beispielsweise im Luftkanal, oder außerhalb, beispielsweise im Innern einer Infrarotkabine, gemessene Temperatur sein kann.

[0015] Nachfolgend wird der Infrarotstrahler anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

[0016] Dabei zeigen: [0017] Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Infrarotstrahlers, [0018] Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Infrarotstrahler aus Fig. 1, [0019] Fig. 3 eine Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform des Infrarotstrahlers.

[0020] Der Infrarotstrahler gemäß Fig. 1 ist für den Einbau in die Wand einer Infrarotkabine ausgebildet. Hierzu weist er ein Gehäuse 1 mit einer Frontabdeckung 2 auf. Das Gehäuse 1 kann in eine Öffnung einer Kabinenwand eingepasst und durch vier Laschen 3 mit der Kabinenwand verschraubt werden. An der Rückseite des Gehäuses 1 sind Elektroanschlüsse 5 für die Energieversorgung des Infrarotstrahlers angeordnet.

[0021] Die Frontabdeckung 2 umfasst einen ersten Teil 21, der aus Glaskeramik hergestellt ist und der die im Innern des Infrarotstrahlers angeordnete Infrarotstrahlungsquelle 7 bedeckt. Die Glaskeramikscheibe 21 definiert gleichzeitig die Vorzugsrichtung der Wärmeabstrahlung des 2/7 österreichisches Patentamt AT505 358 B1 2010-05-15

Infrarotstrahlers. Weiter umfasst die Frontabdeckung 2 einen zweiten Teil 22 mit einer Anordnung einer Mehrzahl von Lufteintrittsöffnungen 23 sowie einen dritten Teil 24 mit einer Anordnung einer Mehrzahl von Luftaustrittsöffnungen 25. Im Ausführungsbeispiel sind der zweite Teil 22 und der dritte Teil 24 der Frontabdeckung 2 aus Metallblech gefertigt und bilden gleichzeitig je eine Stirnwand des Gehäuses 1.

[0022] Aus der Längsschnittdarstellung in Fig. 2 wird ersichtlich, dass die Infrarotstrahlungsquelle 7 in zwei Fassungen 4 gehalten ist, über die sie mit Strom versorgt wird, der dem Infrarotstrahler über die Elektroanschlüsse 5 zugeführt wird. Die Infrarotstrahlungsquelle 7 ist zwischen dem ersten Teil 21 der Frontabdeckung 2 und einem im Innern des Gehäuses 1 angeordneten Reflektor 6 angeordnet. Dadurch wird der größte Teil der erzeugten Strahlungswärme direkt oder - nach Reflexion am Reflektor 6 - indirekt in der Vorzugsrichtung abgegeben. Ein Teil der entgegen der Vorzugsrichtung ausgesandten Wärmestrahlung wird jedoch vom Reflektor 6 absorbiert und führt zu dessen Aufheizung.

[0023] Um den Reflektor 6 zu kühlen, sind der Reflektor 6 und die Rückwand 11 des Gehäuses 1 mit einem Abstand zueinander so angeordnet, dass der zwischen ihnen verbleibende Hohlraum einen Luftkanal 8 bildet. Luft kann durch die im zweiten Teil 22 der Frontabdeckung 2 vorgesehenen Lufteintrittsöffnungen 23 in den Luftkanal 8 eintreten. Die eintretende Luft wird durch die Wärme des Reflektors 6 ebenfalls erwärmt. Dadurch bildet sich eine aufwärtsgerichtete konvektive Luftströmung aus, so dass die erwärmte Luft das Gehäuse 1 und den Luftkanal 8 durch die am dritten Teil 24 der Frontabdeckung 2 vorgesehenen Luftaustrittsöffnungen 25 wieder verlässt. Da sowohl die Lufteintrittsöffnungen 23 wie auch die Luftaustrittsöffnungen 25 an der Frontabdeckung 2 des Infrarotstrahlers angeordnet sind, wird die in der Infrarotkabine befindliche Luft durch den Wärmeaustausch im Luftkanal 8 aufgeheizt, so dass die verwendete Energie besser ausgenutzt wird.

[0024] Anhand der Explosionszeichnung in Fig. 3 wird der Zusammenbau des Infrarotstrahlers beschrieben. Zunächst wird der Infrarotstrahler mit der Rückwand 11 des Gehäuses 1 in eine dafür vorgesehene Öffnung der Kabinenwand eingepasst und anschließend über vier Laschen 3 mit der Kabinenwand verschraubt. Die Rückwand 11 des Gehäuses 1 trägt die beiden Fassungen 4 für die Infrarotstrahlungsquelle 7 sowie die Elektroanschlüsse 5 für die Stromversorgung. Dann wird der Reflektor 6 eingesetzt. Eine Verschraubung des Reflektors 6 mit dem Gehäuse 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht notwendig, da die Fixierung des Reflektors 6 durch die Fassungen 4 und die Innenkontur des Grundkörpers 1 erfolgt. Zwischen dem Reflektor 6 und der Rückwand 11 des Gehäuses 1 verbleibt ein Hohlraum, der als Luftkanal 8 für eine vertikale, konvektive Luftströmung zur Kühlung des Reflektors 6 und gleichzeitigen Aufheizung der vorbeiströmenden Luft dient, wobei die Luft durch die Lufteintrittsöffnungen 23 in den Luftkanal 8 hinein und durch die Luftaustrittsöffnungen 25 aus dem Luftkanal 8 hinaus gelangt. Danach kann die Infrarotstrahlungsquelle 7 in die Fassungen 4 eingesetzt werden. Nun wird in diesem Ausführungsbeispiel eine geteilte Glaskeramikplatte aufgesetzt.

[0025] Die beiden Teile der Glaskeramikplatte bilden gemeinsam den ersten Teil 21 der Frontabdeckung 2, der die Infrarotstrahlungsquelle 7 abdeckt, die Vorzugsrichtung der Wärmestrahlung definiert und gleichzeitig als Lichtfilter und Berührungsschutz dient. Die Halterung der beiden Teile der Glaskeramikplatte, d.h. des ersten Teils 21 der Frontabdeckung 2, erfolgt durch das Aufschrauben des Stegs 26 und der beiden Lüftungsbleche 22, 24, von denen das untere Lüftungsblech 22 den zweiten Teil 22 der Frontabdeckung 2 mit den Lufteintrittsöffnungen 23 und gleichzeitig die untere Stirnfläche des Gehäuses 1 und das obere Lüftungsblech 24 den dritten Teil 24 der Frontabdeckung 2 mit den Luftaustrittsöffnungen 25 und gleichzeitig die obere Stirnfläche des Gehäuses 1 bildet. Der zwischen den beiden Teilen der Glaskeramikplatte vorgesehene Steg 26 kann bei durchgehender, d.h. einteiliger Glaskeramikplatte 21 selbstverständlich entfallen. Ein Vorteil der geteilten Ausführung besteht darin, dass ein eventuell nötiger Wechsel der Infrarotstrahlungsquelle 7 mit weniger Handgriffen zu erledigen ist. Die Lüftungsbleche 22, 24 sowie der Steg 26 werden im Ausführungsbeispiel mit Hilfe von Befestigungsschrauben 27 am Gehäuse 1 befestigt. 3/7

Claims

österreichisches Patentamt AT505 358B1 2010-05-15 [0026] In der Praxis kann der Infrarotstrahler jedoch zweckmäßigerweise auch komplett montiert angeliefert, auf der Rückseite 11 elektrisch angeschlossen und mit vier Schrauben an der Kabinenwand montiert werden. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Gehäuse 11 Rückwand 2 Frontabdeckung 21 erster Teil 22 zweiter Teil, unteres Lüftungsblech 23 Lufteintrittsöffnungen 24 dritter Teil, oberes Lüftungsblech 25 Luftaustrittsöffnungen 26 Steg 27 Befestigungsschraube 3 Lasche 4 Fassung 5 Elektroanschluss 6 Reflektor 7 Infrarotstrahlungsquelle 8 Luftkanal Patentansprüche 1. Infrarotstrahler, insbesondere zum Einbau in eine Wand, umfassend eine in einem Gehäuse (1) mit einer Frontabdeckung (2) und einer Rückwand (11) angeordnete Infrarotstrahlungsquelle (7) und einen zur Kühlung der Rückwand (11) des Gehäuses (1) an der Rückwand (11) angeordneten Luftkanal, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontabdeckung (2) mindestens eine Lufteintrittsöffnung (23) in den Luftkanal (8) und mindestens eine Luftaustrittsöffnung (25) aus dem Luftkanal (8) aufweist.
2. Infrarotstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwand (11) einen Luftkanal (8) bildend doppelwandig ausgeführt ist.
3. Infrarotstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotstrahlungsquelle (7) zwischen der Frontabdeckung (2) und einem im Gehäuse (1) vorgesehenen Reflektor (6) angeordnet ist, wobei der Reflektor und die Rückwand (11) einen Luftkanal (8) bildend mit einem Abstand zueinander angeordnet sind.
4. Infrarotstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontabdeckung (2) mehrteilig ausgeführt ist, wobei ein erster Teil (21) die Vorderseite des Reflektors (6) abdeckt, ein zweiter Teil (22) mindestens eine Lufteintrittsöffnung (23) aufweist und ein dritter Teil (24) mindestens eine Luftaustrittsöffnung (25) aufweist.
5. Infrarotstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontabdeckung (2) ganz oder teilweise aus Glaskeramik gefertigt ist.
6. Infrarotstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Luftkanal (8) weiterhin mindestens ein Strömungsleitelement angeordnet ist.
7. Infrarotstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am oder im Luftkanal (8) weiterhin mindestens ein Gebläse angeordnet ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 4/7