CN101902844A - 辐射加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辐射加热装置，包括：带有至少一个保持腔(6)的支承结构(2)；至少一个灯(8)，所述至少一个灯具有至少两个被容纳于所述至少一个保持腔(6)内的电连接端子(11)以及沿着几何延伸轴线(X)在所述保持腔(6)外部延伸的辐射部分(8a)。至少一个弹性支撑元件(15)与支承结构(2)接合并且围绕所述灯(8)密封安装，用于将所述灯(8)弹性地联接到支承结构(2)上并闭合所述保持腔(6)。所述电连接端子(11)被相互间隔开，其间隔量(D)小于沿着所述几何延伸轴线(X)检测到的灯(8)的辐射部分(8a)的线性延伸长度。

Description

辐射加热装置

技术领域

本发明涉及一种辐射加热装置。

特别地，在本说明书中特定涉及用于同时加热室内和室外表面和/或环境的辐射装置，但不限制本发明的申请应用于适合在可见光谱(例如通过碘石英灯)和红外光谱的波长下散发能量的其他类别的照明装置或辐射装置。

背景技术

使用用电供能的灯作为热源的辐射加热装置是已知的。

不考虑所使用灯的类型，在现有技术的装置中，灯必须嵌入一保持框架中，该保持框架包含为灯提供能量并将其固定于框架中的电连接。

由于用于这类装置的特殊灯的操作温度高，为了防止电连接被损坏或者在任何情况下电连接的效率被降低，所述电连接是由可以耐高温和有低传热效率的材料制成。

在现有技术的装置中，为了抑制在室外的应用中灰尘或者水在电连接所在的区域中的渗透(这样也许会发生短路)，由玻璃或者任何尽可能多地使操作波长透过的材料制成的防护罩实现了对于将灯包含于其中的框架的密封。

事实上，灯散发的辐射必须经过密封框架的玻璃，部分被反射，部分被吸收，因此只有部分透射。这样不可避免地降低了加热装置的辐射的透射产出。

另外，制造灯的电连接的必需材料(陶瓷、云母、矾土)是易碎的或者不管怎样是十分硬的。考虑到电连接也作为灯的支撑件的事实，即使小冲击或者振动传递到保持框架也能严重削弱灯的完整性。

另外，被玻璃反射到框架内的辐射导致框架内部温度的升高，并因此灯和电连接的不同的热膨胀系数使灯内产生机械应力，该机械应力会导致灯的断裂。

为了避免上述缺陷，本申请人已经提出一种不使用玻璃的辐射装置，如文件WO 2005/036928所公开的，其设置有一种利用由耐热弹性体材料制成的两个弹性支撑元件在相对两端支撑的线性灯，该弹性支撑元件弹性地装在灯上以便利地保护其不受冲击和振动，并且该弹性支撑元件密封地与支承结构相接合。每个灯的电端子都被容纳于一密封闭合的保持腔内，这样电气部件被适当地保护着，免受可能的灰尘、湿气和/或飞溅的水的渗透。

申请人还发现现有技术的不带玻璃的辐射装置也可以在不同的考虑下被进一步改进，首先是在结构的简单性、尺寸的紧密性、使用的可靠性和生产费用方面。事实上，由于在彼此密封地相互连接的相应保持腔内容纳灯的电端子以避免灰尘、湿气、水和其他外部物质的渗透的要求，会遇到装置作为整体其结构显著复杂的问题。

不同的组装部件增加了外部物质向电气部件渗透的潜在渗透点的数量，使装置可靠性降低，或者使得需要花费特别注意力并且在生产和服务步骤中进行严格控制。

申请人还发现现有的装置在它们装在竖直方向时可靠性受到限制。事实上，灯产生的热量会引起沿着灯上升的热空气流，并因此使弹性支撑元件和其他连接到灯上端的部件过热。

申请人还发现在可接受的限制之内维持辐射装置的庞大体积和生产成本是很困难的，尤其是在要满足涉及围绕着一中心点分布的几个灯的使用的特定要求的时候。

发明内容

本发明的潜在的技术任务是构思一种能够克服上述缺陷的辐射加热装置。

特别地，本发明的目的是提供一种辐射加热装置，其包括：

-带有至少一个保持腔的支承结构；

-至少一个灯，所述至少一个灯具有至少两个被容纳于所述至少一个保持腔内的电连接端子以及沿着几何延伸轴线在所述保持腔外部延伸的辐射部分，

-至少一个弹性支撑元件，所述至少一个弹性支撑元件与支承结构接合并且围绕所述灯密封安装，用于将所述灯弹性地联接到支承结构上并闭合所述保持腔；

其特征在于，所述电连接端子被相互间隔开，其间隔量D小于沿着所述几何延伸轴线检测到的灯的辐射部分的线性延伸长度。

电连接端子因此被设置在一个相互更靠近的位置，没有损害与辐射功率严格相关联的灯的线性延伸。

因此装置的整体结构被大大地简化了。特别是，可以限制为了实现电气部件与外部环境的绝缘所需的部件数量，因此具有在生产成本和可靠性方面的优点。

还实现了装置在不降低加热效率的情况下庞大体积的显著减小。

如果需要，装置可以设置在竖直方向，同时保持腔位于底部而没有过度加热可操作地位于灯端子附近的部件的风险。

此外，生产具有不同地分布在一中心支承结构周围的多个灯的辐射加热装置变得容易，从而满足在辐射强度和分布上的特定要求。

附图说明

下文现在通过非限制性例子的方式给出优选但不排他的辐射加热装置的实施例的说明，并在附图中图示说明，其中：

图1是一根据本发明的辐射加热装置的透视图；

图2显示了图1的装置沿着灯的一个端部的几何轴线的剖面图；

图3显示了放大比例的图2所见的细节。

图4是一沿着图3中的线IV-IV的剖面图；

图5显示了一根据以上视图的装置的结构设计；

图6显示了所述装置的第一可选实施例的结构设计；

图7显示了所述装置的第二可选实施例的结构设计；

具体实施方式

参考附图，根据本发明的一辐射加热装置大体以附图标记1标示。

装置1包括具有箱形体3的支承结构2，箱形体3优选地包括基部4，所述基部4在插入密封件5a之后与闭合帽相联接，以限定出至少一个保持腔6。

支架7可以接合到保持腔6上以紧固辐射装置1到一个柱子(未显示)、一面墙或者其他支承结构上，例如一放在地面上的底座7a上。如果需要，装置1可以在竖直方向上安装，同时保持腔6位于底部，例如如图5所示。

至少一个灯8可操作地与支承结构2接合，灯8优选包括沿着几何延伸轴线X延伸的管状外壳9。管状外壳9优选地由熔融石英或者其他可透过灯8散发的辐射、耐高温和优选地还耐例如喷水或者溅水导致温度的强烈和突然变化的材料制成。

管状外壳9容纳至少一个白炽灯丝10，优选的是碳或者钨灯丝，其与几何延伸轴线X平行延伸并电连接在第一和第二电连接端子11之间。

优选地，白炽灯丝10在灯8的辐射部分以短于管状外壳9的线性延伸部的长度延伸。电连接端子11通过相应的连接灯丝12连接到白炽灯丝10，连接灯丝12被容纳于灯8的至少一个、优选2个相应的端部8b中，所述端部8b位于辐射部分8a的延伸部中。每一个连接灯丝12的延长长度至少为25mm，例如75mm，优选不超过100mm，以维持一个满意的尺寸紧凑度，连接灯丝12由电阻比白炽灯丝10显著低的导体形成。在这种方式下，由于白炽灯丝10产生的热量，灯8的端部8b在工作时可以维持一个比灯8的辐射部分8a达到的工作温度显著低的温度。

灯8的电连接端子11容纳于保持腔6中，在保持腔6内设置有用于将灯8与电源线13配线连接的端子板或者其他合适的装置(未显示)，所述电源线穿过保持腔6的闭合帽5由一紧紧密封的导缆器13a接合。设置一密封接合穿过闭合帽5并在保持腔8中电连接在电源线13和灯8之间的开关14，从而能够开关灯8。开关14优选地是防水类型和/或用密封装置方便地保护以防止灰尘和水的渗透。

灯8和支承结构2的机械连接通过至少一个弹性的、优选是单件的支撑元件15获得，其由耐热弹性体材料制成，例如硅橡胶。弹性支撑元件15与支承结构2接合并密封安装在灯8周围，以使后者弹性联接到支承结构2上和优选以气密方式封闭保持腔6。

更详细地说，在所示的例子中，灯8的每一端部8b通过相应的弹性支撑元件15密封安装，而弹性支撑元件15与在箱形体3的基部4中提供的一贯穿开口16紧密密封接合。

为了这个目标，每一弹性支撑元件15可以有利地包含内部管状部分17和外部管状部分18，其相互同心设置并在位于保持腔6外部的端部边缘15a的附近彼此连接，在该处，弹性支撑元件15有一渐缩部分，该渐缩部分有一朝向保持腔6发散的截头圆锥体结构。在内部管状部分17和外部管状部分18之间限定一环形座，所述环形座容易通过在轴向紧配合而与一支撑环19接合，所述支撑环围绕着每个通向保持腔本身的贯穿开口16从保持腔6向外突出。

之前利用其围绕着灯8相应的端部8b的内部管状部分17适配安装的每一弹性支撑元件15，适合装在支撑环19上，这样外部管状部分18促成相应的贯穿开口16的气密密封。

有利地，两个以上的轴向肋20可以沿圆周分布在内部管状部分17的外表面上。更详细地说，在所示的例子中，每一弹性支撑元件15的内部管状部分17被提供有两个轴向肋20，所述轴向肋位于与包含上述几何延伸轴线X的灯8的水平面正交的平面中直径方向相对的位置。

由于轴向肋20的存在，内部管状部分17和支撑环19的干涉发生在相对减少的表面上，因此安装在相应弹性支撑元件15上的灯8的端部8b可以简单地通过限定在支撑环19中的贯穿开口16安装。当组装完成后，在支撑环19和装在灯8上的内部管状部分17之间被压缩的轴肋20在任何情况下都保证了上述灯8相对支承结构2的稳定的锚固，而为了该目标无需进一步的接合元件。

一个可能选择的实施例(未显示)可以预期，在灯8的端部8b上的弹性支撑元件15已经安装在支撑环本身上之后，代替轴向肋20，使坚硬的环状插入物通过紧配合被接合在支撑环19和内部管状部分17之间。

当组装完毕后，灯8的辐射部分8a在保持腔6外部延伸，并在弹性支撑元件之间，所述弹性元件被带有在保持腔6中的相应的电连接端子11的端部8b穿过。

有利地，电连接端子11被以小于灯8的辐射部分8a的线性延伸长度的距离相互间隔开，所述辐射部分8a的线性延伸长度沿着所述几何延伸轴线X能被检测到。灯8，或者因此至少所述灯的辐射部分8a，有一曲线或弯曲的线延伸，该线延伸跟随着例如一如图1到4所示的U形结构，或者以如图5和6显示的圆的一段圆弧的形式。

因此给灯8一个所需的线延伸是可能的，其适应于与辐射能量和分布相关的不同要求，同时维持电连接端子11在一个相互更靠近的位置。特别是，电连接端子11可以安装在同一个保持腔6内或者由同一个箱形体3所限定的相应腔中。

因此实现了辐射装置的一个重要的结构简化，同时同一装置整体庞大体积也大量减少了。特别是，与现有技术相比，实现了密封绝缘电连接端子11所需的组成部件的数量减少和设计用来将所述端子连接到电源线13的部件的数量减少。特别地，在同一保持腔6中放置所有电连接是可能的，其对于在密封性和结构简化的可靠性方面是有利的。

电连接端子11在同一箱形体3中的设置进一步使得有竖直延伸部分的辐射加热装置1被制造出，所述装置也适合于放置在地面上，例如图5中的例子所示，没有弹性支撑元件15和/或电部件被过度加热的风险。事实上，位于灯8立起的箱形支撑3上的弹性支撑元件15不被沿着灯8本身和防护隔壁24上升的热气流掠过。

容纳于同一箱形体3的一个或多个保持腔内的可以是围绕着箱形体本身分布的几个灯的电端子，如图5和6中的例子所示。

更好地从图1和2看，装置1可以进一步包含至少一个类似半壳状的抛物面反射镜21，其将灯8的辐射部分8a容纳于其凹腔中。抛物面反射镜21，例如由压制板制成，优选有通过紧配合而与在由支承结构2中限定出的联接凹槽22接合的附接端21a。优选地，容纳在联接凹槽22中的由热绝缘材料制成的密封件23通过摩擦保持抛物面反射镜21，保证其稳固性。

有利地与抛物面反射镜21结合的可以是在弹性支撑元件15附近被灯8的辐射部分8a穿过的防护隔壁24。防护隔壁24在相对于灯8的几何延伸轴线X倾斜的方向上定向，方便地保护弹性支撑元件15免受灯8在工作时散发的辐射，这样避免其过热。

进一步与支承结构2结合的可以是在箱形体3的延续部分延伸的保护外壳25，以容纳灯和抛物面反射镜21。保护外壳25有安装在灯8前部的、在抛物面反射镜21相对侧的保护格栅26。优选地，通风口28形成于保护外壳的后壁27上，所述后壁27在保护格栅28的相对侧在抛物面反射镜21的后面设置。

Claims (10)

1.一种辐射加热装置，包括：

带有至少一个保持腔(6)的支承结构(2)；

至少一个灯(8)，所述至少一个灯具有至少两个被容纳于所述至少一个保持腔(6)内的电连接端子(11)以及沿着几何延伸轴线(X)在所述保持腔(6)外部延伸的辐射部分(8a)；

至少一个弹性支撑元件(15)，所述至少一个弹性支撑元件与支承结构(2)接合并且密封地安装在所述灯(8)上，用于将所述灯(8)弹性地联接到支承结构(2)上并闭合所述保持腔(6)；

其特征在于，所述电连接端子(11)被相互间隔开，其间隔量(D)小于沿着所述几何延伸轴线(X)检测到的灯(8)的辐射部分(8a)的线性延伸长度。

2.如权利要求1所述的装置，其中灯(8)的辐射部分(8a)在两个端部(8b)之间延伸，所述端部通过所述至少一个弹性支撑元件(15)密封安装，并且每一所述端部都带有一个所述电连接端子(11)。

3.如权利要求2所述的装置，其中灯(8)的每一所述端部(8b)通过相应的弹性支撑元件(15)安装。

4.如上述一个或多个权利要求所述的装置，其中支承结构(2)包括限定出所述保持腔(6)并且带有所述至少一个弹性支撑元件(15)的箱形体(3)。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述至少一个弹性支撑元件(15)包括围绕着灯(8)安装并且与箱形体(3)在一贯穿开口(16)处接合的内部管状部分(17)。

6.如权利要求5所述的装置，其中所述箱形体(3)具有至少一个支撑环(19)，所述至少一个支撑环围绕着所述贯穿开口(16)延伸，并且通过紧配合而在所述内部管状部分(17)和弹性支撑元件(15)的一外部管状部份(18)之间被接合。

7.如权利要求5或者6所述的装置，其中所述内部管状部分(17)在外部具有至少两个沿圆周分布的轴向肋(20)。

8.如上述一个或多个权利要求所述的装置，进一步包括至少一个类似半壳状的抛物面反射镜(21)，所述抛物面反射镜(21)容纳灯(8)的辐射部分(8a)，并且具有通过紧配合而与在支承结构(2)中限定出的联接凹槽(22)接合的附接端部(21a)。

9.如上述一个或多个权利要求所述的装置，进一步包括至少一个防护隔壁(24)，所述防护隔壁(24)在所述至少一个弹性支撑元件(15)附近被灯(8)的辐射部分(8a)穿过，并且相对于所述几何延伸轴线(X)倾斜定向。

10.如上述一个或多个权利要求所述的装置，包括多个灯(8)，所述多个灯围绕着所述支承结构(2)分布，并且具有容纳于所述至少一个保持腔(6)中的相应的电连接端子(11)。

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