CN103842716A

CN103842716A - 反射器装置和卤素加热系统

Info

Publication number: CN103842716A
Application number: CN201280037484.6A
Authority: CN
Inventors: 赖纳·高斯
Original assignee: THERMPROTEC GmbH
Current assignee: THERMPROTEC GmbH
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2032-05-29
Also published as: CN103842716B; HUE041748T2; EP2715219A1; DE102011103357A1; EP2715219B1; WO2012163333A1

Abstract

本发明涉及一种卤素辐射器加热系统的反射器装置，其包括多个并联组合的纵向延伸卤素辐射器，辐射借助于辐射器组一侧上的金属反射器反射到辐射器组的另一侧，其中反射器装置包括具有导向条的凹入的水冷却或气冷却反射载体和插入反射载体中并可更换的可更换反射元件，反射载体和可更换反射元件被这样设计，使得操作状态下通过可更换反射元件的加热和由导向条引起的膨胀和膨胀阻碍，与凹入的反射载体产生积极锁合和导热接触，由此将可更换反射元件的热量引入反射载体中，而在关闭状态下不产生积极锁合且可快速更换可更换反射元件。

Description

反射器装置和卤素加热系统

技术领域

本发明涉及一种卤素辐射器加热系统的反射器装置，其包括多个并联组合的纵向延伸卤素辐射器，辐射借助于辐射器组一侧上的金属反射器反射到辐射器组的另一侧。此外，本发明还涉及一种具有该类反射器装置的卤素辐射器加热系统。

背景技术

热处理技术常使用近红外或红外加热系统。在这些系统中使用纵向延伸卤素辐射器，其中于端部或接触部位成90度角地设有一定结构，以便由此降低接触部位上的热载荷。卤素灯通常并联，有时具有较高功率。为了将辐射的功率聚焦到一定方向，通常在灯的后面安装反射器，其使辐射向前成束。在多数情况下，这些反射器还具有特定的几何形状，以便使辐射以一定的形状成束。此外，在多数情况下，这些辐射器模块较大，也即，有很多的辐射器（多于50件的情况并不少见）并排布置。这些辐射器模块的功率高，与辐射器密度和辐射器功率有关。

此外，辐射强度以一半功率撞到反射器上，因此反射器通常由抛光金属构成且由此对辐射具有较高的反射。辐射系统常用在恶劣的工业环境下，因此很快被污染。这便显著降低了反射比，也就明显降低了辐射系统的效率。此外，反射器由此置于高的热载荷下且为了操作常需用水或空气积极冷却，以免受损。为了维护辐射器模块，反射器必须常被擦亮抛光，从而再次提高反射比。这导致费用昂贵，因为一般必须拆卸所有卤素灯，随后还必须对反射器表面进行昂贵的清洗。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提供一种改进的反射器装置，其在连续操作中的使用价值尤其高，并且操作和维护起来较为容易。

该任务是通过具有权利要求1特征的反射器装置解决的。适宜的改进是从属权利要求的主题。此外，提供了一种具有前述类型反射器装置的卤素辐射器加热系统。

本发明基于这样的考虑，其通过合适的几何设置一方面确保反射器的良好冷却、另一方面实现清洁后的易于更换或简单取出和复位，同时解决了市售卤素辐射器加热系统中的操作问题。本发明还存在这样的考虑，满足各种矛盾的需求使得反射器装置多部分构造，确切地说，当在操作状态之外“间隙”存在于不同部件之间时，使得操作中这些部件之间的热传导良好且朝向吸热设备（气冷却或水冷却）。按照发明人的考虑，该间隙作这样的理解，即，能容易地从装置中取出反射器装置由辐射直接加载的部分（相对于易受污染部分）。

这些考虑最终来自这样的构思，即，反射器装置包括具有导向条的凹入的水冷却或气冷却反射载体和插入反射载体中并可更换的可更换反射元件，反射载体和可更换反射元件被这样设计，使得操作状态下通过可更换反射元件的加热和由导向条引起的膨胀和膨胀阻碍，与凹入的反射载体产生积极锁合和导热接触，由此将可更换反射元件的热量引入反射载体中，而在关闭状态下不产生积极锁合且可快速更换可更换反射元件。“导向条”在此也可认为是反射载体中槽或缝状的形式，其为所插入的可更换反射元件边缘提供导向。

换句话说，本发明描述了一种新的可更换反射器类型，其实现了反射器插件的快速更换，不会降低整体反射器冷却的冷却效率。此外，更换该反射器插件不用拆卸卤素灯。这一点主要这样实现，即，反射器插件的先行加热以及随之产生的热膨胀导致与气冷却或水冷却的反射载体产生积极锁合。相反，在冷却状态下，反射载体与反射器插件之间产生间隙。

在一实施方式中，可更换反射器元件构造为反射片材，其厚度为0.2-2mm，尤其为0.5-1mm。尤其是，将可更换反射器元件构造为弹性反射片材，尤其由弹性铝或不锈钢制成。

易更换性尤其体现在一实施方式中，其中，反射载体和插入的可更换反射元件分别相对于一镜面镜对称地凹入构造，纵向延伸卤素辐射器的纵轴垂直于该镜面，并且，反射载体的导向条平行于镜面延展。插入反射载体中的可更换反射元件（或多个可更换反射元件）随后垂直于卤素辐射器的延伸方向从卤素辐射器的下方抽出，并且，新的或清洁过的可更换反射元件沿相反的方向再移入。

在另一实施方式中，这样规定：将反射载体构造成接纳多个反射片材，该多个反射片材尤其沿着垂直于卤素辐射器纵轴的方向连接在一起。

在本发明的又一实施方式中，反射载体包括固定棒，其这样插入导向条中，使得它们夹紧导向条中可更换反射元件的相邻边缘。

在另一实施方式中，反射载体具有一冷却主载体和一非冷却次载体，主载体具有凹入表面，次载体具有与主载体的凹入表面相配合的凸出表面，次载体自身具有至少一个凹入表面和导向条，该可更换反射元件或一个可更换反射元件这样插入导向条中，使得热量自可更换反射元件导入反射载体中，而在关闭状态下不产生积极锁合并且可更换反射元件可快速更换。尤其是，可这样规定，主载体具有保持次载体的第一导向条，而次载体具有保持该可更换反射元件或每个可更换反射元件的第二导向条。在又一实施方式中，次载体具有多个沿着垂直于卤素辐射器的纵轴的方向并排布置的凹入表面，每一个可更换反射元件插入该凹入表面中。

在卤素辐射器加热系统的实施方式中，卤素辐射器具有0.8mm-2mm的最大强度，以在近红外范围内产生辐射。在另一实施方式中，这样规定，卤素辐射器插入卤素辐射器加热系统中，且卤素辐射器具有一几何结构，通过该结构在反射器装置的开启面上产生10kW/m²-1000kW/m²、尤其是50kW/m²-250kW/m²的辐射密度。

在一被证明的卤素辐射器加热系统的实施方式中，卤素辐射器具有成角度的或者是弯曲的端部，并且，它们保持在布置于反射器装置侧边缘外两侧的管座中。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施例进行详细描述。其中：

图1A和1B以平行于卤素辐射器纵轴的平面的剖面图示出了本发明第一实施例的轮廓图；

图2示出了本发明另一实施例的相应轮廓图。

具体实施方式

图1A和1B示出了两种操作状态下的卤素辐射器加热系统（IR/NIR辐射器模块），其包括多个纵向延伸的卤素辐射器5，作为并联装置中的辐射器组（垂直于所示平面）。图1A示出了关闭（冷）状态，而图1B示出了操作（热）状态。

IR/NIR辐射器模块具有一冷却反射载体1、3，其具有凹入表面和用于接纳反射片材的附加导向条8。就反射材料2来说，优选使用抛光铝片材，其在必要时具有由铝、银或金制成的一个或多个涂层，其还可附加有硅化保护层。这些材料可从市场上购得，也在照明技术中经常使用。反射器插件2的几何结构被这样设计，使得其最终在凹入反射载体方向上产生轻微预应力的情况下，在冷状态下可简单地引入导向条中。此时，尚不产生积极锁合4，并且，反射片材2由此也可简单地再取出。这对于更换或维护是必要的。

在辐射系统6接通时，反射片材2因质量小而很快加热并在此情况下膨胀。冷却的反射载体1、3因质量和冷却未被加热或加热程度很小，由此保持形状稳定。这样一来，反射片材的膨胀产生了反射片材2与反射载体1、3之间的积极锁合4，由此在此时使得反射片材2也充分冷却。但是，反射片材2持续地承受辐射，由此保持了该积极锁合，且因此始终维持辐射期间的冷却作用。该原理也适用于其他作为卤素辐射器的辐射源。

本领域中存在的一项局限性在于，反射器形状（最普遍意义上）必须是凹入的，以便确保积极锁合。不过，该项局限性可这样得到补偿，即，使用多个反射器插件，由此它们构成了包封几何结构。

如图2所示，以“形状套形状”的结构示出了另一构型。这里给出了冷却主载体1、3和非冷却次载体7。反射片材如上所述地插入该非冷却载体7中。在该情况下，优选使用多个反射片材2，它们产生理想的所示结构。该非冷却载体7的背面是凸出构造的，并且插在凹入构造的水冷却载体1、3中。此外，这里，冷状态下不存在积极锁合。因此，就可简单地用插入的反射片材来实现该非冷却载体7的更换。在这一结构类型中，还提供了一个附加的固定棒（未示出），其在冷状态下可插在水冷却或气冷却反射载体1、3与非冷却反射载体7的相对轮廓之间。这样，即便在冷状态下也可加强固定。

如果辐射器模块接通，则反射片材2先行加热并与非冷却反射载体7产生积极锁合4，非冷却反射载体因质量较大且不直接受辐射，其仅仅是缓慢加热。如果与反射片材2产生了积极锁合，则非冷却反射载体7快速加热并由此同样膨胀。这就又导致与水冷却或气冷却反射载体1、3产生积极锁合，因此实现了整个反射器结构的有效冷却。

在冷状态下，更换快速、成本低廉、无需拆卸灯。

附图标记一览表：

1 冷却反射载体

2 反射片材

3 空气或水冷却

4 反射器与载体之间的积极锁合

5 卤素发射器

6 卤素灯的热辐射

7 非冷却反射载体

8 导向条

本发明在以下其他方面至少具有合适的实施方式：

1、涉及一种用于卤素辐射器基加热系统的可更换反射器原理的方法和装置，其中，辐射来自多个并联的卤素辐射器，卤素辐射器的辐射在背面自一金属、反射的反射器向前反射，其特征在于，可更换反射器由一凹入的水冷却或气冷却反射载体接纳，通过反射器的加热和由反射载体上的导向条引起的膨胀和膨胀阻碍，与该凹入的反射载体产生了积极锁合，因而产生了反射载体的接触冷却，但在冷状态下可实现快速更换。

2、反射载体被构造成可并排接纳多个反射片材。

3、除了冷却反射载体外，还存在另一非冷却反射载体，其接纳反射片材，在加热时形成与反射片材的积极锁合，因而这样进行加热，即，膨胀后再产生与凹入冷却载体的积极锁合，然后冷却。

4、反射片材的厚度为0.2mm-2mm，优选为0.5mm-1mm。

5、非冷却反射载体可接纳多个反射片材，这些反射片材被布置成使反射的辐射产生理想且对准的辐射分布。

6、反射片材装置与辐射器并联对准，由此能改进最终形成的反射辐射的定向。

7、使用的卤素辐射器具有的最大辐射为0.8μm-2μm。

8、辐射模块接纳多个辐射器，并且，辐射片材长度直至大于1m。

9、反射面由多个独立的反射片材组成。

10、插入卤素辐射器的辐射密度为10kW/m²-1000kW/m²，优选是50kW/m²-250kW/m²。

Claims

1.一种卤素辐射器加热系统的反射器装置，其包括多个并联组合的纵向延伸卤素辐射器，辐射借助于辐射器组一侧上的金属反射器反射到辐射器组的另一侧，其中反射器装置包括具有导向条的凹入的水冷却或气冷却反射载体和插入反射载体中并可更换的可更换反射元件，反射载体和可更换反射元件被这样设计，使得操作状态下通过可更换反射元件的加热和由导向条引起的膨胀和膨胀阻碍，与凹入的反射载体产生积极锁合和导热接触，由此将可更换反射元件的热量引入反射载体中，而在关闭状态下不产生积极锁合且可快速更换可更换反射元件。

2.如权利要求1所述的反射器装置，其中，可更换反射器元件构造为反射片材，其厚度为0.2-2mm，尤其为0.5-1mm。

3.如权利要求2所述的反射器装置，其中，将可更换反射器元件构造为弹性反射片材，尤其由弹性铝或不锈钢制成。

4.如前述权利要求之一所述的反射器装置，其中，反射载体和插入的可更换反射元件分别相对于一镜面镜对称地凹入构造，纵向延伸卤素辐射器的纵轴垂直于该镜面，并且，反射载体的导向条平行于镜面延展。

5.如前述权利要求之一所述的反射器装置，其中，将反射载体构造成接纳多个反射片材，该多个反射片材沿着垂直于卤素辐射器纵轴的方向连接在一起。

6.如前述权利要求之一所述的反射器装置，其中，反射载体包括固定棒，其可这样插入导向条中，使得它们夹紧导向条中可更换反射元件的相邻边缘。

7.如前述权利要求之一所述的反射器装置，其中，反射载体具有一冷却主载体和一非冷却次载体，主载体具有凹入表面，次载体具有与主载体的凹入表面相配合的凸出表面，次载体自身具有至少一个凹入表面和导向条，该可更换反射元件或一个可更换反射元件这样插入导向条中，使得热量自可更换反射元件导入反射载体中，而在关闭状态下不产生积极锁合并且可更换反射元件可快速更换。

8.如权利要求7所述的反射器装置，其中，主载体具有保持次载体的第一导向条，而次载体具有保持该可更换反射元件或每个可更换反射元件的第二导向条。

9.如权利要求7或8所述的反射器装置，其中，次载体具有多个沿着垂直于卤素辐射器纵轴的方向并排布置的凹入表面，每一个可更换反射元件插入该凹入表面中。

10.一种卤素辐射器加热系统，具有多个并联组合的纵向延伸卤素辐射器和如前述权利要求所述的反射器装置，其中，反射器装置的宽度与卤素辐射器的长度基本对应。

11.如权利要求10所述的卤素辐射器加热系统，其中，卤素辐射器具有0.8mm-2mm的最大强度，以在近红外范围内产生辐射。

12.如权利要求9或10所述的卤素辐射器加热系统，其中，卤素辐射器插入卤素辐射器加热系统中，且卤素辐射器具有一几何结构，通过该结构在反射器装置的开启面上产生10kW/m²-1000kW/m²、尤其是50kW/m²-250kW/m²的辐射密度。

13.如权利要求9至12之一所述的卤素辐射器加热系统，其中，卤素辐射器具有成角度的或者是弯曲的端部，并且，它们保持在布置于反射器装置侧边缘外两侧的管座中。