CN107105526B - 一种用于提高热能利用率的红外加热装置 - Google Patents

一种用于提高热能利用率的红外加热装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于提高热能利用率的红外加热装置，包括升降机构、上加热组件和下加热组件，上加热组件包括有中空的上保温腔体，上保温腔体的底部开设有第一开口，上保温腔体的侧部设有第一支架，第一支架上固定有上红外加热管，上红外加热管的加热部分延伸至上保温腔体内，上红外加热管的引线设于上保温腔体之外；下加热组件包括有中空的下保温腔体，下保温腔体的顶部开设有第二开口，下保温腔体的侧部设有第二支架，第二支架上固定有下红外加热管，下红外加热管的加热部分延伸至下保温腔体内，下红外加热管的引线设于下保温腔体之外。本发明热传递迅速、热传递方向直接指向工件、有效降低能量损耗、可提高热能利用率。

Description

一种用于提高热能利用率的红外加热装置
技术领域
本发明涉及自动化加工设备的加热装置，尤其涉及一种用于提高热能利用率的红外加热装置。
背景技术
自动化加工设备中，通常涉及对工件进行加热的场合，以玻璃热弯机为例，玻璃工件在加工成型过程中需经过多道高温加热工序，现有的加热装置如图1所示，升降机构100的驱动端固定有上发热板101，上发热板101的下方设置有下发热板102，上发热板101和下发热板102内均穿设有电加热器，工件由上发热板101和下发热板102之间传输，利用工件上下两侧的发热板对其进行加热。这种加热装置的弊端在于：
第一，电热式发热管不能迅速升温，发热板为保持一个设定温度，需要持续加热补温，这个加热过程中，能耗随着时间而增加；
第二，电热式发热管产生的热量需通过发热板而传导至工件，该热量并非直接作用于工件，热量传递不仅存在滞后性、会增加能量损耗，而且难于准确地实现温控；
第三，由于没有保温措施，热能以发热管为中心向四周快速流失，进一步导致了热能浪费；
第四，若采用红外加热管作为发热器件，由于红外管产生的红外射线是四散的，所以需要将红外管置于一个类似灯罩的机构内，但是由于热量的聚集，导致红外加热管的接头、引线部分灼热、受损，特别是在持续高温的环境内，难以发挥红外加热管的性能，因而无法应用于工件加热等场合。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种热传递迅速、热传递方向直接指向工件、有效降低能量损耗、可提高热能利用率的红外加热装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种用于提高热能利用率的红外加热装置，其包括有升降机构、上加热组件和下加热组件，所述升降机构用于驱动上加热组件上升或下降，其中：所述上加热组件包括有中空的上保温腔体，所述上保温腔体的底部开设有第一开口，所述上保温腔体的侧部设有第一支架，所述第一支架上固定有上红外加热管，所述上红外加热管的加热部分延伸至上保温腔体内，所述上红外加热管的引线设于上保温腔体之外；所述下加热组件包括有中空的下保温腔体，所述下保温腔体的顶部开设有第二开口，所述第二开口与第一开口对齐，所述下保温腔体的侧部设有第二支架，所述第二支架上固定有下红外加热管，所述下红外加热管的加热部分延伸至下保温腔体内，所述下红外加热管的引线设于下保温腔体之外。
优选地，所述第二开口处设有用于承载工件的模具托架。
优选地，所述模具托架呈镂空状。
优选地，所述上保温腔体的侧部开设有用于穿过上红外加热管的第一侧孔，所述下保温腔体的侧部开设有用于穿过下红外加热管的第二侧孔。
优选地，所述上保温腔体的外侧壁覆盖有第一外罩，所述上保温腔体固定于第一外罩内，所述升降机构的驱动端与所述第一外罩的顶部固定连接，所述下保温腔体的外侧壁覆盖有第二外罩，所述下保温腔体固定于第二外罩内。
优选地，所述第一外罩和第二外罩均为金属外罩。
优选地，所述第二外罩的顶部设有两个抵接部，两个抵接部位于所述下保温腔体的上方，且两个抵接部分设于第二开口的两侧。
优选地，所述上红外加热管夹持于第一支架上，所述下红外加热管夹持于第二支架上。
优选地，所述第一支架与第一外罩之间通过第一连接件而固定连接，所述第二支架与第二外罩之间通过第二连接件而固定连接。
优选地，所述升降机构的驱动端与所述第一外罩的顶部通过法兰而固定连接。
本发明公开的用于提高热能利用率的红外加热装置中，当工件传输至上加热组件和下加热组件之间时，升降机构可驱动上加热组件下降，使得工件位于第一开口和第二开口所形成的工位，利用上红外加热管和下红外加热管加热时，两组红外加热管产生的红外线直接辐射于工件上，由于热源与工件之间无其他器件，使得红外加热管产生的能量直接作用于工件上，辐射效率高，使得工件得以快速受热，避免了热量传导的滞后并降低了热量损耗，有助于提高加热效率以及热能利用率，同时，本发明在上、下两个保温腔体的外侧均设置了支架，这两个支架的作用之一是支撑红外加热管，其另一个作用是将红外加热管的加热部分和引线部分分别处于不同环境，即加热部分设于保温腔体内，而引线部分设置于外部空间以免受热，基于两个保温腔体、两个支架和两组红外加热管的结合，使得红外管加热方式克服了现有加热方式中的弊端和技术偏见，从而有效地应用于玻璃热弯机等具有工件加热工序的自动化设备上。
附图说明
图1为现有技术中加热装置的结构图。
图2为本发明红外加热装置的结构图。
图3为上加热组件和下加热组件的分解图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种用于提高热能利用率的红外加热装置，结合图2和图3所示，其包括有升降机构1、上加热组件2和下加热组件3，所述升降机构1用于驱动上加热组件2上升或下降，其中：
所述上加热组件2包括有中空的上保温腔体20，所述上保温腔体20的底部开设有第一开口21，所述上保温腔体20的侧部设有第一支架22，所述第一支架22上固定有上红外加热管23，所述上红外加热管23的加热部分延伸至上保温腔体20内，所述上红外加热管23的引线设于上保温腔体20之外；
所述下加热组件3包括有中空的下保温腔体30，所述下保温腔体30的顶部开设有第二开口31，所述第二开口31与第一开口21对齐，所述下保温腔体30的侧部设有第二支架32，所述第二支架32上固定有下红外加热管33，所述下红外加热管33的加热部分延伸至下保温腔体30内，所述下红外加热管33的引线设于下保温腔体30之外。
上述红外加热装置中，当工件传输至上加热组件2和下加热组件3之间时，升降机构1可驱动上加热组件2下降，使得工件位于第一开口21和第二开口31所形成的工位，利用上红外加热管23和下红外加热管33加热时，两组红外加热管产生的红外线直接辐射于工件上，由于热源与工件之间无其他器件，使得红外加热管产生的能量直接作用于工件上，使得工件得以快速加热，避免了热量传导的滞后并降低了热量损耗，有助于提高加热效率以及热能利用率，同时，本发明在上、下两个保温腔体的外侧均设置了支架，这两个支架的作用之一是支撑红外加热管，其另一个作用是将红外加热管的加热部分和引线等非加热部分分别处于不同环境，即加热部分设于保温腔体内，而引线等非加热部分设置于外部空间以免受热，基于两个保温腔体、两个支架和两组红外加热管的结合，使得红外管加热方式克服了现有加热方式中的弊端和技术偏见，从而有效地应用于玻璃热弯机中玻璃产品和模具的快速加热。
实际应用中，所述上保温腔体20和下保温腔体30均是由保温材料制备而成的保温腔体结构。本实施例中，为了承载工件，所述第二开口31处设有用于承载工件的模具托架34。进一步地，所述模具托架34呈镂空状。
实际应用中，为了便于穿设加热管，所述上保温腔体20的侧部开设有用于穿过上红外加热管23的第一侧孔200，所述下保温腔体30的侧部开设有用于穿过下红外加热管33的第二侧孔300。
作为一种优选方式，为了对保温腔体进行保护，使得保温腔体免受应力，所述上保温腔体20的外侧壁覆盖有第一外罩25，所述上保温腔体20固定于第一外罩25内，所述升降机构1的驱动端与所述第一外罩25的顶部固定连接，所述下保温腔体30的外侧壁覆盖有第二外罩35，所述下保温腔体30固定于第二外罩35内。进一步地，所述第一外罩25和第二外罩35均为金属外罩，或者其他材质的外罩，例如陶瓷等。
本实施例中，所述第二外罩35的顶部设有两个抵接部36，两个抵接部36位于所述下保温腔体30的上方，且两个抵接部36分设于第二开口31的两侧。这两个抵接部36的一个作用在于，当升降机构1驱动上加热组件2下降时，可以避免上、下两个保温腔体相互抵接、撞击，这两个抵接部36的另一个作用在于，当第一外罩25和第二外罩35抵接时，可以在第一开口21与第二开口31处形成用于容置工件的避空位。
关于红外加热管的安装方式，所述上红外加热管23夹持于第一支架22上，所述下红外加热管33夹持于第二支架32上。
进一步地，所述第一支架22与第一外罩25之间通过第一连接件26而固定连接，所述第二支架32与第二外罩35之间通过第二连接件37而固定连接。
关于升降机构1与上加热组件2的优选连接方式，所述升降机构1的驱动端与所述第一外罩25的顶部通过法兰24而固定连接。
本发明公开的用于提高热能利用率的红外加热装置，其相比现有技术而言具备以下优势：首先，本发明采用红外线发热管加热，红外线加热升温速度迅速，不需要介质传热，热惯性小可迅速加热；其次，红外线加热方式中，无需加热的方向可以用涂层覆盖，涂层具有阻挡和反射热红外线的作用，能把红外线聚向需要加热的方向，辐射效率高；此外，红外线发热管与保温腔体之间存在较大间隙，并且红外线发热管本身的膨胀性数很小，因此可避免出现加热管与配合孔卡紧等情况。综上所述，本发明克服了现有技术中的诸多缺陷，取得了热传递迅速、热传递方向直接指向工件、有效降低能量损耗、可提高热能利用率等有益效果。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (7)

1.一种用于提高热能利用率的红外加热装置，其特征在于，包括有升降机构(1)、上加热组件(2)和下加热组件(3)，所述升降机构(1)用于驱动上加热组件(2)上升或下降，其中：
所述上加热组件(2)包括有中空的上保温腔体(20)，所述上保温腔体(20)的底部开设有第一开口(21)，所述上保温腔体(20)的侧部设有第一支架(22)，所述第一支架(22)上固定有上红外加热管(23)，所述上红外加热管(23)的加热部分延伸至上保温腔体(20)内，所述上红外加热管(23)的引线设于上保温腔体(20)之外；
所述下加热组件(3)包括有中空的下保温腔体(30)，所述下保温腔体(30)的顶部开设有第二开口(31)，所述第二开口(31)与第一开口(21)对齐，所述下保温腔体(30)的侧部设有第二支架(32)，所述第二支架(32)上固定有下红外加热管(33)，所述下红外加热管(33)的加热部分延伸至下保温腔体(30)内，所述下红外加热管(33)的引线设于下保温腔体(30)之外；
所述第二开口(31)处设有用于承载工件的模具托架(34)；
所述模具托架(34)呈镂空状；
所述上保温腔体(20)的侧部开设有用于穿过上红外加热管(23)的第一侧孔(200)，所述下保温腔体(30)的侧部开设有用于穿过下红外加热管(33)的第二侧孔(300)。
2.如权利要求1所述的用于提高热能利用率的红外加热装置，其特征在于，所述上保温腔体(20)的外侧壁覆盖有第一外罩(25)，所述上保温腔体(20)固定于第一外罩(25)内，所述升降机构(1)的驱动端与所述第一外罩(25)的顶部固定连接，所述下保温腔体(30)的外侧壁覆盖有第二外罩(35)，所述下保温腔体(30)固定于第二外罩(35)内。
3.如权利要求2所述的用于提高热能利用率的红外加热装置，其特征在于，所述第一外罩(25)和第二外罩(35)均为金属外罩。
4.如权利要求2所述的用于提高热能利用率的红外加热装置，其特征在于，所述第二外罩(35)的顶部设有两个抵接部(36)，两个抵接部(36)位于所述下保温腔体(30)的上方，且两个抵接部(36)分设于第二开口(31)的两侧。
5.如权利要求2所述的用于提高热能利用率的红外加热装置，其特征在于，所述上红外加热管(23)夹持于第一支架(22)上，所述下红外加热管(33)夹持于第二支架(32)上。
6.如权利要求2所述的用于提高热能利用率的红外加热装置，其特征在于，所述第一支架(22)与第一外罩(25)之间通过第一连接件(26)而固定连接，所述第二支架(32)与第二外罩(35)之间通过第二连接件(37)而固定连接。
7.如权利要求2所述的用于提高热能利用率的红外加热装置，其特征在于，所述升降机构(1)的驱动端与所述第一外罩(25)的顶部通过法兰(24)而固定连接。
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