CN116940055A

CN116940055A - 冷却的红外线或uv模块

Info

Publication number: CN116940055A
Application number: CN202210369800.5A
Authority: CN
Inventors: J·班杰纳; L·范里韦尔; 丁敬; 徐艳涛
Original assignee: Heraeus Noblelight Shenyang Ltd; Heraeus Noblelight GmbH
Current assignee: Heraeus Noblelight Shenyang Ltd; Heraeus Noblelight GmbH
Priority date: 2022-04-08
Filing date: 2022-04-08
Publication date: 2023-10-24
Also published as: EP4257904A1

Abstract

本发明涉及一种IR或UV模块，其包括至少一个发射器、具有窗的模块壳体，该模块壳体包围发射器，其中发射器以这样的方式布置在模块壳体中：即，使得发射的辐射经窗从模块辐射出去，其中模块壳体具有用于将气流供应到模块壳体中的入口开口)和用于从模块壳体排出气流的至少一个出口开口，其中模块壳体具有用于将来自入口开口的气流在窗的内表面上传输到至少一个出口的至少一条管线，其中模块壳体具有将模块壳体内部的气流分流为多股气流的气流分配装置，并且其中模块壳体以这样的方式传输多股气流：即，使得多股气体流分段地冲刷窗的内表面。本发明还涉及具有这种IR或UV模块的处理系统以及用于操作IR或UV模块或处理系统的方法。

Description

冷却的红外线或UV模块

技术领域

本发明涉及具有至少一个红外线发射器和具有窗的模块壳体的红外线模块(IR模块)以及具有至少一个紫外线发射器(UV发射器)和具有窗的模块壳体的紫外线模块(UV模块)。本发明还涉及具有这种红外线模块的干燥系统、具有这种UV模块的固化系统以及用于操作这种红外线模块、这种UV模块、这种干燥系统或这种固化系统的方法。特别地，红外线模块和干燥系统适合并设置用于在易燃气氛中干燥电极以及干燥阴极生产中的“浆料”。

因此，本发明的主题特别是一种红外线模块，该红外线模块包括形式为至少一个红外线发射器的IR源，其中所述至少一个红外线发射器优选使用金属线圈、金属编织物、金属条、导体轨道、碳带、碳编织物或陶瓷部件来产生红外线辐射。

背景技术

在生产锂离子电池的正极时，使用了在低温下运行的干燥装置。除了暖或热气流之外，红外线发射器(IR发射器)也用于照射涂层电极以使其干燥。在这种情况下，可能点燃的易燃溶剂成分会逸出。由于该原因，温度不能太高，并且不能与红外线发射器的可能点燃气体的可燃成分的热表面接触。

因此，在易燃气氛中的干燥过程或固化过程的情况下，与可燃气体混合物接触的表面的最高温度不得达到该气体混合物的燃点。这需要具有永久性地限定的最高温度的系统与可燃气体接触。当干燥区域或固化区域中已经存在升高的温度(高温)时尤其如此。

US 10 739 069 B2公开了一种低温干燥设备，其中设置了干燥室，该干燥室借助于可透过红外线辐射(IR透射)的面板与多个长型的红外线发射器在空间上分隔开。为了确保干燥室中的低温，冷却流体经由入口和出口通过干燥室。结果，待干燥的膜和IR透射面板两者都被冷却。

通过干燥室输送冷却剂有诸多缺点：一方面，如果冷却剂不够清洁，则可能会污染待干燥的膜或待干燥的涂层。另一方面，冷却待干燥的膜或待干燥的涂层会减慢干燥过程。

另外，US 10 739 069 B2设想红外线发射器本身也被冷却。红外线发射器包括由加热元件和内同心管组成的发射器主体。发射器主体又被具有冷却剂入口和冷却剂出口的外同心管包围。在运行期间，冷却剂经冷却剂入口被引入到内同心管与外同心管之间的中间空间中。然后冷却剂沿着发射器主体通过，然后再经由冷却剂出口被引导出外同心管。冷却外同心管很重要，因为它可能与由于干燥浆料的脱气而产生的易燃气体接触。冷却防止了可燃气体在同心管的表面上点燃。

这种结构的一个缺点是发射器主体仍具有热区。该问题的一个明显解决方案是通过提供更强的流体流动来增加冷却能力。因此可以提高冷却剂流速。然而，这里设置了关于压力稳定性和结构密封性的物理限制。另外，具有高冷却剂流速的系统通常噪音很大。还可以改进发射器主体的表面与流体流的连接。两者都与生产中相当大的努力有关。另外即使这样也没有实现发射器主体的均匀冷却。在本发明的范围内，已经发现在外同心管的一端处引入冷却用冷却剂，但是冷却剂随着它沿着发射器主体流动而不断升温，使得发射器主体处的冷却性能随着与冷却剂入口距离的增加而变得明显恶化。发射器主体和外同心管的温度因此随着与冷却剂入口的距离增加而稳定升高。这种情况使得以受控方式保持最高温度变得相当困难，并且增加了确保维持最高温度所需的努力。

此外，从现有技术例如JP 2013-057 438 A中已知借助于热(120℃至150℃)干燥气体执行干燥过程的干燥系统。在这种情况下，涂有待干燥膜的基板幅材在浮动过程中通过烘箱。在烘箱中，气体喷嘴交替布置在基板幅材的上方和下方，并借助于来自上方和下方的连续气流使基板幅材保持悬浮状态。干燥过程通过干燥气体的温度进行。

这种干燥系统需要大量空间。不可能用更多的热风系统来节省空间地扩展生产线。另外，在这样的干燥系统中，待干燥的膜或待干燥的涂层的干燥通过热传导从外到内发生。这促进了浆料中所含粘合剂的迁移，这种迁移会对最终产品的性能产生负面影响。

(特别是具有适配波长的)红外线发射器改善了待制造的电极的性能，从而提高了待制造的电池的效率。红外线辐射可以渗透到待干燥的膜或待干燥的涂层的体积中。通过在整个膜厚或涂层厚度上更均匀地干燥来抑制粘合剂的迁移。

例如，UV发射器可用于固化塑料。在这样的固化方法中，保持UV模块表面的低温也是有用的。热斑的出现在这里也是不利的。

发明内容

因此，本发明的目的是克服现有技术的缺点。特别地，将提供一种红外线模块和UV模块及其操作方法，所述模块的用于允许辐射通过的窗面向处理室并且具有尽可能低的温度。在此还应当优选地防止个别热斑的出现。该结构应当尽可能容易实现并且实施起来节省成本且可靠。此外，如果可能的话，也应该可以检测到故障，例如泄漏或缺乏冷却效果。

在可燃气氛中的干燥过程或固化过程中，红外线模块或UV模块与可燃气体混合物接触的表面的最高温度应不达到该气体混合物的燃点，而是优选以充分的余量低于所述燃点。

红外线模块和UV模块应当以节省空间的方式构造并且能够安装在已有的生产线中而不需要对生产线进行复杂的转换。

本发明的目的通过一种包括形式为至少一个红外线发射器的至少一个发射器的红外线模块或包括形式为至少一个UV发射器的至少一个发射器的一个UV模块实现，红外线模块或UV模块包括具有窗的模块壳体，其中模块壳体包围至少一个发射器，其中与发射器匹配的窗由针对处于红外光谱中的波长范围内的红外线辐射可穿透/可透光/可透过的材料制成，或者由针对处于紫外光谱中的波长范围内的UV辐射可穿透的材料制成，并且至少一个发射器以这样的方式布置在模块壳体中：即，使得由至少一个红外线发射器发射的红外线辐射经窗从红外线模块辐射出去或由至少一个UV发射器发射的UV辐射经窗从UV模块辐射出去，其中模块壳体具有用于将气流供应到模块壳体中的入口开口和用于将气流从模块壳体中排出的至少一个出口开口，其中模块壳体包括用于将来自入口开口的气流在窗的内表面上传输到至少一个出口开口的至少一条管线，其中窗的内表面向模块壳体中定向，其中模块壳体具有气流分配装置，其中该气流分配装置将来自模块壳体内部的入口开口的气流分成多股气流，并且其中模块壳体以这样的方式传输多股气流或多股气流中的第一部分：即，使得多股气流或多股气流中的第一部分分段地冲刷窗的内表面。

窗可以被划分为多个子窗；换句话说，它不需要作为一个连续的整体窗存在。相应地，窗的内表面也不必是连续的表面，而是可以被划分为多个子区域，这些子区域也可以在空间上彼此分隔开。然而，窗优选地是一体的。

窗是模块壳体的一部分。窗优选相对于模块壳体的其余部分被密封，特别优选地以压力封闭方式被密封。

模块壳体将红外线模块或UV模块与外界隔绝。特别地，可以设想具有窗的模块壳体将红外线模块或UV模块以气密方式与其周围环境或处理室分隔开，在该周围环境或处理室中将红外线辐射或UV辐射用于处理。为此，特别是模块壳体的外表面的包括窗的部分可以将至少一个发射器与处理室分隔开。结果，可防止来自处理室的可燃或有害气体一直到达至少一个发射器并在那里点燃或损坏至少一个发射器。

为了本专利申请的目的，术语“气流”总是被理解为是指经入口开口流入模块壳体中的气流。为了本专利申请的目的，术语“多股气流”总是被理解为指通过借助于气流分配装置将来自入口开口的气流分流而产生并且随后在模块壳体的至少一条管线中被传输的多股气流。

在模块壳体中的气流分配装置下游，多股气流不必被彼此分隔开地传输。然而，可以设想，模块壳体中的至少一条管线是以这样的方式构成的：即，使得多股气流至少在其到达窗之前或在其经由至少一个出口开口从UV模块被导出之前的区域中在空间上被彼此分隔开地传输。然而，模块壳体中的至少一条管线优选是以这样的方式设计的：即，使得多股气流至少在窗的区域中不会在窗的内表面上在空间上被彼此分隔开地传输。

红外线模块是用于发射红外线范围内的电磁辐射的红外线模块。UV模块是用于发射紫外线(UV)范围内的电磁辐射的UV模块。

特别地，红外线模块适用于发射波长范围为780nm至10μm的电磁辐射，其中其子范围就足够了。在根据本发明的红外线模块的情况下，优选地发射处于780nm至4μm的波长范围内的电磁辐射，特别优选地发射处于1000nm至4μm的波长范围内的电磁辐射。因此，窗优选地至少可透过这些波长范围的子范围。

特别地，UV模块适用于发射波长范围为100nm至450nm的电磁辐射，其中其子范围就足够了。在根据本发明的UV模块的情况下，电磁辐射优选地可以在300nm至450nm的波长范围内发射。因此，窗优选地至少可透过这些波长范围的子范围。

窗由可透过一个波长范围的红外线辐射的材料组成或由可透过一个波长范围的UV辐射的材料组成即可。然而，优选窗由可透过一个波长范围的红外线辐射的材料组成或者由可透过一个波长范围的UV辐射的材料组成。

窗由可透过光的红外光谱中的一个波长范围的红外线辐射的材料组成或由可透过光的紫外光谱中的一个波长范围的UV辐射的材料组成意味着该材料可透过一个波长范围中的红外线辐射，其中该波长范围位于光的红外光谱内，因此是光的整个红外光谱的子范围，或者该材料可透过一个波长范围中的UV辐射，其中该波长范围位于光的紫外光谱内，因此是光的整个紫外光谱的子范围。在极端情况下，光的整个红外光谱的子范围可以是整个红外光谱，并且光的整个紫外光谱的子范围可以是整个紫外光谱，但是优选地可以设想：光的整个红外光谱的子范围仅包括整个红外光谱的波长的最多90％的比例，并且光的整个紫外光谱的子范围仅包括整个紫外光谱的波长的最多50％的比例，对于UV辐射，波长特别优选地位于280nm至450nm的范围内。光的整个红外光谱从780nm的波长延伸到1mm的波长。光的整个紫外光谱从100nm的波长延伸到450mm的波长。

更优选地，窗吸收一个波长范围的红外线辐射的最大50％的强度或吸收一个波长范围的UV辐射的最大50％的强度，优选地，窗吸收一个波长范围的红外线辐射的最大30％的强度或吸收一个波长范围的UV辐射的最大30％的强度，特别优选地，窗吸收一个波长范围的红外线辐射的最大10％的强度或吸收一个波长范围的UV辐射的最大10％的强度。

模块壳体除了窗之外可以由金属制成，优选地由金属板制成或至少部分地由挤塑型材制成。

入口开口和出口开口优选地是可互换的，使得入口开口可以用作出口开口并且出口开口可以用作入口开口。

可以设想，模块壳体的内部结构沿着窗和/或至少一个发射器的纵向轴线针对至少一条管线和气流分配装置是镜像对称的或对称的。因此，红外线模块或UV模块也可以倒过来连接。另外，因此可以在横向于窗或至少一个发射器的纵向轴线的横向上实现均匀的气流。

可以设想，多股气流或多股气流中的第一部分在窗的整个内表面的至少70％中冲刷窗的内表面或完全冲刷窗的内表面，优选地，多股气流或多股气流中的第一部分在窗的整个内表面的至少90％中冲刷窗的内表面或完全冲刷窗的内表面。

因此，可以确保用多股气流或多股气流中的第一部分对窗进行高效且均匀的冷却。

此外，可以设想，模块壳体以这样的方式在至少一个发射器上引导多股气流或多股气流中的第二部分：即，使得多股气流或多股气流中的第二部分分段地冲刷至少一个发射器的外表面。

其结果是，也可以实现至少一个发射器的外表面的冷却，特别是红外线发射器的同心管的外表面的冷却，这导致对整个红外线模块或UV模块的冷却效果。为此，模块壳体借助于气流分配装置将气流分成相应的气流。气流分配装置参与对气流的引导。

另外，可以设想，窗界定模块壳体的外壁的一部分，优选地，窗在模块壳体的一侧界定模块壳体的外壁的一部分，特别优选地，窗在模块壳体的下侧界定模块壳体的外壁的一部分。

结果，红外线模块或UV模块可以方便且简单地集成到使用红外线辐射或UV辐射的处理系统中。在这种情况下，优选地可以设想，窗以气密或压力封闭方式连接到模块壳体的相邻外壁。

还可以设想，所述至少一个发射器以这样的方式布置在模块壳体中：即，使得由所述至少一个发射器发射的红外线辐射或UV辐射以所述至少一个发射器的红外线辐射或UV辐射的总辐射输出的至少10％的比例经由窗从红外线模块或UV模块辐射出去，优选地以至少一个发射器的红外线辐射或UV辐射的总辐射输出的至少20％的比例经由窗从红外线模块或UV模块辐射出去，特别优选地以至少一个发射器的红外线辐射或UV辐射的总辐射输出的至少40％的比例经由窗从红外线模块或UV模块辐射出去，尤其优选地以至少一个发射器的红外线辐射或UV辐射的总辐射输出的至少60％的比例经由窗从红外线模块或UV模块辐射出去。

为此，反射器也可以用于支持红外线辐射或UV辐射的光输出并且可以布置在红外线模块或UV模块中。

这些部件确保红外线模块或UV模块能够有效地并以高效力运行。

另外，可以设想，至少一个发射器以这样的方式布置在模块壳体中：即，使得至少一个发射器与窗相距最多20cm，其中优选地，窗和至少一个发射器具有长型形状，并且至少一个发射器被对齐以匹配窗。“被对齐以匹配窗”是指至少一个发射器的长轴和窗的长轴彼此具有最多10°的夹角，优选地彼此具有最多5°的夹角，特别优选地彼此大致平行，使得它们彼此具有最多1°的夹角。还可以设想，窗的长度至少是至少一个发射器的长度的90％。

根据本发明的一个优选的改进方案，可以设想，在模块壳体内布置有至少一个反射器，其中由至少一个发射器发射的红外线辐射或UV辐射中的一部分可以由该至少一个反射器经由窗从红外线模块或UV模块反射出去，其中至少一个反射器优选地具有金属或金属化的反射器表面，用于经窗反射由至少一个反射器发射的红外线辐射或UV辐射中的一部分，特别优选地具有用SiO₂和/或金涂覆和/或金属化的反射器表面。

为此，至少一个反射器可以直接布置在至少一个发射器旁边或布置在至少一个发射器的长型外轮廓的区域中。

优选地可以设想，不直接经由窗由至少一个发射器发射的红外线辐射或UV辐射中的一部分可以由至少一个反射器经由窗反射。

通过这些措施，可以增加红外线或UV模块的红外线辐射或UV辐射的光输出。

在这种情况下，可以设想，在至少一个反射器中布置有用于传输多股气流或用于传输多股气流中的第三部分的开口，使得多股气流或气流中的第三部分分段地冲刷至少一个反射器，特别是冲刷至少一个反射器的反射器表面。

当至少一个反射器被冲刷时，朝向至少一个发射器的方向的反射器表面特别是由多股气流或气流中的第三部分分段地冲刷。

在外部冲刷至少一个发射器的外表面的多股气流中的第三部分和多股气流的前述第二部分可以部分地或甚至完全相同。同样，在多股气流中的第二部分和多股气流中的第三部分这两种情况下，多股气流中的第一部分的各股气流可以包括冲刷窗的那些气流。

这样，至少一个反射器也可以被冷却并均匀地控制温度，并且因此可以在模块壳体中实现均匀且降低的温度。

还可以设想，气流分配装置将来自入口开口的气流分成具有相同大小的体积流的多股气流，或者将它分成在任何情况下都具有相同大小的体积流的气流的多个部分，使得多股气流或多股气流的一部分的体积流都不会比多股气流或多股气流的一部分的最小体积流大两倍以上。还可以设想，气流分配装置将来自入口开口的气流分成流速在0.5m/s与25m/s之间的多股气流，或者将其分成流速在0.5m/s与25m/s之间的气流的多个部分，其中优选地，多股气流或多股气流的一部分的流速都不会比多股气流或多股气流的一部分的最低流速大两倍以上。

这样，可以确保窗的各区段(以及任选地还有至少一个发射器和/或至少一个反射器的外表面)的特别均匀的冷却，并且这些区段可以被选择为尺寸大致相同。

在这种情况下，可以设想，在模块壳体中，除了多股气流之外，具有较小体积流的一股或两股或甚至多股另外的气流从来自入口开口的气流被分流，以便冷却至少一个发射器的电连接或实现其它功能。

此外，可以设想，用于传输来自入口开口的气流的至少一条管线中的气流分配装置具有至少一个带多个孔的穿孔板，用于分流来自入口开口的气流，其中优选地，对于至少一个穿孔板中的至少一者，孔的自由横截面积随着距至少一条管线中的入口开口的距离而变化，和/或优选地多个穿孔板在多股气流的流动方向上一个接一个地布置在至少一条管线中，其中单独的辅助管线特别优选地布置在它们之间，所述辅助管线至少在多个区域中/分区域地传输所述多股气流。

借助于至少一个穿孔板，可以对来自入口开口的气流进行分配，并且在此可以以简单的方式调节多股气流的体积流。由于孔的自由横截面积随着距至少一条管线中的入口开口的距离的增大而增大，可以补偿在每个孔处发生的压降，因此尽管气体压力降低，也可以使用至少一个穿孔板中的至少一个产生具有相等或大致相等的体积流的多股气流。自由横截面的精确构型和孔的几何形状在此可以取决于来自入口开口的气流的体积流，以及取决于至少一条一直通到至少一个穿孔板的管线的形状，以及取决于位于至少一个穿孔板的上游和下游的至少一条管线中的流动阻力。多股气流的所需体积流可以借助于模拟计算或者可以通过实验确定，其中在实验确定的情况下，窗的各个区段处以及任选地其它待冷却表面上的冷却能力可以用作测试参数以便确定至少一个穿孔板的优化几何形状和形状。即使不存在穿孔板，至少一条管线的其它部分和模块壳体的气流分配装置的几何形状也可以以相同方式优化。

至少一个穿孔板的孔的自由横截面积是孔的未被其它部分覆盖或阻挡的表面，从而防止或在很大程度上减少(即，减少50％以上)气流通过这些区域。

还可以设想，气流分配装置在用于传输来自入口开口的气流的至少一条管线中具有至少一个分隔壁，其中至少一个分隔壁分流来自入口开口的气流并将其传输到通向窗的不同区段的至少两条辅助管线中，其中至少一个分隔壁优选地直接在入口开口处开始。

这样，可以选择模块壳体的特别简单且节省成本的结构，该结构特别适合和优选用于将气流分成仅数股气流(例如，最多十股气流)。直接在入口开口处开始的至少一个分隔壁优选地可以意味着实现了与入口开口最多10cm的间距。

另外，可以设想，用于过滤气流的过滤器和/或用于从气流中清除不需要的物质的清洁装置布置在入口开口中或入口开口的上游或在窗上游布置在至少一条管线中。

这可以防止不希望有的物质或颗粒能够对窗或至少一个发射器产生负面影响或损坏红外线模块或UV模块或干扰其运行。

此外，可以设想，在该至少一条管线中布置有用于确定至少一条管线中的气体压力的至少一个压力传感器和/或在窗上布置有用于检测窗中的裂缝的至少一个裂缝传感器和/或在模块壳体的一部分上布置有用于确定模块壳体的至少一个表面或一部分的温度的至少一个温度传感器，其中红外线模块或UV模块优选地具有用于评估至少一个压力传感器和/或至少一个裂缝传感器和/或至少一个温度传感器的测量信号的控制器，其中该控制器特别优选地基于至少一个温度传感器的测量结果来控制来自入口开口的气流的体积流，和/或控制器在意外压降情况下和/或在检测到窗中的裂缝的情况下和/或在意外升温的情况下发出信号，尤其优选地发出警报信号、和/或用于发出中断至少一个发射器和/或其中安装了红外线模块或UV模块的干燥系统或固化系统的操作的信号。

结果，可以防止由于气体从外部渗入红外线模块或UV模块中到达至少一个发射器而导致红外线模块或UV模块的危险操作模式。

也可以设想，红外线模块或UV模块具有用于驱动气流的鼓风机，其中该鼓风机优选地是可控的，特别优选地可通过红外线模块或UV模块的控制器来控制。

替代地，可以设想，红外线模块或UV模块具有气流调节装置，利用该气流调节装置可以调节从外部供应的气流。

结果，进一步完成了红外线模块或UV模块，并且为控制红外线或UV模块的操作提供了更多可能性。

在本发明的一个改进方案中，还提出所述至少一个红外线发射器中的每一者都具有加热元件和同心管，其中同心管在外侧围绕所述加热元件并且同心管可至少部分地/局部地或完全地透过一个波长范围的红外线辐射，或者至少一个红外线发射器是陶瓷发射器。

这些红外线发射器特别适合于生产用于干燥浆料的红外线模块，这尤其适用于具有加热元件和同心管的红外线发射器。加热元件优选地是电操作的并且优选地由线圈或碳、碳化硅或耐高温的金属合金的编织物组成，例如以名称销售的加热元件。

UV模块的至少一个UV发射器优选地可以借助于中压或低压汞/汞齐发射器、准分子发射器或UV LED实现。UV LED通常需要冷却基板，根据本发明，这种冷却优选地可以通过多股气流或多股气流中的第四部分来实现或至少由它们支持。可以在布置在UV LED上的冷却体的下侧通过多股气流或多股气流中的第四部分来进行这种冷却。

可以设想，窗具有包括彼此相对布置的两条长边的长型几何形状，其中多股气流从窗的长边之一到窗的相对长边分段地冲刷窗的内表面，其中所述窗优选地具有矩形几何形状。

还可以设想，多股气流横向于窗的纵向方向洗刷窗的内表面，其中优选地，多股气流以与窗的纵向方向成20°至90°角度的方式冲刷窗的内表面，特别优选地，多股气流以与窗的纵向方向成45°至90°角度的方式冲刷窗的内表面，尤其优选地，多股气流以与窗的纵向方向成80°至90°角度的方式冲刷窗的内表面。

这确保了窗尽可能均匀地冷却，并且窗中不会出现热斑。

此外，可以设想，窗由石英玻璃构成。

另外，可以设想，至少一个红外线发射器具有碳加热元件、碳化硅加热元件或由在高温下稳定的金属构成的加热元件，或者所述至少一个UV发射器具有多个UV LED或汞发射器、汞齐发射器或准分子发射器。

石英玻璃可透过红外线辐射和UV辐射，同时即使在高温下也很稳定，并且耐化学影响。至少一个发射器的材料和部件非常适合于红外线模块或UV模块，并且可以节省成本地安装。

此外，也可以设想，至少一条管线和模块壳体的气流分配装置以这样的方式传输气流和多股气流：即，使得气流不会被连续多次引导到红外线模块或UV模块的在红外线模块或UV模块运行期间被加热的表面上，优选地，至少一条管线和模块壳体的气流分配装置以这样的方式传输气流和多股气流：即，使得气流仅被传输到红外线模块或UV模块的在红外线模块或UV模块运行期间被加热的表面上一次，特别优选地，至少一条管线和模块壳体的气流分配装置以这样的方式传输气流和多股气流：即，使得多股气流仅被传输到由窗、至少一个发射器和至少一个反射器组成的群组的部件之一上一次。

由此实现了红外线模块或UV模块的待冷却部分的均匀冷却。

本发明的目的还通过一种用于借助于红外线辐射或UV辐射改良物质的处理系统来实现，该处理系统包括至少一个如上所述的红外线模块或UV模块，其中该处理系统具有用于布置待改良物质的至少一个保持器和/或用于在离开至少一个红外线模块或UV模块的窗的红外线辐射或UV辐射的光锥内传送待改良物质、特别是线材或带材的传送装置，其中处理系统优选地具有处理室，该处理室通过模块壳体的至少一部分和通过窗与模块壳体的内部空间分隔开，特别优选地以气密和/或压力封闭方式分隔开。

该处理系统具有根据本发明的红外线模块或UV模块的优点。

处理系统优选地是干燥系统，但也可以是固化系统、清洁系统或消毒系统。

在根据本发明的处理系统的情况下，可燃或易爆物质可以包含在处理室中或者可以在运行期间在处理室中形成。根据本发明的红外线模块和UV模块可以减少由此可能发生的危险。

本发明的目的还通过如上所述的用于操作红外线模块或UV模块的方法或如上所述的处理系统来实现，其特征在于以下步骤：

A)经由入口开口将气流馈送入模块壳体中；

B)将气流分成多股气流；

C)用多股气流冲刷模块壳体的窗的内表面的各个区段，从而用多股气流冷却窗；和

D)从模块壳体中排出多股气流；

其中，在步骤A)至D)期间，红外线辐射或UV辐射由至少一个发射器产生并经由窗从红外线模块或UV模块发射。

物体优选在从红外线模块或UV模块的窗发射的红外线辐射或UV辐射中被干燥、固化或照射。

在根据本发明的方法中，可以设想，在该方法期间，测量模块壳体中的温度和/或至少一条管线的至少一个位置处的气体压力和/或窗是否存在裂缝，其中当检测到窗的升温、压降和/或裂缝时，优选中断由至少一个发射器产生红外线辐射或UV辐射，和/或当检测到温度变化、压力变化和/或窗裂缝时，中断或控制经入口开口进入模块壳体的气流的体积流。

结果，红外线模块或UV模块的运行可以被控制和调节，并且可以对运行期间的干扰做出反应。

还可以设想，该方法利用模块壳体的内部相对于窗的与窗的内侧相对的外侧的压力、特别是相对于处理室中的压力的过压来执行，其中，在模块壳体出现泄漏或裂缝的情况下，气体优选地从模块壳体的内部流出到模块壳体的周围环境或处理室中。

这确保了在窗破裂或其它类型的泄漏的情况下，易燃物质无法进入红外线模块或UV模块和在至少一个发射器处点燃。

另外，可以设想，在步骤A)中，在气流被分成多股气流之前过滤和/或净化气流。

此外，可以设想，由至少一个发射器经由窗发射的红外线辐射或UV辐射中的一部分被反射红外线辐射或UV辐射的反射器的表面所反射，其中多股气流在步骤C)中分段地冲刷反射红外线辐射或UV辐射的反射器表面，从而将其冷却。

还可以设想，在步骤C)中，用多股气流冲刷至少一个发射器的外表面，结果，发射器的表面被多股气流冷却。

结果，也可以实现至少一个发射器的冷却，这对整个红外线或UV模块产生冷却效果。

另外，也可以设想，在步骤C)中冲刷模块壳体的窗的内表面的各区段之前，多股气流具有最多10℃的温差，优选地具有相同的温度，精度为1℃。

这实现了对窗的不同区段的均匀冷却。

出于相同目的，也可以设想，在步骤C)中，在冲刷模块壳体的窗的内表面的各区段期间多股气流的体积流具有大致相同的大小：即，使得其大小相差50％以下。

出于相同目的，也可以设想，模块壳体的窗的内表面的各区段具有大致相同的尺寸。

本发明基于以下出乎意料的发现：通过将红外线模块或UV模块的模块壳体中的气流分成多股气流，可以实现对可透过IR或UV的窗的分段冲刷，从而对窗带来比在传统红外线模块或UV模块的情况下更好也更均匀的冷却效果。该措施使得可以实现窗的更均匀和更有效的冷却，如果适用，红外线模块或UV模块的其它部分，例如至少一个发射器，特别是至少一个红外线发射器的外同心管和/或用于红外光或UV光的至少一个反射器。与如现有技术中所述的沿着发射器的长度或红外线发射器的同心管的冷却相反，在至少一个发射器或红外线模块或UV模块的整个长度上发生更均匀和更有效的冷却。因此，可以确保在这方面特别重要的红外线模块或UV模块或窗不会在其整个长度上超过最大允许温度。

附图说明

下面参考示意性地表示十个附图来说明本发明的其它示例性实施例，但不由此限制本发明。在附图中：

图1：根据本发明的第一红外线模块在从红外线模块的窗方向下方观察时的示意水平截面图；

图2：根据图1的根据本发明的第一红外线模块在横向方向上剖切的示意性竖直截面图；

图3：根据图1和2的根据本发明的第一红外线模块的上侧的示意性透视图；

图4：根据图1至3的根据本发明的第一红外线模块的具有窗的下侧的示意性透视图；

图5：根据本发明的第二红外线模块在从红外线模块的窗方向上方观察时的示意性水平截面图；

图6：根据图5的根据本发明的第二红外线模块的沿横向方向剖切的示意性竖直截面图；

图7：根据图5和6的根据本发明的第二红外线模块的上侧的示意性透视截面图；

图8：根据本发明的第二红外线模块在从窗方向上方观察时的示意性水平透明截面图。

图9：根据本发明的第三红外线模块或UV模块在从红外线模块或UV模块的发射器(未示出)方向上方观察时的示意性水平截面图；和

图10：包含六个根据本发明的红外线模块或UV模块的用于借助于红外线辐射或UV辐射改良物质的根据本发明的处理系统的示意性竖直截面图。

具体实施方式

图1至4示出了根据本发明的第一红外线模块的示意图。红外线模块可以具有发射器1作为红外线源。该发射器可以是双管发射器：即，使得具有串联连接的两个平行加热元件的发射器。发射器1优选地可以是短波或碳发射器。发射器1布置在具有窗3的模块壳体2中。模块壳体2可以由金属板和作为窗3的石英窗构成。窗3至少针对处于红外线波长谱中的波长范围可穿透并且优选地是石英玻璃板。窗3可以具有矩形形状，其具有纵向长轴和在横向方向上与其垂直的短边。在模块壳体2上布置有用于将气流引入模块壳体壳2中的入口开口4和用于从模块壳体2排出气流的出口开口5。在模块壳体2的内部，设置有用于将气流从入口开口4传输到出口开口5的管线6，其中气流在窗3的内表面7上被传输。

为了传输气流，根据本发明的模块壳体2内部的红外线模块具有气流分配装置8。该气流分配装置8可以通过多个分隔壁9来实现，借助于这些分隔壁9将经入口开口4引入模块壳体2中的气流分成最初平行流动的多股气流。气流最初可以由于分隔壁9而被彼此分隔开地引导并且可以由分隔壁9沿窗3的内表面7的方向引导，其中气流在模块壳体2的内部分段地冲刷窗3的内表面7。在本第一示例性实施例中，窗3的内表面7的三个区段10、12、14以横向于窗3的纵向方向的方式被冲刷。在窗3的区域中没有设置分隔壁。气流可以经由另外的分隔壁9被引导到出口开口5，这些分隔壁9可以与位于入口开口4侧的分隔壁9镜像对称地布置。气流在那里重新合流并从模块壳体2中排出。

位于出口开口5侧的分隔壁9用于在窗3的内表面7上形成尽可能呈层状的横向流动。通过与分隔壁9形成的管线6的镜像对称结构，气流也可以沿相反的方向流过模块壳体2，也就是说，气流也可以经出口开口5流入模块壳体2中，并且可以经入口开口4流出模块壳体2。不论连接方式如何，通过这种结构确保了分流的气流在模块壳体2内部分段互相平行地冲刷窗3的内表面7，从而实现均匀冷却。

发射器1可以经由电连接件16操作并且可以经由与电连接件16相对的紧固件18以及经由电连接件16保持在红外线模块的模块壳体2中。

红外线模块优选地还可以具有在发射器1正上方的反射器20，以便改善红外线模块的光输出。反射器20可以具有金涂层或石英涂层，以便实现对发射器1的红外线辐射的更高反射率。反射器20和发射器1可以连同窗3的内表面7一起沿着区段10、12、14被气流冲刷并因此被从外部进行冷却。为此，在反射器20中可以布置有允许气流流过的开口22。

发射器1可以具有同心管24和封闭在同心管24中的加热元件26。加热元件26可以由适用于IR发射器的材料如碳或合适的金属合金制成，并且可以经由电连接件16电接触。电连接件16连接到位于模块壳体2外侧的电连接件28。穿过模块壳体2的电馈通可以是密封且压力封闭的。

在模块壳体2上可以布置有连接到入口开口4和出口开口5或界定所述入口开口4和出口开口5的管30、32。通过管30、32，可以将气流引入模块壳体2中并且又从模块壳体2中排出。

红外线模块可以具有石英玻璃板形式的窗3，该窗3适于并设置用于将IR辐射传输到处理室(图1至4中未示出，但参见图10)中。红外线模块可以通过模块壳体2相对于周围环境的一部分如处理室与外部密封，同时优选地满足必要的保护等级。可替代地或附加地，红外线模块除了入口开口4和出口开口5之外可以对其周围环境完全密封，然后可以类似于根据图10的实施例布置在处理室内。供应和废气管线和能量供给因此借助管30、32并且借助连接到位于模块壳体2外侧的电连接件28的电线(未示出)被引出处理室。

由于气流分配装置8和管线6，红外线模块和窗3可以分段地进行气体冷却(例如，空气冷却)。由此可经由通过模块壳体2内部的分隔壁9和管线6实现的气体流动管理来实现模块壳体2和窗3的均匀冷却。与现有技术相反，冷却不是在发射器1的纵向方向上并且不是在窗3或红外线模块的纵向方向上进行的，而是在横向于纵向方向的方向上进行的。其结果是，红外线模块的整个长度被供应均匀冷却的气体或均匀冷却的空气。特别地，窗3由均匀冷却的气体沿着其短轴(即，横向于窗3的纵向轴线)冲刷，并被均匀且有效地冷却。

气流的分配可以经由分隔壁9进行，分隔壁9用作管线6的导气板。这些分隔壁将红外线模块的模块壳体2分成与区段10、12、14相对应的单独的通风区段。不是必须选择三个区段10,12,14。通风区段的最佳数量取决于红外线模块的长度以及所需的冷却剂流量或冷却气体流量(取决于允许的最高温度)。因此可以在发射器1和窗3的长度上调节横截面和空气量。红外线模块中优选存在过压。在发生泄漏的情况下，这种过压可防止可燃气体渗透到模块壳体2中而到达发射器1，否则易燃气体可能会在发射器1处点燃。

红外线模块优选地配备有压力传感器(未示出)以便检测泄漏(例如，窗3的面板破裂)。同样，可以想到用于窗3的裂缝检测器(未示出)或用于测量压降的压力传感器(未示出)。使用此类传感器，也可以控制气流的体积流或执行安全切断。为此，红外线模块可以具有控制器并且出于从传感器传输数据的目的可以连接到中央控制器。这样，也可以实现对可用气体量和/或流速(噪声水平)的限制，或者可以对一股或多股气流进行另一种“智能”适配。

代替红外线发射器，发射器1也可以被设计为UV发射器(参见根据图9的第三示例性实施例)。这就是UV模块而不是红外线模块。为此，窗3必须可透过UV辐射或针对UV光谱中的波长范围可穿透，这可以例如通过使用石英玻璃窗作为窗3来实现。另外，反射器20应当适用于反射UV光，并且UV模块的被UV发射器的UV光直接照射的所有部分都应当能抵抗UV光。代替单个发射器1，也可以使用彼此平行布置的多个发射器。

可替代地，甚至穿孔板也可用作气流分配装置，如图5至8的第二示例性实施例中所示。

图5至8示出了根据本发明的第二红外线模块的示意图。红外线模块可以具有发射器51作为红外线源。发射器51优选地可以是短波或碳发射器。发射器51布置在具有窗53的模块壳体52中。模块壳体52可以由金属板和作为窗53的石英窗构成。窗53至少可透过红外线波长谱中的波长范围并且优选地是石英玻璃板。窗53可以具有矩形形状，具有纵向长轴和垂直于横向方向的短边。类似于第一示例性实施例，窗53在发射器51下方沿纵向方向延伸。在模块壳体52上布置有用于将气流引入模块壳体52中的入口开口54和用于从模块壳体52排出气流的出口开口55。在模块壳体52的内部，设置有用于将气流从入口开口54传输到出口开口55的管线56，其中气流在窗53的内表面57上传输。

为了传输气流，根据本发明的模块壳体52内部的红外线模块具有形式为至少一个穿孔板的气流分配装置58。该气流分配装置58可以通过多个穿孔板58、64和分隔壁59来实现，借助于分隔壁59，经由入口开口54引入模块壳体52中的气流被分成最初平行流动的多股气流。气流可以在穿孔板58、64的下游直接再次一起流动，并且可以由分隔壁59和其中的横向开口(在图5至8中不可见)在窗53的内表面57的方向上被引导，其中气流在模块壳体52的内部分段地接连冲刷窗53的内表面57。在本示例性实施例中，窗53的内表面57的许多区段横向于窗53的纵向方向被冲刷。在窗53的区域中没有设置分隔壁。气流可以经由另外的分隔壁59和穿孔板58、64被引导到出口开口55，所述另外的分隔壁59和穿孔板58、64可以与分隔壁59和气流分配装置58、64或位于入口开口54侧的穿孔板58、64镜像对称地布置。其中，气流再次以均匀的流动从模块壳体52中排出。

位于出口开口侧的穿孔板58、64和分隔壁59用于在窗53的内表面57上形成尽可能呈层状的横向流动。利用由穿孔板58、64和分隔壁59形成的管线56的镜像对称结构，气流也可以沿相反的方向流过模块壳体52，也就是说，气流也可以经出口开口55流入模块壳体并且可以经入口开口54从模块壳体52中流出。不论连接方式如何，都确保了彼此平行的分流气流在模块壳体52的内部分段地冲刷窗53的内表面57，从而实现均匀冷却。

发射器51可以经由电连接件66操作并且可以经由与电连接件66相对的紧固件68以及经由电连接件66保持在红外线模块的模块壳体52中。

红外线模块优选地还可以具有在发射器51正上方的反射器70，以便提高红外线模块的光输出。反射器70可以具有金涂层或石英涂层以便实现对发射器51的红外线辐射的更高反射率。反射器70和发射器51可以连同窗53的内表面57一起被由气流分配装置58、64或穿孔板58、64和分隔壁59产生的气流冲刷，从而在外部被冷却。为此，在反射器70中可以布置有允许气流流过的开口72。

发射器51可以具有同心管74和封闭在同心管74中的加热元件76。加热元件76可以由适用于IR发射器的材料例如碳或合适的金属合金或纯金属如钨制成，并且可以经由电连接件66被电加热。电连接件66连接到位于模块壳体52外侧的电连接件(未示出)，但也可以沿着用于给送和排出气流的管电接触。通过模块壳体52的电馈通可以是密封和压力封闭的。

与第一示例性实施例类似，在模块壳体52上可以布置有管(未示出)，这些管连接到入口开口54和出口开口55或界定所述入口开口54和出口开口55。气流可以经这些管被引入模块壳体壳52中并且又从模块壳体52中排出。

红外线模块可以具有石英玻璃板形式的窗53，其适用于且设置用于将IR辐射传输到处理室(图5至8中未示出，但可参见图10)中。红外线模块可以通过模块壳体52相对于周围环境的一部分如处理室与外部密封，同时优选地满足必要的保护等级。可替代地或附加地，红外线模块除了入口开口54和出口开口55之外可以与其周围环境完全密封，然后可以类似于根据图10的实施例布置在处理室内。供给和废气管线和能量供给借助管和电线(未示出)相应地被引出处理室。

由于气流分配装置58、64或穿孔板58、64和管线56的作用，红外线模块和窗53可以分段进行气体冷却(例如，空气冷却)。由此可经由通过模块壳体52内部的穿孔板58、64、分隔壁59和管线56实现的气体流动管理来实现模块壳体52和窗53的均匀冷却。与现有技术相反，冷却不是在发射器51的纵向方向上进行，也不是在窗53或红外线模块的纵向方向上进行，而是横向于该纵向方向进行。其结果是，红外线模块的整个长度被供应均匀冷却的气体或均匀冷却的空气。特别地，窗53被均匀冷却的气体沿着其短轴(即，横向于窗53的纵向轴线)冲刷，并被均匀且有效地冷却。

气流的分配可以经由气流分布装置58、64进行。这迫使强度均等且均匀的气流沿着红外线模块的窗53的各区段在垂直于窗的纵向方向的方向上流动。

布置在气流流动方向最前面的穿孔板58可以具有小孔60、中型孔和大孔62或小孔60和大孔62。孔60、61、62的尺寸在这里涉及孔60、61、62的有助于气体的基本畅通无阻的流动的自由横截面。孔60、61、62的尺寸优选地随着距入口开口54或距出口开口55的距离的增大而增大。由此可以实现离入口开口54和出口开口55更远的气流的体积流不会比更靠近入口开口54和出口开口55流动的气流更小。在布置在气流流动方向下游的穿孔板64中也可以布置有用于使模块壳体52中的气流进一步均匀化的孔65。

孔60、61、62、65和穿孔板58、64的最佳数量以及分隔壁59的最佳布置取决于红外线模块的长度和所需的冷却剂流量或冷却气体流量(取决于允许的最高温度)。因此可以在发射器51和窗53的长度上调节横截面和空气量。红外线模块中优选存在过压。在发生泄漏的情况下，这种过压可防止易燃气体渗透到模块壳体52而到达发射器51，否则易燃气体可能在此处被点燃。

红外线模块优选地配备有压力传感器(未示出)以便检测泄漏(例如，窗53的面板破裂)。同样，可以想到用于窗53的裂缝检测器(未示出)或用于测量压降的压力传感器(未示出)。使用此类传感器，也可以控制气流的体积流或执行安全切断。为此，红外线模块可以具有控制器并且可以出于从传感器传输数据的目的连接到中央控制器。这样，也可以实现对可用气体量和/或流速(噪声水平)的限制，或者可以对一股或多股气流进行另一种“智能”适配。

代替红外线发射器，发射器51也可以被设计为至少一个UV发射器。这就是UV模块而不是红外线模块。为此，窗53必须可透过UV辐射或可透过UV光谱中的波长范围，这可以例如通过使用石英玻璃窗作为窗53来实现。另外，反射器70应当适用于反射UV光，并且UV模块的所有被UV发射器的UV直接照射的部分应当能抵抗UV光。代替单个发射器1，也可以使用彼此平行布置的多个发射器。

图9示出了根据本发明的第三红外线模块或UV模块的示意性结构。红外线模块或UV模块可以具有至少一个红外线发射器作为红外线源(例如陶瓷发射器、碳发射器或其它IR发射器)或至少一个UV发射器作为UV源(例如UV LED阵列)。至少一个红外线发射器或至少一个UV发射器在图9中不可见，但类似于前述两个实施例布置在长型窗103上方。它们被布置在具有窗103的模块壳体102中。窗103至少可透过红外线波长谱和/或UV波长谱中的波长范围并且优选是石英玻璃板。窗103可以具有带圆角的矩形形状，并且具有纵向长轴和在横向方向上与其垂直的短边。在模块壳体102上布置有用于将气流引入模块壳体102中的入口开口104和用于从模块壳体102中排出气流的出口开口105。在模块壳体102的内部，设置有用于将气流从入口开口104传输到出口开口105的管线106，其中气流在窗103的内表面107上被传输。

为了传输气流，根据本发明的模块壳体102内部的红外线模块或UV模块具有气流分配装置108。该气流分配装置108可以由多个分隔壁109实现，借助于所述分隔壁，经由入口开口104引入模块壳体102中的气流被分成最初平行流动的多股气流。气流最初可由于分隔壁109而被彼此分隔开引导，并且可以由分隔壁109沿窗103的内表面107的方向引导，其中气流在模块壳体102的内部分段地冲刷窗103的内表面107。在本第三示例性实施例中，窗103的内表面107的三个区段110、112、114横向于窗103的纵向方向被冲刷。在窗103的区域中没有设置分隔壁。气流可以经由另外的分隔壁109被引导到出口开口105，这些分隔壁109可以与位于入口开口104侧的分隔壁109镜像对称地布置。气流在其中重新合流并从模块壳体102中排出。

位于出口开口105侧的分隔壁109用于在窗103的内表面107上形成尽可能呈层状的横向流动。通过由分隔壁109形成的管线106的镜像对称结构，气流也可以沿相反的方向流过模块壳体102，也就是说，气流也可以经出口开口105流入模块壳体102中，并且可以经入口开口104流出模块壳体102。不论连接方式如何，都利用该结构确保了分流的气流在模块壳体102的内部相互平行地冲刷窗103的内表面107，从而实现均匀冷却。

红外线模块或UV模块可以具有形式为石英玻璃板的窗103，其适合于且设置用于将IR辐射或UV辐射传输到处理室(图9中未示出，但可参见图10)中。红外线模块或UV模块可以通过模块壳体102相对于周围环境的一部分如处理室与外部密封，同时优选地满足必要的保护等级。可替代地或附加地，红外线模块或UV模块除了入口开口104和出口开口105之外可以与其周围环境完全密封，然后可以类似于根据图10的实施例布置在处理室内。

由于气流分配装置108和管线106的作用，红外线模块或UV模块和窗103可以分段地进行气体冷却(例如，空气冷却)。由此实现的模块壳体102和窗103的均匀冷却经由通过模块壳体102内部的分隔壁109和管线106实现的气流管理来进行。与现有技术相反，冷却不是在红外线发射器或UV发射器的纵向方向上进行，也不是在窗103或红外线模块的纵向方向上进行，而是横向于纵向方向进行。其结果是，红外线模块或UV模块的整个长度被供给以均匀冷却的气体或均匀冷却的空气。特别地，窗103被均匀冷却的气体沿着其短轴(即，横向于窗103的纵向轴线)冲刷，并被均匀且有效地冷却。

气流的分配可以经由分隔壁109进行，分隔壁109用作管线106的导气板。这些分隔壁将红外线模块的模块壳体102分成对应于区段110、112、114的单独通风区段。不是必须选择三个区段110、112、114。通风区段的最佳数量取决于红外线模块或UV模块的长度以及所需的冷却剂流量或冷却气体流量(取决于允许的最高温度)。因此可以在至少一个红外线发射器或至少一个UV发射器和窗103的长度上调节横截面和空气量。IR模块或UV模块中优选存在过压。在发生泄漏的情况下，这种过压防止易燃气体渗透到模块壳体102中而到达至少一个红外线发射器或至少一个UV发射器，否则易燃气体可能在此处被点燃。

红外线模块或UV模块优选地配备有压力传感器(未示出)以检测泄漏(例如，窗103的面板破裂)。同样，用于窗103的裂缝检测器(未示出)或用于测量压降的压力传感器(未示出)也是可以想到的。使用此类传感器，也可以控制气流的体积流或可以执行安全切断。为此，红外线模块或UV模块可以具有控制器并且可以出于从传感器传输数据的目的连接到中央控制器。这样，也可以实现对可用气体量和/或流速(噪声水平)的限制，或者可以对一股或多股气流进行另一种“智能”适配。

图10示出了用于借助于红外线辐射或UV辐射改良物质的根据本发明的处理系统的示意性竖直截面图，该处理系统包含六个根据本发明的红外线模块或UV模块150。然而，处理系统中也可以存在更多或更少的红外线模块或UV模块150。红外线模块或UV模块150优选地按照根据图1至4、5至8或9的前三个示例性实施例中的任一个构成。每个红外线模块或UV模块150具有至少一个发射器151、具有气流分配装置(未示出)和用于在窗153的内表面157上传输气流的管线(未示出)的模块壳体152、入口开口154以及出口开口155。红外线模块或UV模块150的结构和操作模式对应于前述示例性实施例。

红外线模块或UV模块150布置在系统壳体162中的鼓风机160之间。系统壳体包围处理室163。红外线模块或UV模块150和鼓风机160在处理室163中布置在系统壳体162内。红外线模块或UV模块150的内部利用模块壳体152与处理室163密封。处理系统还可以具有用于涂布待干燥或固化的涂层(“浆料”)的至少一个装置。涂层在加工系统中被涂布和干燥，使得卷绕辊上的最终产品对化学和机械影响(更)不敏感，或者被卷起的产品不会粘附或自行附着。

在处理室163中，布置有两个保持器164、166，它们例如可以被设计为辊。保持器164、166也可以布置在处理室163的外部。保持器164、166保持作为待用处理室163中的红外线模块或UV模块150照射的物质的金属丝168或胶带或膜。也可以提供编织线材或带材作为载体，待照射的材料被布置或紧固在其上。借助于鼓风机160，线168、带、膜或载体被悬浮。由于悬浮，可以省去用于引导线168、带、膜或载体的另外的辊，并且待涂覆的材料不会因接触而被污染或涂层不会在干燥过程中被损伤。鼓风机160还作用在线材168或带材上并将其保持在悬浮状态。线材168或带材优选地由处理室163中的辊传送并借助于鼓风机160和红外线模块或UV模块150干燥和/或固化。因此处理系统优选地可以是干燥系统或固化系统。通过使用红外线模块或UV模块150进行均匀冷却，显著降低了在处理系统的应用期间处理室163中产生的气体点燃的风险。

在以上描述和权利要求、附图和示例性实施例中公开的本发明的特征，无论是单独地还是以任何期望的组合，对于在本发明的各种实施例中实施本发明而言都是必不可少的。

附图标记列表

1，51，151 发射器

2，52，102，152 模块壳体

3，53，103，153 窗

4，54，104，154 入口开口

5，55，105，155 出口开口

6，56，106 管线

7，57，107，157 窗的内表面

8，108 气流分配装置

9，59，109 分隔壁

10，110 第一区段

12，112 第二区段

14，113 第三区段

16，66 电连接件

18，68 紧固

20，70 反射器

22，72 开口

24，74 同心管

26，76 加热元件

28 电连接件

30 管

32 管

58 气流分配装置/穿孔板

60 小孔

61 中型孔

62 大孔

64 气流分配装置/穿孔板

65 孔

150 IR模块或UV模块

160 鼓风机

162 系统壳体

163 处理室

164 保持器

166 保持器

168 线材

Claims

1.一种红外线模块或UV模块(150)，所述红外线模块包括形式为至少一个红外线发射器的至少一个发射器(1，51，151)，所述UV模块包括形式为至少一个UV发射器的至少一个发射器(1，51，151)，

所述红外线模块或UV模块(150)包括具有窗(3，53，103，153)的模块壳体(2，52，102，152)，其中所述模块壳体(2，52，102，152)包围所述至少一个发射器(1，51，151)，其中与所述发射器(1，51，151)匹配的所述窗(3，53，103，153)由能够透过处于红外光谱中的波长范围的红外线辐射的材料组成或由能够透过处于紫外光谱中的波长范围的UV辐射的材料组成，并且所述至少一个发射器(1，51，151)以这样的方式布置在所述模块壳体(2，52，102，152)中：即，使得由所述至少一个红外线发射器发射的红外线辐射经由所述窗(3，53，103，153)从所述红外线模块辐射出去，或者由所述至少一个UV发射器发射的UV辐射经由所述窗(3，53，103，153)从所述UV模块辐射出去，其中所述模块壳体(2，52，102，152)具有用于将气流供给到所述模块壳体(2，52，102，152)中的入口开口(4，54，104，154)和用于从所述模块壳体(2，52，102，152)中排出气流的至少一个出口开口(5，55，105，155)，其中所述模块壳体(2，52，102，152)具有用于将来自所述入口开口(4，54，104，154)的气流在所述窗(3，53，103，153)的内表面(7，57，107，157)上传输到所述至少一个出口开口(5，55，105，155)的至少一条管线(6，56，106)，其中所述窗(3，53，103，153)的内表面(7，57，107，157)被定向到所述模块壳体(2，52，102，152)中，其中所述模块壳体(2，52，102，152)具有气流分配装置(8，58，64，108)，其中所述气流分配装置(8，58，64，108)将所述模块壳体(2，52，102，152)内的来自所述入口开口(4，54，104，154)的气流分成多股气流，并且其中所述模块壳体(2，52，102，152)以这样的方式引导所述多股气流或所述多股气流中的第一部分：即，使得所述多股气流或所述多股气流中的第一部分分段地冲刷所述窗(3，53，53，103，153)的内表面(7，57，107，157)。

2.根据权利要求1所述的红外线模块或UV模块(150)，其特征在于

所述多股气流或所述多股气流中的第一部分在所述窗(3，53，103，153)的整个内表面(7，57，107，157)的至少70％中冲刷所述窗(3，53，103，153)的内表面(7，57，107，157)或完全冲刷所述窗(3，53，103，153)的内表面(7，57，107，157)，

优选地，所述多股气流或所述多股气流中的所述第一部分在所述窗(3，53，103，153)的整个内表面(7，57，107，157)的至少90％中冲刷所述窗(3，53，103，153)的内表面或完全冲刷所述窗(3，53，103，153)的内表面(7，57，107，157)。

3.根据权利要求1或2所述的红外线模块或UV模块(150)，其特征在于

所述模块壳体(2，52，102，152)以这样的方式将所述多股气流或所述多股气流中的第二部分引导到所述至少一个发射器(1，51，151)上：即，使得所述多股气流或所述多股气流中的所述第二部分分段地冲刷所述至少一个发射器(1，51，151)的外表面。

4.根据前述权利要求中任一项所述的红外线模块或UV模块(150)，其特征在于

所述窗(3，53，103，153)界定所述模块壳体(2，52，102，152)的外壁的一部分，优选地，所述窗(3，53，103，153)在所述模块壳体(2，52，102，152)的一侧上界定所述模块壳体(2，52，102，152)的外壁的一部分，特别优选地，所述窗(3，53，103，153)在所述模块壳体(2，52，102，152)的下侧界定所述模块壳体(2，52，102，152)的外壁的一部分。

5.根据前述权利要求中任一项所述的红外线模块或UV模块(150)，其特征在于

所述窗(3，53，103，153)具有包括两个彼此相对布置的长边的长型几何形状，其中所述多股气流从所述窗(3，53，103，153)的长边之一到所述窗(3，53，103，153)的相对长边分段地冲刷所述窗(3，53，103，153)的内表面(7，57，107，157)，其中所述窗(3，53，103，153)优选地具有矩形几何形状，和/或

所述多股气流横向于所述窗(3，53，103，153)的纵向方向冲刷所述窗(3，53，103，153)的内表面(7，57，107，157)，其中优选地，所述多股气流以与所述窗(3，53，103，153)的纵向方向成20°至90°角度的方式冲刷所述窗(3，53，103，153)的内表面(7，57，107，157)，特别优选地，所述多股气流以与所述窗(3，53，103，153)的纵向方向成45°至90°角度的方式冲刷所述窗(3，53，103，153)的内表面(7，57，107，157)，尤其优选地，所述多股气流以与所述窗(3，53，103，153)的纵向方向成80°至90°角度的方式冲刷所述窗(3，53，103，153)的内表面(7，57，107，157)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的红外线模块或UV模块(150)，其特征在于

在所述模块壳体(2，52，102，152)内，布置有至少一个反射器(20，70)，其中借助于所述至少一个反射器(20，70)，由所述至少一个发射器(1，51，151)发射的红外线辐射或UV辐射中的一部分能够经所述窗(3，53，103，153)从所述红外线模块或UV模块(150)反射出去，

其中，所述至少一个反射器(20，70)优选地具有用于经所述窗(3，53，103，153)反射由所述至少一个发射器(1，51，151)发射的红外线辐射或UV辐射中的一部分的金属或金属化反射器表面，特别优选涂有SiO₂的反射器表面、涂有金的反射器表面和/或金属化反射器表面。

7.根据权利要求6所述的红外线模块或UV模块(150)，其特征在于

在至少一个反射器(20，70)中布置有用于传输所述多股气流或用于传输所述多股气流中的第三部分的开口(22，72)，使得所述多股气流或所述多股气流中的所述第三部分分段地冲刷所述至少一个反射器(20，70)，特别是冲刷所述至少一个反射器(20，70)的反射器表面。

8.根据前述权利要求中任一项所述的红外线模块或UV模块(150)，其特征在于

用于传输来自所述入口开口(4，54，104，154)的气流的所述至少一条管线(6，56，106)中的所述气流分配装置(8，58，64，108)具有至少一个穿孔板(58，64)，所述穿孔板具有用于分流来自所述入口开口(4，54，104，154)的气流的多个孔(60，61，62，65)，其中优选地，对于所述至少一个穿孔板(58，64)中的至少一者，所述孔(60，61，62，65)的自由截面积随着距所述至少一条管线(6，56，106)中的入口开口(4，54，104，154)的距离而变化，和/或优选地，多个穿孔板(58，64)在所述至少一条管线(6，56，106)中布置成在所述多股气流的流动方向上依次排列，其中特别优选地在其间布置有单独的辅助管线，所述辅助管线至少分区域地传输所述多股气流。

9.根据前述权利要求中任一项所述的红外线模块或UV模块(150)，其特征在于

所述气流分配装置(8，58，64，108)在用于传输来自所述入口开口(4，54，104，154)的气流的所述至少一条管线(6，56，106)中具有至少一个分隔壁(9，59，109)，其中所述至少一个分隔壁(9，59，109)将来自所述入口开口(4，54，104，154)的气流分流并将其传输到通向所述窗(3，53，103，153)的不同区段的至少两条辅助管线中，其中所述至少一个分隔壁(9，109)优选地直接在所述入口开口(4，54，104，154)处开始。

10.根据前述权利要求中任一项所述的红外线模块或UV模块(150)，其特征在于

在至少一条管线(6，56，106)中布置有用于确定所述至少一条管线(6，56，106)中的气体压力的至少一个压力传感器和/或在所述窗(3，53，103，153)上布置有用于检测裂缝的至少一个裂缝传感器和/或在所述模块壳体(2，52，102，152)的一部分上布置有用于确定所述模块壳体(2，52，102，152)的至少一个表面或部分的温度的至少一个温度传感器，其中所述红外线模块或UV模块(150)优选地具有用于评估所述一个压力传感器和/或所述至少一个裂缝传感器和/或所述至少一个温度传感器的测量信号的控制器，其中所述控制器特别优选地基于所述至少一个温度传感器的测量结果来控制来自所述入口开口(4，54，104，154)的气流的体积流，和/或所述控制器在出现意外压降的情况下和/或在检测到所述窗(3，53，103，153)中的裂缝的情况下和/或在温度意外升高的情况下发出信号，尤其优选地发出警报信号、和/或发出用于中断所述至少一个发射器(1，51，151)和/或其中安装有所述红外线模块或UV模块(150)的干燥系统或固化系统的操作的信号。

11.根据前述权利要求中任一项所述的红外线模块或UV模块(150)，其特征在于

所述至少一个红外线发射器中的每一者都具有加热元件(26，76)和同心管(24，74)，其中所述同心管(24，74)在外侧围绕所述加热元件(26，76)，并且所述同心管(24，74)能够至少局部地或完全地透过某一波长范围的红外线辐射，或者所述至少一个红外线发射器是陶瓷发射器。

12.根据前述权利要求中任一项所述的红外线模块或UV模块(150)，其特征在于

所述窗(3，53，103，153)具有包括两个彼此相对布置的长边的长型几何形状，其中所述多股气流从所述窗(3，53，103，153)的长边之一一直到所述窗(3，53，103，153)的相对长边分段地冲刷所述窗(3，53，103，153)的内表面(7，57，107，157)，其中窗(3，53，103，153)优选地具有矩形几何形状，和/或

13.根据前述权利要求中任一项所述的红外线模块或UV模块(150)，其特征在于

所述窗(3，53，103，153)由石英玻璃组成，和/或

所述至少一个红外线发射器具有碳加热元件、碳化硅加热元件或由在高温下稳定的金属组成的加热元件，或者所述至少一个UV发射器具有多个UV LED或汞发射器、汞齐发射器或准分子发射器。

14.根据前述权利要求中任一项所述的红外线模块或UV模块(150)，其特征在于

所述模块壳体(2，52，102，152)的所述至少一条管线(6，56，106)和所述气流分配装置(8，58，64，108)以这样的方式传输所述气流和所述多股气流：即，使得所述气流和所述多股气流在所述红外线模块或UV模块(150)的运行期间不会被连续多次引导到所述红外线模块或UV模块(150)的被加热表面上，优选地，所述模块壳体(2，52，102，152)的所述至少一条管线(6，56，106)和所述气流分配装置(8，58，64，108)以这样的方式传输所述气流和所述多股气流：即，使得所述多股气流在所述红外线模块或UV模块(150)的运行期间仅被引导到所述红外线模块或UV模块(150)的被加热表面上一次，特别优选地，所述模块壳体(2，52，102，152)的所述至少一条管线(6，56，106)和所述气流分配装置(8，58，64，108)以这样的方式传输所述气流和所述多股气流：即，使得所述多股气流仅被引导到由所述窗(3，53，103，153)、所述至少一个发射器(1，51，151)和所述至少一个反射器(20，70)组成的群组的部件之一上一次。

15.一种用于借助于红外线辐射或UV辐射改良物质的处理系统，所述处理系统包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的红外线模块或UV模块(150)，其中所述处理系统具有用于布置待改良物质的至少一个保持器(164，166)和/或用于在离开所述至少一个红外线模块或UV模块(150)的所述窗(3，53，103，153)的红外线辐射或UV辐射的光锥内传送待改良物质、特别是线材(168)或带材的传送装置，其中所述处理系统优选地具有处理室(163)，所述处理室(163)通过所述模块壳体(2，52，102，152)的至少一部分并且通过所述窗(3，53，103，153)与所述模块壳体(2，52，102，152)的内部空间分隔开，特别优选地以气密和/或压力封闭的方式分隔开。

16.一种用于操作根据权利要求1至14中任一项所述的红外线模块或UV模块(150)或根据权利要求15所述的处理系统的方法，其特征在于以下步骤：

A)经由所述入口(4，54，104，154)将气流馈送入所述模块壳体(2，52，102，152)中；

B)将所述气流分成多股气流；

C)用所述多股气流冲刷所述模块壳体(2，52，102，152)的所述窗(3，53，103，153)的内表面的各个区段，从而用所述多股气流冷却所述窗(3，53，103，153)；和

D)从所述模块壳体(2，52，102，152)排出所述多股气流；

其中，在步骤A)至D)期间，利用所述至少一个发射器(1，51，151)产生红外线辐射或UV辐射并经所述窗(3，53，103，153)从所述红外线模块或UV模块(150)发射所述红外线辐射或UV辐射。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于

在所述方法期间，测量所述模块壳体(2，52，102，152)中的温度和/或所述至少一条管线(6，56，106)中的至少一个位置处的气体压力和/或所述窗(3，53，103，153)是否存在裂缝，其中当检测到升温、压降和/或所述窗(3，53，103，153)的裂缝时优选地中断由所述至少一个发射器(1，51，151)产生红外线辐射或UV辐射，和/或当检测到温度变化、压力变化和/或所述窗(3，53，103，153)的裂缝时中断或控制气流的体积流经所述入口开口(4，54，104，154)进入所述模块壳体(2，52，102，152)中。

18.根据权利要求16或17中任一项所述的方法，其特征在于

所述方法是利用模块壳体(2，52，102，152)的内部相对于所述窗(3，53，103，153)的与所述窗(3，53，103，153)的内侧相对的外侧的压力、特别是相对于处理室(163)中的压力的过压来执行的，其中，在模块壳体(2，52，102，152)出现泄漏或裂缝的情况下，气体优选从所述模块壳体(2，52，102，152)的内部流出到所述模块壳体(2，52，102，152)的周围环境或所述处理室(163)中。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其特征在于

在步骤A)中，在将所述气流分成所述多股气流之前对所述气流进行过滤和/或净化。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其特征在于

由所述至少一个发射器(1，51，151)发射的红外线辐射或UV辐射中的一部分经由所述窗(3，53，103，153)被反射器(20，70)的反射所述红外线辐射或UV辐射的表面所反射，其中利用步骤C)中的多股气流分段地冲刷所述反射器(20，70)的反射所述红外线辐射或UV辐射的表面并由此冷却该表面。

21.根据权利要求16至20中任一项所述的方法，其特征在于

在步骤C)中，利用所述多股气流冲刷所述至少一个发射器(1，51，151)的外表面的各个区段，从而使得所述发射器(1，51，151)的表面被所述多股气流冷却。

22.根据权利要求16至21中任一项所述的方法，其特征在于

在于步骤C)中冲刷所述模块壳体(2，52，102，152)的所述窗(3，53，103，153)的内表面的各个区段之前，所述多股气流具有最多10℃的温差，优选具有相同的温度，其中精度为1℃。