DE102018101053B4 - Infrared irradiation module - Google Patents

Infrared irradiation module Download PDF

Info

Publication number
DE102018101053B4
DE102018101053B4 DE102018101053.2A DE102018101053A DE102018101053B4 DE 102018101053 B4 DE102018101053 B4 DE 102018101053B4 DE 102018101053 A DE102018101053 A DE 102018101053A DE 102018101053 B4 DE102018101053 B4 DE 102018101053B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
infrared
radiator
cooling air
air
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102018101053.2A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102018101053A1 (en
Inventor
Vincent Krafft
Larisa Von Riewel
Jens Büngener
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heraeus Noblelight GmbH
Original Assignee
Heraeus Noblelight GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heraeus Noblelight GmbH filed Critical Heraeus Noblelight GmbH
Priority to PCT/EP2018/080910 priority Critical patent/WO2019096728A1/en
Publication of DE102018101053A1 publication Critical patent/DE102018101053A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102018101053B4 publication Critical patent/DE102018101053B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0033Heating devices using lamps
    • H05B3/0038Heating devices using lamps for industrial applications
    • H05B3/0047Heating devices using lamps for industrial applications for semiconductor manufacture
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/30Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R33/00Coupling devices specially adapted for supporting apparatus and having one part acting as a holder providing support and electrical connection via a counterpart which is structurally associated with the apparatus, e.g. lamp holders; Separate parts thereof
    • H01R33/97Holders with separate means to prevent loosening of the coupling or unauthorised removal of apparatus held
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0033Heating devices using lamps
    • H05B3/0038Heating devices using lamps for industrial applications
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0033Heating devices using lamps
    • H05B3/0038Heating devices using lamps for industrial applications
    • H05B3/0061Heating devices using lamps for industrial applications for metal treatment
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02Details
    • H05B3/06Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/016Heaters using particular connecting means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/032Heaters specially adapted for heating by radiation heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Infrarot-Bestrahlungsmodul zur Behandlung eines Substrats umfassend:(a) ein Modul-Gehäuse (1),(b) eine Strahlereinheit (2), die mehrere Infrarotstrahler (5) zur Emission von Infrarotstrahlung auf das Substrat sowie eine Halteeinrichtung (50) zur Halterung der Infrarotstrahler (5) aufweist,(c) eine Kühlluft-Zuführungseinheit (3) mit einem Kühlluft-Sammelraum (21), der Öffnungen (13) für die Zuleitung von Kühlluft (24) zu den Infrarotstrahlern (5) aufweist,(d) eine Ablufteinheit (4) mit mindestens einem Abluftkanal (23) für die Ableitung von Kühlluft (24), dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (50) ein gelenkig oder drehbar gelagertes Montageelement (52) umfasst, das eine Strahleraufnahme (55) zur Aufnahme mindestens eines Teils einer stirnseitigen Strahlerrohr-Quetschung (56) des Infrarotstrahlers (5) aufweist.An infrared irradiation module for treating a substrate, comprising: (a) a module housing (1), (b) a radiator unit (2) comprising a plurality of infrared radiators (5) for emitting infrared radiation to the substrate, and holding means (50) for mounting the infrared radiator (5), (c) a cooling air supply unit (3) with a cooling air collecting space (21) having openings (13) for the supply of cooling air (24) to the infrared radiators (5), (d) an exhaust air unit (4) having at least one exhaust duct (23) for the discharge of cooling air (24), characterized in that the holding device (50) comprises a hinged or rotatably mounted mounting member (52) having a radiator receptacle (55) for receiving at least a part of an end-side emitter tube pinch (56) of the infrared radiator (5).

Description

Technischer HintergrundTechnical background

Die Erfindung betrifft ein Infrarot-Bestrahlungsmodul zur Behandlung eines Substrats umfassend:

  1. (a) ein Modul-Gehäuse,
  2. (b) eine Strahlereinheit, die mehrere Infrarotstrahler zur Emission von Infrarotstrahlung auf das Substrat sowie eine Halteeinrichtung zur Halterung der Infrarotstrahler aufweist,
  3. (c) eine Kühlluft-Zuführungseinheit mit einem Kühlluft-Sammelraum, der Öffnungen für die Zuleitung von Kühlluft zu den Infrarotstrahlern aufweist, und
  4. (d) eine Ablufteinheit mit mindestens einem Abluftkanal für die Ableitung von Kühlluft.
The invention relates to an infrared radiation module for treating a substrate comprising:
  1. (a) a module housing,
  2. (B) a radiator unit having a plurality of infrared radiators for emitting infrared radiation to the substrate and a holding device for holding the infrared radiator,
  3. (C) a cooling air supply unit having a cooling air collecting space having openings for the supply of cooling air to the infrared radiators, and
  4. (D) an exhaust unit with at least one exhaust duct for the discharge of cooling air.

Derartige Infrarot-Bestrahlungsmodule (im Folgenden auch kurz als „IR-Module“ bezeichnet) werden beispielsweise zum Aufheizen von Substraten in Heizprozessen, zur Behandlung, Trocknung oder Härtung von Lacken oder lackartigen Beschichtungen, zur Galvanisierung von wickelfähigem Blech, zur Trocknung von Papier und Pappe und Produkten hieraus sowie von Druckerzeugnissen, sowie zur Auflaminierung von Kunststofffolien auf verschiedenartigen Trägermaterialien eingesetzt.Such infrared radiation modules (hereinafter also referred to for short as "IR modules") are used, for example, for heating substrates in heating processes, for treating, drying or curing paints or lacquer-like coatings, for electroplating windable sheet metal, for drying paper and cardboard and products thereof and of printed products, as well as for the lamination of plastic films on various substrates used.

Bei vielen dieser Anwendungen ist eine großflächige Bestrahlungszone mit hoher Leistungsdichte erwünscht, die durch eine Parallelanordnung mehrerer langgestreckter Infrarotstrahler erzeugt werden kann. Dabei werden häufig Infrarotstrahler eingesetzt, bei denen in einem inertgasgefüllten Strahlerrohr ein Heizfilament aus Carbon oder Wolfram in Wendel- oder Bandform eingeschlossen ist. Das Heizfilament ist mit elektrischen Anschlüssen verbunden, die über Quetschungen an einem Ende oder an beiden Enden des Strahlerrohres herausgeführt sind. Derartige Infrarotstrahler haben beispielsweise eine Emissionswellenlänge im Bereich von etwa 800 bis 2750 nm und müssen in der Regel - insbesondere in engen Bauräumen, wie sie beispielsweise für Druckmaschinen typisch sind - aktiv gekühlt werden, um sie und etwaige Reflektoren vor Überhitzung zu schützen.In many of these applications, a large area, high power density radiation zone is desired, which can be created by a parallel arrangement of multiple elongated infrared radiators. In this case, infrared radiators are frequently used, in which a heating filament made of carbon or tungsten is enclosed in helical or band shape in an inert gas-filled radiator tube. The Heizfilament is connected to electrical terminals, which are led out over bruises at one end or at both ends of the radiator tube. Such infrared radiators, for example, have an emission wavelength in the range of about 800 to 2750 nm and usually - especially in tight spaces, as they are typical for printing presses - are actively cooled to protect them and any reflectors from overheating.

Stand der TechnikState of the art

Häufig sind in Infrarot-Bestrahlungsmodulen die wesentlichen Funktionseinheiten, wie Infrarotstrahler, Kühlluftzufuhr und Abluft zusammengefasst. So beschreibt beispielsweise die EP 2 151 278 A1 eine Bestrahlungseinrichtung, die aus einem Strahlerhalterungs-Teil, einem Luftkühler-Teil und einer Luftfilterplatte zusammengesetzt ist. Diese Komponenten haben gleiche Länge und Breite und ergeben im Zusammenbau ein IR-Modul in Quaderform. Die Infrarotstrahler haben beidseitig durch Quetschungen geschlossene Enden die in Sockel gefasst und jeweils mit einem Kontaktstift ausgestattet sind. Die Kontaktstifte werden Buchsen aufgenommen, die am Strahlergehäuse angebracht sind, und zu denen Stromleitungen verlaufen. Durch die an der Modul-Rückseite angeordnete gitterförmige Luftfilterplatte wird mittels eines Gebläses Kühlluft aus der Umgebung angesaugt und in den Strahlerhalterungs-Teil zur Kühlung der Infrarotstrahler und der dazugehörigen Reflektoren geblasen. Das Strahlergehäuse besteht aus einer Tragblechstruktur mit zahlreichen Durchbrüchen, durch die vom Gebläse kommende Kühlluft hinter und zwischen den Reflektoren entlangstreichen und auch die besonders empfindlichen Strahlerenden beaufschlagen kann.Frequently, the essential functional units such as infrared radiators, cooling air supply and exhaust air are combined in infrared radiation modules. For example, describes the EP 2 151 278 A1 an irradiation device composed of a radiator mounting part, an air cooler part and an air filter plate. These components have the same length and width and result in an IR module in cuboid form. The infrared radiators have on both sides by bruises closed ends taken in the base and each equipped with a contact pin. The contact pins are accommodated sockets, which are attached to the lamp housing, and extend to which power lines. By means of the grid-shaped air filter plate arranged at the back of the module, cooling air is sucked from the environment by means of a fan and blown into the radiator mounting part for cooling the infrared radiators and the associated reflectors. The spotlight housing consists of a baffle structure with numerous openings, through which cooling air coming from the fan can pass behind and between the reflectors and also act on the particularly sensitive ends of the heaters.

Technische AufgabenstellungTechnical task

Die Temperatur der Infrarotstrahler hat Einfluss auf das Ergebnis der Infrarot-Behandlung. Grundsätzlich ist daher eine örtlich und zeitlich reproduzierbare und in der Regel gleichmäßige Temperaturverteilung erwünscht.The temperature of the infrared radiator influences the result of the infrared treatment. Basically, a locally and temporally reproducible and generally uniform temperature distribution is therefore desirable.

Die durch Quetschungen verschlossenen Enden der Infrarotstrahler sind in der Regel nicht exakt geometrisch gleich. Theoretisch verlaufen die Längsachsen der Quetschung und des Infrarotstrahlers parallel. Es kann aber vorkommen, dass die Längsachse der Quetschung eine andere Richtung hat und mit der Strahler-Längsachse einen Winkel einschließt oder windschief dazu verläuft. Auch wenn Maßabweichungen und die Variabilität der Ausrichtung der Quetschungen im Rahmen spezifizierter Toleranzen liegen, können sie den werkzeuglosen Austausch der Infrarotstrahler erschweren.The ends of the infrared radiators, which are closed by pinching, are generally not exactly geometrically equal. Theoretically, the longitudinal axes of the pinch and the infrared radiator are parallel. However, it may happen that the longitudinal axis of the pinch has a different direction and encloses an angle with the radiator longitudinal axis or runs obliquely thereto. Even if dimensional deviations and the variability of the pinch alignment are within specified tolerances, they can complicate the tool-free replacement of the infrared radiators.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Infrarot-Bestrahlungsmodul bereitzustellen, das einen werkzeugfreien Wechsel der Infrarotstrahler ermöglicht.The invention is therefore based on the object to provide an infrared radiation module, which allows a tool-free change of the infrared radiator.

Allgemeine Beschreibung der ErfindungGeneral description of the invention

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Halteeinrichtung ein gelenkig oder drehbar gelagertes Montageelement umfasst, das eine Strahleraufnahme zur Aufnahme mindestens eines Teils einer stirnseitigen Strahlerrohr-Quetschung des Infrarotstrahlers aufweist.This object is achieved on the basis of a device of the type mentioned in the present invention, that the holding device comprises a hinged or rotatably mounted mounting member having a radiator receptacle for receiving at least a portion of an end-side emitter tube pinch of the infrared radiator.

Das IR-Modul ist mit mindestens zwei Infrarotstrahlern ausgestattet. Die Infrarotstrahler haben ein Strahlerrohr, das mindestens einseitig mit einer Quetschung verschlossen ist. Die Halteeinrichtung greift an dieser Quetschung an. Zu diesem Zweck ist die Halteeinrichtung mit einem Montageelement ausgerüstet, das mit der Quetschung zusammenwirkt, indem es mindestens einen Teil der Quetschung aufnimmt. Die geometrische Variabilität der Quetschung, insbesondere was die Ausrichtung der Quetschung in Bezug auf die Strahler-Längsachse anbelangt, wird durch eine gelenkige oder drehbare Lagerung des Montageelements in oder an der Halteeinrichtung kompensiert. Die drehbare oder gelenkige Lagerung erfolgt beispielsweise durch ein Kreuzgelenk (Kardangelenk), Drehgelenk oder ein Kugelgelenk. Dadurch ergibt sich eine gewisse Toleranz hinsichtlich der räumlichen Ausrichtung der Quetschung, was die Nutzung der Quetschung für die Halterung des Infrarotstrahlers erst ermöglicht und was die Realisierung eines werkzeugfreien Austauschs des Infrarotstrahlers erleichtert.The IR module is equipped with at least two infrared radiators. The infrared radiators have a radiator tube which is closed at least on one side with a pinch. The holding device attacks this bruise. For this purpose, the holding device is equipped with a mounting member which cooperates with the pinch by receiving at least a portion of the pinch. The geometric variability of the pinch, in particular as regards the orientation of the pinch with respect to the radiator longitudinal axis, is compensated by an articulated or rotatable mounting of the mounting element in or on the holding device. The rotatable or articulated mounting takes place for example by a universal joint (universal joint), swivel or a ball joint. This results in a certain tolerance with respect to the spatial orientation of the pinch, which enables the use of the pinch for the holder of the infrared radiator and what facilitates the realization of a tool-free replacement of the infrared radiator.

Es hat sich bewährt, wenn das Montagelement als eine mit der Strahleraufnahme versehene Kugel ausgeführt ist, und dass die Halteeinrichtung ein Lagergehäuse zur drehbaren Lagerung der Kugel aufweist.It has proven useful if the mounting element is designed as a ball provided with the radiator receiving, and that the holding device has a bearing housing for rotatably supporting the ball.

Die im Lagergehäuse gelagerte Kugel ist um mehrere Rotationsachsen drehbar und bildet einen Teil eines Kugelgelenks. Sie hat eine Aufnahme, in die die stirnseitige Strahlerrohr-Quetschung hineinragt.The ball mounted in the bearing housing is rotatable about a plurality of axes of rotation and forms part of a ball joint. It has a receptacle into which the end-side emitter tube pinch protrudes.

Diese Strahleraufnahme ist vorzugsweise als Längsschlitz in der Kugel-Oberfläche ausgeführt, wobei das Lagergehäuse eine in Richtung der Strahlerrohr-Quetschung weisende Öffnung hat, durch die hindurch die stirnseitige Strahlerrohr-Quetschung in den Längsschlitz hineinragt.This radiator receptacle is preferably designed as a longitudinal slot in the ball surface, wherein the bearing housing has a pointing in the direction of the emitter tube pinch opening through which the front-side emitter tube pinch protrudes into the longitudinal slot.

Damit die Kugel nicht aus dem Lagergehäuse entweichen kann, ist es vorteilhaft, wenn die Öffnung eine Öffnungsweite hat, die kleiner ist als die Kugel.So that the ball can not escape from the bearing housing, it is advantageous if the opening has an opening width which is smaller than the ball.

Mindestens eine Abmessung der Öffnung ist kleiner als der Kugeldurchmesser, so dass die Kugel nicht durch die Öffnung hindurchgeht. Andererseits ist die Öffnung groß genug für die stirnseitige Quetschung des Infrarotstrahlers, so dass diese durch die Öffnung hindurch in die Strahleraufnahme ragen kann.At least one dimension of the opening is smaller than the ball diameter, so that the ball does not pass through the opening. On the other hand, the opening is large enough for the frontal contusion of the infrared radiator, so that it can protrude through the opening into the radiator receptacle.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Infrarot-Bestrahlungsmoduls ist in dem Lagergehäuse eine Druckfeder aufgenommen ist, deren Federkraft die Kugel in Richtung der Öffnung presst.In a particularly advantageous embodiment of the infrared radiation module according to the invention, a compression spring is received in the bearing housing, whose spring force presses the ball in the direction of the opening.

Die Federkraft übt über die Kugel einen Druck auf den Infrarotstrahler in Richtung der Infrarotstrahler-Längsachse aus. Dadurch wird das gegenüberliegende stirnseitige Ende des Infrarotstrahlers gegen ein Lager gedrückt, wie beispielsweise in einen anschlussseitigen Steckkontakt, der aus Kontaktstift und Kontaktbuchse gebildet ist.The spring force exerts a pressure on the infrared radiator in the direction of the infrared radiator longitudinal axis via the ball. As a result, the opposite end face of the infrared radiator is pressed against a bearing, such as in a connection-side plug contact, which is formed from contact pin and contact socket.

Insbesondere im Hinblick auf eine homogene oder eine gewünscht ungleichmäßige Temperaturerteilung der Infrarotstrahler ist bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Infrarot-Bestrahlungsmoduls vorgesehen, dass die Kühlluft-Zuführungseinheit über ein vorderes, Luftverteilungselement und ein hinteres Luftverteilungselement verfügt, wobei das vordere Luftverteilungselement eine erste Anzahl N1 von Luft-Durchlassöffnungen aufweist, die einen ersten mittleren Öffnungsquerschnitt A1 haben, und wobei dem in Strömungsrichtung der Kühlluft gesehen das hintere Luftverteilungselement nachgeordnet ist, das mit einer zweiten Anzahl N2 von Luft-Durchlassöffnungen versehen ist, die entlang einer Infrarotstrahler-Längsachse gleichmäßig verteilt sind, und die einen zweiten mittleren Öffnungsquerschnitt A2, wobei gilt: N2>N1 und A1>A2, und vorzugsweise gilt: N2>5xN1 und A1 >4xA2.In particular, with regard to a homogeneous or a desired non-uniform temperature distribution of the infrared radiator is provided in a further preferred embodiment of the infrared radiation module according to the invention that the cooling air supply unit has a front, air distribution element and a rear air distribution element, wherein the front air distribution element a first number N1 of air passage openings having a first central opening cross-section A1 have, and wherein the downstream air distribution element seen in the flow direction of the cooling air is arranged downstream, with a second number N2 is provided by air passage openings which are evenly distributed along an infrared radiator longitudinal axis, and having a second central opening cross-section A2 where N2> N1 and A1> A2, and preferably: N2> 5xN1 and A1> 4xA2.

Die Luftverteilungselemente sind langgestreckt und an die Länge der Infrarotstrahler angepasst. Die Positionsangaben für die Luftverteilungselemente als „vorderes“ und „hinteres“ beziehen sich auf die Strömungsrichtung der Kühlluft. Das in Strömungsrichtung vorgelagerte, vordere Luftverteilungselement dient dazu, die einströmende Kühlluft in vorgegebener Weise - beispielsweise gleichmäßig oder in Abhängigkeit von der lokalen Temperatur der Infrarotstrahler - über dem in Strömungsrichtung nachgelagerten, hinteren Luftverteilungselement zu verteilen und dort eine vorgegebene Luftvolumenverteilung (über die Länge der Infrarotstrahler gesehen) zu erzeugen. Beispielsweise kann es günstig sein, an den beiden stirnseitigen Enden der Infrarotstrahler ein geringeres Kühlluftvolumen zur Verfügung zu stellen als in der Infrarotstrahler-Mitte. Das lokal zur Verfügung gestellte Kühlluftvolumen wird durch die Verteilung und/oder durch die Form und Größe der ersten Luft-Durchlassöffnungen bestimmt. Im Vergleich zu den zweiten Luft-Durchlassöffnungen sind die mittlere Größe der ersten Luft-Durchlassöffnungen größer und ihre Anzahl geringer. Als mittleres Maß für Form Größe dient der mittlere Öffnungsquerschnitt der Luft-Durchlassöffnungen, der sich ergibt als Quotient des Gesamt-Öffnungsquerschnitts der ersten Luft-Durchlassöffnungen und der Anzahl N1.The air distribution elements are elongated and adapted to the length of the infrared radiator. The position information for the air distribution elements as "front" and "rear" refer to the flow direction of the cooling air. The front air distribution element upstream in the direction of flow serves to distribute the inflowing cooling air in a predefined manner - for example uniformly or as a function of the local temperature of the infrared radiators - above the rear air distribution element downstream of the flow direction and there deliver a predetermined air volume distribution (over the length of the infrared radiators seen). For example, it may be favorable to provide a lower cooling air volume at the two front ends of the infrared radiators than in the infrared radiator center. The locally provided cooling air volume is determined by the distribution and / or by the shape and size of the first air passage openings. Compared to the second air passage openings, the average size of the first air passage openings are larger and their number smaller. As a mean measure of the size of the mold, the average opening cross-section of the air passage openings, which is calculated as the quotient of the total opening cross section of the first air passage openings and the number N1 ,

Das hintere Luftverteilungselement dient im Wesentlichen dazu, das Profil der vom vorderen Luftverteilungselement vorgegebenen Luftvolumenverteilung (über die Infrarotstrahler-Länge) auf die Infrarotstrahler zu übertragen. Die zweiten Luft-Durchlassöffnungen sind daher in der Regel gleichmäßig über die gesamte Länge der Infrarotstrahler verteilt und sie haben eine vergleichsweise geringe Öffnungsweite. Auch bei den zweiten Luft-Durchlassöffnungen ergibt sich der mittlere Öffnungsquerschnitt als Quotient des Gesamt-Öffnungsquerschnitts der Luft-Durchlassöffnungen und der Anzahl N2.The rear air distribution element essentially serves to transmit the profile of the air volume distribution predetermined by the front air distribution element (via the infrared radiator length) to the infrared radiators. The second air passage openings are therefore generally distributed uniformly over the entire length of the infrared radiator and they have a relatively small Opening width. Also in the case of the second air passage openings, the average opening cross section results as a quotient of the total opening cross section of the air passage openings and the number N2 ,

Das vordere Luftverteilungselement und das hintere Luftverteilungselement sind im einfachsten und bevorzugten Falls als jeweils als Lochplatte mit Luft-Durchlassöffnungen ausgebildet, wobei für die Anzahl (N1; N2) und für die Querschnittsfläche (A1; A2) der jeweiligen Luft-Durchlassöffnungen vorzugsweise gilt: N2>5xN1 und A1>4xA2. Die Luft-Durchlassöffnungen sind dabei in der Regel Durchgangsbohrungen mit kreisrundem Querschnitt.The front air distribution element and the rear air distribution element are formed in the simplest and preferred case as each as a perforated plate with air passage openings, wherein for the number ( N1 ; N2 ) and for the cross-sectional area ( A1 ; A2 ) of the respective air passage openings preferably applies: N2> 5xN1 and A1> 4xA2. The air passage openings are usually through holes with a circular cross-section.

Bei einer Ausführungsform des Infrarot-Bestrahlungsmoduls wird der Kühlluft-Sammelraum nach oben von einem Abschlussblech begrenzt, das mindestens zwei Einlassöffnungen in den Kühlluft-Sammelraum aufweist, die in einem vorderen Viertel beziehungsweise in einem hinteren Viertel der Gesamtlänge des Abschlussblechs liegen.In one embodiment of the infrared radiation module, the cooling air collecting space is bounded above by an end plate, which has at least two inlet openings in the cooling air collecting space, which lie in a front quarter or in a rear quarter of the total length of the end plate.

Der Kühlluft-Sammelraum und das Abschlussblech sind ebenfalls langgestreckt und ihre Länge entspricht der Länge von vorderem und hinterem Luftverteilungselement. Die Kühlluft wird hierbei an mindestens zwei Positionen in den Kühlluft-Sammelraum eingespeist, die im Bereich der beiden stirnseitigen Enden des Kühlluft-Sammelraums liegen. Die örtlich inhomogene Verteilung der Kühlluft infolge der endseitigen Einspeisung in den Kühlluft-Sammelraum wird durch die Luft-Durchlassöffnungen im vorderen Luftverteilungselement, das den Kühlluft-Sammelraum in Strömungsrichtung gesehen nach unten abschließt, möglichst vollständig kompensiert.The cooling air collecting space and the end plate are also elongated and their length corresponds to the length of the front and rear air distribution element. The cooling air is in this case fed to at least two positions in the cooling air collecting space, which are in the region of the two front ends of the cooling air collecting space. The locally inhomogeneous distribution of the cooling air as a result of the end-side feed into the cooling air collecting space is as completely as possible compensated by the air passage openings in the front air distribution element, which closes the cooling air collecting space in the flow direction downwards.

Insbesondere im Hinblick auf eine homogene oder eine gewünscht ungleichmäßige Temperaturerteilung der Infrarotstrahler ist bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Infrarot-Bestrahlungsmoduls vorgesehen, dass die Ablufteinheit mindestens zwei Abluftkanäle mit jeweils einer langgestreckten Ansaugöffnung aufweist, die sich entlang gegenüberliegender Längsseiten der Strahlereinheit erstrecken.In particular, with regard to a homogeneous or a desired non-uniform temperature distribution of the infrared radiator is provided in a further preferred embodiment of the infrared radiation module that the exhaust unit has at least two exhaust ducts, each with an elongated suction opening, which extend along opposite longitudinal sides of the radiator unit.

Die Ablufteinheit erzeugt eine Abluftströmung, die achsensymmetrisch in Bezug auf die Strahlereinheit ist. Dadurch werden Verwirbelungen im Bereich der Infrarotstrahler vermieden, die in nicht reproduzierbarer Weise zu Änderungen der Temperatur im Prozessraum und zu ungewünschten Vermischungen und Interaktionen mit anderen Prozessgasen führen können.The exhaust unit generates an exhaust air flow that is axisymmetric with respect to the radiator unit. As a result, turbulences in the area of the infrared radiators are avoided, which can lead in a non-reproducible manner to changes in the temperature in the process space and to undesired mixing and interactions with other process gases.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Infrarot-Bestrahlungsmoduls zeichnet sich dadurch aus, dass die Ablufteinheit mindestens zwei Abluftkanäle mit jeweils einer langgestreckten Ansaugöffnung aufweist, die sich entlang gegenüberliegender Längsseiten der Strahlereinheit erstrecken.A preferred embodiment of the infrared radiation module is characterized in that the exhaust air unit has at least two exhaust air ducts, each with an elongated intake opening, which extend along opposite longitudinal sides of the radiator unit.

Die Ablufteinheit erzeugt eine Abluftströmung, die achsensymmetrisch in Bezug auf die Strahlereinheit ist. Dadurch werden Verwirbelungen im Bereich der Infrarotstrahler vermieden, die in nicht reproduzierbarer Weise zu Änderungen der Temperatur im Prozessraum und zu ungewünschten Vermischungen und Interaktionen mit anderen Prozessgasen führen können.The exhaust unit generates an exhaust air flow that is axisymmetric with respect to the radiator unit. As a result, turbulences in the area of the infrared radiators are avoided, which can lead in a non-reproducible manner to changes in the temperature in the process space and to undesired mixing and interactions with other process gases.

Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen des mit einer axialsymmetrischen wirkenden Absaugeinheit ausgestatteten Infrarot-Bestrahlungsmoduls, die über eine Halteeinrichtung für die Infrarotstrahler verfügen, wie sie weiter oben näher erläutert ist.Particularly preferred are embodiments of the equipped with an axially symmetric suction unit infrared radiation module, which have a holding device for the infrared radiator, as explained in more detail above.

Figurenlistelist of figures

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Patentzeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt im Einzelnen:

  • 1 eine räumliche Darstellung eines erfindungsgemäßen Infrarot-Bestrahlungsmoduls in einem Längsschnitt,
  • 2 das Infrarot-Bestrahlungsmodul in einem Schnitt entlang der Linie A-A von 1,
  • 3 die anschlussseitige Halterung des Infrarotstrahlers in einer Draufsicht,
  • 4 die anschlussseitige Halterung in einer Seitenansicht, und
  • 5 die Halterung des Infrarotstrahlers an seinem anschlussfreien Ende.
The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and a patent drawing. In the drawing shows in detail:
  • 1 a spatial representation of an infrared radiation module according to the invention in a longitudinal section,
  • 2 the infrared radiation module in a section along the line AA from 1 .
  • 3 the connection-side holder of the infrared radiator in a plan view,
  • 4 the connection-side bracket in a side view, and
  • 5 the holder of the infrared radiator at its connection-free end.

1 zeigt eine räumliche Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Infrarotstrahler-Moduls (IR-Modul), und 2 zeigt einen Querschnitt davon entlang der Linie A-A. 1 shows a spatial representation of an embodiment of the infrared radiator module (IR module) according to the invention, and 2 shows a cross section thereof along the line AA ,

Das IR-Modul hat einen äußeren Rahmen, der als Gehäuse 1 bezeichnet wird, und in dem eine Strahlereinheit 2, eine Kühlluft-Zuführungseinheit 3 und eine Ablufteinheit 4 untergebracht sind. Sofern nicht eine eigene, spezifische Bezeichnung verwendet wird, werden im Folgenden auch mit dem äußeren Rahmen fest verbundene Bauteile als Bestandteil des „Gehäuses“ verstanden und als solches bezeichnet.The IR module has an outer frame that acts as a housing 1 is designated, and in which a radiator unit 2 a cooling air supply unit 3 and an exhaust unit 4 are housed. Unless a separate, specific designation is used, in the following also components firmly connected to the outer frame are understood as part of the "housing" and referred to as such.

In der Strahlereinheit 2 sind mehrere Infrarotstrahler 5 angeordnet (im Ausführungsbeispiel sind es zwei, parallel zueinander angeordnete Infrarotstrahler, wobei der Längsschnitt von 1 nur einen der beiden Infrarotstrahler 5 zeigt). Jeder der Infrarotstrahler 5 ist als sogenannter Zwillingsrohrstrahler ausgebildet. Der Zwillingsrohrstrahler besteht aus einem im Querschnitt achtförmigen Hüllkolben aus Quarzglas, der zwei Teilräume umschließt, die durch einen Mittelsteg voneinander getrennt sind. Die Gesamtstrahlerlänge deckt die Formatbreite eines zu behandelnden Substrats ab und beträgt beispielsweise 70 cm. Die Außenabmessungen des Hüllkolbens betragen 34×14 mm. Die Zwillingsrohrstrahler können einseitig oder beidseitig gesockelt sein und der Stromanschluss kann einseitig oder beidseitig erfolgen. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen einseitig gesockelten Zwillingsrohrstrahler mit einseitiger Stromzuführung. Die Stromanschlussseite ist mit einem keramischen Sockel 32 (3) versehen, aus dem die Stromanschlüsse in Form von Anschlussstiften 31 (3) herausragen. Die Stromanschlussseite wird weiter unten anhand der 3 und 4 noch näher erläutert.In the radiator unit 2 are several infrared radiators 5 arranged (in the exemplary embodiment, there are two, parallel to each other arranged infrared radiator, wherein the longitudinal section of 1 only one of the two infrared radiators 5 shows). Each of the infrared radiators 5 is designed as a so-called twin tube radiator. The twin tube radiator consists of a quartz glass enveloping bulb which is eight-shaped in cross section and enclosing two subspaces separated by a central web. The total radiator length covers the format width of a substrate to be treated and is for example 70 cm. The outer dimensions of the outer bulb are 34 × 14 mm. The twin tube heaters can be socketed on one or both sides and the power connection can be single-sided or double-sided. The exemplary embodiment is a single-ended twin tube radiator with single-sided power supply. The power connection side is with a ceramic base 32 ( 3 ), from which the power connections in the form of pins 31 ( 3 protrude). The power connection page is below based on the 3 and 4 explained in more detail.

Beide Enden des Infrarotstrahlers 5 sind mittels sogenannter Quetschungen 33; 56 (3 bis 5) gasdicht verschlossen. Das der Anschlussseite gegenüberliegenden Ende wird im Folgenden auch „anschlussfreies Ende“ bezeichnet. Die Halterung und Lagerung des Infrarotstrahlers unter Verwendung der Quetschung 56 am anschlussfreien Endes in einer Halteeinrichtung 50 werden weiter unten anhand 5 noch näher beschrieben.Both ends of the infrared radiator 5 are by means of so-called bruises 33 ; 56 ( 3 to 5 ) sealed gas-tight. The opposite end of the connection side is hereinafter also referred to as "connection-free end". The mounting and storage of the infrared radiator using the pinch 56 at the connection-free end in a holding device 50 will be discussed below 5 described in more detail.

Über seine Bestrahlungslänge ist der Infrarotstrahler 5 von einer Reflektorschicht 7 aus opakem Quarzglas belegt, die die Oberseite abdeckt, die der Hauptabstrahlrichtung gegenüberliegt.About his radiation length is the infrared radiator 5 from a reflector layer 7 made of opaque quartz glass, which covers the top, which is opposite to the main emission direction.

Oberhalb des Infrarotstrahlers 5 und über seine gesamte Länge erstrecken sich zwei Lochplatten 8, 9, welche der Kühlluft-Zuführungseinheit 3 zuzuordnen sind. Die untere Lochplatte 8 dient als Gas-Diffusor und es ist mit einer Vielzahl von kreisrunder Düsenöffnungen 13 versehen, die gleichmäßig über die Lochplattenlänge und die gesamte Länge der Infrarotstrahler 5 verteilt sind. Der Durchmesser der Düsenöffnungen beträgt im Ausführungsbeispiel 5 mm und ihr Mittenabstand ist gleich und beträgt 10 mm.Above the infrared radiator 5 and over its entire length extend two perforated plates 8th . 9 , which the cooling air supply unit 3 are assigned. The lower perforated plate 8th serves as a gas diffuser and it is equipped with a variety of circular orifices 13 provided uniformly over the perforated plate length and the entire length of the infrared radiator 5 are distributed. The diameter of the nozzle openings is in the exemplary embodiment 5 mm and their center distance is the same and is 10 mm.

In Strömungsrichtung der Kühlluft gesehen, ist die untere Lochplatte 8 der oberen Lochplatte 9 nachgeordnet. In Bezug auf die Strömungsrichtung bildet die obere Lochplatte 9 eine „vordere Lochplatte“, und die untere Lochplatte 8 bildet eine „hintere Lochplatte“. Die vordere, obere Lochplatte 9 weist ebenfalls eine Anzahl von Durchgangsbohrungen 14 auf, wobei das Lochmuster mittels CFD (Computational Fluid Dynamics) im Hinblick auf ein Kühlluft-Verteilungsprofil optimiert ist, das auf die hintere, untere Lochplatte 8 übertragen werden soll. Das optimierte Kühlluft-Verteilungsprofil berücksichtigt:

  1. (1) Einerseits physikalische Gegebenheiten, wonach in der Mitte der Infrarotstrahler 5 in der Regel eine höhere Temperatur herrscht als an den Strahlerenden, dass aber andererseits die Strahlerenden besonders temperaturempfindlich sind und daher vergleichsweise kühl gehalten werden müssen. Die den Enden und der Infrarotstrahler-Mitte zugeführte Kühlluftmenge ist von daher größer als in den anderen Bereichen,
  2. (2) Und andererseits konstruktive Gegebenheiten, und dabei insbesondere die axiale Position der Kühlluft-Zufuhr in Bezug auf die Infrarotstrahler-Längsachse. Vorzugsweise erfolgt die Zufuhr von Kühlluft an mehreren Positionen entlang der Infrarotstrahler-Längsachse und besonders bevorzugt an mindestens zwei von der Mitte der Infrarotstrahler-Längsachse beabstandeten Positionen.
Seen in the direction of flow of the cooling air, the lower perforated plate 8th the upper perforated plate 9 downstream. With respect to the flow direction, the upper perforated plate forms 9 a "front perforated plate", and the lower perforated plate 8th forms a "rear perforated plate". The front, upper perforated plate 9 also has a number of through holes 14 wherein the hole pattern is optimized by means of CFD (Computational Fluid Dynamics) with regard to a cooling air distribution profile which is on the rear, lower perforated plate 8th to be transferred. The optimized cooling air distribution profile takes into account:
  1. (1) On the one hand physical conditions, according to which in the middle of the infrared radiator 5 In general, a higher temperature prevails than at the radiator ends, but on the other hand, the radiator ends are particularly sensitive to temperature and therefore must be kept relatively cool. The amount of cooling air supplied to the ends and the infrared radiator center is therefore larger than in the other areas,
  2. (2) And on the other hand constructive conditions, and in particular the axial position of the cooling air supply with respect to the infrared radiator longitudinal axis. Preferably, the supply of cooling air takes place at a plurality of positions along the infrared radiator longitudinal axis, and more preferably at least two spaced from the center of the infrared radiator longitudinal axis positions.

Im Ausführungsbeispiel weist daher das Lochmuster der oberen Lochplattes 9 an beiden Enden und in der Mitte eine größere Lochdichte auf als in den übrigen Bereichen. Die Lochdurchmesser der Durchgangsbohrungen 14 in der oberen Lochplatte 9 sind gleich und betragen im Ausführungsbeispiel 10 mm. Der Loch-Mittenabstand nimmt über die Lochplattenlänge von der Mitte zum Rand hin in Stufen von 15 mm, 18 mm und 25 mm zu. In Querrichtung dazu ist der Loch-Mittenabstand gleich und beträgt 12 mm.In the embodiment, therefore, the hole pattern of the upper perforated plate 9 at both ends and in the middle of a larger hole density than in the other areas. The hole diameter of the through holes 14 in the upper perforated plate 9 are the same and amount to 10 mm in the embodiment. The hole center distance increases over the perforated plate length from the center to the edge in steps of 15 mm, 18 mm and 25 mm. In the transverse direction, the hole center distance is the same and is 12 mm.

Das Verhältnis der mittleren Öffnungsweiten der Durchgangsbohrungen 14 und der Lochdüsen 13 beträgt etwas mehr als 4, und die Anzahl N1 der Durchgangsbohrungen 14 und die Anzahl der Lochdüsen N2 verhält sich im Ausführungsbeispiel wie N2>5xN1.The ratio of the mean opening widths of the through holes 14 and the hole nozzles 13 is a bit more than 4 , and the number N1 the through holes 14 and the number of hole nozzles N2 behaves in the embodiment as N2> 5xN1.

Die Kühlluft- Sammelkammer 21 wird nach oben von einem Abschlussblech 10 begrenzt. Das Abschlussblech 10 hat zwei Einlassöffnungen in die Kühlluft-Sammelkammer 21, deren Mitten-Positionen bei Unterteilung der Gesamtlänge LA des Abschlussblechs 10 in vier Viertel auf ¼ LA und auf ¾ LA liegen. Über beiden Einlassöffnungen sind Filtersysteme mit eingebautem Axiallüfter 11 angeordnet, welche Kühlluft ansaugen und in die darunterliegende Kühlluft-Sammelkammer 21 verteilen.The cooling air collecting chamber 21 gets up from a graduation plate 10 limited. The graduation sheet 10 has two inlet openings in the cooling air collecting chamber 21 , their center positions when dividing the total length L A of the end plate 10 in four quarters on ¼ L A and on ¾ L A. Above both inlet openings are filter systems with built-in axial fans 11 arranged, which suck in cooling air and into the underlying cooling air collecting chamber 21 to distribute.

Die Absaugung der von den Infrarotstrahlern 5 erwärmten Kühlluft erfolgt mittels eines an der Gehäuse-Außenseite angebrachten Ventilators 16 über zwei Abluftkanäle 23, die seitlich links und rechts entlang der Strahlerkammer 22 verlaufen. Die Öffnung jedes Abluftkanals ist jeweils von gelöcherten Anströmblechen 17 bedeckt. Die Ablufteinheit 4 und die Kühlluft-Zuführungseinheit 3 sind fluidisch voneinander getrennt. Zu dieser Trennung tragen schräg angestellte Platten 18 bei, die sich beiderseits des Axiallüfters 11 und dem oberen Lochblech 15 erstrecken.The suction of the infrared radiators 5 heated cooling air takes place by means of a mounted on the outside of the housing fan 16 via two exhaust ducts 23 , which are laterally left and right along the radiator chamber 22 run. The opening of each exhaust duct is in each case of perforated Anstrikmblechen 17 covered. The exhaust unit 4 and the cooling air supply unit 3 are fluidly separated from each other. At this separation carry obliquely employed plates 18 at, on both sides of the axial fan 11 and the upper perforated plate 15 extend.

2 zeigt anhand von Richtungspfeilen den Strömungsverlauf der Kühlluft 24 innerhalb des IR-Bestrahlungsmoduls. Die über das obere Lochblech 15 mittels der Axiallüfter 11 angesaugte Kühlluft 24 wird in der Kühlluft-Sammelkammer 21 der oberen Lochplatte 9 zugeführt und gelangt von dort über die Durchgangsbohrungen 14 in einem vorgegebenen Luftvolumen-Verteilungsprofil auf das Diffusorblech 8, durch dessen gleichmäßig verteilte Düsenöffnungen 13 das von der oberen Lochplatte 15 vorgegebene Kühlluft-Verteilungsprofil auf die Infrarotstrahler 5 gerichtet wird. Durch die vorgegebene Verteilung der Kühlluft 24 in der Strahlerkammer 22 wird eine optimale Kühlung der Infrarotstrahler gewährleistet. Die erwärmte Kühlluft 24 verlässt die Strahlerkammer 22 und wird über die schräg angestellten Anströmbleche 17 in die Abluftkanäle 23 überführt und mittels des Ventilators 16 aus dem IR-Modul entfernt. Die schräge Anstellung der Anströmbleche 17 erleichtert den Eintritt der Strömung der erwärmten Kühlluft in die beiderseitigen Abluftkanäle 23. 2 shows by means of directional arrows the flow of the cooling air 24 within the IR Irradiation module. The over the upper perforated plate 15 by means of the axial fans 11 sucked cooling air 24 is in the cooling air collecting chamber 21 the upper perforated plate 9 supplied and passes from there through the through holes 14 in a given air volume distribution profile on the diffuser plate 8th , through its evenly distributed nozzle openings 13 that from the upper perforated plate 15 given cooling air distribution profile on the infrared radiator 5 is directed. Due to the predetermined distribution of the cooling air 24 in the radiator chamber 22 An optimal cooling of the infrared radiator is guaranteed. The heated cooling air 24 leaves the radiator chamber 22 and is on the obliquely set Anströmbleche 17 in the exhaust air ducts 23 transferred and by means of the fan 16 removed from the IR module. The oblique employment of the inflow sheets 17 facilitates the entry of the flow of heated cooling air in the mutual exhaust ducts 23 ,

Für die Bezeichnung gleicher oder äquivalenter Bestandteile oder Bauteile des IR-Moduls werden in den 3 bis 5 dieselben Bezugsziffern verwendet wie in den 1 und 2.For the designation of identical or equivalent components or components of the IR module are in the 3 to 5 the same reference numerals as in the 1 and 2 ,

Aus den 3 und 4 ist ersichtlich, dass der Keramik-Sockel 32 einen Teil der anschlussseitigen Quetschung 33 umgibt. Zur Halterung des Infrarotstrahlers 5 an der Anschlussseite werden die aus dem Keramik-Sockel 32 herausragenden Kontaktstifte 31 in eine Kontaktfederbuchse 34 eingeführt, aus der Anschlussdrähte 37 nach oben herausgeführt sind. Ein Mittelwulst 35, der integraler Bestandteil der Quetschung 33 ist, greift in eine Aussparung 36 des Keramiksockels 32 ein. Mit seinem freien Ende liegt der Keramiksockel 32 an einem Anschlag 38 des Gehäuses 1 an, der die axiale Endposition des Infrarotstrahlers 5 vorgibt und dessen Lage stabilisiert.From the 3 and 4 it can be seen that the ceramic socket 32 a part of the connection-side pinch 33 surrounds. For mounting the infrared radiator 5 on the connection side are those from the ceramic socket 32 outstanding contact pins 31 in a contact spring socket 34 introduced, from the connecting wires 37 are led out to the top. A middle bead 35 , the integral component of the bruise 33 is, engages in a recess 36 of the ceramic base 32 on. With its free end lies the ceramic base 32 at a stop 38 of the housing 1 on, the axial end position of the infrared radiator 5 pretends and stabilizes its situation.

5 zeigt eine Halteeinrichtung 50 zur Lagerung und Fixierung des Infrarotstrahlers 5 an seiner anschlussfreien Seite. Die Halteeinrichtung 50 umfasst ein Lagergehäuse 51, in das eine Metallkugel 52 einsetzbar und darin drehbar gelagert ist. Dabei wird die Metallkugel 52 mittels einer Spiralfeder 53 gegen eine Öffnung 54 des Lagergehäuses 51 gepresst, die kleiner ist als der Durchmesser der Metallkugel 52. An ihrer der Öffnung 54 zugewandten Seite hat die Metallkugel 52 einen Längsschlitz 55. In den Längsschlitz 55 hinein ragt die Quetschung 56 der anschlussfreien Seite des Infrarotstrahlers 5. Das Lagergehäuse 51 ist fest mit dem Gehäuse 1 verbunden, und die Rückseite des Lagergehäuses 51 wird von einer Wandung des Gehäuses 1 gebildet. 5 shows a holding device 50 for storage and fixation of the infrared radiator 5 on its connection-free side. The holding device 50 includes a bearing housing 51 into which a metal ball 52 can be used and is rotatably mounted therein. This is the metal ball 52 by means of a spiral spring 53 against an opening 54 of the bearing housing 51 pressed, which is smaller than the diameter of the metal ball 52 , At her the opening 54 facing side has the metal ball 52 a longitudinal slot 55 , In the longitudinal slot 55 the bruise juts into it 56 the connection-free side of the infrared radiator 5 , The bearing housing 51 is fixed to the case 1 connected, and the back of the bearing housing 51 is from a wall of the housing 1 educated.

Breite und Länge des Längsschlitzes 55 in der Metallkugel 52 sind geringfügig größer ausgelegt als die entsprechenden nominalen seitlichen Abmessungen der Quetschung 56. Infolge ihrer dreh- und kippbaren Lagerung kann die geschlitzte Metallkugel 52 auftretende Toleranzen in der Winkelstellung der Quetschung 56 kompensieren. Die Spiralfeder 53 gibt den nötigen Druck, der den Infrarotstrahler 5 in anschlussseitigen Steckkontakt aus Kontaktstift 31 und Kontaktbuchsen 34 presst.Width and length of the longitudinal slot 55 in the metal ball 52 are designed to be slightly larger than the corresponding nominal lateral dimensions of the pinch 56 , As a result of their rotatable and tiltable storage, the slotted metal ball 52 occurring tolerances in the angular position of the pinch 56 compensate. The spiral spring 53 gives the necessary pressure, the infrared radiator 5 in connection-side plug contact from contact pin 31 and contact sockets 34 pressed.

Zur Entnahme des Infrarotstrahlers 5 aus der Halteeinrichtung 50 wird dieser gegen die Kraft der Spiralfeder 53 in Richtung des Pfeils B bewegt und kann dadurch aus der anschlussseitigen Halterung entnommen und anschließend aus der Halteeinrichtung 50 in Gegenrichtung B herausgezogen werden. Das Einsetzen des Infrarotstrahlers 5 erfolgt in umgekehrter Abfolge dieser Montageschritte. Ein Werkzeug ist dafür nicht erforderlich.For removal of the infrared radiator 5 from the holding device 50 this is against the force of the coil spring 53 in the direction of the arrow B moved and can thereby removed from the connection-side holder and then from the holding device 50 in the opposite direction B be pulled out. The insertion of the infrared radiator 5 takes place in reverse sequence of these assembly steps. A tool is not required for this.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Modul-GehäuseModule housing
22
Strahlereinheitradiator unit
33
Kühlluft-ZuführungseinheitCooling air supply unit
44
Ablufteinheitexhaust unit
55
IR-StrahlerIR emitters
77
Reflektorschichtreflector layer
88th
Diffusorblechdiffuser plate
99
Ober LochplatteUpper perforated plate
1010
Abschlussblechclosing panel
1111
AxiallüfterAxial
1212
Öffnungenopenings
1313
Düsenöffnungenorifices
1414
DurchgangsbohrungenThrough holes
1515
Lochblechperforated sheet
1616
Ventilatorfan
1717
AnströmplattenAnströmplatten
1818
Schräge BlecheSlanted sheets
1919
Oberes Lochblech Upper perforated plate
2020
Kühlluft-SammelraumCooling air plenum
2121
Strahlerkammerradiator chamber
3131
Kontaktstiftecontact pins
3232
Sockelbase
3333
Quetschungbruise
3434
KontaktbuchseContact socket
3535
Mittelwulstcentral ridge
3636
Aussparungrecess
3737
AnschlussdrahtLead wire
3838
Aussparungrecess
5050
Halteeinrichtungholder
5151
Lagergehäusebearing housing
5252
Metallkugelmetal ball
5353
Spiralfederspiral spring
5454
Öffnungopening
5555
Längsschlitzlongitudinal slot
5656
Quetschungbruise

Claims (10)

Infrarot-Bestrahlungsmodul zur Behandlung eines Substrats umfassend: (a) ein Modul-Gehäuse (1), (b) eine Strahlereinheit (2), die mehrere Infrarotstrahler (5) zur Emission von Infrarotstrahlung auf das Substrat sowie eine Halteeinrichtung (50) zur Halterung der Infrarotstrahler (5) aufweist, (c) eine Kühlluft-Zuführungseinheit (3) mit einem Kühlluft-Sammelraum (21), der Öffnungen (13) für die Zuleitung von Kühlluft (24) zu den Infrarotstrahlern (5) aufweist, (d) eine Ablufteinheit (4) mit mindestens einem Abluftkanal (23) für die Ableitung von Kühlluft (24), dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (50) ein gelenkig oder drehbar gelagertes Montageelement (52) umfasst, das eine Strahleraufnahme (55) zur Aufnahme mindestens eines Teils einer stirnseitigen Strahlerrohr-Quetschung (56) des Infrarotstrahlers (5) aufweist.An infrared irradiation module for treating a substrate, comprising: (a) a module housing (1), (b) a radiator unit (2) comprising a plurality of infrared radiators (5) for emitting infrared radiation to the substrate, and holding means (50) for mounting the infrared radiator (5), (c) a cooling air supply unit (3) with a cooling air collecting space (21) having openings (13) for the supply of cooling air (24) to the infrared radiators (5), (d) an exhaust air unit (4) having at least one exhaust duct (23) for the discharge of cooling air (24), characterized in that the holding device (50) comprises a hinged or rotatably mounted mounting member (52) having a radiator receptacle (55) for receiving at least a part of an end-side emitter tube pinch (56) of the infrared radiator (5). Infrarot-Bestrahlungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Montagelement als eine mit der Strahleraufnahme (55) versehene Kugel (52) ausgeführt ist, und dass die Halteeinrichtung (50) ein Lagergehäuse (51) zur drehbaren Lagerung der Kugel (52) aufweist.Infrared radiation module after Claim 1 , characterized in that the mounting element as a with the radiator receptacle (55) provided ball (52) is executed, and that the holding device (50) has a bearing housing (51) for rotatably supporting the ball (52). Infrarot-Bestrahlungsmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahleraufnahme als Längsschlitz (55) in der Kugel-Oberfläche ausgeführt ist, und dass das Lagergehäuse (51) eine in Richtung der Strahlerrohr-Quetschung (56) weisende Öffnung (54) hat, durch die hindurch die stirnseitige Strahlerrohr-Quetschung (56) in den Längsschlitz (55) hineinragt.Infrared radiation module after Claim 2 , characterized in that the radiator receptacle is designed as a longitudinal slot (55) in the ball surface, and that the bearing housing (51) in the direction of the emitter tube pinch (56) facing opening (54), through which the front-side radiator tube Crimp (56) protrudes into the longitudinal slot (55). Infrarot-Bestrahlungsmodul nach 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (54) eine Öffnungsweite hat, die kleiner ist als die Kugel (52).Infrared irradiation module according to 3, characterized in that the opening (54) has an opening width which is smaller than the ball (52). Infrarot-Bestrahlungsmodul nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Lagergehäuse (51) eine Druckfeder (53) aufgenommen ist, deren Federkraft die Kugel (52) in Richtung der Öffnung (54) presst.Infrared radiation module according to one of Claims 3 or 4 , characterized in that in the bearing housing (51) a compression spring (53) is received, whose spring force presses the ball (52) in the direction of the opening (54). Infrarot-Bestrahlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluft-Zuführungseinheit (3) ein vorderes, Luftverteilungselement (9) und ein hinteres Luftverteilungselement (8) umfasst, wobei das vordere Luftverteilungselement (9) eine erste Anzahl N1 von Luft-Durchlassöffnungen (14) aufweist, die einen ersten mittleren Öffnungsquerschnitt A1 haben, und wobei dem in Strömungsrichtung der Kühlluft (24) gesehen das hintere Luftverteilungselement (8) nachgeordnet ist, das mit einer zweiten Anzahl N2 von Luft-Durchlassöffnungen (13) versehen ist, die entlang einer Infrarotstrahler-Längsachse gleichmäßig verteilt sind, und die einen zweiten mittleren Öffnungsquerschnitt A2, wobei gilt: N2>N1 und A1>A2.Infrared irradiation module according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling air supply unit (3) comprises a front, air distribution element (9) and a rear air distribution element (8), wherein the front air distribution element (9) a first number N1 of air Having passage openings (14), which have a first central opening cross-section A1, and wherein the rear air distribution element (8) is arranged downstream of the viewed in the flow direction of the cooling air (24), which is provided with a second number N2 of air passage openings (13) which are uniformly distributed along an infrared radiator longitudinal axis, and which has a second central opening cross-section A2, where: N2> N1 and A1> A2. Infrarot-Bestrahlungsmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Luftverteilungselement (9) und das hintere Luftverteilungselement (8) jeweils als Lochplatte mit Luft-Durchlassöffnungen (13; 14) ausgebildet sind, wobei für die Anzahl (N1; N2) und für die Querschnittsfläche (A1; A2) der Luft-Durchlassöffnungen (13; 14) vorzugsweise gilt: N2>5xN1 und A1 >4xA2.Infrared radiation module after Claim 6 , characterized in that the front air distribution element (9) and the rear air distribution element (8) are each formed as a perforated plate with air passage openings (13; 14), wherein for the number (N1; N2) and for the cross-sectional area (A1; Preferably, the N2> 5xN1 and A1> 4xA2 apply to the air passage openings (13; 14). Infrarot-Bestrahlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlluft- Sammelraum (21) nach oben von einem Abschlussblech (10) begrenzt wird, das mindestens zwei Einlassöffnungen in den Kühlluft-Sammelraum (21) aufweist, die in einem vorderen Viertel beziehungsweise in einem hinteren Viertel der Gesamtlänge des Abschlussblechs (10) liegen.Infrared irradiation module according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling air collecting space (21) is bounded above by a cover plate (10) having at least two inlet openings in the cooling air collecting space (21) in a front quarter or in a rear quarter of the total length of the end plate (10). Infrarot-Bestrahlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablufteinheit (4) mindestens zwei Abluftkanäle (23) mit jeweils einer langgestreckten Ansaugöffnung aufweist, die sich entlang gegenüberliegender Längsseiten der Strahlereinheit (2) erstrecken.Infrared irradiation module according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust air unit (4) has at least two exhaust air ducts (23), each having an elongated suction opening, which extend along opposite longitudinal sides of the radiator unit (2). Infrarot-Bestrahlungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Ablufteinheit (4) mindestens zwei Abluftkanäle (23) mit jeweils einer langgestreckten Ansaugöffnung aufweist, die sich entlang gegenüberliegender Längsseiten der Strahlereinheit (2) erstrecken.Infrared irradiation module according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust air unit (4) has at least two exhaust air ducts (23) each having an elongated suction opening extending along opposite longitudinal sides of the radiator unit (2).
DE102018101053.2A 2017-11-14 2018-01-18 Infrared irradiation module Expired - Fee Related DE102018101053B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2018/080910 WO2019096728A1 (en) 2017-11-14 2018-11-12 Infrared irradiation module

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017126717 2017-11-14
DE102017126717.4 2017-11-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018101053A1 DE102018101053A1 (en) 2019-05-16
DE102018101053B4 true DE102018101053B4 (en) 2019-11-28

Family

ID=66335334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018101053.2A Expired - Fee Related DE102018101053B4 (en) 2017-11-14 2018-01-18 Infrared irradiation module

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018101053B4 (en)
WO (1) WO2019096728A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2151278A1 (en) * 2006-06-22 2010-02-10 Advanced Photonics Technologies AG Irradiation device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8901462B2 (en) * 2005-07-14 2014-12-02 Lg Electronics Inc. Heating unit and method of manufacturing the same
WO2007072692A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Harison Toshiba Lighting Corp. Heater lamp
KR100918918B1 (en) * 2009-01-16 2009-09-23 (주)리트젠 Filament of infrared lamp and method for producing same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2151278A1 (en) * 2006-06-22 2010-02-10 Advanced Photonics Technologies AG Irradiation device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019096728A1 (en) 2019-05-23
DE102018101053A1 (en) 2019-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3322951A1 (en) Module-type led lamp unit and use thereof
DE102011009693A1 (en) Cooling module and device for the thermal treatment of substrates
DE102018101053B4 (en) Infrared irradiation module
DE202016107381U1 (en) blower compartment
DE202007011149U1 (en) Cooling device for electronic devices
DE202020002017U1 (en) Device for irradiating a substrate
EP2087297A1 (en) Climate control device
DE102005050685A1 (en) Device for conveying a cooling air flow
EP0037046B1 (en) Radiant burner
EP2073618B1 (en) Electronic device
EP2093067B1 (en) Printer with an exposure head
DE102018211128B3 (en) Arrangement with a housing and arranged therein on a housing bottom power electronics circuit
EP4016783A1 (en) Charger with charging electronics unit and cooling air guiding structure
DE10051904B4 (en) Halogen lamp for infra-red radiation of wide materials, includes heat conducting contacts at ends to produce steep temperature gradient in glass envelope
DE102007061302A1 (en) Hot air or convection oven
DE102017124456A1 (en) Heatable gas injector
DE202005021917U1 (en) air heater
EP1611773B1 (en) Radiator module
DE102014105101B4 (en) Heat exchanger and method for heating a gas stream
EP2665350B1 (en) Fan unit for cooling of apparatus, such as electrical/electronic assemblies, equipment and the like
DE29619160U1 (en) Infrared continuous furnace system
DE102007029316B4 (en) Apparatus for UV radiation hardening
DE10257432B4 (en) Air-cooled irradiation arrangement
DE4219003A1 (en) Gas blowing device for treating glass or ceramic articles - has ventilators maintaining uniform gas speed as it is blown upwards or downwards through perforated conveyor belt
DE102023118463A1 (en) Cleaning and/or disinfection device

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee