-
Infrarotstrahlereinheit Infrarotstrahler finden heute als Wärmequellen
die vielfältigste Verwendung. Außer ihrer vielseitigen Anwendung in der Industrie
sei beispielsweise an den Einsatz von Infrarotstrahlern in der Medizin gedacht,
wo sie die Aufgabe haben, Heilungsprozesse durch Zuführung von Wärme zu beschleunigen.
-
Wenngleich bisher in der Regel Tieftemperaturstrahler für diese Zwecke
benutzt worden sind, so ist es doch auch bekannt, Hochtemperaturbrenner zu benutzen,
die aus einer auf etwa 20000 C erhitzten Wolframwendel bestehen, die ihrerseits
in einem zylindrischen Quarzglasrohr eingeschmolzen ist.
-
Diese Gattung von Infrarotstrahlern hat eine wesentlich größere Strahlungsausbeute
als die Tieftemperaturstrahler und benötigt keine Anheizzeit wie diese, so daß sie
daher für viele Zwecke besser einsetzbar ist als die letztgenannte Strahlerart.
-
In vielen Anwendungsfällen wird jedoch die hohe Temperatur dieser
Hochtemperaturbrenner als störend empfunden.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Infrarotstrahlereinheit
anzugeben, die so ausgebildet ist, daß diese hohe Temperatur nicht mehr als störend
empfunden wird und die darüber hinaus für bestimmte Anwendungszwecke, z. B. in der
medizinischen oder der Beleuchtungstechnik, besonders vorteilhaft einsetzbar ist.
-
Es wird ebenfalls von einer Infrarotstrahlereinheit ausgegangen,
die aus einer auf mindestens 20000 C erhitzten Wolframdrahtwendel besteht, die ihrerseits
in einem zylindrischen Quarzglasrohr eingeschmolzen ist. Gemäß der Erfindung ist
dieses Quarzglasrohr mit einem Durchmesser von etwa 5 bis 20 mm, vorzugsweise von
6 bis 15 mm, einerseits von einem Mantel aus Quarzglas oder einem hochschmelzendem,
die Infrarotstrahlung gut durchlassenden Mantel aus Hartglas mit einem solchen Außendurchmesser
umgeben, daß die Temperatur dieses Mantels an keiner Stelle den Wert von etwa 3000
C, vorzugsweise von etwa 200° C, übersteigt, andererseits ist dieser aus Quarz-
oder Hartglas bestehende Mantel um den Infrarotstrahler drehbar angeordnet, in Längsrichtung
unterteilt, und die einzelnen Streifen sind verschiedenartig eingefärbt.
-
Es hat sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, den Mantel in
drei Abschnitte zu unterteilen, von denen jeder einen Winkel von etwa 1200 umfaßt.
-
Man könnte zwar die Wendel sofort in ein Quarzglasrohr von dem Durchmesser
des Mantels einschmelzen. Eine solche Ausführung würde aber zu erheblichen Schwierigkeiten
bei der Halterung der Wendel in dem weiten Rohr führen. Es ist deshalb
vorteilhafter,
zunächst die Wendel in einem eigenen Quarzrohr von etwa 10 mm Durchmesser einzubauen.
-
Es ist zwar bereits ein Ultrarotstrahler bekannt, der ebenfalls von
einer äußeren Hülle umgeben ist.
-
In diesem Fall dient diese Hülle offenbar lediglich dem Zweck, einen
Edison-Sockel zur Ermöglichung des Einbaues einer solchen Strahlereinheit zu befestigen.
-
Weiterhin ist ein Ultrarotstrahler, speziell zum Trocknen von Haaren,
bekannt. Es handelt sich dabei um einen Strahler, eine diesen Strahler umgebende
Hülle aus entsprechendem durchsichtigen Material, einem darin angeordneten Spiegel
und einem äußeren Filter.
-
Mit dieser bekannten Anordnung ist der durch die Erfindung angestrebte
Zweck, nämlich die Einstellung der jeweils gewünschten Strahlung, nicht zu erreichen.
Eine solche Einstellung ist aber dann möglich, wenn man den äußeren Mantel drehbar
ausbildet und mit entsprechend verschieden eingefärbten Abschnitten versieht. Dieser
äußere Mantel erfüllt also bei der erfindungsgemäßen Anordnung gleichzeitig zwei
Zwecke. Einerseits dient er dazu, von dem Benutzer die hohen Temperaturen fernzuhalten,
welche in unmittelbarer Umgebung des Quarzbrenners auftreten, andererseits dient
er der Einstellung der jeweils gewünschten Strahlung.
-
Zur Vergrößerung der Strahlungsintensität in einer bestimmten Richtung
empfiehlt es sich, die erfindungsgemäße Strahlereinheit noch mit einem, zweckmäßig
halbkreis- oder parabolförmig ausgebildeten Reflektor zu versehen, der zwischen
den eigentlichen Strahler und den ihn umgebenden Glasmantel eingebaut wird. Die
Anordnung dieses Reflektors in der beschriebenen Weise besitzt den Vorteil, daß
die gesamte, von dem Strahler ausgehende Strahlung auf den Reflektor gelangt, ohne
zuvor absorbiert zu werden. Eine solche Absorption würde jedoch auftreten, wenn
man den Reflektor außerhalb des den Strahler
umgebenden Glasrohres
vorsehen würde. Auch wird eine Verschmutzung des Reflektors vermieden.
-
Der Reflektor soll innerhalb des Glasmantels so angeordnet werden,
daß er, von außen bedienbar, vorzugsweise um einen Winkel von 90" schwenkbar ist.
Auf diese Weise ist es möglich, die von dem Strahler ausgehende Strahlung in die
jeweils gewünschte Richtung zu bündeln.
-
Schließlich soll die erfindungsgemäße Infrarotstrahlereinheit noch
mit einer Blendenanordnung versehen werden, welche ebenfalls rohrförmig ausgebildet
ist oder aber welche an einem am Gehäuse passend angebrachten Scharnier befestigt
ist und auf diese Weise vor die Strahleranordnung hochgeklappt werden kann. Eine
solche Blende besitzt verschiedene Blendenöffnungen, beispielsweise Voll-, Halb-
und Viertelblende, welche je nach Verwendungszweck eingeschaltet bzw. vor die Strahlereinheit
geklappt werden.
-
Einige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Strahlereinheit sind
in der Zeichnung dargestellt.
-
F i g. 1 zeigt eine solche Strahlereinheit, bestehend aus der Wolframdrahtwendel
6, welche mit Hilfe von Abstandsstücken oder Haltefedern in einem Quarzrohr 5 gehaltert
ist. An den Enden ist diese Wolframwendel eingeschmolzen und bildet daher mit dem
Quarzrohr 5 eine Einheit. Die Sockell sind unter Verwendung von Asbestunterlagen
2 auf die Enden des das Quarzrohr 5 umgebenden Rohres 4 aus Quarz oder aus einem
infrarotdurchlässigen Hartglas fest aufgesetzt. Die Strahlereinheit kann natürlich
auch einseitig gesockelt sein. Mit Hilfe von Scheiben 3 ist auch das Quarzrohr 5
in diesem Glasrohr 4 gehalten. Das Glasrohr 4 besitzt einen solchen Außendurchmesser,
daß die Temperatur seines Mantels an keiner Stelle den Wert von etwa 300° C, vorzugsweise
von etwa 200° C, übersteigt. Das ist zum Beispiel bei einem Infrarotstrahler von
1000 Watt Leistungsaufnahme bei einer strahlenden Länge von etwa 220mm und einem
Manteldurchmesser von etwa 40 mm der Fall.
-
Einen Querschnitt dieser in Fig. l dargestellten Anordnung zeigt
Fig 2. In F i g. 3 ist der Querschnitt der gleichen Anordnung wiedergegeben, jedoch
mit dem Unterschied, daß in den Raum zwischen dem Quarzrohr 5 und dem äußeren Glasrohr
4 noch ein Reflektor 7 eingebaut ist. Dieser Reflektor ist mit Hilfe einer in der
Zeichnung nicht dargestellten Einstellanordnung wenigstens um einen Winkel von 90"
um den Strahlermittelpunkt schwenkbar.
-
Aus der Querschnittsdarstellung nach Fig. 4 ist zunächst zu erkennen,
daß das Glasrohr 4 in drei Längsabschnitte aufgeteilt ist, welche verschieden eingefärbt
sind. So ist beispielsweise der einen Winkel von 1200 einnehmende Längsabschnitt
9 rot, der einen ebensolchen Winkel von 1200 einnehmende Abschnitt 10 blau eingefärbt,
während der dritte Abschnitt 11 überhaupt nicht eingefärbt ist. Bei einer solchen
Ausbildung des Glasrohres 4 ist es erforderlich, eine Einstellanordnung vorzusehen,
welche es erlaubt, den jeweils gewünschten Sektor in Bestrahlungsrichtung zu schwenken.
-
In der Anordnung gemäß Fig. 4 ist noch ein weiterer um den Glasmantel
drehbarer Ring 8 eingezeichnet, welcher zweckmäßig aus Metall oder aus einem undurchsichtigen
Kunststoff besteht und welcher als Blende wirkt. Dieser Ring 8 besitzt dem-
entsprechend
eine Anzahl von Blendenöffnungen, welche es ermöglichen, die von der Strahlungsquelle
ausgehende Strahlung iu dosieren. Man kann diesen Ring 8 als Voll-, als Halb- und
als Viertelblende ausbilden. Er besitzt dann entsprechend ausgebildete längliche
Schlitze, welche in ihrer Breite verschieden dimensioniert sind.
-
In Fig. 5 der Zeichnung ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Strahlungseinheit wiedergegeben, aus der der prinzipielle Aufbau und die Anordnung
einer solchen Einheit zu erkennen sind.
-
Die Strahlungseinheit mit dem den eigentlichen Strahler umgebenden
Glasrohr ist in dieser Zeichnungsabbildung mit 14 bezeichnet. Diese Strahlungseinheit
ist zwischen zwei seitliche Wände 13 eingesetzt. Die mechanische Befestigung dieser
beiden Wände 13 erfolgt mit Hilfe von drei Abstandsstangen 12. Die beiden unteren
Stangen können auch durch eine Bodenplatte ersetzt werden, welche die Seitenwände
miteinander verbindet.
-
Aus Fig. 6 ist noch ein Detail der erfindungsgemäßen Anordnung zu
erkennen, und zwar ist dort der Aufbau und die Befestigungsart der Strahlungseinheit
wiedergegeben. Zu dieser Befestigung wird ein Metallrohr 15 benutzt, welches in
die Seitenwand 13 eingesetzt ist. Dieses Metallrohr besitzt eine flanschartige Erweiterung
18, in welche die Befestigungsscheiben 16 für den Infrarotstrahler eingesetzt sind
und welche gleichzeitig zur Führung des Glasrohres 4 dient. In einer im Glasmantel
angebrachten Bohrung ist ein Griff 19 angebracht, mit dessen Hilfe das Glasrohr
4 innerhalb des Flansches 18 gedreht werden kann. Aus F i g. 6 ist auch noch der
Reflektor 7 zu erkennen, welcher ebenfalls, zweckmäßig um 90°, drehbar sein soll.
Die Drehung dieses Reflektors kann mit Hilfe eines Hebels erfolgen, welcher zweckmäßig
in dem Metallrohr 15 geführt ist. Der besseren Übersichtlichkeit halber ist diese
Einstellvorrichtung in F i g. 6 nicht eingezeichnet. Auch der Blendenring 8 ist
in F i g. 6 weggelassen.
-
Es sei abschließend erwähnt, daß die in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele lediglich das Prinzip der Erfindung wiedergeben sollen und
in verschiedener Weise abwandelbar sind. Insbesondere die Einstellvorrichtungen
für die verstellbare Blende sowie für den verstellbaren Reflektor können auch in
anderer Weise als dargestellt ausgeführt werden.