DE1540818B2

DE1540818B2 - Infrared heater

Info

Publication number: DE1540818B2
Application number: DE19651540818
Authority: DE
Inventors: Georg Horstmann
Original assignee: Heraeus Schott Quarzschmelze GmbH
Current assignee: Heraeus Schott Quarzschmelze GmbH
Priority date: 1965-08-06
Filing date: 1965-08-06
Publication date: 1971-01-28
Also published as: DE1540818A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Infrarotstrahler mit in einem Hüllrohr aus Quarzglas, Quarzgut oder ähnlichen hochhitzebeständigen silikatischen Werkstoffen gelagerter Heizwendel.The invention relates to an infrared radiator with in a cladding tube Made of quartz glass, quartz material or similar highly heat-resistant silicate materials stored heating coil.

Es ist bekanntlich schwierig, bei Infrarotstrahlern, bei denen die Heizwendel in einem Hüllrohr aus den genannten Werkstoffen gelagert ist, die Heizwendel so innerhalb des Rohres zu fixieren, daß sie sich in der Symmetrieachse des Rohres befindet und diese Lage auch während längerer Betriebsdauer beibehält. Wird die Heizwendel lediglich an den beiden Enden des Hüllrohres festgespannt, so verformt sie sich infolge der Erwärmung und kehrt auch beim Erkalten nicht mehr in die alte Lage zurück. Die hierbei entstehende Kurvenform beeinflußt nicht nur das Brennbild des Strahlers ungünstig, sondern kann bei starker Krümmung der Wendel auch dazu führen, daß an den Auflageflächen der Heizwendel im Hüllrohr hohe Übergangstemperaturen auftreten, die zerstörend auf den Heizleiter einwirken.It is known to be difficult with infrared emitters, in which the Heating coil is stored in a jacket tube made of the materials mentioned, the heating coil to be fixed within the pipe so that it is in the axis of symmetry of the pipe and maintains this position even during long periods of operation. Will the Heating coil only clamped at the two ends of the cladding tube, so deformed it changes as a result of the warming and does not return to the old one even when it cools down Location back. The resulting curve shape not only influences the burn image of the radiator is unfavorable, but can also do so if the filament is strongly curved lead to high transition temperatures on the contact surfaces of the heating coil in the cladding tube occur which have a destructive effect on the heating conductor.

Bekannt sind aus der deutschen Patentschrift 1042 785 Infrarotstrahlenerzeuger mit in einer abgeschmolzenen Röhre aus Quarz angeordneter Heizwendel, die etwa in der Röhrenlängsachse verläuft. Die Heizwendel ist an den Enden des Hüllrohres gehaltert und zusätzlich innerhalb des Hüllrohres in gewissen Abständen, beispielsweise etwa alle 4 cm, durch Stützdrähte in Form von Spiralen abgestützt. Durch diese Stützdrähte wird zwar das Durchhängen des Heizdrahtes im waagerechten Betriebszustand vermindert, es kann jedoch nicht gänzlich behoben werden, so daß sich kein geradliniges Brennbild des Strahlers erzielen läßt. Auch ist das Brennbild nicht gleichmäßig, da die Stützdrähte sich unvermeidlich miterhitzen, woraus ein Brennbild mit Knoten an den Stellen resultiert, an denen die Stützspiralen angeordnet sind. Ein Zusammensacken der Heizwendel bei vertikaler Betriebsanordnung des Strahlers wird durch die vorgesehenen spiralförmigen Stützdrähte nicht verhindert.Infrared radiation generators are known from German patent specification 1 042 785 with a heating coil arranged in a fused quartz tube, which runs approximately in the longitudinal axis of the tube. The heating coil is held at the ends of the cladding tube and is additionally supported within the cladding tube at certain intervals, for example approximately every 4 cm, by support wires in the form of spirals. Although these support wires reduce the sagging of the heating wire in the horizontal operating state, it cannot be completely eliminated, so that a straight focal image of the radiator cannot be achieved. The focal pattern is also not uniform, since the support wires inevitably heat up, which results in a focal pattern with knots at the points where the support spirals are arranged. The spiral-shaped support wires provided do not prevent the heating coil from collapsing when the radiator is in a vertical operating arrangement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Infrarotstrahler mit in einem Hüllrohr aus Quarzglas, Quarzgut oder ähnlichen hochhitzebeständigen silikatischen Werkstoffen gelagerter Heizwendel zu schaffen, bei dem in jeder Betriebslage ein Durchhängen oder Durchsacken der Heizwendel nicht möglich und bei dem immer ein gleichmäßiges Brennbild gewährleistet ist.The invention is based on the object of having an infrared heater in a cladding tube made of quartz glass, quartz material or similar highly heat-resistant silicate To create materials stored heating coil, in which in every operating position a Sagging or sagging of the heating coil is not possible and always one uniform burn image is guaranteed.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Heizwendel in eine das Hüllrohr füllende Körnung aus Quarzglas, Quarzgut oder ähnlichen durchscheinenden, hochhitzebeständigen, silikatischen Werkstoffen eingebettet ist.This object is achieved according to the invention in that the heating coil in a granule made of quartz glass, quartz material or similar that fills the cladding tube, heat-resistant, silicate materials is embedded.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung des Infrarotstrahlers ist die Glühspirale auf ihrer gesamten Länge unterstützt und damit gegen Längs- und Querverschiebungen sowie gegen Durchhängen und Durchsacken gesichert, ohne daß das Brennbild nicht vorhersehbaren und nicht vorherberechenbaren; unerwünschten Veränderungen unterliegt. Die Strahlungsenergie der Heizwendel ist gleichmäßig verteilt, so daß ein gleichmäßiges Brennbild erhalten wird.In this embodiment of the infrared radiator according to the invention the glow spiral supports along its entire length and thus against longitudinal and Lateral displacements and secured against sagging and sagging without the Burning image unpredictable and unpredictable; unwanted changes subject. The radiant energy of the heating coil is evenly distributed so that a uniform burn image is obtained.

Da bei Infrarotstrahlern in den meisten Fällen Legierungen auf Chrom-Eisen-Aluminium-Basis als Heizleiterwerkstoff verwendet werden, die durch eine Oberflächenschicht aus Aluminiumoxyd vor korrodierenden Einflüssen geschützt sind, kann es von Vorteil sein, für den Innenraum der Heizwendel ein aus Aluminiumoxyd oder einem ähnlichen Werkstoff bestehendes Schüttgut in einer solchen Körnung zu verwenden, daß die einzelnen Körner nicht aus den Windungen des Heizleiters seitlich herausrutschen können. Diese Schüttun- verhindert auch bei hohen Betriebstemperaturen des Strahlers, daß die Schutzschicht aus Aluminiumoxyd auf dem Heizleiter zerstört wird.As in most cases, infrared emitters are alloys based on chromium-iron-aluminum be used as heating conductor material, which is characterized by a surface layer Aluminum oxide is protected from corrosive influences, it can be an advantage be, for the interior of the heating coil made of aluminum oxide or a similar one Material to use existing bulk material in such a grain that the individual The grains cannot slip out of the turns of the heatsealing band. These Schüttun- prevents the. Even at high operating temperatures of the heater The protective layer of aluminum oxide on the heating conductor is destroyed.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Infrarotstrahlers wird die Möglichkeit geschaffen, den Strahler in jeder Lage zu montieren, also auch schräg und senkrecht, ohne daß auch bei langer Betriebsdauer ein Wandern der Heizwendel festzustellen ist. Da die Heizwendel in eine Körnung aus geeignetem durchscheinendem Werkstoff eingebettet ist, bleibt das Brennbild in jedem Falle erhalten und der glühende Heizleiter ist durch die Körnung hindurch klar zu erkennen.The inventive design of an infrared radiator is created the possibility of mounting the spotlight in any position, including at an angle and vertically, without the heating coil migrating even after a long period of operation is to be determined. Because the heating coil is made of suitable translucent Material is embedded, the firing pattern is retained in any case and the glowing heat conductors can be clearly seen through the grain.

Selbstverständlich ist es möglich, den Heizleiter in einem beliebig geformten Hüllrohr mit der beschriebenen Körnung in seiner für den jeweiligen Verwendungszweck geeigneten Lage zu fixieren, beispielsweise auch in einem sogenannten Zwillingsrohr. Darüber hinaus kann der Strahler in an sich bekannter Weise einseitig verspiegelt sein, z. B. mit im Hochvakuum aufgedampften Aluminium oder Gold, um unerwünschte Seitenstrahlungen auszuschalten.Of course, it is possible to use the heating conductor in any shaped cladding tube with the grain size described in its for the respective purpose to fix a suitable position, for example in a so-called twin tube. In addition, the radiator can be mirrored on one side in a manner known per se be e.g. B. with aluminum or gold vapor-deposited in a high vacuum to avoid undesirable To switch off side radiation.

In den Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsformen des Infrarotstrahlers gemäß der Erfindung wiedergegeben.In the drawings, for example, embodiments of the infrared radiator are reproduced according to the invention.

F i g. 1 zeigt einen Infrarotstrahler mit zweiseitigem elekt_ischem Auschluß, bei dem die Heizspirale 2 in dem Hüllrohr 1 in eine Körnung 4 aus Quarzgut eingebettet ist und die Windungen dieser Heizspirale mit einer Schüttun- aus Aluminiumoxyd ausgefüllt sind. In F i g. 2 ist dagegen ein Infrarotstrahler gemäß der Erfindung mit einseitigem elektrischem Anschluß dargestellt, dessen Heizwendel 2 in dem Hüllrohr 1 parallel zur Eintrittsente zurück- und aus dem Hüllrohr herausgeführt ist. Auch hier sind die Windungen dieser Heizspirale mit einer Schüttun- ausgefüllt und die Heizwendel in eine Körnung aus durchscheinendem Werkstoff eingebettet. Das Hüllrohr kann durch eine Trennwand 1 a geteilt oder aber aus zwei Rohren in Form eines Zwillingsrohres zusammengesetzt sein.F i g. 1 shows an infrared heater with two-sided electrical Exclusion in which the heating coil 2 in the cladding tube 1 in a grain size 4 made of quartz material is embedded and the turns of this heating coil with a bulk of aluminum oxide are filled out. In Fig. 2, on the other hand, is an infrared radiator according to the invention shown with one-sided electrical connection, the heating coil 2 in the cladding tube 1 is led back parallel to the entry duck and out of the duct. Even here the turns of this heating coil are filled with a pile and the Heating coil embedded in a grain of translucent material. The cladding tube can be divided by a partition 1 a or from two tubes in the form of a twin tube be composed.

Claims

Claims: 1. Infrared radiator in a cladding tube made of quartz glass, Fused quartz or similar highly heat-resistant silicate materials stored Heating coil, characterized in that the heating coil is inserted into a tube filling the cladding tube Grain made of quartz glass, quartz ware or similar translucent, highly heat-resistant silicate materials is embedded.

2. Infrared radiator according to claim 1, characterized; that the interior of the heating coil with a heat-resistant Oxide of such a grain is filled that the individual grains do not come out of the coils the heating coil can emerge.

3. Infrared radiator according to claim 2, characterized characterized in that the bulk of the interior of the heating coil is made of aluminum oxide consists.

4. Infrared radiator according to claim 1 to 3, characterized in that the cladding tube is partially mirrored.