DE1978757U - Waermestrahler. - Google Patents

Description

635 512

Dr. Hn/Hd 31. Oktober 1967

Heraeus-Sehott Quarzschmelze GmbH Grebrauchsmusteranmeldun,g;

"Wärmestrahler"

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch beheizbaren Wärmestrahler.

Elektrisch beheizbare Wärmestrahler mit einem Strahlerelement, welches zwei Hüllrohre aus durchsichtigem Quarzglas mit in jedem Hüllrohr angeordneter Heizwendel aufweist, sind bekannt. Die beiden Hüllrohre sind wenigstens teilweise, vorzugsweise ganz, entlang ihrer Berührungskanten oder Berührungsflächen miteinander verschmolzen. Ss.ist auch bekannt, die Hüllrohrober-• flächen dieser Wärmestrahler teilweise mit einem die Wärmestrahlung reflektierenden Belag aus Gold zu versehen, um zu erreichen, daß die Wärme nur in einen vorgegebenen Raumwinkel abgestrahlt wird. Es hat sieh jedoch ergeben, daß der Reflexionsbelag bei längerem Betrieb der Strahler bei hohen Betriebstemperaturen wegdampft. Auch durch mechanische Einflüsse, wie Kratzen oder dgl., wird der Reflexionsbelag oft beschädigt und verliert dadurch seine Wirkung.

Bekannt sind weiterhin elektrisch beheizbare Wärmestrahler, deren Länge wenigstens das Dreifache, vorzugsweise ein Vielfaches seiner Breite beträgt. Bei diesem Wärmestrahler sind mit einem Reflektor aus Quarzgut ein oder mehrere Strahlerelemente verschmolzen. Das Strahlerelement kann aus einem Hüllrohr aus durchsichtigem Quarzglas bestehen, in welchem ein Heizleiter, beispielsweise eine Heizwendel, angeordnet ist. Der Reflektor ist konkav gekrümmt und auf der den Hüllrohren abgewandten Seite mit einem Reflexionsbelag, beispielsweise aus Gold, versehen. Dieser Wärmestrahler besitzt eine hohe mechanische Stabilität, die bei einer aus mehreren

Strahlerelement en bestehenden Baueinheit noch zusätzlich dadurch erhöht werden kann, daß die Hüllrohre der Strahlerelemente je nach dem Hüllrohrquersehnitt mindestens teilweise entlang ihrer Berührungskante oder der Berührungsfläche miteinander verschmolzen sind. Abgesehen davon, daß auch "bei diesen bekannten Wärmestrahlern der Reflexionsbelag unmittelbar durch mechanische Einflüsse beschädigt werden kann, besitzt dieser Strahler den weiteren Nachteil, daß im lalle des Platzens oder Zerbrechens eines Hüllrohres der ganze Wärmestrahler weggeworfen werden muß.

Es wurde nun eine sehr einfache lösung gefunden, welche die angegebenen Nachteile der bekannten elektrischen Wärmestrahler vermeidet.

Der elektrisch beheizbare Wärmestrahler, dessen Länge mehr als das Dreifache seiner Breite beträgt, mit wenigstens einem Strahlerelement, welches vor einem konkav gekrümmten, mit einem Reflexionsbelag aus Gold versehenen Reflektor aus Quarzgut angeordnet ist und welches ein Hüllrohr aus durchsichtigem Quarzglas mit darin angeordneter elektrischer Heizwendel aufweist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor aus einer Rohrhalbsehale besteht, deren dem Strahlerelement zugekehrte fläche mit dem Reflexionsbelag aus G-old versehen ίβ% und deren sich in Längsrichtung erstreckende offene fläche durch das Strahlerelement abgeschlossen ist, welches herausnehmbar in die Rohrhalbschale eingesetzt arst und in dieser unverrückbar wenigstens im Bereich der Enden des Strahlerelementes mittels Metallsehellen gehaltert ist. Dieser erfindungsgemäß ausgebildete elektrische Wärmestrahler besitzt den Torteil, daß er eine hohe mechanische Stabilität aufweist und aufgrund des herausnehmbaren Einsatzes des Strahlerelementes in die als Reflektor dienende Rohrhalbschale beim Bruch eines Strahlerelementes nur das Strahlerelement ersetzt werden muß, während der Reflektor beibehalten werden kann. Darüberhinaus ist der auf der dem Strahlerelement zugekehrten Fläche des Reflektors aufgebrachte Reflexionsbelag aus Sold nur noch außerordentlich schwierig zugänglich, so daß er gegen mechanische Beschädigungen praktisch vollständig geschützt ist. Das Luftpolster zwischen

Strahlerelement und Reflexionsbelag wirkt sich darüberhinaus schützend aus. Selbst nach einigen hundert Betriebsstunden bei hoher Belastung wurde keine Verdampfung des Reflexionsbelages beobachtet, so daß dieser sein volles Reflexionsvermögen beibehält. Auch ist der Reflexionsbelag des WärmeStrahlers durch das Strahlerelement selbst gegen den direkten Angriff aggressiver Lösungsmitteldämpfe abgedeckt. Dieser Schutz läßt sich νorteilhafterweise noch dadurch verbessern, daß man die beiden Stirnseiten des Wärmestrahlers jeweils mittels einem zwischen Strahlerelement und Reflektor eingesetzten Stopfens aus hitzebeständigem Werkstoff, insbesondere aus Quarzgut, Quarzglas, Glas mit hohem Schmelzpunkt oder aus keramischem Material absehließt. Bei sehr hoch belasteten Wärmestrahlern hat es sieh als zweckmäßig erwiesen, den Raum zwischen Strahlerelement und Reflektor mit Stickstoff zu bespülen» Hierzu ist in wenigstens einem der beiden die Stirnseiten des Wärmestrahlers abschließenden Stopfen ein Begasungsröhrchen eingesetzt. Durch das Röhrehen wird das Spülgas zugeführt. Im gegenüberliegenden Stopfen ist zur Abfuhr des Spülgases entweder ebenfalls ein Röhrehen eingesetzt oder eine Bohrung o. dgl. Öffnung vorgesehen.

Bewährt haben sich als Strahlerelemente, welche die offene 3?läehe des Reflektors absehließen, solche, welche in an sieh bekannter Weise aus wenigstens zwei nebeneinander liegenden, jeweils eine Heizwendel enthaltenden Hüllrohren bestehen, die wenigstens teilweise je nach dem vorliegenden Hüllrohrquerschnitt entlang ihrer Berührungskante oder Berührungsfläche miteinander verschmolzen sind.

Elektrische Wärmestrahler gemäß der Erfindung können ©hne weiteres in großer Baulänge, beispielsweise bis zu 3 m Länge, hergestellt werden, ohne daß die Gefahr des Brechens bei den an solche Wärmestrahler gestellten mechanischen Beanspruchungen besteht. Bei WärmeStrahlern großer Baulänge hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Reflektor aus wenigstens zwei unverrückbar miteinander verbundenen Rohrhalbschaleη zu bilden, welche in Längsrichtung des Strahlerelementes gesehen aneinander gesetzt sind.

lange und/oder breite Wärme strahier, d. Ja. sogenannte Wärmestrahlerbänder, können ebenfalls mittels der erfindungsgemäßen Wärmestrahler gebildet werden. Hierzu werden zwei oder auch mehrere Reflektoren mit darin eingesetztem Strahlerelement in Längsrichtung des Strahlerelementes gesehen hintereinander und/ oder nebeneinander an einer Haltevorrichtung befestigt.

In den figuren sind Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäß ausgebildeten elektrisch beheizbaren Wärmestrahlern dargestellt, welche sich als vorteilhaft erwiesen haben·

Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansieht einen Wärmestrahler

mit Doppelrohrstrahlerelement. Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch den Wärmestrahler gemäß

Figur 1 entlang der Linie A-B. Figur 3 zeigt in perspektivischer Ansieht ein Wärmestrahlerband aus erfindungsgemäßen WärmeStrahlern.

Mit der Bezugsziffer 1 ist der Reflektor aus Quarzgut bezeichnet, welcher aus einer Rohrhalbschale besteht. Diese Rohrhalbschale ist mit einem Reflexionsbelag 2 aus Gold versehen. In die Rohrhalbschale ist das Strahlerelement 3 herausnehmbar eingesetzt. Das Strahlerelement ist gebildet aus zwei Hüllrohren 3a und 3To aus durchsichtigem Quarzglas, welche entlang ihrer Berührungsfläche miteinander verschmolzen sind. In jedem Hüllrohr 3a bzw. 3b ist jeweils eine Heizwendel 4a bzw. 4b angeordnet. Jede Heizwendel kann seperat mit einer elektrischen Stromquelle verbunden sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, zwei benachbarte Heizwendelenden elektrisch leitend miteinander zu verbinden, d. h. beide ,Heizwendeln in Serie zu schalten, so daß das Strahlerelement einseitig elektrisch anschließbar ist. Selbstverständlich ist es auch möglieh, die Heizwendeln in an sich bekannter Weise parallel zu sehalten,, und eine gemeinsame Stromrückleitung für beide Heizwendeln vorzusehen. Mittels der beiden Metallsehellen ist das Strahlerelement 3 in der Rohrhalbschale 1 unverrückbar

gekauert.· Erforderliehenfalls können über die länge des Wärmestrahlers verteilt noch weitere metallene Halterungssehellen angebracht sein. Zerbricht beispielsweise ein Hüllrohr, so kann das Strahlerelement leicht durch Lösen der MetallseheIlen gegen ein neues ausgewechselt werden.

Die beiden Stirnseiten des Wärmestrahlers sind im Ausführungsbeispiel mit einem Stopfen 6 aus hitzebeständigem Werkstoff abgeschlossen. Wenn eine Durchspülung des zwischen Strahlerelement § und Reflektor 1 vorhandenen Hohlraumes 7.. erwünscht ist, schließt man wenigstens eine Stirnseite des Wärmestrahlers mit einem Stopfen ab, in welchen, wie im ^usführungsbeispiel gezeigt, ein Begasungsröhrchen 8 eingesetzt ist. Der die gegenüberliegende Stirnseite abschließende Stopfen ist entweder ebenfalls mit einem Begasungsröhrchen oder mit einer Bohrung o. dgl. Öffnung versehen, durch welches das Spülgas aus dem Hohlraum 7 austreten kann.

Selbstverständlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung,anstatt eines zwei Hüllrohre aufweisenden Strahlerelementes ein solches zu verwenden, welches nur ein einziges Hüllrohr mit etwa ovalem Querschnitt oder mehr als zwei Hüllrohre aufweist , wobei jeweils in jedem Hüllrohr eine Heinzwendel angeordnet ist.

In figur 3 ist ein bandförmiger Wärmestrahler dargestellt. Dieses sogenannte Wärmestrahlerband setzt sich aus mehreren erfindungsgemäß ausgebildeten Wärmestrahlern zusammen, welche an der Haltevorrichtung 9 befestigt sind. Dieses Wärmestrahlerband besteht aus zwei, nebeneinander angeordneten Reihen von Wärmestrahlern, wobei jede Reihe in Längsrichtung 10 gesehen drei hintereinander angeordnete Wärmestrahler aufweist.

Andere Anordnungsmöglichkeiten von erfindungsgemäßen Wärmestrahlern lassen sich selbstverständlich ebenfalls bilden, beispielsweise drei und mehr Wärmestrahler nebeneinander oder zwei und mehr Wärmestrahler in Längsrichtung 10 gesehen hintereinander. Auch können die neben- und/oder hintereinander angeordneten Wärmestrahler dicht an dicht, d. h. ohne Zwischenraum, aneinander grenzen.

Claims (7)

S chut ζ ans ρ rü c h e

1. Elektrisch beheizbarer Wärmestrahler, dessen Länge mehr als das Dreifache seiner Breite beträgt, mit wenigstens einem Strahlerelement, welches vor einem konkav gekrümmten, mit einem Reflexionsbelag aus Sold versehenen Reflektor aus Quarzgut angeordnet ist und welches ein Hüllrohr aus durchsichtigem Quarzglas mit darin angeordneter elektrischer Heizwendel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (1) aus einer Rohrhalbsehale besteht, deren dem Strahlerelement (3) zugekehrte Fläche mit dem Reflexionsbelag (2) aus Gold versehen ist und deren sich in Längsrichtung (10) erstreckende offene Fläche durch das Strahlerelement abgeschlossen ist, welches herausnehmbar in die Rohrhalbsehale eingesetzt is* und in dieser unverrückbar wenigstens im Bereich der Enden des Strahlerelementes mittels Metallsehellen (5) gehaltert ist.

2. Wärmestrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die offene Fläche des Reflektors (1) abschließende Strahlerelement (3) wenigstens zwei nebeneinander liegende, jeweils eine Heizwendel (4a, 4b) enthaltende Hüllrohre (3a, 3b) aufweist, welche wenigstens teilweise entlang ihrer Berührungskante oder Berührungsflächen miteinander verschmolzen sind.

3· Wärmestrahler jaach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (1) aus wenigstens zwei unverrückbar miteinander verbundenen Rohrhalbschalen besteht, welche in Längsrichtung (10) des Strahlerelementes (3) gesehen aneinander gesetzt sind.

4* Wärmestrahler nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche- , dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Reflektoren (1) mit darin eingesetztem Strahlerelement (3) nebeneinander und/oder in Längsrichtung (10) des Strahlerelementes gesehen hintereinander angeordnet und an einer Haltevorrichtung (9) befestigt sind.

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5. Wärmestrahler nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß seine beiden Stirnseiten jeweils mittels eines zwischen Strahlerelement (3) und Reflektor (!) eingesetzten Stopfens (6) aus hitzebeständigem Werkstoff abgeschlossen sind.

6. Wärmestrahler nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (6) aus Quarzgut, Quarzglas, Glas mit hohem Schmelzpunkt oder aus keramischem Material "besteht.

7. Wärmestrahler nach den Ansprüchen 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einen der Stopfen (6) ein Begasungsröhrchen (8) eingesetzt ist.