EP3338301A1 - Radiator module and use of the radiator module - Google Patents

Radiator module and use of the radiator module

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Publication number
EP3338301A1
EP3338301A1 EP16745650.8A EP16745650A EP3338301A1 EP 3338301 A1 EP3338301 A1 EP 3338301A1 EP 16745650 A EP16745650 A EP 16745650A EP 3338301 A1 EP3338301 A1 EP 3338301A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
radiator
tube
module
cladding
radiation
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.)
Withdrawn
Application number
EP16745650.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen Weber
Bernhard Weber
Frank Diehl
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
Publication of EP3338301A1 publication Critical patent/EP3338301A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0033—Heating devices using lamps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes

Definitions

  • the present invention relates to a radiator module comprising a first infrared radiator with a first radiator tube arranged in a radiator plane and a second infrared radiator having a second radiator tube arranged in the radiator plane.
  • the present invention relates to a use of the radiator module.
  • Radiator modules in the sense of the invention are suitable for irradiating a substrate having a reflective surface, for example for irradiating a substrate having a metallic surface.
  • the irradiation module according to the invention can be used to irradiate transparent substrates, in particular in irradiation devices in which a reflector is arranged below the transparent substrate to increase the irradiation efficiency, which reflects back the radiation components passing through the substrate in the direction of the substrate.
  • a reflective surface is a surface that completely or partially reflects the radiation impinging on it. It can have non-reflecting partial surfaces. Reflective surfaces regularly have a high reflectance of at least 50%.
  • the reflectance is the ratio of reflected energy to incident energy and can be determined, for example, as follows:
  • Po power of incident radiation Radiator modules according to the invention are designed to achieve high irradiance levels; they can be used for example for tinning copper sheet, for heating substrates, such as tapes or sheets, for producing printed electronics or for drying ink.
  • substrates such as tapes or sheets
  • infrared radiator modules In known infrared radiator modules, a plurality of infrared radiators are arranged in a radiator plane. They are often used as panel radiators.
  • Panel radiators have a front and a back. Frequently, the surface radiator front side faces a process space, so that in such radiator modules, only the radiation emitted to the surface radiator front side is available as useful radiation. It is therefore desirable that the highest possible proportion of the radiation emitted by the infrared radiators is directed to the surface radiator front side, since only this can be used for the irradiation of a substrate.
  • infrared emitters basically emit undirected radiation.
  • the infrared radiators are regularly assigned a common reflector which extends at a predetermined distance from the infrared radiators.
  • Such a reflector reflects the radiation fraction which has reached the surface radiator rear side and deflects it in the direction of the substrate.
  • the radiator module has a housing in which a plurality of twin-tube infrared radiators are arranged.
  • the housing is provided on its inside with a reflector, so that the largest possible proportion of the emitted infrared radiation is coupled onto the substrate.
  • Known radiator modules therefore regularly have one of The infrared radiators on the one hand and the reflector on the other hand, limited rear space.
  • the use of a separate reflector has the disadvantage that the radiation from the reflector is not always reflected directly onto the substrate, but that reflected radiation can impinge on adjacent infrared radiators and reflected there again. In this case, radiation losses are observed regularly, which can affect the irradiation efficiency of the radiator module.
  • This problem arises in particular when high irradiance levels are to be achieved with the radiator module.
  • Radiator modules which are designed for high irradiances, often have a compact design, in which adjacent infrared radiators have the smallest possible distance from each other. As the distance between the infrared radiators decreases, however, the probability of undesired reflection or absorption of radiation at the infrared radiators increases at the same time. As a result, the energy efficiency of the radiator module is impaired.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a radiator module designed for high irradiances, which has a high energy efficiency. Furthermore, the invention has for its object to provide a use of the radiator module.
  • the abovementioned object is achieved according to the invention in that an enveloping tube is arranged between the first radiator tube and the second radiator tube, and that the first radiator tube, the second radiator tube and the cladding tube are each provided with a reflective coating.
  • the problem arises that not all of the incident on the substrate radiation is absorbed by the substrate. Frequently, relatively large radiation components are reflected by the substrate itself and thrown back in the direction of the radiator module. This has the consequence that only a part of the radiation directed to the substrate is actually useful radiation.
  • the invention is based on the finding that the energy efficiency of a radiator module can be increased, even if the radiation component reflected by the substrate can be returned to the substrate as abruptly as possible.
  • two modifications are proposed according to the invention over the prior art, one of which relates to the provision of an additional cladding tube, and the other relates to the provision of a reflective coating on the infrared radiators and the cladding tube.
  • infrared radiators are often arranged side by side in surface radiators.
  • the infrared radiators are exposed to high thermal stresses under operating conditions, especially since adjacent infrared radiators heat each other. Therefore, in the arrangement of the infrared radiator in principle observance of a minimum distance to observe. Between adjacent infrared radiators there is therefore regularly a gap through which the radiation reflected by the substrate can reach the rear space of the radiator module. Frequently, the radiation is reflected several times in the back space, with significant portions of this radiation being absorbed.
  • a cladding tube is an elongate hollow body, for example a cylindrical tube of quartz glass.
  • the temperature of such a cladding tube is determined essentially by the temperature of its surroundings. It can therefore, in contrast to the heated radiator tube of the second infrared radiator, be positioned closer to the radiator tube of the first infrared radiator. As a result, the space between adjacent inflows filled and reduced.
  • the cladding tube is also suitable for the reflection of radiation, the mere provision of a cladding tube contributes to a reduced penetration of radiation into the backspace.
  • both the emitter tube of the first infrared emitter, the emitter tube of the second infrared emitter and the cladding tube are provided with a reflective coating, the penetration of infrared radiation in the rear space can be effectively counteracted. This applies both to the radiation emitted by the infrared radiators, which - if it is directed to the back space - is reflected directly on the reflective coating of the radiator tube, as well as for the substrate reflected radiation, which also on the reflective coating of the cladding tube, the first or second infrared radiator is reflected back to the substrate.
  • a coating of the first or second radiator tube or the cladding tube is easy to manufacture; In addition, it goes hand in hand with a small space requirement and thus contributes to a compact radiator module.
  • the cladding tube is provided with a diffusely scattering reflective coating.
  • first radiator tube and / or the second radiator tube is provided with a directionally reflective coating.
  • the radiation reflected by the coating of the first and / or second radiator tube is to a substantial extent directly from the respective infrared radiation. red radiation emitted radiation.
  • a directionally reflective coating has the advantage that a radiation field can be generated from this radiation by the reflection, which can be adapted to the substrate to be irradiated by suitably selecting the coating and its shape. In particular, it is possible to focus the reflected radiation on a specific area of the substrate. This makes it possible to adapt the irradiation distribution as a function of the substrate shape. Moreover, it is possible to focus the first and / or second radiator tube in such a way that an irradiation field of high irradiance is obtained.
  • the reflective coating of the first radiator tube, of the second radiator tube and / or of the cladding tube is preferably made of gold, of opaque quartz glass or of ceramic.
  • Reflective coatings of gold, of opaque quartz glass or ceramics are characterized by good reflection properties and are easy to manufacture.
  • a reflective gold coating has a high degree of reflection; It is especially suitable for operating temperatures up to 600 ° C.
  • a reflector made of opaque quartz glass can also be used at high operating temperatures above 600 ° C, namely up to 1, 000 ° C;
  • it has good chemical resistance and can be used in high-performance spotlight modules with a total surface area above 100 kW / m 2 .
  • the reflective coating is made of a ceramic containing alumina or titanium dioxide. Such coatings show good thermal stability and can be easily applied to the respective radiator tube or cladding tube in a spraying process.
  • first and the second radiator tube with a reflective coating of gold and the cladding tube is provided with a coating of opaque quartz glass.
  • the largest portion of the useful radiation is radiation that has been emitted by one of the infrared radiators directly in the direction of the substrate or that on the coating of the first and second radiator tube in the direction of the Substrate was reflected.
  • a gold reflector allows a targeted, directed reflection of the radiation on the substrate. If the first and the second radiator tube are provided with a coating of gold, the size of the irradiation field and the intensity distribution in the irradiation field can be predefined. On the other hand, it has proven advantageous if the radiation reflected by the substrate itself is returned to the substrate as evenly as possible.
  • the radiation intensity reflected by the substrate uniformly increases the irradiation intensity in the irradiation field, whereby the size and intensity distribution of the irradiation field previously selected by the type and shape of the gold reflectors is essentially maintained.
  • a simple adaptation and adjustment of the irradiation field is made possible.
  • the reflective coating of the first radiator tube, of the second radiator tube and / or of the cladding tube is applied to a peripheral section of the respective outer tube jacket.
  • Such a strip-shaped, reflective coating extends in a longitudinal direction of the respective radiator tube or cladding tube. It can easily be applied in a dipping or spraying process.
  • the first radiator tube, the second radiator tube and the cladding tube each have a process chamber facing away from the process space and a side facing away from the process space, the reflective coating on the respective side facing away from the process space of the first and / or of the second radiator tube, as well as on the process space facing side of the cladding tube is applied.
  • the first and / or second radiator tube carries a on the
  • Process chamber remote side applied reflective coating in that due to the tube curvature, the emitted radiation is at least partially bundled and can be targeted to the substrate.
  • the reflective coating of the cladding tube can be located both on the side facing the process space and on the side of the cladding facing away from the process space. be applied.
  • a reflective coating applied to the side of the cladding tube facing the process space has the advantage that radiation reflected by the substrate directly strikes the reflective coating and is reflected there without first having to pass through the wall of the cladding tube. As a result, on the one hand absorption losses are reduced at the Hüllrohrwandung. On the other hand, it is prevented that the radiation incident on the cladding tube is coupled into the cladding tube. If radiation components strike the cladding tube at a suitable angle, this can act as an optical waveguide, by means of which the radiation coupled into the tube can be transported to the radiator tube ends by total reflection. This radiation component can not be used for the irradiation of the substrate. The coupling of radiation into the cladding is therefore regularly associated with radiation losses and lower energy efficiency.
  • the cladding tube has a jacket tube outer jacket, and if a portion of the jacket tube outer jacket is completely encased with the reflective coating.
  • the outer jacket of the cladding tube may be completely or partially provided with the reflective coating.
  • a cladding tube with a fully coated outer jacket is easy to manufacture, for example by immersion in a coating agent. It also contributes to a good energy efficiency of the radiator module, since penetration of radiation into the cladding tube is difficult, so that less losses are observed by radiation absorption at the cladding tube.
  • the reflective coatings of the first radiator tube, the second radiator tube and the cladding tube are connected to one another.
  • first radiator tube second radiator tube and cladding tube helps to minimize the gaps between these components, so that penetration of radiation into the back space of the radiator module can be effectively reduced.
  • the gaps are completely closed by the coating. It has proven useful if the shortest distance of the first radiator tube to the cladding tube and / or the shortest distance of the second radiator tube to the cladding tube in the range of 0.5 mm to 2 mm.
  • a shortest distance in this area contributes to increasing the energy efficiency of the spotlight module.
  • a distance of less than 0.5 mm is to realize due to the temperature-dependent material expansion of the radiator tube and cladding only consuming. At a distance of more than 2 mm, only a small increase in energy efficiency is observed.
  • radiator module for heating metal sheets, for heating substrates for printed electronics or for drying ink or for coating metal sheets, in particular for tinning copper sheet.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of an irradiation device with two radiator modules according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a second embodiment of a radiator module according to the invention in a perspective view
  • FIG. 3 shows a third embodiment of a radiator module according to the invention in cross section
  • FIG. 4 shows a radiator module without a cladding tube as a comparative example.
  • FIG. 1 shows an irradiation device which is assigned the reference numeral 100 in its entirety. The irradiation device 100 is used for drying a glass substrate 101 provided with a wet paint layer 102. First, the glass substrate 101 is provided and provided with a wet paint layer 102, preferably by spraying (not shown). To the
  • a transport device 106 is provided with a conveyor belt made of quartz glass. The feed direction is indicated by the arrow 105. Below the conveyor belt 106, a reflector 125 is arranged, which reflects the incident on him radiation component in the direction of the glass substrate 101 back.
  • the wet paint layer 102 is heated above the boiling point of a solvent contained in the wet paint layer so that it evaporates.
  • the irradiation device 100 comprises an aluminum housing 103, a process chamber 1 13 and two radiator modules 104a, 104b arranged in the housing 103 for irradiating the process chamber 1 13.
  • the radiator modules 104a, 15 104b are of identical construction.
  • the radiator module 104a has a module housing 107 of hot-dip aluminized sheet, which is provided with an outlet opening 108 for infrared radiation.
  • a module housing 107 of hot-dip aluminized sheet, which is provided with an outlet opening 108 for infrared radiation.
  • three identical infrared radiators 109a, 109b, 109c and two identical cladding tubes 1 10a, 1 10b are arranged.
  • 20 strahier 109a, 109b, 109c each have a cylindrical radiator tube made of quartz glass with a radiator tube longitudinal axis.
  • the infrared radiators 109a, 109b, 109c are each distinguished by a nominal power of 4,000 W at a nominal operating voltage of 230 V.
  • the outer diameter of the respective radiator tube is 23 mm with a heated radiator tube length of 700 mm.
  • each of the radiator tubes has a rear side facing a rear space 14 and an opposite front side facing the process chamber 13.
  • a radiation lerrohr coating is in each case 1 12 of opaque quartz glass (QRC ®, Heraeus) is applied.
  • a cylindrical tube 30 1 10a, 1 10b arranged with a Hüllrohr longitudinal axis is in each case a cylindrical tube 30 1 10a, 1 10b arranged with a Hüllrohr longitudinal axis.
  • the ducts 1 10a, 1 10b each have an outer diameter of 23 mm with a wall thickness of 1, 8 mm and a jacket tube length of 700 mm; Moreover, they have a rear side facing away from the outlet opening 108 of the module housing 107 and the outlet opening 108 facing the front side.
  • Tube on the back of the envelope 1 10a is a cladding tube coating 1 1 1 of opaque quartz glass (QRC ®, Heraeus) is applied.
  • the opaque quartz glass coating is applied to the front of the cladding tube 110a.
  • Infrared radiators 109a, 109b, 109c and cladding tubes 1 10a, 1 10b are arranged such that the radiator tube longitudinal axes and the cladding tube longitudinal axes extend in a radiator plane 15.
  • the radiator module 104a is also suitable for tinning copper sheet.
  • the copper sheet is rolled up on a roll (not shown).
  • the method comprises the steps of providing a first roll having a non-tin plated copper sheet rolled thereon, passing the copper sheet through a tin-containing bath to deposit a tin coating, heat treating the tin-coated copper sheet with infrared radiation to obtain a tinned copper sheet, and passing the tinplate.
  • th copper sheet to a second role, which is designed to receive the tinned copper sheet.
  • the copper sheet is preferably dipped in a tin-containing solution, depositing a tin coating on the surface of the copper sheet.
  • Tin deposition is preferably carried out by applying an electrical voltage (galvanic tin plating) (not shown).
  • an electrical voltage galvanic tin plating
  • a tin coating having a thin coating thickness is obtained.
  • the copper plate provided with the tin coating is supplied to an irradiation apparatus having the radiator module 104a and subjected to a heat treatment there.
  • the copper sheet in a guide direction perpendicular is led out to the surface of the bath from the bath and, when the radiator module 104a is arranged vertically relative to the surface of the bath, so the radiator tubes of the radiator module 104a are arranged parallel to the guide direction.
  • the tin coating is heated above the melting point of tin so that a tin-copper alloy layer is formed, at least in the transition region of tin coating and copper sheet.
  • the module 104a can be used to change the microstructure of an aluminum sheet.
  • the aluminum sheet is heated to a temperature above 330 ° C.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a second embodiment of a radiator module 200 according to the invention, which can likewise be inserted into the irradiation device 100 according to FIG.
  • the radiator module 200 comprises a module housing 201 made of stainless steel, in which four infrared radiators 202a, 202b, 202c, 202d and three cladding tubes 203a, 203b, 203c are arranged.
  • the module housing 201 has a front side with an outlet opening 206 for infrared radiation and a rear side opposite the front side (not shown); it has a length of 900 mm, a width of 550 mm and a height of 300 mm.
  • the infrared radiators 202a, 202b, 202c, 202d are identical. Below, therefore, only the infrared radiator 202a is described by way of example.
  • the infrared radiator 202a has a cylindrical radiator tube 205 made of quartz glass with a length of 700 mm, an outer diameter of 34 mm and a wall thickness of 2 mm.
  • a helical heating filament 204 made of tungsten is arranged in the emitter tube 205.
  • the infrared radiator 202a is characterized by a nominal power of 4,000 W at a nominal current of 17 A.
  • a reflective coating of titanium dioxide is formed on each half side.
  • the infrared radiators 202a, 202b, 202c and 202d are arranged in the radiator module 200 such that in each case the coated radiator tube half faces the rear side of the radiator module 200.
  • the infrared radiators 202a, 202b, 202c, 202d are arranged within the module housing 5 201 such that their radiator tube longitudinal axes are parallel to each other.
  • the distance between adjacent infrared radiators is 27 mm.
  • cladding tubes 203a, 203b, 203c are arranged, each having a longitudinal axis of the cladding tube such that the respective longitudinal cladding tube axis is parallel to the radiator tube longitudinal axes of the infrared radiators 202a, 202b, 202c, 202d runs.
  • the cladding tubes 203a, 203b, 203c are made of quartz glass; they have a length of 700 mm with an outer diameter of 23 mm and a cladding wall thickness of 2 mm. The shortest distance from cladding tube to radiator tube is 2 mm. 5 is in each case one side a coating of opaque quartz glass (QRC ®, Heraeus) on the cladding tubes 203a, 203b, 203c. The coated side of the cladding tubes faces the rear side of the radiator module 200.
  • QRC ® opaque quartz glass
  • FIG. 3 shows an irradiation device 300 with a third embodiment of a radiator module 350 according to the invention in cross-section.
  • the irradiation device 300 is used for drying color layers on metallic surfaces.
  • the irradiation device 300 comprises a transport device 301 for a substrate 310 and the emitter module 350.
  • the transport device 301 defines a transport direction 355 for the substrate 310.
  • the substrate 310 has a reflective surface of aluminum coated with a transparent, not yet dried clearcoat layer 312.
  • the surface of the substrate 310 together with the clearcoat layer 312 reflects about 60% of the radiation impinging on it.
  • the radiator module 350 has a module housing 351 made of aluminum, which is provided with an outlet opening 352 for infrared radiation.
  • infrared radiators 353a, 353b, 353c and two identical cladding tubes 354a, 354b are arranged in a radiator plane 370 such that the infrared radiator longitudinal axes and the cladding tube longitudinal axes are perpendicular to the transport direction 355.
  • the infrared radiators 353a, 353b, 353c are each characterized by a nominal power of 6,000 W at a nominal current of 15 A.
  • the outer diameter of the respective radiator tube is 34 mm, the radiator tube length 10 is 1 000 mm and the wall thickness of the respective radiator tube is 2 mm.
  • the radiator tubes furthermore each have a rear side facing away from the outlet opening 352 and an opposite front side facing the outlet opening 352 and the process chamber 371. On the back of the radiator tubes each a radiator tube coating 356a, 356b, 356c of gold 15 is applied.
  • a diffusely reflecting cladding tube coating 357a, 357b of opaque quartz glass (QRC ®, Heraeus) is respectively applied to the back of the cladding tube 20 354a, 354b.
  • FIG. 3 shows by way of example the beam path of individual beams A, B, C emitted by the infrared radiators 353a, 353b, 353c. They are shown hatched differently in FIG.
  • the steel A emitted from the infrared radiator 353b strikes the surface of the substrate 310 at a nearly vertical angle, and is partially absorbed by the surface of the substrate 310, but at least partially reflected back toward the reflector of the emissive infrared emitter, that is Reflected reflector 356b, and there in several steps on the Sub- strat 310 and is available for irradiation of the substrate 310 again.
  • the reflected beam is not returned to the reflector of the emitting infrared radiator (here: 356b) but to an adjacent cladding tube 354a, where it meets the cladding reflector 357a. There, the incident partial beam B is diffusely reflected and, viewed in its entirety, reflected back onto the substrate 310.
  • the reflected radiation component is thrown back onto one of the reflectors, for example onto the reflector of another infrared lamp (not shown) or onto the reflector of a cladding tube which is not immediately adjacent , For example, on the reflector 357b of the cladding tube 354b (beam C). In both cases, the beam is reflected back toward the substrate 310.
  • Radiation reflected by the substrate can thus be returned to the substrate in a few reflection steps. At the same time radiation losses are avoided.
  • the arrangement according to the invention contributes to the fact that the rays are returned to the process space 371 (shown by dashed lines 358a, 358b in FIG. 3), so that a high irradiance can be achieved there
  • FIG. 4 shows an irradiation device 400 with a radiator module 450 in cross section, which essentially differs from the irradiation device 300 according to FIG. 3 in that no cladding tube provided with a reflector coating 357a, 357b is arranged between the infrared radiators 353a, 353b, 353c.
  • FIG. 4 also shows the beam path of the beams A, B, C shown by way of example in FIG.
  • the steel A emitted from the infrared radiator 353b strikes the surface of the substrate 310 at a nearly vertical angle, and is partially absorbed by the surface of the substrate 310, but at least partially reflected back toward the reflector of the emissive infrared emitter, that is, the gold coating Thrown back 356b, and thrown back there on the substrate 310 in two steps; the reflected portion of beam A is available for irradiation of the substrate 310 again.
  • the beam path of beam A from FIG. 4 does not differ from that of FIG. However, differences in the beam path are observed for beams B and C.
  • Beam B strikes substrate 310 at a shallower angle compared to beam A.
  • the reflected portion of beam B therefore, passes into the back space 480 of the emitter module 450.
  • the module housing 351 is made of aluminum, beam B becomes the backside Surface of the gold coating 356a of the infrared radiator 353a reflected. It only returns to the process chamber 371 after multiple reflection on the module housing 351 and the rear surface of the gold coating 356a.
  • the reflected radiation component strikes the surface of the substrate at an angle, that the radiation is reflected into the process space and from there into an area outside the process space (see beam C). Such reflected radiation may not be available for irradiation in process room 371; it is achieved a reduced irradiance. Comparative Example 2
  • the radiator module comprises nine parallel twin infrared radiators, each with a radiator tube length of 700 mm and a cross section of 23 mm x 1 1 mm.
  • the nominal operating power of the radiator module is 9 x 4,200 W.
  • the distance from the central axis of a first infrared radiator to the central axis of an adjacent, second infrared radiator is 55 mm.
  • the radiator module was used in two variants:
  • Variant Eight sheaths with a half-sided coating made of opaque quartz glass are inserted between the tubes.
  • Cladding tube cross-section 23 mm x 1 1 mm; Cladding tube length: 700 mm 2nd variant: No cladding tubes.
  • Heating time 58 s 79 s
  • the heating efficiency increases by about 27%.

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Abstract

The present invention relates to a radiator module, having a first infrared radiator comprising a first radiator pipe which is arranged in a radiator plane and a second infrared radiator comprising a second radiator pipe which is arranged in the radiator plane. In order to specify, on the basis of this, a radiator module which is suitable for irradiating substrates with a reflective surface and which is designed for high radiation intensities and which has a high energy efficiency, it is proposed according to the invention that an envelope pipe is arranged between the first radiator pipe and the second radiator pipe, and that the first radiator pipe, the second radiator pipe and the envelope pipe are each provided with a reflective coating.

Description

Strahlermodul sowie Verwendung des Strahlermoduls  Radiator module and use of the radiator module
Beschreibung description
Technisches Gebiet Technical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strahlermodul, aufweisend einen ersten Infrarotstrahler mit einem in einer Strahlerebene angeordneten, ersten Strahlerrohr und einen zweiten Infrarotstrahler mit einem in der Strahlerebene angeordneten zweiten Strahlerrohr. The present invention relates to a radiator module comprising a first infrared radiator with a first radiator tube arranged in a radiator plane and a second infrared radiator having a second radiator tube arranged in the radiator plane.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung des Strahlermoduls. Furthermore, the present invention relates to a use of the radiator module.
Strahlermodule im Sinne der Erfindung sind zur Bestrahlung eines Substrats mit einer reflektierenden Oberfläche geeignet , beispielsweise zur Bestrahlung eines Substrats mit einer metallischen Oberfläche. Darüber hinaus ist das erfindungs- gemäße Bestrahlungsmodul zur Bestrahlung transparenter Substrate einsetzbar, insbesondere in Bestrahlungsvorrichtungen, bei denen zur Erhöhung der Bestrahlungseffizienz unterhalb des transparenten Substrats ein Reflektor angeordnet ist, der die durch das Substrat hindurchgehenden Strahlungsanteile in Richtung auf das Substrat zurückreflektiert. Eine reflektierende Oberfläche ist eine Oberfläche, die die auf sie auftreffende Strahlung vollständig oder partiell reflektiert. Sie kann nichtreflektierende Teilflächen aufweisen. Reflektierende Oberflächen weisen regelmäßig einen hohen Reflexionsgrad von mindestens 50% auf. Radiator modules in the sense of the invention are suitable for irradiating a substrate having a reflective surface, for example for irradiating a substrate having a metallic surface. In addition, the irradiation module according to the invention can be used to irradiate transparent substrates, in particular in irradiation devices in which a reflector is arranged below the transparent substrate to increase the irradiation efficiency, which reflects back the radiation components passing through the substrate in the direction of the substrate. A reflective surface is a surface that completely or partially reflects the radiation impinging on it. It can have non-reflecting partial surfaces. Reflective surfaces regularly have a high reflectance of at least 50%.
Der Reflexionsgrad ist das Verhältnis von reflektierter Energie zu einfallender Energie und kann beispielsweise wie folgt ermittelt werden: The reflectance is the ratio of reflected energy to incident energy and can be determined, for example, as follows:
P = Leistung der reflektierten Strahlung P = power of the reflected radiation
Po Leistung der einfallenden Strahlung Strahlermodule im Sinne der Erfindung sind zur Erzielung hoher Bestrahlungsstärken ausgelegt; sie sind beispielsweise zum Verzinnen von Kupferblech, zum Erwärmen von Substraten, wie Bändern oder Blechen, zum Herstellen gedruckter Elektronik oder zum Trocknen von Tinte einsetzbar. Stand der Technik Po power of incident radiation Radiator modules according to the invention are designed to achieve high irradiance levels; they can be used for example for tinning copper sheet, for heating substrates, such as tapes or sheets, for producing printed electronics or for drying ink. State of the art
Bei bekannten Infrarot-Strahlermodulen sind mehrere Infrarotstrahler in einer Strahlerebene angeordnet. Sie werden häufig als Flächenstrahler eingesetzt. In known infrared radiator modules, a plurality of infrared radiators are arranged in a radiator plane. They are often used as panel radiators.
Flächenstrahler haben eine Vorderseite und eine Rückseite. Häufig ist die Flächenstrahler-Vorderseite einem Prozessraum zugewandt, so dass bei derartigen Strahlermodulen nur die zur Flächenstrahler-Vorderseite emittierte Strahlung als Nutzstrahlung zur Verfügung steht. Es ist es daher wünschenswert, dass ein möglichst hoher Anteil der von den Infrarotstrahlern emittierten Strahlung zur Flächenstrahler-Vorderseite gerichtet ist, da nur dieser für die Bestrahlung eines Substrats genutzt werden kann. Infrarotstrahler emittieren allerdings grundsätzlich ungerichtete Strahlung. Um dennoch einen möglichst großen Anteil der von den Infrarotstrahlern emittieren Strahlung für die Substrat-Bestrahlung bereitstellen und gleichzeitig eine hohe Bestrahlungsstärke im Prozessraum erzielen zu können, ist den Infrarotstrahlern regelmäßig ein gemeinsamer Reflektor zugeordnet, der in einem vorgegebenen Abstand zu den Infrarotstrahlern verläuft. Panel radiators have a front and a back. Frequently, the surface radiator front side faces a process space, so that in such radiator modules, only the radiation emitted to the surface radiator front side is available as useful radiation. It is therefore desirable that the highest possible proportion of the radiation emitted by the infrared radiators is directed to the surface radiator front side, since only this can be used for the irradiation of a substrate. However, infrared emitters basically emit undirected radiation. In order nevertheless to provide as large a proportion as possible of the radiation emitted by the infrared radiators for the substrate irradiation and at the same time to be able to achieve a high irradiance in the process space, the infrared radiators are regularly assigned a common reflector which extends at a predetermined distance from the infrared radiators.
Ein solcher Reflektor reflektiert den zur Flächenstrahler-Rückseite gelangten Strahlungsanteil und lenkt ihn in Richtung auf das Substrat um. Such a reflector reflects the radiation fraction which has reached the surface radiator rear side and deflects it in the direction of the substrate.
Eine Bestrahlungsvorrichtung mit einem derartigen Strahlermodul ist beispielsweise aus der DE 10 2013 105 959 A1 bekannt. Das Strahlermodul weist ein Ge- häuse auf, in dem mehrere Zwillingsrohr-Infrarotstrahler angeordnet sind. Darüber hinaus ist das Gehäuse an seiner Innenseite mit einem Reflektor versehen, so dass ein möglichst großer Anteil der emittierten Infrarotstrahlung auf dem Substrat eingekoppelt wird. Bekannte Strahlermodule weisen daher regelmäßig einen von den Infrarotstrahlern einerseits und dem Reflektor andererseits begrenzten Rück- raum auf. An irradiation device with such a radiator module is known, for example, from DE 10 2013 105 959 A1. The radiator module has a housing in which a plurality of twin-tube infrared radiators are arranged. In addition, the housing is provided on its inside with a reflector, so that the largest possible proportion of the emitted infrared radiation is coupled onto the substrate. Known radiator modules therefore regularly have one of The infrared radiators on the one hand and the reflector on the other hand, limited rear space.
Der Einsatz eines separaten Reflektors hat allerdings den Nachteil, dass die Strahlung vom Reflektor nicht immer unmittelbar auf das Substrat reflektiert wird, sondern, dass reflektierte Strahlung auch auf benachbarte Infrarotstrahler auftreffen und dort erneut reflektiert werden kann. Hierbei werden regelmäßig Strahlungsverluste beobachtet, die die Bestrahlungseffizienz des Strahlermoduls beeinträchtigen können. Dieses Problem stellt sich insbesondere, wenn mit dem Strahlermodul hohe Bestrahlungsstärken erzielt werden sollen. Strahlermodule, die für hohe Bestrahlungsstärken ausgelegt sind, weisen häufig eine kompakte Bauform auf, bei der benachbarte Infrarotstrahler einen möglichst geringen Abstand zueinander aufweisen. Mit abnehmendem Abstand der Infrarotstrahler steigt aber gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit einer unerwünschten Reflexion oder Absorption von Strahlung an den Infrarotstrahlern. Hierdurch wird die Energie- Effizienz des Strahlermoduls beeinträchtigt. However, the use of a separate reflector has the disadvantage that the radiation from the reflector is not always reflected directly onto the substrate, but that reflected radiation can impinge on adjacent infrared radiators and reflected there again. In this case, radiation losses are observed regularly, which can affect the irradiation efficiency of the radiator module. This problem arises in particular when high irradiance levels are to be achieved with the radiator module. Radiator modules, which are designed for high irradiances, often have a compact design, in which adjacent infrared radiators have the smallest possible distance from each other. As the distance between the infrared radiators decreases, however, the probability of undesired reflection or absorption of radiation at the infrared radiators increases at the same time. As a result, the energy efficiency of the radiator module is impaired.
Technische Aufgabe Technical task
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein für hohe Bestrahlungsstärken ausgelegtes Strahlermodul anzugeben, das eine hohe Energie-Effizienz aufweist. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verwendung des Strahlermoduls anzugeben. The invention is therefore based on the object of specifying a radiator module designed for high irradiances, which has a high energy efficiency. Furthermore, the invention has for its object to provide a use of the radiator module.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung General description of the invention
Hinsichtlich des Strahlermoduls wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem ersten Strahlerrohr und dem zweiten Strahlerrohr ein Hüllrohr angeordnet ist, und dass das erste Strahlerrohr, das zweite Strahlerrohr und das Hüllrohr jeweils mit einer reflektierenden Beschich- tung versehen sind. Insbesondere bei der Bestrahlung reflektierender Substrate tritt das Problem auf, dass nicht die gesamte auf das Substrat auftreffende Strahlung von dem Substrat absorbiert wird. Häufig werden vielmehr größere Strahlungsanteile vom Substrat selbst reflektiert und in Richtung des Strahlermoduls zurückgeworfen. Dies hat zur Folge, dass nur ein Teil der auf das Substrat gerichteten Strahlung tatsächlich Nutzstrahlung ist. With regard to the radiator module, the abovementioned object is achieved according to the invention in that an enveloping tube is arranged between the first radiator tube and the second radiator tube, and that the first radiator tube, the second radiator tube and the cladding tube are each provided with a reflective coating. In particular, in the irradiation of reflective substrates, the problem arises that not all of the incident on the substrate radiation is absorbed by the substrate. Frequently, relatively large radiation components are reflected by the substrate itself and thrown back in the direction of the radiator module. This has the consequence that only a part of the radiation directed to the substrate is actually useful radiation.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Energieeffizienz eines Strahlermoduls gesteigert werden kann, wenn auch der vom Substrat reflektierte Strahlungsanteil möglichst unvermittelt auf das Substrat zurückgeführt werden kann. Hierzu werden gemäß der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik zwei Modifikationen vorgeschlagen, von denen eine das Vorsehen eines zusätzlichen Hüllrohrs, und die andere das Vorsehen einer reflektierenden Beschichtung auf den Infrarotstrahlern und dem Hüllrohr betrifft. The invention is based on the finding that the energy efficiency of a radiator module can be increased, even if the radiation component reflected by the substrate can be returned to the substrate as abruptly as possible. For this purpose, two modifications are proposed according to the invention over the prior art, one of which relates to the provision of an additional cladding tube, and the other relates to the provision of a reflective coating on the infrared radiators and the cladding tube.
Infrarotstrahler werden in Flächenstrahlern zwar häufig nebeneinander angeord- net. Allerdings sind die Infrarotstrahler unter Betriebsbedingungen hohen thermischen Beanspruchungen ausgesetzt, insbesondere, da sich benachbarte Infrarotstrahler gegenseitig erwärmen. Daher ist bei der Anordnung der Infrarotstrahler grundsätzlich die Einhaltung eines Mindestabstands zu beachten. Zwischen benachbarten Infrarotstrahlern besteht daher regelmäßig ein Zwischenraum, durch den die vom Substrat reflektierte Strahlung in den Rückraum des Strahlermoduls gelangen kann. Häufig wird im Rückraum die Strahlung mehrfach reflektiert, wobei wesentliche Anteile dieser Strahlung absorbiert werden. Although infrared radiators are often arranged side by side in surface radiators. However, the infrared radiators are exposed to high thermal stresses under operating conditions, especially since adjacent infrared radiators heat each other. Therefore, in the arrangement of the infrared radiator in principle observance of a minimum distance to observe. Between adjacent infrared radiators there is therefore regularly a gap through which the radiation reflected by the substrate can reach the rear space of the radiator module. Frequently, the radiation is reflected several times in the back space, with significant portions of this radiation being absorbed.
Die Energieeffizienz des Strahlermoduls kann daher gesteigert werden, wenn das Eindringen von Strahlung in den Rückraum minimiert wird. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, zwischen dem ersten und dem zweiten Infrarotstrahler mindestens ein Hüllrohr anzuordnen. Ein Hüllrohr ist ein langgestreckter Hohlkörper, beispielsweise ein zylinderförmiges Rohr aus Quarzglas. Die Temperatur eines solchen Hüllrohrs wird im Wesentlichen durch die Temperatur seiner Umgebung bestimmt. Es kann daher im Gegensatz zu dem beheizten Strahlerrohr des zwei- ten Infrarotstrahlers näher am Strahlerrohr des ersten Infrarotstrahlers positioniert werden. Hierdurch wird zunächst der Zwischenraum zwischen benachbarten Inf- rarotstrahlern ausgefüllt und verringert. Ist auch das Hüllrohr zur Reflexion von Strahlung geeignet, trägt schon allein das Vorsehen eines Hüllrohrs zu einem verminderten Eindringen von Strahlung in den Rückraum bei. The energy efficiency of the radiator module can therefore be increased if the penetration of radiation into the rear space is minimized. According to the invention it is therefore proposed to arrange at least one cladding tube between the first and the second infrared radiator. A cladding tube is an elongate hollow body, for example a cylindrical tube of quartz glass. The temperature of such a cladding tube is determined essentially by the temperature of its surroundings. It can therefore, in contrast to the heated radiator tube of the second infrared radiator, be positioned closer to the radiator tube of the first infrared radiator. As a result, the space between adjacent inflows filled and reduced. If the cladding tube is also suitable for the reflection of radiation, the mere provision of a cladding tube contributes to a reduced penetration of radiation into the backspace.
Dadurch, dass darüber hinaus sowohl das Strahlerrohr des ersten Infrarotstrah- lers, das Strahlerrohr des zweiten Infrarotstrahlers als auch das Hüllrohr mit einer reflektierenden Beschichtung versehen sind, kann einem Eindringen von Infrarotstrahlung in der Rückraum effektiv entgegengewirkt wird. Dies gilt sowohl für die von den Infrarotstrahlern emittierte Strahlung, die - sofern sie auf den Rückraum gerichtet ist - unmittelbar an der reflektierenden Beschichtung des Strahlerrohrs reflektiert wird, als auch für die vom Substrat reflektierte Strahlung, die ebenfalls an der reflektierenden Beschichtung des Hüllrohrs, des ersten oder des zweiten Infrarotstrahlers auf das Substrat zurückreflektiert wird. In addition, because both the emitter tube of the first infrared emitter, the emitter tube of the second infrared emitter and the cladding tube are provided with a reflective coating, the penetration of infrared radiation in the rear space can be effectively counteracted. This applies both to the radiation emitted by the infrared radiators, which - if it is directed to the back space - is reflected directly on the reflective coating of the radiator tube, as well as for the substrate reflected radiation, which also on the reflective coating of the cladding tube, the first or second infrared radiator is reflected back to the substrate.
Eine Beschichtung des ersten oder zweiten Strahlerrohrs beziehungsweise des Hüllrohrs ist einfach zu fertigen; sie geht darüber hinaus mit einem geringen Raumbedarf einher und trägt so zu einem kompakten Strahlermodul bei. A coating of the first or second radiator tube or the cladding tube is easy to manufacture; In addition, it goes hand in hand with a small space requirement and thus contributes to a compact radiator module.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Strahlermoduls ist vorgesehen, dass das Hüllrohr mit einer diffus streuend reflektierenden Beschichtung versehen ist. In a preferred embodiment of the radiator module according to the invention it is provided that the cladding tube is provided with a diffusely scattering reflective coating.
Auf die reflektierende Beschichtung des Hüllrohrs trifft vor allem Strahlung auf, die von dem Substrat reflektiert wird. Ein auf eine diffus streuende Oberfläche auftreffender Lichtstrahl wird in viele verschiedene Richtungen zurückgeworfen (Streulicht). Eine diffus streuende Beschichtung trägt daher zu einer ungerichteten, gleichmäßigen Strahlungsverteilung bei. Streulicht ist insbesondere für eine Erzeugung gleichmäßiger BeStrahlungsintensitäten geeignet, da Maxima in der Bestrahlungsstärke abgeschwächt und der Unterschied zwischen minimaler und maximaler Bestrahlungsstärke verringert wird. Above all, radiation which is reflected by the substrate strikes the reflective coating of the cladding tube. A light beam striking a diffusely scattering surface is reflected in many different directions (stray light). A diffusely scattering coating therefore contributes to a non-directional, uniform radiation distribution. Scattered light is particularly suitable for generating uniform irradiation intensities, as maxima in the irradiance are attenuated and the difference between minimum and maximum irradiance is reduced.
Es hat sich als günstig erwiesen, wenn das erste Strahlerrohr und/oder das zweite Strahlerrohr mit einer gerichtet reflektierenden Beschichtung versehen ist. It has proved to be advantageous if the first radiator tube and / or the second radiator tube is provided with a directionally reflective coating.
Die von der Beschichtung des ersten und/oder zweiten Strahlerrohrs reflektierte Strahlung ist zu einem wesentlichen Anteil unmittelbar von dem jeweiligen Infra- rotstrahler emittierte Strahlung. Eine gerichtet reflektierende Beschichtung hat den Vorteil, dass aus dieser Strahlung durch die Reflexion ein Strahlungsfeld erzeugt werden kann, das durch geeignete Wahl der Beschichtung und deren Form an das zu bestrahlende Substrat anpassbar ist. Insbesondere ist es möglich, die reflektierte Strahlung auf einen bestimmten Bereich des Substrats zu fokussieren. Hierdurch wird eine Anpassung der Bestrahlungsverteilung in Abhängigkeit von der Substratform ermöglicht. Darüber hinaus ist es möglich, die vom ersten und/oder zweiten Strahlerrohr derart zu bündeln, dass ein Bestrahlungsfeld hoher Bestrahlungsstärke erhalten wird. Vorzugsweise ist die reflektierende Beschichtung des ersten Strahlerrohrs, des zweiten Strahlerrohrs und/oder des Hüllrohrs aus Gold, aus opakem Quarzglas oder aus Keramik gefertigt. The radiation reflected by the coating of the first and / or second radiator tube is to a substantial extent directly from the respective infrared radiation. red radiation emitted radiation. A directionally reflective coating has the advantage that a radiation field can be generated from this radiation by the reflection, which can be adapted to the substrate to be irradiated by suitably selecting the coating and its shape. In particular, it is possible to focus the reflected radiation on a specific area of the substrate. This makes it possible to adapt the irradiation distribution as a function of the substrate shape. Moreover, it is possible to focus the first and / or second radiator tube in such a way that an irradiation field of high irradiance is obtained. The reflective coating of the first radiator tube, of the second radiator tube and / or of the cladding tube is preferably made of gold, of opaque quartz glass or of ceramic.
Reflektierende Beschichtungen aus Gold, aus opakem Quarzglas oder Keramik zeichnen sich durch gute Reflexionseigenschaften aus und sind einfach zu ferti- gen. Eine reflektierende Goldbeschichtung weist einen hohen Reflexionsgrad auf; sie ist insbesondere für Betriebstemperaturen bis zu 600 °C einsetzbar. Ein Reflektor aus opakem Quarzglas ist auch bei hohen Betriebstemperaturen oberhalb von 600 °C, nämlich bis zu 1 .000 °C, einsetzbar; er weist eine darüber hinaus gute chemische Beständigkeit auf und ist für den Einsatz in Hochleistungs- Strahlermodulen mit einer Gesamtflächenleistung oberhalb von 100 kW/m2 einsetzbar. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die reflektierende Beschichtung aus einer Keramik gefertigt ist, die Aluminiumoxid oder Titandioxid enthält. Derartige Beschichtungen zeigen eine gute thermische Beständigkeit und können einfach in einem Spritzverfahren auf das jeweilige Strahlerrohr beziehungsweise Hüllrohr aufgebracht werden. Reflective coatings of gold, of opaque quartz glass or ceramics are characterized by good reflection properties and are easy to manufacture. A reflective gold coating has a high degree of reflection; It is especially suitable for operating temperatures up to 600 ° C. A reflector made of opaque quartz glass can also be used at high operating temperatures above 600 ° C, namely up to 1, 000 ° C; In addition, it has good chemical resistance and can be used in high-performance spotlight modules with a total surface area above 100 kW / m 2 . It has proven to be advantageous if the reflective coating is made of a ceramic containing alumina or titanium dioxide. Such coatings show good thermal stability and can be easily applied to the respective radiator tube or cladding tube in a spraying process.
Es hat sich bewährt, wenn das erste und das zweite Strahlerrohr mit einer reflektierenden Beschichtung aus Gold und das Hüllrohr mit einer Beschichtung aus opakem Quarzglas versehen ist. It has proven useful if the first and the second radiator tube with a reflective coating of gold and the cladding tube is provided with a coating of opaque quartz glass.
Der größte Anteil der Nutzstrahlung ist Strahlung, die von einem der Infrarotstrah- ler unmittelbar in Richtung auf das Substrat emittiert wurde oder die an der Beschichtung des ersten beziehungsweise zweiten Strahlerrohrs in Richtung auf das Substrat reflektiert wurde. Ein Goldreflektor ermöglicht eine gezielte, gerichtete Reflexion der Strahlung auf das Substrat. Sind das erste und das zweite Strahlerrohr mit einer Beschichtung aus Gold versehen, lässt sich die Größe des Bestrahlungsfelds und die Intensitätsverteilung im Bestrahlungsfeld vorgeben. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die von dem Substrat selbst reflektierte Strahlung hingegen möglichst gleichmäßig auf das Substrat zurückgeführt wird. Auf diese Weise wird durch die vom Substrat reflektierte Strahlung die Bestrah- lungsintensität im Bestrahlungsfeld gleichmäßig erhöht, wobei die zuvor durch die Art und Form der Goldreflektoren gewählte Größe und Intensitätsverteilung des Bestrahlungsfelds im Wesentlichen beibehalten wird. Hierdurch wird eine einfache Anpassung und Einstellung des Bestrahlungsfelds ermöglicht. The largest portion of the useful radiation is radiation that has been emitted by one of the infrared radiators directly in the direction of the substrate or that on the coating of the first and second radiator tube in the direction of the Substrate was reflected. A gold reflector allows a targeted, directed reflection of the radiation on the substrate. If the first and the second radiator tube are provided with a coating of gold, the size of the irradiation field and the intensity distribution in the irradiation field can be predefined. On the other hand, it has proven advantageous if the radiation reflected by the substrate itself is returned to the substrate as evenly as possible. In this way, the radiation intensity reflected by the substrate uniformly increases the irradiation intensity in the irradiation field, whereby the size and intensity distribution of the irradiation field previously selected by the type and shape of the gold reflectors is essentially maintained. As a result, a simple adaptation and adjustment of the irradiation field is made possible.
Bei einer bevorzugten Modifikation des Strahlermoduls ist die reflektierende Beschichtung des ersten Strahlerrohrs, des zweiten Strahlerrohrs und/oder des Hüllrohrs auf einem Umfangsabschnitt des jeweiligen Rohr-Außenmantels aufge- bracht. In a preferred modification of the radiator module, the reflective coating of the first radiator tube, of the second radiator tube and / or of the cladding tube is applied to a peripheral section of the respective outer tube jacket.
Eine solche streifenförmige, reflektierende Beschichtung erstreckt sich in einer Längsrichtung des jeweiligen Strahlerrohrs beziehungsweise Hüllrohrs. Sie kann einfach in einem Tauchverfahren oder Spritzverfahren aufgebracht werden. Such a strip-shaped, reflective coating extends in a longitudinal direction of the respective radiator tube or cladding tube. It can easily be applied in a dipping or spraying process.
Bei einer weiteren, ebenso bevorzugten Modifikation des Strahlermoduls, weisen das erste Strahlerrohr, das zweite Strahlerrohr und das Hüllrohr jeweils eine einem Prozessraum zugewandte und eine dem Prozessraum abgewandte Seite auf, wobei die reflektierende Beschichtung auf die jeweilige dem Prozessraum abgewandte Seite des ersten und/oder des zweiten Strahlerrohrs, sowie auf die dem Prozessraum zugewandte Seite des Hüllrohrs aufgebracht ist. Hinsichtlich des ersten und/oder zweiten Strahlerrohrs trägt eine auf der demIn a further, likewise preferred modification of the radiator module, the first radiator tube, the second radiator tube and the cladding tube each have a process chamber facing away from the process space and a side facing away from the process space, the reflective coating on the respective side facing away from the process space of the first and / or of the second radiator tube, as well as on the process space facing side of the cladding tube is applied. With respect to the first and / or second radiator tube carries a on the
Prozessraum abgewandten Seite aufgebrachte reflektierende Beschichtung dazu bei, dass aufgrund der Rohrwölbung die emittierte Strahlung zumindest teilweise gebündelt wird und so gezielt auf das Substrat geführt werden kann. Process chamber remote side applied reflective coating in that due to the tube curvature, the emitted radiation is at least partially bundled and can be targeted to the substrate.
Die reflektierende Beschichtung des Hüllrohrs kann sowohl auf der dem Prozess- räum zugewandten Seite, auf der dem Prozessraum abgewandten Seite des Hüll- rohrs aufgebracht sein. Ein auf die dem Prozessraum zugewandte Seite des Hüllrohrs aufgebrachte reflektierende Beschichtung hat den Vorteil, dass vom Substrat reflektierte Strahlung unmittelbar auf die reflektierende Beschichtung trifft und dort reflektiert wird, ohne zuvor die Wandung des Hüllrohrs passieren zu müssen. Hierdurch werden einerseits Absorptionsverluste an der Hüllrohrwandung verringert. Andererseits wird verhindert, dass die auf das Hüllrohr auftreffende Strahlung in das Hüllrohr eingekoppelt wird. Treffen Strahlungsanteile in geeignetem Winkel auf das Hüllrohr auf, kann dieses als Lichtwellenleiter wirken, durch den die in das Rohr eingekoppelte Strahlung über Totalreflexion bis an die Strahlerrohr-Enden transportiert werden kann. Dieser Strahlungsanteil kann nicht für die Bestrahlung des Substrat genutzt werden. Die Einkopplung von Strahlung in das Hüllrohr geht daher regelmäßig mit Strahlungsverlusten und einer geringeren Energieeffizienz einher. The reflective coating of the cladding tube can be located both on the side facing the process space and on the side of the cladding facing away from the process space. be applied. A reflective coating applied to the side of the cladding tube facing the process space has the advantage that radiation reflected by the substrate directly strikes the reflective coating and is reflected there without first having to pass through the wall of the cladding tube. As a result, on the one hand absorption losses are reduced at the Hüllrohrwandung. On the other hand, it is prevented that the radiation incident on the cladding tube is coupled into the cladding tube. If radiation components strike the cladding tube at a suitable angle, this can act as an optical waveguide, by means of which the radiation coupled into the tube can be transported to the radiator tube ends by total reflection. This radiation component can not be used for the irradiation of the substrate. The coupling of radiation into the cladding is therefore regularly associated with radiation losses and lower energy efficiency.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Hüllrohr einen Hüllrohr- Außenmantel aufweist, und wenn ein Abschnitt des Hüllrohr-Außenmantels mit der reflektierenden Beschichtung vollständig ummantelt ist. It has proved to be advantageous if the cladding tube has a jacket tube outer jacket, and if a portion of the jacket tube outer jacket is completely encased with the reflective coating.
Der Außenmantel des Hüllrohrs kann vollständig oder teilweise mit der reflektierenden Beschichtung versehen sein. Ein Hüllrohr mit einem vollständig beschichteten Außenmantel ist einfach herzustellen, beispielsweise in durch Eintauchen in ein Beschichtungsmittel. Er trägt darüber hinaus zu einer guten Energieeffizienz des Strahlermoduls bei, da ein Eindringen von Strahlung in das Hüllrohr erschwert ist, so dass weniger Verluste durch Strahlungsabsorption am Hüllrohr beobachtet werden. The outer jacket of the cladding tube may be completely or partially provided with the reflective coating. A cladding tube with a fully coated outer jacket is easy to manufacture, for example by immersion in a coating agent. It also contributes to a good energy efficiency of the radiator module, since penetration of radiation into the cladding tube is difficult, so that less losses are observed by radiation absorption at the cladding tube.
Vorteilhafterweise sind die reflektierenden Beschichtungen von erstem Strahler- rohr, zweitem Strahlerrohr und Hüllrohr miteinander verbunden. Advantageously, the reflective coatings of the first radiator tube, the second radiator tube and the cladding tube are connected to one another.
Eine Verbindung der Beschichtungen von erstem Strahlerrohr, zweitem Strahlerrohr und Hüllrohr trägt dazu bei, die Zwischenräume zwischen dies Bauteilen zu minimieren, so dass ein Eindringen von Strahlung in den Rückraum des Strahlermoduls effektiv verringert werden kann. Vorzugsweise sind die Zwischenräume durch die Beschichtung vollständig geschlossen. Es hat sich bewährt, wenn der kürzeste Abstand des ersten Strahlerrohrs zum Hüllrohr und/oder der kürzeste Abstand des zweiten Strahlerrohrs zum Hüllrohr im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm liegt. Combining the coatings of first radiator tube, second radiator tube and cladding tube helps to minimize the gaps between these components, so that penetration of radiation into the back space of the radiator module can be effectively reduced. Preferably, the gaps are completely closed by the coating. It has proven useful if the shortest distance of the first radiator tube to the cladding tube and / or the shortest distance of the second radiator tube to the cladding tube in the range of 0.5 mm to 2 mm.
Ein kürzester Abstand in diesem Bereich trägt zu Steigerung der Energieeffizienz des Strahlermoduls bei. Ein Abstand von weniger als 0,5 mm ist aufgrund der temperaturabhängigen Materialausdehnung von Strahlerrohr und Hüllrohr nur aufwendig zu realisieren. Bei einem Abstand von mehr als 2 mm wird nur eine geringe Steigerung der Energieeffizienz beobachtet. A shortest distance in this area contributes to increasing the energy efficiency of the spotlight module. A distance of less than 0.5 mm is to realize due to the temperature-dependent material expansion of the radiator tube and cladding only consuming. At a distance of more than 2 mm, only a small increase in energy efficiency is observed.
Hinsichtlich der Verwendung des Strahlermoduls wird erfindungsgemäß vorge- schlagen, das Strahlermodul zum Erwärmen von Metall-Blechen, zum Erwärmen von Substraten für gedruckte Elektronik oder zum Trocknen von Tinte oder zum Beschichten von Metall-Blechen, insbesondere zum Verzinnen von Kupferblech, zu verwenden,. With regard to the use of the radiator module, it is proposed according to the invention to use the radiator module for heating metal sheets, for heating substrates for printed electronics or for drying ink or for coating metal sheets, in particular for tinning copper sheet.
Ausführungsbeispiel Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren näher beschrieben. Im Einzelnen zeigt in schematischer Darstellung: EXEMPLARY EMBODIMENT The invention will be described in more detail below on the basis of exemplary embodiments and figures. In detail shows in a schematic representation:
Figur 1 eine Querschnittsdarstellung einer Bestrahlungsvorrichtung mit zwei erfindungsgemäßen Strahlermodulen gemäß einer ersten Ausführungsform, Figur 2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strahlermoduls in perspektivischer Ansicht, 1 shows a cross-sectional view of an irradiation device with two radiator modules according to the invention according to a first embodiment, FIG. 2 shows a second embodiment of a radiator module according to the invention in a perspective view,
Figur 3 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strahlermoduls im Querschnitt, und 3 shows a third embodiment of a radiator module according to the invention in cross section, and
Figur 4 ein Strahlermodul ohne Hüllrohr als Vergleichsbeispiel. Figur 1 zeigt eine Bestrahlungsvorrichtung der insgesamt die Bezugsziffer 100 zugeordnet ist. Die Bestrahlungsvorrichtung 100 wird zum Trocknen eines mit einer Nass-Lackschicht 102 versehenen Glassubstrats 101 eingesetzt. Zunächst wird das Glassubstrat 101 bereitgestellt und mit einer Nasslackschicht 102 versehen, vorzugsweise durch Aufsprühen (nicht dargestellt). Um die FIG. 4 shows a radiator module without a cladding tube as a comparative example. FIG. 1 shows an irradiation device which is assigned the reference numeral 100 in its entirety. The irradiation device 100 is used for drying a glass substrate 101 provided with a wet paint layer 102. First, the glass substrate 101 is provided and provided with a wet paint layer 102, preferably by spraying (not shown). To the
Nasslackschicht 102 zu trocknen, wird das Glassubstrat 101 der Bestrahlungsvorrichtung 100 zugeführt und dort einer Wärmebehandlung unterzogen. Hierzu ist 5 eine Transportvorrichtung 106 mit einem Transportband aus Quarzglas vorgesehen. Die Zuführungsrichtung ist durch den Pfeil 105 angedeutet. Unterhalb des Transportbands 106 ist ein Reflektor 125 angeordnet, der den auf ihn auftreffenden Strahlungsanteil in Richtung auf das Glassubstrat 101 zurückreflektiert. Bei der Wärmebehandlung wird die Nasslackschicht 102 über den Siedepunkt eines 10 in der Nasslackschicht enthaltenen Lösungsmittels erwärmt, so dass dieses verdampft.  Wet-paint layer 102 to dry, the glass substrate 101 of the irradiation device 100 is supplied and subjected there to a heat treatment. For this purpose, 5 a transport device 106 is provided with a conveyor belt made of quartz glass. The feed direction is indicated by the arrow 105. Below the conveyor belt 106, a reflector 125 is arranged, which reflects the incident on him radiation component in the direction of the glass substrate 101 back. In the heat treatment, the wet paint layer 102 is heated above the boiling point of a solvent contained in the wet paint layer so that it evaporates.
Die Bestrahlungsvorrichtung 100 umfasst ein Aluminium-Gehäuse 103, einen Prozessraum 1 13 und zwei in dem Gehäuse 103 angeordnete Strahlermodule 104a, 104b, zur Bestrahlung des Prozessraums 1 13. Die Strahlermodule 104a, 15 104b sind baugleich. The irradiation device 100 comprises an aluminum housing 103, a process chamber 1 13 and two radiator modules 104a, 104b arranged in the housing 103 for irradiating the process chamber 1 13. The radiator modules 104a, 15 104b are of identical construction.
Das Strahlermodul 104a weist ein Modulgehäuse 107 aus feueraluminiertem Feinblech auf, das mit einer Austrittsöffnung 108 für Infrarotstrahlung versehen ist. Innerhalb des Modulgehäuses 107 sind drei baugleiche Infrarotstrahler 109a, 109b, 109c und zwei baugleiche Hüllrohre 1 10a, 1 10b angeordnet. Die Infrarot-The radiator module 104a has a module housing 107 of hot-dip aluminized sheet, which is provided with an outlet opening 108 for infrared radiation. Within the module housing 107, three identical infrared radiators 109a, 109b, 109c and two identical cladding tubes 1 10a, 1 10b are arranged. The infrared
20 strahier 109a, 109b, 109c weisen jeweils ein zylinderförmiges Strahlerrohr aus Quarzglas mit einer Strahlerrohr-Längsachse auf. Die Infrarotstrahler 109a, 109b, 109c zeichnen sich jeweils durch eine Nominalleistung von 4.000 W bei einer Nominalbetriebsspannung von 230 V aus. Der Außendurchmesser des jeweiligen Strahlerrohrs beträgt 23 mm bei einer beheizten Strahlerrohr-Länge von 700 mm.20 strahier 109a, 109b, 109c each have a cylindrical radiator tube made of quartz glass with a radiator tube longitudinal axis. The infrared radiators 109a, 109b, 109c are each distinguished by a nominal power of 4,000 W at a nominal operating voltage of 230 V. The outer diameter of the respective radiator tube is 23 mm with a heated radiator tube length of 700 mm.
25 Die Strahlerrohre weisen darüber hinaus jeweils eine einem Rückraum 1 14 zugewandte Rückseite und eine gegenüberliegende, dem Prozessraum 1 13 zugewandte Vorderseite auf. Auf die Rückseite der Strahlerrohre ist jeweils eine Strah- lerrohr-Beschichtung 1 12 aus opakem Quarzglas (QRC®, Heraeus) aufgebracht. In addition, each of the radiator tubes has a rear side facing a rear space 14 and an opposite front side facing the process chamber 13. On the back side of the radiator tubes a radiation lerrohr coating is in each case 1 12 of opaque quartz glass (QRC ®, Heraeus) is applied.
Zwischen den Infrarotstrahlern 109a, 109b, 109c ist jeweils ein zylinderförmiges 30 Hüllrohre 1 10a, 1 10b mit einer Hüllrohr-Längsachse angeordnet. Die Hüllrohre 1 10a, 1 10b haben jeweils einen Außendurchmesser von 23 mm bei einer Wanddicke von1 ,8 mm und einer Hüllrohrlänge von 700 mm; sie weisen darüber hinaus eine der Austrittsöffnung 108 des Modulgehäuses 107 abgewandte Rückseite und der Austrittsöffnung 108 zugewandte Vorderseite auf. Auf die Rückseite des Hüll- rohrs 1 10a ist eine Hüllrohr-Beschichtung 1 1 1 aus opakem Quarzglas (QRC®, Heraeus) aufgebracht. Between the infrared radiators 109a, 109b, 109c is in each case a cylindrical tube 30 1 10a, 1 10b arranged with a Hüllrohr longitudinal axis. The ducts 1 10a, 1 10b each have an outer diameter of 23 mm with a wall thickness of 1, 8 mm and a jacket tube length of 700 mm; Moreover, they have a rear side facing away from the outlet opening 108 of the module housing 107 and the outlet opening 108 facing the front side. Tube on the back of the envelope 1 10a is a cladding tube coating 1 1 1 of opaque quartz glass (QRC ®, Heraeus) is applied.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Strahlermoduls 104a (nicht dargestellt) ist die Beschichtung aus opakem Quarzglas auf die Vorderseite des Hüllrohrs 1 10a aufgebracht. Infrarotstrahler 109a, 109b, 109c und Hüllrohre 1 10a, 1 10b sind derart angeordnet, dass die Strahlerrohr-Längsachsen und die Hüllrohr-Längsachsen in einer Strahlerebene 1 15 verlaufen. In an alternative embodiment of the radiator module 104a (not shown), the opaque quartz glass coating is applied to the front of the cladding tube 110a. Infrared radiators 109a, 109b, 109c and cladding tubes 1 10a, 1 10b are arranged such that the radiator tube longitudinal axes and the cladding tube longitudinal axes extend in a radiator plane 15.
Das Strahlermodul 104a ist darüber hinaus auch für das Verzinnen von Kupferblech geeignet. Vorzugsweise ist das Kupferblech auf eine Rolle aufgerollt (nicht dargestellt). Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte: Bereitstellen einer ersten Rolle mit einem darauf aufgerollten unverzinnten Kupferblech, Führen des Kupferblechs durch ein Zinn-haltiges Bad unter Abscheidung eines Zinnüberzugs, Wärmebehandeln des mit dem Zinnüberzug versehenen Kupferblechs mit Infrarotstrahlung unter Erhalt eines verzinnten Kupferblechs und Führen des verzinn- ten Kupferblechs zu einer zweiten Rolle, die zur Aufnahme des verzinnten Kupferblechs ausgelegt ist. The radiator module 104a is also suitable for tinning copper sheet. Preferably, the copper sheet is rolled up on a roll (not shown). The method comprises the steps of providing a first roll having a non-tin plated copper sheet rolled thereon, passing the copper sheet through a tin-containing bath to deposit a tin coating, heat treating the tin-coated copper sheet with infrared radiation to obtain a tinned copper sheet, and passing the tinplate. th copper sheet to a second role, which is designed to receive the tinned copper sheet.
Bei diesem Verfahren wird das Kupferblech vorzugsweise in eine Zinn-haltige Lösung eingetaucht, wobei sich auf der Oberfläche des Kupferblechs ein Zinnüberzug abscheidet. Vorzugsweise erfolgt die Zinnabscheidung durch Anlegen einer elektrischen Spannung (galvanische Verzinnung) (nicht dargestellt). Hierdurch wird ein Zinnüberzug mit einer dünnen Überzugsdicke erhalten. Um die Festigkeit des Zinnüberzugs zu erhöhen, wird das mit dem Zinnüberzug versehene Kupferblech einer Bestrahlungsvorrichtung mit dem Strahlermodul 104a zugeführt und dort einer Wärmebehandlung unterzogen. In diesem Zusammenhang hat es sich bewährt, wenn das Kupferblech in einer Führungsrichtung senkrecht zur Oberfläche des Bads aus dem Bad herausgeführt wird und, wenn das Strahlermodul 104a bezogen auf die Oberfläche des Bads senkrecht angeordnet ist, also die Strahlerrohre des Strahlermoduls 104a parallel zur Führungsrichtung angeordnet sind. Bei der Wärmebehandlung wird der Zinnüberzug über den Schmelzpunkt von Zinn hinaus erwärmt, so dass sich zumindest im Übergangsbereich von Zinnüberzug und Kupferblech sich eine Zinn-Kupfer-Legierungsschicht ausbildet. In this method, the copper sheet is preferably dipped in a tin-containing solution, depositing a tin coating on the surface of the copper sheet. Tin deposition is preferably carried out by applying an electrical voltage (galvanic tin plating) (not shown). As a result, a tin coating having a thin coating thickness is obtained. In order to increase the strength of the tin coating, the copper plate provided with the tin coating is supplied to an irradiation apparatus having the radiator module 104a and subjected to a heat treatment there. In this context, it has proven useful if the copper sheet in a guide direction perpendicular is led out to the surface of the bath from the bath and, when the radiator module 104a is arranged vertically relative to the surface of the bath, so the radiator tubes of the radiator module 104a are arranged parallel to the guide direction. During the heat treatment, the tin coating is heated above the melting point of tin so that a tin-copper alloy layer is formed, at least in the transition region of tin coating and copper sheet.
Weiterhin kann das Modul 104a zur Änderung des Gefüges eines Aluminiumblechs eingesetzt werden. Hierbei wird das Aluminiumblech auf eine Tempera- tur oberhalb von 330 °C erwärmt. Furthermore, the module 104a can be used to change the microstructure of an aluminum sheet. Here, the aluminum sheet is heated to a temperature above 330 ° C.
Figur 2 zeigt in perspektivischer Ansicht eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strahlermoduls 200, das ebenfalls in die Bestrahlungsvorrichtung 100 gemäß Figur 1 einsetzbar ist. FIG. 2 shows a perspective view of a second embodiment of a radiator module 200 according to the invention, which can likewise be inserted into the irradiation device 100 according to FIG.
Das Strahlermodul 200 umfasst ein Modulgehäuse 201 aus Edelstahl, in dem vier Infrarotstrahler 202a, 202b, 202c, 202d und drei Hüllrohre 203a, 203b, 203c angeordnet sind. Das Modulgehäuse 201 hat eine Vorderseite mit einer Austrittsöffnung 206 für Infrarotstrahlung und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite (nicht dargestellt); es weist eine Länge von 900 mm, eine Breite von 550 mm und eine Höhe von 300 mm auf. Die Infrarotstrahler 202a, 202b, 202c, 202d sind baugleich. Nachfolgend ist daher exemplarisch nur der Infrarotstrahler 202a beschrieben. The radiator module 200 comprises a module housing 201 made of stainless steel, in which four infrared radiators 202a, 202b, 202c, 202d and three cladding tubes 203a, 203b, 203c are arranged. The module housing 201 has a front side with an outlet opening 206 for infrared radiation and a rear side opposite the front side (not shown); it has a length of 900 mm, a width of 550 mm and a height of 300 mm. The infrared radiators 202a, 202b, 202c, 202d are identical. Below, therefore, only the infrared radiator 202a is described by way of example.
Der Infrarotstrahler 202a hat ein zylinderförmiges Strahlerrohr 205 aus Quarzglas mit einer Länge von 700 mm, einem Außendurchmesser von 34 mm und einer Wandstärke von 2 mm. In dem Strahlerrohr 205 ist ein wendeiförmiges Heizfila- ment 204 aus Wolfram angeordnet. Der Infrarotstrahler 202a zeichnet sich durch eine Nominal-Leistung von 4.000 W bei einem nominalen Strom von 17 A aus. The infrared radiator 202a has a cylindrical radiator tube 205 made of quartz glass with a length of 700 mm, an outer diameter of 34 mm and a wall thickness of 2 mm. In the emitter tube 205, a helical heating filament 204 made of tungsten is arranged. The infrared radiator 202a is characterized by a nominal power of 4,000 W at a nominal current of 17 A.
Auf die Oberfläche der Strahlerrohre der Infrarotstrahler 202a, 202b, 202c, 202d ist jeweils halbseitig eine reflektierende Beschichtung aus Titandioxid aufge- bracht. Die Infrarotstrahler 202a, 202b, 202c und 202d sind im Strahlermodul 200 derart angeordnet, dass jeweils die beschichtete Strahlerrohr-Hälfte der Rückseite des Strahlermoduls 200 zugewandt ist. On the surface of the radiator tubes of the infrared radiators 202a, 202b, 202c, 202d, a reflective coating of titanium dioxide is formed on each half side. introduced. The infrared radiators 202a, 202b, 202c and 202d are arranged in the radiator module 200 such that in each case the coated radiator tube half faces the rear side of the radiator module 200.
Die Infrarotstrahler 202a, 202b, 202c, 202d sind innerhalb des Modulgehäuses 5 201 derart angeordnet, dass ihre Strahlerrohr-Längsachsen parallel zueinander verlaufen. Der Abstand benachbarter Infrarotstrahler (gemessen von Strahlerrohr- Außenseite zu Strahlerrohr-Außenseite) beträgt 27 mm. The infrared radiators 202a, 202b, 202c, 202d are arranged within the module housing 5 201 such that their radiator tube longitudinal axes are parallel to each other. The distance between adjacent infrared radiators (measured from the outside of the radiator tube to outside of the radiator tube) is 27 mm.
In den Zwischenräumen zwischen benachbarten Infrarotstrahlern 202a, 202b, 202c sind Hüllrohre 203a, 203b, 203c mit jeweils einer Hüllrohr-Längsachse der-0 art angeordnet, dass die jeweilige Hüllrohr-Längsachse parallel zu den Strahlerrohr-Längsachsen der Infrarotstrahler 202a, 202b, 202c, 202d verläuft. Die Hüllrohre 203a, 203b, 203c sind aus Quarzglas gefertigt; sie weisen eine Länge von 700 mm bei einem Außendurchmesser von 23 mm und einer Hüllrohr-Wanddicke von 2 mm auf. Der kürzeste Abstand von Hüllrohr zu Strahlerrohr beträgt 2 mm. 5 Auf die Hüllrohre 203a, 203b, 203c ist jeweils halbseitig eine Beschichtung aus opakem Quarzglas aufgebracht (QRC®, Heraeus). Die beschichtete Seite der Hüllrohre ist der Rückseite des Strahlermoduls 200 zugewandt. In the interspaces between adjacent infrared radiators 202a, 202b, 202c, cladding tubes 203a, 203b, 203c are arranged, each having a longitudinal axis of the cladding tube such that the respective longitudinal cladding tube axis is parallel to the radiator tube longitudinal axes of the infrared radiators 202a, 202b, 202c, 202d runs. The cladding tubes 203a, 203b, 203c are made of quartz glass; they have a length of 700 mm with an outer diameter of 23 mm and a cladding wall thickness of 2 mm. The shortest distance from cladding tube to radiator tube is 2 mm. 5 is in each case one side a coating of opaque quartz glass (QRC ®, Heraeus) on the cladding tubes 203a, 203b, 203c. The coated side of the cladding tubes faces the rear side of the radiator module 200.
Figur 3 zeigt eine Bestrahlungsvorrichtung 300 mit einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strahlermoduls 350 im Querschnitt. Die Bestrahlungs- 0 Vorrichtung 300 wird zur Trocknung von Farbschichten auf metallischen Oberflächen eingesetzt. FIG. 3 shows an irradiation device 300 with a third embodiment of a radiator module 350 according to the invention in cross-section. The irradiation device 300 is used for drying color layers on metallic surfaces.
Die Bestrahlungsvorrichtung 300 umfasst eine Transportvorrichtung 301 für ein Substrat 310 und das Strahlermodul 350. Dabei legt die Transportvorrichtung 301 eine Transportrichtung 355 für das Substrat 310 fest. Das Substrat 310 hat eine 5 reflektierende Oberfläche aus Aluminium, die mit einer transparenten, noch nicht getrockneten Klarlack-Schicht 312 überzogen ist. Die Oberfläche des Substrats 310 samt Klarlack-Schicht 312 reflektiert etwa 60% der auf sie auftreffenden Strahlung. Das Strahlermodul 350 weist ein Modulgehäuse 351 aus Aluminium auf, das mit einer Austrittsöffnung 352 für Infrarotstrahlung versehen ist. Innerhalb des Modulgehäuses 351 sind drei baugleiche Infrarotstrahler 353a, 353b, 353c und zwei baugleiche Hüllrohre 354a, 354b derart in einer Strahlerebene 370 angeordnet, 5 dass die Infrarotstrahler-Längsachsen und die Hüllrohr-Längsachsen senkrecht zur Transportrichtung 355 verlaufen. The irradiation device 300 comprises a transport device 301 for a substrate 310 and the emitter module 350. The transport device 301 defines a transport direction 355 for the substrate 310. The substrate 310 has a reflective surface of aluminum coated with a transparent, not yet dried clearcoat layer 312. The surface of the substrate 310 together with the clearcoat layer 312 reflects about 60% of the radiation impinging on it. The radiator module 350 has a module housing 351 made of aluminum, which is provided with an outlet opening 352 for infrared radiation. Within the module housing 351, three identical infrared radiators 353a, 353b, 353c and two identical cladding tubes 354a, 354b are arranged in a radiator plane 370 such that the infrared radiator longitudinal axes and the cladding tube longitudinal axes are perpendicular to the transport direction 355.
Die Infrarotstrahler 353a, 353b, 353c zeichnen sich jeweils durch eine Nominalleistung von 6.000 W bei einem nominalen Strom von 15 A aus. Der Außendurchmesser des jeweiligen Strahlerrohrs beträgt 34 mm, die Strahlerrohr-Länge 10 beträgt 1 .000 mm und die Wanddicke des jeweiligen Strahlerrohrs beträgt 2 mm. The infrared radiators 353a, 353b, 353c are each characterized by a nominal power of 6,000 W at a nominal current of 15 A. The outer diameter of the respective radiator tube is 34 mm, the radiator tube length 10 is 1 000 mm and the wall thickness of the respective radiator tube is 2 mm.
Die Strahlerrohre weisen darüber hinaus jeweils eine der Austrittsöffnung 352 abgewandte Rückseite und eine gegenüberliegende, der Austrittsöffnung 352 und dem Prozessraum 371 zugewandte Vorderseite auf. Auf die Rückseite der Strahlerrohre ist jeweils eine Strahlerrohr-Beschichtung 356a, 356b, 356c aus Gold 15 aufgebracht. The radiator tubes furthermore each have a rear side facing away from the outlet opening 352 and an opposite front side facing the outlet opening 352 and the process chamber 371. On the back of the radiator tubes each a radiator tube coating 356a, 356b, 356c of gold 15 is applied.
Zwischen den Infrarotstrahlern 353a, 353b, 353c sind zwei baugleiche, zylinderförmige Hüllrohre 354a, 354b angeordnete, die in ihren Abmessungen den Strahlerrohren der Infrarotstrahlern 353a, 353b, 353c entsprechen (gleicher Außendurchmesser, gleicher Länge, gleiche Wanddicke). Auf die Rückseite der Hüllrohr 20 354a, 354b ist jeweils eine diffus reflektierende Hüllrohr-Beschichtung 357a, 357b aus opakem Quarzglas (QRC®, Heraeus) aufgebracht. Between the infrared radiators 353a, 353b, 353c two identical, cylindrical sheaths 354a, 354b are arranged, which correspond in their dimensions to the radiator tubes of the infrared radiators 353a, 353b, 353c (same outside diameter, same length, same wall thickness). A diffusely reflecting cladding tube coating 357a, 357b of opaque quartz glass (QRC ®, Heraeus) is respectively applied to the back of the cladding tube 20 354a, 354b.
Darüber hinaus zeigt Figur 3 beispielhaft den Strahlenverlauf einzelner, von den Infrarotstrahlern 353a, 353b, 353c emittierter Strahlen A, B, C. Sie sind in Figur 3 unterschiedlich schraffiert dargestellt. In addition, FIG. 3 shows by way of example the beam path of individual beams A, B, C emitted by the infrared radiators 353a, 353b, 353c. They are shown hatched differently in FIG.
25 Der von dem Infrarotstrahler 353b emittierte Stahl A trifft in einem nahezu senkrechten Winkel auf die Oberfläche des Substrats 310, und wird zum Teil von der Oberfläche des Substrats 310 absorbiert, aber zumindest teilweise auch in Richtung des Reflektors des emittierenden Infrarotstrahler zurückreflektiert, also auf den Reflektor 356b zurückgeworfen, und dort in mehreren Schritten auf das Sub- strat 310 zurückgeworfen und steht für eine Bestrahlung des Substrats 310 wieder zur Verfügung. The steel A emitted from the infrared radiator 353b strikes the surface of the substrate 310 at a nearly vertical angle, and is partially absorbed by the surface of the substrate 310, but at least partially reflected back toward the reflector of the emissive infrared emitter, that is Reflected reflector 356b, and there in several steps on the Sub- strat 310 and is available for irradiation of the substrate 310 again.
Trifft die Strahlung mit einem flacheren Winkel auf das Substrat 310 (Strahl B), wird der reflektierte Strahl nicht zum Reflektor des emittierenden Infrarotstrahlers (hier: 356b) zurückgeführt, sondern auf ein benachbartes Hüllrohr 354a und trifft dort auf den Hüllrohr-Reflektor 357a. Dort wird der auftreffende Teil-Strahl B diffus reflektiert und insgesamt betrachtet auf das Substrat 310 zurückreflektiert. If the radiation strikes the substrate 310 (beam B) at a shallower angle, the reflected beam is not returned to the reflector of the emitting infrared radiator (here: 356b) but to an adjacent cladding tube 354a, where it meets the cladding reflector 357a. There, the incident partial beam B is diffusely reflected and, viewed in its entirety, reflected back onto the substrate 310.
Trifft die Strahlung in einem noch flacheren Winkel auf das Substrat 310 auf (Strahl C), wird der reflektierte Strahlungsanteil auf einen der Reflektoren zurück- geworfen, beispielsweise auf den Reflektor einer weiteren Infrarotlampe (nicht dargestellt) oder auf den Reflektor eines nicht unmittelbar benachbarten Hüllrohrs, beispielsweise auf den Reflektor 357b des Hüllrohrs 354b (Strahl C). In beiden Fällen wird der Strahl in Richtung auf das Substrat 310 zurückgeworfen. If the radiation strikes the substrate 310 at an even shallower angle (beam C), the reflected radiation component is thrown back onto one of the reflectors, for example onto the reflector of another infrared lamp (not shown) or onto the reflector of a cladding tube which is not immediately adjacent , For example, on the reflector 357b of the cladding tube 354b (beam C). In both cases, the beam is reflected back toward the substrate 310.
Vom Substrat reflektierte Strahlung kann so in wenigen Reflexionsschritten auf das Substrat zurückgeführt werden. Gleichzeitig werden Strahlungsverluste vermieden. Darüber hinaus trägt die erfindungsgemäße Anordnung dazu bei, dass die Strahlen in den Prozessraum 371 zurückgeführt werden (in Figur 3 dargestellt durch gestrichelte Linien 358a, 358b, so dass dort eine hohe Bestrahlungsstärke erreichbar ist. Vergleichsbeispiel 1 Radiation reflected by the substrate can thus be returned to the substrate in a few reflection steps. At the same time radiation losses are avoided. In addition, the arrangement according to the invention contributes to the fact that the rays are returned to the process space 371 (shown by dashed lines 358a, 358b in FIG. 3), so that a high irradiance can be achieved there
Sofern in den Figuren 3 und 4 dieselben Bezugsziffern verwendet sind, so sind damit baugleiche oder äquivalente Bauteile und Bestandteile bezeichnet, wie sie oben anhand der Beschreibung zu Figur 3 näher erläutert sind. If the same reference numerals are used in FIGS. 3 and 4, construction-identical or equivalent components and components are referred to, as explained in more detail above with reference to the description of FIG.
Figur 4 zeigt eine Bestrahlungsvorrichtung 400 mit einem Strahlermodul 450 im Querschnitt, die sich von der Bestrahlungsvorrichtung 300 gemäß Figur 3 im Wesentlichen darin unterscheidet, dass zwischen den Infrarotstrahlern 353a, 353b, 353c kein mit einer Reflektorbeschichtung 357a, 357b versehenes Hüllrohr angeordnet ist. Figur 4 zeigt darüber hinaus den Strahlenverlauf der in Figur 3 beispielhaft dargestellten Strahlen A, B, C. FIG. 4 shows an irradiation device 400 with a radiator module 450 in cross section, which essentially differs from the irradiation device 300 according to FIG. 3 in that no cladding tube provided with a reflector coating 357a, 357b is arranged between the infrared radiators 353a, 353b, 353c. FIG. 4 also shows the beam path of the beams A, B, C shown by way of example in FIG.
Der von dem Infrarotstrahler 353b emittierte Stahl A trifft in einem nahezu senkrechten Winkel auf die Oberfläche des Substrats 310, und wird zum Teil von der Oberfläche des Substrats 310 absorbiert, aber zumindest teilweise auch in Richtung des Reflektors des emittierenden Infrarotstrahler zurückreflektiert, also auf die Goldbeschichtung 356b zurückgeworfen, und dort in zwei Schritten auf das Substrat 310 zurückgeworfen; der reflektierte Anteil von Strahl A steht für eine Bestrahlung des Substrats 310 wieder zur Verfügung. Der Strahlenverlauf von Strahl A aus Figur 4 unterscheidet sich gegenüber dem aus Figur 3 nicht. Unterschiede im Strahlenverlauf werden aber bei den Strahlen B und C beobachtet. The steel A emitted from the infrared radiator 353b strikes the surface of the substrate 310 at a nearly vertical angle, and is partially absorbed by the surface of the substrate 310, but at least partially reflected back toward the reflector of the emissive infrared emitter, that is, the gold coating Thrown back 356b, and thrown back there on the substrate 310 in two steps; the reflected portion of beam A is available for irradiation of the substrate 310 again. The beam path of beam A from FIG. 4 does not differ from that of FIG. However, differences in the beam path are observed for beams B and C.
Strahl B trifft - im Vergleich zu Strahl A - in einem flacheren Winkel auf das Substrat 310. Der reflektierte Anteil von Strahl B gelangt daher in den Rückraum 480 des Strahlermoduls 450. Da das Modulgehäuse 351 aus Aluminium gefertigt ist, wird Strahl B auf die rückseitige Oberfläche der Goldbeschichtung 356a des Infrarotstrahler 353a reflektiert. Er gelangt erst nach mehrfacher Reflexion an Modulgehäuse 351 und der rückseitigen Oberfläche der Goldbeschichtung 356a zurück in den Prozessraum 371 . Es kann aber auch sein, dass der reflektierte Strahlungsanteil in einem Winkel auf die Oberfläche des Substrats trifft, dass die Strahlung in den Prozessraum und von dort in einen Bereich außerhalb des Prozessraums reflektiert wird (siehe Strahl C). Derart reflektierte Strahlung kann für eine Bestrahlung im Prozessraum 371 nicht zur Verfügung; es wird eine verringerte Bestrahlungsstärke erreicht. Vergleichsbeispiel 2 Beam B strikes substrate 310 at a shallower angle compared to beam A. The reflected portion of beam B, therefore, passes into the back space 480 of the emitter module 450. Since the module housing 351 is made of aluminum, beam B becomes the backside Surface of the gold coating 356a of the infrared radiator 353a reflected. It only returns to the process chamber 371 after multiple reflection on the module housing 351 and the rear surface of the gold coating 356a. However, it may also be that the reflected radiation component strikes the surface of the substrate at an angle, that the radiation is reflected into the process space and from there into an area outside the process space (see beam C). Such reflected radiation may not be available for irradiation in process room 371; it is achieved a reduced irradiance. Comparative Example 2
Um den Einfluss der Hüllrohre auf die Bestrahlungsstärke zu zeigen, wurden Vergleichsversuche mit einem Substrat in Form eines Aluminium-Blechs (L x B x H 400 mm x 400 mm x 1 ,3 mm) durchgeführt. Hierzu wurde die Oberseite des Aluminium-Blechs mit einem Strahlermodul ausgehend von einer Starttemperatur von 25 °C auf eine Zieltemperatur von 270 °C erwärmt und die Temperatur des Aluminium-Blechs mit einem auf der Rückseite desselben angebrachten Thermoelement in Abhängigkeit von der Erwärmungszeit erfasst. In order to show the influence of the cladding tubes on the irradiance, comparative experiments were carried out with a substrate in the form of an aluminum sheet (L x W x H 400 mm x 400 mm x 1, 3 mm). For this purpose, the top of the aluminum sheet was heated with a radiator module from a starting temperature of 25 ° C to a target temperature of 270 ° C and detects the temperature of the aluminum sheet with a mounted on the back of the same thermocouple depending on the heating time.
Das Strahlermodul umfasst neun parallel zueinander angeordnete Zwillingsrohr- Infrarotstrahler, jeweils mit einer Strahlerrohr-Länge von 700 mm und einem Querschnitt von 23 mm x 1 1 mm. Die Nominalbetriebsleistung des Strahlermoduls beträgt 9 x 4.200 W. Der Abstand von Mittelachse eines ersten Infrarotstrahlers zur Mittelachse eines benachbarten, zweiten Infrarotstrahlers beträgt 55 mm. The radiator module comprises nine parallel twin infrared radiators, each with a radiator tube length of 700 mm and a cross section of 23 mm x 1 1 mm. The nominal operating power of the radiator module is 9 x 4,200 W. The distance from the central axis of a first infrared radiator to the central axis of an adjacent, second infrared radiator is 55 mm.
Das Strahlermodul wurde in zwei Varianten eingesetzt: The radiator module was used in two variants:
1 . Variante: Zwischen den Strahlerrohren sind acht Hüllrohre mit einer halbseitigen Beschichtung aus opakem Quarzglas eingesetzt Hüllrohrquerschnitt: 23 mm x 1 1 mm; Hüllrohr-Länge: 700 mm 2. Variante: Keine Hüllrohre. 1 . Variant: Eight sheaths with a half-sided coating made of opaque quartz glass are inserted between the tubes. Cladding tube cross-section: 23 mm x 1 1 mm; Cladding tube length: 700 mm 2nd variant: No cladding tubes.
Ergebnisse: Results:
Variante 1 Variante 2 Variant 1 Variant 2
Erwärmungszeit: 58 s 79 s  Heating time: 58 s 79 s
Mittlerer Erwärmungsgradient: 3,1 K/s 4,0 K/s Average heating gradient: 3.1 K / s 4.0 K / s
Durch die Verwendung zusätzlicher Hüllrohre steigt die Erwärmungseffizienz um etwa 27%. By using additional cladding, the heating efficiency increases by about 27%.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Strahlernnodul (104a; 104b; 200; 350; 450), aufweisend einen ersten Infrarotstrahler (109a; 109b; 109c; 202a; 202b; 202c; 202d; 353a; 353b; 353c) mit einem in einer Strahlerebene (1 15) angeordneten, ersten Strahlerrohr und einen zweiten Infrarotstrahler (109a; 109b; 109c; 202a;202b; 202c; 202d; 353a; 353b; 353c) mit einem in der Strahlerebene (1 15) angeordneten zweiten Strahlerrohr, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Strahlerrohr und dem zweiten Strahlerrohr ein Hüllrohr (1 10a; 1 1 Ob; 203a; 203b; 203c; 354a; 354b) angeordnet ist, und dass das erste Strahlerrohr, das zweite Strahlerrohr und das Hüllrohr (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c; 354a; 354b) jeweils mit einer reflektierenden Beschichtung (1 1 1 ; 1 12; 356a; 356b; 356c; 357a; 357b) versehen sind. 1 . Radiator module (104a; 104b; 200; 350; 450) comprising a first infrared radiator (109a; 109b; 109c; 202a; 202b; 202c; 202d; 353a; 353b; 353c) having a first one arranged in a radiator plane (15) Radiator tube and a second infrared radiator (109a; 109b; 109c; 202a; 202b; 202c; 202d; 353a; 353b; 353c) having a second radiator tube arranged in the radiator plane (1 15), characterized in that between the first radiator tube and the second And the first emitter tube, the second emitter tube and the cladding tube (1 10a, 1 10b, 203a, 203b, 203c, 354a) are arranged on the emitter tube (10a, 11a, 203a, 203b, 203c, 354a, 354b) 354b) are each provided with a reflective coating (1 1 1; 1 12; 356a; 356b; 356c; 357a; 357b).
2. Strahlermodul (104a; 104b; 200; 350; 450) nach Anspruch 1 , dadurch ge- kennzeichnet, dass das Hüllrohr (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c; 354a;2. radiator module (104a; 104b; 200; 350; 450) according to claim 1, characterized in that the cladding tube (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c; 354a;
354b) mit einer diffus streuend reflektierenden Beschichtung versehen ist. 354b) is provided with a diffusely scattering reflective coating.
3. Strahlermodul (104a; 104b; 200; 350; 450) nach Anspruch 1 oder 2, 3. radiator module (104a, 104b, 200, 350, 450) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strahlerrohr und/oder das zweite Strahlerrohr mit einer gerichtet reflektierenden Beschichtung versehen ist.  characterized in that the first radiator tube and / or the second radiator tube is provided with a directionally reflective coating.
4. Strahlermodul (104a; 104b; 200; 350; 450) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Beschichtung des ersten Strahlerrohrs, des zweiten Strahlerrohrs und/oder des Hüllrohrs (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c; 354a; 354b) aus Gold, aus opakem Quarzglas oder aus Keramik gefertigt ist. 4. radiator module (104a; 104b; 200; 350; 450) according to any one of the preceding claims, characterized in that the reflective coating of the first radiator tube, the second radiator tube and / or the cladding tube (1 10a; 1 10b, 203a, 203b; 203c; 354a; 354b) is made of gold, of opaque quartz glass or of ceramic.
5. Strahlermodul (104a; 104b; 200; 350; 450) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Strahlerrohr mit einer reflektierenden Beschichtung aus Gold und das Hüllrohr (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c; 354a; 354b) mit einer Beschichtung aus opakem Quarzglas versehen ist. The radiator module (104a; 104b; 200; 350; 450) according to any one of the preceding claims, characterized in that the first and the second radiator tube with a reflective coating of gold and the cladding tube (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c, 354a, 354b) is provided with a coating of opaque quartz glass.
6. Strahlermodul (104a; 104b; 200; 350; 450) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Beschichtung des ersten Strahlerrohrs, des zweiten Strahlerrohrs und/oder des Hüllrohrs (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c; 354a; 354b) auf einem Umfangsabschnitt des jeweiligen Rohr-Außenmantels aufgebracht ist. 6. radiator module (104a; 104b; 200; 350; 450) according to one of the preceding claims, characterized in that the reflective coating of the first radiator tube, the second radiator tube and / or the cladding tube (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c, 354a, 354b) is applied on a peripheral portion of the respective outer tube shell.
7. Strahlermodul (104a; 104b; 200; 350; 450) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strahlerrohr, das zweite Strahlerrohr und das Hüllrohr (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c; 354a; 7. radiator module (104a, 104b, 200, 350, 450) according to one of the preceding claims, characterized in that the first radiator tube, the second radiator tube and the cladding tube (1 10a, 1 10b, 203a, 203b, 203c, 354a;
354b) jeweils eine einem Prozessraum (1 13; 371 ) zugewandte und eine dem Prozessraum (1 13; 371 ) abgewandte Seite aufweisen, und dass die reflektierende Beschichtung (1 1 1 ; 1 12; 356a; 356b; 356c; 357a; 357b) auf die jeweilige dem Prozessraum (1 13; 371 ) abgewandte Seite des ersten und des zweiten Strahlerrohrs, sowie auf die dem Prozessraum (1 13; 371 ) zugewandte Seite des Hüllrohrs (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c; 354a; 354b) aufgebracht ist.  354b) each have a process chamber (1 13; 371) facing and a process chamber (1 13; 371) side facing away, and that the reflective coating (1 1 1; 1 12; 356a; 356b; 356c; 357a; 357b) to the respective side of the first and the second radiator tube facing away from the process space (1 13; 371) and to the side of the cladding tube (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c; 354a; 354b) is applied.
8. Strahlermodul (104a; 104b; 200; 350; 450) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c; 354a; 354b) einen Hüllrohr-Außenmantel aufweist, und dass ein Abschnitt des Hüllrohr-Außenmantels mit der reflektierenden Beschich- tung (1 1 1 ; 1 12; 356a; 356b; 356c; 357a; 357b) vollständig ummantelt ist. 8. radiator module (104a; 104b; 200; 350; 450) according to one of the preceding claims, characterized in that the cladding tube (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c; 354a; 354b) has a cladding outer jacket, and a portion of the cladding tube outer sheath is completely covered by the reflective coating (1 1 1, 1 12, 356 a, 356 b, 356 c, 357 a, 357 b).
9. Strahlermodul (104a; 104b; 200; 350; 450) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierenden Beschich- tungen (1 1 1 ; 1 12; 356a; 356b; 356c; 357a; 357b) von erstem Strahlerrohr, zweitem Strahlerrohr und Hüllrohr (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c; 354a; 354b) miteinander verbunden sind. 9. radiator module (104a; 104b; 200; 350; 450) according to one of the preceding claims, characterized in that the reflective coatings (1 1 1; 1 12; 356a; 356b; 356c; 357a; 357b) of the first radiator tube , second radiator tube and cladding tube (1 10a, 1 10b, 203a, 203b, 203c, 354a, 354b) are interconnected.
10. Strahlermodul (104a; 104b; 200; 350; 450) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kürzeste Abstand des ersten Strahlerrohrs zum Hüllrohr (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c; 354a; 354b) und/oder der kürzeste Abstand des zweiten Strahlerrohrs zum Hüllrohr (1 10a; 1 10b; 203a; 203b; 203c; 354a; 354b) im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm liegt. Verwendung eines Strahlernnoduls (104a; 104b; 200; 350; 450) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 zum Erwärmen von Metall-Blech, zum Beschichten von Metall-Blech, zum Erwärmen von Substraten für gedruckte Elektronik oder zum Trocknen von Tinte. 10. radiator module (104a, 104b, 200, 350, 450) according to one of the preceding claims, characterized in that the shortest distance of the first radiator tube to the cladding tube (1 10a, 1 10b, 203a, 203b, 203c, 354a, 354b) and or the shortest distance of the second radiator tube to the cladding tube (1 10a, 1 10b, 203a, 203b, 203c, 354a, 354b) is in the range of 0.5 mm to 2 mm. Use of a radiator module (104a, 104b, 200, 350, 450) according to one of the preceding claims 1 to 10 for heating metal sheet, for coating metal sheet, for heating substrates for printed electronics or for drying ink.
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