FI88649B - Infraroedstraolelement - Google Patents

Description

1 38649

INFRAPUNASÄTEILYELEMENTTI - INFRARÖDSTRÄLELEMENT

Keksinnön kohteena on infrapunasäteilyelement-ti, johon seuraavassa viitataan yleisesti nimityksellä 5 IR-säteilijä, ja joka on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritellyn mukainen.

Tämänkaltaisiin tunnettuihin IR-säteilijöihin kuuluu runkorakenne, johon on tuettu yksi tai useampia IR-lamppuja, joissa kussakin on takapuolella sijaitseva 10 heijastin. Useita tällaisia IR-säteilijöitä voidaan yhdistää yhteiseen runkorakenteeseen. Runkorakenteeseen on järjestetty onteloita tai kammioita sovitettuna jäähdytys-ja tuuletusilmalle, s.o. pitkittäisesti ulottuvia onteloita, jotka sijaitsevat kunkin heijastimen 15 alapuolella ja poikittaisesti ulottuvia onteloita ja/tai pääteyhteysonteloita tai kanavia tuuletusilman syöttämiseksi ja poistamiseksi. Näiden tunnettujen IR-säteili-jöiden ontelot tai kammiot jne. on kuitenkin sopimattomasti muotoiltu eivätkä ne senvuoksi tarjoa tehokasta 20 ja yhtenäistä jäähdytysvaikutusta. Tämä pätee erityisesti alueessa, jossa heijastin ja lamppu ovat toistensa välittömässä läheisyydessä. Jäähdytysilmavirrat eivät helposti ulotu tähän IR-säteilijän alueeseen ja koska suurin osa syntyneestä lämmöstä tuotetaan tässä säteili-25 jän osassa, alue on välitön mitoitustekijä suhteessa energian maksimimäärään, joka voidaan ottaa ulos IR-säteilijästä.

Niinpä keksinnön tarkoituksena on aikaansaada parannettu IR-säteilijä, jossa tuuletus- ja jäähdytysil-30 mavirrat toimivat tehokkaasti kaikissa heijastimen ja IR-lampun osissa, ja jolla on korkeampi maksimiulos-tuloteho kuin tämän tyyppisillä tunnetuilla säteilijöillä, ja muodostaa yleisesti edistysaskeleen tekniikassa.

Tämän vuoksi keksinnön mukaisesti on järjestet-35 ty mainitunlainen infrapunasäteilijä, jolla on patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa mainitut piirteet.

' Keksinnön mukaisen IR-säteilijän erityisen muotoilun 2 88649 ansiosta jäähdytysilma virtaa edullisesti heijastimen pintojen ylitse.

Keksinnön erään erityisen edullisen sovellutuksen mukaan tuuletusontelot on muodostettu tuuletusil-5 mavirtojen johtamiseksi pitkin ala- tai etupintoja ja heijastimen ja IR-lähteen väliin IR-säteilijän kuumimman osan jäähdyttämiseksi tehokkaasti.

Keksintöä kuvataan nyt viittaamalla ei-rajoit-taviin ja esimerkinomaisiin yhdistettävissä oleviin 10 keksinnön sovellutuksiin sekä oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää keksinnön ensimmäistä sovellutusta ; kuva 2 esittää leikkausta II-II kuvasta 1; 15 kuva 3 esittää keksinnön toista sovellutusta; kuva 4 esittää leikkausta IV-IV kuvasta 3; kuva 5 esittää keksinnön kolmatta sovellutusta; ja kuva 6 esittää leikkausta VI-VI kuvasta 5.

20 Kuvat 1 ja 2 ovat moduulirakenteisen infra- punasäteilijän erilaisia leikkauskuvantoja. Yhdistettynä kuvatun IR-säteilijän molemmille puolilla on edelleen IR-säteilijät, jotka voivat olla samanlaisia tai erilaisia. Kuvattuun IR-säteilijään kuuluu runkorakenne 10, 25 jossa on poikittaisrakenne 12, keskijalka 14, kaksi sivujalkaa 16 ja kaksi välitukijalkaa 18. Keskijalkaan ja sivujalkoihin kuuluu kuhunkin urat 20 ja ulokkeet 22 heijastimen 24 kiinnittämiseksi. Heijastin voi olla millainen tahansa, mutta siihen kuuluu edullisesti 30 kultapäällysteinen taipuisa metallikalvo. Kullalla on parhaat heijastusominaisuudet ja suurin vastustuskyky korroosiota vastaan ja sitä käytetään sen vuoksi silloin, kun halutaan erityisen suuria säteilytehoja. Kunkin heijastimen eteen on sijoitettu IR-lamppu 26 (ei 35 esitetty yksityiskohtaisesti), johon kuuluu lampunlasi 28 ja kierteisesti muodostettu hehkulanka 30.

Heijastin on saatettu nojaamaan sivujaikojen 3 88649 16 sivua vasten, tukijalkojen 18 vapaiden päiden pintoihin 32 ja vasten keskijalan 14 kanto- tai tukipintoja 34. Tämä heijastimen tukipintojen järjestely varmistaa, että heijastin voidaan saattaa ja pitää halutussa asen-5 nossa IR-säteilyn heijastamiseksi halutulla tavalla, edelleen tämä heijastimen tuenta mainituilla pinnoilla johtaa kahden pitkittäisesti ulottuvan ontelon tai kammion 36, 38 muodostumiseen, jotka ulottuvat keskinäisesti vastakkaisten heijastimen pintojen ja runkoraken-10 teen 10 väliin ja jonka läpi tuuletusilman on tarkoitus virrata jäähdytystarkoituksessa. Kuten parhaiten nähdään kuvasta 2 ilma otetaan poikittaisrakenteen 12 takana olevasta tilasta ja tuodaan sisään sisääntulo aukkojen 41 kautta useisiin keskijalassa 14 oleviin kanaviin 40, 15 ja poistuu kanavista 40 ulostuloaukkojen kautta, jotka sijaitsevat lähellä heijastimen 24 pituussuuntaista reunaa 43. Tällaiset ulostuloaukot on jaettu yläulostu-loaukkoihin 44, jotka ovat vastatusten heijastimen takapuolta, ja alaulostuloaukkoihin 46, jotka ovat 20 vastatusten mainitun heijastimen etupuolta. Kanavat 40 päättyvät poikkeutuspintaan 48. Keskijalan alaosat, joihin kuuluu ura 20 ja vastaava uloke 22 ja kanavien 40 aukko-osat täyttävät kahdenlaisia toimintoja, nimittäin ohjaavien tukipintojen muodostamisen heijastin-25 kalvolle sekä ilmavirtojen ohjaamisen pitkin heijastimen kumpaakin puolta.

Ilma tuodaan heijastimen 24 yläpintaan yläauk-kojen 44 kautta, joiden ulommat ulko-osat on muodostettu uriksi kanto- tai tukipinnoissa 34. Ilma saapuu ensiksi 30 onteloon tai kammioon 36 ja kulkee sitten läpi rakomai-sen aukon, joka sijaitsee tukijalan 18 päätypinnan 32 ja vastakkaisen heijastimen pinnan välissä, onteloon 38. Kun ilma pakotetaan rakomaisen aukon läpi, ilma voi -.· kohdistaa alassuuntaisen paineen heijastinkalvoon 35 aiheuttaen kalvon värähtelemisen. Nämä värähtelyt johtavat voimistettuun ilman kontaktiin heijastimen kanssa ja siten parannettuun jäähdytysvaikutukseen. Värähtelyt 4 68649 voivat myös muuttaa suuntaa, johon säteet säteilevät lisäten siten IR-säteilijän tehoa hajonnan suunnan muutoksen ansiosta. Koska ilma pakotetaan kulkemaan kapean raon läpi, on kaikella ilmalla jäähdytysvaikutus 5 heijastimen pintaan, joka on raon läheisyydessä. Edelleen rakomaisen aukon ilmaan synnyttämä kuristusefekti aiheuttaa ilman laajenemisen mainitun aukon alavirtapuo-lella siten Charles'in lain mukaan aiheuttaen tuule-tusilman lämpötilan laskemisen ja voimistaen ilman jääh-10 dytysvaikutusta heijastimen pinnalla alavirtaan mainitusta rakomaisesta aukosta. Rakomaisen aukon läheinen ja alavirtaan oleva heijastimen alue ilmavirran suunnassa on lähinnä IR-lamppua ja parannettu jäähdytysvaikutus tällä alueella mahdollistaa tehon lisääntymisen.

15 Ilma poistuu onteloista 38 ulostulon kautta, joka sijaitsee alueessa, jossa heijastin liittyy sivuja-lan 16 vapaaseen äärimmäiseen kärkeen. Tällä ulostulolla voi esimerkiksi olla raon muoto, jonka määrittelee ulokkeen 22 ja heijastimen keskinäisesti vastakkaiset 20 pinnat, tai se voi olla heijastimessa 24 olevien pienten aukkojen muodossa (ei esitetty), tai aukkojen 50 muodossa, jotka ovat sivujaloissa 16 tavalla, joka vastaa kuvissa 3 ja 4 esitettyä. Poistuvaa ilmaa, joka on nyt kuumaa, voidaan käyttää esimerkiksi kuivausprosessissa. 25 Jäähdytysilmavirrat 52 poistuvat alaulostulo- aukkojen 46 kautta ja virtaavat seuraten heijastimien 24 alapintoja kulkiessaan heijastimen ja IR-lähteen välissä. Tässä tapauksessa poikkeuttava pinta 48 on alkusuuntaan avustava ilmavirtojen 52 ohjaamisessa 30 heijastimen pintoja pitkin.

Ilmavirrat 52 liikkuvat jatkuvasti heijastimen pinnan välittömässä läheisyydessä pisteeseen, jossa heijastin on kiinnitetty sivujalkoihin 16. Nämä ilmavirrat jäähdyttävät siten koko heijastimen pinnan ja myös 35 sen osan lampun lasista, joka on vastatusten heijastinta, mikä mahdollistaa enemmän tehon antamisen ulos ilman riskiä y1ikuumentumisesta.

5 88649

Kuvissa 3 ja 4 esitettyyn sovellutukseen kuuluu myös keskijalka 14, jossa on kanavat 40. Tässä sovellutuksessa on kuitenkin myös aukot 54, jotka sijaitsevat poikittaisrakenteessa 12 lähellä keskijalkaa 14 ja jotka 5 avautuvat onteloihin tai kammioihin 36. Ilma poistuu onteloista 36 tukijaloissa 18 olevien kanavien 56 kautta ja saapuu ulospäin sijaitseviin onteloihin 38 ja kulkee mainituista onteloista kanavien 57 kautta sivujaloissa 16 oleviin aukkoihin 50. Kanavat 56 on aksiaalisesti 10 poikkeutettu suhteessa vastaaviin aukkoihin 50 ja 54 pyörteisyyden synnyttämiseksi ilmavirroissa 58 onteloissa 36 ja 38. Tämä johtaa tehokkaaseen lämmön kuljetukseen pois heijastimien yläpinnoilta. Kanavissa 56 oleva ilma virtaa heijastimen pinnan välittömässä läheisyy-15 dessä ja alueilla ja välistä, jossa heijastin lepää vasten tukijalkojen päätypintoja 32 niin, että lämmön hajaantuminen voi tapahtua metallista metalliin ylös tukijalkoihin 18. Siten hyvä lämmön hajaantuminen saavutetaan koko kriittisellä alueella.

20 Tuuletusilma kulkee tässä tapauksessa myös yli heijastimien 24 alapinnan aukoista 46. Ilmavirtojen 52 pidättymistä pitkin koko heijastimen pintoja avustaa tulokseksi saatu Coanda-efekti. Tässä tapauksessa on mahdollista sisällyttää vain pohja-aukot 46 ja jättää 25 täysin pois yläaukot 44 tai järjestää vain hyvin pienet yläaukot.

Kuvat 5 ja 6 esittävät keksinnön kolmannen sovellutuksen, joka eroaa ensimmäisestä sovellutuksesta siinä, että kolmannesta sovellutuksesta puuttuu poikkeu-30 tuspinnat 48. Sen sijaan kolmanteen sovellutukseen kuuluu alaspäin ulottuvat läpimenevät reiät 60, jotka toimivat suunnaten suihku- tai ohjausvirtoja 62 kohden IR-säteilytettyä aluetta IR-lähteen alapuolella. Tähän sovellutukseen kuuluu myös aukot 44 heijastimen yläpuo-35 lella tuuletusilman tuomiseksi heijastimen yläpuolella ja takana oleviin alueisiin.

Kolmas sovellutus voidaan yhdistää muiden 6 88649 sovellutusten kanssa. Esimerkiksi kanavat 40 voivat olla vaihtoehtoisina kuvissa 1 ja 2 tai kuvissa 3 ja 4 esitettyjen sovellutusten aukkojen kanssa. Eri yhdistelmät kuvien 3 ja 4 sovellutuksen kanssa ovat myös mahdol-5 lisiä.

Kuvissa 5 ja 6 esitetyn sovellutuksen tapauksessa suihkuvirrat 62 synnyttävät imuvoiman ympäröivään ilmaan ja siten pakottavat ilman virtaamaan heijastimia 24 pitkin, kuten on esitetty viitenumerolla 64. Tämä 10 ilmavirta liikkuu suuntaan, joka on vastakkainen ilmavirran 52 suuntaan nähden. Ilmavirta 64 kulkee myös heijastimen 24 ja IR-lampun 26 välistä.

Tuuletusilma, joka kulkee onteloiden 36, 38 kautta, so. pyörteiset ilmavirrat 58 kuvien 3 ja 4 15 mukaisesti ja/tai ilmavirrat yläaukoista 44 kuvien 1 ja 2 mukaan, ja jotka peräkkäin kulkevat kanavien 57 kautta ja ulos aukkojen 50 kautta, muodostaa myös sanotut suihku- tai ohjausvirrat 68. Nämä ilmasulhkut synnyttävät myös imuvoiman ympäröivään ilmaan ja siten vahvista-20 vat ilmavirtoja 52, jotka saapuvat sanotuista pohja-aukoista 46 ja positiivisesti ohjaavat mainittujen ilmavirtojen 52 poistuvia osia. Keksinnön mukaiseen edulliseen IR-säteilijään kuuluu yksikkökokoonpano, jossa on kaksi IR-Iamppua 26 ja kaksi heijastinta 24 25 asennettuna kahteen sivujalkaan 16 ja lyhyempään keski-jalkaan 14. Kaksi tällaista yksikköä voidaan yhdistää yhdeksi kokonaisuudeksi yhteen ja samaan runkorakenteeseen 10 moduulin muodostamiseksi.

Kuvatut sovellutukset eivät ole keksintöä 30 rajoittavia, koska voidaan tehdä muunnoksia yhdistämällä valinnaisesti erilaisia sovellutuksia ja sen eri piirteitä seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.

Termejä "ylä-" , "ylempi" ja "ala-", "alempi" on käytetty edellä IR-säteilijöiden tai IR-lähteiden ta-35 vanomaisen aseman määrittämiseksi liikkuvan radan yläpuolella. On ymmärrettävä, että keksintö ei rajoitu näihin asemiin, koska IR-säteilijä voi olla missä tähän- 7 88649 sa halutussa asennossa. Ylläolevat termit on siten ymmärrettävä viittaavan komponenttiosien "ylä-” ja "ala-" asemiin piirustuksissa nähtynä eikä muodostavan yleistä rajoitusta tai määritelmää.

5 Keksinnön IR-säteilijöiden heijastimet palvele vat kahta tarkoitusta, ensiksi säteilyn heijastamista tunnetulla tavalla ja toiseksi aktiivista jäähdytysilma-virtojen ohjaamista pitkin niiden pintoja ja kohden liittyviä IR-lamppuja. Tämä tuottaa yllättävän yhdistel-10 mävaikutuksen ja eliminoi erillisten ohjauselementtien, kuten tuuletusilman ohjauslevyjen ja väliseinien tarpeen.

Claims (9)

1. Infrapunasäteilyelementti, johon kuuluu tuuletettu runkorakenne (10) ja yksi tai useampia heijas- 5 timia (24), jotka ovat kiinnitettävissä runkorakenteeseen ja joihin edullisesti kuuluu kultapäällysteiset taipuisat metallikalvot, joiden pitkät sivut on tarkoitettu työnnettäväksi tai käyristetty vastaavien sivuittain sijaitsevien ja keskeisesti läpimenevien urien (20), ulokkeiden (22) 10 tai sen tapaisten sisään tai päälle muotoillen samanaikaisesti heijastimen (24) käytössä haluttuun muotoon, tunnettu siitä, että ainakin osa runkorakenteessa (10) olevista tuuletusonteloista (36, 38, 40, 57) sijaitsee heijastimen (24) takapuolesta ainakin suurimman osan 15 välittömässä läheisyydessä ja on muotoiltu pakko-ohjaamaan tuuletusilmavirtoja (52, 62) pitkin heijastinta; ja että ainakin osa tuuletusonteiloista on muotoiltu antamaan mainituille ilmavirroille pyörteiset tilat (58).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elementti, 20 tunnettu siitä, että mainitut urat (20), ulokkeet (22) tai sen tapaiset on järjestetty vastaavasti tukien (14, 16, 18) sisään ja päälle, jotka tuet ulkonevat runkorakenteen (10) poikittaisrakenteesta (12); ja että tuuletus! lmakanavat tai ontelot (40, 57) on järjestetty mainit-25 tuihin tukiin paikkaan, joka on lähellä ainakin yhtä kunkin heijastimen pitkittäisreunaa (43) ja siinä on aukot (44, 46, 50, 60) tuuletusilman pakko-ohjattujen virtojen synnyttämiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen element-30 ti,tunnettu ainakin yhdestä välitukijalasta (18) vastaavan heijastimen (24) alla mainitun tukijalan nojautuessa mainittuun heijastimeen ainakin osittain ja jakaessa vastaavien heijastimien (24) ja runkorakenteen (10) poikittaisrakenteen (12) muodostaakseen pitkittäisesti 35 ulottuvia ontelolta tai syvennyksiä (36, 38).

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen 9 88649 elementti, tunnettu yläaukoista (44), jotka sijaitsevat lähellä ainakin yhtä heijastimen reunaa (43) ja jotka muodostuvat urista kunkin jalan tukipin-noissa (34) ja rajoittuvat alaspäin heijastimen (24) 5 takapuoleen, ja jotka on suunnattu olennaisesti yhdensuuntaisesti heijastimen pinnan kanssa ja suorassa kulmassa mainitun heijastimen reunan (43) suhteen.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen elementti, tunnettu alemmista aukoista (46), 10 jotka sijaitsevat lähellä ainakin yhtä heijastimen reunaa (43) ja jotka on suunnattu olennaisesti yhdensuuntaisesti heijastimen pinnan kanssa ja suorassa kulmassa mainitun pinnan (43) suhteen, ja jossa aukot rajoittuvat ylöspäin heijastimen (24) etupintaan ja 15 alaspäin heijastuspintoihin (48), jotka rajoittavat tuuletusonteloita (40).

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen elementti, tunnettu aukoista (50, 60) tuule-tusonteloiden (40, 57) läheisyydessä ainakin yhdessä 20 jalassa (14, 16) vastaavan aukon sijaitessa vastaavan jalan (14, 16) päätypinnassa lähellä ainakin yhtä heijastimen reunaa (43) ja on edullisesti suunnattu olennaisesti mainitun jalan suuntaisesti tai suorassa kulmassa poikittaisrakenteen (12) suhteen, ja siitä, että 25 poistuva tuuletusilma muodostaa suihku- tai ohjausvir-toja (68, 62), jotka ejektoriefektin avulla synnyttävät tai vahvistavat jäähdytysilmavirtoja (52, 64) heijastimen (24) etupintaa pitkin.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen 30 elementti, tunnettu siitä, että mainittu ainakin yhden tukijalan (18) ja siihen liittyvän heijastimen (24) välissä on rakomainen aukko tukijalan päätypinnan (32) ja heijastimen välillä, mainitun rakomaisen aukon muodostaessa kuristusvyöhykkeen heijastimen takana 35 virtaavaa tuuletusilmaa varten.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 3-6 mukainen elementti, tunnettu siitä, että ainakin yhdessä 10 88649 tukijalassa (18) on kanavat (56) lähellä liittyviä heijastimia (24) mainittujen kanavien ollessa tarkoitettu tuuletusilman läpipäästämiseksi runkorakenteen pit-kittäisesti ulottuvien onteloiden (36, 38) välillä, ja 5 että mainitut kanavat (46) on poikkeutettu suhteessa ainakin yhteen aukoista (44, 50, 54, 57) kaarevien, pyörteisten ilmavirtojen (58) synnyttämiseksi.

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen elementti, tunnettu kahdesta IR-lampusta (26) 10 heijastimineen (24), ja siitä, että heijastimien yhteis-jalka (keskijalka 14) on lyhyempi kuin sivujalat (16), ja/tai kahdesta tai useammasta infrapunasäteily-yksikös-tä kuhunkin kuuluessa kaksi IR-lamppua sisällytettynä yhteen ja samaan runkorakenteeseen (10) moduulin muodos-15 tamiseksi. 11 88649