SE513409C2 - IR-källa som utgörs av ett spiralformat högtemperaturelement, vilket är placerat i en öppen reflektor - Google Patents

Description

35 513 409 2 effektkoncentration hos infrarödstràlande lampor.

Föreliggande uppfinning har en mängd användningsområden och är inte begränsad till någon speciell användning.

Föreliggande uppfinning hänför sig således till infrarödstrà- lande lampa innefattande en tråd anordnad att elektriskt upp- värmas samt en reflektor, och utmärkes av, att tråden utgöres av ett högtemperaturelement vilket är lindat till en spiral sådan att spiralen är fribärande vid drifttemperatur, att spiralen innefattar högst 3.5 varv och av att spiralen är placerad i en öppen reflektor av ett keramiskt material.

Nedan beskrives uppfinningen närmare, delvis i samband med på bifogade ritning visade utföringsexempel av uppfinningen, där - figur l visar en lampa som visas i ett snitt nedanför lin- jen A - A - figur 2 visar ett snitt utmed linjen B ~ B i figur 1 - figur 3 visar en motsvarande vy som figur 1, men där tre lampor visas sammanbyggda till en enhet.

I figurerna visas en infrarödstràlande lampa innefattande en tråd anordnad att elektriskt uppvärmas samt en reflektor.

Enligt uppfinningen utgöres tråden 1 av ett högtemperaturele- ment vilket är lindat till en spiral 2 sådan att spiralen är fribärande vid drifttemperatur. Spiralen 2 är placerad i en öppen reflektor 3 av ett keramiskt material. Att reflektorn är öppen innebär att det inte förefinns någon vägg vid re- flektorns öppning. Spiralen omges således av luft.

Högtemperaturelementet är ett känt motståndselement. Exempel på sådana element är de som marknadsförs av Kanthal AB under namnet Kanthal Super l800 respektive Kanthal Super Excel.

Dylika elektriska motståndselement är av molybdensilicidtyp och är sedan länge kända. De har sin främsta användning i så 10 15 20 25 30 35 513 409 3 kallade högtemperaturtillämpningar, varmed i första hand avses ugnar som arbetar vid temperaturer upp till omkring 1700 °C.

I det svenska patentet 458 646 beskrives motståndselementet Kanthal Super 1900. Materialet är ett homogent material med bruttoformeln MoxWP¶Si2. I den kemiska formeln är molybden och volfram isomorfa och kan således ersätta varandra i samma struktur.

»Det är föredraget att tråden utgöres av ett motståndselement av molybdensilicid MoSi2 eller av ett material med bruttofor- meln MoXW1_xSi2.

Ett väsentligt särdrag är, såsom ovan nämnts, att spiralen 2 är fribärande. Härigenom kan lampan riktas i en godtycklig riktning. För att spiralen skall vara fribärande måste anta- let varv i spiralen vara begränsat för att spiralen inte skall bli för tung. För det fall spiralen är för tung kommer de raka delarna 4, 5 av motståndstràden att böja sig när en viss temperatur uppnås om inte lampan är riktad nedåt utmed ílodlinjen.

AI., , ~Enligt en föredragen utföringsform innefattar spiralen 2 högst 3.5 varv.

Enligt en föredragen utföringsform är_elementdiametern 1 - 3 mm.

Vidare är det föredraget att anordna elementet att ha en driftstemperatur av omkring 1700 - 1800 °C. Detta åstadkommes med ett känt kraftaggregat som exempelvis ger 5 - 10 Volt och en effekt om exempelvis 300 - 600 W.

Tilledarna 6, 7 kan vara av molybdensilicidtyp med en diame- ter av tre gånger elementdiametern. Alternativt kan tilledar- na utgöras av aluminiumstavar som gjuts direkt mot elementet 10 15 20 25 30 35 513 409 I figur 1 betecknar siffran 12 en hållare av ett material som marknadsförs under namnet Duratec. Siffrorna 13, 14 betecknar kabelskor.

Enligt ett föredraget utförande är reflektorn av ett kera- miskt fibermaterial såsom Al2O3. Reflektorn kan dock istället utgöras av ett annat lämpligt material som kan motstå aktuel- la temperaturer. Det är föredraget att bekläda reflektorns yttre yta 15 med ett reflekterande material för att därigenom minska strålningsförlusterna från lampan.

I figur 1 och 2 visas ett utförande där endast en spiral 2 finns i reflektorn. Emellertid kan två eller flera spiraler 8, 9, 10 förefinnas i samma reflektor ll, såsom illustreras i figur 3. Givetvis kan reflektorn ges olika utformningar bero- ende på atuell tillämpning för lampan. Likaså kan antalet spiraler varieras beroende på tillämpning.

Som exempel kan nämnas att en lampa för den inledningsvis nämnda tillämpningen att värma snabbt till hög temperatur på små ytor kan ha en reflektor med en öppningsdiameter av 30 mm. Reflektorn kan därvid ha en väggtjocklek av 20 mm. Emel- lertid kan givetvis reflektorn vara betydligt större för andra tillämpningar.

Det är uppenbart att föreliggande lampa tillfredsställer de inledningsvis nämnda behoven av hög effektkoncentration.

Ovan har ett antal utföringsformer beskrivits. Det är dock uppenbart att fackmannen kan modifiera de beskrivna utföran- dena i beroende av lampans användningsområde.

Föreliggande uppfinning skall således inte anses begränsad till de ovan angivna utföringsformerna utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 513 409 Patentkrav.

1. Infrarödstràlande lampa innefattande en tràd anordnad att elektriskt uppvärmas samt en reflektor, k ä n n e t e c k - n a d a v, att tråden (1) utgöres av ett högtemperaturele- ment vilket är lindat till en spiral (2) sådan att spiralen är fribärande vid drifttemperatur, att spiralen (2) innefat- tar högst 3.5 varv och av att spiralen (2) är placerad i en öppen reflektor (3) aviett keramiskt material.

2. Infrarödstràlande lampa enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d a v, att elementet (1,2) är av molybdensili- cidtyp (MoSi2).

3. Infrarödstrálande lampa enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d a v, att elementet (1,2) år av ett material med bruttoformeln MoxW1_xSi2.

4. Infrarödstràlande lampa enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k nia d a v, att reflektorn (3) är av ett keramiskt fibermaterial såsom Al2O3.

5. Infrarödstràlande lampa enligt krav 1, 2, 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d a v, att elementdiametern är 1 - 3 mm.

6. Infrarödstràlande lampa enligt krav 1, 2, 3, 4 eller 5, m: n n e t e c k n a d a v, att elementet (1,2) är anordnat att ha en driftstemperatur av omkring 1700 - 1800 °C.

7. Infrarödstràlande lampa enligt nàgot av föregående krav, k ä n n e t e c kk n a d a v, att reflektorns yttre yta (15) är beklädd med ett reflekterande material för att därigenom minska stràlningsförlusterna fràn lampan. 513 409 6

8. Infrarödstràlande lampa enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n_a d a v, att tvà eller flera spiraler (8,9,10) förefinns i samma reflektor.