TWI247655B - Device for heating a meltable material - Google Patents

Description

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五、發明説明（ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明係有關一種如申 寻矛乾圍罘1項則言之裝置。 口 ’、落化、保溫或輸送 * 所習知，其方法.…“至屬加工及塑膠加工工業 ,馬在钗體上設加熱元件。此種加埶方式臭 本上μ是有利的’因熱傳輸利用直接接觸，亦即'熱^ ，極爲有效率。 、、’ ’ 際上常會出現問㉘’因視熱膨脹係、數而定加熱元件 會產生缝隙，使得加熱元件與殼體間的熱傳導嚴 :妨螓料’視所達溫度而定，在殼體上或加熱元 導性面會出現氧化現象，此種氧化層-樣嚴重妨礙熱傳 已述缺點除了使加熱效率降低外，加熱功率的控制，亦 :使加4材料達到—想要的溫度，同樣會被上述的缺點妨 礙，使得整個程序及後續設備的成果變差。 專利US 4,600,375冒提出以熱輻射加熱熔化及輸送裝置。 其使樹脂熔化在一玻璃管中。因玻璃管對熱輻射爲透明， 亦即可透過熱輻射，故熱輻射直接作用於加熱之樹脂。此 種裝置並不適用於加工金屬。 本發明之目的在於進一步改善此種裝置，使其亦適用於 熔化金屬。 、 本目的由於具申請專利範圍第丨項特徵部份之裝置而 成。 依據本發明，使用輻射源作爲加熱裝置可不使穿過輸送 通道的輻射直接加熱熔化材料而是間接。此處輻射被輸送 通道完全或至少部份吸收，使得材料的加熱非直接或非只 -4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 衣------1T-----0^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1247655 五、發明説明（2 ) 直接經由輻射，而是由輪 田輸运通道輸出熱給材料。 輸送通道的材料因此 TU此Γ疋一種不同於玻璃在高溫下不會 與金屬或金屬炫化你甚# 產生反應的材料。此外，輻射吸收會 使熱均勻地輸入金屬中，因輕射直接加熱時到達金屬的輕 射極大部份會被反射，而降低加熱程序的效率。 輸U通道的加熱利用輪射能由於避免了上述缺點，例如 生成縫隙或氧化層，而較有利。此處可使用一紅外線波長 或近’”工外，泉波長輻射。此外，此種由於沒有質量而無慣性 的熱傳輸可快速及精確地影響溫度。加熱元件可配合:作 條件而設作加熱燈絲、放電燈等。 由於輸送通道吸收輻射，故其本身增溫而加熱輸送物質 。同樣可選擇輸送通道材料，使其部份透射輻射部份吸收 輕射，例如使用具特別高機械負荷性的材料。 加熱裝置設在輸送通道「外部」，使得加熱裝置與欲輸 送及加熱之物質隔離。輸送裝置爲圓形時，不一定需使其 徑向設在輸送通道外部。 輸送通道可有利地設作管狀，其包覆欲輸送材料，使^ 材料被遮蔽以防外界不利影響。輻射加熱裝置可古 ^ ^,利地環 繞管狀輸送通道，以可由各側作用於輸送通道，；_、 向冰度及 均勻加熱欲加熱物質。輸送通道截面爲環形時，力〇 ’、、裝置 可設在環形截面内部，故藉此徑向向外作用的加妖壯 …、及置而 得到較大的加熱輻射作用表面，而有利提高加熱功率^ 、 要時可在環形截面内部及外部皆設加熱裝置，以達到特^ 強的能量輸入。 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇χ 297公釐） 批衣------1Τ----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1247655

、發明説明（ 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 也可在加熱裝置與輸送通道間設一分隔辟 熱輻射穿過，亦g # 土，其可 τ p埼輸送通道的加熱幾乎無卩且礙 止對>JiL ’亦即命鸟4、仁了 一 二虱或氧體移動產生的熱傳輸。如此冗… “勺2間’以設置加熱體，亦即輻射源， 仔 加熱體過飫。同日♦ i _ 邦地避 , 一、猎分隔壁而將輸送通道範圍的埶強 保持在一最高水平。 …、強 分隔壁的另一用途爲可在輸送通道範圍或 反―對輸料道⑭射源機誠熱耐抗 = ，使得各料可具錢料命。 ^利的壤 通錢圍的溫度儘量高以避免熱損失，可配 波長使分隔壁一側可 " 便卑田射牙過，另一側則使其反射，， 面由μ源發射出’另_方面則被輸送通道或 ^反射回。如此輕射首先無阻地通過分隔壁，射, 寺再被分隔壁反射回輸送通道或材料範圍。 …裝置可有利地環形或螺旋形環繞輸送通道。相較2 2 %仃万式，例如曲折繞行，如此可達到最均勻的輕4 分佈以及溫度分佈。 加熱裝置可有利地分段做不同的加熱，以配合輸送通文 、—> 6加煞而求，例如使輸送通道内部首先爲熔化區， 接著爲熔化材料保溫區。 一幸:：通迢可設置在一封閉的殼體内。如此可在殼體内驾 .......例如知欲f豆抽具2或充填惰性氣體等，而確保輔 k = k的取佳耐抗性。此處耐抗性尤其亦指輸送通道的表 面設計’以使輸送通道在使用壽命制皆可靠地保有完美 -6

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、發明説明（4 、 起濟部中央標準局員工消費合作社印製 吸收輕射熱的特性。此殼體可藉使用適當的材料而同時具 上述分隔壁之功能。 夕分隔壁或已述殼體可有利地由石英玻璃構成，因其在許 夕用^中皆具良好溫度耐抗性且同時具良好熱輕射穿透性 a仔到理想的反射特性，可使此種石英坡璃接受一表面 處理’例如塗層。 可有，地設反射鏡而將加熱源的熱輻射導向輸送通道， 如此而取小化熱損失並改善作用於輸送通道的熱強度。 以下將依據附圖進一步説明本發明之兩實施例。又 圖1係本發明可熔材料加熱裝置之第一實施例。 _ 2係本發明可熔材料加熱裝置之第二實施例。 圖1中圖號1代表-輸送通道’其爲管狀，内有輸送物質2 ，孩輸送物質只以示意方式顯示，—被驅動之轴3可使其旋 轉，以使輸送通道1中的材料被輸送通過輸送通道！。 輸送通道1可視輸送材料及欲達溫度而由不同的材料構成 ，例如陶毙、礦物或金屬材料或其混合物。一加散裝置# 輸送通道加熱，該加熱裝24具環形或螺旋形環镜輸送通道' 1的加熱兀件5 ’其熱輕射對準輸送通道1。反射鏡6將朝向 後的熱輕射反射向前方，亦即反射向輸送通道卜 射損失。 福 輸送通道！設在-殼體7内，其同時爲輸送通道！與加 置4之分隔壁。殼體7如輸送通道卜般亦設作管狀，由石# 玻璃構成。石英玻璃設有塗層，其可使加熱元件“： 幾乎無阻地F過殼體7而到達輸送通⑴’但輸送通道^出 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X297公釐） ---------丨裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j ITΦΜ---------- 1247655 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 的熱被殼體7向内反射回輸送通遒1。 殼體7内邵設有一惰性氣體，輸送通道丨爲金屬時即使加 熱至高溫亦不會導致輸送通道表面氧化而變色或生成氧化 層，以避免輸送通道1熱吸收性劣化。 此外，殼體7構成一熱厚障，使得殼體7内部輸送通道周 圍可保持一高溫，殼體7外部則爲低溫，必要時並可冷卻殼 體7外部，以避免加熱元件5過熱。 只以示意方式顯示的殼體7可爲雙層，而在兩層壁間設一 眞空，以改善殼體7的隔熱作用。 加熱裝置4之加熱元件5可被分段或成組個別控制，以可 在輸送通道1的長度上設不同的溫度區，或爲保持一怪定溫 度而配合各種熱需求設定不同的輕射強度。 圖2顯示一實施例之截面圖，其近似圖1之裝置。此處加 熱元件5非如圖1之實施例設在殼體7徑向或至少大致徑向上 ’而是設在縱向或至少大致縱向上。圖2之實施例可使整個 裝置的製造特別簡單。加熱元件5可由在縱向上前後排列的 數個加熱段構成，使得本實施例可如前面所述分段個別設 定對輸送通道1的熱作用強度。 除了長形的加熱元件，如圖丨環狀及圖2棒狀，亦可設面 狀加熱元件或點狀加熱元件，如類似燈泡之加熱元件。爲 配合加熱元件形狀，反射鏡最好設作例如長溝槽形，或環 形溝槽形，或碗形而包圍點狀加熱元件。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 8 -

Claims (1)

1. jt 124¾¾¾5746號專利申請案 中文申請專利範^換本(94年1〇月） 申請專利範圍 1. 一種可溶材料之加熱裝置 設置在後續處理設備前方 包括一可熔材料輸送通道 及。又在鈿送通遒外部的加熱器 =熱器設作可對著輸送通道產生熱㈣之輕射式加熱 知运通逍包含至少—完全或部份吸收熱輕射之材料。 2. 如=青專利範圍第lJf之裝置，其中輸送通道設作管狀， 且由無射式加熱器所產生之熱輕射由外部徑向射向該管 3. 如申請專利範圍第μ之裝置，其中加熱器與輸送通道 (1)有一距離，且輸送通道（1)與加熱器間設有一可使熱輻 射通過之分隔壁。 4. 如申明專利範圍第3項之裝置，其中分隔壁設作熱屏障， 使知分隔壁加熱器所在的一側溫度低於輸送通道所在的 一側。 6. 5. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中分隔壁具高度加熱 器輕射透射性及/或高度輸送通道反射熱輻射反射性。 如申w專利範圍第1項之裝置，其中加熱器環形或螺旋 形環繞輸送通道。 7. 如申凊專利範圍第1項之裝置，其中加熱器具兩個或多 個可設定不同加熱功率的加熱段。 8. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中輸送通道（1)設置在 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公楚） 8 8 8 8 A BCD 1247655 六、申請專利範圍 一殼體（7)内，該殼體内設有一支援輸送通道（1)耐抗性的 環境，例如真空或惰性氣體。 9.如申請專利範圍第3項之裝置，其中分隔壁由石英玻璃構 10·如申請專利範圍第1項之裝置，另包含反射鐘，其配置 係用以將加熱器之熱輻射導向輸送通道。 11.如申請專利範圍第8項之裝置，其中殼體由石英玻璃構成 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 χ 297公釐）