DE2624729A1

DE2624729A1 - Elektrisch beheizter keramischer infrarotstrahler

Info

Publication number: DE2624729A1
Application number: DE19762624729
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-06-02
Filing date: 1976-06-02
Publication date: 1977-12-15

Description

Elektrisch beheizter keramischer Infrarotstrahler
Die Erfindung betrifft einen elektrisch beheizten keramischen Infrarotstrahler, mit einem in die keramische Masse eingebetteten Heizwendel und einem auf der Strahlerrückseite vorgesehenen Anschlußstutzen.
Solche, beispielsweise durch das DBGM 7 036 526 bekanntgewordenen Infrarotstrahler werden für die verschiedensten technischen Zwecke, z. B.
zur E rwärmung thermoplastischer Kunststoffe, zur Trocknung von Lacken und für viele andere Verwendungen benötigt. Üblicherweise sitzt dabei der keramische Strahlerkörper in einem geeigneten Reflektor, wobei die Befestigung des Strahlers mittels eines auf der Rückseite des Strahlerkörpers vorgesehenen Anschlußstutzens erfolgt, der zugleich die Stromzuleitungen in sich aufnimmt.
In die keramische Masse des meist rechteckigen oder quadratischen Strahlerkörpers ist der Heizwendel eingebettet, der in Mäanderform oder in zueinander parallelen Bahnen über die Strahlervorderseite hinwegläuft, wobei die keramische Masse Rippen bildet, die den Wendel umschliessen. Ein Mangel solcher Infrarotstrahler besteht darin, dass die Wdrmekonzentration und Wärmeentwicklung für viele Anwendungszwecke noch zu gering sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Wärmeverteilung über die Strahlervorderfläche hinweg ungleichmössig ist, weil ein Grossteil der entwickelten Wärme durch den auf der Rückseite sitzenden Anschlußstutzen abgeleitet wird. Diese nach der Strahlerrückseite abfliessende Warme ist ein Verlust, der den Gesamtwirkungsgrad des Strahlers herabsetzt und sogar bei grösseren Anlagen zu einer unzulässigen Erwärmung im Verdratungsraum führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Mängel zu beseitigen und einen Infrarotstrahler zu schaffen, der eine hohe Wärmeleistung bei gutem Wirkungsgrad erreichen löst. Dies wird erfindungsgemöss dadurch erreicht, dass der in den Keramikkörper eingebettete Heizwendel auf etwa 60 mm Strahlerbreite in mindestens acht parallel zueinander verlaufenden Bahnen angeordnet ist. Zweckmässig soll sich dabei der Durchmesser der den Wendel umschliessenden Rippen zum Wendeldurchmesser etwa wie 1,5 : 1 verhalten.
Weitere Vorteile werden dadurch erreicht, dass der Anschlußstutzen an seinem Fuss in seinem Querschnitt durch Vertiefungen, Durchbrechungen od.dgl. verringert ist. Vorzugsweise ist der Anschlußstutzen in Form einer Brücke ausgebildet und nur an seinen Enden mit dem Strahlerkörper verbunden.
Die Querschnittsverringerung im Fuss des Anschlußstutzens reduziert die durch Wärmeleitung abgeführte Verlustleistung auf ein Minimum, zugleich wird aber erreicht, dass die Strahlervorderseite im Bereich des Anschlußstutzens die gleiche Betriebstemperatur hat wie in den übrigen Zonen.
Dies führt zu einer vergrösserten Gleichmässigkeit in der Wärmebeaufschlagung der jeweiligen Werkstücke.
Alle diese Vorteile lassen sich aber noch dadurch steigern, dass der Keramikkörper des Strahlers eine verhältnismässig geringe Scherbendicke von etwa 2 - 2,5 mm erhält.
Der Erfindungsgedanke 1 ist die verschiedensten Ausführungsmög Ii chkeiten zu, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch einen keramischen Infrarotstrahler, Fig. 2 und 3 Seitenansichten verschiedener Ausfühwngsmöglichkeiten von Anschlußstutzen und Fig. 4 eine Draufsicht auf die Strahlerfläche eines Keramikstrahlers.
Wie Fig. 1 zeigt, ist der keramische Strahlerkörper 1 nach vorn kreisbogenförmig gewölbt. Selbstverständlich kann er aber auch flach bzw.
eben sein. In der Draufsicht gesehen hat er etwa gemäss Fig. 4 eine längliche rechteckige Form, die aber auch quadratisch sein kann. In die Keramikmasse des Strahlerkörpers 1 eingibettet, der zu diesem Zweck auf seiner Vorderseite Rippen 3 trägt, liegen die Heizwendel 2. So verläuft beispielsweise der Heizwendel 2 in acht zueinander parallel in Strahlerlängsrichtung verlaufenden Bahnen. Dabei ist vorzugsweise die Anordnung so getroffen, dass der Strahlerkörper eine Scherbendicke a aufweist, die geringer ist als etwa 2 bis 2,5 mm. Der Wendeldurchmesser b verhält sich zum Durchmesser c der Rippen 3, etwa wie 1 : 1,5, d.h. b/c = 1/1,5.
Auf der Rückseite des Strahlerkörpers 1 sitzt in der Mitte der Anschlußstutzen 4, der in seinem Innern die Stromzuleitungen 5 aufnimmt, die zu dem Heizwendel 2 führen. Ausserdem hat der Anschlußstutzen 4 in der Längsrichtung verlaufende seitliche Nuten 6, die dem Ansatz von den Strahler mit dem Reflektor verbindenden Befestigungsmitteln dienen.
Erfindungsgemäss sind im Fussbereich des Anschlußstutzens 4 seitliche Vertiefungen 7 vorgesehen, die den Anschlußquerschnitt des Stutzens 4 mit dem Keramikkörper 1 erheblich verringern. Bei der Ausführungsform gemoss Fig. 3 ist sogar eine quer durch den Anschlußstutzen 4 hindurchgehende Durchbrechung 8 vorgesehen, so dass der Anschlußstutzen 4 praktisch die Form einer Brücke hat, welche an ihren Enden nur mit Hilfe der Sockel 9 die Verbindung zum Strahlerkörper 6erstellt.
Wie insbesondere Fig; 4 erkennen lässt, verläuft der Heizwendel in acht zueinander äquidistanten Bahnen0 Durch die Anordnung von mindestens acht Bahnen bei einer Strahlerbreite von etwa 60 mm wird die wirksame Strahlervorderfläche um mindestens 10% vergrössert. Es wird dadurch eine gleichmässigere Temperaturverteilung im Vergleich zu herkömmlichen Infrarotstrahlern erzielt und damit zugleich auch die Lebensdauer des Strahlers erheblich vergrössert.
Erfindungsgemäss wird der Keramikkörper noch mit einer dichten Glasur überzogen. Diese schützt die Heizwendel vor Korrosion und Oxydation, was ebenfalls zu einer erheblichen Verlängerung der Lebensdauer beiträgt. Darüber hinaus verleiht die Glasur dem Infrarotstrahlar ein Emissionsvermögen, welches dem eines idealen schwarzen Strahlers nahe kommt.
Lee rs ei t e

Claims

Patentansprüche: Elektrisch beheizter keramischer Infrarotstrahler mit einem in die keramische Masse eingebetteten Heizwendel und einem auf der Strahlerrückseite vorgesehenen Anschlußstutzen, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Keramikkörper (1) eingebettete Heizwendel (2) auf etwa 60 mm Strahlerbreite in mindestens acht parallel zueinander verlaufenden Bahnen angeordnet ist.
2. Infrarotstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der den Wendel (2) umschliessenden Rippen (3) zum Wendeldurchmesser sich etwa wie 1,5 : 1 verhält.
3. Infrarotstrahler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scherbendicke des Keramikkörpers ( ) weniger als etwa 2 bis 2,5 mm beträgt.
4e Infrarotstrahler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Verringerung der Wärmeableitung der Anschlußstutzen (4) an seinem Fuss in seinem Querschnitt durch Vertiefungen (7), Durchbrechungen (8) od.dgl 0 verringert ist.
5. Infrarotstrahler nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlußstutzen (4) in Form einer Brücke ausgebildet und nur an seinen Enden (9) mit dem Strahlerkörper ( 1 ) verbunden ist.