Infrarot-Strahler mmit elektrischer Heizwendel

Abstract

 Es wird ein Infrarot-Strahler mit innerhalb eines Hüllrohres angeordneten elektrischen Heizwendel und einem Temperatursensor beschrieben. Die Heizwendel ist auf einem Trägerrohr aufgewickelt, das aus Siliziumdioxid-haltigem Werk­stoff besteht und innerhalb dessen der Temperatursensor angeordnet ist. Das Hüllrohr besteht vorteilhafterweise aus Quarzglas, Quarzgut oder hochsili­katischem Glas.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Infrarot-Strahler mit innerhalb eines Hüllrohres angeordneter elektrischer Heizwendel und einem Temperatursensor.

[0002] Infrarot-Strahler der vorgenannten Art sind aus der US-PS 3,614,387 bekannt. Bei diesen bekannten Infrarot-Strahlern ist in einem Metallhüllrohr eine elektrische Heizwendel in elektrisch-isolierendem Material aus beispielsweise Magnesiumoxid oder Bornitrid eingebettet. Das metallische Hüllrohr ist an seinen beiden Enden mittels eines Stopfens verschlossen. Zur Messung der Temperatur des Hüllrohres ist auf dessen Innenseite ein Thermoelement als Temperatursensor angeordnet. Bei einer solchen Anordnung ist die Temperaturer­fassung der Heizwendel mit erheblichen Zeitverzögerungen verbunden, so daß für eine Konstanttemperaturregelung mit einer größeren Hysterese zu rechnen ist.

[0003] Bekannt sind aus der Zeitschrift "ELEKTRO-WELT, 4. Jahrgang 1959, Ausgabe C, Nr. 5, Seite 114" Infrarot-Strahler mit einer elektrischen Heizwendel, die auf ein Quarzträgerrohr aufgewickelt ist und in einem Hüllrohr aus Quarzglas oder Quarzgut angeordnet ist.

[0004] Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Infrarot-Strah­ler mit elektrischer Heizwendel zu schaffen, so daß eine Leistungsregelung in Abhängigkeit der Heizwendel-Temperatur mit sehr hoher Genauigkeit und An­sprechgeschwindigkeit gewährleistet ist.

[0005] Gelöst wird diese Aufgabe für einen Infrarot-Strahler der eingangs charak­terisierten Art dadurch, daß die Heizwendel auf ein Trägerohr aus Silizium­dioxid-haltigem Werkstoff aufgewickelt ist, das mit Spiel innerhalb eines Hüllrohres angeordnet ist, und daß innerhalb des Trägerohres der Temperatur­sensor angeordnet ist. Bevorzugt besteht das Trägerrohr aus für Infrarot-Strahlung durchlässigem Quarzgut oder Quarzglas. Als Werkstoffe für das Hüllrohr haben sich Quarzgut, Quarzglas oder hochsilikatisches Glas be­währt. Das Trägerrohr tritt bevorzugt im Bereich eines Endes des Hüllrohres durch die Wand des Hüllrohres hindurch. Der Temperatursensor ist innerhalb des Hüllrohres verschiebbar angeordnet, so daß erforderlichenfalls während des Betriebes des Infrarot-Strahlers die Temperatur verschiedener Heizwendelbe­reiche durch Verschieben des Temperatursensors innerhalb des Trägerrohres er­faßt werden können. Als Temperatursensor hat sich ein Thermoelement bewährt, jedoch können auch andere Temperatursensoren innerhalb des Trägerrohres ange­ordnet werden. Das Trägerrohr selbst ist vorteilhafterweise als Kapillarrohr ausgebildet mit einem Innendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 2 mm. Seine Wandstärke liegt im Bereich von 0,5 bis 2 mm. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Infrarot-Strahlers, insbesondere die Anordnung des Temperatursensors innerhalb des aus Infrarot-Strahlung durchlässigem Werkstoff ausgebildeten Trägerrohres für die Heizwendel, ermöglicht eine hohe Ansprechgeschwindigkeit des Temperatursensors auf die Temperatur der Heizwendel und damit eine Hysterese-freie Leistungsregelung der Heizwendeltemperatur. Die verschiebbare Anordnung des Temperatursensors innerhalb des Trägerrohres ermöglicht es, während des Betriebes des Infrarot-Strahlers auch auf prozeßbedingte Stör­größen Einfluß zu nehmen und die Leistungsregelung zu optimieren.

[0006] In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Infrarot-Strahlers schematisch dargestellt. Auf einem Trägerrohr 1 ist die elektrische Heizwendel 2 aufgewickelt und das Trägerrohr 1 mittels der Distanzhalter 3 innerhalb des Hüllrohres 4 aus Quarzglas positioniert. Die beiden Hüllrohrenden sind mit Keramikstopfen 5 und 6 verschlossen. Wie er­sichtlich, ist das Trägerrohr 1 an dem einen Ende des Hüllrohres durch dessen Wand hindurchgeführt. In das Trägerrohr 1 ist der Temperatursensor 7 eingeschoben. Er kann innerhalb des Trägerrohres 1 auch während des Betriebes des Infrarot-Strahlers hin und her verschoben werden, so daß beispielsweise bei Verwendung eines Thermoelementes als Temperatursensor die heiße Löt­stelle 8 in verschiedenen Bereichen der Heizwendel 2 positonierbar ist und damit auch während des Betriebes des Infrarot-Strahlers die Temperatur ein­zelner Heizwendelbereiche erfaßt werden kann. Die Heizwendel 2 wird mittels der Anschlußleitung 9, 10 mit einer Quelle für elektrischen Strom verbunden.

Ansprüche

1. Infrarot-Strahler mit innerhalb eines Hüllrohres angeordneter elektrischer Heizwendel und einem Temperatursensor, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwendel (2) auf ein Trägerohr (1) aus Siliziumdioxid-haltigem Werkstoff aufgewickelt ist, das mit Spiel innerhalb eines Hüllrohres (4) angeordnet ist, und daß innerhalb des Trägerohres (1) der Temperatursensor (7, 8) angeordnet ist.

2. Infrarot-Strahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Träger­rohr durch die Wand des Hüllrohres hindurchtritt.

3. Infrarot-Strahler nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor innerhalb des Trägerrohres verschiebbar angeord­net ist.

4. Infrarot-Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­net, daß der Temperatursensor ein Thermoelement ist.

5. Infrarot-Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­net, daß das Trägerrohr ein Kapillarrohr ist mit einem Innendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 2 mm.

6. Infrarot-Strahler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllrohr (4) aus Quarzgut, Quarzglas oder hoch­silikatischem Glas besteht.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 86(2) EPÜ.

1. Infrarot-Strahler mit innerhalb eines Hüllrohres angeordneter elektrischer Heizwendel und mit innerhalb der Heizwendel in einem Rohr verschiebbar angeordnetem Temperatursensor, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr ein Trägerrohr (1) ist, auf das die Heizwendel (2) aufgewickelt und das mit Spiel innerhalb des Hüllrohres (4) angeordnet ist, daß das Trägerrohr (1) und das Hüllrohr (4) aus Siliziumdioxid-haltigem Werkstoff bestehen, und daß das Trägerrohr (4) durch die Wand des Hüllrohres hindurchtritt.

2. Infrarot-Strahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerrohr (4) ein Kapillarrohr ist mit einem Innendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 2 mm.

3. Infrarot-Strahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor (7,8) ein Thermoelement ist.

Zeichnung