[0001] Die Erfindung betrifft einen Infrarotstrahler mit einem abgeschlossenen Hüllrohr,
das eine mit Anschlüssen für eine Stromversorgung verbundene Emissionsquelle in Form
eines Carbonbandes, das sich in Richtung der Längsachse des Hüllrohres erstreckend
eine Bestrahlungslänge des Infrarotstrahlers bestimmt, umschließt. Weiterhin betrifft
die Erfindung ein Verfahren zur Erwärmung eines Behandlungsgutes unter Verwendung
eines Infrarotstrahlers, der eine Aufheizgeschwindigkeit von mindestens 250 °C/Sekunde
erlaubt.
[0002] Die am 22.03.2000 (d.h. nach dem Anmeldungstag) veröffentlichte
europäische Anmeldung EP-A-0 987 923 beansprucht die Priorität vom 29.08.1998. Daher ist diese Anmeldung für die Frage der erfinderischen Tätigkeit nicht von Bedeutung.
Diese ältere Anmeldung zeigt: einen Infrarotstrahler mit einem abgeschlossenen Hüllrohr,
das eine mit Anschlüssen für eine Stromversorgung verbundenen Emissionsquelle in Form
eines Carbonfades, das sich in Richtung der Längsachse des Hüllrohres erstreckend
eine Bestrahlungslänge des Infrarotstrahlers bestimmt, umschließt, wobei das Carbonband
eine Länge aufweist, die mindestens um einen Faktor 1,5 größer als die Bestrahlungslänge
ist.
[0003] Aus der
GB-A 2 233 150 ist ein Infrarotstrahler bekannt, bei dem die Emissionsquelle in Form eines länglichen
Carbonbandes ausgebildet ist, das sich von einer Stirnseite zur gegenüberliegenden
eines beidseitig verschlossenen Quarzglas-Hüllrohres erstreckt. Das Carbonband besteht
aus einer Vielzahl parallel zueinander und in Form eines Bandes angeordneter Graphitfasern.
Für den elektrischen Anschluß ist das Carbonband beidseitig mit metallischen Endkappen
versehen. Üblicherweise werden die Enden des Carbonbandes in diese Endkappen eingeklemmt.
Die Kappen sind mit einem spiralig gebogenen Metalldraht verbunden, der wiederum an
die durch die verschlossenen Stirnseiten des Hüllrohres ragende, elektrische Durchführung
angreift. Die Bestrahlungslänge des Infrarotstrahlers ergibt sich unmittelbar aus
der Länge des Carbonbandes.
[0004] Das Carbonband erlaubt schnelle Temperaturwechsel von mindestens 250 °C/Sekunde,
so daß die bekannten Infrarot-Carbonstrahler sich durch hohe Reaktionsschnelligkeit
auszeichnen. Jedoch hängt gemäß dem Stefan-Boltzmann-Gesetz die Strahlungsleistung
eines strahlenden Körpers stark von seiner Temperatur ab; sie geht mit abnehmender
Temperatur erheblich zurück. Der bekannte Carbonstrahler ist zwar bei hohen Temperaturen
um 1450 K einsetzbar. In dem Fall ist aber sicherzustellen, daß das Quarzglas-Hüllrohr
nicht mit dem heißen Carbonband in Kontakt kommt. Wird der Carbonstrahler dagegen
bei Temperaturen unterhalb der Belastungsgrenze des Quarzglases betrieben (ca. 1270
K), so vermindert sich die Strahlungsleistung entsprechend dem Stefan-Boltzmann'schen-Gesetz.
[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den bekannten Infrarotstrahler im
Sinne einer höheren Strahlungsleistung weiterzubilden, und ein Verfahren für den Einsatz
eines erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers zur Behandlung von Materialschichten anzugeben,
das kurze Behandlungszeiten bei einem gleichzeitig hohem Energiewirkungsgrad ermöglicht.
[0006] Hinsichtlich des Infrarotstrahlers wird diese Aufgabe ausgehend von dem eingangs
beschriebenen Strahler erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Carbonband eine Länge
aufweist, die mindestens um einen Faktor 1,5 größer ist als die Bestrahlungslänge.
[0007] Unter der Bestrahlungslänge wird der Längenabschnitt des Infrarotstrahlers verstanden,
der zur Beheizung direkt beiträgt. Dieser Längenabschnitt erstreckt sich zwischen
den nicht beheizten Enden des Hüllrohres. Während beim bekannten Infrarotstrahler
die Länge des Carbonbandes der Bestrahlungslänge entspricht, ist die Länge des Carbonbandes
beim erfindungsgemäßen Infrarotstrahler mindestens 1,5 mal so lang. Dadurch wird über
die Bestrahlungslänge mindestens eine Vergrößerung der emittierenden Oberfläche um
den Faktor 1,5 erreicht, womit nach dem Boltzmann'schen Gesetz eine entsprechende
Vergrößerung der Strahlungsleistung bei gleicher Oberflächentemperatur einhergeht.
Somit sind bei dem erfindungsgemäßen Infrarotstrahler auch bei niedrigen Betriebstemperaturen
hohe Leistungsdichten erreichbar. Diese liegen bei mindestens 15 Watt pro cm
3 des vom Hüllrohr über die Bestrahlungslänge umschlossenen Volumens. Die höhere Leistungsdichte
wirkt sich in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft aus. Der erfindungsgemäße Infrarotstrahler
erlaubt ein schnelles Aufheizen von mindestens 250 °C/Sekunde und ein rasches Abkühlen
und verhält sich somit hinsichtlich seiner Temperaturwechselgeschwindigkeit ähnlich
wie kurzwellige Infrarotstrahler. Deren Emissionsmaximum liegt aber üblicherweise
im Wellenlängenbereich zwischen 0,9 µm und 1,8 µm, wogegen bei dem erfindungsgemäßen
Infrarotstrahler aufgrund der niedrigen Betriebstemperaturen unterhalb von etwa 1220
K, das Maximum der Emission im Wellenlängenbereich von etwa 2,3 µm bis 2,9 µm liegt.
Dieser Wellenlängenbereich stimmt gut mit dem Wellenlängenbereich von etwa 1,8 µm
bis 4 µm überein, innerhalb dem wasserhaltiges Behandlungsgut Absorptionsmaxima aufweist.
Aufgrund der erhöhten Strahlungsleistung des neuen Infrarotstrahlers, reicht ein vergleichsweiser
geringer Energieeinsatz zum Betrieb des neuen Infrarotstrahlers in diesem Wellenlängenbereich
aus. Dies führt auch zu einer dementsprechend geringen Erwärmung der Strahlerumgebung.
Somit zeigt sich überraschenderweise, daß beim neuen Infrarotstrahler der Wirkungsgrad
bei der Infrarot-Behandlung des üblichen Behandlungsgutes besser, und der Energiebedarf
gleichzeitig geringer sein kann, als bei den bekannten kurzwelligen Infrarotstrahlern.
[0008] Die Vergrößerung der Oberfläche des Carbonbandes im Vergleich zur einfachen, langgestreckten
Ausführung wird durch eine spezielle geometrische Formgebung des Carbonbandes erreicht,
wie durch Falten, Biegen, Stauchen, Rollen, Verdrillen. Wesentlich ist lediglich,
daß die Länge des Carbonbandes nach dieser Formgebung maximal 66,67% der Länge des
Carbonbandes in seiner langgestreckten Form entspricht.
[0009] Besonders bewährt hat sich ein spiralförmig ausgebildetes Carbonband. Infolge der
Spiralform ist die Oberfläche der Emissionsquelle deutlich größer als die Oberfläche
eines zylinderförmigen, gestreckten Bandes gleicher Länge. Bei der Spiralform ist
für die Leistungsabgabe im wesentlichen die nach außen abstrahlende Oberfläche relevant,
die abgesehen vom Spalt zwischen den Windungen annährend die Form einer Zylindermantelfläche
hat. In diesem Fall ist es im Sinne der Erfindung erforderlich, daß die nach außen
abstrahlende Oberfläche um mindestens einen Faktor 1,5 größer ist als die Bestrahlungslänge.
Die größere Oberfläche wiederum führt bei gegebener Oberflächentemperatur zu einer
höheren Strahlungsleistung.
[0010] In gleichermaßen bevorzugten Ausführungsformen ist das Carbonband ziehharmonikaartig
gefaltet oder wellenförmig gebogen. Wesentlich ist, daß die genannten speziellen Formgebungen
zu einer Länge des Carbonbandes beitragen, die mindestens um den Faktor 1,5 größer
als die Bestrahlungslänge ist. Die Dicke des Carbonbandes liegt üblicherweise im Bereich
zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, und seine Breite im Bereich zwischen 2 mm und 25 mm.
[0011] Hinsichtlich des Verfahrens zur Erwärmung eines Behandlungsgutes unter Verwendung
eines Infrarotstrahlers wird die oben angegebene Aufgabe dadurch gelöst, daß der erfindungsgemäße
Infrarotstrahler so betrieben wird, daß sein Emissionsmaximum bei einer Wellenlänge
im Bereich von 1,8 µm bis 2,9 µm liegt und daß seine Leistungsabgabe mindestens 15
Watt pro cm
3 des vom Hüllrohr über die Bestrahlungslänge umschlossenen Volumens beträgt.
[0012] Die Erwärmung des Behandlungsgutes mittels des Infrarotstrahlers kann beispielsweise
zum Trocknen, Härten, Erweichen oder Verschweißen erfolgen. Der angegebene Wellenlängenbereich
von 1,8 µm bis 2,9 µm geht mit einer Oberflächentemperatur im Bereich von etwa 1250
K bis etwa 1000 K einher. Aufgrund der vergleichsweise großen Oberfläche der Emissionsquelle
sind bei dem erfindungsgemäßen Infrarotstrahler auch bei diesen relativ niedrigen
Betriebstemperaturen hohe Leistungsdichten erreichbar. Erfindungsgemäß wird für die
Erwärmung des Behandlungsgutes eine Leistungsabgabe von mindestens 15 Watt pro cm
3 des vom Hüllrohr über die Bestrahlungslänge umschlossenen Volumens eingestellt, wobei
dieses Leistungsabgabe im wesentlichen einen Wellenlängenbereich von etwa 1,8 µm bis
4 µm umfaßt, innerhalb dem wasserhaltiges Behandlungsgut üblicherweise Absorptionsmaxima
aufweist. Für den Betrieb des neuen Infrarotstrahlers ist daher nicht nur ein verhältnismäßig
niedriger Energieeinsatz erforderlich, sondern insbesondere stimmt dieser Wellenlängenbereich
gut mit dem oben genannten anwendungsspezifischen Wellenlängenbereich von etwa 1,8
µm bis 4 µm überein. Dadurch sind die Bestrahlungsdauern für die gewünschte Erwärmung
kurz. Bei dieser Betriebsweise des neuen Infrarotstrahlers ist somit der Wirkungsgrad
zur Erwärmung des Behandlungsgutes besser als bei herkömmlichen kurzwelligen Infrarot-Strahlern.
Insbesondere ist der Energiebedarf für die Erwärmung geringer und die Behandlungsdauer
ist kürzer.
[0013] Besonders bevorzugt wird eine Verfahrensweise, bei der das Maximum der Emissionswellenlänge
bei 2,3 µm bis 2,7 µm liegt. Bei einer Betriebsweise des neuen Infrarotstrahlers in
diesem Wellenlängenbereich werden ein besonders hoher Energiewirkungsgrad bei gleichzeitig
kurzen Behandlungsdauern erreicht.
[0014] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Patentzeichnung
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen im einzelnen:
- Figur 1:
- einen erfindungsgemäßen Infrarotstrahler mit einer Emissionsquelle in Form eines spiralförmigen
Carbonbandes in schematischer Darstellung,
- Figur 2:
- ein Diagramm mit typischen spektralen Strahlungsverteilungen dreier Infrarot-Strahler,
- Figur 3:
- ein ziehharmonikaartig gefaltetes Carbonband in schematischer Darstellung, und
- Figur 4:
- ein wellenförmig geformtes Carbonband in schematischer Darstellung.
[0015] Bei dem in
Figur 1 schematisch dargestellten Infrarotstrahler handelt es sich um einen mittelwelligen
Infrarotstrahler mit einem Emissionsmaximum im Wellenlängenbereich von 2,0 bis 2,9
µm. Innerhalb eines evakuierten Hüllrohres 1 aus Quarzglas ist ein Heizelement in
Form eines spiralförmigen Carbonbandes 2 angeordnet. Das Hüllrohr 1 weist einen Innendurchmesser
von 16 mm und eine Länge von ca. 110 cm auf Die Enden des Hüllrohres 1 sind durch
Quetschungen 4 verschlossen, durch die metallische Anschlußelemente 3 für den elektrischen
Anschluß des Carbonbandes 2 herausgeführt sind.
[0016] Das Carbonband 2 hat eine Dicke von 0,15 mm und eine Breite von 11 mm. Die Enden
des Carbonbandes 2 sind den metallischen Anschlußelementen 3 verbunden. Die vom Carbonband
2 geformte Wendel umschreibt einen Hüllkreis mit einem Außendurchmesser von ca. 15
mm. Der Spalt zwischen den Windungen beträgt etwa 2 mm. Die Wendel erstreckt sich
über die gesamte Bestrahlungslänge "B" des Infrarotstrahlers, die ca. 100 cm beträgt.
Die tatsächliche Länge des Carbonbandes 2 in ausgestreckter Form liegt bei etwa 360
cm. Somit wird - im Vergleich zu einer über die Bestrahlungslänge "B" gestreckten
Ausführungsform des Carbonbandes - beim spiralförmigen Carbonband 2 insgesamt eine
um etwa den Faktor 3,6 größere Oberfläche innerhalb der Bestrahlungslänge "B" des
Hüllrohres 1 bereitgestellt, wovon die nach außen abstrahlende Oberfläche jedoch nur
einen Anteil ausmacht, so daß die für die Leistungssteigerung eigentlich wirksame
Oberflächenvergrößerung gegenüber der langgestreckten Ausführungsform etwa einen Faktor
2 liegt. Dementsprechend wird eine doppelt so hohe Strahlungsleistung bereitgestellt,
was sich insbesondere bei niedrigen Temperaturen unterhalb von 1220 K deutlich bemerkbar
macht. Das spiralförmige Carbonband 2 ist daher besonders geeignet zur Herstellung
eines erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers. Der Infrarotstrahler erlaubt schnelle Temperaturwechsel;
Aufheizgeschwindigkeiten von mehr als 250 °C/Sekunde sind möglich. Das vom Hüllrohr
1 über die Bestrahlungslänge B umschlossene Volumen beträgt bei dieser Ausführungsform
etwa 200 cm
3.
[0017] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel für eine Betriebsweise anhand des in Figur
1 dargestellten Infrarotstrahlers näher beschrieben:
[0018] Der Infrarotstrahler wird zum Erwärmen eines bandförmigen Materials in einem Durchlaufofen
eingesetzt. Die Haupt-Absorptionsbanden des zu erwärmenden bandförmigen Materials
liegen im Bereich zwischen 1,8 µm und 4 µm. Der erfindungsgemäße Infrarotstrahler
wird so betrieben, daß sein Emissionsmaximum bei einer Wellenlänge um etwa 2,4 µm
liegt. Dabei gibt der Infrarotstrahler eine Leistung von etwa 40 Watt pro cm Strahlerlänge
ab, im Ausführungsbeispiel also etwa 4000 Watt insgesamt, was etwa 20 W pro cm
3 des vom Hüllrohr 1 über die Bestrahlungslänge B umschlossenen Volumens entspricht.
Für ein 1 m
2 großes Heizfeld ergibt sich bei Bestückung mit 20 derartigen Infrarotstrahlern somit
eine Flächenleistung von 80 kW/m
2. Der angegebene Emissions-Wellenlängenbereich von 2,4 µm entspricht einer Oberflächentemperatur
im Bereich von etwa 1200 K. Aufgrund der vergleichsweise großen Oberfläche des Carbonbandes
2 sind bei dem erfindungsgemäßen Infrarotstrahler auch bei diesen relativ niedrigen
Betriebstemperaturen die genannten hohen Leistungsdichten von etwa 80 kW/m
2 erreichbar. Aufgrund der hohen Leistungsdichte im Bereich der Haupt-Absorptionsbanden
des zu erwärmenden Materials sind darüberhinaus hohe Prozeßgeschwindigkeiten möglich.
[0019] Bei dieser Betriebsweise des neuen Infrarotstrahlers ist somit der Wirkungsgrad zur
Erwärmung des Behandlungsgutes besser als bei kurzwelligen Infrarot-Strahlern. Insbesondere
ist der Energiebedarf für die Erwärmung geringer und die Behandlungsdauer ist kürzer.
[0020] In einer weiteren Verfahrensweise wird der erfindungsgemäße Infrarotstrahler zum
Verschweißen von Kunststoff-Formteilen verwendet. Hierzu wird das Emissionsmaximum
des Carbonstrahlers 2 auf eine Wellenlänge von 2,5 µm eingestellt. Die Haupt-Absorptionsbanden
des zu erwärmenden Kunststoffes liegen bei 3 bis 4 µm. Der erfindungsgemäße Infrarotstrahler
wird so betrieben, daß sein Emissionsmaximum bei einer Wellenlänge um etwa 2,9 µm
liegt. Dabei gibt der Infrarotstrahler eine Leistung von etwa 36 Watt pro cm Strahlerlänge
ab, im Ausführungsbeispiel also etwa 3600 Watt insgesamt, was etwa 18 W pro cm
3 des vom Hüllrohr 1 über die Bestrahlungslänge B umschlossenen Volumens entspricht.
Für ein 1 m
2 großes Heizfeld ergibt sich damit bei Bestückung mit 20 derartigen Infrarotstrahlern
eine Flächenleistung von 72 kW/m
2. Gleichzeitig ist eine hohe Aufheizgeschwindigkeit von mindestens 250 °C/s erreichbar.
Aufgrund der hohen Leistungsdichte im Bereich der Haupt-Absorptionsbanden des zu erwärmenden
Kunststoffes sind hohe Prozeßgeschwindigkeiten möglich.
[0021] Anhand des in
Figur 2 gezeigten Diagramms wird die vorteilhafte Wirkung des erfindungsgemäßen Infrarotstrahlers
deutlich. Im Diagramm sind spektrale Strahlungsverteilungen eines typischen kurzwelligen
Infrarotstrahlers (Kurve A), eines üblichen Carbonstrahlers bei einer Betriebstemperatur
des Carbonbandes von 1500 K (Kurve B) und eines erfindungsgemäßen Carbonstrahlers
mit einem gewendelten Carbonband, wie er in Figur 1 dargestellt ist, bei einer Betriebstemperatur
von 1200 K (Kurve C) dargestellt. Auf der y-Achse ist die Intensität der spektralen
Emission gemäß dem Stefan Boltzmann Gesetz in relativen Einheiten (kW/m
2-Normierung) aufgetragen, und auf der x-Achse der Wellenlängenbereich von 0 bis 7,5
µm. Alle diese Infrarot-Strahler zeichnen sich gleichermaßen dadurch aus, daß sie
sich sehr schnell aufheizen lassen (Die Aufheizgeschwindigkeit beträgt mindestens
250 °C/Sekunde). Die Flächen unter den Kurven A, B und C sind jeweils gleich, das
heißt, die emittierte optische Leistung ist bei allen Infrarotstrahlern gleich. Das
Emissionsmaximum der Kurve A liegt bei ca. 1,5 µm, das der Kurve B bei ca. 2 µm und
das der Kurve C bei etwa 2,5 µm. Entscheidend sind jedoch die spektralen Anteile in
einem anwendungsspezifischen Wellenlängenbereich, innerhalb dem wasserhaltiges Behandlungsgut
üblicherweise Absorptionsmaxima aufweist und der zwischen 1,8 µm und etwa 4 µm liegt.
Besonders relevant ist der Wellenlängenbereich zwischen 2,5 µm und 3,5 µm, der in
Figur 2 durch senkrechte Linien begrenzt ist. In diesem Wellenlängenbereich unterscheiden
sich die Kurven A, B und C. Bei einem üblichen kurzwelligen Infrarotstrahler gemäß
Kurve A ist der entsprechende spektrale Anteil, der durch die schraffierte Fläche
unter der Kurve A gekennzeichnet ist, am geringsten, wogegen dieser spektrale Anteil
beim erfindungsgemäßen Infrarot-Strahler gemäß Kurve C trotz gleicher Leistung am
größten ist. Daraus ergeben sich die oben genannten vorteilhaften Wirkungen des erfindungsgemäßen
Infrarot-Strahlers, insbesondere das große Energieeinsparpotential.
[0022] Das in
Figur 3 schematisch dargestellte ziehharmonikaartig gefaltete Carbonband 5 hat eine Dicke
von 0,15 mm und eine Breite von 10 mm. Das Carbonband 5 ist quer zu seiner Längsachse
6 gefaltet. Im Ausführungsbeispiel sind vier gleiche Faltungen 7 vorgesehen, wobei
jede der Faltungen 7 eine obere Knickstelle 8 oberhalb der Längsachse 6 und eine untere
Knickstelle 9 unterhalb der Längsachse 6 umfaßt. Die Abstand zwischen oberer Knickstelle
8 und unterer Knickstelle 9 beträgt für jede Faltung 7 ca. 11 mm. Das gefaltete Carbonband
5 erstreckt sich über eine Bestrahlungslänge von ca. 8 cm. Die tatsächliche Länge
des Carbonbandes 5 in ausgestreckter Form liegt bei etwa 12,5 cm. Somit wird durch
das gefaltete Carbonband 5 - im Vergleich zu einer längs der Längsachse 6 gestreckten
Ausführungsform des Carbonbandes - eine um etwa den Faktor 1,5 größere Oberfläche
innerhalb der Bestrahlungslänge bereitgestellt und dementsprechend eine um den gleichen
Faktor höhere Strahlungsleistung ermöglicht.
[0023] Das in
Figur 4 schematisch dargestellte wellenförmig geformte Carbonband 10 hat eine Dicke von 0,15
mm und eine Breite von 10,5 mm. Das Carbonband 10 ist quer zu seiner Längsachse 11
wellenförmig gebogen. Im Ausführungsbeispiel sind 19 gleiche Wellen 12 vorgesehen,
wobei jede der Wellen 12 einen Wellenberg 13 oberhalb der Längsachse 11 und ein Wellental
14 unterhalb der Längsachse 11 umfaßt. Die Carbonband-Länge zwischen Wellenberg 13
und Wellental 14 beträgt jeweils ca. 33 mm. Das gebogene Carbonband 10 erstreckt sich
über eine Bestrahlungslänge von ca. 41 cm. Die tatsächliche Länge des Carbonbandes
10 in ausgestreckter Form liegt bei etwa 64 cm. Somit ermöglicht das gewellte Carbonband
10 - im Vergleich zu einer längs der Längsachse 11 gestreckten Ausführungsform des
Carbonbandes - eine um etwa den Faktor 1,5 größere Oberfläche innerhalb der Bestrahlungslänge
und dementsprechend eine um den gleichen Faktor höhere Strahlungsleistung.
1. Infrarotstrahler mit einem abgeschlossenen Hüllrohr, das eine mit Anschlüssen für
eine Stromversorgung verbundene Emissionsquelle in Form eines Carbonbandes, das sich
in Richtung der Längsachse des Hüllrohres erstreckend eine Bestrahlungslänge des Infrarotstrahlers
bestimmt, umschließt, wobei das Carbonband (2; 5; 10) eine Länge aufweist, die mindestens
um einen Faktor 1,5 größer ist als die Bestrahlungslänge (B), und wobei seine Leistungsabgabe
mindestens 15 Watt pro cm3 des vom Hüllrohr über die Bestrahlungslänge umschlossenen Volumens beträgt.
2. Infrarotstrahler nach Anspruch 1, wobei das Carbonband (2) spiralförmig ausgebildet
ist.
3. Infrarotstrahler nach Anspruch 1, wobei das Carbonband (5) ziehharmonikaartig gefaltet
ist.
4. Infrarotstrahler nach Anspruch 1, wobei das Carbonband (10) wellenförmig gebogen ist.
5. Verfahren zur Erwärmung eines Behandlungsgutes unter Verwendung eines Infrarotstrahlers
nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der eine Aufheizgeschwindigkeit von mindestens 250°C/Sekunde
erlaubt, wobei der erfindungsgemäße Infrarotstrahler so betrieben wird, dass sein
Emissionsmaximum bei einer Wellenlänge im Bereich von 1,8 µm bis 2,9 µm liegt und
dass seine Leistungsabgabe mindestens 15 Watt pro cm3 des vom Hüllrohr (1) über die Bestrahlungslänge (B) umschlossenen Volumens beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Maximum der Emissionswellenlänge bei 2,3 µm bis
2,7 µm liegt.
1. Infrared radiator comprising a closed envelope tube, which encloses an emission source
which is connected to connections for a power supply and is in the form of a carbon
strip, which, extending in the direction of the longitudinal axis of the envelope
tube, determines a radiation length of the infrared radiator, wherein the carbon strip
(2; 5; 10) has a length which is greater by at least a factor of 1.5 than the radiation
length (B), and wherein its power output is at least 15 watts per cm3 of the volume enclosed by the envelope tube over the radiation length.
2. Infrared radiator according to claim 1, wherein the carbon strip (2) is helical.
3. Infrared radiator according to claim 1, wherein the carbon strip (5) is folded in
the manner of a concertina.
4. Infrared radiator according to claim 1, wherein the carbon strip (10) is bent in an
undulating shape.
5. Method for heating an item to be treated using an infrared radiator according to any
one of claims 1 to 4, which allows a heating speed of at least 250°C/second, wherein
the infrared radiator according to the invention is operated in such a way that its
emission maximum is in a wavelength in the range of 1.8 µm to 2.9 µm and its power
output is at least 15 watts per cm3 of the volume enclosed by the envelope tube (1) over the radiation length (B).
6. Method according to claim 5, wherein the maximum of the emission wavelength is 2.3
µm to 2.7 µm.
1. Projecteur infrarouge comportant une gaine fermée, qui entoure une source d'émission
reliée par des raccords pour une alimentation en courant, source d'émission sous forme
d'une bande de carbone, qui détermine une longueur de rayonnement du projecteur infrarouge
s'étendant en direction de l'axe longitudinal de la gaine, dans lequel la bande de
carbone (2 ; 5 ; 10) présente une longueur, qui est supérieure d'au moins un facteur
de 1,5 à la longueur de rayonnement (B), et dans lequel sa puissance utile est au
moins 15 watts par cm3 du volume confiné dans la gaine sur la longueur de rayonnement.
2. Projecteur infrarouge selon la revendication 1, dans lequel la bande de carbone (2)
est réalisée sous forme de spirale.
3. Projecteur infrarouge selon la revendication 1, dans lequel la bande de carbone (5)
est pliée en accordéon.
4. Projecteur infrarouge selon la revendication 1, dans lequel la bande de carbone (10)
est de forme ondulée.
5. Procédé de chauffage d'un produit à traiter en utilisant un projecteur infrarouge
selon l'une des revendications 1 à 4, qui permet une vitesse de chauffage d'au moins
250°C/seconde, dans lequel le projecteur infrarouge selon l'invention est actionné
de sorte que son maximum d'émission dans une longueur d'onde se trouve dans une plage
comprise entre 1,8 µm à 2,9 µm et en ce que sa puissance utile est au moins 15 watts
par cm3 du volume confiné par la gaine (1) sur la longueur de rayonnement (B).
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le maximum de la longueur d'onde d'émission
se trouve dans une plage comprise entre 2,3 µm et 2,7 µm.