專(zhuān)利匯可以提供電磁輻射裝置專(zhuān)利檢索,專(zhuān)利查詢(xún),專(zhuān)利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 涉及一種 輻射 裝置(10),該裝置包括具有輻射發(fā)射器(32)和兩個(gè)側(cè)部 反射器 (34)的 電磁輻射 源。形狀類(lèi)似凸起肋的翅片(58)在每個(gè)反射器(34)的后表面(56)的一側(cè)上延伸,形成冷卻表面和用于增大所述反射器剖面的慣性 力 矩的裝置兩者。鉤形邊緣設(shè)置在翅片(58)每一端上,這允許貫穿銷(xiāo)(55)將反射器(34)固定在 定位 法蘭 盤(pán)(44)上。曲折空腔(17)輸運(yùn)通過(guò)能夠?qū)?流體 引導(dǎo)向暴露空間的中間部分的一個(gè)或若干個(gè)排出口(80)而在暴露空間一側(cè)上出現(xiàn)的流體。本發(fā)明用于干燥紙張、紙板、塑料和金屬載體上的各種涂層。,下面是電磁輻射裝置專(zhuān)利的具體信息內(nèi)容。
1.一種輻射裝置(10),包括:
(a)電磁輻射源,其包括:
輻射發(fā)射器(32);
至少兩個(gè)側(cè)部反射器(34),它們位于發(fā)射器(32)兩側(cè)距其一定距離處, 并且每個(gè)包括相對(duì)發(fā)射器(32)的反射前表面(52)和后表面(56),發(fā)射器(32)和 反射器(34)被設(shè)置以將輻射引向具有中間部分的暴露空間,兩個(gè)反射器(34) 被槽(66)彼此隔離;
(b)用于冷卻反射器(34)的裝置,該裝置使冷卻流體能一方面在反射器 后表面(56)一側(cè)上流動(dòng),且另一方面經(jīng)過(guò)反射器前表面(52)一側(cè)上的槽(66) 流動(dòng);
(c)以及輸運(yùn)構(gòu)件(12),該構(gòu)件設(shè)置有用于輻射源的凹槽(18),
其特征在于,該輻射裝置包括:
設(shè)置在所述凹槽(18)中的空腔(17),以輸運(yùn)通過(guò)能夠?qū)⒘黧w引導(dǎo)向暴露 空間的中間部分的一個(gè)或若干個(gè)排出口(80)而出現(xiàn)在暴露空間一側(cè)上的冷 卻流體;
被成形為類(lèi)似于突出肋的翅片(58),該翅片在每個(gè)反射器(34)的后表面 (56)一側(cè)上延伸,并同時(shí)形成冷卻表面和用于增大所述反射器剖面的慣性力 矩的裝置;
以及在所述翅片(58)的每個(gè)端部處的鉤形邊緣(59),以使貫穿部件(55) 將反射器(34)固定到定位法蘭盤(pán)(44)上。
2.如權(quán)利要求1所述的輻射裝置,其特征在于,反射器(34)的后表面(56) 配裝有大量的冷卻肋(60),以及具有大于反射器(34)的熱發(fā)射系數(shù)的熱發(fā)射 系數(shù)的表面涂層,以獲得比由反射器前表面(52)形成的反射表面大的熱交換 表面。
3.如權(quán)利要求1所述的輻射裝置,其特征在于,空腔(17)是曲折的, 并具有大致恒定的厚度。
4.如權(quán)利要求3所述的輻射裝置,其特征在于,輸運(yùn)構(gòu)件(12)包括冷 卻流體的分配導(dǎo)管(16),該導(dǎo)管平行于槽(66)設(shè)置,并且,該裝置(10)包括至 少一個(gè)將每個(gè)曲折的空腔(17)連接到導(dǎo)管(16)上的通道。
5.如權(quán)利要求4所述的輻射裝置,其特征在于,導(dǎo)管(16)通過(guò)包括一 個(gè)或若干個(gè)連通孔(22)的中間壁(14)而與空腔(17)隔離,該連通孔(22)形成了 將曲折空腔(17)連通到導(dǎo)管(16)上的所述流體通道。
6.如權(quán)利要求5所述的輻射裝置,其特征在于,排出口(80)的截面顯 著小于連通孔的截面。
7.如權(quán)利要求5所述的輻射裝置,其特征在于,中間壁(14)包括至少 一個(gè)將導(dǎo)管連接到槽(66)上的孔(22)。
8.如權(quán)利要求1所述的輻射裝置,其特征在于,后表面(56)包括至少 一個(gè)支撐在所述構(gòu)件(12)的互補(bǔ)擋塊(26)上的擋塊(62),由流體在反射器后表 面(56)上施加的壓力引起的力的合力趨于使由擋塊(62)作用在另一擋塊(26) 上的力增大。
9.如權(quán)利要求1所述的輻射裝置,其特征在于,該裝置包括將液體以 小液滴的形式噴入流體內(nèi)的噴霧器(98)。
10.如權(quán)利要求1所述的輻射裝置,其特征在于,發(fā)射器(32)為水冷的, 并且經(jīng)過(guò)槽(66)的冷卻流體為抗氧化的惰性氣體,主要為氮?dú)狻?br/>11.如權(quán)利要求1所述的輻射裝置,其特征在于,電磁輻射源形成電氣 一體的獨(dú)立的子總成,該子總成借助于在擋塊(26)上滑動(dòng)的跨接件(62),以 及在凸臺(tái)(30)上滑動(dòng)的導(dǎo)軌(46)而安裝成沿氣液輸運(yùn)構(gòu)件(12)內(nèi)的兩個(gè)正交 軸線滑動(dòng)并托靠。
電磁輻射源,包括:
輻射發(fā)射器;
至少兩個(gè)側(cè)部反射器,它們位于發(fā)射器兩側(cè)距其一定距離處,并且 每個(gè)包括相對(duì)發(fā)射器的反射前表面和后表面,發(fā)射器和反射器被設(shè)置以將 輻射引向具有中間部分的暴露空間,兩個(gè)反射器被槽彼此隔離;
用于冷卻反射器的裝置,該裝置使冷卻流體能一方面在反射器后表面 一側(cè)上流動(dòng),且另一方面經(jīng)過(guò)反射器前表面一側(cè)上的槽流動(dòng);
以及輸運(yùn)構(gòu)件(carrying?structure),該構(gòu)件設(shè)置有用于輻射源的凹槽。
具有可見(jiàn)和/或紫外和/或紅外輻射的裝置是公知的,該裝置用于諸如涂 料、清漆、墨水的干燥,如環(huán)氧樹(shù)脂、Rilsan(注冊(cè)商標(biāo))等的烘烤,以及諸 如固態(tài)涂層產(chǎn)品、食品流體、糖漿、水等的消毒…,更具體地,在圖形設(shè) 計(jì)領(lǐng)域,用于墨水和/或清漆、基團(tuán)(radicalar)和/或陽(yáng)離子的和/或粘性物品的 聚合,和/或主要由輻射產(chǎn)生的狀態(tài)的其它任何變化;以及用于涂層的連續(xù) 處理或載體的分層方法處理(leaf?wise?treatment),該載體諸如是紙張、紙板、 棉花或其它合成產(chǎn)品、塑料、PVC、PVB、或由鋁或鋼或其它金屬制成的金 屬帶,或用于印刷、證券紙、信紙、紙板廠、塑料技術(shù)、袋類(lèi)產(chǎn)品、包裝、 紡織品、汽車(chē)工業(yè)、木制品制造、電子儀器、信用卡、CD等中的其它任何 產(chǎn)品。
????????????????????????????背景技術(shù)
文獻(xiàn)US5861633、JP07256190、WO98/01700以及WO99/36939描述了 一種電磁輻射源,其包括由輻射發(fā)射器和兩個(gè)側(cè)部反射器構(gòu)成的輻射裝置, 該反射器位于發(fā)射器兩側(cè)距其一定距離處。每個(gè)反射器包括相對(duì)發(fā)射器的 反射前表面和后表面。發(fā)射器和反射器被設(shè)置以將輻射引導(dǎo)至暴露的空間。 兩個(gè)反射器由槽彼此隔離;用于冷卻反射器的裝置使冷卻流體能夠一方面 從反射器后表面的一側(cè)上流動(dòng),而另一方面能夠通過(guò)反射器前表面一側(cè)上 的槽流動(dòng)。反射器包括凹形金屬片,該金屬片的一個(gè)表面具有反射性。它 們形成同一橢圓的兩個(gè)部分,而該槽占據(jù)著橢圓的頂點(diǎn)。發(fā)射管平行于槽 定位,且其軸線放置在橢圓的最靠近槽的焦點(diǎn)處。
與光化學(xué)能同時(shí)由輻射源釋放的熱能趨向于使遭到輻射的產(chǎn)品干燥。 如果考慮應(yīng)用于印刷工業(yè)的示例,該源可以完好地輻射紙張的其上未印刷 要被聚合的產(chǎn)品的區(qū)域,在這種情況下,襯底(例如紙張)被暴露,空氣和熱 造成濕度比局部下降,這將改變襯底的結(jié)構(gòu)特征。這種應(yīng)力在某些應(yīng)用中 限制了裝置的功率。
除此之外,確切地說(shuō),施加到裝置上的熱應(yīng)力是巨大的。在確定尺寸 過(guò)程中必須考慮不同元件的熱變形,諸如使發(fā)射器的外殼失去光澤的風(fēng)險(xiǎn)。 因此,在實(shí)現(xiàn)令人滿(mǎn)意的通風(fēng)的同時(shí),設(shè)計(jì)出易于在有限空間內(nèi)容納裝置 的各元件的殼體是非常困難的。
??????????????????????????????發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是使先前類(lèi)型的輻射裝置在殼體的有限空間內(nèi)能夠得以 充分冷卻。本發(fā)明的另一目的是提供通風(fēng),并且如果可能的話(huà),提供遭受 輻射的空間的充分冷卻,而沒(méi)有對(duì)所釋放的光能的損害。本發(fā)明的另一目 的是通過(guò)簡(jiǎn)單的裝置在給定的范圍內(nèi)增大輻射源的功率,而不將輻射源本 身和/或遭受輻射的物品暴露于過(guò)大的熱量中。
根據(jù)本發(fā)明,這些目的因如下的輻射裝置而得以滿(mǎn)足,該裝置包括:
設(shè)置在所述凹槽中的空腔,以輸運(yùn)通過(guò)能夠?qū)⒘黧w引導(dǎo)向暴露空間的 中間部分的一個(gè)或若干個(gè)排出口而出現(xiàn)在暴露空間一側(cè)上的冷卻流體;
被成形為類(lèi)似于突出肋的翅片,該翅片在每個(gè)反射器的后表面一側(cè)上 延伸,并同時(shí)形成冷卻表面和用于增大所述反射器剖面的慣性力矩的裝置;
以及在所述翅片的每個(gè)端部處的鉤形邊緣,以使貫穿部件將反射器固 定到定位法蘭盤(pán)上。
暴露空間的中間部分為承受最高溫度的部分。得益于本發(fā)明,該部分 由通過(guò)排出口以及通過(guò)槽同時(shí)出現(xiàn)的冷卻流體掃過(guò),這有利于其冷卻效果。 冷卻流體在反射器后表面和輸運(yùn)構(gòu)件之間的循環(huán)能夠增強(qiáng)熱交換,并限制 輸運(yùn)構(gòu)件的顯著過(guò)熱。
對(duì)于要被鈍化(inertized)的產(chǎn)品,冷卻流體可以是室內(nèi)的環(huán)境空氣或諸 如氮?dú)獾亩栊詺怏w。另外,冷卻流體也可以是具有較高的相對(duì)濕度比的空 氣(它通過(guò)利用蒸發(fā)潛熱而促進(jìn)溫度降低)、溫度低于20℃或低于0℃的冷空 氣、或者甚至是室溫下的軟化的液態(tài)水。
優(yōu)選地,反射器在其后表面一側(cè)上配裝有大量的冷卻肋,使得由反射 器后表面形成的熱交換表面明顯大于由反射器前表面形成的反射面。凹槽 包括適當(dāng)成形的壁,使得以每個(gè)反射器的后表面形成的空腔為曲折空腔, 以顯著增強(qiáng)熱交換能力。反射器將經(jīng)受鎳沉積表面處理,該沉積使反射器 背部上的熱發(fā)射能力相對(duì)于裸露的鋁增加近十倍。輸運(yùn)構(gòu)件的小肋和互補(bǔ) 構(gòu)造能夠在反射器一側(cè)和輸運(yùn)構(gòu)件一側(cè)同時(shí)增大熱交換表面,由此,其具 有較高的冷卻功率。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,曲折空腔的厚度基本保持不變。
優(yōu)選地,輸運(yùn)構(gòu)件包括平行于槽布置的用于冷卻流體的分配導(dǎo)管。該 裝置包括至少一個(gè)將每個(gè)曲折空腔連接到該導(dǎo)管上的通道。導(dǎo)管與空腔通 過(guò)包含一個(gè)或若干個(gè)連通孔的中間壁隔離,這些連通孔形成將曲折空腔連 接到導(dǎo)管上的流體通道。排出口的橫截面顯著小于連通孔的橫截面。
優(yōu)選地,中間壁包括至少一個(gè)將導(dǎo)管連接到槽上的孔。除此之外,該 孔可以是前述連通孔之一。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,反射器的后表面包括至少一個(gè)承載在構(gòu)件內(nèi)形成的 互補(bǔ)擋塊上的擋塊,由流體在反射器后表面上施加的壓力引起的力的合力 趨于使由擋塊作用在相對(duì)擋塊上的力增大。從而,該裝置允許反射器和輸 運(yùn)構(gòu)件之間的機(jī)械和熱應(yīng)力的良好分布。
優(yōu)選地,該裝置包括一般在輻射裝置外部的涉及流體在導(dǎo)管內(nèi)的強(qiáng)制 循環(huán)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。這些動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置可以整合到輸運(yùn)構(gòu)件上或與所述 構(gòu)件通過(guò)流體供給導(dǎo)管隔離。
優(yōu)選地,該裝置包括將液體以小液滴的形式噴入流體的噴霧器。該噴 霧器優(yōu)選地放置在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置和流體的分配導(dǎo)管之間。被霧化的液體一 方面在圍繞發(fā)射管并向前表面流動(dòng)的同時(shí)被噴射而與發(fā)射管相接觸,且另 一方面在通過(guò)反射器和輸運(yùn)構(gòu)件之間形成的空腔的同時(shí)被噴射,從而相當(dāng) 大地吸收對(duì)應(yīng)于其本身的蒸發(fā)潛熱的熱量,并有利于冷卻發(fā)射器和各壁。 優(yōu)選地,被蒸發(fā)的液體為軟化水,其能夠控制暴露空間中的濕度比,并防 止受到輻射的物體干燥或加快某些墨水或清漆的聚合。
電磁輻射源形成獨(dú)立的單體總成,其借助于在擋塊上滑動(dòng)的跨接件, 以及在凸臺(tái)上滑動(dòng)的導(dǎo)軌而安裝成在氣液輸運(yùn)構(gòu)件的兩個(gè)正交軸線上滑動(dòng) 并???。
???????????????????????附圖說(shuō)明
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征將從以下為非限定性示例目的給出并在附圖 中示出的本發(fā)明的各種實(shí)施例的描述中得以清晰,圖中:
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的橫截面;
圖2示出圖1的裝置的分解的、詳細(xì)的透視圖;
圖3示出圖1的裝置的側(cè)視圖;
圖4示出圖2所示的裝置的一部分的橫截面;
圖5示出本發(fā)明實(shí)施例的變體的細(xì)節(jié)。
??????????????????????具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1到4,輻射裝置10包括由被絕緣涂層所保護(hù)的A字形鋁或鋼 型材制成的輸運(yùn)構(gòu)件12以及中間壁14,該中間壁14界定了后部容積和前 部容積,后部容積形成了矩形截面的縱向?qū)Ч?6,而前部容積形成了凹槽 18,該凹槽18大致成形為倒U字形,并在其一側(cè)開(kāi)口。導(dǎo)管16的一端配 裝有用于提供冷卻流體的氣液入口(aeraulic?mouth)20。
鋁型材已經(jīng)歷了約50μ的硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理,如此形成的表面保護(hù)涂層 能夠一方面承受各種機(jī)械沖擊,并且另一方面賦予該部分對(duì)其上安裝有輻 射裝置的機(jī)構(gòu)周?chē)械穆?a href='/zhuanli/list-15472-1.html' target='_blank'>電流的較高的電阻,以及對(duì)這個(gè)輻射裝置內(nèi)側(cè)的 可能存在的短路電流的較高的電阻。輻射裝置的接地連線與機(jī)器的接地連 線隔離。
中間壁14包括變截面孔22,該孔22交錯(cuò)布置在承載結(jié)構(gòu)的中間平面 24的每一側(cè)上,而這些孔22在導(dǎo)管16和構(gòu)件12的前部凹槽18之間提供 很多開(kāi)口。中間壁14配裝有兩個(gè)擋塊26,這兩個(gè)擋塊設(shè)置在中間平面24 的每一側(cè)上并向前部容積18的內(nèi)側(cè)突出。
界定構(gòu)件前部容積18的兩個(gè)側(cè)壁在其外表面上分別包括一個(gè)圓形截面 的縱向溝槽28,該溝槽28與前部容積18內(nèi)形成的凸臺(tái)30相對(duì)應(yīng)。
構(gòu)件12的前部容積18由輻射裝置所占據(jù),該輻射裝置包括位于構(gòu)件 中間平面上的發(fā)射器32,以及位于發(fā)射器32兩側(cè),并且在一定距離上相對(duì) 于該中間平面對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)側(cè)部反射器34。
發(fā)射器32為填充有氙氣或氪氣或氖氣或其它任何具有類(lèi)似特性的氣體 的燈,該燈由透明石英制成的圓柱管36構(gòu)成,在該管內(nèi)側(cè)放置了在紫外線 和/或可見(jiàn)光和/或紅外線范圍內(nèi)發(fā)射的等離子體發(fā)生器柱。
這種發(fā)射器的重要性在于它的脈沖產(chǎn)生。發(fā)生器供電參數(shù)的變化實(shí)現(xiàn) 了同時(shí)地且按所需比例地,并在同一個(gè)輻射表面上在每次閃爍時(shí)將UV波長(zhǎng) 與紅外IR波長(zhǎng)混合。通過(guò)閃爍的持續(xù),還可以在同一輻射表面上先提供第 一閃爍UV,然后提供第二閃爍IR,或反之亦然;或再者,先提供按較小比 例混合有一定量IR的第一閃爍UV,然后提供按較小比例混合有一定量的 UV的另一閃爍IR。圓柱管的每個(gè)軸端配裝有陶瓷連接件38,該連接件配 裝有外部電接頭40,電接頭40連接到插入到該管中的電極42上。
優(yōu)選地,發(fā)射器32也可以由填充有汞或其金屬碘化物衍生物的燈構(gòu)成。
在輸運(yùn)構(gòu)件12的前部容積18的每個(gè)縱向端部處布置有定位法蘭盤(pán)44, 該法蘭盤(pán)在圖2和圖4中可見(jiàn),并包括側(cè)部導(dǎo)軌46,該導(dǎo)軌46在兩個(gè)側(cè)部 凸臺(tái)30上滑動(dòng)以確定其位置。每個(gè)法蘭盤(pán)具有其開(kāi)口朝向中間壁的U字形 扇形缺口48,以及法蘭盤(pán)44的內(nèi)反射表面48a,該內(nèi)反射面使輻射源36 的輻射朝向輻射面,以消除邊緣效應(yīng)。該扇形缺口包括圖4中可見(jiàn)的臺(tái)肩 47和用于定位沖壓的固定件49的較寬部分。優(yōu)選地,這個(gè)固定件49也可 以用由特氟隆或類(lèi)似材料制成的部件替換,其厚度和直徑對(duì)于陶瓷連接件 38的‘O’形環(huán)的凹槽來(lái)說(shuō)是足夠的,該連接件的外部幾何輪廓與部件44 具有相同的設(shè)計(jì),從而,提供了相對(duì)于軸線54的對(duì)稱(chēng)性。
作為一種變體,優(yōu)選地,在外部柱塞72內(nèi),固定件44可以由定位在 燈的對(duì)稱(chēng)軸上的盲孔替換。外部和內(nèi)部柱塞72和74形成由絕緣材料模制 的相同部分。然后,燈的陶瓷連接件可以由‘O’形環(huán)或由對(duì)UV不敏感并 耐高溫的彈性體粘結(jié)劑固定在柱塞74的盲孔中。
在與電極尾部和陶瓷連接件之間的連線相同的高度上,中間壁14包括 一個(gè)大的開(kāi)口50。法蘭盤(pán)本身沖壓出開(kāi)口41。
每個(gè)反射器34由金屬型材制成,尤其是鋁或鋼,該型材包括反射凹陷 前表面52。如垂直于圓柱管36的軸線的平面內(nèi)的橫截面所示的那樣,兩個(gè) 反射器34的反射表面52匹配同一橢圓的包絡(luò)線,該橢圓的焦點(diǎn)將位于圓 柱管的軸線54上。每個(gè)反射器34在其后表面56一側(cè)上配裝有較大的主翅 片58,并配裝有形成較小起伏面的冷卻肋60??缃蛹?2有利于反射器在輸 運(yùn)構(gòu)件12中的定位并停靠在中間壁14的相應(yīng)擋塊26上。
兩個(gè)反射器34的兩個(gè)相鄰邊64界定了平行于管36的軸線54的縱向 槽66。在槽66和中間壁14之間形成一空間,該空間橫向出現(xiàn)在孔22上。 在氣液入口20附近,導(dǎo)管16中的空氣速度高于電連接抽頭78處的其它相 對(duì)端處的速度,在電連接抽頭78處的速度趨于零。從而,為了沿氣液入口 20獲得均勻的氣體分布,氣壓隨著速度的減小而增大,而孔22的貫穿截面 在壓力減小處較大。這些孔22的貫穿截面逐漸減小到壓力較高的其它相對(duì) 端78處,以使橫向氣流在中間壁14之后均勻。
兩個(gè)法蘭盤(pán)44均放入了側(cè)部反射器34的端部,以在前部凹槽18中縱 向定位所述反射器。
冷卻空氣在反射器34的后部以高于由氣體經(jīng)過(guò)氣路17的循環(huán)而造成 的載荷損失的壓力輸入。肋58和鉤形端邊緣59的存在增大了反射器34的 相對(duì)于反射器后部的氣壓推力軸的慣性力矩,以消除由擠壓型材制成的反 射器34的變形。此外,用于長(zhǎng)輻射裝置(長(zhǎng)到4米)(尤其在生產(chǎn)紙板或紡織 機(jī)織布的工業(yè)中)的反射器34由肋58嚴(yán)格地保持成直線,而反射器34???在中間壁14的擋塊26上。由于相對(duì)推力彼此為負(fù),所以?xún)蓚€(gè)反射器34相 對(duì)于軸線24均完好地保持著對(duì)稱(chēng)和不動(dòng)。
每個(gè)反射器34的后部根據(jù)一非常有效的熱交換器而成形。為此目的, 反射器總成34涂覆有鎳涂層,它能使熱發(fā)射系數(shù)相對(duì)于裸露的鋁表面增長(zhǎng) 10倍。此外,在冷空氣掃過(guò)反射器34后面的地方上,輻射表面由在以下三 點(diǎn)處交錯(cuò)的小肋條60而得以增大,即:反射器頂部、肋58上,以及反射 器34的中間和下部中的15°的斜面上。
中間壁14在其中部通過(guò)凹槽15固定一個(gè)鋁的反射性縱向葉片68,該 葉片68由兩個(gè)支架15′保持并通過(guò)槽66與管36面對(duì)。
此外,輸運(yùn)構(gòu)件12的每端配備有外部柱塞72和內(nèi)部柱塞74,它們?cè)?圖2和圖4中可見(jiàn)。外部柱塞72封閉導(dǎo)管16。它配裝有四個(gè)插入到輸運(yùn)構(gòu) 件的圓形溝槽中的雙頭螺栓76。內(nèi)部柱塞74為弧形的,因此將冷卻流體的 流動(dòng)方向改變90°,并通過(guò)其結(jié)構(gòu)保證了足夠的電絕緣,以將燈的電連接點(diǎn) 與其供電電纜密封。柱塞72、74由塑料材料制成,以通過(guò)嚙合到所述型材 內(nèi)而與該型材的形狀匹配,同時(shí)加強(qiáng)電絕緣。
構(gòu)件的相對(duì)于氣液入口的端部配裝有多腳電抽頭78,其在圖5中示出, 用于小于或等于3000V量級(jí)的燈電源電壓。在這些值以上,即,達(dá)到10,000V 或更大,電導(dǎo)體穿過(guò)通風(fēng)護(hù)套(ventilation?sheath),該護(hù)套確保了對(duì)人體安全 的附加絕緣。
氣液入口20由風(fēng)扇96下游的管道99連接,這在圖3中示意性示出。 可選地,除此之外該裝置配裝有位于風(fēng)扇排風(fēng)口處的噴嘴98,該噴嘴98實(shí) 現(xiàn)了向氣液入口20和空氣導(dǎo)管16的包含懸浮狀細(xì)小水滴的水霧的排放。 根據(jù)一種變形,噴嘴98可以直接布置在氣液入口20的附近。
該裝置按如下步驟組裝:
反射器34的縱向端部借助于安放在孔55中并穿過(guò)兩個(gè)法蘭盤(pán)44的孔 45的八個(gè)銷(xiāo)53與法蘭盤(pán)44整合,孔55設(shè)置在端部折返部59內(nèi)。發(fā)射器 32的電連接在輻射裝置的一個(gè)端部處,燈的另一側(cè)的電源線經(jīng)過(guò)反射器34 的孔57而被折返至電連接側(cè)。另一個(gè)反射器34的孔57用于安放裸露的接 地連線。
從而,兩個(gè)端部法蘭盤(pán)44、兩個(gè)反射器34以及發(fā)射器32形成了一個(gè) 獨(dú)立的、機(jī)電一體的子總成,該總成可以通過(guò)沿構(gòu)件12的前部容積18中 的凸臺(tái)30滑動(dòng)而插入,同時(shí)跨接件62在擋塊26上滑動(dòng)。因此,從機(jī)、電、 熱和氣液的觀點(diǎn)看,這個(gè)子總成非常獨(dú)立于輸運(yùn)構(gòu)件12。在每個(gè)側(cè)部反射 器34和相對(duì)輸運(yùn)構(gòu)件12的側(cè)壁之間形成了連續(xù)的空間,這個(gè)空間通過(guò)位 于每個(gè)反射器前邊緣和輸運(yùn)構(gòu)件12的相應(yīng)壁邊緣之間的槽80而在前側(cè)顯 現(xiàn),并通過(guò)側(cè)壁中鉆出的孔22而在后側(cè)顯現(xiàn)。一旦這個(gè)子總成插入并定位 在輸運(yùn)構(gòu)件12中,則保持反射器34與法蘭盤(pán)44為一體的銷(xiāo)53便在其后表 面上在一長(zhǎng)度上露出,該長(zhǎng)度使得它們擋住了內(nèi)部柱塞74的內(nèi)表面73,內(nèi) 部柱塞74的塑料材料有足夠的彈性以吸收反射器34的膨脹。
輸運(yùn)構(gòu)件的外部溝槽28使裝置10能夠如配裝有互補(bǔ)平行導(dǎo)軌的機(jī)器 零件中的抽屜一樣插入。該總成的緊湊性、硬度以及整體性使該裝置在維 護(hù)工作或掉換過(guò)程中能夠作為一個(gè)零件而完全更換,而不是修理或局部更 換該裝置的元件中的一個(gè)。
在工作中,該裝置的熱和氣液行為如下:
冷卻流體通過(guò)入口20注入導(dǎo)管中。從包含入口20的端部朝相對(duì)端, 孔22的橫截面有所不同,以補(bǔ)償沿導(dǎo)管16的壓力變化,并使流體以基本 恒定的速度流過(guò)孔22。流體的一部分通過(guò)槽66流向暴露于輻射中的空間, 在該空間中,流體參與與反射器的反射表面52以及與管36的熱交換。流 體的另一部分循著構(gòu)件12的側(cè)壁與反射器34的后表面56之間形成的并通 過(guò)槽80顯現(xiàn)的迂回路徑流動(dòng),該路徑將流出的流體大致引向輻射空間的中 間平面24。這部分流體進(jìn)行與反射器后表面56的熱交換,這一點(diǎn)因所流經(jīng) 的距離17的長(zhǎng)度而很重要,該距離同時(shí)有助于增大熱交換表面并減緩流體 下降。小肋條60和鎳涂層也有助于增大這種熱交換。
在發(fā)射器32的端部,開(kāi)口50和41使流體能夠流動(dòng)并由此使冷卻能發(fā) 生。
反射葉片68實(shí)現(xiàn)了輻射從槽66的反射。該葉片也隔絕了中間壁14與 紅外輻射的任何接觸,后者會(huì)導(dǎo)致構(gòu)成輸運(yùn)構(gòu)件12的型材的局部過(guò)熱,并 使元件產(chǎn)生不均勻變形。
反射器34和構(gòu)件12的不同的熱膨脹導(dǎo)致法蘭盤(pán)相對(duì)于凸臺(tái)30的滑動(dòng), 以及跨接件62相對(duì)于擋塊26的滑動(dòng),而輻射總成端部的位移由內(nèi)部柱塞 的彈性所吸收。
擋塊26抵抗壓力流體沿反射器34的后表面產(chǎn)生的機(jī)械推力,并由此 確保了恒定寬度的槽66的存在以及兩個(gè)反射器34的相鄰邊緣64之間的均 勻,而不論氣液推力如何。
迄今為止,單詞“冷卻”是一般意義上的。實(shí)際上,如果輻射發(fā)射器 包括對(duì)熱沖擊(諸如,例如當(dāng)點(diǎn)亮燈時(shí))或石英封裝中的高溫度梯度敏感的等 離子體(高的溫度梯度主要影響由汞、鎵和/或鉛、鐵和/或鈷、和/或具有類(lèi) 似特性的其它金屬碘化物形成的等離子體),那么,發(fā)射器的冷卻將被限制 為室內(nèi)環(huán)境空氣或例如氮?dú)獾闹行詺怏w的使用,該中性氣體用于要被鈍化 的產(chǎn)品。
相反,如果輻射發(fā)射器包括對(duì)熱沖擊半敏感的等離子體,如由氙、氪 或由其它具有相同特性的相關(guān)離子化氣體形成的等離子體,那么,由于發(fā) 射器具有冷的等離子體或是由于等離子體發(fā)射器如前面所描述的配裝有軟 化的冷卻水的護(hù)套,除環(huán)境空氣以外,一些氣體可用于替換本質(zhì)上抗氧化 的中性氣體,即因水的、優(yōu)選地是軟化水的噴灑而具有相對(duì)濕度比的空氣, 這種空氣通過(guò)利用蒸發(fā)潛熱而促進(jìn)溫度的降低,或處于低于20℃或低于0 ℃的溫度下的空氣,甚至是室溫下的軟化水,其中軟化水浸沒(méi)輻射元件。 軟化水提供了能夠使燈的導(dǎo)電端與冷卻水相接觸而沒(méi)有任何電氣故障風(fēng)險(xiǎn) 的電阻率。
通過(guò)槽66噴灑水,在與大約5000°K到7000°K的等離子體接觸的石英 管36的內(nèi)壁和直接與20℃的水接觸的外壁之間提供了高的溫度梯度,而不 會(huì)改變等離子體或其光譜,或在所考慮的波長(zhǎng)范圍中所釋放的能量大小。 因此,應(yīng)該利用在預(yù)設(shè)溫度下的冷卻空氣中懸浮的水的潛熱,尤其是與發(fā) 射器的石英管相接觸的環(huán)境空氣。
除此之外,應(yīng)該注意的是,與光化學(xué)能同時(shí)釋放的熱能趨于使遭受輻 射的物品干燥。如果以印刷工業(yè)的應(yīng)用為例,則輻射裝置10可以非常好地 輻射紙張上還未印刷要被聚合的產(chǎn)品的各個(gè)區(qū)域,在這種情況下,襯底(例 如紙張)裸露,空氣和熱導(dǎo)致濕度比的局部下降,這將影響襯底的結(jié)構(gòu)特性。
從而可以通過(guò)增大被驅(qū)趕到產(chǎn)品的被輻射表面上的冷卻空氣的濕度比 來(lái)避免干燥效應(yīng)。于是,應(yīng)該將被排出的空氣向遭受輻射的區(qū)域的中間部 分引導(dǎo)。通過(guò)槽66的空氣自然在該區(qū)域內(nèi)前進(jìn)。形成在側(cè)部反射器和輸運(yùn) 構(gòu)件12的側(cè)壁邊緣之間的排放槽80被成形來(lái)將構(gòu)件12的側(cè)壁和反射器后 表面56之間形成的迂回路徑的排氣導(dǎo)引向輸運(yùn)構(gòu)件12的中間平面24。
自然,在不背離本發(fā)明的框架的前提下,各種變動(dòng)都是可以的。
圖5中示出一種實(shí)施例的變形。當(dāng)構(gòu)件超過(guò)一定長(zhǎng)度(例如1米)時(shí),由 自槽66排出并且到達(dá)圓柱管36的空氣施加的推力可以導(dǎo)致管36變形。為 了避免發(fā)射焦點(diǎn)的不合時(shí)宜的偏移,可以以規(guī)則的間隔布置帶有一個(gè)或若 干個(gè)螺旋的固定環(huán)90。這個(gè)環(huán)圍繞管36延伸,經(jīng)過(guò)反射器34的圓形邊緣 64并穿過(guò)其厚度,在該處這個(gè)環(huán)固定(高溫型、陶瓷型)膠合柱塞(glue plug)92。
環(huán)90的線94具有非常小的直徑,以提供所需的柔性(1/10mm達(dá)到約 10μm)。它能夠抵抗高于900℃的溫度。該線可以為鉻/鉬的,或最好是石英 纖維,該纖維具有與燈管相同的特性,是透明的,并具有較小的膨脹率。
如實(shí)施例中所說(shuō)明的,形成輸運(yùn)構(gòu)件的后部容積的導(dǎo)管16可以為矩形 截面,但也可以為任何幾何形狀,例如圓形、卵形或方形。
輸運(yùn)構(gòu)件12可以由具有所需機(jī)械、電氣和熱特性的任何金屬或合成材 料形成。
導(dǎo)管16可以與輸運(yùn)構(gòu)件12隔離,并附加到其上,這可以形成具有與 構(gòu)件12的材料不同的材料的導(dǎo)管16。從而,輸運(yùn)構(gòu)件可以具有例如H形的 截面,并帶有用于輻射裝置的凹槽和用于硬塑料(duroplastics)材料制成的附 加管狀導(dǎo)管(tubular?conduit)的凹槽。在這種結(jié)構(gòu)中,提供導(dǎo)管的固定法蘭盤(pán) 是有益的,該固定法蘭盤(pán)不會(huì)在構(gòu)件和導(dǎo)管之間形成過(guò)大的熱橋(thermal bridge)。
如垂直于管軸的平面所示,由兩個(gè)反射器34形成的凹反射表面的形式 可以為拋物線,其焦點(diǎn)為圓柱管的軸線。管36可以相對(duì)凹槽表面的焦點(diǎn)稍 微偏離。反射器34也可以采取近似于橢圓或拋物線的形狀,例如,由圓弧 和/或直線段形成的不規(guī)則形狀。
此外,為了制造的目的(表面處理),反射器34的長(zhǎng)度不能超過(guò)一定大 小。為了獲得大尺寸的構(gòu)件12(例如若干米),可以擺放反射器的相鄰部分, 從而提供均勻的縱向反射表面。
輻射的發(fā)射方法是多種多樣的。例如,發(fā)射器的燈可以填充諸如氖的 低壓氣體,或設(shè)置在焦點(diǎn)線上對(duì)齊并在紅外和/或可見(jiàn)光范圍內(nèi)發(fā)光的軸向 燈絲,從而替換等離子體發(fā)生器柱。石英管可以用玻璃管替換。管也不必 是嚴(yán)格的圓柱形。
用于給導(dǎo)管提供流體的入口20可以放置在外部柱塞之一內(nèi)、輸運(yùn)構(gòu)件 縱軸中。它也可以放置在側(cè)表面上。它也可以定位在導(dǎo)管縱向端部的之間 的中部,在這種情況下,它自然包含一種與該孔不同的分布。
根據(jù)另一種變體,發(fā)射器32可以水冷,而經(jīng)過(guò)槽66的冷卻流體為抗 氧化的惰性氣體,主要是氮?dú)狻?/p>
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