專利名稱：高能量全波段紅外輻射加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種紅外輻射加熱裝置，特別涉及一種高能量全波段 紅外輻射加熱器。
技術(shù)背景眾所周知，紅外輻射按其輻射波長(zhǎng)可分為三個(gè)波段，近紅外波段其波長(zhǎng)為0.75 2.5um ，輻射體溫度為2000 2200°C，熱元件啟動(dòng)時(shí)間 為1 2秒，輻射源呈光亮色；中紅外波段其波長(zhǎng)為2.5 4ym，輻射體 溫度為800 900°C，熱元件啟動(dòng)時(shí)間為60 90秒，輻射源呈暗紅色； 遠(yuǎn)紅外波段其波長(zhǎng)為4 50um，輻射體溫度400 60(TC，熱元件啟動(dòng)時(shí)間 為15分鐘，輻射源呈暗色。應(yīng)用在工業(yè)上的紅外輻射加熱器，對(duì)不同的 被加熱工件，其加熱及吸收紅外輻射波長(zhǎng)各不相同，于是紅外輻射加熱器 提供的波長(zhǎng)必須與工件加熱及吸收所需的波長(zhǎng)相互匹配，才能達(dá)到預(yù)期的 效果，其性能指標(biāo)包含節(jié)能效果，升溫及降溫快速，紅外輻射加熱器使用 壽命等。二十世紀(jì)九十年代，美國BGK公司將太空技術(shù)的紅外輻射加熱技術(shù) 引用到工業(yè)粉末涂裝上，將近紅外石英加熱管的輻射熱源置于抽真空石英 管內(nèi)，外表溫度衰減至80(TC，輻射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)化為中波紅外線，背襯定向反 射屏后，溫度又轉(zhuǎn)化為500 60(TC，此時(shí)輻射波為遠(yuǎn)紅外線，這樣各波段 紅外線成份占有比例不均等，具有快速響應(yīng)特性。德國HERAEUS公司專業(yè) 硏制了各種類型的高紅外石英輻射加熱管，中國專利CN 972122900. 7進(jìn)一 步闡述了高紅外石英加熱器改進(jìn)的特性?？梢姼呒t外石英加熱管具有加熱 時(shí)間快的特點(diǎn)，但由于存在石英加熱管輻射表面積小，能量衰減大，反射 屏的金屬材料易氧化，反射效果差，與物體干燥吸收波長(zhǎng)相互匹配調(diào)整困 難，高紅外石英加熱管連續(xù)工作壽命不大于5000小時(shí)，運(yùn)行成本較高。這些問題均有待迸一步解決。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高能量全波段紅外輻射加熱器，配置能覆蓋紅外全波段0. 75 50y m的紅外輻射加熱源，近紅外輻射加熱源 特別適用于對(duì)工件實(shí)施預(yù)熱，中紅外和遠(yuǎn)紅外輻射則針對(duì)工件吸收干燥， 通過紅外輻射加熱器與工件之間波長(zhǎng)、溫度、能量的供需匹配，達(dá)到節(jié)能、 高效、產(chǎn)品性能穩(wěn)定的目的。一種高能量全波段紅外輻射加熱器，包括鋁合金框架1 ，紅外輻射源2, 紅外輻射反射體3，其特征在于鋁合金框架1呈方形，其內(nèi)壁開有左右 對(duì)稱的凹槽1a，紅外輻射反射體3采用陶瓷纖維板，布置在鋁合金框架1 內(nèi)部，紅外輻射源2采用近紅外石英加熱管2a和中遠(yuǎn)紅外波紋電阻帶2b， 分別安裝在紅外輻射反射體3的下端面上,設(shè)有不銹鋼保護(hù)網(wǎng)4和孔狀防護(hù) 板5，不銹鋼保護(hù)網(wǎng)4位于紅外輻射源2的下方，固定在鋁合金框架1上， 網(wǎng)狀防護(hù)板5位于紅外輻射反射體3上方，固定在鋁合金框架1上； 鋁合金框架1表面經(jīng)過黑色陶瓷陽極氧化處理，氧化膜電絕緣性能為 2000 2500V/100um，熱導(dǎo)率小于0. 67KW/cm. k，表面硬度不小于1000HV，耐溫不小于2050°C。同現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1)本紅外輻射加熱器其 波長(zhǎng)為0.75 50nm，覆蓋近中遠(yuǎn)三個(gè)波段，可以根據(jù)加熱物體吸收波長(zhǎng)， 實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)與能量的相互匹配，加熱啟動(dòng)時(shí)間短，升溫與降溫時(shí)間 《0.5分鐘；2)采用紅外反射率高的陶瓷纖維作為反射板，反射率達(dá)到 90%以上，克服了金屬材料作為反射屏易氧化，反射率下降的缺點(diǎn)；3)表面 經(jīng)黑色陶瓷陽極氧化的鋁合金框架，應(yīng)用于高溫干燥設(shè)備中具有不變形， 耐磨，耐高溫，以及表面反射具有聚能的效果，絕緣安全可靠。


圖1為本高能量全波段紅外輻射加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:圖1所示的本高能量全波段紅外輻射加熱器用在金屬小工件無觸點(diǎn) 涂裝涂層固化爐上。金屬裝飾小扣件表面尼龍涂覆后染色，應(yīng)用本高能量 全波段紅外輻射加熱器實(shí)現(xiàn)涂層加熱塑化，小工件為鍍鋅沖壓件，板材 厚度0.6mm，工件規(guī)格為8字形，工件尺寸為200X 100X 10Omrn(max)，
工件重量為300mg/只。粉末涂料為尼龍11，熔點(diǎn)187±4°C，粒度為200目，呈白色。采用本實(shí)用新型加熱器配置電功率為SKW，爐體長(zhǎng)度為 1.0來，固化時(shí)問為O. 5分鐘；而使用原有的遠(yuǎn)紅外乳白石英加熱管，配 置電功率為24KW，爐體長(zhǎng)度為6米，固化時(shí)間為6分鐘。積極效果加熱功率從24KW下降到6KW，固化時(shí)間從6分鐘縮短為 1分鐘。實(shí)施例2:將本加熱器應(yīng)用于汽車制動(dòng)盤有機(jī)硅富鋅涂料涂裝烘道上。汽車制動(dòng) 盤(鑄件)表面噴涂有機(jī)硅富鋅涂層，達(dá)到耐高溫、防銹要求。應(yīng)用本加熱 器實(shí)現(xiàn)涂層固化。工件汽車制動(dòng)盤，直徑350mm，涂料為有機(jī)硅富鋅涂料，涂層厚度 為20 30微米(可分兩次涂裝)，涂裝工藝工件表面拋丸處理后經(jīng)磷化處理脫水干燥，潔凈壓縮空氣 (P0.4 0.5MPa)噴涂，固化溫度為160 180°C，工藝要求固化吋間為 30 40min。測(cè)試結(jié)果采用高能量全波段紅外輻射加熱器的固化爐，配置功率為50KW，輔助 循環(huán)風(fēng)，爐長(zhǎng)U字型10米，爐膛溫度為18CTC，保溫時(shí)間15分鐘固化； 原有的加熱器采用柴油燃燒機(jī)換熱器熱風(fēng)循環(huán)爐，相當(dāng)于配置電功率90KW， 爐長(zhǎng)U字型，長(zhǎng)度20米，爐膛溫度為20(TC，保溫30分鐘固化。積極效果加熱功率減少至30KW，固化時(shí)間縮短了 50%，場(chǎng)地縮短了 10米。
權(quán)利要求1.一種高能量全波段紅外輻射加熱器，包括鋁合金框架(1)，紅外輻射源(2)，紅外輻射反射體(3)，其特征在于鋁合金框架(1)呈方形，其內(nèi)壁開有左右對(duì)稱的凹槽(1a)，紅外輻射反射體(3)采用陶瓷纖維板，布置在鋁合金框架(1)內(nèi)部，紅外輻射源(2)采用近紅外石英加熱管(2a)和中遠(yuǎn)紅外波紋電阻帶(2b)，分別安裝在紅外輻射反射體(3)的下端面上，設(shè)有不銹鋼保護(hù)網(wǎng)(4)和孔狀防護(hù)板(5)，不銹鋼保護(hù)網(wǎng)(4)位于紅外輻射源(2)的下方，固定在鋁合金框架(1)上，網(wǎng)狀防護(hù)板(5)位于紅外輻射反射體(3)上方，固定在鋁合金框架(1)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能量全波段紅外輻射加熱器， 其特征在于鋁合金框架(1)表面經(jīng)過黑色陶瓷陽極氧化處理， 氣化膜電絕緣性能為2000 2500V/100 u m ，熱導(dǎo)率小于 0. 67KW/cm. k，表面硬度達(dá)到1000HV，耐溫2050。C。
專利摘要一種高能量全波段紅外輻射加熱器，其特征是鋁合金框架(1)呈方形，其內(nèi)壁開有左右對(duì)稱的凹槽(1a)，紅外輻射反射體(3)采用陶瓷纖維板，布置在鋁合金框架(1)內(nèi)部，紅外輻射源(2)采用近紅外石英加熱管(2a)和中遠(yuǎn)紅外波紋電阻帶(2b)，分別安裝在紅外輻射反射體(3)的下端面上，設(shè)有不銹鋼保護(hù)網(wǎng)(4)和孔狀防護(hù)板(5)，分別安裝在框架的下部和上部。同現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1)本紅外輻射加熱器其波長(zhǎng)覆蓋近中遠(yuǎn)三個(gè)波段，實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)與能量的相互匹配，加熱啟動(dòng)時(shí)間短，升溫與降溫時(shí)間≤0.5分鐘；2)采用紅外反射率高的陶瓷纖維作為反射板，反射率達(dá)到90％以上；3)表面經(jīng)黑色陶瓷陽極氧化的鋁合金框架，具有不變形，耐磨，耐高溫，以及表面反射具有聚能的效果。
文檔編號(hào)H05B3/40GK201004717SQ200620100998
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者托馬斯·尤爾, 王一建 申請(qǐng)人:杭州五源科技實(shí)業(yè)有限公司