DE1751150A1 - Strahlungsflaeche fuer Infrarotstrahlenerzeuger - Google Patents

Description

• Strahlungsfläche für Infrarotstrahlenerzeuger. Ein Strahlungselement besitzt eine Seite oder eine Front von der aus Infrarotstrahlen ausgesandt werden; die so abstrahlende Seite weist eine Vielzahl von Vertiefungen in entsprechender polygonaler Form auf,deren seitliche Flächen einen bestimmten nach innen konvergierenden Neigungsgrad besitzen, wobei der Seitenflächeninhalt größer ist als die Querflächeninhalte der Vertiefungen, so daß die zur Aussendung von Infrarotstrahlen verfügbare Fläche hierdurch vergrößert wird. Jede einzelne dieser Vertiefungen ist mit verschiedenen Zufuhrvtegen versehen, deren Hündungen auf verschiedenen Ebenen abgestuft sind, um denselben ein gasförmiges, brennbares Mittel unter Drucl: zuzuleiten, so daß dann, wenn die Verbrennung in den entsprechenden 'Mündungen erfolgt, sich die Flammen auf einem anderen Niveau, zur allgemeinen Ebene stehen (allgemein @:ußere Ebene) zu der ebenfalls Zufuhrleitungen gehen, wodurch die einer Selbststeuerung der inneren zu den äußeren flamilen entsteht, und umgelehrt. Deinzuio:ke bereichert sich die Zufuhr von frim-"tz#ltift an der Brennstoffmischung und man erzielt eine vollständigere also wirtschaftlichere Verbrennung, wobei eventuelle Entweichungen sowie kleine Explosionen hon am

  Ausgang der :Leitung er. nick-;, verbrannten Gasteilen vermieden

  werden.

  Die vorliegende riinü@in@; äeziei_t sich strahlende

  Elemente und insbesondere auf einer

  Die @lir_sai@@eit eine= #-tusstrahlen@ien läche an einer ln-'rarot-

  strahlvorrichtun ;, die als ein :.ieizFerät arbeitet, jclcLe durc:_

  ##us.# n n -'-

  enden von Irmarotc #traü11. n ay.äe-beih#m~#

  "Austrahlxxgxproc_ui_tiori" ab. Gerät, das

  arbeitet, wird .a tte-L:: c

  natürliches oder o11s U":ie hergestelltes Gas oder

  die auf Benzin, Betroleum u.ä. beruhen. Diese Guse oder @äs:'-_::r:@i;en

  Mischungen, die im Gerät verbrennen und die sich dar=_: usus er;-e:_=3

  Wärme wird von der strahalenden Ober'lUche

  Das für solche TTorrich.unge1 am häu='i#-;sten ver .:@,1

  -_c@ te ärr=.rl-

  element besteht aus einer die eine TTielzo,-.@.1. von

  Üffnungen oder Löchern o,..:fcreist, c-turcit die üie

  An der 1@ront der strahlenden Fläche der Platte äie =i@@.;tiun@;

  verbrannt und wenn sich die 2röntseite der Plw It e e ^:ri,rmt , sendet

  sie Infrarotstrahlen aus. Um die Leeung solcher Pia-t ten

  steigern, ist be-_-annt, ein i--e:, :,allguter oder -itost vor diese

  Front zu setzen, und zwar in geringem Abstand davon, uni eine v e r-

  brennungsi--arir:er herzustellen. mit ergänzender -Lund z@ra ni-s;@rei ser :@u-

  fuhr von. Sel-undärlult.

  Allerdings rläitell den behannten Ausführungen dieser Art ver-

  schiedene Nachteile an. So haben. sich die Temperatur und damit

  die erzielte Intensität der aust;esaadten. Strahlungsenergie

  bislang allen Versuchen widersetzt, dieselben auf t-:öchstc-rer ten

  zu bringen, und <war bei geringstmöglichem Kreislauf von :ras-

  förinigen Brenns toff.

  Demzufolge ist es ein- allgemeines Ziel dieser Erfindung, ein

  Stahlün-selenjent für die.Aussendunvon Infrarotstrahlen zu er@

  möglichen # das äie vorerwähnten u;id in der i'ectitüi@ be..annten

  :achteile über,rrindet: .

  Ein besondereü .Ziel der Erfindung ein c:olches Strahlur=;-sele-

  went zu sciiaifeng. in dein die Verbrennut.";stemperatur und d@::@er die

  Eti'tl#sendünt von Infrarotstrahlen über

  von

  früherer, I"onstr.t-'-_tionen her bekannte 'a:-.toren zunehmen.

  Ein linderes Ziel Jerr _inäunr@ ist, die Vei,':: retlnunt; des @@`,a,Sü2'i1'lgen

  ri@etatsto-*`ee @.:. Inneren der ätrahlfl:i-che oderor.terseite ce:_ :a@

  -1exientes zu erreic:@e:_, äo s";:!3 "ie @@nbrit__-un@-

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  Vielzahl von Vertiefungen versehen, von denen jede eine äußere querführende Fläche aufweist, vorbestimmt in dex Front, d.h. Seite des ausstrahlenden Elementes sowie einen extrem inneren Teil, der von dieser Seite etwas absteht. Die Vertiefungen sind durch eine polygonale, d.h. innere polygonale Fläche gekrümmter Seiten einer vorbestimmten Fläche begrenzt und die kombinierten Querflächeninhalte der Vertiefungen sind gleich einem vorbestimmten Bruchteil des strahlenden Flächeninhalts der Seite des strahlenden Elements, während die kombinierten Umfangsflächen (inneren Umfangsflächen) diesen vorbestimmten Bruchteil ühertreffen, so daß als Ergebnis der vorgesehenen Vertiefungen der verfügbare strahlende Flächeninhalt wirkungsvoll vergrößert wird. Diese Vertiefungen sind mit verschiedenen Zufuhrleitungen für einen gasförmigen Brennstoff unter Druck ausgestattet. Besagte Zeitungen sind regelmässig über die gesamte Fläche verteilt, so daß in jede Vertiefung eine vorbestimmte Menge von Leitungen mit ihren Mündungen in verschiedener Höhe hineintreten, so daß zwischen der von dem Boden der Vertiefungen und dem äußeren des Elementes gebildeten Ebene Abstufungen im Austritt des Brennstoffes entstehen,so daß bei Auftreten der Verbrennung des Gases an Austritt einer jeden Zufuhrleitung die Flammen in verschiedenen Höhen erscheinen, wodurch ein Effekt aä der Selbststeuerung der inneren Flammen zu it den äußeren Flammen und umgekehrt zustande i:ommt.
• Infolgedessen bereichert sich die Zufuhr von Erstluft an der Brennstoffmischung und es wird eine vollständigere Verbrennung und daher grössere- Leistung erreicht. Gleichzeitig und dadurch, daß die Verbrennung in den Vertiefungen selbst vor sich geht, stellt sich als Ergebnis eine vergrößerte Abstrahlung von der Seite und verschiedenen Innenflächen her ein. Die Vertiefungen sind voneinander durch dünne Wandabschnitte aus Feuerfestem Material .getrennt. Dieses feuerfeste Material kann keramischer Art sein oder auch anderer Art, sofern es in der Zage ist, ohne zu oxydieren$ eine hohe Temperatur von 1100°C auszuhalten.
• Die neuen kennzeichnenden Einzelheiten, welche die Erfindung 1Lennzeichnen, sind in den 2atentansprüchen aufgeführt. rleitere Vorteile und Einzeiheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Ansicht der Vorderfront des erfindungsgemäßen Elementes; I`ig. 2 ein Teilschnitt nach II- II der Fig. 1. Fit.. 3 ein Teilschnitt nach III-III der Fig. 1.
• Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Strahlungselement bezeichnet.
• Dieses-strählende Element 1 in Form einer Platte kann ausgebildet sein und das Profil kann nach Wunsch gewählt werden, ohne daß dies Felgen für den Zweck dieser Erfindung haben könnte. In den Figuren sei angenommen, daß das Element 1 aus einem keramischen, feuerfesten Material besteht und wie die Figuren zeigen, ist die Frontseite, also die Seite, von der die Infrarotstrahlen ausgemacht werden sollen, mit einer Vielzahl von Vertiefungen 2 versehen. Wie sich aus der Zeichnung ergibt, sind die Vertiefungen 2 in sechseckiger Form diagonal zueinander angeordnet, so daß zwischen diesen Vertiefungen 2 Absätze oder Flächen 3 entstehen, die die äußere Ebene des Elementes 1 darstellen. Andere Anordnungen sind selbstverständlich auch möglich, wobei der Querschnitt einer jeden Vertiefung anders ausgebildet ist als das in l'ig. 1 gezeigte sechsec..ige Profil. So sind andere viel-, eckige wuerausbildungen ebenfalls für die Vertiefungen 2 geeignet; und können einen vierectigen, rechteckigen, 1_reisrundeti, sternförmigen Querschnitt u.s.vr. einschließen.
• Jede Vertiefung 2 ist von der bzw. den nächstlegenden durch Absätze 3. oder diinne 'fhinde getrennt und von einer inneren `ir1-kreisfläche 2 9 begrenzt, die aus einer Vielzahl. von gegenseitig_; mit einem bestimmten Kegelwinkel geneigten Fazetten besteht; besagter Kegelwinkel oder Grad der Ilegelförmigkeit y onver@;iert zum Boden 21" der Vertiefung 2 hin..
• Die gesamte Überfläche des strahlenden Elementes 1 ist mit einer Vielzahl von durchgehenden Zeitungen 4 zur Zufuhr bzw. SpeisLin:-; in Form von einer im Element 1 vorgesehenen Bohrung oder einem Kanal versehen. Diese Bohrungen 4 verteilen sich re£@el:_@@,s aig ' über die gesamte Oberfläche des strahlenden Elementes 1, so daß fzusammen mit der Anordnung der Vertiefungen 2, ihre lJündungen regelmässig über dem Boden 2t# und über den seitlichen Facetten 21 und über den Absätzen 3 verteilt sind, so daß diese Mündungen auf verschiedenem Niveau zwischen dem Boden 211 der Vertiefungen 2 und der äußeren durch die Absätze 3 bestimmten Fläche des Elementes 1 abgestuft sind. Wird ein gasförmiger Brennstoff unter Druck durch die Zeitungen in die Vertiefungen 2 eingelassen, so verringert sich die Kreislaufgeschwindigkeit des Brennstoffes, sobald es sich innerhalb des von dcii Vertiefungen 2 gebildeten Baumes ausdehnt. Diese VerminderunG der Kreislaufgeschwindigt:eit stellt eine Angleichung an die Portpflanzungsgeschwindigkeit der Flamme sicher, so daß die Verbrennung des Mittels oder gasförmigen Brennstoffes in verschiedenen Höhen,und in verschiedenen Abständen von der Hauptfläche oder Hauptebene der ausstrahlenden Fläche erfolgt, wodurch eine Selbststeuerwirkung der inneren Flammen nach den äußeren und umgekehrt zustande kommt. Das Leistungsniveau des neuen Strahlungselementes steigt damit beachtlich an, in dem es eine fast sofortige Verbrennung des gasförmigen Brennstoffes erlaubt, sobald dieser aus den Zeitungen 4 austritt, denn die Zufuhr von Primärluft bereichert sich an Brennstoffmischung und das Resultat ist eine bessere Ausnutzung des gasförmigen Brennstoffes. Es sei noch hinzugefügt, daß durch die Anordnung der Wände der Vertiefungen 2 sich zwischen diesen eine btrahlenbrechunb bildet,-und damit ein Anstieg der Tempera t"r der Platte hervorgerufen -ird_, die t-eit höher liegt als dann, wenn die Strahlung eir_#'ach von der Vorderseite her erfolgen würde, die nur an einer Stelle den Flammen sowie dem Raum ausgesetzt ist, wie es bei bekannten. Bauarten der Fall ist. Verständlich ist, daß jedes einzelne der vorerwähnten Elemente, oder zwei oder mehrere zusammen in anderen Ausführungen gleiche nutzbringende Anwendung finden kann oder können, die sich von den zuvor beschriebenen Typen unterscheiden. Wenngleich die Erfindung als in ein ausstrahlendes Element eingegebaut und beschrieben wurde, so ist sie nicht'auf die aufgezeigten Einzelheiten beschränkt, denn es könnendiverse strukturelle Abänderungen und Umwandlungen vorgenommen werdal, ohne sich irgendwie von dem Wesenskern der vorliegenden Erfindung zu entfernen.

Claims (10)

1. Bat e n t a n s p rü c h e 1-. Strahlungselement insbesondere für einen Infrarotstrahler, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine die Infrarot- ccxe- strahlen aussendende Seite vorgesehen ist,/eine gegebene Strahlungsfläche aufweist, und mit einer Veilzahl von Ver- -tiefungen.(2) in entsprechender vieleckiger Form versehen ist, deren Seitenflächen(21) nach innen mit einer angemessenen Krüm-' mung derart konvergieren, daß zwischen den Vertiefungen (2) Absätze (3) entstehen,-die die äußere Ebene des strahlenden Elementes bilden; daß die gesamte Oberfläche des Strahlungselementes mit einer Vielzahl von in Form von Öffnungen oder Iaälen durchgehenden Zufuhrleitungen versehen ist, die sich über die gesamte Oberfläche-des Strahlungselementes verteilen, so daß in Verbindung mit der Anordnung der Vertiefungen (2); ihre Mündungen regelmässig am Boden über den seitlichen Facetten und über die Absätze, die von den Vertiefungen gebildet werden, verteilt sind, so daß, dann wenn unter Druck ein gasförmiger Brennstoff in die Vertiefungen durch die Leitungen eingeführt wird, die Kreislaufgeschwindigkeit des Brennstoffes abnimmt, sobald er sich in den Vertiefungen ausdehnt, wodurch sich die Kreislaufgeschwindigkeit der F®tpflanzungsgeschwindigkeit der Flamme angleicht, so daß die Verbrennung des gasförmigen Brennstoffes auf verschiedenem Niveau in unterschiedlichem Abstand von der allgemeinen Strahlungsebene vor sich geht, wodurch eine Selbststeuerwirkung der inneren Flammen zu den äußeren hin und umgekehrt-entsteht.
2. 2, Strahlungselement nach Anspruch 1, dadurch g e k> e n n -z e i c h n e t, daß jede der vieleckigen inneren Flächen der Vertiefungen eine Vielzahl von gegenseitig geneigten Facetten aufweist, die eine größere Strahlungsfläche bewirken.
3. 3. Strahlungselement nach Anspruch 1, dadurch g e 1> e n n -z e i c h n e t, daß ein Teil der Zeitungen für gasförmigen-Brennstoff eine Mündung am Boden der Vertiefungen, über den Facetten in geringerer Tiefe und über den Absätzen aufweisen, die die äußere@Ebene des Strahlungselementes bestimmen, so daß eine Abstufung in der Zündung des Gases entsteht, die die Fortpflanzung der Flamme von der einen zur anderen Stufe erleichtert.
4. 4. Strahlungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß es aus feuerfestem, vorzugsweise k=eramischem 1.iLa-terial besteht.
5. 5. Strahlungselement nach Anspruch 1, dadurch g e k: e n n -z e i c h n e t, daß jede einzelne der Vertiefungen (Z) einen extrem äußeren Abschnitt aufweist, der sich von extrem i inneren Abschnitt dieser Seite aus erstreckt, wobei jeder .dieser extrem äußeren Abschnitte einen größeren Querflächeninhalt aufweist als die extrem inneren Abschnitte, wodurch der den einzelnen Vertiefungen zugeführte gasförmige Brenn- Stoff, der in ihnen entzündet wird, sich ausdehnt, sobald er in den entsprechenden extrem äußeren Abschnitt tritt, so daß sich die Umlaufgeschwindigheit des Brennstoffes vemi.ngert und sich der Geschwindigkeit der Fortpflanzung der Flamme angleicht.
6. Strahlungselement nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e-. t, daß jeder einzelne extrem innere Abschnitt in Innenrichtung von den entsprechenden extrem äußeren Abschnitten aus konvergiert.
7. 7. Strahlungselement nach Anspruch 1, dadurch g e 1; e n 'n z e i c hn e t, daß das Element zwei plattenartig übereinander gelegte Abschnitte aufweist, von denen einer die Vertiefungen (2) mit den bekannten Zufuhrleitungen hat und der andere der erwähnteil Abschnitte aus einem IZaterial besteht, das hohen Temperaturen standhält und ein in dieser Seite eingebautes Gitter darstellt und die einzelnen Vertiefungen umgibt B.
8. Strahlungselement nach Anspruch 1, dadurch gre k e n n -z e ich n e t, daß das Element zwei Abschnitte aufweist, die plattenartig aufeinanderliegend vereint sind, wobei einer dieser Abschnitte die bekannten Vertiefungen mit den Zufuhrleitungen aufweist und der andere Abschnitt über dieser Seite liegt, und aus einem hohe Temperaturen aushaltenden Material besteht, und ein Gitter darstellt, das eine Vielzahl von Üffnungen aufweist, jede derselben eine der Vertiefungen tlimgebend und eine Verlängerung dieser Vertiefung darstellend.
9. 9. Strahlungselement nach Anspruch S, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der besagte eeite Abschnitt zu der fraglichen Seite des ersten Abschnittes einen kleinen Abstand wahrt.
10. 10. Strahlungselement nach Anspruch 1, dadurch g e h e n n -z e i c h n e t, daß das Element zwei in Form vor Platten übereinander verbundene Abschnitte aufweist, wobei der erste Abschnitt, d.h. einer derselben die bekannten Vertiefungs- und-Zufuhrleitungen besitzt und der andere über dieser Seite angeordnet ist und aus hitzebeständigem Material besteht und ferner eine Vielzahl von Abschnitten mit gegenseitig geneigter Wand aufweist, welche untereinander ein Gitter bilden, das eine Vielzahl von Öffnungen hat, von denen jede einzelne mit einer Vielzahl von Öffnungen in Verbindung steht, die diesen Vertiefungen naheliegen.