[发明专利]用于具有冷媒流过其上及下层的快速加热设备的加热器组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速加热设备的加热器组件，特别是有关于一种快速加热设备的加热器组件，其允许冷媒流过其中的上及下层，借以改进冷却效率。

背景技术

在快速加热设备中，加热器组件的冷却是由在加热器组件中循环的冷媒实现的，以冷却其中装设有加热灯管的灯管组(lamp pocket)。在本例子中，冷媒经由冷媒入口流进加热器组件的流速在加热器组件中是较低的，因此，冷媒具有较低的冷却效率。

图1为冷媒在加热器组件中流速减慢的示意图。图1中，流通量(flux)可用Q＝速度speed(V)×面积area(A)来表示，下列方程式在假设冷媒的流入总量等于冷媒的流出总量时可以求得：

Q_in＝Q_{Heater Block}＝Q_out-----(1)

V_inA_in＝V_HBA_HB＝V_outA_out-----(2)

在方程式(2)中，可以理解的是，由于A_in等于A_out，而A_HB大于A_in(或A_out)，V_in等于V_out，所以V_HB小于V_in(或V_out)。

为了提高冷却效率，加热器组件必须保证在其中的冷媒快速地循环，因此，当冷媒的循环在加热器组件中如方程式(2)中所描述的被阻碍时，冷媒的冷却效率相对于加热器组件是不佳的。

再进一步，现有的加热器组件具有死角(dead zone)，在此处冷媒无法充分流动，图2显示加热器组件的死角，其中，图2a为加热器组件的底视图，图2b为加热器组件的侧剖面图。

请参见图2，在现有的快速加热设备的加热器组件中，冷媒入口(coolant inlet)11与冷媒出口(coolant outlet)12为彼此面对而设置，因此，冷媒由冷媒入口11流入加热器组件(heater block)10中，且由冷媒出口12排出加热器组件10，经过配设有加热灯管(heating lamp)20的两个以上灯管组(lamp pocket)21。在此，由于瓶颈(bottle neck)40形成在靠近冷媒入口11处，死角(dead zone)30在靠近冷媒入口11的两侧形成了冷媒的旋涡(vortex)。

当平顺的冷媒流过分布了旋涡的死角30时，冷媒在加热器组件中花费的总时数增加，使得在死角30的冷却效率不佳，基于此，在死角30的卤素灯管20(halogen lamp)由于热应力(thermal stress)常常会烧坏(burst)或变黑。

发明内容

因此，根据本发明的一个方面，提供了一种快速加热设备的加热器组件，其不只避免在冷媒入口形成死角以避免在冷媒入口旋涡的发生，也确保由加热灯管所产生热量集中在灯管组的底部从而使得加热灯管被充分冷却，以此避免加热灯管操作寿命(operational lifespan)的缩短及加热器组件的碳化(carburization)。

根据本发明的一个方面，提供了一种快速加热设备的加热器组件：包括配设有加热灯管的灯管组，冷媒入口及冷媒出口，通过冷媒流入加热器组件并由加热器组件排出，借以冷却灯管组，其中，冷媒入口及冷媒出口分别被分隔成上及下冷媒入口和上及下冷媒出口，分离地形成上及下层，使得冷媒可流过加热器组件中分离的上及下流动层。

加热管组件还包括分隔板，将加热器组件的内部分隔成上及下流动层，使得冷媒可流过加热器组件中的分离的上及下流动层。

冷媒入口还可具有冷媒分散部，以侧向分散冷媒。

依据本发明的实施例，用于快速加热设备的加热器组件具备有允许冷媒流过加热器组件中上及下流动层，借以改进冷却效率，特别的是，加热灯管排出的热量集中在灯管组的底部，因此加热灯管可以被最大程度冷却。更进一步，加热器组件具有冷媒分散部，以避免加热器组件中死角的产生，借以使加热器组件有更均匀的冷却。

附图说明

图1为冷媒在加热器组件中流速减慢的示意图；

图2示出了现有的快速加热设备的加热器组件，其中，图2a为加热器组件的底视图，图2b为加热器组件的侧剖面图；