[发明专利]红外面板辐射器

说明书

红外面板辐射器包括具有加热表面和导体轨道的载体，该导体轨道施加成覆盖该载体的表面并且由导电电阻材料制成，该导电电阻材料在电流流过时产生热量，该导体轨道包括用于产生第一表面输出的第一导体轨道区段和用于产生与第一表面输出不同的第二表面输出的第二导体轨道区段。本发明的目的是提供一种具有高照射水平的红外面板辐射器，它设计成以最高可能的均匀照射强度发射辐射。为此，所述载体包含复合材料，该复合材料包括非晶基质组分和半导体材料形式的附加组分，第一导体轨道区段和第二导体轨道区段串联连接，并且它们的覆盖密度和/或它们的导体横截面积彼此不同。

技术领域

本发明涉及一种红外面板辐射器，它包括具有加热表面和导体线路(印刷导体，导体电路)的载体，该导体线路由导电的电阻材料制成，该电阻材料在电流流过时产生热量并被施加到载体的导体线路布设(占有，占用)表面，其中导体线路包括用于产生第一单位面积功率的第一导体线路区段和用于产生与第一单位面积功率不同的第二单位面积功率的第二导体线路区段。

本发明范围内的红外面板辐射器显示出具有面板状二维或三维发射特性的加热表面。它们的面板状发射特性使它们易于适应待加热的加热物品表面的几何形状，使得三维加热物品的两个或表面的均匀照射变得可行。

根据本发明的红外面板辐射器尤其用于加热工艺，例如印刷行业或塑料加工、半导体或光伏行业中的半导体晶片的热处理。根据本发明的红外面板辐射器例如用于塑料材料的聚合、漆的固化或涂料的干燥。此外，它们可以用于多种干燥工艺，例如用于薄膜或纱线的生产，用于模型、样品、原型、工具或成品的制作(增材制造)。另一个重要的应用领域是柔性印刷电子器件的生产，特别是在卷到卷程序(R2R程序)中，其中干燥和烧结过程直接先后进行。

背景技术

通常使用红外面板辐射器来对加热物品进行热处理。已知的红外面板辐射器可以在设计上不同。例如，已知这样的红外面板辐射器，其中具有柱形发射器管的多个红外发射器适当地布置在发射器模块中，使得发射器管的纵向轴线在平面中彼此平行地延伸。此外，已知上述类型的红外面板辐射器，其中电阻加热元件直接施加至面板状载体的表面。

上述两种设计的不同之处在于它们的传热模式。然而，在前一种情况下，从布置在发射管中的加热元件到发射管的热传递主要通过热辐射进行，后一种情况下的加热元件与面板状载体直接接触，使得从加热元件到载体的热传递主要通过热传导和对流进行。

具有应用于载体的加热元件的红外面板辐射器显示出良好的功效。如果将电压施加到这些红外面板辐射器的电阻器加热元件，则红外面板辐射器在其全部长度上通过基本上恒定的电功率操作。

然而，显而易见的是，具有恒定电功率的加热元件的操作可能与温差相关联，特别是与载体的加热表面上的不均匀温度分布相关联。特别是在载体的周边，通常测得比例如载体的中间区域中低的温度。一个潜在的原因是，与中间区域相比，由于对流引起的较高能量损失可能发生在载体的周边。这与特别是在载体的周边的较低温度相关联，并且相对于整个载体而言与不均匀的温度分布相关联。

因此，已知载体的周边和中间区域需要被以两种不同程度加热，以便取得尽可能均匀的载体温度，并且与其一起取得尽可能均匀的实际加热表面的辐射发射。

具有面板状载体的红外面板散热器是已知的，其中导体线路包括多个并联连接的导体线路区段。使它们并联连接有助于导体线路包括尽可能低的总电阻，使得它可以在高工作电流下并且与其一起在高功率下工作。为了补偿周边效应，导体线路区段以不同的单位面积功率工作，由此导体线路区段通常通过使用印刷技术产生，例如通过丝网印刷或喷墨印刷产生。通常，这些辐射器具有导体线路区段，该导体线路区段可以以与载体周边相关联的更高的单位面积功率工作。这是有利的，因为周边区域中的对流相关温度损失可以通过分配给该区域的导体线路区段的较高单位面积功率来补偿。