一种水冷聚焦红外线加热灯罩的制作方法

1.本发明涉及一种红外线加热灯罩，特别是涉及一种水冷聚焦红外线加热灯罩，属于红外线加热技术领域。


背景技术：

2.在过去的几十年中，世界各国对红外线加热技术越来越重视，我国对红外线加热技术的发展也正在寻求新的突破，从远红外加热管到近红外线加热器以及更加细化的短波、快速中波、中波红外线加热灯生产和使用都有长足广泛运用，不过国内还没人对特定波长和聚焦反射红外线加热器做深入研究，以及对各种不同行业、各种材料、各种加热场景的需求，都没有人做实际运用的深化设计研发，对不同材料受热状况，测试并分析瞬态热冲击条件下材料的热强度、热应力、热变形和热膨胀量等高温力学性能参数的变化都没有人深入研究。
3.目前对于红外线辐射加热怎么满足各种实际工况的热实验问题，当前都没有人做定制化加热设备的热试验，只是通用的简单的根据所需加热曲线搭建与之适应的简单加热支架，支架间布置裸露的红外线加热灯，对材料进行加热测试，其中，红外线加热灯管不做强制冷却；红外线加热灯管的电线直接接入加热控制电源总线。实验过程中，首先将待加热材料推入到加热设备的支架内，再将要待加热物料放在红外线加热灯下加热，传统的加热方式有以下几个问题：
4.1、裸露的红外线加热灯，灯管背部辐射不能高效地利用到加热过程；
5.2、红外线加热灯管不做强制冷却，加热极限受到灯管极限耐温限制。


技术实现要素：

6.本发明的主要目的是为了提供一种水冷聚焦红外线加热灯罩，目视检查铝合金聚焦反射罩整体外观以及冷却管路是否完整、无损、无堵和检查是由漏水，检查红外灯灯管是否有油污、遮挡物，检查电气线路是否短路、裸露，当所有项目符合要求时，完成设备安全性检验，通过铝合金聚焦反射罩、红外线加热灯管、灯头支架、高温引线、航空插头、隔热板、透明石英板、温感开关、报警蜂鸣器、铝合金外保护罩、进出水快速接头等，铝合金聚焦反射罩主要是把红外辐射热能聚焦到一条窄线上对被加热体快速加热，同时内制有水路。红外线加热灯管主要发红外线热能光束照射到指定加热面上，灯头支架、高温引线、航空插头分别是固定红外线加热灯和把红外线加热灯连接到航空插头上的作用，隔热板是起到隔绝二端侧红外热能辐射作用，透明石英板是防尘、防异物和保护灯管的透红外线光热能的作用，温感开关和报警蜂鸣器是监测铝合金聚焦反射罩本体温度的作用，铝合金外保护罩能够对灯头支架、红外线加热灯管灯头、两端的高温线、报警蜂鸣器以及三通冷却水铜管等起到保护作用，水冷却部件在加热过程中分别对结构部件、铝合金聚焦反射罩整体进行冷却；冷却水为高速冷却水；电气线路与控制电源箱体相连，通过接受电路的控制信号实现加热灯输出功率的调整。铝合金聚焦反射罩采用铝合金开模一次性异型拉制整体制成，外表面做防氧
化处理，内腔体做聚焦抛物面，抛物面做镀金或镀银反射镜面处理，做聚焦反射面，中层为镂空；作用为通水冷却，从进水口缓慢注入冷却水，待出水口中冷却水流出时，观察流出水中是否存在气泡，当流出的水中无气泡时，增大冷却水流动速度，当冷却水自流出口稳定、无脉动流出时，可将铝合金聚焦反射罩按照所需加热角度与正确摆放加热装置，冷却水注入完成；在铝合金聚焦反射罩外壁装温感开关，在铝合金聚焦反射罩底部出光面安装透明石英玻璃板，最后安装铝合金聚焦反射罩二侧隔热板，把所述铝合金聚焦反射罩二端面安装好进出水快速接头，同时在进出水快速接头旁边安装灯头支架用作固定装好红外线加热灯管，进入实验，通过控制电源中的信号变化，实现对红外加热灯管功率的控制，实现长时间加热或快速高温冲击循环，单独在铝合金外保护罩侧分别安装航空插头和进出水快速接头以及报警蜂鸣器，红外线加热灯管两端的高温线分别链接到航空插头；把铝合金聚焦反射罩进出水快速接头与铝合金外保护罩进出水快速接头通过三通冷却水铜管连接，最后把铝合金聚焦反射罩与铝合金外保护罩焊接成整体，在加热过程中，冷却水通过冷却水进口流入管道，通过整个灯罩内部，最后冷却水通过冷却水出口流出管道，形成冷却液管路。通过低温冷却水的高速流动，带走灯罩内的热量，使灯罩形成一个恒定安全的温度场(经过取点采样测试，加热到1000℃时，灯罩的外表面最高温度约为60℃)；整个灯罩的固定，在正常工作温度下(1000℃以下)，可由耐温，整个灯罩的固定，在正常工作温度下(1000℃以下)，可由耐温100℃以上的材料，对装置的b平面、c平面、e平面进行固定。同时，对受光辐照区50mm内的零部件应使用耐热材料进行保护，并对所固定的结构进行通水冷却，红外线加热灯管主要通过灯管支架保持装置结构的温度稳定，灯管支架在聚焦反射罩面外通过绝热板隔离处理来降低由光辐照对结构件温度上升，通过冷却水管对铝合金保护罩内部降温对红外线灯管端子与高温线的保护；冷却水通过铝合金聚焦反射罩内部，实现对红外线加热灯附近空间降温。从而保护红外加热灯自身超温情况，红外线加热灯管，通过灯管支架的连接完成固定。红外线加热灯管的高温引线采用高温玻璃纤维编织绝缘线，红外线加热灯灯管，采用红外线钨丝做加热灯，额定电压为220v/380v，额定功率6kw，发热温度高达3400k，放射能量稳定，可实现1000℃的远程快速加热，不受周围环境影响，仅对被辐射物有效，可通过调节供电量改变红外线加热灯功率。另外红外线加热灯可以选择短波红外、快速中波红外、中波红外以及远红外线的不同波长的选择，以满足各种被加热材料不同吸收波长的要求，提高被加热物体的被加热热效率。同时，该种加热方式属于非接触式加热，具有经济、安全、清洁、安静和高效的优点，且使用寿命长达5000小时以上，铝合金聚焦反射罩内部冷却管路、灯管支架为同一材质，拥有高导热系数和低热胀系数，冷却水流量为20l/分钟，主要用于为铝合金聚焦反射罩1整体降温提供高速大流量冷却水，铝合金聚焦反射罩1采用铝合金材质试验结束后，先关闭电源系统，继续保持冷却水通入。待设备降至常温，停止冷却水通入，实验结束、排出管路内多余的冷却水，结束测试过程。
7.本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
8.一种水冷聚焦红外线加热灯罩，包括铝合金聚焦反射罩、灯头支架、红外线加热灯管、隔热板、铝合金灯头外保护罩和透明石英玻璃板，铝合金聚焦反射罩两端安装有铝合金灯头外保护罩，铝合金灯头外保护罩与铝合金聚焦反射罩的连接处安装有隔热板，铝合金灯头外保护罩内安装有灯头支架，铝合金聚焦反射罩内反射弧出光口处安装有透明石英玻璃板，透明石英玻璃板上和铝合金聚焦反射罩内反射弧腔内安装有红外线加热灯管，且红
外线加热灯管两端贯穿隔热板和灯头支架，铝合金聚焦反射罩底部一侧安装有报警开关组件，铝合金灯头外保护罩内安装有三通水管和高温线组件。
9.优选的，铝合金灯头外保护罩内组件包括电源航空插头、外侧进出水快速接头、温感开关和报警蜂鸣器，电源航空插头安装在铝合金灯头外保护罩中上端两侧处，外侧进出水快速接头安装在航空插头底侧处，报警蜂鸣器安装在航空插头一侧，温感开关安装在水冷聚焦红外线加热灯罩底部一侧处。
10.优选的，三通快速冷却水管和高温线组件包括进内部进出水快速接头、三通冷却水管和高温线，三通冷却水管安装在铝合金灯头外保护罩中部处，外侧进出水快速接头安装在航空插头底侧处，且三通冷却水管两端与内部和外侧进出水快速接头相互连接，高温线连接在航空插头上，另一端与红外线加热灯管相互连接。
11.优选的，报警蜂鸣器与温感开关相互电性连接。
12.优选的，电源航空插头、红外线加热灯管和高温线相互电性连接。
13.优选的，外侧进出水快速接头和三通冷却水管分别连接到铝合金聚焦反射罩内部内部进出水快速接头水路上。
14.优选的，所述所述铝合金聚焦反射罩为一次性异型拉制制成，外表面做防氧化处理，内腔体做聚焦抛物面，抛物面做镀金或镀银反射镜面处理，做聚焦反射面；中层为镂空，作用为通水冷却。
15.优选的，红外线加热灯可以选择短波红外、快速中波红外、中波红外以及远红外线的不同波长的选择，以满足各种被加热材料不同吸收波长的要求，提高被加热物体的被加热热效率。
16.本发明的有益技术效果：
17.本发明提供的一种水冷聚焦红外线加热灯罩，目视检查铝合金聚焦反射罩整体外观以及冷却管路是否完整、无损、无堵和检查是由漏水，检查红外灯灯管是否有油污、遮挡物，检查电气线路是否短路、裸露，当所有项目符合要求时，完成设备安全性检验，通过铝合金聚焦反射罩、红外线加热灯管、灯头支架、高温引线、航空插头、隔热板、透明石英板、温感开关、报警蜂鸣器、铝合金外保护罩、进出水快速接头等，铝合金聚焦反射罩主要是把红外辐射热能聚焦到一条窄线上对被加热体快速加热，同时内制有水路。红外线加热灯管主要发红外线热能光束照射到指定加热面上，灯头支架、高温引线、航空插头分别是固定红外线加热灯和把红外线加热灯连接到航空插头上的作用，隔热板是起到隔绝二端侧红外热能辐射作用，透明石英板是防尘、防异物和保护灯管的透红外线光热能的作用，温感开关和报警蜂鸣器是监测铝合金聚焦反射罩本体温度的作用，铝合金外保护罩能够对灯头支架、红外线加热灯管灯头、两端的高温线、报警蜂鸣器以及三通冷却水铜管等起到保护作用，水冷却部件在加热过程中分别对结构部件、铝合金聚焦反射罩整体进行冷却；冷却水为高速冷却水；电气线路与控制电源箱体相连，通过接受电路的控制信号实现加热灯输出功率的调整。铝合金聚焦反射罩采用铝合金开模一次性异型拉制整体制成，外表面做防氧化处理，内腔体做聚焦抛物面，抛物面做镀金或镀银反射镜面处理，做聚焦反射面，中层为镂空；作用为通水冷却，从进水口缓慢注入冷却水，待出水口中冷却水流出时，观察流出水中是否存在气泡，当流出的水中无气泡时，增大冷却水流动速度，当冷却水自流出口稳定、无脉动流出时，可将铝合金聚焦反射罩按照所需加热角度与正确摆放加热装置，冷却水注入完成；在铝合
金聚焦反射罩外壁装温感开关，在铝合金聚焦反射罩底部出光面安装透明石英玻璃板，最后安装铝合金聚焦反射罩二侧隔热板，把所述铝合金聚焦反射罩二端面安装好进出水快速接头，同时在进出水快速接头旁边安装灯头支架用作固定装好红外线加热灯管，进入实验，通过控制电源中的信号变化，实现对红外加热灯管功率的控制，实现长时间加热或快速高温冲击循环，单独在铝合金外保护罩侧分别安装航空插头和进出水快速接头以及报警蜂鸣器，红外线加热灯管两端的高温线分别链接到航空插头；把铝合金聚焦反射罩进出水快速接头与铝合金外保护罩进出水快速接头通过三通冷却水铜管连接，最后把铝合金聚焦反射罩与铝合金外保护罩焊接成整体，在加热过程中，冷却水通过冷却水进口流入管道，通过整个灯罩内部，最后冷却水通过冷却水出口流出管道，形成冷却液管路。通过低温冷却水的高速流动，带走灯罩内的热量，使灯罩形成一个恒定安全的温度场(经过取点采样测试，加热到1000℃时，灯罩的外表面最高温度约为60℃)；整个灯罩的固定，在正常工作温度下(1000℃以下)，可由耐温，整个灯罩的固定，在正常工作温度下(1000℃以下)，可由耐温100℃以上的材料，对装置的b平面、c平面、e平面进行固定。同时，对受光辐照区50mm内的零部件应使用耐热材料进行保护，并对所固定的结构进行通水冷却，红外线加热灯管主要通过灯管支架保持装置结构的温度稳定，灯管支架在聚焦反射罩面外通过绝热板隔离处理来降低由光辐照对结构件温度上升，通过冷却水管对铝合金保护罩内部降温对红外线灯管端子与高温线的保护；冷却水通过铝合金聚焦反射罩内部，实现对红外线加热灯附近空间降温。从而保护红外加热灯自身超温情况，红外线加热灯管，通过灯管支架的连接完成固定。红外线加热灯管的高温引线采用高温玻璃纤维编织绝缘线，红外线加热灯灯管，采用红外线钨丝做加热灯，额定电压为220v/380v，额定功率6kw，发热温度高达3400k，放射能量稳定，可实现1000℃的远程快速加热，不受周围环境影响，仅对被辐射物有效，可通过调节供电量改变红外线加热灯功率。另外红外线加热灯可以选择短波红外、快速中波红外、中波红外以及远红外线的不同波长的选择，以满足各种被加热材料不同吸收波长的要求，提高被加热物体的被加热热效率。同时，该种加热方式属于非接触式加热，具有经济、安全、清洁、安静和高效的优点，且使用寿命长达5000小时以上，铝合金聚焦反射罩内部冷却管路、灯管支架为同一材质，拥有高导热系数和低热胀系数，冷却水流量为20l/分钟，主要用于为铝合金聚焦反射罩1整体降温提供高速大流量冷却水，铝合金聚焦反射罩1采用铝合金材质试验结束后，先关闭电源系统，继续保持冷却水通入。待设备降至常温，停止冷却水通入，实验结束、排出管路内多余的冷却水，结束测试过程。
附图说明
18.图1为按照本发明的一种水冷聚焦红外线加热灯罩的一优选实施例的装置整体结构主视图；
19.图2为按照本发明的一种水冷聚焦红外线加热灯罩的一优选实施例的立体结构剖视图；
20.图3为按照本发明的一种水冷聚焦红外线加热灯罩的一优选实施例的第一伸缩杆侧剖视图；
21.图4为按照本发明的一种水冷聚焦红外线加热灯罩的一优选实施例的b处结构放大图；
22.图5为按照本发明的一种水冷聚焦红外线加热灯罩的一优选实施例的辐射效果图。
23.图中：1-铝合金聚焦反射罩，2-灯头支架，3-红外线加热灯管，4-隔热板，5-铝合金灯头外保护罩，6-电源航空插头，7-内部进出水快速接头，8-外侧进出水快速接头，9-三通冷却水管，10-透明石英玻璃板，11-温感开关，12-报警蜂鸣器，13-高温线。
具体实施方式
24.为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
25.如图1-图5所示，本实施例提供的一种水冷聚焦红外线加热灯罩，包括铝合金聚焦反射罩1、灯头支架2、红外线加热灯管3、隔热板4、铝合金灯头外保护罩5和透明石英玻璃板10，铝合金聚焦反射罩1中间两侧安装有铝合金灯头外保护罩5，铝合金灯头外保护罩5与铝合金聚焦反射罩1的连接处安装有隔热板4，铝合金外保护罩5中间一侧安装有灯头支架2，铝合金聚焦反射罩1中下段处安装有透明石英玻璃板10，透明石英玻璃板10上段安装有红外线加热灯管3，且红外线加热灯管3两端贯穿隔热板4和灯头支架2处，铝合金聚焦反射罩1中间一侧安装有插头接头报警开关组件，铝合金聚焦反射罩1二侧安装有高温线组件。
26.在本实施例中：铝合金灯头外保护罩5内组件包括航空插头6、内部进出水快速接头7、温感开关11和报警蜂鸣器12，电源航空插头6安装在铝合金灯头外保护罩5中上段两侧处，外侧进出水快速接头8安装在航空插头6一侧处，报警蜂鸣器12安装在航空插头6底部处，温感开关11安装在红外线加热灯管3中下段一侧处。
27.在本实施例中：冷却和高温线组件包括外侧进出水快速接头8、三通冷却水管9和高温线13，三通冷却水管9安装在铝合金灯头外保护罩5中上段处，外侧进出水快速接头8安装在电源航空插头6底中部处，且三通冷却水管9两端与内部进出水快速接头7和外侧进出水快速接头8相互连接，高温线13把电源航空插头6与红外线加热灯管3相互连接。
28.在本实施例中：报警蜂鸣器12与温感开关11相互电性连接。
29.在本实施例中：电源航空插头6、红外线加热灯管3和高温线13相互电性连接。
30.在本实施例中：内部进出水快速接头7、外侧进出水快速接头8和三通冷却水管9安装在隔热板4和灯头支架2中上段两侧处。
31.在本实施例中：所述铝合金聚焦反射罩1为一次性异型拉制制成，外表面做防氧化处理，内腔体做聚焦抛物面，抛物面做镀金或镀银反射镜面处理，做聚焦反射面；中层为镂空，作用为通水冷却。
32.在本实施例中：所述红外线加热灯3可以选择短波红外、快速中波红外、中波红外以及远红外线的不同波长的选择，以满足各种被加热材料不同吸收波长的要求，提高被加热物体的被加热热效率。
33.如图1-图5所示，本实施例提供的一种水冷聚焦红外线加热灯罩的工作过程如下：
34.步骤一：铝合金聚焦反射罩1采用铝合金开模一次性异型拉制整体制成，外表面做防氧化处理，内腔体做聚焦抛物面，抛物面做镀金或镀银反射镜面处理，做聚焦反射面，中层为镂空；可以选择短波红外、快速中波红外、中波红外以及远红外线的不同波长的选择，以满足各种被加热材料不同吸收波长的要求，提高被加热物体的被加热热效率。
35.步骤二：目视检查铝合金聚焦反射罩整体外观以及冷却管路是否完整、无损、无堵和检查是由漏水，检查红外灯灯管是否有油污、遮挡物，检查电气线路是否短路、裸露，当所有项目符合要求时，完成设备安全性检验，通过铝合金聚焦反射罩1、红外线加热灯管3、灯头支架2、高温引线13、电源航空插头6、隔热板4、透明石英板10、温感开关11、报警蜂鸣器12、铝合金灯头外保护罩5、内部和外侧进出水快速接头等，铝合金聚焦反射罩1主要是把红外辐射热能聚焦到一条窄线上对被加热体快速加热，同时内制有水路。红外线加热灯管3主要发红外线热能光束照射到指定加热面上，灯头支架2、高温引线13、航空插头6分别是固定红外线加热灯3和把红外线加热灯3连接到航空插头6上的作用，隔热板4是起到隔绝二端侧红外热能辐射作用，透明石英板10是防尘、防异物和保护灯管的透红外线光热能的作用，温感开关11和报警蜂鸣器12是监测铝合金聚焦反射罩1本体温度的作用，铝合金外保护罩5能够对灯头支架2、红外线加热灯管灯头、两端的高温线13、报警蜂鸣器12以及三通冷却水管9等起到保护作用，水冷却部件在加热过程中分别对结构部件、铝合金聚焦反射罩1整体进行冷却；冷却水为高速冷却水；电气线路与控制电源箱体相连，通过接受电路的控制信号实现加热灯输出功率的调整。
36.步骤三：作用为通水冷却，从进水口缓慢注入冷却水，待出水口中冷却水流出时，观察流出水中是否存在气泡，当流出的水中无气泡时，增大冷却水流动速度，当冷却水自流出口稳定、无脉动流出时，可将铝合金聚焦反射罩1按照所需加热角度与正确摆放加热装置，冷却水注入完成；
37.步骤四：在铝合金聚焦反射罩1外壁装温感开关11，在铝合金聚焦反射罩1底部出光面安装透明石英玻璃板10，最后安装铝合金聚焦反射罩1二侧隔热板4，把所述铝合金聚焦反射罩1二端面安装好进出水快速接头，同时在进出水快速接头旁边安装灯头支架2用作固定装好红外线加热灯管3，进入实验，通过控制电源中的信号变化，实现对红外加热灯管3功率的控制，实现长时间加热或快速高温冲击循环，单独在铝合金外保护罩5侧分别安装电源航空插头和进出水快速接头以及报警蜂鸣器12，红外线加热灯管3两端的高温线分别链接到航空插头6；
38.步骤五：把铝合金聚焦反射罩1内部进出水快速接头与铝合金灯头外保护罩5外侧进出水快速接头通过三通冷却水管9连接，最后把铝合金聚焦反射罩1与铝合金外保护罩5焊接成整体，在加热过程中，冷却水通过冷却水进口流入管道，通过整个灯罩内部，最后冷却水通过冷却水出口流出管道，形成冷却液管路。通过低温冷却水的高速流动，带走灯罩内的热量，使灯罩形成一个恒定安全的温度场(经过取点采样测试，加热到1000℃时，灯罩的外表面最高温度约为60℃)；
39.步骤六：整个灯罩的固定，在正常工作温度下(1000℃以下)，可由耐温，整个灯罩的固定，在正常工作温度下(1000℃以下)，可由耐温100℃以上的材料，对装置的b平面、c平面、e平面进行固定。同时，对受光辐照区50mm内的零部件应使用耐热材料进行保护，并对所固定的结构进行通水冷却，红外线加热灯管主要通过灯管支架保持装置结构的温度稳定，灯管支架在聚焦反射罩面外通过绝热板隔离处理来降低由光辐照对结构件温度上升，通过冷却水管对铝合金保护罩内部降温对红外线灯管端子与高温线的保护；
40.步骤七：冷却水通过铝合金聚焦反射罩1内部，实现对红外线加热灯附近空间降温。从而保护红外加热灯自身超温情况，红外线加热灯管3，通过灯管支架的连接完成固定。
红外线加热灯管3的高温引线采用高温玻璃纤维编织云母绝缘线，红外线加热灯灯管，采用红外线钨丝做加热灯，额定电压为220v/380v，额定功率6kw，发热温度高达3400k，放射能量稳定，可实现1000℃的远程快速加热，不受周围环境影响，仅对被辐射物有效，可通过调节供电量改变红外线加热灯功率。
41.步骤八：另外红外线加热灯可以选择短波红外、快速中波红外、中波红外以及远红外线的不同波长的选择，以满足各种被加热材料不同吸收波长的要求，提高被加热物体的被加热热效率。同时，该种加热方式属于非接触式加热，具有经济、安全、清洁、安静和高效的优点，且使用寿命长达5000小时以上，铝合金聚焦反射罩内部冷却管路、灯管支架为同一材质，拥有高导热系数和低热胀系数，冷却水流量为5-10l/分钟，主要用于为铝合金聚焦反射罩1整体降温提供高速大流量冷却水，铝合金聚焦反射罩1采用铝合金材质试验结束后，先关闭电源系统，继续保持冷却水通入。待设备降至常温，停止冷却水通入，实验结束、排出管路内多余的冷却水，结束测试过程。
42.以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。