Нагревательное устройство
Изобретение относится к нагревательным устройствам. Техническим результатом является обеспечение возможности нагрева конкретной мишени без воздействия на окружающие конструкции и их вовлечения, а также повышение эффективности управления интенсивностью производимого тепла. Нагревательное устройство содержит, по меньшей мере, одну оболочку (2), которая образует с внутренней стороны отделение (3) для размещения генератора (4) инфракрасного излучения; отделение (3) ограничено, по меньшей мере, стенкой (5), которая является прозрачной для инфракрасного излучения, для доставки инфракрасного излучения наружу; генератор (4) содержит множество источников инфракрасного излучения (6a, 6b), которые имеют удлиненную форму конструкции; такие источники (6a, 6b) расположены параллельно друг другу в пределах отделения (3) с продольно-симметричным распределением. Первый центральный источник (6a) расположен между соответствующими боковыми источниками (6b), которые расположены ближе к прозрачной стенке (5) относительно центрального источника (6a); на противоположной стороне относительно прозрачной стенки (5) отделение (3) ограничено изогнутой и выпуклой отражающей стенкой (7), продольно симметричной, для передачи инфракрасного излучения, доставляемого источниками (6a, 6b), к внешней области, примыкающей к прозрачной стенке (5) и локализованного нагрева объекта, расположенного во внешней области. 14 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящее изобретение относится к нагревательному устройству.
Во многих промышленных контекстах существует необходимость в удалении панелей, изготовленных из материалов различных типов, с поверхностей под ними, к которым они прикреплены с помощью соответствующего слоя клея.
Например, такая потребность возникает в автомобильном секторе, поскольку производство транспортных средств часто сопряжено с креплением панелей или листообразных элементов в целом с опорной конструкцией посредством использования адгезива.
Следовательно, проведение работ по техническому обслуживанию или ремонту требует последующего удаления таких панелей, которое в соответствии с обычными способами выполняется посредством механического действия (с помощью плоского долота или других режущих инструментов) или прибегая к обычному тепловому источнику с открытым пламенем или тепловому пистолету. Источник тепла позволяет фактически привести адгезив к его температуре стеклования, при которой он теряет свои механические свойства и, следовательно, способность заставить панель прилипать к поверхности под ней.
Однако, оба таких решения реализации не лишены недостатков.
Применение плоских долот или других режущих инструментов для механического удаления приводит к повреждению не только удаляемой панели (что является допустимым в большинстве случаев, но все еще нежелательным в некоторых), но также и к нижележащей поверхности, на которой, следовательно, необходимо обеспечить последующую операцию восстановления с дополнительными издержками и неопределенностью в отношении эффективности восстановления.
Кроме того, традиционные источники тепла создают интенсивное локализованное нагревание с неконтролируемой температурой, тем самым вызывая многочисленные проблемы.
Во-первых, в действительности, иногда невозможность управления температурой влечет за собой повреждение панели вследствие избытка прилагаемого тепла, что, кроме того, создает нежелательный и ненужный рост затрат.
Кроме того, традиционные инструменты, способные излучать тепло, часто являются очень громоздкими, вовсе не безопасными и даже менее универсальными, поскольку они не могут быть адаптированы практически к разным формам панелей, на которых они действуют.
Дополнительно, следует отметить, что в автомобильном секторе удаление обычно затрагивает самые внешние панели конструкций, составленных из множества панелей, расположенных в виде сэндвичей, причем соответствующий слой адгезива введен между каждой парой смежные панели.
В силу этого дополнительное, более частое и жесткое ограничение, вытекающее из отсутствия управления температурой, состоит в том, что неконтролируемое нагревание, производимое традиционными источниками, часто не ограничивается влиянием на панель, представляющую интерес, но распространяет свое воздействие на нижележащие панели и слои клея, которые, в свою очередь теряют свои механические свойства, тем самым подрывая целостность всего «сэндвича».
Очевидно, что это влечет за собой дополнительные недостатки и дополнительные затраты на восстановление, и, таким образом, в настоящее время является полностью неприемлемым.
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы решить вышеупомянутые проблемы посредством создания устройства, которое способно производить интенсивное локализованное нагревание.
В объеме этой цели, задача изобретения состоит в том, чтобы создать устройство, которое выполняет заданное нагревание конкретной мишени без воздействия на окружающие конструкции и их вовлечения.
Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать нагревательное устройство, которое позволяет эффективно управлять интенсивностью производимого тепла.
Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать нагревательное устройство, которое является универсальным, и которое может работать оптимально на различных типах и формах поверхностей и с различными материалами.
Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать нагревательное устройство, которое обеспечивает высокую надежность работы, что не нарушает целостность нагретого объекта и/или окружающих конструкций и что не влечет за собой рисков для здоровья и безопасности пользователя.
Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать нагревательное устройство, которое использует альтернативную техническую и структурную архитектуру для традиционных устройств.
Другой задачей настоящего изобретения является создание нагревательного устройства, которое может быть легко реализовано, используя элементы и материалы, которые легко доступны на рынке.
Другой задачей настоящего изобретения является создание нагревательного устройства, которое является дешевым и безопасно применимым.
Эта цель и эти и другие задачи, которые станут более очевидными в дальнейшем, достигаются посредством нагревательного устройства, которое содержит по меньшей мере одну оболочку, которая образует с внутренней стороны отделение для размещения генератора инфракрасного излучения, причем упомянутое отделение ограничено, по меньшей мере, стенкой, которая прозрачна для инфракрасного излучения, чтобы доставлять инфракрасное излучение наружу, отличающегося тем, что упомянутый генератор содержит множество источников инфракрасного излучения, которые имеют удлиненную форму конструкции, упомянутые источники расположены параллельно друг другу в упомянутом отсеке с симметричным распределением в продольном направлении, причем первый центральный из упомянутых источников размещен между соответствующими боковыми источниками, которые расположены ближе к упомянутой прозрачной стенке относительно упомянутого центрального источника, на противоположной стороне относительно упомянутой прозрачной стенки упомянутое отделение ограничено изогнутой и выпуклой отражающей стенкой, симметричной в продольном направлении, для передачи инфракрасного излучения, подаваемого упомянутыми источниками к внешней области, примыкающей к упомянутой прозрачной стенке, и локализованного нагревания объекта, расположенного в упомянутой внешней области.
Дополнительные характеристики и преимущества изобретения станут более понятны из описания предпочтительного, но не исключительного варианта осуществления нагревательного устройства в соответствии с изобретением, которое показано в качестве неограничивающего примера на прилагаемых чертежах, на которых:
Фиг. 1 представляет собой вид сбоку нагревательного устройства в соответствии с изобретением;
Фиг. 2 представляет собой вид спереди нагревательного устройства с фиг. 1;
Фиг. 3 представляет собой вид в перспективе сверху оболочки, которая вмещает генератор излучения;
Фиг. 4 представляет собой вид в перспективе снизу оболочки с фиг. 3;
Фиг. 5 представляет собой вид в поперечном сечении оболочки с фиг. 3, взятый вдоль продольной плоскости;
Фиг. 6 представляет собой вид в поперечном сечении детали оболочки с фиг. 3, взятый вдоль поперечной плоскости, который показывает отделение и компоновку источников;
Фиг. 7 представляет собой вид в перспективе дополнительного компонента устройства в соответствии с изобретением.
Фиг. 8 представляет собой диаграмму, показывающую распространение плотности излучения, испускаемого (в Вт/м2), как на нулевом расстоянии от источников, так и на расстоянии 450 мм от них.
На чертежах ссылочная позиция 1 в целом обозначает нагревательное устройство, которое может быть использовано для повышения температуры интересующего объекта по существу в любом промышленном секторе, в котором такая потребность возникает.
В связи с этим следует отметить, что типичным применением устройства 1 является удаление объектов типа панелей или других аналогичных листовых элементов, которые прикреплены адгезивом к нижележащей поверхности посредством слоя адгезива.
Следовательно, в таком контексте интенсивное (локализованное) нагревание, генерируемое устройством 1, позволяет повышать температуру адгезива до тех пор, пока он не достигнет своей температуры стеклования, или в любом случае до тех пор, пока он не потеряет свои механические свойства, которые позволят адгезива прикреплять панель к поверхности, тем самым обеспечивая удаление.
Таким образом, используя устройство 1, можно удалять панели или другие листообразные элементы из любого материала (металлических сплавов на основе стали, алюминия и т.п., неметаллических композитов на основе углерода, полимерных материалов и т.д.), присоединенные адгезивом любого типа к нижележащим поверхностям, которые, в свою очередь, могут быть многочисленными и разнообразными, оставаясь в пределах объема защиты, заявленного в данном документе.
В любом случае, можно использовать устройство 1 для удаления панелей с нижележащих поверхностей, образующих часть автомобилей или других транспортных средств, поскольку типичное (но, как отмечено, не эксклюзивное) применение устройства 1 лежит в автомобильном секторе, для ремонта, операции замены и/или технического обслуживания на шасси, кузове и т.п.
Кроме того, тепло, которое может генерировать устройство 1, согласно способам, которые будут описаны ниже, может быть использовано для получения на адгезивах различной природы эффекта, противоположного описанному выше, и, следовательно, ускорения или активации процесс полимеризации адгезива, как это требуется при сборке (и, следовательно, больше не при удалении) панелей различных материалов.
Однако, еще раз следует отметить, что защиту, заявленную в данном документе, следует понимать как распространяющуюся на удаление панелей других типов и/или в других секторах и, еще более обобщенно, на нагревание объектов любого типа, в соответствии с конкретными требования.
Нагревательное устройство 1 содержит, по меньшей мере, одну оболочку 2, которая образует с внутренней стороны отделение 3 для размещения генератора 4 инфракрасного излучения.
Отделение 3 (его часть) ограничен, по меньшей мере, одной стенкой 5, которая является прозрачной для инфракрасного излучения, для того, чтобы обеспечивать доставку инфракрасного излучения через нее наружу.
Согласно изобретению генератор 4 содержит множество источников инфракрасного излучения 6а, 6b, каждый из которых имеет удлиненную форму конструкции. Такие источники 6а, 6b размещаются внутри отделения 3 с симметричным распределением в продольном направлении. Более подробно, и как можно видеть также из прилагаемой фиг. 6, в (по существу смещенном) распределении первый центральный источник 6a введен между соответствующими боковыми источниками 6b, которые расположены ближе к прозрачной стенке 5 относительно центрального источника 6a.
Кроме того, на противоположной стороне по отношению прозрачной стенки 5, отделение 3 ограничено отражающей стенкой 7, которая является изогнутой и выпуклой и симметричной в продольном направлении. Профиль в поперечном сечении (практически постоянный на всем продольном протяжении отделения 3) отчетливо виден в поперечном сечении, показанном на фиг. 6 (для иллюстративного и неограничивающего варианта осуществления изобретения).
Например, отражающая стенка 7 может иметь в поперечном сечении профиль, который является по существу параболическим (более или менее приблизительно), причем каждое поперечное сечение центрального источника 6a расположено по существу обращенным к соответствующей вершине идеальной параболы, описанной профилем в поперечном сечении отражающей стенки 7.
Выбор размещения, по меньшей мере, трех источников 6а, 6b со смещенным симметричным распределением и для того, чтобы иметь изогнутую и выпукло отражающую стенку 7, позволяет наилучшим образом передавать инфракрасное излучение, подаваемое источниками 6а, 6b, концентрируя нагрев на области соответствует внешней области, прилегающей к прозрачной стенке 5. Более подробно, интенсивное нагревание влияет на область, которая имеет форму, по существу аналогичную форме прозрачной стенки 5; обычно, область будет дополнительно иметь длину, аналогичную длине прозрачной стенки 5, в то время как ширина будет меньше ширины прозрачной стенки 5.
Таким образом, следует отметить, что посредством применения такой конструкции изогнутой и выпуклой формы отражающей стенки 7 и посредством использования ранее описанного распределения источников 6а, 6b, тепло, генерируемое последним, определяет локализованное нагревание объекта (панели и т.п.), расположенного в вышеупомянутой внешней области, тем самым достигая поставленной цели.
Более подробно, в первом варианте осуществления со значительным практическим интересом (показанном, кроме того, на прилагаемых чертежах и явно различимым, в частности, на фиг. 6), генератор 4 содержит первый центральный источник 6a и (одну) пару боковых источников 6b, которые расположены ближе к прозрачной стенке 5 (относительно центрального источника 6a).
Во втором варианте осуществления генератор 4 содержит первый центральный источник 6а, первую пару боковых источников 6b, которые расположены ближе к прозрачной стенке 5 (относительно центрального источника 6a) и введены между второй парой боковых источников 6b, которые даже ближе к прозрачной стенке 5 (относительно центрального источника 6а, а также относительно первой пары поперечных источников 6b).
Таким образом, в двух вариантах осуществления, упомянутых выше, генератор 4 в любом случае содержит центральный источник 6a и, соответственно, два или четыре боковых источника 6b; однако, не исключается возможность создания устройств 1 в соответствии с изобретением, в котором генератор 4 содержит различное количество источников 6а, 6b.
С дополнительной ссылкой на вариант осуществления, имеющий значительный практический интерес, приведенный в качестве неограничивающей иллюстрации применения изобретения, каждый источник 6а, 6b представляет собой кварцевую галогенную лампу, хотя, конечно, следует отметить, что другие практические варианты осуществления для источников 6а, 6b не исключаются.
Для удобства нагревательное устройство 1 в соответствии с изобретением содержит, по меньшей мере, одно устройство 8 для измерения температуры, которое снабжено, по меньшей мере, одним главным датчиком 9 (фиг. 5), для того, чтобы выполнять измерение момент за моментом значение температуры, приобретаемой объектом нагрева, когда он расположен во внешней области, прилегающей к прозрачной стенке 5.
Измерительное устройство 8 управляется электронным блоком для контроля и управления мощностью, подаваемой источниками 6а, 6b, который выбран, например, типа микроконтроллера (предпочтительный выбор), блока управления, персонального компьютера или т.п. Возможность регулировки подаваемой мощности (с помощью способов, которые будут объяснены на следующих страницах в связи с некоторыми возможными вариантами осуществления) на основе информации о температуре, постепенно достигаемой панелью (объектом), подлежащей нагреванию, делает возможной точную регулировку и предотвращает потери энергии, связанные с чрезмерным увеличением температуры (при одновременном защите надлежащим образом от риска повреждения панели или смежных структур).
В более общем смысле, выбор использования измерительного устройства 8, управляемого посредством электронного блока контроля и управления, позволяет обеспечивать различные и интересные режимы работы для устройства 1.
В действительности электронный блок содержит инструкции для выборочного выполнения ручного режима, автоматического режима и режима переменной температуры (и из программирования не исключена возможность дополнительных возможных режимов работы).
В ручном режиме, существует просто постоянная выходная мощность, согласно значению, выбранному пользователем: такой режим может быть принят, когда необходимо нагревать объект, постоянно поставляя тепло, но без ограничения по значению температуры объекта надлежащим образом (так что фактически, в этом случае устройство 8 не используется).
В автоматическом режиме, с другой стороны, значение выдаваемой мощности управляется как функция максимального значения температуры, выбираемого пользователем, для объекта, подлежащего нагреванию.
Таким образом, в таком варианте работы объект может быть нагрет до выбранного значения температуры, в то же время автоматически предотвращая превышение температурой объекта такого значения, поскольку электронный блок заботится о модуляции мощности таким образом, чтобы управлять значением температуры на основании показаний устройства 8.
Следует отметить, что в таком рабочем режиме, пользователю может быть предоставлена возможность выбора не только максимального значения температуры, как уже указано, но и значения мощности, которое должно быть выдано.
Режим переменной температуры может быть принят, когда желательно генерировать тепло переменной во времени температуры и в течение продолжительности времени, определенной заранее. Это, например, может быть полезно для уменьшения времени сушки красок или времен полимеризации конструкционных адгезивов.
Такой режим фактически состоит из множества этапов предварительно конфигурируемой продолжительности, каждая из которых работает в соответствии с соответствующими и предварительно конфигурируемыми максимальными значениями температуры для объекта, подлежащего нагреванию (и, по выбору, как было замечено для предыдущего режима, согласно соответствующим значениям выдаваемой мощности).
Таким образом, на самом деле в таком режиме с переменной температурой выполняются различные этапы (число которых выбрано по своему усмотрению), каждый из которых соответствует автоматическому режиму, но с параметрами (и продолжительностью), которые в каждом случае различны (и свободно выбираются/задаются пользователем).
В предпочтительном варианте осуществления, приведенном здесь в целях не ограничивающего примера применения изобретения, главный датчик 9 представляет собой пирометр, направленный к внешней области, прилегающей к прозрачной стенке 5. Таким образом, пирометр может выполнять заданное измерение значения температуры, приобретаемой объектом нагрева (когда он находится в упомянутой внешней области), не приходя в контакт с ним.
Еще более конкретно и с дополнительной ссылкой на предпочтительный вариант осуществления, главный датчик 9 (пирометр или т.п.) обращен к короткой стороне прозрачной стенки 5, которая имеет удлиненную прямоугольную форму.
Следует отметить, что за счет использования прямоугольной формы для прозрачной стенки 5, тепло, выделяемое источниками 6а, 6b, концентрируется в примыкающей области, образованной по существу полосой, которая является узкой (шириной, меньшей, чем прозрачная стенка 5) и длинной (такой же длины как и прозрачная стенка 5), при этом пирометр способен измерять температуру участка объекта, расположенного в центре такой полосы.
Таким образом, посредством передвижения оболочки 2 вдоль панели, подлежащей нагреванию, будет возможно постепенно влиять на ее смежные полосы до тех пор, пока она не будет подвергнута воздействию инфракрасного излучения в течение всем ее протяжении.
Предпочтительно, пирометр, который составляет главный датчик 9, размещен в наклонном канале 10 (предпочтительно, цилиндрическом), обращенном к внешней области его выходом 10а (фиг. 5). Кроме того, такой пирометр отстоит от такого выхода 10а, и, следовательно, от короткой стороны прозрачной стенки 5.
Обнаружено, что выбор размещения пирометра внутри канала 10 имеет исключительную полезность. Фактически, канал 10 ограничивает частоту падения на пирометр инфракрасного излучения, генерируемого источниками 6a, 6b и отраженного объектом, подлежащий нагреванию; таким образом, главный датчик 9 обнаруживает только инфракрасное излучение, генерируемое соответствующим объектом.
Кроме того, канал 10 способствует уменьшению угла обзора главного датчика 9 (пирометра), таким образом, концентрируя измерение только на области, нагретой посредством инфракрасного излучения.
Также следует отметить, что внутри канала 10, посредством соединительного канала 11, создается поток воздуха для входа, который сохраняет линзу пирометр чистой.
Для удобства устройство 8 также содержит вспомогательный датчик температуры, для того, чтобы измерять момент за моментом значения температуры внутри канала 10 надлежащим образом.
Это обеспечивает возможность оптимальной оценки значения температуры объекта, подлежащего нагреванию, причем такое значение соответствует показанию, взятому главным датчиком 9, минус дополнение от реальной температуры канала 10, измеренного вспомогательным датчиком.
Практически устройство 1 в соответствии с изобретением содержит средство 12 калибровки измерительного устройства 8 (фиг. 7) для оптимальной калибровки устройства 8 надлежащим образом как функции, по меньшей мере, цвета и/или поверхностной отделки конкретного объекта в каждом нагреваемом примере.
В частности, средство 12 калибровки содержит корпус 13 в виде ящика (отдельный от оболочки 2), который вмещает калибровочный датчик, образованный дополнительным пирометром, того же типа, что и у главного датчика 9, и контактный датчик температуры (например, но не исключительно, на основе кремния).
Калибровочный датчик и температурный датчик могут быть предварительно размещены на объекте, подлежащем нагреванию, для двойного измерения температуры (выполняемого и их помощью) и вычисления коэффициента излучения конкретного объекта, подлежащего нагреванию, в каждом случае (такой коэффициент зависит от параметров поверхности, таких как цвет и/или отделка).
Например, калибровка может быть выполнена посредством установки опоры корпуса 13 в виде ящика 13 на объекте, подлежащего нагреванию, на интерфейсе 14, образованным корпусом 13 и подверженном воздействию калибровочного датчика (дополнительного пирометра) и контактным датчиком температуры.
В любом случае, запуск средства 12 калибровки (например, с помощью переключателя 15, имеющегося на корпусе 13) активирует показания калибровочного датчика и контактного датчика температуры, и когда два показания имеют нулевую производную, устройство 1 (например, электронный блок) сможет вычислить соотношение между считанными температурами и, следовательно, коэффициентом излучения нагреваемой панели. Такой коэффициент (который каждом случае разный), таким образом, используется, чтобы компенсировать показание пирометра, который составляет главный датчик 9, чтобы получать показания температуры, на которую не влияет материал и поверхностная отделка конкретный объект, который эксплуатируется в каждом случае.
Преимущественно, устройство 1 содержит первую охлаждающую схему 16, использующую воду, и вторую охлаждающую схему 17, использующую воздух (фиг. 6) для оболочки 2 и/или для источников 6а, 6b.
Хотя вероятность не исключается из использования только одной схемы 16, 17, выбор использования двойной схемы 16, 17 позволяет обеспечивать оптимальное охлаждение оболочки 2, которая, таким образом, может поддерживаться при низкой температуре (например, 35°) и легко удерживаться оператором (на самом деле единственной горячей частью будет прозрачная стенка 5) без риска ожогов или в любом случае необходимости страдать от чрезмерных температур.
Практически, нагревательное устройство 1 содержит инвертор (функционально связанный с электронным блоком контроля и управления) для питания источников 6а, 6b постоянным током переменной интенсивности (выбранной в качестве функции информации, полученной от измерительного устройства 8). Следовательно, в этом случае, регулирование мощности выполняется на прямом токе.
Такой выбор источника питания обеспечивает по существу отсутствие электромагнитных полей и в любом случае отсутствие мерцания в испускаемом световом излучении, тем самым делая использование устройства 1 безопасным для оператора. В любом случае следует отметить, что питание источников 6a, 6b (и регулировка мощности посредством электронного блока контроля и управления) также могут происходить посредством переменного тока, например, путем модуляции его значения посредством полупроводников и использования в качестве обратной связи значения температуры, считанного посредством пирометра, который составляет главный датчик 9.
Для удобства оболочка 2 снабжена ручкой 2а (на стороне, противоположной относительно отделения 3 и прозрачной стенки 5), для того, чтобы обеспечивать его практическое перемещение оператором.
Кроме того, точно для облегчения использования оболочки 2 и источников 6а, 6b, которые должны быть расположены вблизи объекта, подлежащего нагреванию, и перемещаться вдоль него, оболочка 2 должна иметь компактные размеры и длину, например, несколько десятков сантиметров.
Таким образом, оператор может легко захватывать и передвигать оболочку 2 (и источники 6а, 6b), не прибегая к вспомогательным поддерживающим инструментам и без конкретных усилий.
Аналогично следует отметить, что оболочка 2 и корпус 13 в виде ящика в силу их размеров, могут быть легко перемещены вдоль здания посредством тележки 18, таким образом, делая опыт использования устройства 1 в соответствии с изобретением абсолютно удобного.
Электронный блок контроля и управления также может размещаться на тележке 18, например, размещаться в кожухе 19, предпочтительно снабженном дисплеем 20, на котором отображается наиболее заметная информация и через который оператор может устанавливать заданный режим работы.
Наконец, следует отметить, что оболочка 2 (в качестве альтернативы или предпочтительно в дополнение к ручке 2а) также может быть снабжена креплением (резьбовым отверстием или другим видом зацепления) для стабильного и разъемного механического соединения со штативом или с ориентируемой опорой для того, чтобы использовать устройство 1 в статическом режиме, например, для того, чтобы выполнять длительное нагревание панелей больших размеров.
Использование устройства в соответствии с изобретением является следующим.
Для того, чтобы осуществить способ удаления панелей наиболее эффективным образом, или в любом случае нагревать объекты любого типа, избегая при этом повреждения других частей, непосредственно не задействованных в способе, можно использовать устройство 1 в соответствии с изобретением.
Как было замечено на самом деле, устройство 1 способно генерировать интенсивно управляемое нагревание объекта, помещенного в наружной области, примыкающей к прозрачной стенке 5, посредством инфракрасного излучения, генерируемого каждым из источников 6a, 6b, которые размещены в отделении 3.
Тепло оптимально передается в область с уменьшенными размерами, в силу расположения источников 6a, 6b и наличия изогнутой и выпуклой отражающей стенки 7. Например, такая область может быть полосой с такой же длиной, что и длина оболочки 2 (и источников 6a, 6b), и с шириной в несколько сантиметров, по существу, столь же широка, как прозрачная стенка 5.
Следовательно, это позволяет концентрировать излучение, испускаемое на достаточно небольшой области, для обеспечения быстрого нагрева панели или другого затрагиваемого объекта, не влияя на окружающие конструкции.
Для вышеописанного применения в автомобильном секторе, применение инфракрасного излучения, сфокусированного на удаляемой панели, обеспечивает быстрое и локальное увеличение температуры: скорость обеспечивает то, что выделяемое тепло не распространяется на более глубокие слои адгезива, таким образом, сохраняющие их функциональную целостность, и в то же время управление температурой нагретой поверхности предотвращает достижение температурой поверхности таких значений, которые могут повредить панель, которая должна быть удалена, и, следовательно, обеспечивает возможность ее возможного повторного использования.
Это также обеспечивает возможность защиты от повреждения нижележащих поверхностей или других панелей «сэндвич» конструкций, которые иногда обнаруживаются в кузове или шасси транспортных средств.
Форма отражающей стенки 7 позволяет сфокусировать инфракрасное излучение, когда источники 6а, 6b используются вблизи объекта, подлежащего нагреванию (на расстоянии нескольких сантиметров).
В связи с этим следует отметить, что на оболочке 2 имеются специальные ножки 2b, которые выступают рядом с короткими сторонами прозрачной стенки 5, которые могут быть установлены на объекте, подлежащего нагреванию, и которые во время использования помогают оператору поддерживать оптимальное расстояние между источниками 6а, 6b и объектом, подлежащим нагреванию.
В любом случае следует отметить, что своеобразный режим подачи тепла также предлагает другую возможность использования устройства 1 согласно изобретению.
Фактически, на расстоянии приблизительно 500 мм от источников 6а, 6b может наблюдаться подача тепла, которая имеет меньшую интенсивность, но распределяется по большей области.
Такая подача тепла, вследствие низкой интенсивности, не повреждает конструкции, окружающие объект, подлежащий нагреванию, когда он размещается в наружной области, непосредственно примыкающей к прозрачной стенке 5, как уже было замечено.
В то же время, посредством размещения объекта на большом расстоянии от генератора 4 и от оболочки 2, ориентировочно, например, в, по меньшей мере, 500 мм, можно производить нагревание, которое является более локальным, но более равномерно распределенным по большей области, что при некоторых применениях может быть интересно.
Приведенная на Фиг. 8 диаграмма показывает идеи, объясненные в вышеприведенных абзацах.
Диаграмма показывает распространение плотности излучения, испускаемого (в Вт/м2), как на нулевом расстоянии от источников 6а, 6b, то есть, когда объект, подлежащий нагреванию, расположен в контакте с ножками 2b и, следовательно, в точке максимального фокуса излучения (кривая с наиболее ярко выраженный пик), а также на расстоянии 450 мм от них. Как отмечено, на нулевом расстоянии имеется чрезвычайно сильное локализованное нагревание, сконцентрированное в полосе в несколько сантиметров (на боковых сторонах пика подаваемое тепло резко падает), в то время как на расстоянии около половины метра вырабатывается тепло, которое является более широким, но менее интенсивным, которое не повреждает конструкции, окружающие панель, подлежащую нагреванию (когда она установлена на ножках 2b), но которое может быть использовано в других применениях (например, для того, чтобы облегчить полимеризацию адгезива, используемого для крепления панелей, по желанию выбирая режим работы с переменной температурой).
Кроме того, следует отметить, что устройство 1 снабжено устройством 8 для измерения температуры, которое способно управлять количеством потребляемой мощности и, следовательно, предотвращать чрезмерный перегрев частей, подвергшихся облучению, таким образом защищая от любого повреждения.
Более обобщенно, на вышеприведенных страницах уже указывалось, что электронный блок контроля и управления предлагает различные и интересные режимы работы.
Показано, что устройство 1 является абсолютно безопасным для оператора вследствие отсутствия электромагнитных полей, вследствие использования инфракрасного излучения, которое не является вредным для человека, и вследствие использования схем 16, 17 охлаждения, которые сохраняют температуру низкой, что позволяет оператору легко и без вреда хватать оболочку 2 (при обеспечении повышенного нагрева, например, вплоть до 250 кВт/м2 от подаваемой плотности мощности).
Следовательно, для использования на панели, оператор может захватывать оболочку 2 на ручке 2а и, после запуска устройства 1, постепенно передвигать оболочку 2 надлежащим образом для того, чтобы затрагивать смежные полосы панели, до тех пор, пока все ее протяженность не будет нагрета.
Аналогично следует отметить, что использование инфракрасного излучения обеспечивает нагрев на расстоянии интересующего объекта без использования источников 6а, 6b или оболочки 2, которые должны иметь такую же форму или контур, что и панель, которая подлежит нагреванию. Это подчеркивает крайнюю универсальность устройства 1, в том, что в зависимости от формы панели или объекта, подлежащего нагреванию, оператор может всегда использовать одно и то же устройство 1 для выполнения нагрева, поскольку испускаемое излучение будет адаптироваться к форме объекта надлежащим образом.
Кроме того, режим нагрева, выбранный заранее, может эффективно использоваться на различных типах материалов (дополнительное подтверждение универсальности изобретения).
Наконец, наличие средства 12 калибровки обеспечивает оптимальные показания с изменением цвета и поверхностной отделкой объекта, подлежащего нагреванию, и такая функциональность получается с помощью простой процедуры (описанной ранее), что не требует особых навыков со стороны оператора.
Изобретение, таким образом, задумано, подвержено множеству модификаций и вариаций, все из которых находятся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, все подробности могут быть заменены другими, технически эквивалентными элементами.
В проиллюстрированных вариантах осуществления отдельные характеристики, показанные применительно к конкретным примерам, в действительности могут быть заменены другими, отличающимися характеристиками, существующими в других вариантах осуществления.
На практике используемые материалы, а также размеры могут быть любыми согласно требованиям и уровню техники.
В тех случаях, когда технические признаки, упомянутые в любом из пунктов формулы изобретения, следуют ссылочным позициям и/или знакам, эти ссылочные позиции и/или знаки были включены с единственной целью улучшения понимания формулы изобретения, и соответственно, такие ссылочные позиции и/или знаки не имеют какого-либо ограничивающего влияния на интерпретацию каждого элемента, идентифицированного в качестве примера посредством таких ссылочных позиций и/или знаков.
1. Нагревательное устройство, которое содержит по меньшей мере одну оболочку (2), которая образует с внутренней стороны отделение (3) для размещения генератора (4) инфракрасного излучения, причем упомянутое отделение (3) ограничено, по меньшей мере, стенкой (5), которая является прозрачной для инфракрасного излучения, для доставки инфракрасного излучения наружу, отличающееся тем, что упомянутый генератор (4) содержит множество источников (6а, 6b) инфракрасного излучения, которые имеют конструкцию удлиненной формы, причем упомянутые источники (6a, 6b) расположены параллельно друг другу в упомянутом отделении (3) с продольно-симметричным распределением, причем первый центральный из упомянутых источников (6a) вставлен между соответствующими боковыми источниками (6b), которые расположены ближе к упомянутой прозрачной стенке (5) по отношению к упомянутому центральному источнику (6a), на противоположной стороне по отношению к упомянутой прозрачной стенке (5) упомянутое отделение (3) ограничено изогнутой и выпуклой отражающей стенкой (7), симметричной в продольном направлении, для передачи инфракрасного излучения, доставляемого упомянутыми источниками (6a, 6b), к внешней области, примыкающей к упомянутой прозрачной стенке (5) и локализованного нагревания объекта, расположенного в упомянутой внешней области.
2. Нагревательное устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутый генератор (4) содержит первый центральный источник (6a) и пару боковых источников (6b), которые расположены ближе к упомянутой прозрачной стенке (5).
3. Нагревательное устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутый генератор (4) содержит первый центральный источник (6a) и пару боковых источников (6b), которые расположены ближе к упомянутой прозрачной стенке (5) и вставлены между второй парой упомянутых боковых источников (6b), которые еще ближе к упомянутой прозрачной стенке (5).
4. Нагревательное устройство по одному или более из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что каждый из упомянутых источников (6a, 6b) представляет собой кварцевую галогенную лампу.
5. Нагревательное устройство по одному или более из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что оно содержит, по меньшей мере, одно устройство (8) для измерения температуры, снабженное по меньшей мере одним главным датчиком (9), для измерения момент за моментом значения температуры объекта, подлежащего нагреву, когда он размещен в упомянутой внешней области, примыкающей к упомянутой прозрачной стенке (5), причем упомянутое устройство (8) управляется электронным блоком для контроля и измерения мощности, подаваемой упомянутыми источниками (6a, 6b).
6. Нагревательное устройство по п. 5, отличающееся тем, что упомянутый электронный блок содержит инструкции для выборочного выполнения ручного режима, соответствующего постоянной мощности, в соответствии со значением, выбранным пользователем, автоматического режима, в котором значение подаваемой мощности управляется как функция максимального значения температуры, выбранного пользователем, для объекта, подлежащего нагреванию, и режима переменной температуры, состоящего из множества этапов предварительно конфигурируемой продолжительности, причем каждый из упомянутых этапов работает в соответствии с соответствующими и предварительно конфигурируемыми максимальными значениями температуры для объекта, подлежащего нагреванию.
7. Нагревательное устройство по п. 5 или 6, отличающееся тем, что упомянутый главный датчик (9) представляет собой пирометр, направленный к упомянутой внешней области, примыкающей к упомянутой прозрачной стенке (5), для бесконтактного измерения значения температуры объекта, подлежащего нагреванию.
8. Нагревательное устройство по одному или более из пп. 5-7, отличающееся тем, что упомянутый главный датчик (9) обращен к короткой стороне упомянутой прозрачной стенки (5), имеющей удлиненную прямоугольную форму.
9. Нагревательное устройство по п. 7 или 8, отличающееся тем, что упомянутый пирометр размещен в наклонном канале (10), обращенном к упомянутой внешней области своим выходом (10а), причем упомянутый пирометр отстоит от упомянутого выхода (10а).
10. Нагревательное устройство по п. 9, отличающееся тем, что упомянутое устройство (8) содержит вспомогательный датчик температуры, для измерения момент за моментом значения температуры внутри упомянутого канала (10), и оптимальной оценки значения температуры объекта, подлежащего нагреванию, которая соответствует показанию, сделанному упомянутым главным датчиком (9), минус добавка, полученная от реальной температуры упомянутого канала (10), измеренная упомянутым вспомогательным датчиком.
11. Нагревательное устройство по одному или более из пп. 5-10, отличающееся тем, что оно содержит средство калибровки (12) упомянутого измерительного устройства (8) для оптимальной калибровки упомянутого устройства (8) как функции, по меньшей мере, цвета и/или качества обработки поверхности конкретного объекта, в каждом случае подлежащего нагреванию.
12. Нагревательное устройство по п. 11, отличающееся тем, что упомянутое средство калибровки (12) содержит ящикообразный корпус (13), который вмещает калибровочный датчик, образованный дополнительным пирометром, выбранным, чтобы быть того же типа, что и упомянутый главный датчик (9), и контактным датчиком температуры, причем упомянутый калибровочный датчик и упомянутый контактный датчик температуры выполнены с возможностью предварительной установки на объекте, подлежащем нагреванию, для двойного измерения температуры и вычисления коэффициента излучения конкретного объекта, в каждом случае подлежащего нагреванию.
13. Нагревательное устройство по одному или более из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что оно содержит первую схему (16) охлаждения с использованием воды и вторую схему (17) охлаждения, использующую воздух для упомянутой оболочки (2) и/или для упомянутых источников (6a, 6b).
14. Нагревательное устройство по одному или более из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что оно содержит инвертор для питания упомянутых источников (6a, 6b) постоянным током с переменной интенсивностью.
15. Нагревательное устройство по одному или более из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что упомянутая оболочка (2) снабжена ручкой (2а), для удобного перемещения оператором, и/или приспособлением для стабильного и съемного механического присоединения к стойке или к ориентируемой опоре для статического использования.
