CN106687750A - 加热器 - Google Patents

Abstract

一种辐射式加热器，包括具有第一直线部分、第二直线部分和互连U形部分的大致为U形的辐射式加热部件。所述第一直线部分的非连接端被设置为与燃烧器相连通，所述第二直线部分的非连接端被设置为与抽气装置相连通，所述抽气装置用于从管抽出燃烧气体。在所述第一直线部分内设置有改向部件，以便在使用中，将在所述管的上半部分内流动的燃烧气体的至少一部分改向为朝向下半部分并且将在下半部分内流动的气体改向为朝向上半部分，所述改向部件包括相对的螺旋形叶片，每个叶片绕中心公共管转动180度。

Description

加热器

技术领域

本发明涉及一种加热器，在其内燃烧可燃物质以释放热。更具体地，本发明在此涉及管式辐射式加热器，例如，用于加热诸如工厂、机库的工业建筑和其他大型结构，所述管式辐射式加热器可以包括一个或多个管。

背景技术

例如，公布号为GB2145218的英国专利申请披露了这种加热器。已知所述加热器通过辐射输出加热大型建筑物，尤其是大型工业高容积建筑物，当用于该目的时，其包括U形辐射器系统、被连接至所述辐射器管的一端的燃烧器(例如，气体燃烧器)和设置在所述辐射器管的另一端，用于从所述管抽出燃烧气体的风扇。U形管可以被悬挂在热反射壳体的下方，所述热反射壳体将所述管发出的辐射朝向地面反射。

常规的辐射式加热器在辐射效率方面具有缺点，辐射效率是发射器(即辐射源)发出的辐射通量的量与它们所消耗的能量功率的比。图1a和图1b分别是已知的辐射式加热器管的平面视图和示意性截面图，参考图1a和图1b，可以看出加热器200包括大致为U形的加热部件201，加热部件201是燃烧器管，其具有大致为直线的第一部分202、壳体中的U形弯曲部203(未示出)和大致为直线的第二部分204(有时被称为返回管)，所述第二部分与所述第一部分平行。气体燃烧器(未示出)与第一部分202在位置205处相连通，与抽气扇在位置206处相连通，从而在使用中，燃烧气体沿所述管以所示方向被抽出。特别参考图1b，图1b示出在位置X-X处的截面，燃烧气体的最高温度集中在管的上半部分，而下半部分的温度较低。图1c也示出了该效应，图1c是第一部分202的示意性侧截面图，示出了较热的气体上升到管的最上层区域。

因此，上半部分发出的辐射热需要反射性屏蔽件207，以便将该热量导向需要的位置，例如，工业厂房的地面。虽然反射性屏蔽件207的效果很好，但会消耗额外的气体以保证足够的热量由辐射装置被转移到下表面。

本发明的目的是提供一种改进的辐射式加热器。

发明内容

本发明的第一方面提供一种辐射式加热器，包括：辐射式加热部件，其形式是具有第一端和第二端的管；燃烧器，其与所述管的第一端相连通，用于将燃烧气体输送至所述管内；抽气装置，其与所述管的另一端，即第二端相连通，用于从所述管抽出燃烧气体；以及改向部件，所述改向部件被设置在所述加热部件管内，位于所述第一端和所述第二端之间，被设置成在使用中，将在所述管的上半部分内流动的燃烧气体的至少一部分改向为朝向下半部分。

通过试验已经发现，通过以这种方式将较热的气体转向，可以在管的下表面上直接实现最佳的平均温度，然后被直接朝向表面的下方辐射，避免即使最高效的反射器也会产生的反射损失和分散损失。因而需要更少的燃料来获得改进的辐射输出，从而降低了加热成本。

改向部件可以包括一个或任一数目的纵向延伸的叶片，所述叶片具有从上半部分向下延伸至下半部分内的表面。

改向部件还可以包括第二或任一数目的纵向延伸的叶片，所述叶片具有从下半部分向上延伸至上半部分内的表面。

第一类型和第二类型的叶片可以围绕公共轴线彼此径向相对设置。

所述叶片或每个叶片可以是实质上螺旋形的。所述叶片或每个叶片可以沿其长度转动大约180°。

所述叶片或每个叶片可以被支撑在在管内居中延伸的纵向杆上。可以在所述杆上设置间隔物，所述间隔物与所述管的内径实质上相同，从而由于所述间隔物提供的支撑，所述杆在所述管内与所述管的中心对准。间隔物可以设置在所述改向部件的杆的一端处或靠近其一端处。

改向部件可以可拆卸地位于所述管内，因此如果有需要，可以被加装到已有的加热器上。

可以在所述管内设置多个改向部件。改向部件可以被支撑在单个纵向杆上，而所述杆的一端包括连接装置，以使得所述杆能够与位于管更下游的另一个改向部件的杆相连接。

改向部件可以位于所述管内以便优化燃烧过程。

所述管可以包括实质上为直线的第一部分和实质上为直线的第二部分，所述第一部分和所述第二部分相互大致平行并且由U形管连接，所述第一直线部分与燃烧器相连通，所述第二直线部分与抽气装置相连通，其中一个或多个改向部件被设置在所述第一直线部分中。

加热器还可以包括壳体，所述壳体的下侧是凹陷的，以接收设置在壳体下方的辐射式加热部件，使得所述辐射式加热部件的上半部分完全在凹陷部内并且下半部分的至少一部分从凹陷部向下伸出，所述凹陷部具有热反射面，用于向下反射加热部件的热辐射。所述壳体可以具有使反射裙部与其附接的装置，所述反射裙部用于聚集辐射式加热部件发出的辐射。

本发明的另一方面提供一种改向部件或改向部件组件，其被构建和被设置用于根据前述任一限定的辐射式加热部件之内。

本发明的另一方面提供一种辐射式加热器，包括：大致为U形的辐射式加热部件和改向部件，所述辐射式加热部件包括第一直线部分、第二直线部分和互连U形部分，第一直线部分的非连接端被设置为与燃烧器相连通，第二直线部分的非连接端被设置为与抽气装置相连通，用于从管中抽出燃烧气体；所述改向部件设置在所述第一直线部分中，以便在使用中，将在所述管的上半部分内流动的燃烧气体的至少一部分改向为朝向下半部分。

所述改向部件可以包括一个或多个固定的螺旋形叶片，使得在使用中，当气体在所述燃烧器端部和所述U形弯曲部间流动时，在管的下半部分内流动的燃烧气体被改向为朝向上半部分以在所述第一直线部分中产生涡流效应。

本发明的另一方面包括一种提供加热部件的方法，包括：提供由位于燃烧器和U形弯曲部之间的第一可拆卸管部分和第二可拆卸管部分形成的加热部件；将所述第一部分和所述第二部分分开，以在每个部分中露出开口；将改向部件通过开口插入所述部分中的至少一个中，所述改向部件包括承载至少一个弯曲叶片的支撑构件，所述改向部件被设置成在使用中将流经所述管部分的燃烧气体从上部区域改向至下部区域；和重新连接被分开的第一部分和第二部分。

附图说明

现在参考附图，通过非限制性示例描述本发明，其中：

图1a至图1c示出常规辐射式燃烧器管的不同示意图，有助于理解本发明；

图2是根据本发明的包括改向部件的第一管部分的局部截面视图；

图3是图2的管部分沿Y-Y轴线的截面视图；

图4是图2的管部分的纵向截面视图；

图5是图4中所示的连接件部分的详细视图；

图6是在图4中的管部分中的气体路径的示意性纵向视图；

图7是根据已知加热器的另一实施例的辐射式加热器的俯视图，所述辐射式加热器可以包括根据本发明的改向部件；

图8是图7的实施例的仰视图；

图9是图8沿I-I线的剖视图；

图10是图8沿II-II线的剖视图；

图11至图14描述图7至图10的，但具有不同的反射裙部构造的实施例；

图15是图9中所示的支架的剖视图；

图16是根据已知加热器的另一实施例的加热器的仰视图；

图17是图16的III-III视图；

图18是图17沿IV－IV线的局部截面，也是图16的入口部分的放大的局部截面图；

图19是图18的通风口的图示；

图20是已知加热器单元的截面图，根据本发明的改向部件可以应用于所述加热器单元；

图21是图20的视图，示出支架组件；

图22是图20的视图，示出反射器组件；

图23是图20的视图，示出顶部覆盖件；

图24是从图20的燃烧器管的上方观察到的透视图；和

图25是图20的视图，示出偏转器组件。

具体实施方式

本文的实施例涉及图1a所示的辐射式加热器，即由大致为U形的加热部件形成的辐射式加热器，所述大致为U形的加热部件是由第一直线部分和第二直线部分以及互连U弯曲部形成的低碳钢管。设置气体燃烧器和抽气扇使得在使用中，燃烧气体沿所述管以所示方向被抽出。

申请人已经确定至下表面的最高效率的辐射输出和转移位于为450℃或接近450℃的低辐射温度带，其辐射输出接近100％。通常，在加热部件的U形弯曲部处或其附近(代表平均管内温度所处位置)测量该温度。

在常规辐射式加热器中，由于之前所提及的热气体沿管的上层流动的趋势(由于火焰的对流行为通常发生在1100℃)，当在U形弯曲部处测量时，管的上半部分的温度通常远高于450℃，下半部分的温度远低于该温度。因此，辐射输出非常依赖于使用位于加热部件上方的反射器。这需要更多的燃料以实现对下表面所需的加热。

然而，在本文所述的实施例中，至少在第一直线部分，即与气体燃烧器相连通的部分内固定或可拆卸地设置有改向部件。改向部件提供中断性燃烧技术(disruptive burnertechnology,DBT)的形式，其中所述改向部件中断气流，将气流改向为朝向能够更好地增加整体辐射输出效率的位置。改向部件被设置为在使用中，将燃烧气体的路径从管的上半部分改向为下半部分，并且优选地，以产生涡流效应，有效地重现涡轮电机效应(反向)，使得自然地朝向管的上半部分的较热气体被改向为朝向下并且较冷气体被改向为朝向上。

为此，第一实施例提供了下文所述的改向部件组件220。

图2示出了改向部件组件220的第一实施例，其包括纵向杆222，纵向杆222可以是中空的，从而是轻质的并且制造成本低，纵向杆222支撑一对相同的改向部件224和226。改向部件组件220被示出相对固定地位于U形加热部件的第一直线部分221内。每个改向部件224、226包括一对相对的叶片228、230，每个叶片提供围绕杆222螺旋延伸的弯曲面，如图所示。杆222的前端具有圆锥体232，圆锥体232被设置为在使用中促使被引向第一改向部件224的气体向外至叶片228、230。图3是第一改向部件224的端视图，如图3所示，叶片228、230的终边在第一直线部分221中为竖直取向，其中第一叶片被设置为在使用中将较热的气体从管的上区域改向为朝向下，第二叶片被设置为在使用中将较冷的气体改向为朝向上。叶片228、230中的每一个的纵向长度是螺旋结构的半螺距，提供180°或约180°的转动角度，以在管部分202内产生涡流效应或涡旋效应。燃烧气体的涡旋路径通过相邻的改向部件226而继续，相邻的改向部件226在杆222上设置在第一改向部件224的下游。

在图2和图3所示的实施例中，杆222的直径实质上是31.75mm(1.25英寸)，外径是101.6mm(4英寸)。

在一些实施例中，改向部件组件220可以仅支撑一个改向部件，或多于2个的改向部件。改向部件组件220可以包括有关倾斜或弯曲表面的可替代的叶片构造，从而引发涡旋效应。

图4示出位于辐射式加热器加热部件的第一直线部分221内的两个这种改向部件组件220。将理解的是，加热部件还将包括U形弯曲部和第二(返回)直线部分，所述第二(返回)直线部分与抽气扇以之前参考图1a所述的方式相连通。

在该实施例中，管部分221被分为两个部分242、244，这两个部分242、244通过连接件245连接。通过首先断开部分242、244，将每个组件插入被断开的管的端部内以及然后重新连接部分242、244，每个改向部件组件220被安装在部分242、244内。每个改向部件组件的尺寸使得它们被固定地安装在距管部分221的外端635mm(25英寸)处。每个改向部件组件220的长度是245.1mm(96.5英寸)，意味着当连接在一起时，在管部分240内的组合长度是4902.20mm(193英寸)。因此管部分240的整体长度是6172.20mm(243英寸)。这些数字是大约的，将理解的是，可以出现一些正负偏差。然而，在试验中，所述尺寸(尤其是，从端部到改向部件组件220的距离)在热分布以及因此带来的效率方面似乎得到了优异的结果。

图5是被连接区域的放大视图，参考图5，可以看出，每个杆222的远端(与圆锥体端232相对的一端)被安装在连接件245内。为避免疑义，改向部件组件220是固定的，相对于管部分221不转动。所有管件是不锈钢。

图6示意性地描述通过改向部件组件220将管部分240周边的燃烧气体改向的效果。由于改向部件组件220的破坏效果(spoiling effect)，较热的气体不再沿管部分240的上部行进。这重现了反向涡轮电机效应，从而热燃烧气体膨胀产生压力，然后所述压力被用于增加电力。改向部件224、226(被固定的，串联)产生压力，通过中断最高温气体的自然流动而有效地利用燃烧气体的行程，以经过管的最佳输出区域，管的最佳输出区域位于下半部分(如果参考钟面，实际在横截面上的4点钟位置和8点钟位置之间)。这种效果是将下半部分的平均温度提高到U形弯曲部处为最佳450℃(或向着使U形弯曲部处为最佳450℃提高下半部分的平均温度)，将直接辐射热量传递到下表面，而且相对于常规辐射式加热器系统，实现该效果需要较少的气体。

此外，使用这种改向部件组件220的辐射式加热器提供较清洁的燃烧过程，很少或没有一氧化碳或二氧化硫产生，消除或降低了对设置抽气烟道以将这些气体排入大气的需要。

为了完整起见，我们现在描述另一些实施例，这些实施例涉及本申请人提供的，如已公布的申请号为WO96/10720和W06/106345的专利所披露的辐射式加热器技术，将这两个专利的公开内容以引用的方式并入本文。虽然附图和相关描述没有明确地示出或描述这种改向部件或改向部件组件220的使用，但是将理解的是，例如，在加工中或加装中，可直接将这种改向部件或改向部件组件应用至已有的加热器，因此，描述这些是为了说明为提供效率方面的益处，可以加入这种改向部件和改向部件组件220的辐射式加热器组件的类型。为得到改进的辐射效率，可能需要或不需要被示出与这些其他实施例有关的某些特征。

首先介绍WO96/10720的公开内容。参考图7至图10，可以看出在一个这种实施例中，辐射式加热器包括具有外壁2的壳体(一般用1表示)，外壁2由低碳钢形成，且被形成为具有大致水平区域2a和向下渐扩(divergent)部分2b和2c。

内壁3通过在位置2d处的铆接件被固定到外壁2，内壁3由弯曲铝片形成，内壁3的面向下的表面已经过阳极化处理并且优选地设置为金色。内壁3被成形为限定两个向下敞开的子通道5、6，所述子通道中的每一个具有上反射面5a、6a和向下渐扩的侧反射面5b、5c、6b、6c。表面6c和6c，和连接下壁7一起形成中心阻挡部分8，通过以下描述，中心阻挡部分8的作用是明显的。支架9沿壳体以一定间隔(例如，1米)被固定至壳体。图9示出了支架9，从图中可以看出支架具有由方形钢形成的大致水平的横梁部分101和通过螺栓102被固定到横梁部分101的大致直立构件103，大致直立构件103的上端固定有由槽形部分形成的附接支架104。在横梁部分101的中点处通过焊接固定有由方形钢形成的短的横向安装件105，横向安装件105的上角延伸有渐扩臂106，渐扩臂106被设置为在使用中包围但不是被固定地附接到壳体的中心阻挡部分8。所述支架通过安装固定件104被固定到所述壳体，安装固定件104配合在所述壳体的下边上，通过螺栓10被固定在壳体上的合适的位置。

支架9被设置有朝向内的多对钩形件107，钩形件107与位于管支撑线缆12的相应端上的保持环11相接合。

管支撑线缆12通常由柔性耐高温金属材料(例如，钢)形成并且设置有由有色金属(例如，黄铜)形成的螺杆调节件13，螺杆调节件13能够缩短或伸长线缆12。燃烧器管15和16松弛地位于线缆12上，将理解的是，通过缩短或伸长支撑线缆12，可以改变所述管在所述壳体中的高度。

燃烧器管15和16沿通道从壳体的一端延伸至另一端，管15的一端17与用于加热管内部的气体燃烧器(未示出)相连接。燃烧气体沿管经由在位置19处的U形弯曲部(未示出)从燃烧器17被引出，然后通过安装在端部18处的抽气扇(未示出)被引入返回管。

管15和16由钢形成，可以经表面处理，以将其辐射效率最大化。在使用中，管15通过气体燃烧器被加热，然后用作辐射式加热部件，反射面5a、5b和5c向下反射管表面的辐射。

管16也释放辐射，但由于管16比管15的温度低，其释放辐射的程度较低。

为了避免通过壳体的上表面的传导和对流损失，在内壁和外壁之间设置有绝缘层14。绝缘层14填充内壁3和外壁2之间的除位置14a外的空间，其中由绝缘材料制得的表面14a和中心阻挡部分7的壁5c和6c一起形成沿壳体的长度延伸的中空通道。

热绝缘材料被选择用于抵抗加热器的工作温度，例如，被选择用于抵抗600℃及以上的温度。

如图10所述，壳体将反射裙部固定到其下边，所述反射裙部包括侧板19，侧板19具有朝向内的经阳极氧化处理的铝反射面19a。板19通过铆钉20被固定到壳体，而且还被安装在支架9上且被支架9刚性地固定就位。反射裙部19用于聚集管15和16的辐射和降低辐射的发散角度。

反射裙部19可以被替换为图11至图14所描述的反射裙部21、22、23或26中的任一个，从而，改变加热器管的辐射的分散角度。例如，当需要将加热器安装在建筑内的较高位置处时，例如，由于屋顶或天花板支撑结构或其他可能的支撑结构远高于地面时，可以使用如图6所示的较长的反射裙部来降低辐射的发散，以便在地面处提供所需的辐射通量密度。相反，当需要将加热器安装在建筑内的较低位置处时，图10所示的反射裙部可以被替换为图11所示的较短的反射裙部。

在图11和图12中，反射裙部被示出具有大致平行向下延伸的壁，但它们还可以是倾斜的，如图13和图14所示，其中反射裙部的上部24和27分别是渐扩的且沿着壳体的直线。反射裙部23的下部25和反射裙部26的下部28是实质上平行的。

当设计用于建筑物的包括本发明的辐射式加热器的加热系统时，首先测量建筑物地面面积A，选择所需的高于环境温度的温升AT。然后由地面面积A和AT可以确定地面处所需的辐射通量密度9。考虑加热器被悬挂在建筑中的高度，还要考虑地面区域的形状，然后选择一组加热器，每个加热器包括具有适当构造的反射裙部，以在建筑内的给定位置处提供所需的辐射通量密度。将理解的是，用于走廊、凉亭或隔间中的加热器的反射裙部的构造与用于建筑内的主厅中的反射裙部的构造是不同的。

如上所具体阐述的图7至图12所示出的实施例的一个优点是，它们提供了一个基础辐射式加热器，其可以容易地适用于通过选择具有适当形状的反射裙部，在建筑物的给定位置处，提供所需的辐射通量密度。从而，与当前可用的辐射式加热器相比，根据本实施例的辐射式加热器提供了明显的优点，当前可用的辐射式加热器往往具有固定的构造，不具有以如上所述的方式变型的便利性。

另一方面由图16所示出的加热器举例说明。加热器110包括实质上为U形的加热部件112，加热器部件112包括一对连接的大致平行的加热器管112a和112b。在管112a和112b间存在流动通道114，流动通道114具有闭合的远端116，远端116位于由加热器管112限定的U形基部上。

在流动通道114朝向管112b的一侧上，从离流动通道114的远端116最近处沿流动通道114的长度的大约三分之一设置有隔栅118。管112a、112b和流动通道114的端部被包围在隔室120中。隔室120的内部在图18中被更详细地示出，随后将说明。

图17示出加热器的截面。可以看出，外壳体122包括大致中空部分，该大致中空部分填充有绝缘材料124。壳体122具有侧壁122a、122b。壳体122上悬挂有中空的被截断的V型部分，其形成流动通道114并且沿壳体122的长度延伸。从而，壳体122、侧壁122a、122b和两者之间的流动通道114限定两个细长的区域。在这些细长的区域中分别悬挂有加热器管112a和112b。该悬挂通过悬挂装置(在图17中未示出)实现。

这可以如图7至图15的实施例中所示。

图17还示出管112a具有内衬管126，内衬管126大致同心地位于管112a中且被开设有穿孔128。

参考图18，示出了加热器管112a和112b伸入壳体120的区域。可以看出，加热器管112a容纳沿其部分长度的内衬管126，虽然内衬管126和加热器管112a的开口端在壳体120内相连。如前所述，内衬管126被开设有穿孔128。内衬套126的开口端设置有喇叭形入口130。朝向入口130的是有燃料供应的燃烧器132。燃烧器132是标准件。

加热器管112b具有延伸进入壳体120的开口端，在开口端处，加热器管112b被连接至抽气扇134，抽气扇134被设置为从加热器管112b抽出气体，并通过通风口(图18中未示出)将其排入大气。

壳体120的内部被间隔开，以防止加热器管112a和112b的自由端间的气体流动。流动通道114与管112a伸入的区域相连通。

图19示出了抽气扇134的通风口136。

通风口136具有开口138，开口138被双金属部件140部分覆盖。当从通风口136通过开口138逸出的空气是冷的时，双金属条形带140是扁平的且位于位置(i)处，几乎完全覆盖开口138。从而，从通风口136的流出受限。随着流出开口138的气体的温度增加，双金属部件140从开口138弯曲离开，经过位置(ii)，逐渐到达位置(iii)，从而降低对流动的限制，允许更多的气体通过。

可以看出，通常，在任一时刻，仅开口138的一部分未被覆盖，但在本实施例中所使用的大致螺旋形出口中，这是无关紧要的，因为逸出的气体通常沿箭头A所示的路径。因而，较大比例的逸出的气体穿过出口138的外三分之一，进而在其完全移开的位置(iii)处，双金属元件140允许足够体积的气体通过。

本发明的加热器110的工作大致如下。抽气扇134将空气沿管112b，绕过加热器管112的U形弯曲部，进而沿管112a引出。从而，燃烧器132的区域中存在负压。因此，空气沿流动通道114被引出，通过隔栅118被供应给通道。由于隔栅朝向加热器管112b，因此空气将从那个管的周边被引出。一旦加热器运行，通过对流空气将停留在管112b周围的细长空间内，因此，空气预期会沿管112b的整体长度流入隔栅118。

一旦到达燃烧器132，当进入入口130时，空气与燃料混合并且被点燃。入口130使得所有火焰进入内衬套126，在其内，它们被供给从内衬套126和燃烧器管112a间的空间通过穿孔128流入的二次气体。因而，内衬套126保护燃烧器管112a远离燃烧器132周围的火焰的极端温度。然而，由于火焰的温度会沿燃烧器管112的长度下降，不需要沿整体长度设置内衬套126，因此，内衬套126短于燃烧器管112。

不可避免地，管112a将比管112b更热而且这两个管沿其本身具有温度梯度。然而，U形管的设置意味着，两个管的平均温度沿加热器的长度保持实质上是恒定的。从而，加热器的整体辐射输出沿其长度实质上是恒定的。

另外，管112b的最靠近抽气扇134的端部的温度低，使得与燃烧器管112a的相当部分相比，它的辐射效率非常低。然而，在本发明中没有该问题，因为正常会通过对流逸出而对加热器的辐射功率不产生贡献的管112b周边的空气会沿管112b被引出，穿过隔栅118并用作预加热燃烧空气。

由于如上所述的在出口316处的温度依赖性限制物，加热器110能够更快到达其工作温度。从而，当完全冷却时，加热器在富燃料状态下工作，其中有较少(按体积计)空气沿加热器管112流动。从而，更迅速地到达工作温度。然而，一旦到达工作温度，在出口136处的流动限制物实质上被移开。如果需要，通过在管112b中提供流动限制物(例如，挡板)，可以增强该效果。

现在转到另一种已知的系统，即WO06/106345所披露的系统，首先参考图20，辐射式加热器包括位于壳体(通常用314表示)内的两个燃烧器管310、312。壳体314包括反射器组件316、偏转器组件318和顶部覆盖组件320。

沿壳体314间隔(例如，1m)设置有支架组件322。

图21示出这种支架组件322。

支架组件322包括下支架324，下支架324具有由方形钢形成的大致水平的横梁部分326以及通过螺栓(未示出)固定至横梁部分326的大致直立构件328。在横梁部分330的中点处，通过焊接固定有由方形钢制得的短的横向安装件332。

上支架334具有外壁336和内壁338。外壁336被成形为具有大致水平区域340和向下渐扩部分342和344。上支架334的向下渐扩部分342、344的端部被固定到下支架324的直立构件328。

上支架334的内壁338被成形为具有由向下会聚构件350分隔的第一水平区域346和第二水平区域348，向下会聚构件350的远端被固定到下支架324的方形钢部分332上。

图22示出了反射器组件316。反射器组件316包括铝片，铝片的形状与上支架334的内壁338相符。反射器316通过螺母和螺栓或相似机构被附接到下支架的直立构件322的内壁和方形部分332的顶面。

反射器316，一旦被安装为壳体310的一部分，因而限定两个向下开口子通道352、354，每个向下开口子通道具有上反射面352a、354a和向下渐扩侧反射面352b、352c、354b、354c。表面352c和354c通过连接壁356被连接在一起，连接壁356被螺栓连接至箱形部分332的顶面。

图23示出了顶部覆盖组件320。覆盖件320包括低碳钢片，所述低碳钢片具有延伸至渐扩部分360、362的大致水平区域358。覆盖件320被螺栓连接至上支架334的外壁336，从而悬挂在反射器316上方大约1.5cm至2.5cm处。覆盖件320和反射器316间没有设置绝缘件。因此，通过从反射器16的整个顶面吸收额外的热量，进入烧烧器的燃烧空气的温度升高，进而显著提高火焰温度。这样的效果是显著提高加热器的输出(10％至15％)，从而提高了系统的效率和整体性能，因为加热器的整体辐射热量输出与系统内的管310、312的整体温度成比例。

现在参考图24，燃烧器管310、312沿通道352、354从壳体314的一端延伸至另一端。管310的一端被连接至用于加热管310的内部的气体燃烧器364。通过安装在一端的抽气扇(未示出)，燃烧气体从燃烧器364沿管310穿过U形弯曲部(未示出)被引至返回管312。

管310、312由钢等形成，可以经表面处理以将其反射效率最大化。在使用中，管310通过气体燃烧器364被加热，然后用作辐射式加热部件。管312也释放辐射，但由于管312比管310的温度稍低，其释放辐射的程度低。

在本系统中，加热器以高于在相似系统(例如，在申请人在先专利中所描述的)中通常期望的温度的较高温度工作。距燃烧器364大约1.5m的位置处沿管310大约1m的距离出现远高于640℃的热点。该热点发出的热通常会导致在那个区域中位于管310上方的铝反射器316的损坏和变形，尤其当加热器系统长期工作时。

为了防止这种变形，壳体314则包括位于管310上方、沿热点区域的长度延伸的偏转器组件318。图25最清楚地示出了偏转器组件318。在此，可以看出“T形”安装支架366被固定到管310的顶侧以从该顶侧向上延伸。几个安装支架366沿管间隔地位于热点区域中，以使得不锈钢偏转器318沿管310穿过热点区域延伸。从图5可以看出，偏转器318包括由不锈钢制得的两个邻近的散热异型叶片，每个的长度大约2.2m。

偏转器318用于吸收管319，尤其是其在热点区域的顶面发出的辐射热并将辐射热分散，以偏转那个区域中的反射器316的辐射热，从而避免强热直接到达反射器316。偏转器318被成形为具有大致水平的顶面368(以覆盖管310的顶面)和两个向下延伸的渐扩表面(以覆盖管310的侧面)，从而避免强辐射热直接到达相邻的温度较低的管312和与反射器连接的壁356)。

已经发现偏转器组件318的存在用于增加加热系统的整体效率，同时防止壳体314的部分的损坏和变形。

如申请人之前的编号为6,138,662的美国专利中所详细描述的，管310、312通过管支撑线缆被支撑在壳体中，该专利以引用的方式并入本文。

将理解，本文所述的多个实施例仅以示例的方式被描述，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以做出变型，本发明的精神和范围由所附权利要求限定。

Claims (19)

1.一种辐射式加热器，包括：

辐射式加热部件，其形式为具有第一端和第二端的管；

燃烧器，其与所述管的第一端相连通，以将燃烧气体输送至所述管内；

抽气装置，其与所述管的另一端，即所述第二端相连通，以从所述管抽出燃烧气体；和

改向部件，其被设置成在使用中，将在所述管的上半部分内流动的燃烧气体的至少一部分改向为朝向下半部分。

2.根据权利要求1所述的辐射式加热器，其中所述改向部件包括纵向延伸的第一叶片，所述第一叶片具有从所述上半部分向下延伸至所述下半部分的表面。

3.根据权利要求2所述的辐射式加热器，其中所述改向部件还包括纵向延伸的第二叶片，所述第二叶片具有从所述下半部分向上延伸至所述上半部分的表面。

4.根据权利要求3所述的辐射式加热器，其中所述第一叶片和所述第二叶片彼此径向相对设置，在每个设备中可以包括一组或多组。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的辐射式加热器，其中所述叶片或每个叶片实质上是螺旋形。

6.根据权利要求5所述的辐射式加热器，其中所述叶片或每个叶片沿其长度转动大约180°。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的辐射式加热器，其中所述叶片或每个叶片被支撑在纵向杆上，所述纵向杆在所述管内居中延伸。

8.根据权利要求7所述的辐射式加热器，其中所述杆上设置有间隔物，所述间隔物的直径与所述管的内径实质上相同，使得所述杆在所述管内与所述管的中心对准。

9.根据前述任一项权利要求所述的辐射式加热器，其中所述改向部件可拆卸地设置在所述管中。

10.根据前述任一项权利要求所述的辐射式加热器，其中所述管内设置有多个改向部件。

11.根据权利要求10所述的辐射式加热器，其中单个纵向杆上支撑有多个改向部件，所述杆的一端包括连接装置，以使所述杆的一端能够与另一个改向部件的杆相连接。

12.根据前述任一项权利要求所述的辐射式加热器，其中所述改向部件位于所述管内，使得所述改向部件被设置为用于优化燃烧过程。

13.根据前述任一项权利要求所述的辐射式加热器，其中所述管包括实质上为直线的第一部分和实质上为直线的第二部分，所述第一部分和所述第二部分大致相互平行并且由U形管连接，所述第一直线部分与所述燃烧器相连通，所述第二直线部分与所述抽气装置相连通，其中在所述第一直线部分内设置有一个或多个所述改向部件。

14.根据前述任一项权利要求所述的辐射式加热器，还包括壳体，所述壳体的下侧是凹陷的，以接收设置在所述壳体下方的辐射式加热部件，使得所述辐射式加热部件的上半部分完全位于凹陷部内并且所述辐射式加热部件的下半部分的至少一部分从所述凹陷部向下伸出，所述凹陷部具有热反射面，用于向下反射所述加热部件的热辐射。

15.根据权利要求14所述的辐射式加热器，其中所述壳体具有能够使反射裙部与其连接的装置，所述反射裙部用于聚集由所述辐射式加热部件发出的辐射。

16.一种改向部件，其被构建并且被设置用于根据前述任一项权利要求所述的辐射式加热部件之内。

17.一种辐射式加热器，包括：

大致U形的辐射式加热部件和改向部件，所述辐射式加热部件具有第一直线部分、第二直线部分和互连U形部分，所述第一直线部分的非连接端被设置成与燃烧器相连通，所述第二直线部分的非连接端被设置成与抽气装置相连通，以从所述管内抽出燃烧气体，所述改向部件被设置在所述第一直线部分内，以便在使用中，将在所述管的上半部分内流动的燃烧气体的至少一部分改向为朝向下半部分。

18.根据权利要求17所述的辐射式加热器，其中所述改向部件包括至少一对或多对固定的螺旋形叶片，使得在使用中，当气体在燃烧器端和抽气装置端之间流动时，在所述管的下半部分内流动的燃烧气体也被改向为朝向所述上半部分，以在所述第一直线部分内产生涡流效应。

19.一种提供加热部件的方法，包括：提供由第一可拆卸管部分和第二可拆卸管部分形成的加热部件；将所述第一部分和所述第二部分分开，以露出每个部分中的开口；将改向部件通过开口插入所述部分的至少一个中，所述改向部件包括承载至少一个弯曲叶片的支撑构件，所述改向部件被设置为在使用中，将流经所述管部分的燃烧气体从上部区域改向至下部区域；以及重新连接被分开的所述第一部分和所述第二部分。