CN201196454Y

CN201196454Y - 气体加热器

Info

Publication number: CN201196454Y
Application number: CNU2007203070001U
Authority: CN
Inventors: 马克·米克洛斯基
Original assignee: BROMILK Co Ltd
Current assignee: BROMILK Co Ltd
Priority date: 2006-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2017-09-12
Also published as: ES1067793U; ITTO20070117U1; DE202007012673U1; FR2906012A3; JP2008101899A; FR2906012B3; ES1067793Y; JP3149036U

Abstract

一种辐射气体加热器，包括气体入口，用于从气体供应源接收气体；气体燃烧器，在其内来自一个或多个气体入口的气体利用一个或多个空气入口进入的氧气进行燃烧。一个或多个热放射元件，其利用由气体燃烧器产生的能量来放射红外辐射；反射器，其将来自热放射元件的红外辐射定向；壳体，其容纳气体燃烧器，热放射元件和反射器；以及玻璃罩，其罩住壳体，并且被放置在由被反射器定向的红外辐射可从其中穿过的位置上。空气入口既能作为空气进入壳体的入口又能作为废气排出壳体的出口。

Description

气体加热器

技术领域

本发明涉及一种气体加热器，其尤其但不排他地涉及一种被置于带有保护罩的壳体内以提高工作性能、安全性和改善外观效果的气体加热器。

背景技术

一般的辐射气体加热器放射红外辐射。在典型的设置中，辐射气体加热器包括多个气体燃烧器、集管和发射器组件，以及反射器。气体经过气体控制阀进入加热器，并由集管和发射器组件发射到气体燃烧器，气体在那里与氧气掺混并燃烧。这使得热量以红外辐射的方式被放射，并且红外辐射被反射器定向在要求的方向(通常向下)。当此红外辐射遇到人或者物时，能量以热的形式被吸收。

在类似房间的有限空间内，经常用对流空气加热系统代替辐射加热系统。对流空气加热系统通过加热空气，然后将暖空气导向房间的每个角落形成温暖的环境进行工作。对流空气加热系统在能够有效地与外部空气流绝热的环境中是有效的；但是在户外或者在房门经常性打开、换气率高、或空气量太大以致将空气全部加热效率差的建筑里，它们的工作效率下降。

在这样的环境下，辐射加热更有效因为其能够被定向成仅仅加热需要加热的地方。辐射加热比对流空气加热工作更快速，因为它能够直接对物体加热，不必要先加热周围的空气。只要辐射加热器被适当地定向，一批人或者物都可以保持温暖而只需加热周围很少的一部分气体。所以辐射加热器即使在寒冷多风的户外环境下也能有效。

尽管有这些好处，辐射气体加热器还是有一些缺点。一个缺点是，辐射气体加热器的外表一般不够吸引人。另一个缺点是空气中的粒子和物料可能会熔化在集管和发射器组件或反射器或者加热器的其它部件上，使得加热器很难保持干净，并且继而失去反射面的所有效用。还有一个缺点是，如果易燃物无意或故意地接触到加热器进行燃烧的部分，则存在失火的危险。再一个缺点是辐射气体加热器一般有很热的暴露表面，在人或者动物不小心碰到时这会造成严重的伤害。进一步的缺点在于辐射气体加热器会受到大风力的不利影响。

发明内容

根据发明的第一个方面，其提供了一种辐射气体加热器，包括：

一个或多个气体入口，用于从气体供应源接收气体；

一个或多个空气入口；

一个或多个气体燃烧器，在其内来自一个或多个气体入口的气体利用从一个或多个空气入口进来的氧气进行燃烧；

一个或多个热放射元件，其利用由一个或多个气体燃烧器产生的能量来放射红外辐射；

一个或多个反射器，其将来自热放射元件的红外辐射定向；

一个或多个壳体，其容纳一个或多个气体燃烧器，热放射元件和一个或多个反射器；和

一个或多个玻璃罩，其罩住一个或多个壳体，并且被放置成由被一个或多个反射器定向的红外辐射从一个或多个玻璃罩中穿过；

其中空气入口既可以作为空气进入壳体的入口，也可以作为废气排出壳体的出口。

一个或多个玻璃罩可以由任何合适的一种或多种材料构成。优选的是一个或多个玻璃罩由能够抵挡高温并且对于红辐射外基本透明的玻璃构成。

已经被发现的适合用于玻璃罩的一类的玻璃是陶瓷玻璃。这类玻璃对红外辐射基本透明。玻璃还可以对可见光不透明。

有利的是，分隔介质(例如玻璃罩)的使用提供了更好的热量扩散和在指定的在指定的垂直面和水平面上更均匀的热量传播。

虽然加热器可以有任何合适的几何形状和结构，但优选的是当加热器安装好后，一个或多个玻璃罩基本上是加热器能被观察者看到的唯一部分。这样能够获得更美观的外表。

根据本发明的另一个方面，其提供了一种辐射气体加热器，包括：

壳体，其具有左表面，右表面，上表面，下表面，后表面和一个开放的前面；

位于壳体的左表面的气体入口，用于接收来自气体供应源的气体；

位于壳体下表面的空气入口，其接纳空气和允许废气排出；

一个或多个位于壳体内部的气体燃烧器，在其内来自气体入口的气体利用一个或多个空气入口进来的氧气进行燃烧；

一个或多个位于壳体内部的热放射元件，其利用由一个或多个气体燃烧器产生的能量来放射红外辐射；

多个位于壳体内部的反射器，其将来自热放射元件的红外辐射定向为壳体的开放面的方向；和

一个或多个玻璃罩，其罩住壳体的开放面。

与现有技术相比本辐射气体加热器的有益效果是其设置有玻璃罩。

使用玻璃罩的一个优点是，其有助于隔离空气中的粒子和物料，否则这些粒子和物料可能会熔化在热放射元件或反射器或者加热器的其它部件上，使加热器难于保持干净并继而失去反射面的所有效用。玻璃罩的另一优点是如果易燃物无意或有意的接触到加热器进行燃烧的地方它减小了失火的危险。再一个优点在于玻璃罩遮住了辐射气体加热器的最热表面，从而减少了偶然接触对人或动物产生严重伤害的可能性。进一步的优点在于，玻璃罩能保护热放射元件不受风的影响。

附图说明

现在将参考附图更详细地描述本发明的实施例。可以理解的是，图示的实施例的特殊性并不能代替发明前述说明的一般性。

图1为依照本发明的实施例的辐射气体加热器的侧视图。

图2为图1中的辐射气体加热器的后视图。

图3为图1中的辐射气体加热器的俯视图。

图4为依照本发明实施例的没有玻璃罩的辐射气体加热器的前视图。

图5为图4中的辐射气体加热器带有玻璃罩的前视图。

图6为测试辐射气体加热器的加热性能的测试场的俯视图。

图7为图6中的测试场中用到的纸条的示图。

图8-14图示了比较辐射气体加热器和玻璃罩后方的辐射气体加热器的不同温度的曲线图。

具体实施方式：

图1所示的辐射气体加热器包括用于从气体供应源接收气体的气体入口1。气体入口1在图4中显示的更详细。壳体3的下面包含有多个空气入口2(如图2所示)，既能让空气进入又能让废气排出。壳体3还包含气体燃烧器4，在其内来自气体入口的气体利用从空气入口2进来的氧气进行燃烧。废气经过同一空气入口2离开壳体3。尽管没有显示出来，应该意识到的是多个气体燃烧器可以与辐射气体加热器相联。

辐射气体加热器进一步包括热放射元件5(图4显示地最佳)，其利用由气体燃烧器4产生的能量发射红外辐射。反射器6将来自热放射元件5的红外辐射定向为向外的方向，远离壳体3。壳体3容纳气体燃烧器4、热放射元件5和反射器6。在可选的实施例中，可以有多个壳体3，这样以使一个壳体容纳气体燃烧器，另一个壳体容纳热放射元件等等。进一步的，分开的壳体可以用在辐射气体加热器内使用多个气体燃烧器4的情况中。

辐射气体加热器进一步包括罩住壳体3的玻璃罩7。玻璃罩7被放置成使得辐射气体加热器产生的红外辐射被反射器定向为穿过玻璃罩7。在可选的实施例中，可以有多个玻璃罩7，特别是当有多个气体燃烧器4与辐射气体加热器相联时。

玻璃罩7可以由任何合适的一种或多种材料制成。优选的是玻璃罩由能抵抗高温和对红外辐射基本透明的玻璃制成。

已经被发现的适合用于玻璃罩的一类玻璃是陶瓷玻璃。这类玻璃能够对红外辐射基本透明。玻璃还可以对可见光不透明。玻璃可以是耐热玻璃或任何合适的耐热玻璃。

虽然加热器可以有任何合适的几何形状和结构，优选的是当加热器安装好后，玻璃罩基本上是加热器能被观察者看到的唯一部分。这样可以获得更美观的外表。如图5所示，玻璃罩7可以被金属框8包围住。玻璃罩7将辐射气体加热器的剩余部分遮住，并形成一个比没有外罩的，如图4所示的加热器更美观的外表。

使用玻璃罩7的另外一个优点是，其有助于隔离空气中的粒子和物料，否则这些粒子和物料可能会熔化在热放射元件5或反射器6或者加热器的其它部件上，使加热器难于保持干净并继而失去反射面的所有效用。玻璃罩7的另一优点是如果易燃物无意或有意的接触到加热器进行燃烧的地方它减小了失火的危险。再一个优点在于玻璃罩7遮住了辐射气体加热器的最热表面，从而减少了偶然接触对人或动物产生严重伤害的可能性。进一步的优点在于，玻璃罩7能保护热放射元件5不受风的影响。

在使用中，图示类型的辐射气体加热器一般安装在建筑墙壁上并且放射的辐射的方向通常是以一定的角度向下，或者安装在建筑的天花板上并且辐射向下。无论是哪一种情况，本发明的玻璃罩7都基本遮住辐射气体加热器的剩余部分并发挥上述的优点。加热器可以安装在建筑内部或外部。本发明的加热器尤其适用于户外场合，例如街边咖啡店或者庭院式餐馆，在这些地方加热器能有效地向人和物辐射热量并使环境变得舒适宜人。由于当人远离加热器时，热量不会像现有的加热器模式中那样陡然减小，因此人们不需要聚集在加热器周围来取暖。热量的提供基本均匀地遍布整个区域。

现在特别参考图2，图示实施例中的壳体3有左表面9、右表面10、上表面11、下表面12、后表面13，和开放的前面。气体入口1位于壳体3的左表面9上。空气入口2位于壳体3的下表面12上。气体燃烧器4和热放射元件5位于壳体3的内部。反射器6也位于壳体3内部，将来自热放射元件的红外辐射定向为壳体的开放面的方向，并且玻璃罩7罩住了壳体开放的前面，因此红外辐射被定向为穿过玻璃罩。

发明将进一步地参考下面的实验来进行详细说明，而此实验并不限制发明的范围。

使用分隔介质(例如玻璃罩)的进一步的优点提供了更好的热量扩散和在指定的垂直面和水平面上的均匀热量传播。

为了确认在辐射气体加热器(燃烧气态的燃料-如液化石油气，天然气等)上使用玻璃罩作为分隔介质提供了更好的热量扩散和在指定的垂直面和水平面上的均匀热量传播，进行了实验。

辐射气体加热器和有玻璃罩的辐射气体加热器的加热性能进行了比较。

为了测量和比较辐射气体加热器的性能，建立了场地以在预定的水平面和垂直面上测量温度。场地由一些纸条组成，这些纸条将参考图6做进一步的描述。热成像的照相机被用来测量每个辐射气体加热器对场地中的纸条的作用。

场地的尺寸由标准辐射气体加热器的核心加热区域(计算过的)决定。也就是说，25MJ辐射气体加热器在理想条件下的全部覆盖面积建议为12m²。该加热面积的核心部分被作为核心测试场面积(大约3.75m²)以确保连续的结果。

测试场区域的布置如图6所示。平整的白色纸条50被用作辐射吸收材料，因为它的放射性能与人体的很相似。这些纸条50被放在辐射气体加热器52的前方，并且分成四列(A，B，C，D和E)和四行(I、II、III和IV)。每列之间相隔1000mm，每行之间相隔500mm。在所有的测试中，纸条50都处于相同的位置，并且由绳子54保持在其位置上。辐射气体加热器52距离A列的第一行500mm。由于加热器52的形状，仅考虑来自核心测试区域51内的纸条50上的数据。

如图7所示，纸条50由绳子54固定在其位置上，并且纸条50被分成几段，即上段50a、中段50b和下段50c。每个纸条50的尺寸大约是2米长55mm宽。纸条被分成了上、中和下三段(50a，50b和50c)，因此热成像的照相机(未示出)可以在每个纸条50上进行三次测量。上、中和下三段(50a，50b和50c)的长度分别是500mm，400mm和400mm。纸条50下部所剩的300mm不测量以避开从地面反射回来的热量。

在为实验记录数据时，热成像照相机(未示出)对每个纸条50的上、中和下段(50a，50b和50c)都拍了照，由它绘成图线并提取了结果。从每个区域获得的具体结果是：(a)整个长度上最大的热量，(b)整个长度上最小的热量，(c)上部分(50a)的温度(如果不是最高和最低值)和(d)下段的温度(如果不是最高和最低值)。

测试过程中也要记录周围的环境温度，以获取温度差，该温度差通过每个辐射气体加热器52在每个纸条50上取得。

每个纸条50的上、中和下段(50a，50b和50c)上进行的测量然后被用于为辐射气体加热器和有玻璃罩的辐射气体加热器构件加热点。结果提供在图8至14上。

为辐射气体加热器80和有玻璃罩的辐射气体加热器82在与加热器不同的距离沿着A、B和C列建立了最适配图线。

如图8-14所示，带有玻璃罩的辐射气体加热器82最佳适配图线在图6中在纸条50的垂直高度上连续地提供了更均匀的热量传播。也就是说，图8、9、和10(A列间距为0.5m、1m和1.5m处)和图11、12、13和14(B和C列间距为1m和1.5m处)显示了较小的最高值和较大的最低值的温度差别。如果较小的最高值和较大的最低值显示在不同的点上，说明垂直和水平加热场的热量更均匀。

从图8-14同样可以看出，与辐射气体加热器80相比，带有玻璃罩地辐射气体加热器82的最高温度(随着与加热器的间距从0.5m上升到1.5m)不会下降那么多。

如图8所示(A列间距为0.5m例如相对靠近)辐射气体加热器80显示出相当高的最高值(大约15％)，但是当远离加热器时(例如图10中A列间距为1.5m)，带有玻璃罩的辐射气体加热器82实际上显示出更高的最高值。如在图9-14看到的，随着其与气体加热器的间距增加辐射气体加热器80中的温度降也变得剧烈。然而随着与气体加热器的间距增加有玻璃罩的辐射气体加热器82中的温度降不那么剧烈。进一步的，垂直距离上每个点的曲线梯度随着与加热器的距离增加而变大。那就是说，对于带有玻璃罩的辐射气体加热器82，此曲线梯度较小，所以热量的均匀度提高了并且随着与加热器的间距增加开始表现的更佳。这表明带有玻璃罩的辐射气体加热器具有改善加热效率和减小比例的热量损失。这也表明了更均匀的加热并且再次得到图11、12、13和14(B和C列间距为1m和1.5m)的验证。

就像最高值一样，图8-12上的最低温度似乎再次显示带有玻璃罩的辐射气体加热器具有更好的连续性。图8-12显示了与射气体加热器80相比带有玻璃罩的辐射气体加热器82具有连续的更大最低温度-再一次验证了在加热场上具有更均匀的加热。

实验的结果说明，带有玻璃罩的辐射气体加热器(燃烧气态燃料-液化石油汽，天然气或类似的)，连同分隔介质(例如玻璃)提供了更好的热量扩散和在指定垂直面及水平面上的更加均匀的热量传播。

容易被理解的是，在不脱离本发明的精神和范围内，上述说明的部分可以做不同的变换、增加或者改进。

Claims

1.一种辐射气体加热器，其特征在于该加热器包括：

具有左表面、右表面、上表面、下表面、后表面和开放的前面的壳体；

在壳体左表面的气体入口，用于从气体供应源接收气体；

在壳体下表面的空气入口，其接纳空气和允许废气排出；

一个或多个位于壳体内部的气体燃烧器，在其内来自气体入口的气体利用从一个或多个空气入口进来的氧气进行燃烧；

一个或多个玻璃罩，其罩住一个或多个壳体，并且被放置成由一个或多个反射器定向的红外辐射从一个或多个玻璃罩中穿过。

2.如权利要求1所述的辐射气体加热器，其特征在于其中一个或多个玻璃罩由能抵抗高温并且对红外辐射基本透明的玻璃制成。

3.如权利要求2所述的辐射气体加热器，其特征在于其中一个或多个玻璃罩由对可见光基本不透明的玻璃制成。

4.如权利要求1所述的辐射气体加热器，其特征在于其中在加热器安装好后一个或多个玻璃罩基本是加热器可以被观察者看到的唯一部分。