用于烧制陶瓷制品的加热组件和工业设备

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2021年6月22日提交的意大利专利申请第102021000016334号以及2021年6月22日提交的意大利专利申请第102021000016352号的优先权，它们的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于烧制陶瓷制品的加热组件和设备。特别地，本发明有利地但非排他地应用于用于获得瓷砖的陶瓷制品的烧制，下面的说明将对此进行明确参考，但不会因此而丧失一般性。

背景技术

用于获得瓷砖的陶瓷制品的烧制通常在由两个相对的壁部和顶部界定的隧道窑中进行。

这种窑通常通过分别设置在隧道的一侧上的通常由甲烷气体驱动的两组燃烧器来加热。这些燃烧器通常位于隧道的侧壁上的多个高度上并且面对相对的壁部，并且陶瓷制品通常在包括一系列的陶瓷辊子的大型传送机上输送。

陶瓷制品的烧制周期被设计为具有很高的精度并且涉及：从窑入口开始加热陶瓷制品、在预定温度下将它们保持在烧制室内以及在到达窑出口之前以受控的方式对它们进行冷却。因此，重要的是确保烧制室内的温度在窑的整个宽度上是均匀的。为此目的，已经开发了不同类型的工业燃烧器以及工业设备内的不同的燃烧器布置，以在燃烧室内实现越来越恒定的温度。

然而，已知类型的陶瓷燃烧器基本上以化石燃料作为燃料(甲烷、LPG)，其虽然一方面允许通过常规燃烧来减少NO

为了克服这些问题，已经提出了对用于烧制陶瓷制品的窑进行电加热的方法，例如涉及在窑隔室中安装加热棒或加热导体来辐射热并且加热窑自身。

然而，这些已知的烧制方法也具有一些缺点。其中一个主要缺点与特别是在窑自身的预热区域中的陶瓷制品的烧制所产生的烟气的侵蚀性有关，这会快速腐蚀安装在窑中的加热棒或加热导体，导致必须对这些加热元件进行频繁的维修或更换。为了尝试克服这个问题，这些加热棒或加热导体通常仅安装在窑的烧制区域中，所产生的烟气在此处并不是特别具有化学侵蚀性的，同时在预热区域中使用已知类型的工业燃烧器。

此外，不考虑是使用来自电网还是内部的电力，对用于烧制陶瓷制品的窑进行电加热比使用燃油或燃气更贵。

对用于烧制陶瓷制品的窑进行电加热的已知方法的另一个缺点是辐射效应通常过大，这不允许大型燃烧室中的均匀热分布。

对用于烧制陶瓷制品的窑进行电加热的已知方法的再一个缺点与不能在陶瓷制品的整个截面上对其主体进行均匀烧制有关。特别地，使用已知的方法，仅可在整个厚度上对最大6mm厚的陶瓷制品进行均匀烧制。

本发明的目的是实现能够至少部分地克服现有技术的缺陷并且同时实现起来容易且便宜并且至少减少了CO

发明内容

根据本发明，提出了在所附独立权利要求中、优选在直接或间接地从属于所述独立权利要求的任一个权利要求中要求保护的用于烧制陶瓷制品的加热组件和工业设备。

描述本发明的优选实施方式的权利要求形成本说明书的整体部分。

附图说明

现在将参考示出一些非限制性实施方式的附图描述本发明，其中：

图1表示根据本发明的实施方式的用于烧制陶瓷制品的工业设备的示意性前视剖视图；

图2、2A、4、6、8和10是根据本发明的不同的实施方式的加热组件的立体图；

图3是安装在用于烧制陶瓷制品的窑中的图2的加热组件的前视剖视图；

图3A是安装在用于烧制陶瓷制品的窑中的图2A的加热组件的前视剖视图；

图5是安装在用于烧制陶瓷制品的窑中的图4的加热组件的前视剖视图；

图5A从两个不同的视角示出图4中的加热组件的一部分的两个侧视图；

图7是安装在用于烧制陶瓷制品的窑中的图6的加热组件的前视剖视图；

图7A从两个不同的视角示出图6中的加热组件的一部分的两个侧视图；

图9是安装在用于烧制陶瓷制品的窑中的图8的加热组件的前视剖视图；

图9A从两个不同的视角示出图8中的加热组件的一部分的两个侧视图；

图11是安装在用于烧制陶瓷制品的窑中的图10的加热组件的前视剖视图；

图11A是图11中的加热组件的一部分的放大图；

图12是根据本发明的另一个实施方式的形成加热组件的一部分的排放元件的立体图；

图13是图12的排放元件的侧视剖视图；

图14是示出窑的烧制室内的根据与热气进入窑的点之间距离的温度变化的曲线图(横坐标表示距离，纵坐标表示温度)；并且

图15是示出窑的烧制室内的热气的根据与热气被引入到烧制室中的点之间距离的流出速度变化的曲线图(横坐标表示距离，纵坐标表示温度)。

具体实施方式

在附图中，附图标记1总体上表示根据本发明的第一方面的用于烧制陶瓷制品T的加热组件。

详细来说，在本说明书中，陶瓷制品T应理解为是指由陶瓷材料制成的需要工业窑2(例如在图1中部分示出)中的至少一个烧制周期的任何类型的制品，例如陶瓷片或瓷砖。

加热组件1可安装在包括烧制室3的工业窑2、特别是隧道窑2中。

特别地，如图1示意所示，有利地但非限制性地，在烧制的同时，陶瓷制品T通过输送系统4沿着传送路径P(在图1中示意性示出并且与图1中的可见平面正交地延伸)移动。

根据一些有利的但非限制性的实施方式，输送系统4包括沿着与传送路径P平行的方向连续地设置的一系列的辊子，待要进行烧制的未烧制的陶瓷制品T优选以有规则的方式被设置在它们之上。

详细来说，有利地但非限制性地，输送系统4包括沿着传送路径P(即，沿着与传送路径P平行的方向)连续地设置的多个陶瓷辊子(还可能以不同的速度移动来区分制品的烧制)，以限定用于接收陶瓷制品T并且使他们沿着传送路径P移动的传送平面。

特别是参考图2-11，有利地但非限制性地，加热组件1包括电加热器5，其包括在一个端部7处具有用于在管状外壳6内馈送气体G(在图3、3A、5、7、9和11中用箭头示意性表示)的馈送管8的管状外壳6以及在管状外壳6内延伸并且可进行操作来通过焦耳效应加热气体G的至少一个电加热元件(未在附图中示出)。

详细来说，有利地，气体G包括例如至少具有21％的氧气的环境空气(特别是由其构成)。

有利地但非限制性地，电加热器5还包括至少一个支架(在附图中不可见)，其附接在管状外壳6内部并且被配置为至少支撑电加热元件以保持其相对于管状外壳6固定。

电加热元件在外壳6内的这种布置保护了电加热元件不受来自烧制室3的任何烟气和/或废气的化学侵蚀，与用于烧制陶瓷制品T的已知的电加热组件相比增加了加热组件1的使用寿命。

根据一些有利的但非限制性的实施方式，所述的支架包括棒(特别是由其构成)，更有利的是被设置为在之间限定多条中空通道的多根棒。有利地但非限制性地(在这个例子中)，电加热元件包括电热丝(特别是由其构成)，例如Kanthal电热丝，其缠绕每根/所述棒并且被配置为通过焦耳效应对流过管状外壳6的气体G进行加热。

根据替代实施方式，支撑元件包括多个穿孔隔板(在附图中不可见)，它们相对于管状外壳6在径向上延伸并且沿着管状外壳6自身的纵向轴线X一个接一个地设置，从而限定至少在端部处打开的多条纵向通道。

此外，有利地但非限制性地，电加热元件包括电热丝(特别是由其构成)，例如Kanthal电热丝，其延伸穿过孔，例如螺旋形地缠绕到多个相邻的孔中，并且被配置为通过焦耳效应对流过管状外壳6的气体G进行加热。

根据一些有利的但非限制性的实施方式，电加热器5还包括隔热层(在附图中不可见)，其设置在管状外壳6的端部9处、与端部7相对并且设置有被配置为允许气体G流出管状外壳6的开口(在附图中不可见)。有利地但非限制性地，该开口被配置为将电加热器5与管状排放元件10流体连接，这将在下面更好地描述。

有利地但非限制性地(根据一些未示出的实施方式)，加热组件1、特别是电加热器5还包括至少一个温控装置(未示出)并且有利地包括用于检测电加热器5内的(气体G的)温度的至少一个热电偶。替代地或组合地，加热组件1、特别是电加热器5还包括至少一个控制单元(未示出)，其可能根据温控装置记录的数据来(以已知方式)控制电加热器5的操作。

根据一些有利的但非限制性的实施方式，电加热器5是专利文件WO2020193479、EP3721150和EP3721149中的一个中描述的市场上已知的产品。

有利地但非限制性地，加热组件1还包括管状排放元件10，其在馈送管8的相对侧上从电加热器5的管状外壳6延伸(特别是从电加热器5的端部9延伸)、被配置为接收流出电加热器5的气体G并且被其从中流过并且包括用于朝向管状排放元件10的外部(特别是朝向加热组件1的外部、更特别是在使用中朝向窑2的所述烧制室3)引导所述气体G的至少一部分的至少一个引导出口11。

有利地，该引导出口11具有等效直径小于或等于约25mm的通孔。更有利地但非限制性地，引导出口11的通孔具有小于或等于约20mm、特别是小于或等于约15mm的等效直径。替代地或组合地，更有利地但非限制性地，至少一个引导出口11的通孔大于或等于约15mm、特别是约10mm。

应注意，在本文中，通孔的“等效直径”的表述必须被理解为是具有与该通孔相同的面积的圆的直径。

在使用中，出口11的这种尺寸允许增大所述气体G的在被加热后从管状排放元件10被引入到烧制室3中的速度。这使气流G在烧制室3内更加线性化，以允许在烧制室3自身内具有更均匀的温度。另外，这种尺寸在管状排放元件10内增加了湍流运动，因此促进了电加热元件与气体G之间的换热。

有利地但非必须地(如图2-11的非限制性实施方式所示)，管状排放元件10包括与管状外壳6的部分13耦合的端部12以及与端部12相对的端部14。

有利地但非限制性地(如图2-11的非限制性实施方式所示)，出口11设置在端部14处。

更确切来说(将在下面更全面地解释)，根据一些非限制性实施方式(例如图2、2A、3、3A、6、7、7A、8、9、9A、10和11中示出的那样)，引导出口11沿着管状排放元件10的纵向对称轴线X设置；更有利地，引导出口11的通孔沿着纵向对称轴线X设置；更有利地，引导出口11的这个通孔相对于轴线X、即管状排放元件11的纵向对称轴线居中。替代地(根据另外的非限制性实施方式，例如图4、5、5A、12和13中示出的那样)，引导出口11设置在端部14的壁部16上。

有利地但非限制性地(在所示的实施方式中)，排放元件10基本上与管状外壳6同轴。更详细来说，管状排放元件10包括纵向对称轴线X，其有利地但非限制性地与管状外壳6的纵向对称轴线X重合(即，与其位于同一条直线上)。

根据一些有利的但非限制性的实施方式，管状排放元件10包括至少一个另外的引导出口11’，其用于朝向管状排放元件10的外部(特别是朝向加热组件1的外部、更特别是在使用中朝向窑2的烧制室3)引导气体G的至少一个(相应的)另外的部分。

更有利地(如图4、5、5A；6、6、7A、8、9、9A、12和13中示出的非限制性实施方式那样)，管状排放元件10包括多个另外的引导出口11’，其用于朝向管状排放元件10的外部(特别是朝向加热组件1的外部、更特别是在使用中朝向窑2的烧制室3)引导气体G的至少一个(相应的)另外的部分。

有利地，另外的引导出口11’或每个另外的引导出口11’(也)具有等效直径小于或等于约25mm(特别是小于或等于约20mm)的相应的通孔。有利地但非限制性地，另外的引导出口11’(或每个另外的引导出口11’)也设置在端部14处。

根据诸如在图2、3、6、7、7A、8、9和9A中示出的一些非限制性实施方式(在提供时)，另外的引导出口11’或每个另外的引导出口11’设置在端部14的壁部16上。更有利地但非限制性地，另外的引导出口11’或每个另外的引导出口11’的通孔具有小于或等于约20mm、特别是小于或等于约15mm的等效直径。更有利地，另外的引导出口11’或每个另外的引导出口11’的通孔大于或等于约15mm、特别是约10mm。

有利地但非必须地(如图4、5、5A、6、7、7A中示出的实施方式那样)，引导出口11’的一部分包括具有第一等效直径(值)的对应的孔的一个部分以及具有与第一等效直径(值)不同的第二等效直径(值)的对应的孔的至少一个另外的部分。替代地(根据其他的有利的但非限制性的实施方式，例如图8、9、9A、12和13中示出的那样)，每个第二引导出口11’的相应的孔与其他引导出口11’相同(即，具有相同的等效直径)。

有利地但非限制性地，管状排放元件11的端部12被配置为耦合至管状外壳6的部分13；特别地，根据一些非限制性实施方式(例如图2-11中示出的那样)，端部12被配置为在外部包裹管状外壳6的部分13，以将电加热器5的管状外壳6与管状排放元件10流体连接，使得上述的气体G可在管状排放元件10内流动；换句话说，管状外壳6在所述端部12处配合在管状排放元件10中。

有利地但非必须地，管状排放元件10具有圆形横截面，特别是具有恒定的直径。另外，有利地但非必须地，管状排放元件10被制成单件，特别是碳化硅。

有利地但非必须地，管状外壳6(也)具有圆形横截面，特别是具有恒定的直径。

根据一些有利的但非限制性的实施方式(例如图2-9A、12和13中示出的那样)，管状排放元件10包括中空主体部17，其有利地但非必须地在不间断的情况下从端部12延伸至端部14，并且被配置为接收流出电加热器5的气体G并被其从中流过。

根据一些有利的但非限制性的实施方式(例如图2、3、6、7、7A、8、9和9A中示出的那样)，端部14包括(特别是限定)渐细部18，其被配置为朝向引导出口11引导来自中空主体部17的气体G。

渐细部18的存在进一步增大了流出管状排放元件10、特别是来自出口11和/或11’的气体G的速度，进一步增加了管状排放元件10内的湍流运动，并且因此促进了电加热元件与气体G之间的换热。此外，所述渐细部18使得气体G产生压降并因此产生流速降低，具有由于焦耳效应而使气体G的温度升高到与通过电加热器5产生的热相同的量的优点。

详细来说，特别是参考图6、7和7A的非限制性实施方式，管状排放元件10(至少在中空主体部17处)具有基本上圆形的横截面并且除了沿着管状排放元件10的纵向对称轴线X设置的出口11之外还具有多个引导出口11’，例如在所示的例子中为3个引导出口11’，它们设置在端部14、特别是渐细部18的壁部16上、彼此对齐并且各自具有等效直径值彼此不同的通孔；特别地，这些引导出口11’具有等效直径值沿着渐细部18的延伸部、即穿过中空主体部17朝向外部增大的通孔。

根据诸如在图8、9和9A中示出的替代的非限制性实施方式，管状排放元件10具有基本上圆形的横截面并且除了沿着管状排放元件10的纵向对称轴线X设置的出口11之外还具有设置在端部14的壁部16上的全部具有相同的等效直径(值)的多个出口11’。

根据诸如在图4、5、5A中示出的其他的非限制性实施方式，管状排放元件10具有基本上圆形的横截面并且具有全部设置在端部14的壁部16上的一系列的出口11、11’。有利地，这些出口11、11’的一部分具有第一等效直径(值)并且这些出口11、11’的第二部分具有与第一等效直径(值)不同的第二等效直径(值)；特别地，具有该第一等效直径(值)的出口11、11’和具有该第二等效直径(值)的出口11、11’彼此交替地设置。

根据诸如在图12和13中示出的其他的有利的但非限制性的实施方式，管状排放元件10具有基本上圆形的横截面并且具有设置在端部14的侧壁16上的沿着与管状排放元件10的纵向对称轴线X平行的方向彼此对齐的多个出口11或11’，使得在使用中流出每个所述出口11或11’的气体G的至少一部分形成朝向外部、特别是朝向烧制室3的气体G的一系列的平行流。

根据一些有利的但非限制性的实施方式(例如图10、11和11A中示出的那样)，加热组件1还包括：中空主体20，其耦合至管状排放元件10，以被(至少通过进入出口11)流出管状排放元件10的气体G(的至少一部分)从中流过；抽吸元件21，其有利地设置在管状排放元件10与中空主体20之间；以及引导出口11”，其用于朝向中空主体20的外部(特别是朝向加热组件1的外部、更特别是在使用中朝向所述窑2的所述烧制室3)引导所述气体G的所述至少一个部分。

有利地但非限制性地，引导出口11设置在中空主体20上，更特别是沿着管状出口元件10的纵向对称轴线X，并且与上述的引导出口11同轴。

此外，有利地但非限制性地，所述引导出口11”具有等效直径小于或等于约60mm的通孔。

根据诸如在图10、11和11A中示出的一些非限制性实施方式，中空主体20包括端部19，并且有利地但非限制性地，所述引导出口11”设置在中空主体20上(特别是在中空主体20的端部19处、更特别是在使用中、即在加热组件1装配在窑2中时向内面对烧制室3)。

有利地，在这个例子中，管状排放元件10位于电加热器5与抽吸元件21之间。

有利地但非必须地，如图11的非限制性实施方式所示，在使用中，中空主体20(完全)位于烧制室3内。

抽吸元件21(有利地但非限制性地)被配置为在使用中(即，在安装在窑2中时)将位于加热组件1的外部(特别是管状排放元件10的外部)的废气F的至少一部分引入到中空主体20中并且具有设置在管状排放元件10与中空主体20之间的一个或多个开口22。引入已经加热的与管状排放元件10内的上述气体G结合的废气F促进了气体F朝向窑壁的返回以及气体G的加热，并且保持了其朝向窑2的腔室中心的速度和脉冲。总体上，增加了烧制室3中的烟气的气体湍流，从而提高了跨过窑2的烧制室3的宽度的温度的均匀性以及与材料进行的换热。

有利地但非限制性地，抽吸元件21被配置为在管状排放元件10与中空主体20之间产生真空，以在使用中将存在于烧制室3中的废气F的至少一部分引入到中空主体20中。引入已经加热的与管状排放元件10内的上述气体G结合的废气F促进了气体G的加热并且增加了其湍流。

有利地但非限制性地，开口22延伸穿过抽吸元件21(例如，它们具有细长形状并且关于管状排放元件10和中空主体20纵向地设置)。

根据一些非限制性实施方式(例如图10和11中示出的那样)，管状排放元件10基本上与中空主体20同轴。换句话说，管状排放元件10的纵向对称轴线X与管状排放元件10和中空主体20的纵向对称轴线X重合。

根据一些非限制性实施方式，抽吸元件21包括、特别是作为文丘里管。

此外，根据一些非限制性实施方式(例如图11A中示出的那样)，抽吸元件21具有狭窄部23。另外，抽吸元件21具有由大基部25和小基部26界定的截头锥形部分24。更具体而言，有利地但非必须地，小基部26与上述的狭窄部23重合；大基部25与第二中空主体20耦合。有利地但非必须地，开口22形成在抽吸元件21的截头锥形部分24上。特别地，它们从抽吸元件21的接头锥形部分24的一侧(横向地)跨越到另一侧。

有利地但非必须地(并且如图10、11和11A所示)，抽吸元件21(也)包括加强肋27。由于这些加强肋27，能够按需延长中空主体20，而没有因此使管状排放元件10在具有最小横截面的部分处、即在抽吸元件21处断裂的风险。

有利地但非必须地，管状排放元件10具有圆形横截面，特别是具有恒定的直径。

有利地但非必须地，中空主体20具有圆形横截面，特别是具有恒定的直径。

有利地但非必须地，抽吸元件21具有圆形横截面。

有利地但非必须地，抽吸元件21包括具有基本上可变的直径的圆形横截面。

有利地但非必须地，狭窄部23、即限制部23的横截面(图11A)的直径小于管状排放元件10和中空主体20的直径的三分之二。更具体而言，狭窄部23的横截面TT(图11A)的直径小于管状排放元件10和中空主体20的直径的一半。

更具体而言，有利地但非必须地，狭窄部23、即狭窄部23的横截面TT(图11A)的直径小于管状排放元件10和中空主体20的直径的三分之一。特别地，狭窄部23的横截面TT的直径大于管状排放出口10和中空主体20的直径的六分之一。

更有利地但非必须地，狭窄部23、即狭窄部23的横截面TT(图4)的直径小于管状排放元件10和第二中空主体20的直径的三分之一。

特别地，在这个例子中，有利地但非限制性地，狭窄部23(即，狭窄部23的横截面TT(图11A))的直径在约10mm(特别是约20mm、更特别是约25mm)到约60mm(特别是约40mm、更特别是约35mm)的范围内。有利地但非限制性地，管状排放元件10和中空主体20的直径在约30mm(特别是约40mm、更特别是约50mm)与约200mm(特别是约120mm、更特别是约100mm)之间。

狭窄部23的直径相对于管状排放元件10的直径减小的越多，气体G在中空主体19内移动的速度的变化越大。速度增大是有利的，因为允许使气体G以更大的速度流出并且增加了气体G在加热组件1内的湍流，有利地提高了气体与电加热元件之间的换热。

在图10、11和11A的非限制性实施方式中，管状排放元件10、中空主体20和抽吸元件21形成单一主体，更有利地形成为单件，特别是由碳化硅制成。

特别地，管状排放元件10、中空主体20和抽吸元件21的侧表面28(至少)部分地没有间断。更具体而言，侧表面28在没有被开口22中断的部分中不间断(参见图10和11)。

有利地但非必须地，所述单一主体(包括管状排放元件10、中空主体20和抽吸元件21)形成为单件，特别是由碳化硅制成。

替代地，有利地但非必须地，所述单一主体(包括管状排放元件10、中空主体20和抽吸元件21)通过增材制造制成，特别是3D打印。替代地，该单一主体通过将多个构成元件(在这个例子中即管状排放元件10、中空主体20和抽吸元件21)焊接在一起而形成。

根据另外的非限制性和未示出的实施方式，所述单一主体(包括管状排放元件10、中空主体20和抽吸元件21)通过借助于紧固系统(例如，螺栓、螺钉、铆钉等)将多个构成元件(在这个例子中即管状排放元件10、中空主体20和抽吸元件21)机械耦合而形成。

根据另外的非限制性实施方式，所述单一主体(包括管状排放元件10、中空主体20和抽吸元件21)通过模铸技术形成。

根据一些未示出的实施方式，加热组件1包括中间夹有对应的抽吸元件(抽吸元件21的类型)的多个中空主体(类似于中空主体20)。

根据一些未示出的实施方式，加热组件1包括用于将气体G(特别是包含具有至少21％的氧气的环境空气)送至电加热器5的高压风扇。这有利地允许补偿气体G的随着气体G流过管状外壳6和排放元件10而产生的至少一部分压力损失并因此补偿流速损失，从而保持其流速。

特别是参考图1，根据本发明的另一个方面，提出了一种用于烧制陶瓷制品T的工业设备，用附图标记29表示。

工业设备29包括窑2(如上所述)，特别是隧道窑，其具有界定烧制室3的至少一个侧壁30和顶部或拱顶31，在烧制室3内部具有表面32并且在烧制室3外部具有表面33。

特别地，窑2有利的是具有使陶瓷制品T在之间输送的形成侧壁30的两个相对的壁部30’和30”以及顶部或拱顶31的隧道形式。

工业设备29还包括输送系统4(如上所述)，特别是水平的，其(如上所述)适于使多个陶瓷制品T在烧制室3内沿着传送路径P移动(从烧制室3的入口到达出口)。

输送系统4可以是任何类型的输送系统。

有利地(如上所述)，输送系统4包括由耐火材料制成的一系列的辊子，要进行烧制的原料陶瓷制品T优选以有规则的方式被放置在它们之上。更具体而言(根据一些有利的但非限制性的实施方式)，输送系统4包括限定传送平面的多个陶瓷辊子(可能以不同的速度移动来区分制品的烧制)。

设备29还包括加热系统34(特别是如图1所示)，其被配置为加热烧制室3，以对所述烧制室3内经过的多个陶瓷制品T进行烧制并且获得最终的陶瓷制品，例如瓷砖。

有利地，加热系统34包括至少一个加热组件1。更有利地，加热系统34包括沿着与传送路径P平行的方向串联地设置的多个加热组件1。

更详细来说，特别是参考图1，有利地，加热组件1、特别是每个加热组件1如上所述那样形成。

有利地但非限制性地，窑2的烧制室3包括(特别是被拆分为)沿着传送路径P设置的至少一个预热区域、一个预烧制区域、一个烧制区域和一个冷却区域(一个接着一个)。有利地但非必须地，预热区域连接至预烧制区域和烧制区域(没有间断)，更特别是以直接的方式连接(即，不插入另外的区域和/或腔室)。有利地，烧制区域和冷却区域也有利地但非必须地被连接(没有间断)，特别是以直接的方式连接(即，不插入另外的腔室和/或区域)。

详细来说，在预热区域和预烧制区域内，陶瓷制品T的温度逐渐升高，直到达到至少约1100℃、特别是至少约1200℃的烧制温度为止，该温度在整个烧制区域中保持恒定；然而，在冷却区域中，离开烧制区域6的烧制后的基础陶瓷制品BC的温度快速降低。

有利地但非限制性地，所述的加热组件1的至少一部分设置在预热区域处(特别是也设置在预烧制区域中)，以至少对所述烧制室3的预热区域进行加热，从而在所述预热区域内产生至少约1000℃的温度，特别是至少约1100℃。

有利地但非限制性地，根据一些非限制性的且未示出的实施方式，设备29的加热系统34还包括设置在烧制室3内的多个电辐射板，它们特别是设置在窑的烧制室3的拱顶或顶部31的表面32上并且位于底部或基底或地板35的表面的上方。这些辐射板的功能是在烧制区域自身内产生上述的烧制温度。因此能够形成一种用于烧制陶瓷制品T的全电控的烧制设备29，其优点在于显著减少了CO

根据一些有利的但非限制性的实施方式，加热组件1在窑2的侧壁30(特别是窑2的上述的侧壁30’、30”)内设置(即，它们安装在窑中的壁上)在多个高度上。

详细来说，有利地，在输送系统4包括上述的陶瓷辊子(由其构成)的情况下，加热组件1的至少一部分设置在传送平面的下方。加热组件1还存在于传送平面的下方能够使热量在烧制室3内更均匀地分布。

组合地(如图1中示出的非限制性实施方式所示)或替代地，加热组件1的至少一部分设置在窑2的顶部或拱顶31处。详细来说，有利地但非限制性地，设置在顶部或拱顶31上的所述/每个加热组件1相对于垂直方向和/或相对于陶瓷制品的传送路径P倾斜地安装，特别是相对于垂直方向成在约0°与约60°之间变化的角度和/或相对于传送路径P成在0°与60°之间变化的角度。

有利地，加热组件1在窑2上被设置(即，安装)为被定向在与前进方向A(因此与传送路径P)横切(即，垂直)的方向上。

加热组件1的逆流布置(即，与陶瓷制品T的前进方向正交)允许避免流出加热组件1的气体射流G直接到达陶瓷制品T处并因此而损坏它们的风险。

有利地但非必须地，所述/每个加热组件1被设置(即，安装)为使管状排放元件10的至少一部分至少部分地突入到烧制室3中。

更详细来说，根据一些有利的但非限制性的实施方式，(每个)加热组件1的管状排放元件10具有至少约900mm的长度，并且加热组件1被安装为使所述排放元件10在烧制室3内突入至少约600mm的长度。

根据如图12和13所示的另外的有利的但非限制性的实施方式，管状排放元件10被配置为(特别是，尺寸被设置为)使其在横向上跨过烧制室3，以将上述的引导出口11、11’朝向烧制室3的中心部分定向。更特别地，在这个例子中，加热组件1被安装为使管状排放元件10可从侧壁30的第一侧(特别是从壁部30’)突出(即，流出)、穿过所述烧制室3延伸到达与第一侧相对的第二侧(特别是到达壁部30”)。有利地，在这个例子中，管状排放元件10、特别是其端部14跨过整个烧制室3并且配合在侧壁30”中。

有利地但非限制性地，所述/每个加热组件1被设置(即，安装)为使(特别是每个)加热组件1的电加热器至少部分地(特别是完全地)延伸穿过(特别是横向地)窑2的侧壁或顶部或拱顶31或者烧制室3的内表面与外表面之间。

根据一些有利的但非限制性的实施方式(例如，如图10-13所示)，当加热组件1包括上述的中空主体20和抽吸元件21时(特别是也至少由它们形成)，加热组件1被安装为使抽吸元件21至少部分地设置在烧制室3内。

替代地或组合地，有利地但非限制性地，在这个例子中(当加热组件1还包括上述的中空主体20和抽吸元件21时)，加热组件1被安装为使电加热器5至少部分地(特别是完全地)在内表面32与外表面33之间延伸穿过(特别是横向地)窑2的侧壁30或顶部或拱顶31；管状排放元件10至少部分地(特别是完全地)在内表面32与外表面33之间延伸穿过(特别是横向地)窑2的侧壁30或顶部或拱顶31；并且中空主体20基本上完全地在烧制室3内延伸。

根据一些非限制性的且未示出的实施方式，有利地但非必须地，加热组件1被安装为使管状排放元件10至少部分地突入到烧制室3中。

在图14的曲线图中，温度趋势被表示为随着与加热组件1的出口11之间的距离而变化；该曲线图是通过试验获得的。特别地，纵坐标的轴线表示烧制室3内的温度并且横坐标的轴线表示与和窑2的侧壁重合的加热组件1的引导出口11之间的距离。详细来说，用线I表示的温度变化表示具有已知类型的高速气体燃烧器的设备29，而用线II和III表示的温度变化表示包括具有上述类型的电加热器5但是具有包括具有(从线I到线III增大但是)大于约25mm的等效直径的通孔的出口11的管状排放元件10的加热组件1的设备29，而用线IV和V表示的温度变化表示根据本发明的两个不同的实施方式形成的设备29和加热组件1(特别地，线V表示包括具有包括等效直径约为25mm的通孔的出口11的管状排放元件10的加热组件1并且线IV表示还具有中空主体20和抽吸元件21的加热组件1)。因此，显而易见的是通过使用根据本发明的设备29和加热组件1获得了比具有与窑2的壁部32处于特定距离内的气体燃烧器的已知设备更均匀且恒定的温度值。实际上，常规气体燃烧器根据其燃烧头的结构可具有或多或少被增强的“热点”。减小出口11的通孔的等效直径导致流出出口部分11的气体G的背压增大，因此提高了流出加热组件1的气体G的温度和速度并因此使烧制室3更均匀地加热。

在图15中，线I和II表示具有已知类型的气体燃烧器的设备，线III和IV表示包括具有上述类型的电加热器5但是具有包括具有(从线III到线IV增大但是)大于约25mm的等效直径的通孔的出口11的管状排放元件10的加热组件1的设备29，而线V和VI表示根据本发明的两个实施方式中的一个形成的设备29和加热组件1(特别地，线VI表示具有包括具有等效直径约为25mm的通孔的出口11的管状排放元件10的加热组件1，并且线V表示还具有中空主图20和抽吸元件21的加热组件1)。该视图示出了烧制室3内的火焰速度(线I和II)或热气G(线III、IV、V和VI)的随着与和窑2的侧壁重合的加热组件1的出口11之间的距离变化的趋势。

该曲线图也是通过试验获得的。从该曲线图还得出引导出口11的通孔的等效直径的变窄使流出引导出口11的气体G的背压增大，增大了其温度和气体G的流出速度，这变得更类似于通过具有高速气体燃烧器的文献中已知的结构产生的结果(曲线I和II)。此外，从图15的曲线图可以得出抽吸元件21的存在通过促使其保持朝向窑2的烧制室3的中心而促使速度突然增大。虽然上述的发明特别是涉及一些明确限定的实施方式，但是不应认为是受限于这些实施方式，由所附权利要求覆盖的所有的变型、修改或简化都落入其范围内，例如管状排放元件10和/或引导出口11、11’、11”、抽吸元件21的不同的几何形状、加热组件1在设备29内的不同的布置(定位和对齐)、不同的输送系统4等等。

上述的设备29和加热组件1具有许多优点。

本发明的设备29和加热组件1的主要优点在于减少了不可再生原材料的CO

另外，使用诸如上文所述的电加热器5允许至少在具有上述的加热组件1的区域中更精确地控制烧制室3内的温度，并且由于至少部分地克服了燃烧相关的所有安全缺陷而提高了安全性。

与用于对用于烧制陶瓷制品T的窑进行电加热的已知的方法和系统相比，本发明的加热组件1能够使陶瓷制品T沿着它们的整个横截面被更有效地且均匀地加热。这实现了对约为15mm、特别是约为10mm厚的陶瓷制品的最优烧制。

此外，通过本发明的加热组件1和设备29，限制了烧制室3内的烟气产生，因此还减小颗粒沉积在陶瓷制品T上的风险，从而减小了损坏制品自身的风险。

另外，本发明的加热组件1由于其几何形状以及穿入到烧制室3中因此可被安全地安装来取代窑2的标准气体燃烧器结构。

还提供了本发明的以下方面(替代地或额外地)。

1.一种用于烧制陶瓷制品(T)的加热组件(1)，其可安装在包括烧制室(3)的工业窑(2)中，该加热组件(1)包括：

电加热器(5)，其包括在端部(7)处具有用于将包含环境空气(特别是由其构成)的气体(G)送入到管状外壳(6)中的馈送管(8)的管状外壳(6)、在管状外壳(6)内延伸并且可进行操作来加热所述气体(G)的至少一个电加热元件；以及

管状排放元件(10)，其在与所述馈送管(8)相对的一侧上从所述管状外壳(6)延伸并且被配置为接收流出所述电加热器(5)的所述气体(G)并且被其从中流过；

中空主体(20)，其耦合至所述管状排放元件(10)并且用于被流出所述管状排放元件(10)的所述气体(G)的至少一部分从中流过；

抽吸元件(21)，其设置在所述管状排放元件(10)与所述中空主体(20)之间、设置有一个或多个开口(22)并且被配置为用于在使用中将存在于所述加热组件(1)内(特别是烧制室(3)内)的废气(F)的至少一部分引入到中空主体(20)中；以及

引导出口(11”)，其用于将所述气体(G)的至少一部分引导至中空主体(20)的外部(特别是所述加热组件(1)的外部、更特别是在使用中朝向所述窑(2)的所述烧制室(3))。

2.根据方面1的加热组件(1)，其中：管状排放元件(10)包括与所述管状外壳(6)的部分(13)耦合的第一端部(12)、与第一端部(12)相对的与所述中空主体(20)耦合的第二端部(14)以及沿着所述管状排放元件(10)的纵向对称轴线(X)设置在所述第二端部(14)处的用于将所述管状排放元件(10)与所述中空主体(20)流体连接的另外的引导出口(11)；并且

中空主体(20)包括端部(19)，并且所述引导出口(11”)沿着所述管状排放元件(10)的所述纵向对称轴线(X)设置在所述端部(19)处。

3.根据方面1或2的加热组件(1)，其中引导出口(11”)具有等效直径小于或等于约60mm的通孔，特别地，所述另外的引导出口(11)具有小于约25mm的等效直径。

4.根据任一个前述方面的加热组件(1)，其中抽吸元件(21)被配置为在管状排放元件(10)与第二中空主体(20)之间产生真空，以在使用中将存在于烧制室(3)中的废气(F)的至少一部分引入到中空主体(20)中，并且所述开口(22)延伸穿过抽吸元件(21)(例如，它们具有细长形状并且关于管状排放元件(10)和第二中空主体(20)纵向地设置)。

5.根据任一个前述方面的加热组件(1)，其中管状排放元件(10)与所述中空主体(20)同轴并且抽吸元件(21)包括文丘里管。

6.根据任一个前述方面的加热组件(1)，其中：

抽吸元件(21)具有狭窄部(23)和由大基部(25)和小基部(26)界定的截头锥形部分(24)；

所述截头锥形部分(24)的小基部与所述狭窄部(23)重合，所述截头锥形部分(24)的大基部(25)耦合至所述中空主体(20)，特别地，抽吸元件(21)包括加强肋(27)。

7.根据方面6的加热组件(1)，其中狭窄部(23)的直径小于管状排放元件(10)和第二中空主体(20)的直径的三分之一，特别地，狭窄部(23)的直径的范围是约10mm(特别是约20mm，更特别是约25mm)到约60mm(特别是约40mm，更特别是约35mm)。

8.根据方面6或7的加热组件(1)，其中管状排放元件(10)和第二中空主体(20)的直径在约30mm(特别是约40mm，更特别是约50mm)与约200mm(特别是约120mm，更特别是约100mm)之间。

9.一种用于烧制陶瓷制品(T)的工业设备(29)，其包括：隧道窑(2)，其设置有至少一个侧壁(30)和顶部/拱顶(31)，它们至少部分地界定具有内表面(32)和外表面(33)的烧制室(3)；输送系统(4)，其被配置为使多个陶瓷制品(T)沿着烧制室(3)内的传送路径(P)移动；以及加热系统(34)，其被配置为加热所述烧制室(3)，以对移动穿过所述烧制室(3)的内部的所述多个陶瓷制品(T)进行烧制并且获得陶瓷产品(PC)，

窑(2)的特征在于所述加热系统(34)包括至少一个根据前述方面1-8中任一个的加热组件(1)。

10.根据方面9的工业设备(29)，其中所述加热组件(1)被安装为使所述抽吸元件(21)至少部分地位于烧制室(3)内。

11.根据方面9或10的工业设备(29)，其中所述(特别是每个)加热组件(1)被安装为使所述电加热器(5)在所述内表面(32)与所述外表面(33)之间至少部分地(特别是完全地)延伸穿过(特别是横穿)窑(2)的侧壁(30)或顶部/拱顶(31)，所述管状排放元件(10)在所述内表面(32)与所述外表面(33)之间至少部分地(特别是完全地)延伸穿过(特别是横穿)窑(2)的侧壁(30)或顶部/拱顶(31)，并且中空主体(20)基本上完全在烧制室(3)内延伸。

12.根据方面9-11中任一个的工业设备(29)，其中所述加热组件(1)被安装为使管状排放元件(10)至少部分地突入到烧制室(3)中。

13.根据方面9-12中任一个的工业设备(29)，其中：所述加热系统(34)包括沿着所述传送路径(P)串联设置的多个加热组件(1)；所述多个加热组件(1)的部分设置在窑(2)的所述顶部/拱顶(31)处；并且所述多个加热组件(1)的所述部分的每个加热组件(1)相对于垂直方向和/或相对于传送路径(P)倾斜地安装，特别是相对于垂直方向成在约0°与约60°之间变化的角度和/或相对于传送路径(P)成在约0°与约60°之间变化的角度。

14.根据方面13的工业设备(29)，其中：所述窑(2)的所述烧制室(3)包括(特别是被划分为)至少一个预热区域、沿着所述确定的路径(P)在下游紧邻预热区域的预烧制区域、沿着所述确定的路径(P)位于预烧制区域的下游的烧制区域以及位于烧制区域的下游的至少一个冷却区域；并且所述多个加热组件至少被设置在所述预热区域处(特别是还设置在所述预热区域中)，以至少加热所述烧制室(3)的所述预热区域达到至少约1100℃的温度、特别是至少约1200℃的温度。

15.根据方面9-14中任一个的工业设备(29)，其中：所述输送系统(4)包括一系列的陶瓷辊子，它们沿着所述传送路径(P)一个接一个地设置，以限定适于接收所述陶瓷制品(T)并且使它们沿着所述传送路径(P)移动的传送平面；并且加热组件(1)的至少一部分设置在所述传送路径的下方。