[发明专利]用于制热和/或卫生用热水、尤其是冷凝应用的螺旋换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热器，其设计用于从第一气态流体向第二液态流体传热。

更具体地说，依照本发明的换热器特别但非唯一地适用于制热和/或卫生热水生产系统，其也已经特定设计用于冷凝应用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种上述类型的换热器，其相对于现有的类似换热器进行了改良。

本发明的另一个目的是提供在运行中非常可靠安全的这样一种换热器结构。

根据本发明的一个方面，上述的目的、以及将在下文中更多地呈现出来的其它目的是通过一种用于制热和/或生产卫生使用热水并且特别适用于冷凝应用的螺旋换热器来实现的，所述换热器包括换热装置，该换热装置包括螺旋管道，其具有一定形状或轮廓的横截面，在螺旋管道中嵌入第二圆形管道。

附图说明

通过本发明的优选但非唯一的实施例的下述详细说明，本发明的其它特征和优点将显而易见，该实施例在附图中以描述性但非限定性的示例进行说明，在附图中：

图1是示出了根据本发明的换热器结构的正视图；

图2是具有换热器筒体的换热器结构的又一正视图，在换热器筒体内设置有一个或多个用于燃烧气体、固体和液体燃料的预混合鼓风催化燃烧器，该换热器进一步包括具有燃烧室壁的燃烧室，燃烧室壁由第二流体直接冷却或致冷；

图3是根据本发明的换热器结构中的两个毗邻的转圈或盘管的横断面图；

图4是示出了具有初始大体积和高温的第一气态流体在流经螺旋盘管时后根据波义耳定律减小体积的运行简图；

图5是根据本发明的螺旋换热器的侧视图，其包括多个螺旋盘管和相应间隔的凸起部，该凸起部借助相互间的恒定间隙略微间隔所述盘管；

图6是图5的正交视图，其进一步示出了根据本发明的包括许多具有凸起部的螺旋盘管的螺旋换热器；

图7是示出了外部管道和内部管道的又一横断面图，所述内部管道具有圆形、椭圆或多边形的横截面并且相对于外部管道布置在不同的位置，特别地，内部管道如此设置在所述外部管道内，从而提供改良的运行效率；

图8示出了根据本发明的换热器的盘管的横断面图，所述盘管包括圆形的外部管道和内部管道；

图9示出了根据本发明的不具有内部管道的螺旋换热器的盘管；以及

图10示出了这样一种换热器结构，其通过在该换热器的空心圆筒中设置内部分隔器而可能偏移第一流体的通路，从而提供一种高效运行的换热器；以及

图11示出了根据本发明的换热器的外部管道的一种几何结构。

具体实施方式

参考上述附图中的附图标记，通常用附图标记1来表示的本发明的螺旋换热器包括外部管道2，外部管道2优选地但不是唯一地由导热材料制成并且具有一定轮廓或形状的横截面，在外部管道2中可以设置第二内部管道3，其同样优选地但不是唯一地可由导热材料制成。

有利地，该外部管道2具有组合的几何形状，其由两个毗邻连接的半径分别为R1和R2、以距离D设置的圆周所限定，这种新颖的和创新的横截面使本发明的换热器能够高效运行，因为没有平直表面的换热器将改善与该换热器本身接触的第一流体与第二流体间的热交换。

如图所示，所述内部管道3优选地但不是唯一的具有圆形或椭圆形或多边形的横截面，并且与外部管道2形成“双”螺旋结构管道4，“双”螺旋结构管道的直径实质上大于每个单独管道的直径，因此实质上形成空心圆筒。

在外部管道2上以相等的间距形成多个向内的引导腔，其优选地具有节距，例如通过挤压在外部管道上形成的多个凸起部而成，由于所述凸起部增强了循环通过换热器管道或圆筒设备的第二流体的湍流，从而使得由实质上小于盘管节距的恒定间隙5略微间隔开的螺旋盘管也显著改进了所述换热器。

实际上，在运转中，通过所述“双”管道结构提供两个不同的第二流体6的两种不同性能的回路，例如传送热水或卫生用水，其中是高温的气态流体的第一流体7在所述空心圆筒内膨胀，从而通过盘管间隙5向外流出，同时将其热量转递给在换热器管道中循环的第二流体6。

有利地，在所述圆筒中进一步设置用于气体、固体和液体燃料的一个或多个预混燃烧器9，其为鼓风型或催化型，其作为具有燃烧室壁的换热器燃烧室来运行，燃烧室壁被第二流体6直接致冷，从而防止在燃烧过程中产生污染性、热的NO_X。

而且，由于设置在密封外壳内的换热器优选地但不是唯一的由金属材料制成、并且优选地具有圆形底板的圆柱形结构，因此所述热量交换形成也可以根据冷凝原理运行的热发生器。