CN100394121C

CN100394121C - 具有塑料壳体的冷凝热交换器

Info

Publication number: CN100394121C
Application number: CNB2003801016774A
Authority: CN
Inventors: J·勒梅; R·詹诺尼
Original assignee: REALISATION MECANIQUES ENGENEE
Current assignee: Giannoni France
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2023-10-10
Also published as: CN1708662A; FR2846075A1; FR2846075B1

Abstract

本发明涉及热交换器，包括至少一呈螺旋形安装的管束(2)，管束的高热传导性壁具有扁平椭圆断面，该断面主轴垂直或基本垂直于所述螺旋的轴线(X-X′)，同时将两相邻圈分隔的间隙的宽度较小且不变，所述管束固定安装在不透气壳体(1)内部，该壳体装有用于排放由燃烧器(6)产生的气体的管，热交换器还包括用于循环位于管束(2)内的冷水，所述交换器还被设计成热气体通过分隔它的多个圈的间隙径向地穿过所述管束。所述交换器特征在于，壳体(1)由耐热塑料制成，并且交换器包括机械地将所述管束保持在轴向方向内的装置(5；3-30)，此装置能够抑制流体的内压所产生的推力载荷，还防止这些载荷传递到壳体(1)上。本发明的冷凝热交换器特别被设计为家庭使用且其生产并不昂贵。

Description

具有塑料壳体的冷凝热交换器

技术领域

本发明涉及一种直接或间接地与燃烧器，特别是气体或燃料燃烧器相连的冷凝热交换器。

此交换器特别是安装在家庭使用的煤气锅炉上，其目的是提供中心供热循环和/或提供用于清洁使用的水。

更具体地说，形成了本发明主题的热交换器是一种类型的热交换器，它包括界定了封闭空间的壳体，在壳体内容纳了由一根或多根具有被压平断面的管构成的至少一个管束，在文献EP-B-0 678 186中披露了这种类型的管束，可以根据需要将其作为参考。

背景技术

文献EP-B-0 678 186描述了热交换器元件，它包括由高热传导材料制成的管，热传递的流体，例如要被加热的水，在管内循环。此管呈螺旋状地缠绕并且具有被压平的椭圆形断面，该断面的主轴基本上垂直于螺旋轴线，并且此管的每一圈都具有平的表面，这些表面通过定宽度的间隙与相邻圈的表面相间隔，其中所述宽度基本上小于所述断面的厚度，此外，两相邻圈的间隔还可通过隔片来校准，这些隔片由形成于管壁内的突起组成。

这篇文献还描述了一种包含多个元件，例如上述元件的热交换器，这些元件由所列出的各个实施方案中的不同方式进行布置。

这样设计出的交换器元件就能够在非常热的气体和要加热的流体，例如循环在此管状元件的内部的水之间提供非常有效的热交换，其中这些热气体可以由安装在封闭空间内的燃烧器直接产生，或者来自外部热源，并且这些热气扫过管状元件。

具体地说，在热气体经过位于所述圈之间的间隙的过程中，热气流在大致径向的方向上与交换器元件的壁的相对较大的区域接触。

更具体地说，本发明的目的在于提供上面列出的这种普通类型的冷凝热交换器，其热交换器元件为扁平的管束，例如在上述EP-B-0678186中所披露的。

构成上面列出的那种类型的已知的冷凝设备的壳体正如管或多根管一样，由金属，通常为不锈钢制成。

金属，特别是不锈钢不仅提供了机械地抗应力的能力，并且还提供了化学地抗腐蚀的能力，其中所述应力是由于在管或多根管形成的绕组内产生的膨胀所造成的，而腐蚀则是来自于废气(燃烧废气)和冷凝物。

仅为了示例的目的，在此状况下，应该指出的是，在使用过程中管(或多根管)的内部所要加热的流体，特别是水的压力可能会相当高，大约在2.5到3.5巴，即2.5·10⁵到3.5·10⁵帕。

为了安全的目的，管束优选地设计为能够抵抗4.5·10⁵帕的压力。

管的初始为扁平的侧部会具有发生膨胀的趋势，变形的幅度为内压值的增函数。

通过将管分隔的隔片所形成的突起，此变形从一管壁向相邻管壁轴向地推进。

仅为了实例的目的，采用为四根并列并且壁厚为0.6mm的管的绕组，其轴向尺寸开始时为128mm，在压力为2·10⁵帕(2巴)和压力为3·10⁵帕(3巴)时，管发生变形后，该尺寸分别为129.2mm和129.8mm。

整个伸长正比于以端对端安装并且构成了交换器的管束的绕组的数目。

当然，增加管的壁厚也可能减少变形的幅度。遗憾的是，过大的增加厚度会导致装置的重量显著地增加。如果管件是通过液压成型、要求极高的操作压力的方法制成的话也会出现问题。

为了阻止伸长并且能够承受由于在管束内循环的流体的内压所导致的轴向推力，直到现在所采用的方法是采用金属壳体(用作位于管束两端处的支承)，其厚度和机械强度被选择成它们能够防止所述管束在内压作用下发生轴向伸长，或者将其限制在至少与壳体的弹性变形限制相符合的可接受的幅度之内。

这种类型的交换器就技术水平，特别是性能水平上来讲是令人满意的。

然而，它相当的重，而这会导致在它的安装过程中，在对其运输和处理时，可能会给操作者带来困难，并且由于为了抵抗机械应力和由于废气和凝结物所带来的化学腐蚀，它必须要采用由高质量的金属，例如不锈钢制成的壳体，从而它的成本是相当高昂的。

发明内容

本发明所基于的目的在于，通过使其配备有一种壳体来显著地减少此装置的重量和成本，其中所述壳体虽然基本上不由贵重并且昂贵的材料制成，在此情况下它为塑料，但是就上述涉及的轴向膨胀问题而言，它不会带来任何关于抗化学腐蚀或者机械强度的问题。

本发明的另一目的为，在一种变形实施方案中，为了确保塑料壳体优选地与由燃烧废气经过绕组的多圈所产生的热相隔绝，并且因此为了充分地降低壳体所承受的温度级，通过采用简单、轻便并且低廉的装置，在此种情况下为采用执行隔热屏功能的罩来达到此目的。

形成了本发明主题的冷凝热交换器与气体燃烧器或燃料燃烧器相连。

它包括至少一管束，该管束由一根管或者一组端对端地连接从而形成了螺旋绕组的管组成，其中单根管或多根管的壁由高传导性的材料制成并且具有扁平的椭圆断面，该断面的主轴垂直或者基本垂直于所述螺旋的轴线，同时使两相邻圈分隔的间隙的宽度不变并且优选的是小于所述断面的厚度，两相邻圈之间的间隙由位于管壁上的突起所构成的隔片所校准，所述管束固定地安装在不透气的壳体内部，热交换器还包括用于循环要被加热流体，特别是位于管或构成管束的多根管内的冷水的装置，此壳体具有用于排放燃烧气体的套管，这样，此交换器被布置成由燃烧器产生的热气体通过分隔所述管束的多个圈的间隙径向地或者大致径向地穿过所述管束。

根据本发明：

-一方面，所述壳体由耐热塑料制成，并且

-另一方面，交换器包括

a)将所述管束保持在它的轴向方向内的保持装置，此装置能够吸收由循环在交换器内并且趋于使单根管或多根管的壁发生变形的流体的内压所产生的推力载荷，同时还防止这些载荷传递到壳体上；

b)罩，该罩位于管束的外部以及所述塑料壳体的内部，此罩用作隔热屏，它能够使此壳体与由废气释放的热量相隔绝。

因此，到目前为止壳体所承担的两件任务为，即作为用于循环和排放热气体的封闭空间，以及作为收集和排放冷凝物的封闭空间，并且此外，还要确保管束的机械稳定性。

另外，根据对本发明有利但并不限制本发明的特定数目的特征为：

-交换器包含由所述壳体支承的温度探针，当壳体内位于此探针附近的大部分温度超过设定的极限时，该温度探针可将燃烧器关闭；

-所述保持装置包括一组带，它延伸在管束外部，平行于螺旋的轴线，并且其端部固定在压靠于管束两相对面上的支承件上。

-位于一组带的一端处的支承件为薄板，例如呈盘状，它的中心部分被挖去，因此为环状。

-所述板用作部分地将壳体的开口面封闭的端面，并且例如通过卷边固定在壳体的四周上。

-带的端部以相对于管束向外突出的方式穿过所述端面，并且这些端部设有螺纹，从而它们允许盖可拆卸地通过螺栓安装在端面上。

-所述盖被固定在燃烧器上；

-具有四根基本上呈方形布置的带，并且位于与所述端面正对的一侧的支承件由一对被构造为与管束的轮廓一致并且压靠在其沿直径方向相对的两个区域内的弧形或者弯曲带组成，每根弯曲带都固定在一对相邻的带上；

-构成壳体的塑料为基于玻璃纤维加强的或者玻璃片树脂加强的合成材料；

-所述树脂为聚苯醚、聚苯乙烯和聚丙烯的复合物；

-交换器包括两个端对端布置并且彼此相连的共轴管束，这两个共轴管束中的一个作为主交换器，另一个作为副交换器，导流部件夹在这两束管之间，并且因此被布置成由燃烧器产生的热气首先经过主交换器，由内向外地穿过分隔它的圈的间隙，然后穿过副交换器，再从外到内穿过分隔它的圈的间隙。

-导流板固定在所述管束上；

-由于燃烧器安装在作为主交换器的管束的内部，因此所述导流板为扁圆形并且被固定在燃烧器的端部，该导流板在其四周具有热绝缘密封，该密封压靠在管束的内部；

-所述壳体由结合在一起并例如通过焊接固定在一起的两个半壳体组成；

-交换器包括罩，该罩位于由单根管或多根管构成的管束的外部以及所述塑料壳体的内部，此罩用作隔热屏，它能够使此壳体与由废气释放的热量相隔绝。

-此罩由薄的不锈钢片制成；

-此罩被施加在塑料壳体的内表面上，并且通过例如将一系列突起压制在罩的壁面内使其与所述内表面保持一定距离；

-该罩由两互补的圆形部件组成，这两个部件被结合在一起从而形成了配合在所述塑料壳体的内表面上的环形壳体；

-所述圆形部件的互相正对的边缘具有一排基本上呈半圆形或者半椭圆形的槽口，当这些圆形部件被结合在一起时，这些槽口能够紧密地将构成绕组的单根管或多根管的直线端部包围。

附图说明

本发明的其它特征和优点将会从说明书和附图中变得明显，而这些附图仅仅是以非局限性的例子代表了本发明可能的实施方案。

在这些附图中：

图1为本发明第一实施方案的前视图，这副图为沿图2中竖直剖面I-I所剖开的；

图2为图1中装置的左侧视图；

图3和4为分别与图1和图2类似的视图，它们仅示出了管束和它的保持装置；

图5为与图1类似的视图，它示出了交换器的第二可能实施方案，该实施方案中的交换器的整个轴向尺寸较小；

图6为图5中热交换器的侧视图，它示出了这里所采用的用于保持管束的方法；

图7为示意性地示出了这些保持装置的前视图；

图8为示出了所采用的温度检测器的可能的变形的详细视图，该检测器代替了图5中所示的那一个；

图9为示出了图5中装置的操作；

图10、11和12为分别与图1、2和3类似的视图，它们示出了本发明第三实施方案中的交换器，此交换器不具有燃烧器；

图13和14各自为本发明的交换器的前部和侧部视图，这些附图为沿穿过绕组的轴线的竖直平面剖开的，此交换器与图5中实施方案的类似，但是包含用于完成隔热功能的罩；

图15和16再次以示意的方式示出了构成了罩的两带状元件(然而没有被围成圆形)。

具体实施方式

图1和图2示出的交换器包括限定了封闭空间的外壳或壳体1，在封闭空间内固定安装有管束2，该管束由成端对端布置并且相串联的、轴线为X-X′的螺旋状绕组组成。

这些管为扁平断面管，断面的大侧面垂直于轴线X-X′。

位于管的大侧面上的突起200完成隔片的功能，从而在每一圈之间限定了具有基本上不变的、被校准的值的间隙。

要加热的流体，例如水，贯穿此绕组的内部。

在所示的实施方案中，三根螺旋管件被结合在一起并且相串接，其中要被加热的流体从左边循环到右边。

固定在壳体1上的集管15、16使装置以传统的方式与用于进给要被加热的冷的流体和排放热流体的管相连接。

这些集管还将流体从管件循环输送到相邻的绕组。

每一管件都具有直的端部，也即为具有直的轴线的端部，同时它还带有逐渐增加的可变的断面，管件突出的端部的断面为圆形。

在图2所述的实施方案中，两端部布置成平行并且位于绕组的相同侧。

也可以注意到，类似的布置也提供于图10和11所示的第三实施方案中。

作为对照，与上面已经提到的欧洲专利EP 0 678 186的附图24中示出的实施方案的结构相似，在图5和6所示的本发明第二实施方案中，管状绕组的两端部延伸在相同的平面内，它们的开口被导引在彼此远离的方向上。

管件的进口和出口20、21以密封的方式适当地被卷边位于壳体1内的特定开口中，正如从图2中看到的那样；集管15、16固定在这个水平面上。

根据本发明的主要特征，壳体1由塑料制成。

它是例如由旋转注模法或者注射模型法获得。

壳体由两个半壳体制成，在管束已经被安装在它们中的一个的内部后，这两个半壳体被热封在一起。

壳体1在它的一个侧部处具有开口，当参考图1时，在这种情形下，该开口位于左边的侧部处。

在使用此装置时，燃烧气体内含有的蒸汽部分在与管壁接触时发生冷凝。

附图标记10表示封闭空间的底壁；以一种已知的方式，该底部被倾斜，由此允许冷凝物朝开口13排出。

壳体后部的附图标记为11；它具有凹陷部110，该凹陷部正如将在之后看到的，形成了通道，燃烧的气体和废气流经此通道，并将它们导引向排放套管12。

当然，孔13与冷凝物排放管相连，同时套管12与废气排放管，例如废气导管相连。这些管和管道没有在附图中示出。

壳体的开口侧由端面部件3封闭。后者通过边缘30固定在壳体的整个周边上，其中所述边缘30以气密性的方式卷曲在界定了壳体入口的周围凸缘14上。

密封，例如硅树脂密封(未示出)位于此水平面上是有利的。

例如由不锈钢制成的端板3通常由可移动的盖4所封闭。

在所示出的实施方案中，盖4为两部分组成；它包括由耐热塑料或金属制成的外板40，以及由绝缘材料，例如陶瓷基的绝缘材料制成的内板41。

这两块板在它们的中心部分被一开口贯穿，燃烧器6，例如为气体燃烧器横穿过此开口，而燃烧器由通过某种这里未示出的方式固定在盖4上。

与燃烧器6相连的适当装置使气体和空气(例如甲烷+空气)的燃料混合物进入到此装置成为可能。

这些装置可以，特别是由固定在盖上并且能够将气体混合物吹进燃烧器内的风扇组成，或者由连接到盖上的柔性管组成。

燃烧器6为具有封闭端的圆筒形管，管壁上穿有多个小孔，这些小孔使燃料混合物径向地通向管的外部。

此壁的外表面构成了燃烧表面。例如包括火花产生电极在内的已知类型的点火系统当然是与燃烧器相连。

燃烧器轴向地与绕组2的中心共轴，但是它并不是在绕组的整个长度上延伸。

事实上，管束2被分成两个部分，一为位于导流板7的左边的部分2a，而另一为位于导流板7的右边的部分2b。

导流板7为热绝缘材料，例如陶瓷基材料制成的盘；它由以薄的不锈钢板70形式的加固部件所支承，其中该不锈钢板的四周被插入到管束的两相邻圈之间。

正在讨论的交换器10为双交换器，例如在前述的欧洲专利的图8中示出的，这种交换器使获得高效成为可能。

管束的部分2b用于对从图1中的右边向左边循环的流体进行预热。部分2a用于实际的加热。

根据本发明的一个主要特征，通过机械保持系统将管束2的各绕圈牢固地彼此相互压靠。

在这种情形下所涉及的是一组四根的带5，它们由不锈钢圆柱形杆制成并且与对管束的两相对端的每一个进行支承的支承件相连。

正如从图2看到的是，带5布置在假想的等边梯形的四个顶点处。位于一侧(为图1和图3中的右边)处的它们的端部51例如通过焊接固定到由不锈钢制成的扁圆形环状板30上，在该环状板30的中心处形成有开口300。

在对应于图1和图3左边的相对侧，带5固定在端面3上，而该端面3已经在上面提到过。

在此侧，带5的端部设有螺纹；它们穿过开在端板3四周上的合适的孔。

拧到这些螺纹部分50上的螺母500使这些带处于一定的张力下，从而迫使(从右到左)板30抵靠着管束2的最后一圈，并且相应地(在相对方向上)，使端面3抵靠着管束的第一圈。

这样就通过作用力使管束2轴向受压于支承件3和30之间。

将要注意的是，端部50相对较长；它们以相当长的长度突出于螺母500之外，这正如图3中示出的。

之所以如此设置的原因，是部件50还起到将盖4对中并固定在端面3中的作用。

为此，构成盖并且其直径大于绝缘件41直径的板40被四个孔贯穿，由此可将部件50接合。

固定由螺母400来完成，该螺母优选使用自锁定螺母，以减小特别是在振动的作用下无意间发生松动的危险。

容纳于适当凹槽内的环形唇形密封42使得板40以能够将废气密封的方式压靠在端面3的外表面上，其中凹槽开在板40内。

正如从图2中可看到的那样，带5布置在管束2的外围。

通过观察图3，可以清楚地看到，由端面3、带5以及端部支承件3、30形成的组件构成了一个独立的组件。

完全地吸收了轴向推力载荷的带和支承件克服了在绕组2的管内的大部分内压的作用下趋于产生的膨胀现象。

此推力不会传递到容纳此组件的壳体壁上。

仅仅通过简单地将管的端部20，21安装在位于壳体内的用于容纳这些管束的外壳之内，管束就可以被保持在壳体内的适当位置处。

此外还会注意到，偏斜的分隔件8位于绕组2后部区域的上方，此分隔件沿着后部环状板30的中心开口300向下而部分地重叠在后部环状板30上。

此分隔件有利地起到将管束保持在壳体内部的作用。

它被固定到壳体的内壁上并且在套管12下方倾斜地延伸。它优选的是为弧形，并且具有形成圆弧的轮廓，并围绕在管束的上部区域的周围。

由燃烧器6产生的热气体首先经过管束2的第一部分2a(位于导流板7的左边)，然后从内向外径向地穿过管的间隙。

由于分隔件8的存在，因此，热气体不能够立刻通过套管12逸出。

它们必须经过交换器的后部2b(位于导流板7的右边)，此时，它从外向内流过，将循环在管束内的水预热。

最后，冷却后的气体通过由壁110限定的后部通道逸出，从而回到排放套管12中。

构成壳体的塑料被选择为能够持续地抵抗大约150℃到160℃的温度。

优选采用基于用玻璃纤维加强的或者玻璃片树脂加强的合成材料。

被认为是特别适合类型的树脂为聚苯醚、聚苯乙烯和聚丙烯的合成物，这种材料适合于抵抗由于热的废气和冷凝物造成的化学腐蚀。

壳体1的壁可以相对较薄，例如在2到4mm之间，这是因为它并不承受大的机械应力。

为了维护的目的而进入到交换器的前部内是很容易的，交换器的前部是唯一真正暴露在由废气所造成的污染下的部件；为此，仅仅需要将螺母400拧松，并且轴向地将由盖4和固定在其上的燃烧器6所形成的组件卸下。

在清洁完毕后，再次安装此组件也是很容易的。

这些拆卸和组装操作都不会影响由带5所执行的保持功能，对所述盖进行瞬时的拆卸不会影响此功能的有效状态。

在此装置的一个变形实施方案中，可将扁圆形的导流板7固定在燃烧器6的端部上。

在这种情况下，盖4、燃烧器6和导流板7形成了可被整体拆卸的组件，这就使得容易对包括执行预热功能的后部在内的整个绕组的内部空间进行清洁。

当然，假设这样一种情况，必须要在导流盘7的整个周围提供高耐热的环形密封，这个密封支承在管束的内表面上，从而防止处于此平面的气体直接流向部件2b。

在图5到7所示出的本发明的第二实施方案中，虽然装置被旋转了180°(正对着图5的右边)，但是将再一次地碰到与刚才描述的类似的构造。

与第一实施方案相同或类似的元件具有相同的附图标记，并且不再就它们的性质以及它们的功能作再一次的解释。

将会注意到，此交换器在轴向上比第一实施方案更加紧凑。

正如已经声明过的，管的直线端相对于绕组切向地延伸，它们的轴线位于相同的侧向布置的纵向平面内(参见图6)。

此外，在与端面3正对的一侧上，带5不是被固定在环状板30上，而是被固定在一对弯曲的扁平杆30a、30b上，扁平杆的中心部分支承在角形区域内，此区域较对应的端部圈具有相对窄的面积。

正如从图6中所看到的，此时带被布置成方形，并且弯曲的杆30a、30b成对地连接着带的侧部，该弯曲的杆尽可能地贴近绕组的直径方向上的两个相对区域。

可以注意到(参见图5)，分隔件8具有位于凹槽80，该凹槽位于管绕组上方，在构成主交换器的部分2a的出口处的管的附近处。

温度探针9安装在此凹槽内。

此探针为热循环断路器，它相对于壳体被密封地安装。为此，探针9优选由卡簧保持在适当位置处，其中卡簧为安装在凹槽80的不锈钢杯形件，此杯形件向底部开口，适当的密封位于杯形件和凹槽80的壁面之间。

该探针与燃烧器控制装置相连，并且被设计为当检测到的温度超过预定上限，例如160℃时，能够使燃烧器关闭。

可能会意外地出现非正常的过热情况，例如由于管内无水或者管被堵塞所造成的只有少量的水在管内循环的情况下。

在缺少任何安全测量装置的情况下，可能会出现离开燃烧器周围的管并与塑料壳体内部接触的废气的温度急速上升。将要发生的情况是，废气不再将它们的热量充分地传递给管。

就塑料的机械稳定性而言会出现问题，并且还会给壳体带来的严重损坏，并且后者甚至会引发火灾。

在图8示出的变形中，附图标记为9′的探针包括热敏可熔元件92′。

输送给锅炉的电力线路接在两接线端90′和91′上，这两个接线端通过热敏元件92′连接在一起。

在温度出现非正常升高的情况下，例如超过160℃时，元件92′将会熔化并且切断两接线端90′和91′之间的电路，从而将燃烧器控制关闭。

图9示出了由燃烧器6产生的热气的循环，燃烧器被供以可燃混合物G+A。

在燃烧器被点火后，燃烧器产生例如温度达到1000℃的燃烧气体，此气体以箭头F₁所标识的方向被径向地向外推进。

这些燃烧气体由内向外(箭头F₂)径向地穿过交换器第一部分2a内的间隙。

在经过的过程中，燃烧气体的大部分热量通过管壁传递到循环在其内的水中，同时导致离开管束部分2b的热气的温度大约例如为110到140℃。

将注意到的是，导流板7的出现防止了燃烧气体F1轴向地逸出。

然后被冷却到一定程度的气体这时由外向内地穿过交换器的第二部分2b，正如箭头F₃所示。

因此热量的其它部分被传递到循环于管内的水中。从装置逸出的气体(箭头F₄和F₅)温度例如大约为65到70℃。

就水而言，它的温度通常被从室温加热到大约80℃。

当然，相对于废气流，水在相反方向流动，在交换器的区域2b内进行预热并且在区域2a内进行实际的加热。

在图10到12所示的实施方案中，交换器不具有燃烧器。

壳体包括用于热气的进口套管E，这些热气来自外部热源。

此套管形成在管2的绕组的内部。

此实施方案还包括与形成前述欧洲专利的附图19的主体类似的结构。

相同的附图标记用于表示与第一实施方案相同的部件，当这些部件只是类似但不相同时，被标以撇号。

在此实施方案中涉及单独的交换器(不预热)。

进入到壳体的内部封闭空间内的热气通过套管E，径向地从内部向管束2的外部逸出，同时将循环在管内的流体加热；冷却后的气体通过套管12逸出。

构成绕组的管件可以被平行布置，进口和出口集管15′和16′分别在管的进口或出口起到收集和排放作用。

壳体1′由塑料制成。

机械地保持管束的装置与第一实施方案中的类似。

它们包括一组为四根的带，这些带例如通过焊接在它们的端部处被固定到两板30和3′上。

位于进口套管E侧上的板30在其中心具有开口300的盘，该开口300同时由套管E限定为气体进口通道。

底板3′为不具有切断部分的盘。

此盘将绕组的后部封闭，强迫所有的热气通过位于圈之间的间隙而离开。

为了防止壳体的底壁贴在暴露于热气下的板3′上，在这两个部件之间设置了间隙j。

当然，此装置也可以配置温度探针，该探针被设计为当其检测到超过预定的温度时，阻止热气进入。

返回来看前两个实施方案，应该注意到所采用的燃烧器不是必须呈圆柱形；它可呈扁平形或者半球形，同时仍然保持固定在盖上。

与具有相同功能但是其壳体是由金属制成的类似装置相比，通过采用塑料壳体所减轻的重量大约为20％。

图13和14示出的交换器的变形在其结构上与图5到图7所描述的实施方案类型，这也是为什么在此没有对这些结构说明的原因。

但是，正如将要描述的，它包括了执行隔热屏功能的罩。

具体地说，环绕在绕组2周围的壳体1的壁的环形部件一体地配备有罩100。罩由薄的不锈钢片制成，它的厚度大约为例如0.3到0.4mm。

这个罩支承在壳体的内表面上，同时具有一定的间隙j(参见图13)，例如该间隙大约为2mm。此分离是通过提供若干支承柱101来实现的，该支承柱由压在不锈钢片内的小尺寸杯形件组成从而形成向罩的外部突出的突起。如图15和16所示，其中这两幅图以两部分示出了不锈钢片的展开视图，这些突起101在不锈钢片表面上均匀地几何分布，在此情况下，它被布置呈等边三角形。

空间j和突起101的存在，使得极大地减少了由罩100吸收的热传递到位于其四周的壁上的可能性，其中突起101以非常小的区域，事实上上以点区域支承在壳体1上。

在它的端部处，此罩在前侧抵靠着端面3，而在另一侧抵靠着分隔件8-8′。

它的轴向长度在图13被标以标记K，该轴向长度基本上与绕组2相等。

在所示的实施方案中，罩100由两个开始为扁平相互分离的部件形成，这两个部件在图15和16中示出并分别被标以标记100a和100b。

它们是宽度为K并且长度分别为L₁和L₂的不锈钢片制成的带。

在它的纵向边缘处，每根带100a和100b具有一组为4个的槽口102，这些槽口基本上为半圆形或半椭圆形，它们的形状与位于穿过壁1的水平面处的管的端部的横截面的形状互补。

带100a的长度L₁明显地长于带100a的长度L₂。

在带100a和100b被倒圆以配合壳体1的壁的曲率后，L₁+L₂的和大约等于(考虑到空间j)它们压靠于其上的壳体1的内壁的周长。正如从图14中看到的，此壳体具有介于圆形和具有导引角的方形之间的轮廓的断面。

较短的元件100b位于管的开口20′和21′定位侧，并位于这些开口的外侧(图14的左边)，同时，较长的元件100a位于另一侧。

通过它们的纵向边缘(平行于X-X′)它们被结合在一起，并且紧密地将构成了绕组2的管的端部或者开口的包围，并通过它们的槽口102在其间提供了微小的间隙，为此，将槽口102合适地构造并且定位。

由于它们具有弹性，因此不锈钢片制成的两根带可以通过它们的突起101被紧密地压靠在壳体的内表面上，而不需要采用特殊的紧固件。因此，它们形成了罩，该罩以相对密封的方式将壳体的所述内表面与循环在交换器内的热气相阻隔，从而执行隔热屏或者恒温屏的功能。

正如在图13中所示的实施方案中，壳体1的壁具有向内突出的凹槽80，其中该凹槽容纳有温度探针9，那么不用说该罩就以适当的开口被贯通，凹入的壁部分就插入到此开口内。在这个区域内，因此，不受到热保护的壳体的壁就暴露在比壁的其它部分高的温度下，其中所述壁的其它部分由罩保护。

事实上，由于此区域具有的面积非常有限，并且此处出现的过多的热量将会通过热传递被疏散到温度较低的相邻壁的区域内，因此这并不会出现任何的问题。

罩的出现带来的效果为，将壳体的壁所承受的温度降低了大约15到20℃，因此与前述的实施方案(不具有罩)中所采用的塑料相比，就可以采用更加不贵重并且相应也就更加不昂贵的塑料，并且/或者就在更长的时间内地提高了塑料的稳定性以及耐用性。

Claims

1.一种与气体燃烧器或燃料燃烧器(6)相连的冷凝热交换器，它包括至少一管束(2)，该管束由一根管或者一组端对端地连接从而形成了具有多个圈的螺旋绕组的管组成，其中单根管或多根管的壁由高传导性的材料制成并且具有扁平的椭圆断面，该断面的主轴垂直于所述螺旋的轴线(X-X′)，同时使两相邻圈分隔的间隙的宽度不变并且小于所述断面的厚度，两相邻圈之间的间隙由位于管壁上的突起所构成的隔片所校准，此管束固定地安装在不透气的壳体(1)内部，热交换器还包括用于循环位于管或构成管束(2)的多根管内的要被加热流体的循环装置，此壳体(1)具有用于排放燃烧气体的套管(12)，这样，此交换器被布置成由燃烧器(6)产生的热气体通过分隔所述管束的多个圈的间隙径向地穿过所述管束，其特征在于，一方面，所述壳体(1)由耐热塑料制成，并且另一方面，交换器包括：

a)将所述管束保持在其轴向方向内的保持装置(5)，该保持装置能够吸收由循环在交换器内并且趋于使单根管或多根管的壁发生变形的流体的内压所产生的推力载荷，同时还防止这些载荷传递到壳体(1)上；

b)罩(100)，该罩位于管束(2)的外部以及所述塑料壳体(1)的内部，此罩(100)用作隔热屏，它能够使此壳体与由废气释放的热量相隔绝。

2.如权利要求1所述的交换器，其特征在于它包含由所述壳体(1)支承的温度探针(9；9′)，当壳体内位于此探针附近的部分温度超过设定的极限时，该温度探针可将燃烧器关闭。

3.如权利要求1或2所述的交换器，其特征在于所述保持装置包括一组带(5)，它延伸在管束(2)的外部，平行于螺旋的轴线(X-X′)，并且其端部固定在压靠于管束两相对面上的支承件(3，30)上。

4.如权利要求3所述的交换器，其特征在于位于该组带的一端处的支承件(3，30)为薄板，呈盘状，它的中心部分被挖去，因此为环状。

5.如权利要求4所述的交换器，其特征在于所述板(3)用作部分地将壳体的开口面封闭的端面，并且通过卷边固定在壳体的四周上。

6.如权利要求5所述的交换器，其特征在于带的端部(50)以相对于管束向外突出的方式穿过所述端面(3)，并且这些端部设有螺纹，从而它们允许盖(4)可拆卸地通过螺栓(400)安装在端面上。

7.如权利要求6所述的交换器，其特征在于所述盖(4)被固定在燃烧器(6)上。

8.如权利要求5所述的交换器，其特征在于具有四根基本上呈方形布置的带(5)，并且由于位于与所述端面正对的一侧的支承件由一对被构造为与管束的轮廓一致并且压靠在其沿直径方向相对的两个区域内的弧形或者弯曲带(30a，30b)组成，每根带(30a，30b)都固定在一对相邻的带(5)上。

9.如权利要求1所述的交换器，其特征在于构成壳体(1)的塑料为基于玻璃纤维加强的或者玻璃片树脂加强的合成材料。

10.如权利要求9所述的交换器，其特征在于所述树脂为聚苯醚、聚苯乙烯和聚丙烯的复合物。

11.如权利要求1所述的交换器，其特征在于它包括两个端对端布置并且彼此相连的共轴管束(2a，2b)，这两共轴管束中的一个作为主交换器，另一个作为副交换器，导流板(7)被夹设在这两个管束之间，并且被布置成由燃烧器产生的热气首先经过主交换器(2a)，由内向外地穿过分隔它的圈的间隙，然后穿过副交换器(2b)，然后通过所述套管(12)被排放。

12.如权利要求11所述的交换器，其特征在于所述导流板(7)固定在所述管束(2a，2b)上。

13.如权利要求11所述的交换器，其特征在于由于燃烧器(6)安装在所述作为主交换器(2a)的管束的内部，因此所述导流板(7)为扁圆形并且被固定在此燃烧器的端部，该导流板在其周边具有热绝缘密封，该密封压靠在管束的内部。

14.如权利要求1所述的交换器，其特征在于所述壳体(1)由结合在一起并通过焊接固定在一起的两个半壳体组成。

15.如权利要求1所述的交换器，其特征在于所述罩(100)由薄的不锈钢片制成。

16.如权利要求1所述的交换器，其特征在于所述罩(100)被设置在塑料壳体(1)的内表面上，并且通过压制在罩(100)的壁面内的一系列突起(101)使其与壳体内表面保持一定距离。

17.如权利要求1所述的交换器，其特征在于所述罩(100)由两互补的带(100a，100b)组成，这两个部件被结合在一起从而形成了配合在所述塑料壳体的内表面上的环形壳体。

18.如权利要求17所述的交换器，其特征在于所述带(100a，100b)的互相正对的边缘具有一排呈半圆形或者半椭圆形的槽口(102)，当这些圆形部件被结合在一起时，这些槽口紧密地包围在构成绕组的单根管或多根管的直线端部。