CN103732996A - 热交换器及制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种热交换器(1)具有热交换器单元和用于容纳所述热交换器单元的壳体(2)，所述热交换器单元包括一个或多个大致同轴的盘管(21-23)。所述壳体(2)具有第一端壁(3)、第二端壁(4)以及在两个端壁(3，4)之间的外周部分(5)。每一个管(21-23)具有第一端部(21a-23a)和第二端部(21b-23b)。所述热交换器单元由所述壳体(2)的第一端壁(3)支撑，且每一个管(21-23)的第一端部(21a-23a)和第二端部(21b-23b)大致位于所述壳体(2)的第一端壁(3)处。

Description

热交换器及制造方法
技术领域
本发明涉及一种热交换器，尤其是冷凝型的热交换器。
背景技术
热交换器的作用在于在两种流体之间传递热能；例如，在家用燃气锅炉的情况下，热交换器的作用在于加热在其内部循环的水，从由通过燃烧器产生的燃烧引起的热烟气开始。所述锅炉被设计成利用包含在燃烧烟气中的燃烧之后形成的热和潜在的冷凝热。为了回收包含在烟气中的热，热交换器包括壳体，该壳体用于将用于水的循环的通路限定在该壳体内，烟气倚靠着该壳体流动。
回收的冷凝热的量主要取决于输送至热交换器的水的温度和从热交换器返回的水的温度。此外，为了在热交换器的通路内侧和外侧之间获得相当大的热交换，有必要具有尽可能广阔的热交换表面。出于此目的，前述路径可包括被设置成与彼此大致同轴的多个盘管(coiled pipe)或管，这些多个管中的最内侧管包绕着燃烧器。另一方面，在低功率的锅炉的情况下，热交换器甚至可能仅包括单个盘管。
在第一类型的解决方案中，若干盘管并联地(in parallel)运行；即，它们各自在形成于对应的壳体的两个轴向端部处的热交换器的进口室与出口室之间延伸。此类型的解决方案从WO2005/080900得知。
在第二类型的解决方案中，若干盘管经由大致U形的管接头(union)而串联连接，使得水从串联体的第一管的进口渗入热交换器中，并且通过串联体的最后的管的出口离开热交换器。此类型的解决方案从EP-A-1813882得知。
在已知的热交换器中，由单个盘管所形成的螺旋(helix)或由诸多盘管所形成的多个螺旋被“包裹”在壳体的两个相对的端壁之间。这导致了需要在前述的端壁上提供相当大质量的热绝缘体。此外，假定热交换器的壳体的轴向尺寸由盘管的轴向尺寸确定，则此类型的解决方案从生产的观点看是远非灵活的。如已说的那样，热交换器的热功率尤其是(除了其他方面外)取决于热交换表面，使得(要不是关于生产和成本的进一步复杂化)针对不同的热功率设计的热交换器在多根管的圈数方面不同于彼此，并且因此在对应的螺旋的轴向尺寸方面不同于彼此。将理解到的是，假定所述螺旋被包裹在壳体的两个端壁之间，则后者(壳体)必须至少在其外周部分的大小方面有目的地热交换器的各型号而设计，在该壳体中通常还限定了烟气出口和用于水的进口管接头和出口管接头。
然后，这些已知的解决方案展现出另一个缺陷，该缺陷在于：测试步骤实际上仅可在热交换器实际上已被完全装配(即，带有已安装在壳体内的一组盘管)时执行。在产品存在缺陷(例如，由于不完美的焊接或密封造成的液体泄漏)的情况下，产品必须被至少部分地拆卸，此过程涉及时间和成本。
此外，大体上，从已知的热交换器在用户装置(诸如锅炉或水加热器)中的安装的可能性的观点来看，这些已知的热交换器的结构也是远非灵活的，例如，由于水的进口管接头和出口管接头的定位。
例如，DE 202006016339 U1公开了一种热交换器，在该热交换器的壳体中，盘绕的翅片管限定了一个或多个螺旋，这些一个或多个螺旋被包裹在壳体的两个相对的端壁之间，其中插入了厚重的绝缘材料。在一种解决方案中(其中前述管被定形以便限定两个同轴的螺旋)，用于热交换流体的交换器的进口和出口在该壳体的同一个壁上。
从WO2004/036121 A1也得知了一种热交换器，在该热交换器的壳体中容纳有至少一个盘管，这些至少一个盘管具有大体上扁平的段。前述的管形成了螺旋，该螺旋被包裹在壳体的前壁与后板之间，圆柱形拉杆(tie-rod)在前壁与后板之间延伸，该圆柱形拉杆被排列在螺旋的外部，并且该圆柱形拉杆具有用于锚定到壳体的前壁上的带螺纹的前端。此类布置被提供成用于防止在盘管的扁平段的轴向方向上的可能的膨胀。
发明内容
鉴于前述考虑，本发明的目的在于解决以上提及的一个或多个缺陷，并且尤其提供一种有效率地运行的热交换器，其具有紧凑的尺寸，并且在生产和测试方面是简单且廉价的，并且在生产方面和在安装方面具有高灵活性的特点。为了达到所述目的，本发明的主题是一种热交换器(尤其是冷凝型的热交换器)以及一种对应的生产方法，该热交换器和该生产方法具有在所附的权利要求中载明的特征，权利要求形成了在本文中提供的关于本发明的技术教导的组成部分。
附图说明
本发明的其它目的、特征和优点将参考附图从以下描述中显现，这些附图纯粹通过非限制性实例的方式提供，并且在附图中：
图1和图2为在第一构造中的根据本发明的热交换器的透视图；
图3为图1和图2中的热交换器的前视图；
图4和图5为以放大比例的根据图3的线IV-IV和V-V的截面；
图6为由VI标明的图5的细节；
图7和图8为图1和图2的热交换器的从不同角度的局部分解视图；
图9和图10为以缩小比例的图1和图2的热交换器从不同角度的分解视图；
图11为图1和图2中的热交换器的局部分解视图；
图12为图11中的放大细节；
图13和图14为图1和图2的热交换器的一组盘管从不同角度的透视图；
图15和图16分别为除去了前壁的图1和图2的热交换器的前视图以及除去了壳体主体的图1和图2的热交换器的后视图；
图17为除去了一些构件的图1和图2的热交换器的分解视图；
图18和图19为图1和图2的热交换器的第一液压连接部件的两个透视图；
图20和图21为图1和图2的热交换器的第二液压连接部件的两个透视图；
图22为图1和图2的热交换器的简化液压图；
图23为类似于图17的视图，该图23涉及在第二构造中的根据本发明的热交换器；
图24和图25为图23的热交换器的液压连接部件的两个透视图；
图26为图23的热交换器的简化液压图；
图27为类似于图17的视图，该图27涉及在第三构造中的根据本发明的热交换器；
图28和图29为图27的热交换器的液压连接部件的两个透视图；
图30为图27的热交换器的简化液压图；
图31为类似于图17的视图，该图31涉及在第四构造中的根据本发明的热交换器；
图32和图33为图31的热交换器的液压连接部件的两个透视图；
图34为图31的热交换器的简化液压图；
图35为类似于图17的视图，该图35涉及在第五构造中的根据本发明的热交换器；
图36和图37为图35的热交换器的液压连接部件的两个透视图；
图38为图35的热交换器的简化液压图；
图39为根据图1和图2的热交换器的前立面视图，该热交换器设有对应的燃烧器；以及
图40为根据图39的热交换器的线XL-XL的截面。 
具体实施方式
在本描述的上下文中提到的“实施例(an embodiment)”或“一个实施例(one embodiment)”意指关于该实施例而描述的特定的构造、结构或特征被包括在至少一个实施例中。因此，可能在本描述的不同点中存在的短语，诸如“在实施例中”或“在一个实施例中”等并非必定都表示同一个实施例。此外，特定的构造、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。本文中所使用的参考符号仅为了方便，且不限定保护的领域或实施例的范围。
在附图中，整体地由1标明的为根据本发明提供的热交换器，尤其是用于燃气锅炉的冷凝型热交换器。
热交换器1包括壳体2，壳体2具有本文中被限定为“前”壁和“后”壁的两个端壁3和4，以及在两个壁3和4之间延伸的外周部分5。在展示的实例中，壁3和4大致为四边形，且外周部分5由正交于彼此的四个侧壁构成；在可能的变型(未展示)中，端壁在形状上为圆形的，且外周部分由单个圆柱形壁构成。
在优选实施例中，后壁4和外周部分5在由6标明的单个的本体中形成。所述单个的本体6优选为由可模制的合成材料或塑料材料制成，例如，诸如聚丙烯。有利的是，如下文将显现的那样，壁3可通过卷曲到本体6的外周部分5的顶部边缘上而联接。
烟气出口7、冷凝物出口8和用于烟气温度传感器10的连接部被限定在外周部分5中，这些部件优选地在该外周部分5的相对的区域中但并非必定地在该外周部分5的相对的区域中。明显的是，出口7和/或出口8的位置可不同于例示的位置。作为优选，单个的本体6还包括例如在部分5的边缘处的肋条或加强形成物9，以及锚定凸缘9a。在一个有利的实施例中，例如，在所展示的实施例中，本体6包括用于任何可能的水或冷凝物的收集器，这些水或冷凝物可能偶然地经由对应的进气管道而到达热交换器，这些进气管道用于空气，该空气用于支持燃烧(未在本文中展示)。此类管道常被设置成与烟气出口7同轴，包绕该烟气出口7。在此透视图中，前述的收集器大致提供了围绕出口7限定的收集托盘。在该展示的实例中，所述收集器基本上由壁7a构成，该壁7a由本体6中的单个件制成，该单件包绕出口7。有利的是，壁7a可具有排水开口，管连接到该排水开口上，该管用于被收集在该管中的水的排离。
在有利的实施例 (例如，所展示的实例)中，径向壁或支架8a也由本体6中的单个件制成，该径向壁或支架8a用于固定虹吸管(由于其为在自身已知范围内的类型而未展现)，该虹吸管被连接为与冷凝物出口8成流体连通。
壁3由耐高温和耐机械应力的材料制成，该材料优选为金属材料诸如不锈钢，该金属材料通过金属片经由剪切和变形的操作而变形来获得。壁3具有略微向内深拉的中心通路11，尤其，该中心通路11用于安装燃烧器(例如，参见图39和图40，此处燃烧器由50标明)。作为优选，构想了加强的深拉部分11a，其包绕开口11，以便防止紧随燃烧器的安装之后的任何变形。深拉部分11a可支撑用于燃烧器的固定销11b。
热交换器1的第一液压连接部件12被固定在壁3的外部上，在相对于通路11的外周的位置上，该第一液压连接部件12用于在此处被假定为待加热的液体(尤其是水)的流体。作为优选，部件12被固定在壁3的转角附近。
如将从下文中清楚地显现的那样，部件12具有两个内部管路，且既用作液体的进口连接器又用作液体的出口连接器。在下文中，还将清楚地显现的是，用于热交换器1的液体的进口和出口如何都定位在同一个端壁上，即，壁3，这些进口和出口优选地但并非必定在被设置为接近彼此的位置上。
根据本发明的优选特征，用于待加热的流体的第二液压连接部件13被固定在壁3的外部上，再次在相对于通路11的外周的位置上。作为优选，部件13也被固定在壁3的转角附近，在由深拉部分11a有目的地提供的径向部分中。另一方面，在壁3的区中的部件12的图示的定位以及部件12的图示的定位必须仅被理解为实例。如果需要，则连接部件12和13可在单个的本体中形成。
壳体2容纳了热交换器单元，该热交换器单元在本文中所考虑的第一实施例中包括大致同轴的多个盘管，并且该热交换器单元限定了用于液体的热交换路径。在图4至图8中整体地由20所表示的前述热交换器单元包括例如在图4、图5和图9和图10中分别由21和22标明的第一盘绕金属管路或管和第二盘绕金属管路或管。例如由钢制成的管21和22具有不同的直径的圈，其中管22形成螺旋，如图4和图5中可见，该螺旋在由管21形成的螺旋内延伸。在本发明的优选实施例中，诸如前述附图中展现的实施例，单元20还包括由23标明的至少一个第三盘绕金属管路或管。在显示了管23的实例中，例如由钢制成的管23的圈(turn)具有比管21的圈更大的直径，以便形成螺旋，由管21形成的螺旋在该螺旋内延伸。多个管中的各管2至管32均具有第一端部21a、22a、23a以及第二端部21b、22b和23b(图13和图14)。
在一个实施例(未展现)中，此处仅提供了两个管，例如，管21和22，这些管具有大致相同的通路截面，并且串联连接到彼此上，例如，经由U形连接器等，即，管21的端部21b(在此情况下，该端部21b起到管的出口的作用)连接到管22的端部22b(在此情况下，该端部22b起到管的进口的作用)上。另一方面，根据其他实施例(未展现)，有可能提供交换器单元20，其中仅两个管(如管21和22)并联地运行。在另一个实施例中 (诸如在下文中参考图27至图30和图31至图34所述的那些)，单元20可包括单个管路，诸如管路22。
在第一实施例中，在提供了三个管(管21至管23)的情况下，管21和23彼此并联，并且串联到管22上，即，管21的端部21b和管23的端部23b(在此起到出口的作用)被连接到管22的端部22b(在此起到进口的作用)上。两个最外侧的管21和23至最内侧的管22的这种连接通过前述的第二液压连接器13提供，该第二液压连接器13在下文中描述，在此情况下，该第二液压连接器13被构造为集管或歧管部件。在带有三个管的第一优选实施例中，管22的通路的截面大于管21的通路的截面，且大于管23的通路的截面，管21的通路和管23的通路优选地具有相同的通路截面，但并非必定具有相同的通路截面。在另一个实施例中，三个管21、22和23可为可能地具有相同的直径或通路截面，尽管所述实施例具有略微降低的性能水平。应当注意到的是，单元20甚至可包括三个以上的同轴盘管。
在带有若干同轴螺旋的冷凝热交换器的类型中，通过燃烧器产生的热的绝大部分(大约80%)转移至限定了最内侧螺旋的管。提出的解决方案(带有较大直径的最内侧的管22，该管22由较小直径的并联的两个管21和23供应使得有可能获得高的效率，确保流体的适当流速，且将单元20(并且因此将热交换器)的尺寸保持为整体上紧凑的。
由申请人进行的实际测试已使得有可能确定(在将热交换器1应用于用于家庭使用的锅炉的情况下)：可利用管21和23来获得非常有效率的运行，管21和23具有通路的截面，该通路的截面对应于包括在大约12mm至大约20mm之间的直径，尤其是大约为16mm，并且可利用管22来获得非常有效率的运行，且管22具有通路的截面，该通路的截面包括在大约14mm至大约22mm之间的直径，尤其是大约为16mm。
在特别有利的实施例中，三个管(管21至管23)在截面上具有一形状，使得相应的螺旋将具有大致相同的螺距(pitch)。出于将在下文中阐释的原因，该解决方案对于生产的目的是特别有利的。
例如，如可在图4和图5中所见，在例示的实施例中，管21和23具有大体上圆形的截面，而管22具有大体上椭圆形或压扁的截面。如可在图4中注意到，管22的椭圆形截面具有较小的轴线Y，该轴线Y大体上平行于对应的螺旋的轴线，该轴线Y大致对应于管21和23的圆形截面的直径D：以此方式，获得了用于三个螺旋的恒定螺距P。当然，以管21至管23的截面的不同形状可获得相同的结果。根据一个实施例(未展现)，限定了单元20的内部螺旋的管22具有大致圆形的截面，而管21(或管21和23)具有比大体上为椭圆形或压扁的管22的通路的截面更小的通路的截面。因此，在此类变型中，管21(或管21和23)的大体上椭圆形或压扁的截面具有主轴线，该主轴线大体上平行于对应的螺旋的轴线，该主轴线大致对应于第二管22的圆形截面的直径。
由于恒定的螺距P(且如可在图4和图5中注意到)，由单元20的管所形成的螺旋的轴向尺寸是相同的(基本上，三个螺旋为相同的高度)；出于相同的原因，这些多个螺旋的圈的数量也是相同的。
各个管的圈之间的距离优选地为相同的。出于此目的，在一个实施例中，各个盘管均具有适合的机构，该机构用于将相应的圈保持在正确的距离处，该距离优选地为沿螺旋自身的延伸是恒定的。在一个特别有利的实施例中，这些机构由管自身的定位部分构成，这些定位部分被定形为起到分隔件功能。所述定位部分可尤其是根据WO2005/080900的教导内容通过对应的管的变形而获得。
再次地，从图4和图5可注意的是：在热交换器1中，由两个相邻的管所形成的螺旋如何被设置在与彼此分离的一距离处，以便在所述两个管之间限定的是大致圆柱形的间隙。出于此目的，各个螺旋的圈优选地具有相同的直径。从所述图还显现的是，被限定在一个螺旋的圈之间的间隙大致面对或对齐于相邻螺旋的间隙(即，相邻螺旋的圈并非面对螺旋的间隙，如，例如在前述的EP-A-1813882中)。由本申请人进行的实际的测试已使得有可能确定：在任何情况下，此类布置都确保热交换器1的有效率的运行。
如下文中所述，根据本发明的优选的特征，在第一实施例中，管21的进口21a和管22的出口22a大致在壳体2的端壁3处，或如在例示的优选实施例中，管21的进口21a、管23的进口23a以及管22的出口22a大致在壳体2的端壁3处。
出于所述目的，并且例如可在图7和图13中清楚地看到那样，每一个管具有由21c、22c和23c表示的成角的第一中间弯头。以此方式，由21d和23d表示的管的相应的第一伸展部限定在管21和23中(当两者都存在时)，其沿着大体上轴向方向或对应的螺旋的高度方向延伸；同样，由22d表示的管的类似的第一伸展部被限定在管22中，其也沿着大体上轴向方向或对应的螺旋的高度方向延伸。
在优选实施例中，管21d、22d和23d的前述伸展部(如果构想出)大致为直线，并且大致平行于彼此且平行于由相应的管所形成的螺旋(当然，前述伸展部甚至可相对于螺旋的轴线至少略微地倾斜)。作为优选，此外，管21d、22d和23d(如果构想出)的前述伸展部在由最外侧管23形成的螺旋的外侧上延伸，并且/或者到达壳体2的壁3的大致同一个区域3a(例如，见图17)，即，安装连接部件12的区域。此外，如可看到的那样，在列举的优选实施例中，前述伸展部从与壁3相对的螺旋的端部开始延伸，直到它们到达壁3。作为优选，在对应的螺旋的这些端部处，管具有未指出的大体上切向的相应的部分，其具有位于所述切向的部分与垂直的伸展部21d、22d、23d之间的弯头21c、22c和23c。
根据本发明的另一个优选特征，在第一实施例中，管21的出口21d和管22的进口22d(或如列举的优选实施例中的)管21、23的出口21b、23b和管22的进口22b大致位于壳体2的端壁3处。
出于此目的，并且例如可在图13和图14中所见，每一个管具有由21e,22e和23e表示的第二中间成角的弯头。由21f和23f表示的管的相应的第二伸展部也以此方式被限定在管21和23中(当两者都存在时)，其沿着大体上轴向方向或对应的螺旋的高度方向延伸；同样，由22f表示的管的类似的伸展部被限定在管22中，其也沿着大体上轴向方向或对应的螺旋的高度方向延伸。如可注意到的那样，管21d-23d和21f-23f的伸展部大致平行于彼此，两者面对单元20的同一个端部，即，面对壳体2的壁3的端部。管21f、22f和23f(如果构想出)的伸展部也大致为直线，并且大致平行于彼此且平行于由相应的管所形成的螺旋的轴线，并且优选为在由最外侧管23形成的螺旋外侧上延伸(当然，管路的这些伸展部也可相对于螺旋的轴线至少略微地倾斜)。在该实例中，对应的端部21d-23b也到达壳体2的壁3的同一个区域3b(例如，见图17)，即，安装连接部件13的区域。伸展部21f、22f和23f(如果提供)从更接近壁3的螺旋的端部开始延伸，直到到达壁3。作为优选但不一定的是，在对应的螺旋的所述端部处，管也具有未指出的相应的大体上切向的部分，其具有在此类切向的部分与垂直的伸展部21f、22f、23f之间的弯头21e、22e和23e。管21或管21和23与管22的连接通过部件13提供，如已经所说的那样，在第一实施例中，部件13用作歧管，并且安装在管22的进口端部处，并且安装在管21的出口端部或管21和23的出口端部处。
在一个实施例中，前述歧管部件13包括在图20和图21中由24表示的例如通过铸造获得的本体。优选但不一定由金属材料制成的该本体24包括三个口24a、24b和24c，其具有设计成容纳单元20的管的端部21d-23b的直径，口与图22中的25所表示的本体24内侧的同一个管路连通；如可注意到的那样，与口24a-24d相对的管路25的表面具有大体上弯曲的轮廓，在组装状态下，其面对管路21-23的端部21b-23b。
有利的是，例如由一个或多个垫圈构成的密封机构与本体24可操作地相关联，密封机构被构造成用以获得本体24相对于管23的端部21b-23b且可能相对于壳体2的壁3的密封联接。
然后，歧管部件13的本体24限定了设有对应的通孔的支架形成物24'，其用于将本体自身通过螺纹机构(例如，螺钉)固定到壁3上。
因此，将认识到的是，由于此类布置，管21-23的端部21b-23b与歧管部件13的密封流体联接不涉及焊接。
在本发明的优选实施例中，热交换器单元20包括由26表示的至少一个第一端板，其例如可在图4-6、图9-11和图15中看到；在热交换器1的组装状态中，该板26面对与其接触的壳体2的壁3。例如，板26可通过金属片的剪切和深拉来获得，并且具有由图9-11和图15中27表示的相应中心通路，其用于连接到壁3的通路11上。为了连接两个通路11和27，它们中的至少一个由壁3或板26的大体上管状的部分限定。在展现的实例中，所述大体上管状的部分属于板26，并且由图4-6中的26a表示；另一方面，如已经所说的那样，限定了开口11的壁3的内缘也如图4-6中可见的那样略微地向内深拉。在组装状态中，大体上凸缘形状的板26的管状部分26a的上缘被密封地固定到限定了开口11的壁3的边缘上。在特别有利的实施例中，且如图6中可见的那样，所述固定通过接缝获得，即，向后弯曲或将开口11的边缘铆接到部分26a的凸缘边缘上。有利的是，所述类型的联接避免了用于将所述部分联接在一起的焊接操作的需要。
如可注意到的那样，板26还具有大体上环形的凸缘部分26b(图4-6)，管状部分26a从凸缘部分26b升高，在该处，管21-23的端部圈抵靠在该凸缘部分26a上。
在组装状态中，板26的环形部分26b设置成与壳体的壁3分开一距离，以便在壁与板之间限定的是大体上环形的间隙。例如，如在图4-6(其中由28表示)中可看到的那样，该间隙的存在使得能够即使在不存在绝缘块的情况下抑制壁3的温度，这考虑到了板26仅在管状部分26a的顶缘处连结到壁3上，且管的端部圈未与壁3直接地接触的事实。此外，将认识到的是，在热交换器1操作的过程中，穿过管21-23的圈之间间隙的烟气可到达单元20的外侧，并且然后间隙28大致干燥，且已经产生至管的其大多数热，从而使得能够在壁3与板26之前的界面的区域中有对应的冷却。
如已经所说的那样，在组装状态中，管21-23的端部圈与板26相接触。有利的是，板26被定形成以便限定了由29表示的定位座或凹部，所述定位座或凹部用于由管21-23形成的螺旋的所述端部圈，其中的一些在图15中可见。在实例中，这些座29具有大致弓形的一般部分和大致直线的末端部分，末端部分沿大致切向方向发展。座29有助于确保前述端部圈且因此对应的螺旋的适当定位；座29的前述切向的伸展部确保直到由管23(见图13-15)形成的螺旋外侧的管的相应的直线部分，前文所述的成角21e-23e的第二中间弯头设在管的所述部分的端部处。
在本发明的优选实施例中，单元20还包括以大致类似于板26的方式置入的由图13、图4-6、图8-11和图16中的30表示的第二端板。在组装状态中，板30面对壳体2的壁4，并且被设置成与其有一距离。与壁3相对的螺旋的端部的圈抵靠在板30上。另外，例如，如图13中可见，板30还设有对应的定位座31，其具有类似于板26的座29的构造和功能。也在此情况下，座31的切向伸展部确保直到朝由管23形成的螺旋的外侧的管的相应的直线部分的定位，第一中间成角弯头21c、22c和23c(例如，见图8和图16)设在所述部分的端部处。
根据本发明的优选特征，热交换器单元20由壳体2的端壁3支撑，即由用于流过热交换器1的液体的进口和出口所处的相同的壁支撑。
出于此目的，单元20优选为包括拉杆或立柱形式的支撑元件，其在一个端部处由壁3支撑，并且在另一个端部处支撑成组的管21-23。 在所示的非限制性实例中，前述拉杆(图4-5和图9-11中展现的，其中它们由32表示)借助于板26由壁3间接地支撑，并且借助于板30支撑成组的管21-23。
如前文提到的那样，由单元20的两个相邻的管所形成的螺旋以这样的方式被设置成与彼此分开一距离，以便在它们之间限定大致圆柱形的间隙。作为优选，例如，如图4中可见，拉杆32在该间隙中大致沿着由管21-23形成的螺旋的方向精确地延伸。 该解决方案使得能够满足单元20的总体侧向大小和成组的螺旋的轴向稳定性。
拉杆32优选地从金属片开始形成，并且具有大体上扁平的构造。为了与拉杆联接，板26和30具有相同的槽缝，其在图中不可见，但其位置例如可从图4、图5和图8中推断出。如尤其是在图12中可见，拉杆32具有大致直线的构造，且展现出加宽的下端，即，具有两个侧向凸起32a。另外，具有大体上圆形轮廓的上端具有限定了梯级的加宽部，即，两个凸起32b。拉杆32的本体为空的，以便展现轴向切口33，切口33从上端延伸直到拉杆的中间区。在列举的实例中，切口33一般具有等腰三角形的形状，其具有接近上端的较小侧部；如可注意到的那样，切口33a的伸展部也与前述较小的侧部33分开，切口33a将上端分成两个大致对称的部分。
出于组装的目的，拉杆32从下方经由设在底板26中的对应槽缝插入，底板26具有小于底部凸起32a之间的距离的宽度，其中拉杆自身定位在成组的管21-23的前述间隙中。在所述情况中，拉杆的上端在顶部处从单元20突出，并且顶板26的对应槽缝在它们上滑动，槽缝具有小于上凸起32b之间的距离的宽度。接下来，板26被向下推动；假定各个拉杆32的上端的大体上弯曲的构型，且由于存在具有对应的轴向伸展部33a的切口33，上端的两个大致对称的部分可以以大致弹性的方式略微接近彼此，以便上凸起33b还可穿过板30中的槽缝。当凸起32b已经超过槽缝(slit)时，上端的两个部分弹性地分开一次，其中由凸起31b自身限定的梯级抵靠在板26的上表面上；以此方式，提供了拉杆与顶板26的大致咬合动作的联接，其中成组的管20由于拉杆32而包在两个板26和30之间。
然后，将认识到的那样，在特别有利的实施例中，可在没有焊接的情况下执行单元20的组装，即，板36,30、管21-23和拉杆的组装。
图18和图19中示出了连接部件12，连接部件12固定到壁3的外侧上，在朝外侧连接的管21-23的端部所处的区域3a中。部件12具有限定了两个管道12a和12b的金属或塑料本体。管道12a将连接到管22的端部或出口22a上，且具有大致类似于后者的通路截面；管道具有进口，其中通路的截面大致与管道12a的相同，且所述管道12b然后分叉成两个出口12c，其具有大致类似于管21和23的通路的截面，所述出口12c被设计成与所述管的端部或进口21a和23a相连。当然，管道12a的进口和出口12c的通路截面或直径可至少略微大于对应的管22和21、23的相应的端部，以便使得能够定位对应的密封机构。另外，连接部件12的本体优选为限定支架形成物(未指出)，其设有对应的通孔，以用于通过螺纹机构(例如，螺钉)将本体自身固定到壁3上。
热交换器1的构件的制造很简单。如已经所说的那样，壳体的本体6可通过模制热塑性材料如聚丙烯来获得。壁3、板26和30以及拉杆32可使用并入本领域中的技术通过剪切和/或变形操作来从金属片开始获得。另外，金属管21-23可使用本领域中自身已经的技术在所述的构造中获得。歧管部件12和连接部件12的本体24和25的制造同样简单。
另外，热交换器1的组装很简单并且至少部分地自动化。
如已经所说的那样，拉杆32从下方插入板30中的对应槽缝中。由三个管21-23形成的螺旋以符合对应的座31(图16)的形状的方式且以拉杆32将在限定于相邻螺旋之间的一个或多个间隙中延伸的方式同轴地设置在板30上。密封剂材料可设置在螺旋的第一端部的圈与板30之间，例如，耐高温的硅树脂材料。
然后，先前接合(seam)到壁3(见已经参照图6描述的内容)上的板26的对应槽缝配合在拉杆32的顶端上。然后，由壁3和由板26构成的构件被向下推动，以便以符合座29(图15)的形状的方式使板26与螺旋的第二端部的圈的接触，且获得前述咬合动作联接。作为优选，在定位和固定由壁3和板26构成的组件之前，绝缘体(图4-5和图9-10和图40中指出)过盈地插入由管22形成的螺旋的较小开口中，例如，绝缘体由陶瓷纤维或蛭石制成。另外，在此情况下，前文提到的类型的密封剂可设置在螺旋的第二端部的圈与板26之间。性质类似于本体34的另一个绝缘体也可设置在相对侧上，在对应于板26的区域中，且以便包围燃烧器；此类的另一个本体在图40中列举出，其中其由34'表示。
以此方式，管21-23被包在板26和30之间；如已经所说的那样，板36和30的座29和32与拉杆32组合来确保螺旋的适当定位。在此方面，可注意到的是，板26和30被优选地定形为还确保各种螺旋的圈之间沿大致正交于螺旋自身的轴线的方向的对准：出于此目的，其中限定了座29和31的板26和30的区域至少部分地形成为圈，其开始和终止于对应于较小倾斜的壁(如图11中部分地可见)的位置。
在单元20由此组装的情况下，管21d-23d和21f-23f的伸展部的端部在高度上突出超过螺旋，这例如在图13和图14中可见。然后，管21-23的这些端部插入设在区域3a和3b(见图17，其中板26和30未展现出)中的相应的孔中，以便略微突出超过壁3。在壁3上，连接部件12和歧管部件13然后分别利用螺钉等且利用密封环等的插入固定在对应于管的所述端部和区域3a和3b的位置上。连接部件12固定，以便分叉的管道12b-12c(图18、图19和图22)与管21和23的端部或进口21a和23a连通，且管道12a与管22的端部或出口22a连通。歧管部件13固定，以便口24b和24c与管21和23的端部或出口21b和23b连通，并且口24a与管22的端部或进口22a连通。
由此获得的组件因此可朝本体6的内侧插入，直到壁3的周缘抵靠到部分5的边缘上。壁3的边缘可直接地卷曲到部分5的边缘上(图4-5和图40分别示出了在卷曲操作之前和之后的连接)。出于此目的，塑料本体6的部分5的边缘优选为具有图4-5和图7-8中的5a表示的向外突出的外周凸缘，而壁3被定形为以便提供外周座3c，前述凸缘5a插入外周座3c内。在对应于所述座3c的位置的壁3的外缘然后可卷曲到凸缘5a上，而不需要介入任何密封元件。
现在将参照图22、图36和图37简要地描述根据第一实施例的热交换器1的操作，假定了热交换器自身装备家用燃气锅炉。在此类应用中，第一热交换流体为加热流体，其必须例如在散热器系统或水的抽送系统中进行循环，并且第二热交换流体为通过燃烧产生的烟。
如图22中可见，来自于系统的待加热的液体经由连接部件12的管道12b进入热交换器1中。液体经由管道12b的分支并行地供应至管21和23，直到其到达歧管部件13。通过歧管部件，离管21和23的水传送至管22。然后，液体流过管22，即，最接近图36和37的燃烧器50的螺旋，到达连接部件12的管道12a。
由于通路的两个不同截面且因此不同流速，故液体以与相应的管的热交换能力成比例的量穿过，三个管路21-23在独立和降低的温度下操作，从较热的内侧的管22开始至较冷的最外侧管23，因此以确定的方式有助于烟气冷凝的现象。在各个管中，液体趋于吸收不同的热量：大多数热由最内侧管22吸收，其还吸收由燃烧器50辐射生成的热，而中间管21和最外侧管23吸收烟气的剩余能量。由于管21和23的较低温度，故有可能从烟气吸收很高的能量，烟气逐渐变贫，并且通过与逐渐更冷的液体接触而可有效地冷凝。
然后，离开连接部件12的管道12a的液体再引入系统中。在热交换器1内生成的冷凝物通过出口8收集和排出，并且剩余的烟气经由出口7排出。
如前文已经阐释的那样，类似于上文描述的一个解决方案还可用于热交换器仅设有串联连接到彼此上的两个管的情况。在此情况下，歧管部件13将仅具有两个口，而连接部件12将仅具有两个管道。
热交换器1可完全通过金属片的简单的变形和剪切操作以及塑料材料的模制(当本体6由所述材料制成时)由高度可再循环的材料制成，其中最少量的绝缘体由纤维等制成。构件的组装同样简单，并且在此方面，将强调的是大致没有焊接。在此方面，将强调的是，除了是难以控制且昂贵的操作的焊接过程趋于改变使用的钢的化学成分。
热交换器的结构极为紧凑，同时确保了足够的流体流速下的高热效率。在使用平行的两个外部盘管来对单个内部盘管供应的情况下，可加强这些优点。鉴于成本/利益的优化，提出的解决方案给予了关于用于实施单元20的材料选择的丰富的灵活性。例如，外部管可由相比于最内侧管质量降低的材料和/或与用于最内侧管的材料相比更耐腐蚀和较不耐热材料制成(如已经所说的那样，外部管较少地经历热且较多地经历冷凝)。以相同的方式，管的厚度可为不同的，例如，外部管比最内侧管更薄。
事实上，热交换器单元大致为“自支撑的”，即，完全仅由壳体的一个壁支撑，使得能够使用同一个壳体体来用于制造提供不同热功率水平且因此特征在于圈的不同轴向大小的热交换器。例如，所有其它情况相同，前文所述的构造元件(具有带八圈的管21-23的螺旋)使得能够获得均具有大约32kW的功率的热交换器；作为替代，限定了仅具有五圈的螺旋的管21-23的相同元件根据所选的圈数使得能够获得20kW的热交换器等。具有带不同圈数的螺旋的热交换器单元20可在任何情况下组合到同一个类型的壳体2中，具有生产方面的明显的优点。由于提供不同螺旋的恒定螺距P且因此各种螺旋的相同轴线大小的解决方案，故明显地加强了这些优点。
热交换器单元由壳体的单个壁支撑的事实也提出了使得能够减少绝缘体的数量的优点。该优点还由于存在环形间隙28而加强，这使得能够满足壁3的加热，具有由此导出的优点。
热交换器单元由壳体的单个端壁支撑的事实然后确定了在其引入壳体2中之前能够测试单元20的实际优点，这不同于根据已知技术的热交换器。因此，可能的制造缺陷以较简单且更快的方式校正。
前述优点还与用于流体的进口和出口位于支撑热交换器单元的同一个端壁处的事实相关联。鉴于其最终的应用，此类特征使热交换器的组装更灵活。例如，将认识到的是，相对于部分5成角地简单旋转壁3，整个单元20(且因此连接部件)可采用若干备选位置，特别是相对于烟气出口7和冷凝物出口9。如已经所说的那样，这方面证明是有用的，因为其使得能够根据各种类型的锅炉上的最终应用改变连接器12的位置。
另外，第二液压连接部件13设置在对应于与支撑热交换器单元的一个相同的端壁的位置中的事实证明特别在测试的可能性、热交换器的安装灵活性，以及制造的灵活性方面特别有利。
关于后一方面，图23-26示出了根据本发明的热交换器的第二实施例；所述附图仅示出了对理解本发明有用的热交换器的一些构件。
图23中的热交换器完全由除液压连接部件12和13之外的前文参照第一实施例所述的相同构件构成，在此情况下，液压连接部件12和13被构造成用以提供单元20的三个管21-23的并联连接。
有利的是，在该实施例中，连接部件12和13可与彼此相同。连接部件的本体限定了会聚成单个管道12e的三个口12d。如图26中列举出的那样，管21-23的端部21a-23a将连接到部件12的口12d上，而相同的管的端部21d-23b将连接到部件13的口12d上，以便获得管自身的并联连接。热交换器的进口由被设计成用于连接到供应待加热的流体的系统的输送分支上的部件12的管道12e展现出，而由部件13的管道12e展现出的热交换器的出口被设计成用于连接到前述系统的返回分支上。当然，口12d的直径根据对应的管21-23和对应的密封机构的直径来确定尺寸。清楚的是，图23-26中展现出的类型的解决方案还可在仅具有两个盘管的热交换器的情况下使用，在此情况下，部件12和13仅具有两个口12d。利用图26中示意性地展现出的类型的连接，热交换器单元的管的直径甚至可与彼此相同。
再次参照灵活性较大的制造，图27-30示出了根据本发明的热交换器的第三实施例。附图中也仅示出了对理解本发明有用的热交换器的一些构件。图27中的热交换器也由除了液压连接部件12和13之外的与第一实施例和第二实施例相同的构件构成，在此情况下，液压连接部件12和13构造成用于提供单元20的三个管21-23的串联连接。 有利的是，在该实施例中，连接部件12和13也可与彼此相同。
如图30中可见，在此情况下，连接部件的本体限定了两个管道12f和12g，管道12g提供大致U形的连接器。热交换器的进口由部件12的管道12f展现，其在一侧上提供连接到系统的返回分支上，并且在另一侧上提供连接到管23的端部23a上。部件13(图29)的管道12g的两个端部口12g'被设计成用于与管12和23的端部23b和21b相连，而部件12的管道12g的两个端部口12g'被设计成用于与管21和22的端部21a和22a相连。最后，热交换器的出口由部件13的管道12f展现，其在一侧上连接到管22的端部22b上，且在另一侧上连接到系统的输送分支上。当然，也在此情况下，管12f和口12g'的直径根据对应的管21-23和对应的密封机构的直径来确定尺寸。利用图30中示意性地展现出的类型的连接，热交换器单元的管的直径甚至可与彼此相同。
然后，如将理解的那样，根据本发明的热交换器的同一个底座结构使得能够以简单且快速的方式使生产多样化。盘管之间的此类连接极为方便，有可能通过简单地使用不同形状的连接部件12和13来提供串并联连接(第一实施例)、并联连接(第二实施例)和串联连接(第三实施例)。所述部件12和13安装在热交换器的壳体2的外部中的事实明显地使热交换器的型号在生产过程中的最后的步骤中能够有差别，这因此可对于各种型号大部分相同。
根据本发明的热交换器的生产灵活性的其它实例在图31-34和图35-38中展现出，这也仅示出了对理解本发明有用的热交换器的构件。
图31的第四实施例的热交换器基本上由与第一实施例和第二实施例相同的构件构成，只是事实上在此情况下热交换器单元20包括单个管，限定了单个螺旋，例如管22，且在此情况下，不需要连接部件13。如可注意到的那样，在此实施例中，管22的端部区被定形为以便相应的端部22a和22b将接近彼此。结果，如可在图32-34中清楚地看到的那样，连接器12在此情况下包括两个管道12h和12i，这分别提供了热交换器的进口和出口。因此，管22的端部或进口22a被设计成用于连接到管道12h上，而管22的端部或出口被设计成用于连接到管道12i上。管道12g和12h的直径将优选为相同的，且尺寸随管22和对应的密封机构的直径变化。
图35-38中的第五实施例功能上类似于图31-34中的第四实施例，只是管22的构型不同且连接部件12和连接部件13两者都存在，其功能分别为热交换器的进口和出口，且可有利地与彼此相同。如可注意到的那样，在此情况下，每一个部件12和13限定了单个管道12l，并且被设计成用于分别连接到管22的端部22a和22b上。从该实施例中可认识到的是，热交换器的进口和出口如何不必如前述情况中那样设置成接近彼此。
如先前所见，本发明可应用于热交换器单元20的情况，其包括单个管、两个管或两个以上的管。出于制造标准化的原因，有可能构想出的是，由此多样化的单元20的板26和30将在任何情况下都总是相同的，并被构造成用于可能的最大数目的管(在先前参照第一实施例、第二实施例和第三实施例中所述的实例中那样是三个)。另一方面，明显可能的是提供尺寸和形状随使用的管的数目变化的板26和30。
作为替代，关于热交换器的壳体的顶壁3，其区域3a和3b(见图17)也可预先布置成具有取决于热交换器的管的数目的通孔数目(且因此，具有一个、两个、三个孔等)。另一方面，不需要取消提供壁3，壁3的区域3a和3b被构造成用于可能的最大数目的管(例如，三个孔)，在单元具有较少数目的管(例如，仅一个管或两个管)的情况下，然后提供闭合未使用的孔的适合的塞子或类似机构。另外，有可能构想出区域3a和3b包括单个贯通开口，其具有一定的轮廓和大小，以便使得能够通过最大数目的管，在此情况下，连接部件12和13将具有被构造成用于在任何情况下覆盖所述贯通开口的边缘的固定底座，而不管热交换器的管的数目。
当然，在不违背本发明的原理的情况下，构造和实施例的细节将可相对于本文仅通过举例的方式描述和示出的内容较大地变化，而不会由此脱离本发明的范围。
在前文列举的实施例中，热交换器1的轴线为水平的，但这不必认作是以任何方式约束或限制。同样，本发明不必理解为限于家庭类型的应用，如锅炉、热水器等的产品上，根据本发明的热交换器事实上还可用于其它环境。
热交换器单元的一个或多个管的截面不一定需要为圆形，事实上有可能截面具有其它形状，例如，如大致正方形形状、矩形形状、多边形形状等。
如已经强调的那样，不管管的数目，热交换器的进口和出口不一定必须设置成在壁3上接近彼此。如强调的那样，通过将管21-23适当地定形，进口和出口可占据也被设置成与彼此分开一距离的位置，例如，其中进口邻近壁3的第一转角，而出口邻近相同的壁的第二转角，例如，与第一转角成对角相对的转角。
本体6可由金属材料制成，例如钢，代替了塑料，并且甚至可由若干部分构成。
在前文列举的实施例中，已经提到了热交换器单元，其包括若干盘管，盘管具有与彼此大致同轴的不同直径的圈，以便管将形成在由另一个管所形成的螺旋内延伸的螺旋。本发明在任何情况下都可应用于热交换器单元的情况，其中至少两个盘管具有大致同轴且相同直径的圈，其中一个管的圈沿着轴向方向或单元自身的高度方向与另一个管的圈穿插(intersperse)。
拉杆32可通过咬合动作与底板30接合，并且可能具有被构造成用于通过咬合动作与板26和30接合的两个端部。

Claims (16)

1.一种热交换器，尤其是冷凝热交换器，具有：
-热交换器单元(20)，其包括用于第一流体的多个大致同轴的盘管(21-23)，所述盘管(21-23)包括至少一个第一管和一个第二管(21-23)；以及
-用于容纳所述热交换器单元(20)的壳体(2)，所述壳体(2)具有第一端壁(3)、第二端壁(4)以及在两个端壁(3,4)之间的外周部分(5)，所述壳体(2)被设计成用以容纳第二流体，所述第二流体被设计成用于与所述第一流体热交换，所述第一壁(3)具有尤其是用于燃烧器(50)的至少一个贯通开口(11)，
其中所述多个管(21-23)中每一个管具有第一端部(22a;21a,22a,23a)和第二端部(22b;21b,22b,23b)，
其特征在于，所述热交换器单元(20)由所述壳体(2)的第一端壁(3)支撑，并且在于所述多个管(21-23)中每一个管的第一端部(22a;21a-23a)大致位于所述壳体(2)的第一端壁(3)处，并且在于所述多个管(21-23)中每一个管的第二端部(22b;21b-23b)也大致位于所述壳体(2)的第一端壁(3)处。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述多个盘管(21-23)包括用于所述第一流体的第三管(23)，其与所述第一管和第二管(21,22)大致同轴，所述第三管(23)的第一端部和第二端部(23a,23b)大致位于所述壳体(2)的第一壁(3)处。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的热交换器，其还包括在其外部中的所述壳体(2)的第一壁(3)上的第一连接部件(12)和第二连接部件(13)，所述多个管(21-23)中每一个管的第一端部(21a-23a)被连接到所述第一连接部件(12)上，并且所述多个管(21-23)中每一个管的第二端部(21b-23b)被连接到所述第二连接部件(13)上。
4.根据权利要求3所述的热交换器，其中，所述第一连接部件(12)和所述第二连接部件(13)被预先布置成用于：
-提供所述多个管(21-23)中管的并联连接，尤其是利用限定了用于所述第一流体的进口的所述第一连接部件(12)和限定了用于所述第一流体的出口的所述第二连接部件(13)；或者
-提供所述多个管(21-23)中管的串联连接，尤其是利用限定了用于所述第一流体的进口和出口中至少一个的所述第一连接部件(12)，并且利用限定了至少一个管道的所述第二连接部件(13)，所述至少一个管道用于所述多个管(21-23)中至少两个管的两个第二端部(21b-23b)的串联连接；或者
-提供所述多个管(21-23)中至少三个管的串并联连接，尤其是利用限定了用于所述第一流体的进口和出口的所述第一连接部件(12)，并且利用提供了歧管用于将所述第三管(23)的第二端部(23b)连接到所述第二管(22)的第二端部(22b)上的所述第二连接部件(13)，所述第二管(22)的第二端部(22b)与所述第一管(21)的第二端部(21b)并联。
5.根据权利要求2所述的热交换器，其中：
-所述第二管(22)具有的通路截面大于所述第一管和第三管(12,23)的通路截面；
-所述第一管、第二管和第三管(21-23)在截面上具有使得相应的螺旋具有大致相同的螺距(P)的形状，其中尤其是所述第一管和第三管(21,23)具有大体上圆形的截面，并且所述第二管(22)具有大体上椭圆形或压扁的截面，所述第二管(22)的椭圆形截面具有大体上平行于对应的螺旋的轴线的较小轴线(Y)，所述较小轴线(Y)大致对应于所述第一管和第三管(21,23)的圆形截面的直径(D)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其中，所述多个管(21-23)中每一个管具有第一中间成角的弯头(21c-23c)和第二中间成角的弯头(21e-23e)，以分别限定了管的第一端部伸展部(21d-23d)和管的第二端部伸展部(21f-23f)，管的第一端部伸展部(21d-23d)和管的第二端部伸展部(21f-23f)沿着由对应的管所形成的螺旋的大体上轴向方向延伸。
7.根据权利要求6所述的热交换器，其中，管的所述第一伸展部和/或所述第二伸展部(21d-23d,23f-23f)大致是直线的，并且大致平行于彼此且相对于由相应的管(21-23)所形成的螺旋的轴线大致平行。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的热交换器，其中，所述热交换器单元(20)包括多个拉杆元件(32)，所述拉杆元件(32)大致沿着由单个管(22)所形成的螺旋或由所述多个管(21-23)中的管所形成的螺旋的轴向方向延伸。
9.根据权利要求8所述的热交换器，其中，由所述多个管(21-23)中两个相邻的管所形成的螺旋被设置成与彼此分开一距离，以便在所述两个相邻的管之间限定的是大致圆柱形的间隙，所述拉杆元件(32)在所述圆柱形的间隙中延伸。
10.根据权利要求1或权利要求2所述的热交换器，其中：
-所述热交换器单元(20)包括第一端板(26)，所述第一端板(26)大体上面对所述壳体(2)的第一壁(3)并且具有相应的贯通开口(27)，所述相应的贯通开口(27)被连接到所述壳体(2)的第一壁(3)的贯通开口(11)上并且与其大致同轴，所述开口中至少一个由所述第一壁(3)或所述第一板(26)的管状部分(26a)限定，所述第一板(26)被固定到所述第一壁(3)上；以及
-由所述多个管(21-23)中的管所形成的螺旋的第一端部处的圈与所述第一板(26)接触；
其中，尤其是所述第一板(26)的至少一个环形部分(26b)被设置在与所述壳体(2)的第一壁(3)分开一距离处，以便在所述第一壁(3)与所述第一板(26)的所述环形部分(26b)之间限定的是大体上环形的间隙(28)。
11.根据权利要求10所述的热交换器，其中，所述热交换器单元(20)包括第二端板(30)，所述第二端板(30)大体上面对所述壳体(2)的第二壁(4)且与其有一距离，并且所述多个管(21-23)中至少一个管的螺旋的第二端部处的圈与所述第二板(30)接触。
12.根据权利要求8和11所述的热交换器，其中，在没有焊接的情况下，所述拉杆元件(32)具有被分别固定到所述第一板和第二板(26,30)上的相对置的端部，其中尤其是所述板(26,30)具有用于所述拉杆元件(32)的贯通槽缝，并且所述拉杆元件(32)的至少一个所述端部通过咬合动作被大致装固到对应的所述板(26,30)上。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的热交换器，其中，在没有焊接的情况下，所述第一板(26)被固定到所述第一壁(3)上，尤其是通过所述第一板(26)和所述第一壁(3)中一个的边缘区在所述第一板(26)和所述第一壁(3)中另一个的边缘区上的变形或接合。
14.一种用于制造热交换器的方法，所述热交换器尤其是冷凝热交换器，包括以下步骤：
-提供热交换器单元(20)，其包括用于第一流体的多个大致同轴的盘管(21-23)，其包括至少一个第一管和一个第二管(21-23)，其中所述第一管和第二管(21-23)具有不同直径的圈，以便所述第二管(22)形成在由所述第一管(21,23)所形成的螺旋内延伸的螺旋；或者，其中所述第一管和第二管(21-23)具有大致相同直径的圈，以便所述第一管的圈沿着轴向方向或所述热交换器(20)的高度方向与所述第二管的圈穿插，其中所述多个管(21-23)中每一个管具有第一端部(22a;21a,22a,23a)和第二端部(22a;21b,22b,23b)；
-提供用于容纳所述热交换器单元(20)的壳体，其具有第一端壁(3)、第二端壁(4)和在两个端壁(3,4)之间的外周部分(5)，所述壳体(2)被设计成用以容纳将被用于与所述第一流体热交换的第二流体；以及
-将所述热交换器单元(20)容纳在所述壳体(2)中，
所述方法包括以下操作：
-预先布置所述热交换器单元(20)用以由所述壳体(2)的第一端壁(3)进行支撑；以及
-将所述多个管(21-23)中每一个管预先布置成具有大致位于所述壳体(2)的第一端壁(3)处的相应的第一端部(22a;21a-23a)和第二端部(22b;21b-23b)。
15.根据权利要求14所述的方法，其包括以下操作：提供在所述壳体(2)的第一壁(3)的外部上的第一连接部件(12)和第二连接部件(13)，将所述多个管(21-23)中每一个管的第一端部(22a;21a-23a)连接到所述第一连接部件(12)上，并且将所述多个管(21-23)中每一个管的第二端部(22b;21b-23b)连接到所述第二连接部件(13)上，
其中，尤其是所述第一连接部件和第二连接部件(12,13)的备选形式被构想出，其被预先布置成用于：
-提供所述多个管(21-23)中管的并联连接；或者
-提供所述多个管(21-23)中管的串联连接；或者
-提供多个管(21-23)中至少三个管的串并联连接。
16.一种热交换器，所述热交换器尤其是冷凝热交换器，具有：
-热交换器单元(20)，其包括：
-用于第一流体的单个盘管(22)；或者
-用于所述第一流体的多个大致同轴的盘管(21-23)，其包括至少一个第一管和一个第二管(21-23)；以及
-用于容纳所述热交换器单元(20)的壳体(2)，所述壳体(2)具有第一端壁(3)、第二端壁(4)和在两个端壁(3,4)之间的外周部分(5)，所述壳体(2)被设计成用以容纳第二流体，所述第二流体被设计成用于与所述第一流体热交换，所述第一壁(3)具有至少一个贯通开口(11)，
其中，所述热交换单元(20)还包括：
-第一端板(26)，其大体上面对所述壳体(2)的第一壁(3)并且具有相应的贯通开口(27)，所述相应的贯通开口(27)被连接到所述第一壁(3)的贯通开口(11)上并且与其大致同轴，所述开口中至少一个由所述第一壁(3)或所述第一板(26)的管状部分(26a)限定，所述第一板(26)固定到所述第一壁(3)上，其中所述第一板(26)的至少一个环形部分(26b)以这样的方式与所述壳体(2)的第一壁(3)间隔开：使得大体上环形的间隙(28)被限定在所述第一壁(3)与所述第一板(26)的所述环形部分(26b)之间，
并且其中，
-由单个盘管(22)所形成的螺旋的第一端部处的圈与所述第一板(26)接触，或者
-由所述多个管(21-23)中的管所形成的螺旋的第一端部处的圈与所述第一板(26)接触，借助于后者，在没有焊接的情况下所述第一板(26)被固定到所述第一壁(3)上，尤其是通过所述第一板(26)和所述第一壁(3)中一个的边缘区在所述第一板(26)和所述第一壁(3)中另一个的边缘区上的变形或接合。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105690051A (zh) * 2015-09-18 2016-06-22 安庆市盛唐制冷设备有限责任公司 一种卧式壳管式水冷式冷凝器制作工艺
CN106461266A (zh) * 2014-03-17 2017-02-22 康德沃公开有限公司 热交换单元和方法
CN108474588A (zh) * 2016-01-22 2018-08-31 塞尔梅塔公司 设置有热交换装置的冷凝热交换器
RU2711236C1 (ru) * 2016-07-18 2020-01-15 Аристон Термо С.П.А. Теплообменник бойлера
CN111417823A (zh) * 2017-08-28 2020-07-14 科斯莫加斯有限公司 用于锅炉的热交换器以及热交换器管
CN113310215A (zh) * 2020-02-26 2021-08-27 株式会社能率 热交换器以及包括此热交换器的水加热装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9359374B2 (en) 2012-06-13 2016-06-07 Apotex Pharmachem Inc. Polymorphic forms of rifaximin
JP6482641B2 (ja) 2014-03-17 2019-03-13 コンデヴォ ソシエタ ペル アチオニ 熱交換セルのセットを製造する方法及びそのようにして得られる熱交換セルのセット
DE102014219044A1 (de) 2014-09-22 2016-03-24 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät
ITUB201543401U1 (it) * 2015-06-08 2016-12-08 Valmex S P A Scambiatore di calore e suo involucro.
ITUB20153465A1 (it) * 2015-09-08 2017-03-08 Riello Spa Scambiatore di calore per riscaldare acqua in una caldaia domestica o in uno scaldabagno
EP3181908B1 (de) * 2015-12-17 2020-05-13 Grundfos Holding A/S Mehrstufige kreiselpumpe mit aus blech gebildeten zugankern
ES2738409T3 (es) * 2016-05-03 2020-01-22 A Steel S R L Caldera con medidas preestablecidas, pero apta para contener intercambiadores de calor de distintas medidas
NL2016755B1 (nl) * 2016-05-10 2017-11-16 Remeha B V Warmtewisselaar.
KR101995982B1 (ko) * 2017-09-29 2019-10-01 정우이앤이 주식회사 액화천연가스 연료 선박용 기화기
IT201800003444A1 (it) * 2018-03-12 2019-09-12 Condevo S P A Cella di scambio di calore per una caldaia per riscaldamento
ES2894175A1 (es) 2020-08-07 2022-02-11 Hydronik Soluciones Tecn Sl Interacumulador instantaneo de fluidos para consumo humano y/o fluidos alimenticios
US11953231B2 (en) * 2022-07-01 2024-04-09 Viessmann Climate Solutions Se Heating device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1294730A (en) * 1969-10-24 1972-11-01 Ygnis Sa Heat exchanger and method of operation thereof
WO2005080900A2 (en) * 2004-01-22 2005-09-01 Cosmogas S.R.L. A heat exchanger, in particular of the condensation type
DE102004023711B3 (de) * 2004-05-11 2005-10-13 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Heizgerät
EP1918659A2 (de) * 2006-10-23 2008-05-07 Peter Goebel Wärmetauscher
CN100394121C (zh) * 2002-10-16 2008-06-11 先进机械工程技术设计制造公司 具有塑料壳体的冷凝热交换器
KR20100060864A (ko) * 2008-11-28 2010-06-07 린나이코리아 주식회사 열교환기
WO2011117802A2 (en) * 2010-03-22 2011-09-29 Cosmogas S.R.L. Heat exchanger
CN103026143A (zh) * 2010-03-22 2013-04-03 科斯莫加斯有限公司 换热器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1825433A (en) * 1929-01-07 1931-09-29 White John William Heater
DE2129585A1 (de) * 1970-06-19 1971-12-23 Georg Lohse Roehrenwaermetauscher
US4357910A (en) * 1980-11-28 1982-11-09 Blockley Eugene T Multi-pass helical coil thermal fluid heater
WO1988001362A1 (en) * 1986-08-21 1988-02-25 Emil Bader Countercurrent heat-exchanger with helical bank of tubes
US5004046A (en) * 1990-06-11 1991-04-02 Thermodynetics, Inc. Heat exchange method and apparatus
US5379832A (en) * 1992-02-18 1995-01-10 Aqua Systems, Inc. Shell and coil heat exchanger
US6117203A (en) * 1997-11-10 2000-09-12 Kruger, Inc. Pathogen reduction system used in treating wastewater
EP1561075B1 (fr) * 2002-10-16 2013-05-01 Giannoni France Echangeur de chaleur a condensation, a enveloppe plastique
AU2004200011A1 (en) * 2004-01-06 2005-07-21 Heat Recovery Technology Pty Limited Improvement in indirect heated hot water systems
FR2896856B1 (fr) * 2006-01-30 2008-05-16 Mer Joseph Le Echangeur de chaleur a condensation
FR2913105B1 (fr) * 2007-02-28 2009-05-08 Mer Joseph Le "echangeur de chaleur a condensation comprenant deux faisceaux primaires et un faisceau secondaire"
KR20100087620A (ko) * 2009-01-28 2010-08-05 허종목 열교환기

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1294730A (en) * 1969-10-24 1972-11-01 Ygnis Sa Heat exchanger and method of operation thereof
CN100394121C (zh) * 2002-10-16 2008-06-11 先进机械工程技术设计制造公司 具有塑料壳体的冷凝热交换器
WO2005080900A2 (en) * 2004-01-22 2005-09-01 Cosmogas S.R.L. A heat exchanger, in particular of the condensation type
DE102004023711B3 (de) * 2004-05-11 2005-10-13 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Heizgerät
EP1918659A2 (de) * 2006-10-23 2008-05-07 Peter Goebel Wärmetauscher
KR20100060864A (ko) * 2008-11-28 2010-06-07 린나이코리아 주식회사 열교환기
WO2011117802A2 (en) * 2010-03-22 2011-09-29 Cosmogas S.R.L. Heat exchanger
CN103026143A (zh) * 2010-03-22 2013-04-03 科斯莫加斯有限公司 换热器

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10900691B2 (en) 2014-03-17 2021-01-26 Condevo S.P.A. Heat exchange cell and method
CN106461266A (zh) * 2014-03-17 2017-02-22 康德沃公开有限公司 热交换单元和方法
CN106461266B (zh) * 2014-03-17 2018-03-16 康德沃公开有限公司 热交换单元和方法
CN108180627A (zh) * 2014-03-17 2018-06-19 康德沃公开有限公司 热交换单元和方法
US11761678B2 (en) 2014-03-17 2023-09-19 Condevo S.P.A. Heat exchange cell and method
CN108180627B (zh) * 2014-03-17 2019-10-22 康德沃公开有限公司 热交换单元和方法
CN105690051A (zh) * 2015-09-18 2016-06-22 安庆市盛唐制冷设备有限责任公司 一种卧式壳管式水冷式冷凝器制作工艺
CN108474588B (zh) * 2016-01-22 2021-05-18 塞尔梅塔公司 设置有热交换装置的冷凝热交换器
CN108474588A (zh) * 2016-01-22 2018-08-31 塞尔梅塔公司 设置有热交换装置的冷凝热交换器
RU2711236C1 (ru) * 2016-07-18 2020-01-15 Аристон Термо С.П.А. Теплообменник бойлера
CN111417823A (zh) * 2017-08-28 2020-07-14 科斯莫加斯有限公司 用于锅炉的热交换器以及热交换器管
CN111417823B (zh) * 2017-08-28 2021-07-16 科斯莫加斯有限公司 用于锅炉的热交换器以及热交换器管
CN113310215A (zh) * 2020-02-26 2021-08-27 株式会社能率 热交换器以及包括此热交换器的水加热装置

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KR101632478B1 (ko) 2016-06-21
CA2833686C (en) 2018-01-16
KR20140047040A (ko) 2014-04-21

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