CN1138950C - 用于燃油或燃气锅炉的加热器及制造这种加热器的组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于燃油或燃气锅炉的加热器。在这种加热器(3)中包括一个壳体(5)，该壳体在内部一个后部区域布置有一个套管(6)，横向环形散热片(35)布置在套管(6)和壳体(5)之间，以限定横向环形导向槽(36)，燃气在排出加热器(3)之前在所述导向槽中并行地沿一条横向路线流通，从而提高燃气和要加热的水(22)之间的热交换效率。

Description

用于燃油或燃气锅炉的加热器 及制造这种加热器的组件

本发明涉及一种用于燃油锅炉或燃气锅炉的加热器，它包括：

-一个壳体，该壳体具有一条纵向轴线，适于与一个燃烧器相配合，该燃烧器沿所述轴线发出具有确定方向的火焰，所述壳体包括一个用于接纳燃烧器的开口横向后端，一个由一个横向壁封闭的横向前端，以及一个由一个纵向壁封闭的至少大体上呈围绕所述轴线回转的圆柱形的周边，以便限定一个在壳体的一个前部区域不通的纵向燃烧室，

-用于限定一个在壳体外部与所述横向和纵向壁相接触的水循环室的构件，

-一个纵向套管，该套管至少大体上呈围绕所述轴线回转的圆柱形，布置在壳体的一个后部区域内，以便限定所述燃烧室，并且与所述纵向壁一起确定一个燃气气道环形室，

-使燃气从燃烧室进入气道室的进气件，

-使来自气道室的燃气朝一个出口排放的排气件，

-散热片，这些散热片布置在气道室中，以便同所述纵向壁和套管一起限定使燃气从所述进气件流向所述排气件的导向槽，所述散热片至少与所述纵向壁具有热传导关系。

这种加热器配置到德国BROTUE公司制造的锅炉上，散热片和燃气导向槽纵向布置在燃气进气件和燃气排气件之间，所述燃气进气件位于壳体的前部区域和后部区域之间的过渡段，所述排气件由一个横向环形管形成，该环形管围绕壳体的后端加以布置，并且朝上通到一个纵向烟箱上，该烟箱叠置在壳体上，并且与一个出口相连接。

这种已知锅炉的特征和优越性在于，可以使其尺寸确定成火焰的前端触及壳体的前横向壁，在该部位通过直接的热交换使水加热，其特征还在于，由套管和散热片形成的系统确保燃气沿壳体的纵向壁朝后部进行导向，并且在该部位确保所述燃气和水之间的热交换。因此，这种已知的锅炉可以有很大一部分通过燃烧产生的热能对在一个外部管路流到锅炉的水进行加热，所述水可以用于供暖或卫生用水。

但是，本发明涉及的是提高燃气和水之间的热交换能力，为此，本发明提出一种在前序部分所述的加热器，其特征在于，散热片和导向槽呈横向环形，其特征还在于，进气件和排气件包括各自的一个集气管，所述集气管与并行的导向槽连通。

不难看出，如果加热器、尤其是套管的总尺寸相同，那么，本发明的散热片和导向槽的布置可以大大增加燃气与纵向壁接触或者同与之有热传导关系的散热片相接触的流动路线的长度，也就是说，可以增大燃气和水之间的热交换能力，所述水布置成在壳体的后部区域部位与纵向壁相接触，当然，不影响在壳体前部区域部位进行热交换，也就是说，可以更多地回收由燃烧产生的热能。如果热交换能力相当，那么，与前述已知的锅炉的加热器比较起来，采用本发明还可以缩小加热器的尺寸，尤其是纵向方向上的尺寸，因为如果横向尺寸相等，那么，对于壳体后部区域以及套管的较小纵向尺寸来说，可以布置相同长度的燃气流动路线。

为了提高这种优越性，可以在导向槽内部布置折流通道，延长燃气的流动路线，迫使燃气尤其沿所述纵向壁和/或散热片流动，所述散热片布置成与所述纵向壁有热传导关系，以便在燃气和所述壁和/或散热片之间进行热交换，并且通过所述壁在燃气和从外部流经的水之间进行热交换。

如果选择以本身已知的方式使所述轴线布置成大体上呈水平状，并且使进气管和排气管分别布置在气道室的底部和顶部，和/或使所述纵向壁形成在所述前部区域和后部区域之间具有一个过渡台阶，以便在所述后部区域具有一个朝燃烧室的外部错开的部分，并且套管基本布置在与所述前部区域相应的所述纵向壁部分的纵向延伸段上，那么，就大大有利于在燃烧室、燃气从燃烧室进入气道室的进气件以及来自气道室的燃气朝出口排放的排气件之间确立一条燃气优先管路。

实际上，这些特征最好与一个也是最佳的特征相结合，根据该特征，散热片在圆周方向上基本上是连续的，除了各自的两个局部断口之外，这两个局部断口按照一个进气断口和一个排气断口那样以所述轴线为基准完全进行相对布置，进气断口位于所述轴线的同一侧，并且纵向对齐，以构成进气管的一部分，排气断口位于所述轴线的另一侧，并且纵向对齐，以构成排气管的一部分。

实际上，可以确定成，与所述前部区域相应的纵向壁部分具有一个纵向槽，该纵向槽在纵向上与进气断口对齐，并且与之连通，以构成进气管的一部分。不难看出，这种槽确保燃气朝进气断口并且朝尤其由散热片加以限定的导向槽进行有效导向。

不过，作为补足或替换，也可以确定成，套管相对于进气断口具有一个纵向孔，该纵向孔构成进气管的一部分，这样不仅可以确保直接回收在壳体前部区域沿纵向壁流动的燃气，而且还可以确保直接回收或者由于排出到纵向槽(如果配有这种槽的话)或者由于在径向上脱离火焰而在壳体后部区域与套管接触的燃气。

所述孔最好由一条开在套管上的纵向缝隙构成，根据一个最佳实施例，所述套管以可拆卸的方式插入壳体中，通过所述缝隙的夹紧，所述套管可以缩小其横向尺寸，因此，所述缝隙还便于所述套管的安装和拆卸。

同样，最好确定成，与所述后部区域相应的所述纵向壁部分相对于排气断口具有至少一个纵向孔，该纵向孔构成排气管的一部分，从而确保尽可能有效地回收从各个不通的导向槽排出的燃气。

与进气管相应的散热片的断口最好具有朝后部缩小的横向尺寸，与排气管相应的散热片的断口最好具有朝前部缩小的横向尺寸，这样，可以确保燃气在进入各个不同的导向槽时在这些导向槽之间的最佳分布，并且可以确保燃气在排出这些导向槽时对所述燃气的最佳回收。

除了与进气管和排气管相应的断口外，散热片还具有局部断口，一般来说，这些局部断口具有较小的横向尺寸，一方面便于膨胀应力的分布和释放，另一方面在导向槽之间确立一条通道，这条通道可以使燃气从一个例如堵塞的导向槽进入相邻的导向槽。根据一种最佳布置，这些辅助断口在每个散热片上确定成两个辅助断口以所述轴线为基准进行完全相对的布置，并且相对于同进气管和排气管相应的断口呈直角，但是，这种布置仅仅是一个非限制性实施例。

当然，本发明的加热器可以有各种不同的实施例，而根据一种最佳实施例，散热片与所述纵向壁相连接。特别是，最好使散热片与所述纵向壁制成一个整件，所述纵向壁本身与所述横向壁制成一个整件铸件，并且使套管以可拆卸的方式嵌装在该整件上，例如以一种经过适当成形的耐高温板材的形式装配在该整件上，这样，既可以使加热器的制造达到最佳化，又可以在必要时拆下套管，例如对燃气导向槽进行清洗。在这些导向槽中可以配置折流通道，这些折流通道可以用耐高温板材制成条带，嵌装在导向槽中，在横向剖面上呈波纹状。用于限定一个在壳体外部同横向壁和纵向壁相接触的水循环室的构件最好与这些壁制成一个整件铸件。

因此，可以使加热器制成单个整件，其尺寸和设计方式适合于锅炉所需的不同热值。

但是，也可以事先对加热器进行组装。

更准确地说，可以配置成加热器包括至少两个彼此在纵向上进行同轴并置并且相互连接的组件，即：

-一个前组件，至少包括壳体的所述横向壁以及用于对同所述横向壁相接触的水循环室加以限定的构件，

-至少一个后组件，至少包括壳体的一段所述纵向壁、用于对同这一段纵向壁相接触的水循环室加以限定的构件、相应的散热片以及相应的进气管和排气管。

因此，可以根据锅炉所需的热值，在前组件上连接后组件，这样，可以使生产标准化。不过，套管最好为壳体的各段纵向壁所共有，为此，要具有适当的纵向尺寸。

前组件最好还包括壳体的一段所述纵向壁、用于对同这一段纵向壁相接触的水循环室加以限定的构件、相应的散热片以及相应的进气管和排气管，因此，也可以加以使用而不与一个后组件相连，在这种情况下，相当于组装方式所提供的最低热值。同样，在这种情况下，当前组件与至少一个后组件相连时，套管最好与前组件和后组件相应壳体的各段纵向壁所共有。

在这种情况下，在前述所有实施例中，前组件可以位于同单一设计的加热器相一致的部位上。一个后组件也可以进行单一设计，包括壳体的相应一段纵向壁、用于对同这一段纵向壁相接触的水循环室加以限定的构件、相应的进气管和排气管，最好还包括相应的散热片，如有必要，在燃气导向槽内嵌装折流通道。

当然，不管采用什么实施例，构件要配置成确保水在同各组件相应的水循环室的各部分之间进行流通。这样的构件本身是已知的，例如呈双锥形接头状，一般称为“内接头”。

同样，使用本身已知的构件，例如使用装配用拉杆，可以确保各组件彼此进行装配。

本发明加热器的这种前组件和后组件具有散热片和导向槽的横向定向特征，使燃气在这些导向槽中并行地进行横向流通。

下面参照附图和非限制性实施例对本发明的其它特征和优越性加以说明。

附图如下：

图1示出配有本发明加热器的一个锅炉，是通过一个对称竖直平面、即通过包含加热器的一个纵向轴线(这里是水平轴线)的竖直平面的剖视图；

图2是加热器的立体剖视图，两个半平面通过其纵向轴线，图中点划线示出锅炉的外形；

图3是整个加热器的立体图；

图4是通过图1所示的同一个对称竖直平面的壳体的立体剖视图，所述平面在图3中以IV-IV标出，但是该图与图1所示的相反；

图5是通过图3中V-V所示的一个包含纵向轴线的水平面的壳体的俯视图；

图6是沿图5中VI-VI的横向剖视图，一条折流带安装在燃气气道室的一个槽中；

图7是通过由纵向轴线限定、并在图6中由VII表示的纵向半平面的所述安装情况的剖视图；

图8是类似于图2的立体图，示出本发明加热器的组装型式。

首先参照图1至7，尤其是参照图1，作为非限制性实施例，图中示出一个尤其用于和一个烟道相连并且包括一个本发明加热器的锅炉，当然，这种加热器可以配置到许多其它类型的锅炉上，例如配置到外燃烧室式锅炉房锅炉上或者称为“风门式锅炉”的整体式锅炉上，所使用的燃料可以是燃油，也可以是燃气。

所述锅炉1在一个例如完全呈平行六面体的炉身2内包括一个加热器3，该加热器3具有一条纵向轴线4这里是水平轴线，加热器3具有围绕这条轴线回转的一般形状。更准确地说，加热器3主要由两个相互连接的组件即一个壳体5和一个套管6形成，它们本身基本上都具有围绕轴线4回转的对称性。

尤其如图2至5所示，壳体5最好制成一个整件铸件，在一个确定的纵向方向7上尤其包括：

-一个横向开口后端8，沿其边缘是一个横向环形平壁9，在该平壁上，例如通过未示出的螺栓连接，可拆卸地并且密封地固定有一个横向布置的保温门48，该保温门支承一个适于所使用燃料类型的燃烧器10，当锅炉1在使用时，燃烧器在轴线4上沿方向7发出火焰，

-一个横向前端11，该前端由一个朝后部凹入的罩形横向壁12加以封闭，以及一个周边13，该周边由一个至少大体上围绕轴线4回转的圆柱形纵向壁14加以封闭，以便限定一个纵向燃烧室15，该燃烧室朝由壁12封闭的前部是不通的，而在没有门48时则朝后部开口，壁14只是在壳体的前部区域16限定燃烧室15。

实际上，在壳体的后部区域17，壁14朝轴线4加装有套管6，该套管呈纵向管状，大体上是围绕轴线4回转的圆柱形，并且在该后部区域17，与壁14一起确定一个燃气气道环形室18。

在燃烧室15的外部，也就是说，分别朝前部和沿远离轴线4的方向，壁12和14各自增加一个壁19、20，壁9使壁14和20围绕壳体5的开口端8相互连接。壁9、12、14、19、20最好制成一个整件铸件，从而围绕燃烧室15限定一个供暖或卫生用水22的水循环密封室21。分别配置在壁19一个下部区域和壁20一个上部区域中的管接头23、24，可以密封地分别使一个与锅炉1外部的用水22管道相连接的管道25、26连接到壳体5上。

如有必要，门48还可以根据未示出的已知方式在内部限定一个与室21相连接的水22循环密封室。

在所示的最佳实施例中，壁14在其整个纵向长度上，从其与壁12的连接处到其与壁9的连接处，不具有恒定的内径，而是包括两个分别与壳体5的前部区域16和后部区域17相应的部分。

更准确地说，在每个区域16、17中，壁14分别具有一个围绕轴线4回转的圆柱形部分27、28，但是，同后部区域17相应的部分28的内径大于同前部区域16相应的部分27的内径，这两个部分27和28由壁14的一个台阶部分29进行相互连接。更准确地说，壁14的部分29具有围绕轴线4回转的平坦环形形状，在燃烧室15内形成一个朝后部的凸肩。

与壁14的这种结构有关，套管6置于同前部区域17相应的壁14部分27的直的纵向延伸段上，并且通过一个围绕轴线4回转的环形平肋条30，在壁14的两个部分27和29相互连接的地方附近，平坦地朝前部支承在壁14的部分29上。

在该肋条30的后面，套管6具有一个围绕轴线4回转的管状壁31的一般形状，管状壁31的直径内外都是恒定的，直至一个围绕轴线4回转的平坦环形后肋条32，后肋条32基本与壁9相重合，并且在远离轴线4的方向具有一个围绕轴线回转的环形凸缘33，当套管6通过其前肋条30平坦地支承在壁14的部分29上时，凸缘在其后面沿壳体5的开口后端8的整个周边支承在壁9上。

套管6最好由一种耐高温板材通过成形而制成，以可拆卸的方式插入壳体5内，以便可以拆下来对室18进行清洗然后加以重新安装或者进行更换。为此，以插入方式插入到壳体5内的套管6最好具有一条纵向开口缝隙62，这条缝隙从其肋条30向其肋条32延伸，延伸到凸缘33上。缝隙62以轴线4为基准在圆周上确定的宽度足以使之插入到后面将要描述的燃气管路中，该缝隙还可以使套管6进行弹性变形，减小其横向尺寸，以便相对于壳体5进行抽出和插入。

当套管6插入到壳体5内时，为了避免缝隙62意外闭合，以轴线4为基准基本在圆周上定向的撑杆34例如布置在缝隙62的前端区域和后端区域，通过夹紧使之加以保持。这些撑杆34的累积纵向尺寸足够小，以致基本不阻碍燃气在后面将要描述的情况下进行通过。

套管6插入到壳体5内，由于其可增大横向尺寸的弹性作用，为此借助于撑杆34的作用，以压装的方式保持在壳体中，并且由于这种弹性作用，在远离轴线4的方向支承在散热片35上，这些散热片布置在室18内，并且最好与壁14的部分28制成一个整件，以便与所述部分28和套管6一起在室18内确定燃气导向槽36。散热片35也可以装入壳体5内，而这并不超出本发明的范围，这些散热片与壁14进行热传导地加以布置，以便在良好的条件下使燃气的热量传递给通过室21的水22。

根据本发明，散热片35及其限定的导向槽36呈横向环形。

更准确地说，散热片35呈围绕轴线4回转的平坦环形，分别与该轴线相垂直。这些散热片在围绕轴线4的圆周上基本上是连续不断的，除了以轴线4为基准完全相对的两个断口之外，更准确地说，这两个断口沿同一条中央竖直平面37加以布置，该中央竖直平面包含轴线4，构成图1和4的剖面，也就是说，是整个加热器3的一个对称平面，一个断口38布置在轴线4之下室18的一个下部区域，一个断口19位于轴线4之上室18的一个上部区域。因此，各个不同的散热片35的断口38在纵向方向上相互对齐，以便在室18的底部构成燃气进入所述室的一个纵向进气管40的一部分，同样，各个不同的散热片35的断口39在室18的上部构成燃气在进入所述室之后进行排出的一个纵向排气管41的一部分。

在所示的最佳实施例中，断口38和39由散热片35各自的一个平坦肋条42、43加以确定，肋条与平面37相倾斜，逐渐远离壁14的部分28，这样，每个断口38、39的横截面具有一个等腰梯形的一般形状，其小底沿所述部分28延伸，其大底沿套管6的管状壁31延伸，这样，当散热片35最好与壳体5制成一个整件时，有利于直接制成断口38、39。尤其如图5中的实施例所示，每个散热片35上由两个肋条42确定的断口38的横截面由前向后缩小，尤其如图2所示，一个散热片35的分别由两个肋条42确定的断口39的横截面朝后缩小，以便从进气管40直至排气管41使燃气最好地分配在各个不同的导向槽36中。

在所示的实施例中，散热片35在纵向方向上是等距离的，最靠近开口端8的散热片35置于壁9的直延伸段上，最靠近壁14的部分29的散热片35布置成与所述部分29相距一定的纵向距离，该距离相当于两个散热片35之间彼此的纵向间隔，但是，也可以选用其它的布置方式，而这并不超出本发明的范围。

每个散热片35朝向轴线4由各自的一个围绕轴线回转的圆柱形肋条44加以限定，各个不同肋条44的直径相等，大于壁14的部分27的内径，大于的数值基本相当于套管6在其管状部分31的壁的厚度，这样，管状部分31朝后延伸壁14的部分27，而不在燃烧室15内形成台阶。

必要时，如图所示，散热片35除了相应于进气管40和排气管41的断口38和39之外，还可以具有局部断45，这些断45具有凹口的形状，这些凹口以轴线4为基准径向布置在其肋条44上，径向尺寸小于使散热片35的肋条44和壁14的部分28彼此分隔的尺寸。这些断口45也如同断口38和39那样例如具有等腰梯形的形状，一般不确保燃气从一个导向槽36进入另一个导向槽的作用，主要用于对散热片35的膨胀起缓冲作用，并且便于插入和拆卸套管6；不过，一旦导向槽36之一发生阻塞，这些断口45可以使燃气从被阻塞的导向槽进入相邻的导向槽，也就是说，尽管发生这种阻塞，可以使燃气最好地分配在室18中。如同断口38和39那样，断口45在纵向方向上彼此对齐，并且确定两个间隙，这两个间隙布置在例如以轴线4为基准完全相对的位置上，布置在一个包含轴线4并且构成图5剖面的中央水平平面46上。断45的横截面在宽度上小于断口38和39的横截面。

朝后部，在壳体5的开口端8处，散热片35中与壁9相对应的散热片的断口38、39和45，如同所述开口端那样，由安装就位的门48进行密封封闭。

为了使燃气进入散热片35的断口38，并由此进入导向槽36内，从燃烧室15进入前部区域16，进气管40还包括一个纵向槽47，该纵向槽呈凹形布置在壁14的部分27上以及同壁12与壁14的过渡段相对应的壁12的一个周边区域上，纵向槽以壁12和壁14的部分27为基准具有一种朝后逐渐增大的深度，相对于平面37来说是对称的，而且与散热片35的断口38在纵向上对齐。

因此，燃气由火焰朝前排放，然后由壁12朝该壁的周边进行导向，也就是说，沿远离轴线4的方向在径向上进行导向，然后沿着壁14的部分27进入纵向槽47，并且通过纵向槽47到达散热片35的断口38，以便并行地供给各个不同的导向槽36，流经呈横向布置的半环形状的室18，在分别位于平面37两侧并且相对于所述平面进行对称布置的导向槽36的区域上升，以便在断口39并行地从导向槽36排出，在同水22进行热交换后聚集在排气管41中，热交换或者是直接通过壁14的部分28和29进行的，或者是间接地通过散热片35进行的，这些散热片布置成与壁14的部分28进行热传导，壁14的部分28本身布置成与水22相接触。

在散热片35的断口39的上面，排气管41包括一个为全部断口39或基本全部断口39所共有的纵向孔49，该孔49贯穿壁14的部分28和壁20的相应部分，由于配有一个管状壁50，因此，孔49对于水循环室21是密封的，管状壁50最好与壳体5制成一个整件；其断口39可能不与孔49进行相对布置的散热片35所限定的导向槽36，例如所示实施例中前末端导向槽，通过各自散热片的断口39与孔49相连通。

在以轴线4为基准的圆周上，孔49(即在内部来说是壁50)的尺寸可以等于或大于分隔两个肋条43的最小尺寸，也就是说，等于或大于最小断口39在壁14的部分28附近的尺寸；当孔49或壁50的该尺寸大于在圆周上对在壁14的部分28处限定一个断口39的两个肋条43加以分隔的尺寸时，相应的散热片35可以在孔49内延伸，尤其是通过其肋条43进行延伸，这里未示出，但是本领域技术人员是易于理解的。

围绕孔49，壁20形成一个连接凸缘51，例如通过螺钉连接与一个纵向布置的烟箱52进行可拆卸和密封连接，烟箱通过壳体5的上部沿壳体延伸，使燃气从标号53处排放到大气中。

燃气的主要流动路线在图2中由一个沿轴线4和方向7的纵向箭头54、两个沿壁12和远离轴线4方向的箭头55、两个沿圆周朝槽47转向的箭头56、一个沿槽47朝向后部并且朝导向槽36转向的双箭头57、以及两个顺着导向槽36沿圆周向上的箭头58示出，燃气最后经由排气管39的出口穿过孔49上升。

当然，槽47的结构要最佳化，以便汇集最多的燃气。为此，在所示的实施例中，槽47具有一个由大体上成直线的母线确定的底壁59，这些母线与平面37相垂直，并且相对于平面37来说是对称的，从俯视图的角度看，底壁59的形状大体上是一个等腰梯形，因此，其垂直于平面37的宽度朝后部增大，底壁59与壁14的部分28相连而无过渡段，壁14的部分29局部凹入；底壁59在其与壁14的部分28的连接处的最大宽度，略大于在散热片35与壁14的部分28的连接处同平面37相垂直地分隔与壁29相距最近的散热片35的肋条42的连接处的距离，以便对最靠近壁14的部分29的导向槽36供给燃气。如同本领域技术人员所易于理解的那样，确定槽47的底壁59的母线最好略微弯曲，朝轴线4凹入，以确保与壁14的部分28的连接，但是，考虑到槽47的底壁59以轴线4为基准的展开角度小，这些母线也可以看作大体上呈直线，具有一个容许的近似角度。

槽47在底壁59的两侧由两个侧壁60加以确定，侧壁60使底壁59密封地连接到壁14的两个部分27和29上，保持室21的密封性。侧壁60彼此朝后部分开，因此，在其与壁14的部分27和29之间过渡段的连接处，侧壁60彼此的间距略大于在该部位分隔在两个肋条42与肋条44的连接处沿最靠近壁29的散热片35的断  38边缘布置的肋条42的间距，以确保对最靠近壁14的部分29的导向槽36供给燃气。侧壁60最好朝燃烧室15内部沿各自的一条边缘61连接到壁14的部分29上，两个边缘61彼此沿接近轴线4的方向分开，如同沿每个散热片35的断  38的边缘布置的肋条42一样。当然，壁59和60与壳体5的其余部分制成一个整件。

另外，为了使槽47没有收集到的沿壁14的部分27和套管6的管状壁31进入后部区域17的燃气经过导向槽36的断口38聚集到这些导向槽36中，进气管40还包括由套管的管状壁31的缝隙62所确定的纵向孔，所述缝隙直接相对于散热片35的断口38加以布置，该缝隙在以轴线4为基准的圆周上所具有的宽度，基本与断口38在以轴线4为基准的圆周上在其最靠近该轴线的区域所具有的尺寸相吻合。

因此，进入区域17的燃气沿套管6的管状壁31朝下转向，如图2中套管6一侧的一个箭头63所示，向下直至进入孔或缝隙62，如一个箭头64所示，然后，沿导向槽36顺着散热片35所确定的横向路线流动，直至进入排气管41，如箭头58所示，其流动路线与槽47所收集到的燃气相同。

不难看出，不管燃气在燃烧室15内部的流动路线怎样，鉴于套管6的纵向尺寸的缘故，这种布置可以使全部燃气流经套管6和壁14的部分28之间的一条横向路线，即流经一条特别长的路线，因此，与前序部分所评论的已有技术锅炉相比而言，燃气和水22之间的热交换得到大大改善。

考虑到室18的纵向尺寸即套管6的纵向尺寸，还可以增加燃气在室18中流动路线的长度，并且可以通过在导向槽36内布置折流管路来改善燃气和水22之间的热交换。这些折流管路65可以制成各种各样的，图6和7示出一种最佳而简单的实施例，根据该实施例，在由平面37确定的每个导向槽36的每一半中插入一个用耐高温板材制成的、横截面呈波纹状的条带66。

在圆周上，每个条带66的尺寸确定成至少使相应于进气管40和排气管41的散热片35的断口38、39分开，以便不妨碍燃气在导向槽36之间的分配。更准确地说，在所示的最佳实施例中，与一半导向槽36相应的每个条带66在这一半导向槽中以轴线4为基准约呈90°进行延伸，也就是说，从散热片35的断口45延伸到散热片35的断口39，位于平面37同一侧的所有条带66通过各自的两个刚性直杆67、68例如金属杆相互进行连接，例如焊接在这些杆上，这些杆分别进入相应的断口45中和断口39中，以防条带66在以轴线4为基准的圆周上移动。在横向上，杆67、68的尺寸分别小于断45、39的尺寸，以便尽可能使燃气通过。

在纵向上，每个条带66的宽度最好小于沿导向槽36边缘布置的散热片35之间相应的导向槽36的宽度，例如约为该导向槽36宽度的一半，条带66在纵向上相对于该导向槽布置在中央，以便对于每个散热片35来说为燃气留出一条连续通道69，便于燃气与这些散热片进行接触和进行热交换，并且通过这些散热片和通过布置成与之有热传导联系的壁14的热交换，与流经壁14的水22进行热交换。

在以轴线4为基准的径向上，每个条带66的尺寸确定成至少沿壁14的部分28为燃气留出一条连续通道70，以便通过壁14在燃气和水22之间进行热交换。每个条带66朝轴线4由套管6加以保持(图6和7中未示出)，可以直接地或者通过相应的杆67、68支承在套管上。因此，每个条带66的厚度及其在以轴线4为基准的径向上波纹状的幅度要加以选择，这属于本领域技术人员的常识。

因此，使用本发明，可以大大改善释放出的能量、即传递给水22的热能和锅炉容积之间的关系。

但是，本领域技术人员不难理解，上述实施例仅是一个非限制性实施例，与该实施例相比，还可以有许多其它变型，但并不超出本发明的范围。特别是，如果目前要配置成分别由壁14的部分27和套管6的管状壁31确定在区域16和17中的燃烧室15，在后开口端8和确定前封闭端11的壁12之间，在其整个纵向尺寸上具有恒定的横截面，那么，也可以确定成同区域16相比，套管6相应于燃烧室15缩小在区域17中；本领域技术人员很容易使上述一些布置修改成燃烧室的这种结构。另外，加热器3的轴线4可以不是如同所述的那样是水平的，而是竖直的或者与水平面相倾斜，方向7是火焰的方向，因此一般朝下。

例如参照图1至7所述的加热器，可以制成各种不同的尺寸，其中，每个加热器相应于锅炉所需的能量范围。

但是，可以对加热器进行组合配置，以便根据所需的能量，使用一定数量的各种标准化组件装配加热器，以适应各种不同的所需能量。

图8示出一个本发明加热器的组合式实施例。

在该实施例中，加热器由两个组件组成，即：

-一个第一组件或前组件，如果仅仅是套管为两个组件所共有，那么，所述前组件完全处于前述加热器3的相同部位，因此，仍然使用标号3标示该前组件，使用同图1至7中相同的标号标示该前组件3的各种不同的部件或各个不同的组成部分，特别是，所谓前后组件是相对于方向7而言的；

-一个后组件103，该后组件在纵向上与前组件3同轴并置，布置在该前组件的后面，与前述加热器3的相应于壳体后部区域17的部分具有很大的相似性，因此，使用相同的标号加上100来标示与前述加热器3或者前组件3的部件相应的后组件103的部件；当然，可以在前组件3的后面，以一个布置在另一个之后的方式，同轴组装与组件103相同的组件，套管最好为如此组装起来的所有组件所共有。

该套管在图8中用标号106标示，以考虑到其管状壁131纵向尺寸的增大，管状壁131完全类似于管状壁31，为两个组件3和103所共有。另外，使用相同的标号加上100来标示套管6的其它部分，如前所示的那样加以布置的缝隙162，由完全处于撑杆34的相同位置的撑杆134保持开启，但是，由于壁131延长，撑杆134的数量可以多一些，例如三个：一个前末端撑杆、一个后末端撑杆和一个布置在上述两个撑杆之间的中间撑杆，彼此等距离地配置在两个组件3和103的连接处。

考虑到前述的相似性，加热器的组件103除了与组件3所共有的套管6以外，还包括一个壳体105，该壳体105最好制成一个整件铸件，具有围绕轴线4回转的一般对称性，并且包括：

-一个横向壁109和一个纵向壁128，这两个壁分别与前组件3的壳体5的壁9和壁14的部分28相同，

-横向散热片135，这些横向散热片135与散热片35相同，在一个由壳体105的壁128和套管106的壁131确定的用于燃气循环的横向环形室118内，限定用于燃气导向的横向导向槽136，以及

-横向壁129和纵向壁120，这些壁分别与组件3的壳体5的壁14的部分29和壳体5的壁20相同，只是壁129沿远离轴线4的方向延伸到它与壁128的连接处之外，一直延伸到与之进行密封连接的壁120。

因此，壁109、128、129、120一起密封地限定一个水22循环密封室121，水22也在组件3的壳体5的室21中循环，两个室21和121通过适当的方法例如使用称为“内接头”的双锥形接头加以连接以便进行这种循环，其布置情况虽未示出，但为本领域技术人员所已知。实际上，壳体105通过其壁129平整地并置到壳体5的壁9上，两个壳体通过适当的构件例如装配拉杆彼此组装在一起，其布置情况虽然也未示出，但是也是本领域技术人员所已知的。

在这种情况下，对于由两个组件3和103形成的加热器来说，壁109在同图1至7所示的加热器3的后端8相同的部位限定一个横向布置的开口后端108，如同后端8一样，后端108可以以可拆卸和密封的方式接纳一个横向布置的保温门，可选地是水保温门，该保温门支承一个燃烧器，该燃烧器适于所使用燃气的类型，并且当包括由两个组件3和103构成的加热器的锅炉101工作时，适于顺着轴线4沿方向7发出火焰。门和燃烧器的这种安装方法未示出，但是，本领域技术人员不难理解，它来源于前述的和图1所示的安装方法。同样，在这种情况下，套管106的凸缘133支承在壁109上，其方式与套管6的凸缘33支承在图1至7所示的加热器3的壳体5的壁9上相同。

为了使燃气以进入导向槽36相同的方式进入导向槽136，散热片135在组件3的散热片35的断口38的纵向直延伸段上具有断口138，这些断口138如同散热片35的断口38那样加以限定，因此，燃气通过槽47并通过散热片35和135的断口38和138的纵向对齐部位，并行地进入导向槽36和136，如箭头57和箭头157所示，箭头157朝后部延伸箭头57，然后在断口138的部位沿圆周方向分开，如同箭头57在断口38的部位分开一样。另外，燃气在流经箭头63和64以及箭头163和164所示的路线之后，通过套管106的壁131上的孔162并行地进入导向槽36和136中，箭头63和64位于同组件3相对应的套管106的壁131部分上，而箭头163和164是在同组件103相对应的壁131部分上对所箭头63和64的重复。箭头54(考虑到两个组件3和103的纵向并置，所以较长)以及箭头55和56示出燃气在组件3的壳体5的前部区域16的流动路线。

因此，在导向槽136内部，燃气从导向槽136并行地并且与导向槽36并行地在一个虽未示出但与平面37相对应的中央竖直纵向平面两侧沿着一条以轴线4为基准在圆周上的上升路线流动，如与组件3处箭头58相同的箭头158所示，以便通过散热片135的断口139从导向槽136排出，散热片135的断口139与散热片35的断口39对齐，是组件103的排气管141的一部分，该排气管141所处的部位与组件3的排气管41相同。特别是，该排气管141还包括一个纵向孔149，该纵向孔149所处的部位与孔49相同，是全部或基本全部断口139所共有的，该孔149贯穿壁128以及壁120的相应部分，相对于水循环室121来说，通过一个所处部位与壁50相同的管状壁150进行密封，并且在壁120的上面通过一个例如用螺钉进行可拆卸和密封连接的连接凸缘151，与一个所处部位同烟箱52相似的烟箱进行连通，只是它不仅连接到组件103的排气管141的凸缘151上，而且也连接到组件3的排气管41的凸缘51上。

散热片135的断口138本身形成组件103的一个排气管140，该排气管140朝后部接通在组件3处由槽47、散热片35的断  38以及套管106的管状壁131的同一个孔162加以确定的排气管40。

另外，散热片135在散热片35的断45(图8中未示出)的纵向对齐方向上具有断口145，这些断口145处于同断口45相同的部位，确保相同的作用，如同在组件3的导向槽36中一样，在组件103的导向槽136中可以插入条带，这些条带所处的部位与条带66相同，以便如同在参照图1至7尤其是图6和7所述的加热器3的情况下那样确定折流通道。

因此，由组件3和103装配而成的加热器成为参照图1至7所述的加热器3，其中，壳体5的后部区域17的纵向尺寸增大，在该区域，燃烧室15在周边上不是由其纵向壁14而是由套管6加以限定的，而前部区域16保持不变，只由组件3加以限定，如同由以组件3为基准的加热器3所限定的那样。

更准确地说，在这种组装中，组件3的壳体5和组件103的壳体105的组装是这样：壳体5的壁14的部分28和壳体105的壁128布置在两者的纵向延伸段上，例如具有相同的直径，可以看作是同一个纵向壁的两个区段，取代参照图1至7所述的加热器3的壳体5的壁14的部分28，如同套管106以扩大的纵向尺寸取代套管6，以便限定一个用于燃气循环的横向环形室，该环形室所处的部位类似于参照图1至7所述的加热器3的室18，而且在纵向上也较大，在组件3处由室18形成而在组件103处由室118形成。由组件3的室18和组件103的室118如此形成的燃气循环室，布置成通过组件3的壳体5的壁14的部分28和29以及组件103的壳体105的壁128，与分别在组件3和103的连通室21和121中循环的同样的水22进行热交换，室21和121可以看作是一个与参照图1至7所述的加热器3的室21相应的单个水循环室，但是具有扩大的纵向尺寸，由组件3的室18和组件103的室118形成的燃气循环室，在组件3处由横向隔板35分成环形导向槽36，在组件103处由横向隔板135分成环形导向槽136，导向槽36和136由一个由进气管40、140形成的纵向进气管并行供气，以及并行地与一个由排气管41、141形成的纵向排气管连通，如同参照图1至7所述的加热器3的导向槽36由其进气管40并行供气以及并行地同其排气管41连通。

本领域技术人员不难理解，在这种情况下，与参照图1至7所述的唯一一个加热器3中燃气的流动路线相比，在组件3的后面配置组件103，可以增加燃气并行流动的横向路线，散热片135和导向槽136的数目和尺寸基本与散热片35和导向槽36的数目和尺寸相同。

当然，根据组件装配而成的加热器所要提供的能量，所述数目和尺寸也可以不同。

同样，也可以在一个组件3的后面配置参照后组件103所述类型的组件，以增加燃气并行流经多重横向导向槽的横向路线，也就是说，以适应更高的锅炉供能需求。

在未示出的其它实施例中，也可以按照一个前组件的方式布置组件3的所有部分，相当于壳体5的前部区域16，即壁12和19以及壁14的部分27和29，所述部分29沿远离轴线4的方向延伸到壁19，以便密封地连接到壁19上，并与之一起限定一个同水22的循环室21相应的部分。该前组件包括槽47。这样，前组件通过纵向并置朝后部配有后组件，这些后组件所处的部位与前述组件103相同，水循环室121与前组件3处的室21的部分连通。组件103的数目和尺寸适应于锅炉所要供给的能量。该实施例未示出，但是，从参照图8所述的实施例和参照图1至7所述的实施例之间的比较中不难推断出来。

当然，不超出本发明的范围，本发明还可以有其它一些实施例变型。

Claims (20)

1.一种用于燃油或燃气锅炉(1)的加热器，它包括：

-一个壳体(5，105)，该壳体具有一条纵向轴线(4)，适于与一个燃烧器(10)相配合，该燃烧器沿所述轴线(4)发出具有确定方向(7)的火焰，所述壳体包括一个用于接纳燃烧器(10)的开口横向后端(8，108)、一个由一个横向壁(12)封闭的横向前端(11)、以及一个由一个纵向壁(14，128)封闭的至少大体上呈围绕所述轴线(4)回转的圆柱形的周边(13)，以便限定一个在壳体(5，105)的一个前部区域(16)不通的纵向燃烧室(15)，

-用于对一个在壳体(5，105)外部与所述横向壁(12)和纵向壁(14，128)相接触的水(22)循环室(21，121)加以限定的构件(9，19，20，109，120，128，129)，

-一个纵向套管(6)，该套管至少大体上呈围绕所述轴线(4)回转的圆柱形，布置在壳体(5，105)的一个后部区域(17)内，以便限定所述燃烧室(15)，并且与所述纵向壁(14，128)一起确定一个燃气气道环形室(18，118)，

-使燃气从燃烧室(15)进入气道室(18，118)的进气件(40，140)，

-使来自气道室(18，118)的燃气朝一个出口(53)排放的排气件(41，141)，

-散热片(35，135)，布置在气道室(18，118)中，以便同所述纵向壁(14，128)和套管(6，106)一起限定使燃气从所述进气件(40，140)流向所述排气件(41，141)的导向槽(36，136)，所述散热片(35，135)至少与所述纵向壁(14，128)具有热传导关系，

其特征在于，散热片(35，135)和导向槽(36，136)呈横向环形，进气件(40，140)和排气件(41，141)包括各自的一个纵向集气管(40，41，140，141)，所述集气管与并行的导向槽(36，136)连通。

2.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述轴线(4)至少大体上呈水平状，进气管(40，140)和排气管(41，141)分布布置在气道室(18，118)的底部和顶部。

3.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述纵向壁(14，128)在所述前部区域(16)和后部区域(17)之间具有一个过渡台阶(29)，以便在所述后部区域(17)具有一个朝燃烧室(15)的外部错开的部分(28，128)，套管(6，106)基本布置在与所述前部区域(16)相应的所述纵向壁(14，128)的部分(27)的直纵向延伸段上。

4.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，散热片(35)在圆周方向上基本上是连续的，除了各自的两个局部断口(38，39，138，139)之外，这两个局部断口按照一个进气断口(38，138)和一个排气断口(39，139)那样以所述轴线(4)为基准进行完全相对的布置，进气断口(38，138)位于所述轴线(4)的同一侧，并且纵向对齐，以构成进气管(40，140)的一部分，排气断口(39，139)位于所述轴线(4)的另一侧，并且纵向对齐，以构成排气管(41，141)的一部分。

5.根据权利要求4所述的加热器，其特征在于，与进气管(40，140)相应的散热片(35，135)的断口(38，138)具有朝后部缩小的横向尺寸，而与排气管(41)相应的散热片(35，135)的断口(39，139)具有朝前部缩小的横向尺寸。

6.根据权利要求4所述的加热器，其特征在于，所述纵向壁(14，128)在所述前部区域(16)和后部区域(17)之间具有一个过渡台阶(29)，以便在所述后部区域(17)具有一个朝燃烧室(15)的外部错开的部分(28，128)，套管(6，106)基本布置在与所述前部区域(16)相应的所述纵向壁(14，128)的部分(27)的直纵向延伸段上，与所述前部区域(16)相应的所述纵向壁(14，128)的部分(27)具有一个纵向槽(47)，该纵向槽在纵向上与进气断口(38，138)对齐，并且与之连通，以构成进气管(40，140)的一部分。

7.根据权利要求4所述的加热器，其特征在于，套管(6，106)相对于进气断口(38，138)具有一个纵向孔(62，162)尤其是一条纵向缝隙，该纵向孔或纵向缝隙构成进气管(40，140)的一部分。

8.根据权利要求4所述的加热器，其特征在于，与所述后部区域(17)相应的所述纵向壁(14)的部分(28，128)相对于排气断口(39，139)具有至少一个纵向孔(49，149)，所述纵向孔构成排气管(41，141)的一部分。

9.根据权利要求4所述的加热器，其特征在于，散热片(35，135)包括用于释放应力和确保导向槽(36，136)之间连通的局部辅助断口(45，145)，这些辅助断口(45，145)的横截面小于进气断口(38，138)和排气断口(39，139)的横截面。

10.根据权利要求9所述的加热器，其特征在于，每个散热片(35，135)包括两个所述辅助断口(45，145)，这两个辅助断口以所述轴线(4)为基准进行完全相对的布置，并且相对于进气断口(38，138)和排气断口(39，139)呈直角。

11.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，这种加热器在导向槽(36)内具有折流通道(65)，这些折流通道有利于燃气与所述纵向壁(14)和/或散热片(35)进行接触。

12.根据权利要求11所述的加热器，其特征在于，折流通道(65)由条带(66)构成，所述条带插入到导向槽(36)中，在横截面上为波纹状。

13.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，散热片(35，135)与所述纵向壁(14，128)相连接。

14.根据权利要求13所述的加热器，其特征在于，散热片(35，135)与所述纵向壁(14，128)制成一个整件，所述纵向壁本身与所述横向壁(12)制成一个整件，套管(6，106)以可拆下方式嵌装在所述整件上。

15.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，这种加热器包括至少两个彼此在纵向上进行同轴并置并且相互连接的组件，即：

-一个前组件(3)，该前组件至少包括壳体(5，105)的所述横向壁(12)以及用于对同所述横向壁(12)相接触的水(22)循环室(21，121)加以限定的构件(9，19，20)，

-至少一个后组件(103)，所述后组件至少包括壳体(5，105)的所述纵向壁(14，128)的一段(128)、用于对同这一段(128)纵向壁相接触的水(22，122)循环室加以限定的构件(109，120，128，129)、相应的散热片(135)以及相应的进气管(140)和排气管(141)。

16.根据权利要求15所述的加热器，其特征在于，前组件(3)还包括壳体(5，105)的所述纵向壁(14，128)的一段(28)、用于对同这一段(28)纵向壁相接触的水循环室(21，121)加以限定的构件(9，19，20)、相应的散热片(35)以及相应的进气管(40)和排气管(41)。

17.根据权利要求15所述的加热器，其特征在于，套管(106)为壳体(5，105)的所述纵向壁(14，128)的各个不同的段(28，128)所共有。

18.一种用于制造权利要求1所述的加热器的组件，其特征在于，它至少包括壳体(5，105)的所述横向壁(12)，以及用于对同所述横向壁(12)相接触的水(22)循环室(21，121)加以限定的构件(9，19，20)。

19.根据权利要求18所述的组件，其特征在于，它还包括壳体(5，105)的所述纵向壁(14，128)的一段(28)、用于对同这一段(28)纵向壁相接触的水循环室(21，121)加以限定的构件(9，19，20)、相应的散热片(35)以及相应的进气管(40)和排气管(41)。

20.一种用于制造权利要求1所述的加热器的组件，其特征在于，它至少包括壳体(5，105)的所述纵向壁(14，128)的一段(128)、用于对同这一段(128)纵向壁相接触的水(22，122)循环室加以限定的构件(109，120，128，129)、相应的散热片(135)以及相应的进气管(140)和排气管(141)。

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