DE102010006277A1 - Heat exchanger, in particular for preheating combustion air of hot water boilers - Google Patents

Heat exchanger, in particular for preheating combustion air of hot water boilers Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher (10), insbesondere zur Vorwärmung von Verbrennungsluft von insbesondere Warmwasserheizkesseln, mit einem Gehäuse, das einen ersten Einlass (16), einen ersten Auslass (18), einen zweiten Einlass (20) und einen zweiten Auslass (22) aufweist, wobei das Gehäuse ein Grundteil (12) und einen Deckelteil (14) umfasst, welche einen Hohlraum umschließen, und dass in den Hohlraum eine die Warmluft (28) von der Kaltluft (32) trennende Trennwand (34) derart eingesetzt ist, dass die Trennwand (34) zusammen mit dem Grundteil (12) Strömungskanäle (36 bzw. 38) für die Warmluft bzw. die Kaltluft und zusammen mit dem Deckelteil Strömungskanäle (36 bzw. 38) für die Kaltluft bzw. die Warmluft bildet.The invention relates to a heat exchanger (10), in particular for preheating combustion air from, in particular, hot water boilers, with a housing which has a first inlet (16), a first outlet (18), a second inlet (20) and a second outlet (22). wherein the housing comprises a base part (12) and a cover part (14) which enclose a cavity, and that a partition (34) separating the warm air (28) from the cold air (32) is inserted into the cavity such that the partition wall (34) together with the base part (12) forms flow channels (36 or 38) for the warm air or the cold air and together with the cover part forms flow channels (36 or 38) for the cold air or the warm air.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere zur Vorwärmung von Verbrennungsluft von insbesondere Warmwasserheizkesseln, mit einem Gehäuse, das einen ersten Einlass, einen ersten Auslass, einen zweiten Einlass und einen zweiten Auslass aufweist. Über den ersten Einlass wird ein erstes Medium, insbesondere Warmluft und vorzugsweise Abgas, zugeführt und über den ersten Auslass wieder abgeführt. Über den zweiten Einlass wird insbesondere das zu erwärmende Medium, insbesondere Kaltluft und vorzugsweise Verbrennungsluft, zugeführt und über den zweiten Auslass wieder abgeführt. Im Wärmetauscher kühlt sich folglich das erste Medium ab und das zweite Medium wird erwärmt.The invention relates to a heat exchanger, in particular for preheating combustion air of particular hot water boilers, comprising a housing having a first inlet, a first outlet, a second inlet and a second outlet. A first medium, in particular warm air and preferably exhaust gas, is supplied via the first inlet and discharged again via the first outlet. In particular, the medium to be heated, in particular cold air and preferably combustion air, is supplied via the second inlet and discharged again via the second outlet. Consequently, the first medium cools down in the heat exchanger and the second medium is heated.

Findet der Wärmetauscher im Zusammenhang mit Warmwasserheizkesseln Verwendung, so wird die derart erwärmte Verbrennungsluft dann, insbesondere über ein Gebläse, einer Brennerkammer zugeführt, wo sie zusammen mit dem Brenngas verbrannt wird.If the heat exchanger is used in conjunction with hot water boilers, the combustion air heated in this way is then supplied, in particular via a blower, to a burner chamber, where it is burned together with the fuel gas.

Ein derartiger Wärmetauscher ist beispielsweise aus der DE 298 19 926 U1 vorbekannt.Such a heat exchanger is for example from the DE 298 19 926 U1 previously known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wärmetauscher derart weiterzubilden, dass sie einen hohen Wirkungsgrad aufweisen und dennoch auf einfache Art und Weise bereitstellbar sind.The invention has the object of developing heat exchangers in such a way that they have a high efficiency and yet can be provided in a simple manner.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Dieser sieht insbesondere vor, dass das Gehäuse einen Grundteil und einen Deckel umfasst, welche einen Hohlraum umschließen, und dass in dem Hohlraum eine das erste Medium, insbesondere Warmluft, vom zweiten Medium, insbesondere Kaltluft, trennende Trennwand derart eingesetzt ist, dass die Trennwand zusammen mit dem Grundteil Strömungskanäle für das erste Medium bzw. das zweite Medium und zusammen mit dem Deckelteil Strömungskanäle für das zweite Medium bzw. das erste Medium bildet. Ein derartiger Wärmetauscher, der auf dem Gegen- oder auch Kreuzstromprinzip beruhen kann, sieht folglich vor, dass insbesondere nur drei Funktionsbauteile Verwendung finden. Zum einen das Grundteil und zum anderen das Deckelteil. Zur Bildung der Strömungskanäle wird dann das dritte Teil, nämlich die Trennwand, entsprechend in den vom Grundteil und Deckelteil gebildeten Hohlraum eingesetzt. Insbesondere können dabei das Grundteil und das Deckelteil, und auch die Trennwand, aus Kunststoff sein. Ein besonderer Vorteil ist, dass verschiedenartig ausgebildete Trennwände, je nach Art und Leistung des Wärmetauschers, in gleiche Grundteile und zugehörige Deckelteile eingesetzt werden können. Gerade dann, wenn die Grundteile und Deckelteile aus Kunststoff sind, können für Wärmetauscher verschiedener Art und verschiedener Leistung identische Grundteile und Deckelteile Verwendung finden, in welche dann unterschiedlich ausgebildete Trennwände eingesetzt werden können.The object is achieved by a heat exchanger with the features of claim 1. This provides, in particular, that the housing comprises a base and a lid, which enclose a cavity, and that in the cavity, a first medium, in particular warm air, from the second medium , in particular cold air, separating partition wall is used such that the partition wall together with the base flow channels for the first medium and the second medium and forms together with the cover part flow channels for the second medium or the first medium. Such a heat exchanger, which can be based on the counter or cross-flow principle, thus provides that in particular find only three functional components use. On the one hand the basic part and on the other hand the lid part. To form the flow channels, the third part, namely the dividing wall, is then correspondingly inserted into the cavity formed by the base part and cover part. In particular, the base part and the cover part, and also the partition, may be made of plastic. A particular advantage is that differently shaped partitions, depending on the type and performance of the heat exchanger, can be used in the same basic parts and associated cover parts. Just when the base parts and cover parts are made of plastic, identical base parts and cover parts can be used for heat exchangers of different types and different performance, in which then differently shaped partitions can be used.

Die Erfindung betrifft dabei Wärmetauscher ganz allgemein, bei denen Wärme von einem wärmeren ersten Medium zu einem kälteren zweiten Medium übertragen wird. Insbesondere eignet sich die Erfindung zum Vorwärmen von Verbrennungsluft mittels heißer Luft, insbesondere mittels Abgas. Die Erfindung kann dabei in Verbrennungseinrichtungen und insbesondere in Warmwasserheizkesseln zur Anwendung kommen.The invention relates to heat exchangers in general, in which heat is transferred from a warmer first medium to a colder second medium. In particular, the invention is suitable for preheating combustion air by means of hot air, in particular by means of exhaust gas. The invention can be used in combustion devices and in particular in hot water boilers.

Bei anderen Anwendungen ist auch denkbar, dass das das erste Medium und/oder das zweite Medium nicht von einem Gas gebildet wird, sondern von einer Flüssigkeit realisiert wird.In other applications, it is also conceivable that the first medium and / or the second medium is not formed by a gas, but is realized by a liquid.

Die einzusetzende Trennwand ist insbesondere aus einem folienartigen Kunststoff hergestellt. Die Trennwand kann dabei ausgehend von einer ebenen Kunststoffbahn insbesondere durch Thermoumformen oder durch entsprechendes Tiefziehen so geformt werden, dass Strömungskanäle für das erste Medium bzw. das zweite Medium entstehen. Die Trennwand kann alternativ aus einem metallischen Werkstoff, wie beispielsweise Edelstahl, sein.The partition to be used is in particular made of a film-like plastic. In this case, the dividing wall can be formed starting from a flat plastic web, in particular by thermoforming or by appropriate deep drawing, so that flow channels for the first medium or the second medium are formed. The partition may alternatively be of a metallic material, such as stainless steel.

Ferner ist vorteilhaft, wenn die Trennwand eine weitgehend konstante Dicke aufweist, die insbesondere im Bereich von 0,1 bis 0,6 mm und insbesondere im Bereich von 0,3 bis 0,5 mm liegt. Je dünner die Trennwand ausgebildet ist, desto günstiger ist der Wärmeaustausch zwischen den beiden Medien.Furthermore, it is advantageous if the partition wall has a substantially constant thickness, which is in particular in the range of 0.1 to 0.6 mm and in particular in the range of 0.3 to 0.5 mm. The thinner the partition is formed, the cheaper the heat exchange between the two media.

Vorteilhafterweise weist die Trennwand einen umlaufenden Randabschnitt auf, der zwischen dem Grundteil und dem Deckelteil dicht angeordnet ist. Dieser umlaufende Randabschnitt kann insbesondere zwischen dem Grundteil und dem Deckelteil geklemmt, geklebt oder verschweißt gehaltert sein. Hierdurch wird gewährleistet, dass im Randbereich der Trennwand kein Austausch zwischen den beiden Medien stattfindet. Zudem wird die Trennwand innerhalb des Hohlraums fixiert.Advantageously, the partition has a peripheral edge portion, which is arranged tightly between the base part and the cover part. This peripheral edge portion may in particular be clamped, glued or welded between the base part and the cover part. This ensures that there is no exchange between the two media in the edge region of the partition. In addition, the partition is fixed within the cavity.

Vorteilhafterweise ist die Trennwand im Querschnitt, also quer zur Hauptströmungsrichtung betrachtet, wellenförmig verlaufend so ausgebildet, dass mehrere nebeneinander verlaufende Kanäle gebildet werden. Dies kann derart erfolgen, dass zwei benachbarte Kanäle im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Mittelabschnitte vorsehen. An die Mittelabschnitte schließen sich dann bogenförmige Abschnitte an, welche am Deckelteil oder am Grundteil anliegen können. Je geringer die Abstände der Kanalwände zueinander sind, desto größer ist die effektive Wärmetauscherfläche. Allerdings erhöht sich bei sehr kleinen Abständen zwischen den Kanalwänden der Strömungswiderstand des Wärmetauschers.Advantageously, the dividing wall in cross-section, so viewed transversely to the main flow direction, wave-shaped running so formed that a plurality of adjacent channels are formed. This can be done in such a way that two adjacent channels provide substantially parallel middle sections. Then arcuate sections adjoin the middle sections, which can abut the cover part or the base part. The smaller the distances between the channel walls are, the larger the effective heat exchanger surface. However, it increases at very small distances between the channel walls of the flow resistance of the heat exchanger.

Zudem ist vorteilhaft, wenn die Trennwand in Draufsicht und/oder in Unteransicht in Strömungsrichtung verlaufend wellenförmig gebogene Kanalabschnitte bildet. Das in den Kanalabschnitten strömende Medium strömt dann nicht entlang einer geraden Linie, sondern entlang einer wellenförmig gebogenen Linie. Hierdurch wird die Durchmischung des Mediums im jeweiligen Kanal erhöht, wodurch insgesamt der Wirkungsgrad des Wärmetauschers erhöht wird.In addition, it is advantageous if the partition wall forms wavy curved channel sections in plan view and / or in a bottom view in the flow direction. The medium flowing in the channel sections then does not flow along a straight line, but along a wavy curved line. As a result, the mixing of the medium is increased in the respective channel, whereby the overall efficiency of the heat exchanger is increased.

Denkbar ist auch, dass die Oberfläche der Trennwand eine Riffelung aufweist, so dass unmittelbar an der Oberfläche der Trennwand keine laminare, sondern eine turbulente Strömung auftritt. Auch hierdurch wird eine Durchmischung des entsprechenden Mediums verbessert und der Wirkungsgrand des Wärmetauschers erhöht.It is also conceivable that the surface of the partition wall has a corrugation, so that directly on the surface of the partition no laminar, but a turbulent flow occurs. This also improves mixing of the corresponding medium and increases the efficiency of the heat exchanger.

Ferner ist denkbar, dass der Abstand a zweier benachbarter Kanalwandungen in Querrichtung betrachtet über die Strömungsrichtung zwischen einem Minimalwert amin und einem Maximalwert amax variiert, wobei amax insbesondere im Bereich von 1,5 bis 2,0 × amin liegt. Dadurch werden in Strömungsrichtung unterschiedliche Querschnitte in den einzelnen Kanälen realisiert. Die Kanäle verengen sich auf den Minimalwert amin und erweitern sich dann auf den Maximalwert amax. Die Änderung der Querschnittsfläche des Kanals in Strömungsrichtung erfolgt hierbei vorzugsweise stetig, d. h. ohne Sprünge. Aufgrund der Verringerung des Strömungsquerschnitts bzw. dessen Erweiterung in Strömungsrichtung wird eine bessere Durchmischung des im Kanal strömenden Mediums erzielt, wodurch insgesamt der Wirkungsgrad des Wärmetauschers gesteigert wird.Furthermore, it is conceivable that the distance a of two adjacent channel walls viewed in the transverse direction varies across the flow direction between a minimum value a min and a maximum value a max , where a max is in particular in the range from 1.5 to 2.0 × a min . As a result, different cross sections in the individual channels are realized in the flow direction. The channels narrow to the minimum value a min and then expand to the maximum value a max . The change in the cross-sectional area of the channel in the flow direction is preferably continuous, ie without jumps. Due to the reduction of the flow cross-section or its extension in the flow direction a better mixing of the medium flowing in the channel is achieved, whereby the overall efficiency of the heat exchanger is increased.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Grundteil der ersten Einlass und der ersten Auslass bzw. der zweiten Einlass und der zweiten Auslass und dass im Deckelteil der zweiten Einlass und der zweiten Auslass bzw. der ersten Einlass und der ersten Auslass integriert sind. Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte Gestaltung, wobei an die entsprechenden Einlässe bzw. Auslässe entsprechende Leitungen angeschlossen werden können.According to a further embodiment of the invention it is provided that in the base part of the first inlet and the first outlet or the second inlet and the second outlet and that in the lid part of the second inlet and the second outlet and the first inlet and the first outlet are integrated , This results in an advantageous design, wherein corresponding lines can be connected to the corresponding inlets or outlets.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Grundteil einen Doppelrohrstutzen mit einem innen liegenden Rohranschluss und einem äußeren Rohranschluss zum Anschließen eines doppelwandigen Abgasrohres aufweist. Der erste Auslass wird dabei vom innen liegenden Rohranschluss gebildet. Am äußeren Rohranschluss ist dann eine Leitung zum zweiten Einlass vorgesehen. Gerade bei moderneren Warmwasserheizkesselanlagen finden doppelwandige Abgasrohre Verwendung. Im inneren Rohr wird das Abgas abgeführt. Im äußeren Ringraum wird Verbrennungsluft angesaugt. Aufgrund der vorliegenden Ausbildung des Grundteils können derart bekannte, als Doppelrohre ausgebildete Abgasrohre an den Wärmetauscher angeschlossen werden. Die Warmluft bzw. das Abgas, das den Wärmetauscher durchströmt, gelangt dann in das innen liegende Abgasrohr. Die Kaltluft bzw. die zu erwärmende Verbrennungsluft wird vom außen liegenden Ringrohr in den Wärmetauscher zu deren Erwärmung geführt.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the base part has a double pipe socket with an inner pipe connection and an outer pipe connection for connecting a double-walled exhaust pipe. The first outlet is formed by the internal pipe connection. At the outer pipe connection then a line to the second inlet is provided. Especially with modern hot water boiler systems find double-walled exhaust pipes use. In the inner tube, the exhaust gas is discharged. In the outer annulus combustion air is sucked. Due to the present design of the base can be connected to the heat exchanger so known, designed as a double tubes exhaust pipes. The hot air or the exhaust gas, which flows through the heat exchanger, then passes into the inner exhaust pipe. The cold air or the combustion air to be heated is guided by the outer ring tube in the heat exchanger to the heating.

Weiterhin kann vorteilhaft sein, wenn im Deckelteil oder im Grundteil wenigstens Gehäuseabschnitte und/oder Bauteile eines Gasmischers, eines Gebläses und/oder einer Brennerzelle integriert sind. Gerade bei der Anwendung der Erfindung bei Warmwasserheizkesseln kann der zweite Auslass, aus dem die erwärmte Kaltluft strömt, dann direkt in den Bereich münden, in dem der Gasmischer, das Gebläse und/oder die Brennerzelle vorgesehen ist.Furthermore, it may be advantageous if at least housing sections and / or components of a gas mixer, a blower and / or a burner cell are integrated in the cover part or in the base part. Especially in the application of the invention in hot water boilers, the second outlet, from which the heated cold air flows, then open directly into the area in which the gas mixer, the fan and / or the burner cell is provided.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel näher beschrieben und erläutert ist.Further details and advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description, with reference to which the embodiment shown in the figures is described and explained in detail.

Es zeigen:Show it:

1 eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers, 1 a perspective view of a heat exchanger,

2 die Draufsicht auf den Wärmetauscher gemäß 1, 2 the top view of the heat exchanger according to 1 .

3 einen Querschnitt durch den Wärmetauscher gemäß 2 entlang der Linie III-III, 3 a cross section through the heat exchanger according to 2 along the line III-III,

4 die in 3 gezeigte Trennwand in perspektivischer Ansicht, 4 in the 3 shown partition in perspective view,

5 die Trennwand gemäß 4 in Draufsicht und 5 the partition according to 4 in plan view and

6 einen vergrößerten Ausschnitt aus 5. 6 an enlarged section 5 ,

In der 1 ist ein Wärmetauscher 10 gezeigt, der zur Vorwärmung von Verbrennungsluft eines Warmwasserheizkessels vorgesehen ist. Der Wärmetauscher 10 umfasst ein Gehäuse, das von einem Grundteil 12 und einem Deckelteil 14 gebildet ist. Das Grundteil 12 sieht dabei einen ersten Einlass 16 vor, durch welchen ein erstes Medium in Form von heißem Abgas 28 in den Wärmetauscher 10 einströmen kann. Ferner sieht der Grundteil 12 einen ersten Auslass 18 vor, durch welchen das Abgas 28 aus dem Wärmetauscher 10 abströmen kann. Das Deckelteil 14 sieht einen zweiten Einlass 20 für ein zweites, zu erwärmendes Medium, im vorliegen Ausführungsbeispiel für zu erwärmende Verbrennungsluft 32 vor. Ferner sieht das Deckelteil 14 einen zweiten Auslass 22 vor, durch welchen die erwärmte Verbrennungsluft 32 aus dem Wärmetauscher 10 in eine Brennerzelle geführt werden kann.In the 1 is a heat exchanger 10 shown, which is provided for preheating the combustion air of a hot water boiler. The heat exchanger 10 includes a housing that extends from a base 12 and a lid part 14 is formed. The basic part 12 sees a first intake 16 through which a first medium in the form of hot exhaust gas 28 in the heat exchanger 10 can flow in. Furthermore, the base looks 12 a first outlet 18 through which the exhaust gas 28 from the heat exchanger 10 can flow out. The lid part 14 sees a second inlet 20 for a second, to be heated medium, in the present embodiment for combustion air to be heated 32 in front. Furthermore, the lid part sees 14 a second outlet 22 before, through which the heated combustion air 32 from the heat exchanger 10 can be performed in a burner cell.

Wie aus 1 deutlich wird, wird der ersten Auslass 18 von einem radial innen liegenden Rohranschluss eines Doppelrohrstutzens gebildet. Um den ersten Auslass 18 ist ein ringkanalförmiger Rohranschluss 26 vorgesehen, über den zu erwärmende Verbrennungsluft 32 in eine Leitung 30 strömen kann, welche zum zweiten Einlass 20 führt. Der Doppelrohrstutzen 24 bildet eine Schnittstelle, welche mit bekannten doppelwandigen Abgasrohren, welche in der Regel durch einen Kamin ins Freie führen, verbunden werden kann.How out 1 becomes clear, becomes the first outlet 18 formed by a radially inner pipe connection of a double pipe socket. To the first outlet 18 is a ring-shaped pipe connection 26 provided, over the combustion air to be heated 32 in a line 30 which can flow to the second inlet 20 leads. The double pipe socket 24 forms an interface which can be connected with known double-walled exhaust pipes, which usually lead through a chimney into the open.

In der Draufsicht des Wärmetauschers 10 gemäß 2 sind zur Verdeutlichung des Gegenstromprinzips das Abgas 28 und die Verbrennungsluft 32 durch entsprechende Pfeile schematisch angedeutet. Das heiße Medium in Form des Abgases 28 strömt am ersten Einlass 16 in den Wärmetauscher hinein und verlässt ihn am ersten Auslass 18. Vom Rohranschluss 26 strömt die zu erwärmende Verbrennungsluft 32 durch die Leitung 30 zum zweiten Einlass 20. Von dort strömt die Verbrennungsluft 32 entgegen der Richtung des 28 zum zweiten Auslass 22 und verlässt dort den Wärmetauscher 10.In the plan view of the heat exchanger 10 according to 2 are the exhaust gas to illustrate the countercurrent principle 28 and the combustion air 32 indicated schematically by corresponding arrows. The hot medium in the form of the exhaust gas 28 flows at the first inlet 16 into the heat exchanger and leave it at the first outlet 18 , From the pipe connection 26 the combustion air to be heated flows 32 through the pipe 30 to the second inlet 20 , From there, the combustion air flows 32 contrary to the direction of the 28 to the second outlet 22 and leaves the heat exchanger there 10 ,

Wie aus dem Schnitt gemäß 3 deutlich wird, befindet sich in dem vom Grundteil 12 und Deckelteil 14 gebildeten Hohlraum eine Trennwand 34, welche das Abgas 28 von der Verbrennungsluft 32 trennt. Die Trennwand 34 ist als Kunststofffolie ausgebildet, die, wie aus in dem in 3 dargestellten Querschnitt deutlich wird, wellenförmig verlaufend ausgebildet ist. Die Trennwand 34 bildet zusammen mit dem Grundteil 12 Strömungskanäle 36 für das Abgas 28 und zusammen mit dem Deckelteil 14 Strömungskanäle 38 für die Verbrennungsluft 32. Zwischen zwei Strömungskanälen 36 ist jeweils ein Strömungskanal 38 vorgesehen. Entsprechend ist zwischen zwei Strömungskanälen 38 für die Verbrennungsluft 32 jeweils ein Strömungskanal 36 für das Abgas 28 vorgesehen. Der Wärmeaustausch von dem Abgas 28 zur Verbrennungsluft 32 findet über die Trennwand 34 statt.As from the section according to 3 becomes clear, is located in that of the base 12 and lid part 14 formed cavity a partition wall 34 which the exhaust 28 from the combustion air 32 separates. The partition 34 is formed as a plastic film, which, as in the in 3 illustrated cross-section is clear, is formed wave-shaped. The partition 34 forms together with the basic part 12 flow channels 36 for the exhaust 28 and together with the lid part 14 flow channels 38 for the combustion air 32 , Between two flow channels 36 each is a flow channel 38 intended. Accordingly, between two flow channels 38 for the combustion air 32 each a flow channel 36 for the exhaust 28 intended. The heat exchange of the exhaust gas 28 to the combustion air 32 takes over the partition wall 34 instead of.

Die Trennwand 34 weist dabei eine konstante Dicke auf, die insbesondere im Bereich von 0,3 bis 0,5 mm liegt. Die Trennwand sieht ferner einen umlaufenden Randabschnitt 40 vor, der luftdicht zwischen dem Grundteil 12 und dem Deckelteil 14 geklemmt angeordnet ist. Insofern wird gewährleistet, dass kein Luftaustausch zwischen dem Abgas 28 und der Verbrennungsluft 32 stattfinden kann.The partition 34 has a constant thickness, which is in particular in the range of 0.3 to 0.5 mm. The partition also has a peripheral edge portion 40 before, the airtight between the base 12 and the lid part 14 is arranged clamped. In this respect, it is ensured that there is no exchange of air between the exhaust gas 28 and the combustion air 32 can take place.

Aus 3 wird ferner deutlich, dass die nebeneinander verlaufenden Strömungskanäle 36 und 38, die von der Trennwand 34 gebildet werden, fast parallel zueinander verlaufende, mittlere Wandungsabschnitte 42 vorsehen. An die mittleren Wandungsabschnitte 42 schließen sich dann Bogenabschnitte 44 an, welche am Grundteil 12 bzw. am Deckelteil 14 anliegen.Out 3 It is also clear that the adjacent flow channels 36 and 38 that from the dividing wall 34 are formed, almost parallel to each other, middle wall sections 42 provide. To the middle wall sections 42 then close bow sections 44 at which at the base 12 or on the cover part 14 issue.

Aus den 4 und 5 wird deutlich, dass die Trennwand 34 in Draufsicht bzw. in Unteransicht in Strömungsrichtung verlaufend wellenförmig gebogene Kanalabschnitte 46 bildet. Aus 4 wird deutlich, dass die dort gezeigten Kanalabschnitte 46 Erhebungen darstellen.From the 4 and 5 it becomes clear that the dividing wall 34 In plan view and in bottom view in the flow direction extending wavy curved channel sections 46 forms. Out 4 it becomes clear that the channel sections shown there 46 Represent surveys.

Die Ansicht der Trennwand 34, wie sie in 4 dargestellt ist, entspricht der Unteransicht der Trennwand 34, wie sie in den 1 und 2 im Wärmetauscher 10 angeordnet ist. Bezogen auf 1 strömt folglich das heiße Abgas 28 entlang der Trennwand 34 zwischen den erhabenen Kanalabschnitten 46. Die zu erwärmende Verbrennungsluft 32 strömt innerhalb entgegengesetzter Richtung entlang der anderen Seite der Trennwand 34, und zwar in den von den Kanalabschnitten 46 gebildeten Erhebungen.The view of the partition 34 as they are in 4 is shown corresponds to the bottom view of the partition 34 as they are in the 1 and 2 in the heat exchanger 10 is arranged. Related to 1 Consequently, the hot exhaust gas flows 28 along the partition 34 between the raised channel sections 46 , The combustion air to be heated 32 flows in the opposite direction along the other side of the partition 34 , in the of the channel sections 46 educated surveys.

Insbesondere aus 5 wird deutlich, dass sämtliche Kanalabschnitte 46 wellenförmig verlaufend ausgebildet sind.In particular from 5 it becomes clear that all channel sections 46 are formed wave-shaped.

Wie allerdings aus der Vergrößerung gemäß 6 zu erkennen ist, ändert sich der Abstand a zwischen zwei benachbarten Kanalwandungen im Bereich ihrer mittleren Wandungsabschnitte 42, und zwar gemessen in Querrichtung, über die Strömungsrichtung s. In 6 ist ein Minimalabstand amin sowie ein Maximalabstand amax im gleichen Strömungskanal 36, 38 in mittlerer Höhe dargestellt. Aufgrund des sich ändernden Abstands a ergeben sich unterschiedliche Querschnittsflächen des jeweiligen Strömungskanals 36, 38 in Strömungsrichtung s.As though from the magnification according to 6 can be seen, the distance a between two adjacent channel walls changes in the region of their central wall sections 42 , measured in the transverse direction, over the flow direction s. In 6 is a minimum distance a min and a maximum distance a max in the same flow channel 36 . 38 shown in mid-height. Due to the changing distance a, different cross-sectional areas of the respective flow channel arise 36 . 38 in the flow direction s.

Hierdurch wird eine bessere Durchmischung der durch den jeweiligen Kanal 36, 38 hindurchströmenden Luft bewirkt, was insgesamt den Wirkungsgrad des Wärmetauschers verbessert. Günstige Werte ergeben sich dann, wenn amax im Bereich von 1,5 bis 2,0 × amin liegt.As a result, a better mixing of the through the respective channel 36 . 38 flowing air causes, which improves the overall efficiency of the heat exchanger. Favorable values result when a max is in the range of 1.5 to 2.0 × a min .

Wie ebenfalls aus 6 deutlich wird, ist die Oberfläche der Kanalabschnitt eben und glatt ausgebildet. Bei einer nichtgezeigten Ausführungsform ist denkbar, dass in die Oberfläche eine wellenartige Riffelung eingebracht ist, um eine turbulentere Strömung im jeweiligen Kanal 36, 38 zu erhalten. Eine solche geriffelte Oberfläche ist in 6 in einem Kanal exemplarisch mit der Linie 50 angedeutet.Like also out 6 becomes clear, the surface of the channel section is flat and smooth. In a not-shown embodiment, it is conceivable for a wave-like corrugation to be introduced into the surface in order to produce a more turbulent flow in the respective channel 36 . 38 to obtain. Such a corrugated surface is in 6 in a channel as an example with the line 50 indicated.

Im Grundteil und/oder im Deckelteil können zudem Sammel- oder Ableitabschnitte zum Sammeln und/oder Ableiten von ausfallendem Kondensat vorgesehen sein. In the base part and / or in the cover part also collecting or Ableitabschnitte may be provided for collecting and / or dissipation of precipitated condensate.

Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform ist denkbar, dass im Grundteil 12 oder im Deckelteil 14 ein Gehäuse oder Gehäuseabschnitte eines Gasmischers, eines Gebläses und/oder einer Brennerzelle integriert sind.In one embodiment, not shown, it is conceivable that in the base part 12 or in the lid part 14 a housing or housing sections of a gas mixer, a blower and / or a burner cell are integrated.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (10)

Wärmetauscher (10), insbesondere zur Vorwärmung von Verbrennungsluft von insbesondere Warmwasserheizkesseln, mit einem Gehäuse, das einen ersten Einlass (16), einen ersten Auslass (18), einen zweiten Einlass (20) und einen zweiten Auslass (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Grundteil (12) und einen Deckelteil (14) umfasst, welche einen Hohlraum umschließen, und dass eine Trennwand (34) in den Hohlraum derart eingesetzt ist, dass sie ein vom ersten Einlass (16) kommendes erstes, warmes Medium (28) von einem vom zweiten Einlass (20) kommenden zweiten, kalten Medium (32) trennt, wobei die Trennwand (34) zusammen mit dem Grundteil (12) Strömungskanäle (36 bzw. 38) für das erste Medium (28) bzw. das zweite Medium (32) und zusammen mit dem Deckelteil Strömungskanäle (38 bzw. 36) für das zweite Medium (32) bzw. das erste Medium (28) bildet.Heat exchanger ( 10 ), in particular for preheating combustion air of particular hot water boilers, with a housing having a first inlet ( 16 ), a first outlet ( 18 ), a second inlet ( 20 ) and a second outlet ( 22 ), characterized in that the housing is a basic part ( 12 ) and a lid part ( 14 ), which enclose a cavity, and that a partition wall ( 34 ) is inserted into the cavity such that it is separated from the first inlet ( 16 ) coming first, warm medium ( 28 ) from one of the second inlet ( 20 ) coming second, cold medium ( 32 ), wherein the partition wall ( 34 ) together with the basic part ( 12 ) Flow channels ( 36 respectively. 38 ) for the first medium ( 28 ) or the second medium ( 32 ) and together with the cover part flow channels ( 38 respectively. 36 ) for the second medium ( 32 ) or the first medium ( 28 ). Wärmetauscher (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (34) aus einem folienartigen Kunststoff hergestellt ist.Heat exchanger ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the partition wall ( 34 ) is made of a film-like plastic. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (34) eine weitgehend konstante Dicke aufweist, die insbesondere im Bereich von 0,1 mm bis 0,6 mm und insbesondere im Bereich von 0,3 mm bis 0,5 mm liegt.Heat exchanger ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the partition wall ( 34 ) has a substantially constant thickness, which is in particular in the range of 0.1 mm to 0.6 mm and in particular in the range of 0.3 mm to 0.5 mm. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (34) einen umlaufenden Randabschnitt (40) aufweist, der zwischen dem Grundteil (12) und dem Deckelteil (14) dicht angeordnet ist.Heat exchanger ( 10 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the partition wall ( 34 ) a peripheral edge portion ( 40 ), which between the base ( 12 ) and the lid part ( 14 ) is arranged tightly. Wärmetauscher (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (34) im Querschnitt wellenförmig verlaufend derart ausgebildet ist, dass mehrere nebeneinander verlaufende Kanäle (36, 38) vorhanden sind.Heat exchanger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the partition wall ( 34 ) is formed in a wavy manner in cross-section such that a plurality of channels ( 36 . 38 ) available. Wärmetauscher (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (34) in Draufsicht und/oder in Unteransicht in Strömungsrichtung (s) verlaufend wellenförmig gebogene Kanalabschnitte (46) bildet.Heat exchanger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the partition wall ( 34 ) in plan view and / or in bottom view in the flow direction (s) extending wavy curved channel sections ( 46 ). Wärmetauscher (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) zweier benachbarter Kanalwandungen in Querrichtung betrachtet über die Strömungsrichtung (s) zwischen einem Minimalwert amin und einem Maximalwert amax variiert, wobei amax insbesondere im Bereich von 1,5 bis 2,0·amin liegt.Heat exchanger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the distance (a) of two adjacent channel walls viewed in the transverse direction over the flow direction (s) between a minimum value a min and a maximum value a max varies, with a max in particular in the range of 1.5 is up to 2.0 · a min . Wärmetauscher (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundteil (12) der ersten Einlass (16) und der ersten Auslass (18) bzw. der zweiten Einlass (20) und der zweiten Auslass (22) und dass im Deckelteil der zweiten Einlass (20) und der zweiten Auslass (22) bzw. der ersten Einlass (16) und der ersten Auslass (18) integriert sind.Heat exchanger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the basic part ( 12 ) the first inlet ( 16 ) and the first outlet ( 18 ) or the second inlet ( 20 ) and the second outlet ( 22 ) and that in the cover part of the second inlet ( 20 ) and the second outlet ( 22 ) or the first inlet ( 16 ) and the first outlet ( 18 ) are integrated. Wärmetauscher (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundteil (12) einen Doppelrohrstutzen (24) mit einem innen liegenden Rohranschluss und einem äußeren Rohranschluss (26) zum Anschluss eines doppelwandigen Abgasrohres aufweist, wobei der ersten Auslass (18) vom innenliegenden Rohranschluss gebildet wird und am äußeren Rohranschluss (26) eine Leitung (30) zum zweiten Einlass vorgesehen ist.Heat exchanger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the basic part ( 12 ) a double pipe socket ( 24 ) with an inner pipe connection and an outer pipe connection ( 26 ) for connecting a double-walled exhaust pipe, wherein the first outlet ( 18 ) is formed by the inner pipe connection and at the outer pipe connection ( 26 ) a line ( 30 ) is provided to the second inlet. Wärmetauscher (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Deckelteil (14) oder im Grundteil (12) wenigstens Gehäuseabschnitte und/oder Bauteile eines Gasmischers, eines Gebläses und/oder einer Brennerzelle integriert sind.Heat exchanger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the cover part ( 14 ) or in the basic part ( 12 ) at least housing sections and / or components of a gas mixer, a blower and / or a burner cell are integrated.
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