DE102012000302B4

DE102012000302B4 - Device for heating a heat carrier, in particular for laundry machines

Info

Publication number: DE102012000302B4
Application number: DE102012000302.1A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Bringewatt; Engelbert Heinz
Original assignee: Herbert Kannegiesser GmbH and Co
Current assignee: Herbert Kannegiesser GmbH and Co
Priority date: 2011-09-23
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2022-07-14
Anticipated expiration: 2032-01-11
Also published as: EP2573480A2; DK2573480T3; EP2573480A3; DE102012000302A1; EP2573480B1

Abstract

Vorrichtung zum Aufheizen eines Wärmeträgers für insbesondere Wäschereimaschinen, mit einem Brenner (21) und mindestens einem wenigstens einen Strömungskanal (34, 41, 45, 49) zum Hindurchströmen des Wärmeträgers aufweisenden Wärmetauscher (20, 40, 44, 48, 55, 56, 63), der doppelwandig ausgebildet ist und zwischen den beiden Wandungen den mindestens einen Strömungskanal (34, 41, 45, 49) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass durch mindestens eine Längsschweißnaht (39, 61) Längsränder (36) beider Wandungen des doppelwandigen zylindrischen Wärmetauschers (20, 40, 44, 48, 55, 56) verbunden sind und die mindestens eine Längsschweißnaht (39, 61) einen Teil des mindestens einen Strömungskanals (34, 41, 45, 49) bildet.Device for heating a heat carrier, in particular for laundry machines, with a burner (21) and at least one heat exchanger (20, 40, 44, 48, 55, 56, 63) having at least one flow channel (34, 41, 45, 49) for the heat carrier to flow through ), which is double-walled and has at least one flow channel (34, 41, 45, 49) between the two walls, characterized in that longitudinal edges (36) of both walls of the double-walled cylindrical heat exchanger ( 20, 40, 44, 48, 55, 56) and the at least one longitudinal weld seam (39, 61) forms part of the at least one flow channel (34, 41, 45, 49).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufheizen eines Wärmeträgers für insbesondere Wäschereimaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for heating a heat transfer medium, in particular for laundry machines, according to the preamble of claim 1.

Wärmeträger, und zwar insbesondere Wärmeträgerfluide, wie beispielsweise Thermalöl, dienen dazu, mit Wärme arbeitende Maschinen die benötigte Wärme zuzuführen. Insbesondere Wäschereimaschinen wie Trockner, Waschmaschinen, Mangeln oder dergleichen, werden über Wärmeträger mit der benötigten Heizenergie versorgt. Solche Wärmeträger werden in Vorrichtungen aufgeheizt, die über mindestens einen Brenner und wenigstens einen Wärmetauscher verfügen. Der Wärmeträger wird beim Hindurchströmen durch den Wärmetauscher oder auch mehrere Wärmetauscher aufgeheizt durch die von den Flammen des Brenners dem jeweiligen Wärmetauscher zugeführte Energie.Heat carriers, in particular heat transfer fluids such as thermal oil, are used to supply the required heat to machines that work with heat. In particular, laundry machines such as dryers, washing machines, mangles or the like are supplied with the required heating energy via heat carriers. Such heat carriers are heated in devices that have at least one burner and at least one heat exchanger. The heat transfer medium is heated as it flows through the heat exchanger or several heat exchangers by the energy supplied to the respective heat exchanger by the flames of the burner.

Es ist aus der DE 10 2008 035 852 A1 eine Vorrichtung dieser Art bekannt, die über einen rohrförmigen Wärmetauscher oder mehrere konzentrisch zueinander angeordnete rohrförmige Wärmetauscher mit unterschiedlichen Durchmessern verfügen. Durch das Innere des rohrförmigen Wärmetauschers bzw. des kleinsten von mehreren Wärmetauschern wird die Flamme des Brenners, wobei es sich um einen Öl- oder auch Gasbrenner handeln kann, hindurchgeleitet. Dabei werden die Flammen des Brenners mit der Innenseite des mindestens einen Wärmetauschers in direkten Kontakt gebracht. Dabei kommt es zu einem konvektiven Wärmeübergang von den Flammen des Brenners zur Innenseite des Wärmetauschers. Es hat sich gezeigt, dass der Wirkungsgrad solcher bekannter Vorrichtungen und auch die Emissionswerte solcher Vorrichtungen verbesserungswürdig sind.It's from the DE 10 2008 035 852 A1 a device of this type is known, which has a tubular heat exchanger or several concentrically arranged tubular heat exchangers with different diameters. The flame of the burner, which can be an oil or gas burner, is passed through the interior of the tubular heat exchanger or the smallest of several heat exchangers. The flames of the burner are brought into direct contact with the inside of the at least one heat exchanger. This leads to convective heat transfer from the flames of the burner to the inside of the heat exchanger. It has been shown that the efficiency of such known devices and also the emission values of such devices are in need of improvement.

Aus der US 5 687 678 A und auch der US 2011 / 0 185 985 A1 sind boilerartige Wassererhitzer bekannt. Die Wassererhitzer verfügen über einen Brenner, der von einem oder mehreren rohrartigen Wärmetauschern umgeben ist. Im jeweiligen Wärmetauscher befinden sich Strömungskanäle, durch die das zu erhitzende Wasser strömt. Die Wärmetauscher sind als Rohrschlangen ausgebildet. Dem jeweiligen Brenner ist ein von innen befeuertes Heizrohr zugeordnet, das sich in einem vom Wärmetauscher eingeschlossenen Innenraum befindet und zur Erzeugung einer auf den Wärmetauscher einwirkenden Strahlung dient.From the U.S. 5,687,678 A and also that U.S. 2011/0 185 985 A1 Boiler-type water heaters are known. The water heaters have a burner surrounded by one or more tubular heat exchangers. In the respective heat exchanger there are flow channels through which the water to be heated flows. The heat exchangers are designed as coiled tubes. An internally fired heating tube is assigned to the respective burner, which is located in an interior space enclosed by the heat exchanger and is used to generate radiation acting on the heat exchanger.

Die FR 1 375 306 A offenbart einen Heizkessel. Der Heizkessel weist einen Brenner auf, dessen Flamme von einem Rohr aus feuerfestem Material geführt ist. Das Rohr ist von einem gewickelten Rohrbündel umgeben, das einen in konventioneller Weise ausgebildeten Wärmetauscher bildet. Das Rohrbündel ist außenseitig ummauert, um den Austritt von Wärmestrahlung zu vermeiden.the FR 1 375 306 A reveals a boiler. The boiler has a burner whose flame is guided by a tube made of refractory material. The tube is surrounded by a coiled tube bundle forming a conventionally designed heat exchanger. The tube bundle is walled on the outside to prevent thermal radiation from escaping.

Schließlich betrifft die DE 35 04 601 A1 einen Strahlungsenergiebrenner, dessen Flamme von einem Heizschlauch aus einem zylindrischen Geflecht aus Kermaikfasern umgeben ist. Die Flamme des Brenners bringt die Keramikfasern zum Glühen, so dass der Heizschlauch radial nach außen gerichtete Infrarotstrahlen abstrahlt. Über die Verwendung der erzeugten Infrarotstrahlung sagt diese Schrift nichts aus.Finally affects the DE 35 04 601 A1 a radiant energy burner, the flame of which is surrounded by a heating tube made of a cylindrical braid of ceramic fibers. The flame of the burner causes the ceramic fibers to glow, causing the heated hose to emit infrared rays directed radially outwards. This document says nothing about the use of the generated infrared radiation.

Ausgehend vom Vorstehenden liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufheizen eines Wärmeträgers für insbesondere Wäschereimaschinen zu schaffen, die über einen guten thermischen Wirkungsgrad bei geringen Emissionen verfügt.Proceeding from the above, the invention is based on the object of creating a device for heating a heat transfer medium, in particular for laundry machines, which has good thermal efficiency with low emissions.

Eine Vorrichtung zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Bei dieser Vorrichtung ist es vorgesehen, dass der mindestens eine zylinderartige Wärmetauscher doppelwandig ausgebildet ist, wobei durch eine Längsschweißnaht die Längsränder beider Wandungen des zylindrischen Wärmetauschers verbunden sind und die Längsschweißnaht mindestens einen Teil wenigstens eines Strömungskanals im doppelwandigen, zylinderartigen Wärmetauscher teilweise begrenzt. Hierdurch wird ein doppelwandiger zylindrischer Wärmetauscher geschaffen, bei dem die Längsschweißnaht in die Bildung der Strömungskanäle, insbesondere eines einzigen durchgehenden Strömungskanals im doppelwandigen zylindrischen Wärmetauscher, einbezogen ist. Ein solcher Wärmetauscher eignet sich besonders vorteilhaft zur Bildung der eingangs beschriebenen Vorrichtung, bei der die Flammen des Brenners mindestens ein im vom rohrartigen Wärmetauscher eingeschlossenen Innenraum angeordnetes Heizrohr aufheizen und an der Außenseite des Heizrohrs die von den Flammen erzeugte Energie durch Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, an den mindestens einen Wärmetauscher übertragen wird.A device for solving the problem mentioned at the outset has the features of claim 1 . This device provides for the at least one cylinder-like heat exchanger to be double-walled, with the longitudinal edges of both walls of the cylindrical heat exchanger being connected by a longitudinal weld seam, and the longitudinal weld seam partially delimiting at least part of at least one flow channel in the double-walled, cylinder-like heat exchanger. This creates a double-walled, cylindrical heat exchanger in which the longitudinal weld seam is included in the formation of the flow channels, in particular a single continuous flow channel in the double-walled, cylindrical heat exchanger. Such a heat exchanger is particularly advantageous for forming the device described at the outset, in which the flames of the burner heat at least one heating tube arranged in the interior space enclosed by the tubular heat exchanger and absorb the energy generated by the flames on the outside of the heating tube by radiation, in particular infrared radiation the at least one heat exchanger is transferred.

Eine Weiterbildung der Vorrichtung sieht es vor, dass jeder Strömungskanal im Inneren des doppelwandigen, rohrartigen Wärmetauschers, insbesondere ein einziger, durchgehender Strömungskanal, aus mehreren parallelen Strömungskanalabschnitten gebildet ist, die in Umfangsrichtung des zylindrischen Wärmetauschers verlaufen und an ihren beiderseits der Längsnaht liegenden Endbereichen durch Überströmabschnitte verbunden sind. Hierdurch entsteht ein über die gesamte Fläche des Wärmetauschers durchgehender zick-zack-förmiger Strömungskanal, wobei der Wärmeträger überwiegend in radialer Richtung des Wärmetauschers den Strömungskanal durchströmt, und zwar ausgehend von einer Seite der Längsschweißnaht bis zur gegenüberliegenden Seite der Längsschweißnaht und wieder zurück. Auf diese Weise kommt es zu einer besonders wirkungsvollen, gleichmäßigen Erwärmung des Wärmeträgers im Wärmetauscher. Besonders gleichmäßig ist die Erwärmung des Wärmeträgers dann, wenn der Wärmetauscher durch vom Heizrohr abgegebene Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, erwärmt wird.A further development of the device provides that each flow channel in the interior of the double-walled, tubular heat exchanger, in particular a single, continuous flow channel, is formed from a plurality of parallel flow channel sections which run in the circumferential direction of the cylindrical heat exchanger and are formed by overflow sections at their end regions on both sides of the longitudinal seam are connected. This creates a continuous zigzag flow channel over the entire surface of the heat exchanger, with the heat transfer medium predominantly in a radial direction Flows through the flow channel in the direction of the heat exchanger, starting from one side of the longitudinal weld seam to the opposite side of the longitudinal weld seam and back again. This results in a particularly effective, uniform heating of the heat transfer medium in the heat exchanger. The heating of the heat transfer medium is particularly uniform when the heat exchanger is heated by radiation emitted by the heating tube, in particular infrared radiation.

Eine alternative Ausgestaltung der Vorrichtung sieht es vor, dass der mindestens eine Strömungskanal, vorzugsweise ein einziger durchgehender Strömungskanal, mehrere parallele Strömungskanalabschnitte aufweist, die parallel zur Längsschweißnaht und somit auch zur Längsrichtung des zylindrischen Wärmetauschers verlaufen und an Endbereichen nahe den kreisförmigen Stirnseiten des zylindrischen Wärmetauschers durch Überströmkanäle verbunden sind. Hierbei strömt der Wärmeträger laminar, nämlich längsgerichtet, durch den zylindrischen Wärmetauscher, und zwar auch im Zick-Zack von einem Strömungskanalabschnitt zum anderen. Bei dieser Ausgestaltung des Wärmetauschers hat praktisch die Längsschweißnaht keinen Einfluss auf die Gestaltung und den Verlauf des Strömungskanals, wobei aber die Längsschweißnaht eine jeweils zwischen zwei parallelen längsgerichteten Strömungskanalabschnitten verlaufende Begrenzung benachbarter längsgerichteter Strömungskanalabschnitte bildet.An alternative embodiment of the device provides that the at least one flow channel, preferably a single continuous flow channel, has several parallel flow channel sections, which run parallel to the longitudinal weld seam and thus also to the longitudinal direction of the cylindrical heat exchanger and through at end areas near the circular end faces of the cylindrical heat exchanger Overflow channels are connected. Here, the heat carrier flows laminar, namely longitudinally, through the cylindrical heat exchanger, specifically also in a zigzag from one flow channel section to the other. In this configuration of the heat exchanger, the longitudinal weld seam has practically no influence on the design and course of the flow channel, but the longitudinal weld seam forms a boundary of adjacent longitudinal flow channel sections running between two parallel longitudinal flow channel sections.

Es kann vorgesehen sein, im vom rohrartigen Wärmetauscher eingeschlossenen Innenraum ein vom Brenner von innen befeuertes Heizrohr zur Erzeugung einer Wärmestrahlung anzuordnen. Bei einer Vorrichtung mit mehreren Wärmetauschern ist nur einem, vorzugsweise inneren, Wärmetauscher ein solches Heizrohr zugeordnet. Das Heizrohr wird von Innen her durch die Flammen des Brenners direkt aufgeheizt. Die Flammen werden aber vom Heizrohr zurückgehalten, so dass die Außenseite des von den Flammen aufgewärmten Heizrohrs Strahlungsenergie an den das Heizrohr umgebenden Wärmetauscher abgibt. Diese Art der Heizung mindestens eines Wärmetauschers einer Vorrichtung zum Aufheizen eines Wärmeträgers zeichnet sich durch einen guten thermischen Wirkungsgrad aus und verfügt darüber hinaus auch noch über geringe Emissionen. Die Vorrichtung arbeitet dadurch wirtschaftlich und umweltschonend. Provision can be made for arranging a heating tube, fired from the inside by the burner, in the interior enclosed by the tube-like heat exchanger in order to generate heat radiation. In a device with several heat exchangers, such a heating pipe is assigned to only one, preferably inner, heat exchanger. The heating tube is heated up directly from the inside by the flames of the burner. However, the flames are held back by the heating tube, so that the outside of the heating tube heated by the flames gives off radiant energy to the heat exchanger surrounding the heating tube. This type of heating of at least one heat exchanger of a device for heating a heat carrier is characterized by good thermal efficiency and also has low emissions. As a result, the device works economically and in an environmentally friendly manner.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung ist das Heizrohr zur Abgabe einer radial nach außen gerichteten Strahlung ausgebildet. Diese Strahlung ist derart radial ausgerichtet, dass sie auf die innere Wärmetauscherfläche des das Heizrohr umgebenden Wärmetauschers gerichtet ist. Bevorzugt ist das Heizrohr so ausgebildet, dass die äußere Mantelfläche radial nach außen gerichtete Infrarotstrahlen abgibt und diese Infrarotstrahlen ihre Energie an die das Heizrohr umgebende Wärmetauscherfläche des Wärmetauschers übertragen. Diese Art der Energieübertragung durch Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, führt zu einem besonders wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Aufheizen eines Wärmeträgers mit mindestens einem Wärmetauscher. Der Wärmetauscher kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein. Bevorzugt ist der Wärmetauscher als doppelwandiger Wärmetauscher mit mindestens einem durch hydraulisches Aufweiten entstandenen Strömungskanal gebildet.According to a preferred development of the device, the heating tube is designed to emit radiation directed radially outwards. This radiation is radially aligned in such a way that it is directed onto the inner heat exchanger surface of the heat exchanger surrounding the heating tube. The heating pipe is preferably designed in such a way that the outer lateral surface emits infrared rays directed radially outwards and these infrared rays transfer their energy to the heat exchanger surface of the heat exchanger surrounding the heating pipe. This type of energy transfer by radiation, in particular infrared radiation, leads to a particularly economical and environmentally friendly heating of a heat carrier with at least one heat exchanger. In principle, the heat exchanger can be designed in any way. The heat exchanger is preferably formed as a double-walled heat exchanger with at least one flow channel created by hydraulic expansion.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Heizrohr mindestens einen aus einem hitzebeständigen Gewebe, Geflecht und/oder Gitter gebildeten Glühstrumpf auf. Ein solcher Glühstrumpf wird vom Inneren her mittels der Flammen des Brenners aufgeheizt, vorzugsweise zum Glühen gebracht, wobei das Gewebe, Geflecht und/oder Gitter zur Bildung des Glühstrumpfs einen Hindurchtritt von Flammen mindestens teilweise oder größtenteils, vorzugsweise ganz, verhindert. Der Glühstrumpf ist an der mindestens einem Wärmetauscher zugerichteten Außenseite rot glühend, wodurch er Infrarotstrahlen erzeugt. Die Energie der Infrarotstrahlen wird an den den Glühstrumpf mit Abstand umgebenden Wärmetauscher, und zwar wenigstens eine innere Wärmetauscherfläche desselben, abgegeben, wobei diese Energie den den Wärmetauscher durchströmenden Wärmeträger, insbesondere Wärmeträgerfluid, aufheizt.According to a preferred development of the invention, the heating tube has at least one mantle made of a heat-resistant fabric, mesh and/or grid. Such a mantle is heated from the inside by the flames of the burner, preferably made to glow, with the fabric, mesh and/or grid to form the mantle preventing the passage of flames at least partially or largely, preferably completely. The mantle glows red on the outside facing at least one heat exchanger, as a result of which it generates infrared rays. The energy of the infrared rays is emitted to the heat exchanger surrounding the mantle at a distance, specifically at least one inner heat exchanger surface thereof, with this energy heating the heat carrier, in particular heat carrier fluid, flowing through the heat exchanger.

Als Material zur Bildung des Glühstrumpfs kommen bevorzugt ein hochtemperaturbeständiges Metall und/oder hochtemperaturbeständige Keramiken in Betracht. Es handelt sich dann um Metall- bzw. Keramikfasern und/oder Stränge bzw. Fäden. Die genannten Werkstoffe zeichnen sich durch eine hohe Lebensdauer im glühenden oder sehr heißen Zustand aus. Insbesondere eignen sich die Materialien zur Bildung eines stabilen und haltbaren Geflechts, Gewebes, Netzes oder auch eines Vlieses, dass, wenn es an der einen Seite Flammen ausgesetzt ist, an der anderen Seite Wärmestrahlung, insbesondere Infrarotstrahlen, abstrahlt, ohne dass die Flammen des Brenners durch den Glühstrumpf hindurchtreten.A high-temperature-resistant metal and/or high-temperature-resistant ceramics are preferably considered as the material for forming the mantle. These are then metal or ceramic fibers and/or strands or threads. The materials mentioned are characterized by a long service life in the glowing or very hot state. In particular, the materials are suitable for forming a stable and durable mesh, fabric, mesh or fleece that, when exposed to flames on one side, radiates thermal radiation, in particular infrared rays, on the other side without the flames of the burner being affected pass through the mantle.

Das Heizrohr verfügt bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung über ein perforiertes oder gitterartiges Stützrohr für den mindestens einen Glühstrumpf. Dadurch ist das Heizrohr im Wesentlichen aus dem Stützrohr und dem Glühstrumpf gebildet. Der Glühstrumpf ist von außen auf das Stützrohr aufgezogen, so dass das perforierte oder gitterartige Stützrohr den infolge seiner Gewebe-, Geflecht- oder Gitterstruktur elastischen bzw. biegeschlaffen Glühstrumpf stützt und ihm dadurch die vorzugsweise zylindrische Gestalt des Stützrohrs verleiht und dafür sorgt, dass der jeweilige Glühstrumpf diese Gestalt auch im aufgeheizten bzw. glühenden Zustand beibehält.In an advantageous embodiment of the device, the heating tube has a perforated or grid-like support tube for the at least one mantle. As a result, the heating tube is essentially formed from the support tube and the mantle. The mantle is pulled onto the support tube from the outside, so that the perforated or lattice-like support tube is elastic due to its fabric, mesh or lattice structure or limp mantle supports and thereby gives it the preferably cylindrical shape of the support tube and ensures that the respective mantle retains this shape even when heated or glowing.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht es vor, das Heizrohr mit einem solchen Innendurchmesser zu versehen, der es zulässt, dass die Flammen des Brenners sich durch das Heizrohr mit dem mindestens einen davon abgestützten Glühstrumpf erstrecken. Dadurch können die Flammen das Heizrohr, insbesondere den mindestens einen darauf angeordneten Glühstrumpf, direkt von innen aufheizen und dabei den mindestens einen Glühstrumpf gegebenenfalls zum Glühen bringen. Das Heizrohr mit dem Glühstrumpf dient somit als Mittel zur Umwandlung der Flammen in vom Glühstrumpf abzugebende Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, zum Aufheizen des Wärmeträgers im mindestens einen Wärmetauscher.A preferred embodiment of the device provides for the heating tube to be provided with such an inner diameter that allows the flames of the burner to extend through the heating tube with the at least one mantle supported by it. As a result, the flames can heat the heating tube, in particular the at least one mantle arranged on it, directly from the inside and, in the process, possibly cause the at least one mantle to glow. The heating tube with the mantle thus serves as a means for converting the flames into radiation to be emitted by the mantle, in particular infrared radiation, for heating the heat transfer medium in at least one heat exchanger.

Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass der mindestens eine rohrartige Wärmetauscher das Heizrohr mit dem Glühstrumpf konzentrisch umgibt, wobei der Inndurchmesser des mindestens einen Wärmetauschers größer ist als der Außendurchmesser des Heizrohrs bzw. des Glühstrumpfs, so dass der mindestens eine Wärmetauscher den Glühstrumpf mit Abstand umgibt. Es entsteht dadurch ein umlaufender Spaltraum zwischen dem mindestens einen Wärmetauscher und dem Glühstrumpf, in dem sich die vom Glühstrumpf erzeugten Wärmestrahlen, insbesondere Infrarotstrahlen, vorzugsweise radial ausbreiten können, um so in Kontakt mit insbesondere der inneren Wärmetauscherfläche des mindestens einen Wärmetauschers zu gelangen. Dadurch kommt es zu einer gleichmäßigen Aufheizung des Wärmeträgers im mindestens einen Wärmetauscher durch vom Heizrohr, insbesondere dem mindestens einen Glühstrumpf auf demselben, ausgehende Wärmestrahlen, vorzugsweise Infrarotstrahlen. Ein direkter Kontakt der Flammen des Brenners mit Wärmetauscherflächen des mindestens einen Wärmetauschers wird so vermieden.Furthermore, it is preferably provided that the at least one tubular heat exchanger surrounds the heating tube with the mantle concentrically, the inside diameter of the at least one heat exchanger being larger than the outside diameter of the heating tube or the mantle, so that the at least one heat exchanger surrounds the mantle at a distance . This creates a circumferential gap between the at least one heat exchanger and the mantle, in which the heat rays generated by the mantle, in particular infrared rays, can spread, preferably radially, in order to come into contact with the inner heat exchanger surface of the at least one heat exchanger. This leads to a uniform heating of the heat transfer medium in the at least one heat exchanger by heat rays, preferably infrared rays, emanating from the heating tube, in particular the at least one mantle on the same. Direct contact of the flames of the burner with heat exchanger surfaces of the at least one heat exchanger is thus avoided.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung,
2 einen schematischen Längsschnitt durch die Vorrichtung der 1,
3 einen im Vergleich zu den 1 und 2 stark vergrößerten Längsschnitt durch einen Teil eines Heizrohrs,
4 einen schematischen Querschnitt durch einen Wärmetauscher der Vorrichtung der 1 und 2,
5 einen flachen Zuschnitt des Wärmetauschers der Vorrichtung der 1 bis 4,
6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht analog zur 1,
7 eine Draufsicht auf einen flachen Zuschnitt zur Bildung eines Wärmetauschers für die Vorrichtung der 6,
8 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht analog zur 1,
9 eine Draufsicht auf einen flachen Zuschnitt zur Bildung eines Wärmetauschers für die Vorrichtung der 8,
10 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht analog zur 1,
11 einen vereinfachten Querschnitt durch einen Wärmetauscher der 10,
12 eine Draufsicht auf einen flachen Zuschnitt zur Bildung des Wärmetauschers der Vorrichtung der 10,
13 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung in einem schematischen Längsschnitt analog zur 2,
14 einen Querschnitt durch die Wärmetauscher der Vorrichtung der 13, und
15 einen Querschnitt analog zur 14 durch einen einteiligen Wärmetauscher zur Bildung der Vorrichtung der 13.

Preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. In this show:

1 a schematic side view of a first embodiment of the device,
2 a schematic longitudinal section through the device 1 ,
3 one compared to the 1 and 2 greatly enlarged longitudinal section through part of a heating pipe,
4 a schematic cross section through a heat exchanger of the device 1 and 2 ,
5 a flat blank of the heat exchanger of the device 1 until 4 ,
6 a second embodiment of a device in a schematic side view analogous to 1 ,
7 a top view of a flat blank for forming a heat exchanger for the device of FIG 6 ,
8th a third embodiment of a device in a schematic side view analogous to 1 ,
9 a top view of a flat blank for forming a heat exchanger for the device of FIG 8th ,
10 a fourth embodiment of a device in a schematic side view analogous to 1 ,
11 a simplified cross section through a heat exchanger 10 ,
12 a top view of a flat blank for forming the heat exchanger of the device of FIG 10 ,
13 a fifth embodiment of a device in a schematic longitudinal section analogous to 2 ,
14 a cross section through the heat exchanger of the device 13 , and
15 a cross-section analogous to 14 by a one-piece heat exchanger to form the apparatus of 13 .

Die in den Figuren gezeigten Vorrichtungen dienen zum Aufheizen bzw. Erwärmen eines Wärmeträgers. Beim Wärmeträger handelt es sich bevorzugt um ein Wärmeträgerfluid mit einem hohen Siedepunkt. Beispielsweise kann es sich hierbei um Thermalöl handeln. Der Wärmeträger dient zur Versorgung von thermisch arbeitenden Maschinen, insbesondere Wäschereimaschinen, mit Wärmeenergie. Die in den Figuren gezeigten Vorrichtungen eignen sich besonders zur Versorgung von Trocknern, Waschmaschinen, insbesondere Durchlaufwaschmaschinen, und Mangeln für gewerbliche Wäschereien.The devices shown in the figures serve to heat up or warm up a heat transfer medium. The heat transfer medium is preferably a heat transfer fluid with a high boiling point. For example, this can be thermal oil. The heat carrier is used to supply thermally operating machines, in particular laundry machines, with thermal energy. The devices shown in the figures are particularly suitable for supplying dryers, washing machines, in particular continuous washing machines, and mangles for commercial laundries.

Die 1 bis 12 zeigen jeweils Vorrichtungen mit einem zweizügigen, zylindrischen Wärmetauscher 20. Die zylindrische Innenwandung und die zylindrische Außenwandung des Wärmetauschers 20 bilden jeweils eine Wärmetauscherfläche, so dass dem Wärmetauscher 20 von beiden Seiten Energie zuführbar ist. Dem Wärmetauscher 20 wird Energie zugeführt, die von einem gas- oder ölbeheizten Brenner 21 erzeugt wird. Gegebenenfalls kann die Vorrichtung auch über mehrere Brenner 21 verfügen. Der im gezeigten Ausführungsbeispiel einzige zylindrische Wärmetauscher 20 ist doppelwandig ausgebildet.the 1 until 12 each show devices with a two-part, cylindrical heat exchanger 20. The cylindrical inner wall and the cylindrical outer wall of the heat exchanger 20 each form a heat exchanger surface, so that the heat exchanger 20 from both sides Energy can be supplied. The heat exchanger 20 is supplied with energy that is generated by a gas or oil-heated burner 21. If necessary, the device can also have several burners 21 . The only cylindrical heat exchanger 20 in the exemplary embodiment shown is double-walled.

Die Vorrichtung verfügt über ein vorzugsweise zylindrisches Gehäuse 22, das den Wärmetauscher 20 umgibt. Der Durchmesser des Gehäuses 22 ist um so viel größer als der äußere Durchmesser des Wärmetauschers 20, dass zwischen dem Wärmetauscher 20 und dem Gehäuse 22 ein äußerer Kreisringraum 23 entsteht. Äußere Stirnwandungen 24, 25 des Gehäuses 22 sind von den an den Stirnseiten offenen Enden des zylindrischen Wärmetauschers 20 beabstandet, wodurch der äußere Kreisringraum 23 um den Wärmetauscher 20 mit einem vom Wärmetauscher 20 umgebenen inneren Zylinderraum 26 in Verbindung steht. Der Stirnwandung 25 ist der Brenner 21 zugeordnet, indem der Brenner 21 mit einer lösbaren Flanschverbindung mit der Stirnwandung 25 verbunden ist. Bei der gezeigten Vorrichtung mit einem zweizügigen Wärmetauscher 20 ist es denkbar, dass ein Ende des Wärmetauschers 20 mit der den Brenner 21 tragenden Stirnwandung 25 des Gehäuses 22 verbunden ist, so dass hier der Wärmetauscher 20 konzentrisch im Gehäuse 22 der Vorrichtung gehalten ist.The device has a preferably cylindrical housing 22 which surrounds the heat exchanger 20 . The diameter of the housing 22 is so much larger than the outer diameter of the heat exchanger 20 that an outer annular space 23 is formed between the heat exchanger 20 and the housing 22 . Outer end walls 24, 25 of the housing 22 are spaced from the ends of the cylindrical heat exchanger 20 which are open at the end faces, as a result of which the outer annular space 23 around the heat exchanger 20 communicates with an inner cylinder space 26 surrounded by the heat exchanger 20. The burner 21 is assigned to the end wall 25 in that the burner 21 is connected to the end wall 25 with a detachable flange connection. In the device shown with a two-part heat exchanger 20, it is conceivable that one end of the heat exchanger 20 is connected to the end wall 25 of the housing 22 that carries the burner 21, so that the heat exchanger 20 is held concentrically in the housing 22 of the device.

Konzentrisch im vom Wärmetauscher 20 eingeschlossenen Zylinderraum 26 ist ein Heizrohr 27 vorgesehen. Das in Längsrichtung des zylindrischen Gehäuses 22 verlaufende und genauso wie der Wärmetauscher 20 auf der Längsmittelachse 28 des Gehäuses 22 liegende Heizrohr 27 weist einen Außendurchmesser auf, der deutlich kleiner ist als der Innendurchmesser des Wärmetauschers 20. Im vom Wärmetauscher 20 eingeschlossenen Zylinderraum 26 entsteht dadurch ein Ringraum um das Heizrohr 27, wodurch die äußere Mantelfläche des Heizrohrs 27 von der inneren Mantelfläche des Wärmetauschers 20 umlaufend beabstandet ist. Das Heizrohr 27 ist an einem Ende mit dem Brenner 21 verbunden. Ein anderes, vorzugsweise verschlossenes, freies Ende 29 des Heizrohrs schließt etwa bündig mit der offenen Stirnseite des Wärmetauschers 20 ab. Das freie Ende 29 des Heizrohrs 27 ist dadurch genauso wie das offene Ende des Wärmetauschers 20 von der Stirnwandung 24 des Gehäuses 22 der Vorrichtung beabstandet.A heating pipe 27 is provided concentrically in the cylinder space 26 enclosed by the heat exchanger 20 . The heating tube 27, which runs in the longitudinal direction of the cylindrical housing 22 and, like the heat exchanger 20, lies on the longitudinal center axis 28 of the housing 22, has an outer diameter that is significantly smaller than the inner diameter of the heat exchanger 20. This creates a cylinder space 26 enclosed by the heat exchanger 20 Annular space around the heating pipe 27, whereby the outer surface of the heating pipe 27 is circumferentially spaced from the inner surface of the heat exchanger 20. The heating pipe 27 is connected to the burner 21 at one end. Another, preferably closed, free end 29 of the heating tube is approximately flush with the open end face of the heat exchanger 20 . The free end 29 of the heating pipe 27 is spaced from the end wall 24 of the housing 22 of the device in the same way as the open end of the heat exchanger 20 .

Das Heizrohr 27 dient dazu, von den Flammen des Brenners 21 aufgeheizt zu werden. Dazu werden die Flammen des Brenners 21 durch das Innere des Heizrohrs 27 geleitet. Dabei erwärmen die Flammen im Inneren des Heizrohrs 27 die Außenseite, insbesondere die äußere Mantelfläche, desselben. Von der heißen äußeren Mantelfläche des Heizrohrs 27 wird die Energie durch Wärmestrahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, abgegeben.The heating pipe 27 serves to be heated by the flames of the burner 21. To this end, the flames of the burner 21 are guided through the interior of the heating tube 27 . The flames inside the heating tube 27 heat the outside, in particular the outer lateral surface, of the same. The energy is emitted from the hot outer surface of the heating tube 27 by thermal radiation, in particular infrared radiation.

Das Heizrohr 27 verfügt über ein inneres Stützrohr 30 und mindestens einen auf das Stützrohr 30 aufgezogenen Glühstrumpf 32. Der Glühstrumpf 32 umgibt somit das ganze Stützrohr 30. Das Stützrohr 30 ist in seiner Mantelfläche mit Öffnungen 31 versehen (3). Die Verteilung der Öffnungen 31 über Mantelflächen des Stützrohrs 30 ist so gewählt, dass eine gleichmäßige Hitzeverteilung über den Umfang und die Länge des Stützrohrs 30 erzielt wird. Die Gesamtfläche der Öffnungen 31 entspricht einem Teil der Gesamtfläche des Stützrohrs 30. Alternativ ist es denkbar, dass Stützrohr 30 als ein Gitter auszubilden. Der Glühstrumpf 32 ist aus einem Gewebe, Geflecht, Vlies oder einem Gitter gebildet. Das Gewebe, Geflecht, Vlies oder dergleichen bestehen aus hochhitzebeständigen Fasern, Strängen oder Fäden aus einem entsprechenden Metall oder auch aus Keramik. Denkbar ist es auch, den Glühstrumpf 32 aus einem Stahl-/Keramikgemisch zu bilden, indem das Gewebe oder Geflecht sowohl aus Keramikfasern bzw. -strängen als auch aus Metallfasern bzw. -strängen hergestellt ist. Der Glühstrumpf 32 kann aus einem ein- oder auch mehrlagigen Gewebe aus metallischen und/oder keramischen Fasern oder Strängen gebildet sein. Entscheidend ist es, dass die das Innere des Heizrohrs 27 durchströmenden Flammen des Brenners 21 nicht oder nur zu einem geringen Teil durch den Glühstrumpf 32 nach außen treten. Vom Glühstrumpf 32 werden somit die Flammen des Brenners 21 zurückgehalten. Die Flammen des Brenners 21 erhitzen so lediglich den Glühstrumpf 32, indem sie zumindest die metallischen Fasern und Stränge zur Bildung des Glühstrumpfs 32 zum Glühen bringen. Von der aufgewärmten bzw. glühenden zylindrischen Außenfläche des Glühstrumpfs 32 wird die Wärmeenergie durch Strahlung abgegeben. Vorzugsweise gibt der Glühstrumpf 32 an seinem Außenumfang Infrarotstrahlen ab. Die Strahlen, insbesondere Infrarotstrahlen, sind im Wesentlichen radial nach außen gerichtet, und zwar gegen die Innenseite des Wärmetauschers 20. Die vom Heizrohr 27 erzeugte Strahlungswärme, insbesondere Infrarotstrahlung, wird so an die innere Wärmetauscherfläche des Wärmetauschers 20 übertragen.The heating tube 27 has an inner support tube 30 and at least one mantle 32 mounted on the support tube 30. The mantle 32 thus surrounds the entire support tube 30. The support tube 30 is provided with openings 31 in its lateral surface ( 3 ). The distribution of the openings 31 over the lateral surfaces of the support tube 30 is selected in such a way that an even distribution of heat over the circumference and the length of the support tube 30 is achieved. The total area of the openings 31 corresponds to part of the total area of the support tube 30. Alternatively, it is conceivable for the support tube 30 to be in the form of a grid. The incandescent mantle 32 is formed from a fabric, mesh, fleece or a grid. The fabric, mesh, fleece or the like consists of highly heat-resistant fibers, strands or threads made of a corresponding metal or ceramic. It is also conceivable to form the mantle 32 from a steel/ceramic mixture, in that the fabric or braiding is produced both from ceramic fibers or strands and from metal fibers or strands. The mantle 32 can be formed from a single or multi-layer fabric made of metallic and/or ceramic fibers or strands. It is crucial that the flames of the burner 21 flowing through the interior of the heating tube 27 do not escape to the outside through the mantle 32 or only to a small extent. The flames of the burner 21 are thus held back by the mantle 32 . The flames of the burner 21 only heat the mantle 32 by causing at least the metallic fibers and strands to form the mantle 32 to glow. The thermal energy is emitted by radiation from the heated or glowing cylindrical outer surface of the mantle 32 . The mantle 32 preferably emits infrared rays at its outer circumference. The rays, in particular infrared rays, are essentially directed radially outwards, namely towards the inside of the heat exchanger 20 .

Die Rauchgase des Brenners 21 treten aus der gesamten Mantelfläche des Heizrohrs 27 aus. Infolge der Beabstandung des freien Endes 29 des Heizrohrs 27 und auch des Wärmetauschers 20 von der Stirnwandung 24 des Gehäuses 22 können die Rauchgase an der Außenseite des Wärmetauschers 20 entlangströmen. Durch einen Rauchgasaustritt 33 verlassen die Rauchgase das Gehäuse 22. Infolge der zweizügigen Ausbildung der Vorrichtung kommt es zu einer von einem Kamineffekt hervorgerufenen Luftzirkulation entlang der dem Glühstrumpf 32 gegenüberliegenden inneren Wärmetauscherfläche des Wärmetauschers 20 und entlang der äußeren Wärmetauscherfläche. Die heiße Luft an der inneren Wärmetauscherfläche strömt in Längsrichtung des Wärmetauschers 20 in Richtung zur Stirnwandung 24 des Gehäuses 22 und von da an der Außenseite des Wärmetauschers 20 entlang in Richtung zur Stirnwandung 25, von wo aus die Luft durch den Rauchgasaustritt 33 das Gehäuse 22 verlässt.The flue gases from the burner 21 emerge from the entire outer surface of the heating tube 27 . Due to the spacing of the free end 29 of the heating pipe 27 and also of the heat exchanger 20 from the end wall 24 of the housing 22, the flue gases can flow along the outside of the heat exchanger 20. The flue gases leave the housing 22 through a flue gas outlet 33. As a result of the two-part design of the device, a chimney effect occurs Air circulation along the inner heat exchanger surface of the heat exchanger 20 opposite the mantle 32 and along the outer heat exchanger surface. The hot air on the inner heat exchanger surface flows in the longitudinal direction of the heat exchanger 20 in the direction of the end wall 24 of the housing 22 and from there along the outside of the heat exchanger 20 in the direction of the end wall 25, from where the air leaves the housing 22 through the flue gas outlet 33 .

Der Wärmetauscher 20 ist doppelwandig ausgebildet. Die beiden aus ebenen Blechen 35 oder Platten gebildeten Wandungen sind bereichsweise miteinander verbunden, nämlich verschweißt. Danach werden die nicht miteinander verbundenen Bereiche der übereinanderliegenden Wandungen des Wärmetauschers 20 durch Einleitung einer unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit hydraulisch aufgeweitet, wodurch der Strömungskanal 34 im Inneren des doppelwandigen Wärmetauschers 20 entsteht. Die 5 zeigt in Draufsicht den noch ebenen, rechteckförmigen Zuschnitt aus zwei übereinanderliegenden Blechen 35 zur Bildung des Wärmetauschers 20. In Längsrichtung des Wärmetauschers 20 verlaufende Längsränder 36 und Stirnflächen des Wärmetauschers 20 bildende Querränder 37 der übereinanderliegenden Platten bzw. Bleche 35 sind mit durchgehenden Schweißnähten flüssigkeitsdicht miteinander verbunden. Die Bleche 35 sind dadurch umlaufend flüssigkeitsdicht. Im Bereich der Fläche der Bleche 35 ist eine Vielzahl paralleler Verbindungsnähte 38 vorgesehen. Die Verbindungnähte 38 verlaufen parallel zu den Querrändern 37 und dadurch radial in Umfangsrichtung des aus den Blechen 35 gebildeten zylindrischen Wärmetauschers 20. In den Bereichen der Verbindungsnähte 38 sind die Bleche 35 durchgehend als Längsnaht oder partiell durch unterbrochene Längsnähte miteinander verbunden. Die Verbindungsnähte 38 sind abwechselnd mit dem einen oder anderen Längsrand 36 verbunden (5). Benachbarte Verbindungsnähte 38 enden dadurch mit Abstand vor dem einen Längsrand 36 oder dem anderen Längsrand 36. Es entsteht so ein einziger durchgehender Strömungskanal 34 mit einem zick-zack-förmigen bzw. schlangenlinienförmigen Verlauf. Dabei begrenzen die Verbindungsnähte 38 bzw. die Querränder 37 quer zur Längsrichtung des Wärmetauschers 20 verlaufende Strömungskanalabschnitte, wobei dort, wo die jeweilige Verbindungsnaht 38 mit Abstand vor dem jeweiligen Längsrand 36 endet, sich ein Überströmabschnitt befindet, womit der den Strömungskanal 34 durchströmende Wärmeträger, insbesondere das Wärmeträgerfluid, von einem radialen Strömungskanalabschnitt zum danebenliegenden radialen Strömungskanalabschnitt umgelenkt wird.The heat exchanger 20 is double-walled. The two walls formed from flat metal sheets 35 or plates are connected to one another in certain areas, namely welded. Thereafter, the areas of the superimposed walls of the heat exchanger 20 that are not connected to one another are hydraulically expanded by introducing a liquid under high pressure, as a result of which the flow channel 34 is formed inside the double-walled heat exchanger 20 . the 5 shows a plan view of the still flat, rectangular blank from two superimposed metal sheets 35 to form the heat exchanger 20. Longitudinal edges 36 running in the longitudinal direction of the heat exchanger 20 and transverse edges 37 of the superimposed plates or metal sheets 35, which form end faces of the heat exchanger 20, are connected to one another in a liquid-tight manner with continuous weld seams . The metal sheets 35 are therefore liquid-tight all around. A large number of parallel connecting seams 38 are provided in the area of the surface of the metal sheets 35 . The connecting seams 38 run parallel to the transverse edges 37 and thus radially in the circumferential direction of the cylindrical heat exchanger 20 formed from the metal sheets 35. In the areas of the connecting seams 38, the metal sheets 35 are connected to one another continuously as a longitudinal seam or partially by interrupted longitudinal seams. The connecting seams 38 are alternately connected to one or the other longitudinal edge 36 ( 5 ). As a result, adjacent connecting seams 38 end at a distance in front of one longitudinal edge 36 or the other longitudinal edge 36. A single continuous flow channel 34 with a zigzag or serpentine profile is thus created. The connecting seams 38 or the transverse edges 37 delimit flow channel sections running transversely to the longitudinal direction of the heat exchanger 20, with an overflow section being located where the respective connecting seam 38 ends at a distance in front of the respective longitudinal edge 36, whereby the heat carrier flowing through the flow channel 34, in particular the heat transfer fluid is deflected from a radial flow channel section to the adjacent radial flow channel section.

Nachdem die beiden gleich dicken Platten oder Bleche 35 mit einer Stärke zwischen 0,5 mm und 3 mm, vorzugsweise 1 mm bis 2 mm, aus Stahl, insbesondere Edelstahl, miteinander zur Bildung des Strömungskanals 34 verschweißt sind, werden die beiden bereichsweise miteinander verbundenen Platten bzw. Bleche 35 gerundet, so dass ein zylindrisches Rohr entsteht. Anschließend werden die beiden eine Längsnaht des Rohrs bildenden Längsränder 36 der verbundenen Bleche 35 durch eine Längsschweißnaht 39 miteinander verbunden, so dass ein geschlossenes Rohr zur Bildung des rohrförmigen Wärmetauschers 20 entsteht (4). Danach werden hydraulisch miteinander nicht verbundene Bereiche der Bleche 35 zwischen den Schweißnähten aufgeweitet zur Bildung des zick-zack-förmig bzw. schlangenlinienförmig im rohrförmigen Wärmetauscher 20 verlaufenden Strömungskanals 34.After the two equally thick plates or sheets 35 with a thickness between 0.5 mm and 3 mm, preferably 1 mm to 2 mm, made of steel, in particular stainless steel, are welded together to form the flow channel 34, the two plates are connected to one another in certain areas or sheets 35 rounded so that a cylindrical tube is formed. The two longitudinal edges 36 of the connected metal sheets 35, which form a longitudinal seam of the tube, are then connected to one another by a longitudinal weld seam 39, so that a closed tube is formed to form the tubular heat exchanger 20 ( 4 ). Thereafter, areas of the metal sheets 35 that are not hydraulically connected to one another are widened between the weld seams to form the flow channel 34 that runs in a zigzag or serpentine pattern in the tubular heat exchanger 20.

Die 6 und 7 zeigen eine Vorrichtung, die sich von derjenigen der 1 bis 5 nur dadurch unterscheidet, dass der ebenfalls rohrartige Wärmetauscher 40 zur Bildung des Strömungskanals 41 zwischen den Platten oder Blechen 35 anstatt mit durchgehenden Verbindungsnähten 38 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 5 durch mehrere Schweißpunktreihen 42 gebildet ist. Mehrere parallele Schweißpunktreihen 42 verlaufen parallel zum Querrand 37, und zwar genauso wie die Verbindungsnähte 38. Die etwa gleich großen Abstände der Schweißpunkte 43 jeder Schweißpunktreihe 42 sind kleiner als der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Schweißpunktreihen 42 bzw. dem jeweiligen Querrand 37 und der hierzu benachbarten Schweißpunktreihe 42. Auf diese Weise entsteht im doppelwandigen Wärmetauscher 40 der Strömungskanal 41, der wie beim Ausführungsbeispiel der 1 bis 5 einen zick-zack-förmigen bzw. schlangenlinienförmigen Verlauf aufweist, wobei wiederum benachbarte radial umlaufende Strömungskanalabschnitte entstehen. Dadurch, dass jede Schweißpunktreihe 42 abwechselnd mit einem größeren Abstand zu jeweils einem Längsrand 36 endet, entstehen wiederum Überströmkanäle zwischen benachbarten Strömungskanalabschnitten. Abweichend vom beschriebenen Ausführungsbeispiel sind andere Verteilungen der Schweißpunkte 43 - auch ohne Schweißpunktreihen 42 - denkbar. Auch beim Wärmetauscher 40 der 6 und 7 sind die Längsränder 36 der Bleche 35 nach dem Runden zu einem Rohr mit einer Längsschweißnaht miteinander verbunden. Die Vorrichtung mit dem Wärmetauscher 40 ist genauso ausgebildet wie die Vorrichtung der 1 bis 5. Die Vorrichtung arbeitet auch genauso.the 6 and 7 show a device different from that of 1 until 5 differs only in that the also tubular heat exchanger 40 to form the flow channel 41 between the plates or sheets 35 instead of with continuous connecting seams 38 according to the embodiment of 1 until 5 is formed by several rows of weld points 42. Several parallel rows of spot welds 42 run parallel to the transverse edge 37, just like the connecting seams 38. The roughly equal distances between the spot welds 43 of each row of spot welds 42 are smaller than the distance between two adjacent rows of spot welds 42 or the respective transverse edge 37 and those adjacent to it Weld point row 42. In this way, the flow channel 41 is formed in the double-walled heat exchanger 40, which, as in the exemplary embodiment of FIG 1 until 5 has a zigzag or serpentine course, with adjacent, radially encircling flow channel sections being produced in turn. Due to the fact that each row of weld points 42 alternately ends at a greater distance from a respective longitudinal edge 36, overflow channels are again created between adjacent flow channel sections. Deviating from the exemplary embodiment described, other distributions of the spot welds 43—even without rows of spot welds 42—are conceivable. Even with the heat exchanger 40 of 6 and 7 the longitudinal edges 36 of the metal sheets 35 are connected to one another with a longitudinal weld seam after being rounded to form a tube. The device with the heat exchanger 40 is designed just like the device 1 until 5 . The device also works the same way.

Die 8 und 9 zeigen eine Vorrichtung, die sich von denjenigen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele nur durch einen anders gestalteten Wärmetauscher 44 unterscheidet. Der Wärmetauscher 44 ist auch zylindrisch und doppelwandig ausgebildet. Im Wärmetauscher 44 befindet sich ein einziger Strömungskanal 45, der wendel- bzw. schraubenlinienartig durchgehend im doppelwandigen Wärmetauscher 44 umläuft. Der Strömungskanal 45 ist beidseitig begrenzt durch eine ununterbrochen schraubenlinienartig umlaufende Verbindungsnaht 46, die entweder als eine ununterbrochene Längsnaht oder als eine Schweißpunktreihe aus einer Vielzahl einzelner, voneinander beabstandeter Schweißpunkte gebildet ist.the 8th and 9 show a device different from those previously described Embodiments differs only by a differently designed heat exchanger 44. The heat exchanger 44 is also cylindrical and double-walled. In the heat exchanger 44 there is a single flow channel 45 which circulates continuously in the double-walled heat exchanger 44 in the manner of a helix or helical line. The flow channel 45 is delimited on both sides by an uninterrupted helical peripheral connecting seam 46 which is formed either as an uninterrupted longitudinal seam or as a row of spot welds from a large number of individual spot welds spaced apart from one another.

Der zylindrische Wärmetauscher 44 dieses Ausführungsbeispiels verfügt über keine Längsschweißnaht 39. Statt dessen ist der Wärmetauscher 44 aus wendelförmig gewickelten doppellagigen Streifen gebildet, die an ihren schraubenlinienartig um die Längsmittelachse 28 des zylindrischen Wärmetauschers 44 verlaufenden Rändern durch eine umlaufende wendelförmige bzw. schraubenlinienartige Durchgangsschweißnaht 47 verbunden sind, die auch gleichzeitig die Verbindungsnaht 46 bilden kann. Der Wärmetauscher 44 dient auch zur Bildung einer Vorrichtung gemäß den 1 bis 5. Er arbeitet auf gleiche Weise. Alternativ ist es denkbar, den zylindrischen Wärmetauscher 44 auch aus an den Rändern mit durchgehenden Längsschweißnähten verbundenen rechteckförmigen plattenartigen Blechen zu bilden. Die aus Schweißpunkten gebildeten Schweißpunktreihen verlaufen dann gewendelt, insbesondere diagonal gewendelt zur punktuellen Verbindung der Platten bzw. Bleche zur Bildung des zylindrischen Wärmetauschers 44.The cylindrical heat exchanger 44 of this exemplary embodiment has no longitudinal weld seam 39. Instead, the heat exchanger 44 is formed from helically wound double-layer strips which are connected at their edges running in a helical manner around the longitudinal center axis 28 of the cylindrical heat exchanger 44 by a circumferential helical or helical through-weld seam 47 , which can also form the connecting seam 46 at the same time. The heat exchanger 44 also serves to form a device according to 1 until 5 . He works the same way. Alternatively, it is conceivable to form the cylindrical heat exchanger 44 from rectangular plate-like metal sheets connected at the edges with continuous longitudinal welds. The rows of spot welds formed from spot welds then run coiled, in particular diagonally coiled, to connect the plates or sheets at certain points to form the cylindrical heat exchanger 44.

Die 10 bis 12 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, was sich von den zuvor beschriebenen Vorrichtungen wiederum nur durch einen anders ausgebildeten Wärmetauscher 48 unterscheidet. Der Wärmetauscher 48 ist auch als zylindrischer, doppelwandinger Wärmetauscher 48 ausgebildet. Im Wärmetauscher 48 sind mehrere parallele, gleiche Strömungskanälen 49 angeordnet. Die Strömungskanäle 49 verlaufen in Längsrichtung des Wärmetauschers 48, also parallel zu seiner Längsmittelachse 28.the 10 until 12 show another embodiment of the device, which in turn differs from the previously described devices only by a differently designed heat exchanger 48. The heat exchanger 48 is also designed as a cylindrical, double-walled heat exchanger 48 . Several parallel, identical flow channels 49 are arranged in the heat exchanger 48 . The flow channels 49 run in the longitudinal direction of the heat exchanger 48, i.e. parallel to its longitudinal center axis 28.

Der doppelwandige Wärmetauscher 48 ist auch aus zwei parallelen, gleich großen ebenen Platten bzw. Blechen 35 aus Stahl oder Edelstahl mit einer gleichen Dicke zwischen 0,5 mm bis 3 mm, insbesondere 1 mm bis 2 mm, gebildet. Die parallelen Längsränder 50 und die parallelen Querränder 51 der beiden gleich dicken Bleche 35 sind mittels durchgehender Schweißnähte flüssigkeitsdicht miteinander verbunden. Zur Bildung der Strömungskanäle 49 sind zwischen den Längsrändern 50 parallel zu denselben verlaufende, geradlinige Verbindungsnähte 52 vorgesehen. Die Verbindungsnähte 52 sind so voneinander bzw. vom jeweiligen Längsrand 50 beabstandet, dass dazwischen jeweils ein Strömungskanal 49 gewünschter Größe entsteht. Die Verbindungsnähte 52 können von durchgehenden Längsschweißnähten oder Reihen von Schweißpunkten gebildet sein. Die Verbindungsnähte 52 enden jeweils mit Abstand vor beiden Querrändern 51 der beiden Bleche 35 zur Bildung des Wärmetauschers 48 (12). Dadurch sind alle Strömungskanäle 49 an gegenüberliegenden Enden offen zum Eintritt und Austritt des in Längsrichtung durch die Strömungskanäle 49 fließenden Wärmeträgers. Der Wärmeträger wird an einer Stirnseite dem Wärmetauscher 48 zugeführt und an der anderen Stirnseite des zylinderförmigen Wärmetauschers 48 abgeführt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel dienen dazu zwei Speiseleitungen 53 an der einen Stirnseite und zwei Abfuhrleitungen 54 für erwärmten oder aufgeheizten Wärmeträger an der anderen Stirnseite des Wärmetauschers 48, und zwar im gezeigten Ausführungsbeispiel an derjenigen Stirnseite, der der Brenner 21 zugeordnet ist. Alternativ ist es denkbar, den gegenüberliegenden Stirnseiten mehr als zwei Speiseleitungen 53 bzw. Abfuhrleitungen 54 oder auch nur eine einzige Speiseleitung 53 bzw. Abfuhrleitung 54 zuzuordnen.The double-walled heat exchanger 48 is also formed from two parallel, flat plates or sheets 35 of the same size made of steel or stainless steel with an equal thickness of between 0.5 mm and 3 mm, in particular 1 mm and 2 mm. The parallel longitudinal edges 50 and the parallel transverse edges 51 of the two metal sheets 35 of the same thickness are connected to one another in a liquid-tight manner by means of continuous weld seams. To form the flow channels 49, straight connecting seams 52 running parallel to the longitudinal edges 50 are provided. The connecting seams 52 are spaced apart from one another or from the respective longitudinal edge 50 in such a way that a flow channel 49 of the desired size is created in between. The connecting seams 52 can be formed by continuous longitudinal weld seams or rows of spot welds. The connecting seams 52 each end at a distance in front of the two transverse edges 51 of the two metal sheets 35 to form the heat exchanger 48 ( 12 ). As a result, all flow channels 49 are open at opposite ends for the entry and exit of the heat carrier flowing in the longitudinal direction through the flow channels 49 . The heat transfer medium is fed to the heat exchanger 48 at one end and removed at the other end of the cylindrical heat exchanger 48 . In the exemplary embodiment shown, two feed lines 53 are used for this purpose on one end and two discharge lines 54 for heated or heated heat transfer medium on the other end of the heat exchanger 48, specifically in the exemplary embodiment shown on the end to which the burner 21 is assigned. Alternatively, it is conceivable to assign more than two feed lines 53 or discharge lines 54 or just a single feed line 53 or discharge line 54 to the opposite end faces.

Der Wärmetauscher 48 wird ähnlich hergestellt wie der Wärmetauscher 20. Nach dem Verschweißen der Bleche 35 bzw. Platten im ebenen Zustand werden die an bestimmten Stellen zusammengeschweißten und dadurch verbundenen Bleche 35 gerundet zum zylindrischen Wärmetauscher 48. Die Längsränder 50 werden dann wie beim Wärmetauscher 20 mit einer parallel zur Längsmittelachse 28 des zylindrischen Wärmetauschers 48 verlaufenden Längsschweißnaht 39 verschweißt. Nach dem Herstellen der Längsschweißnaht 39 werden die Strömungskanäle 49 des Wärmetauschers 48 gebildet durch hydraulisches Aufweiten der Bleche 35 in den miteinander nicht verbundenen Bereichen der übereinanderliegenden Bleche 35. Dies geschieht vorzugsweise wiederum durch Einleitung einer unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit.The heat exchanger 48 is manufactured in a similar way to the heat exchanger 20. After the sheets 35 or plates have been welded in the flat state, the sheets 35 welded together at certain points and thus connected are rounded to form the cylindrical heat exchanger 48. The longitudinal edges 50 are then, as with the heat exchanger 20, with a longitudinal weld seam 39 running parallel to the longitudinal central axis 28 of the cylindrical heat exchanger 48 . After the longitudinal weld seam 39 has been produced, the flow channels 49 of the heat exchanger 48 are formed by hydraulically expanding the metal sheets 35 in the areas of the superimposed metal sheets 35 that are not connected to one another. This is preferably done again by introducing a liquid under high pressure.

Der Wärmetauscher 48 dient zur Bildung einer Vorrichtung, die derjenigen entspricht, die im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel der 1 bis 5 beschrieben worden ist. Die Arbeitsweise ist die gleiche.The heat exchanger 48 serves to form an apparatus corresponding to that described in connection with the first embodiment of FIG 1 until 5 has been described. The way it works is the same.

Die 13 bis 15 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei zylindrischen, doppelwandigen Wärmetauschern 55, 56. Die Wärmetauscher 55, 56 sind unterschiedlich groß. Das Heizrohr 27 ist vom im Durchmesser kleineren Wärmetauscher 56 umgeben. Dieser Wärmetauscher 56 ist vom im Durchmesser größeren Wärmetauscher 55 umgeben. Beide Wärmetauscher 55 und 56 sind koaxial zueinander angeordnet, so dass ihre Längsachsen genauso wie die Längsachse des Heizrohrs 27 auf einer gemeinsamen Achse liegen, und zwar der Längsmittelachse 28 des Gehäuses 22 der Vorrichtung. Die Durchmesser der Wärmetauscher 55 und 56 unterscheiden sich so sehr voneinander, dass zwischen den zylindrischen Wärmetauschern ein mittlerer Kreisringraum 57 entsteht. Ein äußerer Kreisringraum 58 befindet sich zwischen dem äußeren, größeren Wärmetauscher 55 und dem Gehäuse 22. Ein innerer Kreisringraum 59 ist zwischen der zylindrischen Außenfläche des Glühstrumpfs 32 des Heizrohrs 27 und der inneren Wärmetauscherfläche des kleineren (inneren) Wärmetauschers 56 gebildet. Durch diese drei koaxialen Kreisringräume 57 bis 59 wird eine Vorrichtung mit einem dreizügigen Wärmeaustausch geschaffen.the 13 until 15 show another embodiment of the invention with two cylindrical, double-walled heat exchangers 55, 56. The heat exchangers 55, 56 are of different sizes. The heating pipe 27 is surrounded by the heat exchanger 56 with a smaller diameter. This heat exchanger 56 is surrounded by the heat exchanger 55 with a larger diameter. Both heat exchangers 55 and 56 are arranged coaxially to one another, so that their longitudinal axes, like the longitudinal axis of the heating tube 27, lie on a common axis, namely the longitudinal central axis 28 of the housing 22 of the device. The diameters of the heat exchangers 55 and 56 differ from one another so much that a central annular space 57 is formed between the cylindrical heat exchangers. An outer annulus 58 is located between the outer, larger heat exchanger 55 and the housing 22. An inner annulus 59 is formed between the outer cylindrical surface of the mantle 32 of the heating tube 27 and the inner heat exchange surface of the smaller (inner) heat exchanger 56. These three coaxial annular spaces 57 to 59 create a device with a three-way heat exchange.

Gemäß der 13 weist das Gehäuse 22 in der dem Brenner 21 gegenüberliegenden Stirnwandung 24 einen mittigen Rauchgasaustritt 60 auf. Außerdem ist der innere, kleinere Wärmetauscher 56 kürzer als der äußere, größere Wärmetauscher 55. Demzufolge ist die offene Stirnseite des zylindrischen kleineren Wärmetauschers 56 gegenüber der offenen Stirnseite des größeren Wärmetauschers 55 zurückversetzt. Auf der gegenüberliegenden, zum Brenner 21 weisenden Seite liegen die offenen Stirnflächen beider Wärmetauscher 55, 56 in einer gemeinsamen Ebene, die beabstandet ist von der Stirnwandung 25. Das offene Ende des im Durchmesser größeren Wärmetauschers 55 ist auch von der gegenüberliegenden Stirnwandung 24 mit dem Rauchgasaustritt 60 beabstandet.According to the 13 the housing 22 has a central flue gas outlet 60 in the end wall 24 opposite the burner 21 . In addition, the inner, smaller heat exchanger 56 is shorter than the outer, larger heat exchanger 55. As a result, the open end of the cylindrical, smaller heat exchanger 56 is set back from the open end of the larger heat exchanger 55. On the opposite side facing the burner 21, the open end faces of both heat exchangers 55, 56 lie in a common plane, which is spaced apart from the end wall 25. The open end of the heat exchanger 55, which has a larger diameter, is also from the opposite end wall 24 with the flue gas outlet 60 apart.

An der innenliegenden, zum Glühstrumpf 32 weisenden Wärmetauscherfläche des kleineren Wärmetauschers 56 strömt Luft in Richtung des Flammenaustritts aus dem Brenner 21 zur Stirnwandung 24. An den Wärmetauscherflächen beider Wärmetauscher 55 und 56 strömt im mittleren Kreisringraum 57 die Luft zurück in Richtung zum Brenner 21. Schließlich strömt im äußeren Kreisringraum 58 an der äußeren Wärmetauscherfläche des größeren Wärmetauschers 55 Luft wieder in die entgegengesetzte Richtung zur Stirnwandung 24 und von dort durch den Rauchgasaustritt 60 aus dem Gehäuse 22 heraus.On the inner heat exchanger surface of the smaller heat exchanger 56, which faces the mantle 32, air flows in the direction of the flame outlet from the burner 21 to the end wall 24. On the heat exchanger surfaces of both heat exchangers 55 and 56, the air flows back in the direction of the burner 21 in the central annular space 57. Finally In the outer annular space 58 on the outer heat exchanger surface of the larger heat exchanger 55 air flows again in the opposite direction to the end wall 24 and from there through the flue gas outlet 60 out of the housing 22 .

Die Wärmetauscher 55 und 56 sind in gleicher Weise ausgebildet, und zwar auch ihre Strömungskanäle. Beim Ausführungsbeispiel der 13 ist in jedem Wärmetauscher 55, 56 ein einziger Strömungskanal gebildet, und zwar so, wie in den 1, 2 und 4 dargestellt. Demnach ist jeder der rohrförmigen Wärmetauscher 55, 56 auch mit einer Längsschweißnaht 61, 62 versehen (14). Hiermit sind die beiden Platten bzw. Bleche 35 zur Bildung der doppelwandigen Wärmetauscher 55, 56 sowie die Längsränder der Platten bzw. Bleche 35 miteinander verbunden.The heat exchangers 55 and 56 are designed in the same way, including their flow channels. In the embodiment of 13 is formed in each heat exchanger 55, 56, a single flow channel, as in the 1 , 2 and 4 shown. Accordingly, each of the tubular heat exchangers 55, 56 is also provided with a longitudinal weld seam 61, 62 ( 14 ). The two plates or sheets 35 for forming the double-walled heat exchangers 55, 56 and the longitudinal edges of the plates or sheets 35 are hereby connected to one another.

Die 15 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Vorrichtung der 13 und 14 mit einem dreizügigen Wärmeaustausch. Nur ist hier ein einziger Wärmetauscher 63 vorhanden, der durch eine zweikreisige spiralförmige Rundung den inneren Kreisringraum 59, den mittleren Kreisringraum 57 und den äußeren Kreisringraum 58 zwischen dem Wärmetauscher 63 und dem in der 15 nicht gezeigten Gehäuse 22 erhält. Infolge der spiralförmigen Rundung der doppellagigen Bleche 35 sind die Längsränder 64, 65 beim Wärmetauscher 63 nicht miteinander verbunden. Beide Längsränder 64, 65 liegen auf einer Längsmittelebene des Wärmetauschers 63, aber mit unterschiedlichen Abständen von der Längsmittelachse 28 (15).the 15 shows an alternative embodiment of the device 13 and 14 with a three-way heat exchange. Only here is a single heat exchanger 63 available, the inner annulus 59, the middle annulus 57 and the outer annulus 58 between the heat exchanger 63 and in the by a double-circle spiral rounding 15 not shown housing 22 receives. As a result of the spiral rounding of the double-layered metal sheets 35, the longitudinal edges 64, 65 of the heat exchanger 63 are not connected to one another. Both longitudinal edges 64, 65 lie on a longitudinal center plane of the heat exchanger 63, but at different distances from the longitudinal center axis 28 ( 15 ).

Auch im Wärmetauscher 63 kann nur ein einziger Strömungskanal vorhanden sein, der genauso gebildet ist wie bei den Wärmetauschern 55 und 56 bzw. beim Wärmetauscher 20.In heat exchanger 63, too, only a single flow channel can be present, which is formed in the same way as in heat exchangers 55 and 56 or in heat exchanger 20.

Die dreizügigen Wärmetauscher 55, 56 und 63 können auch so ausgebildet sein, wie die Wärmetauscher 20, 40, 44 oder 48.The three-way heat exchangers 55, 56 and 63 can also be designed like the heat exchangers 20, 40, 44 or 48.

Abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen ist es denkbar, die Wärmetauscher in Längsrichtung der Vorrichtung zu teilen, so dass auch bei zweizügigem Wärmeaustausch mehrere Wärmeaustauscher vorhanden sind, die in Längsrichtung der Vorrichtung aufeinanderfolgen und vorzugsweise miteinander verbunden sind. Denkbar ist es auch, die Wärmetauscher nicht zylindrisch auszubilden, sondern mit anderen Querschnitten zu versehen, beispielsweise einem viereckigen Querschnitt.Deviating from the exemplary embodiments shown, it is conceivable to divide the heat exchangers in the longitudinal direction of the device, so that even with two-way heat exchange there are several heat exchangers that follow one another in the longitudinal direction of the device and are preferably connected to one another. It is also conceivable for the heat exchangers not to be cylindrical, but to be provided with other cross sections, for example a square cross section.

BezugszeichenlisteReference List

2020: Wärmetauscherheat exchanger
2121: Brennerburner
2222: GehäuseHousing
2323: äußerer Kreisringraumouter annulus
2424: Stirnwandungend wall
2525: Stirnwandungend wall
2626: Zylinderraumcylinder space
2727: Heizrohrheating pipe
2828: Längsmittelachselongitudinal central axis
2929: freies Endefree end
3030: Stützrohrsupport tube
3131: Öffnungopening
3232: Glühstrumpfmantle
3333: Rauchgasaustrittflue gas outlet
3434: Strömungskanalflow channel
3535: Blechsheet
3636: Längsrandlong edge
3737: Querrandcross border
3838: Verbindungsnahtconnecting seam
3939: Längsschweißnahtlongitudinal weld
4040: Wärmetauscherheat exchanger
4141: Strömungskanalflow channel
4242: Schweißpunktreihespot weld row
4343: Schweißpunktspot weld
4444: Wärmetauscherheat exchanger
4545: Strömungskanalflow channel
4646: Verbindungsnahtconnecting seam
4747: Durchgangsschweißnahtthrough weld
4848: Wärmetauscherheat exchanger
4949: Strömungskanalflow channel
5050: Längsrandlong edge
5151: Querrandcross border
5252: Verbindungsnahtconnecting seam
5353: Speiseleitungfeed line
5454: Abfuhrleitungdischarge line
5555: Wärmetauscherheat exchanger
5656: Wärmetauscherheat exchanger
5757: mittlerer Kreisringraummiddle annulus
5858: äußerer Kreisringraumouter annulus
5959: innerer Kreisringrauminner annulus
6060: Rauchgasaustrittflue gas outlet
6161: Längsschweißnahtlongitudinal weld
6262: Längsschweißnahtlongitudinal weld
6363: Wärmetauscherheat exchanger
6464: Längsrandlong edge
6565: Längsrandlong edge

Claims

Device for heating a heat carrier, in particular for laundry machines, with a burner (21) and at least one heat exchanger (20, 40, 44, 48, 55, 56, 63) having at least one flow channel (34, 41, 45, 49) for the heat carrier to flow through ), which is double-walled and has at least one flow channel (34, 41, 45, 49) between the two walls, characterized in that longitudinal edges (36) of both walls of the double-walled cylindrical heat exchanger ( 20, 40, 44, 48, 55, 56) and the at least one longitudinal weld seam (39, 61) forms part of the at least one flow channel (34, 41, 45, 49).

device after claim 1 , characterized in that the or each flow channel (34, 41) has a plurality of parallel flow channel sections, which run in the circumferential direction of the cylindrical heat exchanger (20, 40, 55, 56) and at their end regions on both sides of the longitudinal weld seam (39, 61) by overflow sections are connected.

device after claim 1 or 2 , characterized in that at least one flow channel (49) has a plurality of parallel flow channel sections which run parallel to the longitudinal weld seam (39) and are connected by overflow channels at end regions of the cylindrical heat exchanger (48).

Device according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the longitudinal weld seam (39) is formed between two adjacent, parallel flow channel sections.