EP3287730A1

EP3287730A1 - Heat exchanger

Info

Publication number: EP3287730A1
Application number: EP16185593.7A
Authority: EP
Inventors: Caner Senkal; Zafer Turhan; Halil Ufuk Oezboga
Original assignee: Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret AS
Current assignee: Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret AS
Priority date: 2016-08-25
Filing date: 2016-08-25
Publication date: 2018-02-28

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Wärmeübertrager (10) mit zumindest einer Kanaleinheit (12) zu einer Führung eines zu erwärmenden Mediums und mit zumindest einer Führungseinheit (14) zu einer Führung eines Fluids, das dazu vorgesehen ist, das zu erwärmende Medium zu erwärmen. Es wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Führungseinheit (14) zumindest ein Helixelement (20, 22) zu einer schraubenförmigen Führung des Fluids aufweist und zumindest dazu vorgesehen ist, das Fluid an einem von der Kanaleinheit (12) umschlossenen Innenbereich (16) entlang zu führen.The invention is based on a heat exchanger (10) with at least one channel unit (12) for guiding a medium to be heated and at least one guide unit (14) for guiding a fluid which is intended to heat the medium to be heated. It is proposed that the at least one guide unit (14) has at least one helical element (20, 22) for a helical guidance of the fluid and is at least provided for the fluid along an inner region (16) enclosed by the channel unit (12) to lead.

Description

State of the art

Aus der US 2011/0094720 A1 ist ein Wärmeübertrager bekannt, mit einer Vielzahl von Kanaleinheiten zu einer Führung eines zu erwärmenden Mediums und mit einer helixartigen Führungseinheit zu einer Führung eines Heizfluids, das dazu vorgesehen ist, das zu erwärmende Medium zu erwärmen, wobei die Kanaleinheiten durch Ausnehmungen in der Führungseinheit geführt sind.From the US 2011/0094720 A1 a heat exchanger is known, with a plurality of channel units to a guide of a medium to be heated and with a helical guide unit to a guide of a heating fluid, which is intended to heat the medium to be heated, the channel units are guided by recesses in the guide unit ,

Ferner ist aus der US 4,893,672 A ein Wärmeübertrager bekannt, mit einer zentral angeordneten Kanaleinheit zu einer Führung eines zu erwärmenden Mediums und mit einer helixartigen Führungseinheit zu einer Führung eines Heizfluids, wobei die Führungseinheit das Heizfluid außen an der Kanaleinheit entlang führt.Furthermore, from the US 4,893,672 A a heat exchanger known, with a centrally disposed channel unit to a guide of a medium to be heated and with a helical guide unit for guiding a heating fluid, wherein the guide unit leads the heating fluid outside of the channel unit along.

Disclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einem Wärmeübertrager mit zumindest einer, vorteilhaft genau einer, Kanaleinheit zu einer Führung eines zu erwärmenden Mediums und mit zumindest einer Führungseinheit zu einer Führung eines, insbesondere von dem zu erwärmenden Medium räumlich getrennten, Fluids, das dazu vorgesehen ist, das zu erwärmende Medium zu erwärmen, insbesondere derart, dass eine Temperatur des zu erwärmenden Mediums im Vergleich zu einer Ausgangstemperatur des zu erwärmenden Mediums um zumindest 5°C, vorteilhaft um zumindest 15°C, vorzugsweise um zumindest 30°C und besonders bevorzugt um zumindest 50°C erhöht ist.The invention relates to a heat exchanger with at least one, advantageously exactly one channel unit to a guide of a medium to be heated and with at least one guide unit to a leadership of a, in particular spatially separated from the medium to be heated, fluid, which is provided to the to heat to be heated medium, in particular such that a temperature of the medium to be heated compared to an initial temperature of the medium to be heated by at least 5 ° C, preferably by at least 15 ° C, preferably by at least 30 ° C and more preferably by at least 50th ° C is increased.

A1: Es wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Führungseinheit zumindest ein Helixelement zu einer schraubenförmigen Führung des Fluids aufweist und zumindest dazu vorgesehen ist, das Fluid an einem von der Kanaleinheit umschlossenen Innenbereich entlang zu führen. Insbesondere kann das Helixelement dabei zumindest teilweise in dem Innenbereich und/oder in einem die Kanaleinheit umschließenden Außenbereich angeordnet sein. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.A1: It is proposed that the at least one guide unit has at least one helical element to form a helical guide of the fluid and is at least provided to guide the fluid along an inner area enclosed by the channel unit. In particular, the helical element can be arranged at least partially in the inner region and / or in an outer region enclosing the channel unit. By "intended" is intended to be understood in particular specially designed and / or equipped. The fact that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.

Unter einem "Wärmeübertrager" soll ferner insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Heizungssystems, vorteilhaft zur Heizund/oder Warmwasserbereitung, verstanden werden. Vorteilhaft ist der Wärmeübertrager dabei als Sekundärwärmeübertrager ausgebildet und insbesondere dazu vorgesehen, latente Wärme des Fluids zu einer Erwärmung des zu erwärmenden Mediums zu nutzen. Dazu ist der Wärmeübertrager bevorzugt in einer Fluidleitung des Heizungssystems angeordnet und wird dabei vorteilhaft in zumindest einem Betriebszustand von dem Fluid durchströmt. Das Fluid entspricht vorteilhaft wenigstens einem Abgasstrom wenigstens einer Heizeinheit, vorteilhaft einem Gas- und/oder Öl-Brenner, des Heizungssystems. Ferner entspricht das zu erwärmende Medium bevorzugt einem, insbesondere von dem Fluid abweichenden, weiteren Fluid, vorteilhaft einer Flüssigkeit und besonders bevorzugt Wasser. Insbesondere kann das Heizungssystem dabei genau einen Wärmeübertrager aufweisen. Besonders vorteilhaft ist das Heizungssystem jedoch modular aufgebaut und insbesondere mittels einer beliebigen Anzahl an, vorteilhaft zu dem Wärmeübertrager zumindest im Wesentlichen baugleichen, und vorteilhaft in Reihe angeordneten, weiteren Wärmeübertragern erweiterbar. Unter "zumindest im Wesentlichen baugleichen" Objekten sollen dabei insbesondere Objekte verstanden werden, welche zumindest im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildete Außenformen aufweisen, sich jedoch insbesondere in zumindest einem Merkmal, insbesondere einem Aufbau, einem Durchmesser, einer Funktionsweise und/oder einer Anordnung, voneinander unterscheiden können.A "heat exchanger" should also be understood to mean, in particular, at least one part, in particular a subassembly, of a heating system, advantageously for heating and / or hot water preparation. Advantageously, the heat exchanger is designed as a secondary heat exchanger and in particular provided to use latent heat of the fluid to a heating of the medium to be heated. For this purpose, the heat exchanger is preferably arranged in a fluid line of the heating system and is advantageously flowed through in at least one operating state of the fluid. The fluid advantageously corresponds to at least one exhaust gas flow of at least one heating unit, advantageously a gas and / or oil burner, of the heating system. Furthermore, the medium to be heated preferably corresponds to a further fluid, in particular deviating from the fluid, advantageously a liquid, and more preferably water. In particular, the heating system can have exactly one heat exchanger. However, the heating system is particularly advantageously of modular design and, in particular, can be expanded by means of any desired number of heat exchangers, advantageously at least substantially identical to the heat exchanger, and advantageously arranged in series. By "at least substantially identical" objects are meant in particular objects which have at least substantially identical to each other formed outer shapes, but in particular in at least one feature, in particular a structure, a diameter, a mode of operation and / or an arrangement differ from each other can.

Bevorzugt sind die zumindest im Wesentlichen baugleichen Objekte abgesehen von Fertigungstoleranzen und/oder im Rahmen fertigungstechnischer Möglichkeiten und/oder im Rahmen standardisierter Toleranzen zueinander identisch.The at least substantially identical objects are preferably identical to one another, apart from manufacturing tolerances and / or within the scope of production engineering possibilities and / or within the scope of standardized tolerances.

Des Weiteren soll unter einer "Kanaleinheit" insbesondere eine, vorteilhaft rohrförmige und bevorzugt als Strömungskanal ausgebildete, Einheit verstanden werden, welche insbesondere dazu vorgesehen ist, das zu erwärmende Medium aufzunehmen und insbesondere zumindest teilweise zu leiten und/oder zu führen. Dazu definiert die Kanaleinheit insbesondere einen zu wenigstens einem Großteil geschlossenen und/oder räumlich abgetrennten Aufnahmebereich für das zu erwärmende Medium. Vorteilhaft ist die Kanaleinheit zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig in einem Strömungsbereich des Fluids angeordnet. Darüber hinaus weist die Kanaleinheit insbesondere zumindest bei einer Betrachtung parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit eine, vorteilhaft zentral angeordnete, Durchströmungsausnehmung auf, welche insbesondere in zumindest einem Betriebszustand von dem Fluid durchströmt wird. Ein der Durchströmungsausnehmung zugewandtes und/oder die Durchströmungsausnehmung begrenzendes Wandungselement der Kanaleinheit begrenzt dabei insbesondere den Innenbereich der Kanaleinheit. Ferner begrenzt vorteilhaft ein der Durchströmungsausnehmung abgewandtes weiteres Wandungselement der Kanaleinheit einen Außenbereich der Kanaleinheit. Der Innenbereich und der Außenbereich sind dabei räumlich voneinander getrennt. Besonders bevorzugt ist die Kanaleinheit bei einer Betrachtung parallel zu der Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit ringförmig. Unter dem Ausdruck "zu wenigstens einem Großteil" sollen dabei insbesondere zumindest 55 %, vorteilhaft zumindest 65 %, vorzugsweise zumindest 75 %, besonders bevorzugt zumindest 85 % und besonders vorteilhaft zumindest 95 % verstanden werden. Unter einer "Haupterstreckungsrichtung" eines Objekts soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche parallel zu einer Richtung einer maximalen Erstreckung des Objekts verläuft.Furthermore, a "channel unit" is to be understood as meaning, in particular, a unit which is advantageously tubular and preferably designed as a flow channel, which is provided in particular for receiving and in particular at least partially conducting and / or guiding the medium to be heated. For this purpose, the channel unit defines, in particular, a receiving area for the medium to be heated which is at least largely closed and / or spatially separated. Advantageously, the channel unit is arranged to at least a large part and particularly preferably completely in a flow region of the fluid. In addition, in particular, at least when viewed parallel to a main extension direction of the channel unit, the channel unit has an advantageously centrally arranged flow-through cut-out, which in particular flows through the fluid in at least one operating state. A wall element of the channel unit which faces the throughflow recess and / or delimits the throughflow cutout delimits in particular the interior region of the channel unit. Furthermore, an additional wall element of the channel unit facing away from the flow-through recess advantageously limits an outside area of the channel unit. The interior and exterior are spatially separated. More preferably, the channel unit is annular when viewed parallel to the main direction of extension of the channel unit. At least 55%, advantageously at least 65%, preferably at least 75%, particularly preferably at least 85% and particularly advantageously at least 95% are to be understood by the term "for at least a large part". A "main extension direction" of an object should in particular be understood to mean a direction which runs parallel to a direction of maximum extension of the object.

Ferner soll unter einer "Führungseinheit" insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig in dem Strömungsbereich des Fluids angeordnet ist und insbesondere dazu vorgesehen ist, das Fluid zumindest teilweise zu leiten und/oder zu führen, insbesondere derart, dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Fluid und dem zu erwärmenden Medium ermöglicht ist und/oder stattfindet. Dazu umfasst die Führungseinheit vorteilhaft zumindest ein, bevorzugt helixförmiges, rippenförmiges, plattenförmiges und/oder flügelförmiges, Führungselement und besonders vorteilhaft zumindest zwei, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen baugleiche, Führungselemente. Vorzugsweise erstreckt sich zumindest ein Führungselement der Führungseinheit zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig über eine gesamte Haupterstreckungslänge der Kanaleinheit. Besonders vorteilhaft erstrecken sich zumindest zwei Führungselemente der Führungseinheit und bevorzugt sämtliche Führungselemente der Führungseinheit zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig über eine gesamte Haupterstreckungslänge der Kanaleinheit. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Führungseinheit dabei zumindest ein spiralförmiges und/oder helixförmiges Führungselement, insbesondere Helixelement. Unter einer "Haupterstreckungslänge" eines Objekts soll dabei insbesondere eine Erstreckung des Objekts in eine Haupterstreckungsrichtung des Objekts verstanden werden. Unter der Wendung, dass die "Führungseinheit dazu vorgesehen ist, das Fluid an einem von der Kanaleinheit umschlossenen Innenbereich entlang zu führen" soll ferner insbesondere verstanden werden, dass die Führungseinheit und/oder wenigstens ein Führungselement der Führungseinheit, dazu vorgesehen ist, das Fluid derart zu führen, dass das Fluid in wenigstens einem Betriebszustand den Innenbereich und/oder die Durchströmungsausnehmung durchströmt und vorteilhaft das die Durchströmungsausnehmung begrenzende Wandungselement der Kanaleinheit zumindest thermisch kontaktiert, insbesondere um einen Wärmeaustausch zwischen dem Fluid und dem zu erwärmenden Medium zu erreichen. Durch diese Ausgestaltung kann ein Wärmeübertrager mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz, insbesondere einer Leistungseffizienz, einer Wärmeübertragungseffizienz, einer Bauraumeffizienz, einer Bauteileeffizienz und/oder einer Kosteneffizienz, bereitgestellt werden. Zudem kann ein Wärmeübertrager mit erhöhter Flexibilität und/oder Stabilität bereitgestellt werden, welcher insbesondere einem Druck von zumindest 10 bar und vorteilhaft zumindest 16 bar standhält. Ferner kann vorteilhaft eine Komplexität, insbesondere bei einem Fertigungsprozess, reduziert werden, wodurch ein Montageaufwand vorteilhaft gering gehalten werden kann.Furthermore, a "guide unit" should be understood to mean, in particular, a unit which is arranged at least for the most part and particularly preferably completely in the flow region of the fluid and in particular is intended to at least partially guide and / or guide the fluid, in particular such that heat exchange between the fluid and the heating medium is possible and / or takes place. For this purpose, the guide unit advantageously comprises at least one, preferably helical, rib-shaped, plate-shaped and / or wing-shaped, guide element and particularly advantageously at least two, preferably at least substantially identical, guide elements. Preferably, at least one guide element of the guide unit extends at least to a large extent, and particularly preferably completely, over an entire main extension length of the channel unit. Particularly advantageously, at least two guide elements of the guide unit and preferably all the guide elements of the guide unit extend to at least a large part and particularly preferably completely over an entire main extension length of the channel unit. According to a particularly preferred embodiment, the guide unit comprises at least one helical and / or helical guide element, in particular a helical element. In this context, a "main extension length" of an object should be understood to mean, in particular, an extension of the object in a main extension direction of the object. By the phrase that the "guide unit is intended to guide the fluid along an inner area enclosed by the channel unit", it is further to be understood in particular that the guide unit and / or at least one guide element of the guide unit is intended to be the fluid in such a way to guide that the fluid flows through the inner region and / or the Durchströmungsausnehmung in at least one operating state and advantageously at least thermally contacts the Wandungselement the channel unit limiting the Durchströmungsausnehmung, in particular to achieve a heat exchange between the fluid and the medium to be heated. By this configuration, a heat exchanger having advantageous properties in terms of efficiency, in particular, power efficiency, heat transfer efficiency, space efficiency, component efficiency, and / or cost efficiency can be provided. In addition, a heat exchanger with increased flexibility and / or stability can be provided, which in particular withstands a pressure of at least 10 bar and advantageously at least 16 bar. Furthermore, advantageously, a complexity, in particular in a manufacturing process can be reduced, whereby an assembly cost can be kept advantageously low.

Die Führungseinheit könnte beispielsweise zumindest ein rippenförmiges und/oder plattenförmiges Führungselement und/oder eine Vielzahl rippenförmiger und/oder plattenförmiger Führungselemente aufweisen, welches/welche in dem von der Kanaleinheit umschlossenen Innenbereich angeordnet ist/sind und insbesondere zu einer Führung des Fluids vorgesehen ist/sind. Vorzugsweise umfasst die zumindest eine Führungseinheit jedoch zumindest ein, vorteilhaft vollständig, in dem von der Kanaleinheit umschlossenen Innenbereich angeordnetes Helixelement, insbesondere helixförmiges Führungselement, insbesondere das bereits zuvor genannte Helixelement, zu einer schraubenförmigen Führung des Fluids in dem von der zumindest einen Kanaleinheit umschlossenen Innenbereich, insbesondere in Strömungsrichtung des Fluids und/oder in Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit. Hierdurch kann insbesondere ein Wirkungsgrad einer Wärmeübertragung vorteilhaft erhöht werden und gleichzeitig eine nahezu bauraumneutrale Ausgestaltung erreicht werden.The guide unit could, for example, have at least one rib-shaped and / or plate-shaped guide element and / or a multiplicity of rib-shaped and / or plate-shaped guide elements which are / is arranged in the inner area enclosed by the channel unit and is / are provided in particular for guiding the fluid , However, the at least one guide unit preferably comprises at least one helix element, in particular a helical guide element, in particular the previously mentioned helix element, arranged in the inner area enclosed by the channel unit, in order to helically guide the fluid in the inner area enclosed by the at least one channel unit, in particular in the flow direction of the fluid and / or in the main direction of extension of the channel unit. In this way, in particular, an efficiency of heat transfer can be advantageously increased and, at the same time, an almost space-neutral design can be achieved.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Führungseinheit zumindest ein Helixelement, insbesondere helixförmiges Führungselement, insbesondere das bereits zuvor genannte Helixelement, zu einer schraubenförmigen Führung des Fluids in dem von der zumindest einen Kanaleinheit umschlossenen Innenbereich und zumindest ein weiteres Helixelement, insbesondere weiteres helixförmiges Führungselement, zu einer schraubenförmigen Führung des Fluids in einem die Kanaleinheit umschließenden Außenbereich, insbesondere in Strömungsrichtung des Fluids und/oder in Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit, umfasst. Vorzugsweise ist das weitere Helixelement dabei, vorteilhaft vollständig, in dem die Kanaleinheit umschließenden Außenbereich angeordnet. Besonders bevorzugt sind das Helixelement und das weitere Helixelement konzentrisch angeordnet. Hierdurch kann insbesondere ein Wärmeübertragungseffizienz von dem Fluid auf das zu erwärmende Medium maximiert werden.Furthermore, it is proposed that the at least one guide unit at least one helical element, in particular helical guide element, in particular the previously mentioned helical element, to a helical guide of the fluid in the inner area enclosed by the at least one channel unit and at least one further helical element, in particular further helical guide element , to a helical guide of the fluid in an outer region enclosing the channel unit, in particular in the direction of flow of the fluid and / or in the main extension direction of the channel unit. Preferably, the further helical element is, advantageously completely, arranged in the outer area surrounding the channel unit. Particularly preferably, the helical element and the further helical element are arranged concentrically. As a result, in particular, a heat transfer efficiency of the fluid to the medium to be heated can be maximized.

Eine vorteilhaft kompakte Bauweise kann insbesondere erreicht werden, wenn die zumindest eine Kanaleinheit zumindest ein Wandungselement, insbesondere das bereits zuvor genannte Wandungselement, umfasst, das dem von der Kanaleinheit umschlossenen Innenbereich zugewandt ist und zumindest ein weiteres Wandungselement, insbesondere das bereits zuvor genannte Wandungselement, umfasst, das einem die Kanaleinheit umschließenden Außenbereich zugewandt ist, wobei die Wandungselemente in einem montierten Zustand einen, vorteilhaft ringförmigen und besonders bevorzugt kreisringförmigen, Durchflussbereich des zu erwärmenden Mediums begrenzen. Insbesondere entspricht der Durchflussbereich dabei dem Aufnahmebereich für das zu erwärmende Medium.An advantageously compact design can be achieved, in particular, if the at least one channel unit comprises at least one wall element, in particular the wall element already mentioned above, which faces the interior area enclosed by the channel unit and comprises at least one further wall element, in particular the previously mentioned wall element , the outdoor area enclosing the channel unit is facing, wherein the wall elements in an assembled state, an advantageous annular and more preferably annular flow range of the medium to be heated limit. In particular, the flow area corresponds to the receiving area for the medium to be heated.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Führungseinheit zumindest ein Helixelement, insbesondere helixförmiges Führungselement, insbesondere das bereits zuvor genannte Helixelement, zu einer schraubenförmigen Führung des Fluids in dem von der zumindest einen Kanaleinheit umschlossenen Innenbereich umfasst, und dass die zumindest eine Kanaleinheit zumindest ein Wandungselement, insbesondere das bereits zuvor genannte Wandungselement, umfasst, das dem von der Kanaleinheit umschlossenen Innenbereich zugewandt ist, wobei das zumindest eine Helixelement und das zumindest eine Wandungselement einstückig ausgebildet sind. Unter "einstückig" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden und/oder miteinander ausgebildet verstanden werden. Der Stoffschluss kann beispielsweise durch einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess, einen Schweißprozess, einen Lötprozess und/oder einen anderen Prozess hergestellt werden. Vorteilhaft soll unter einstückig aus einem Stück und/oder in einem Stück geformt verstanden werden. Vorzugsweise wird dieses eine Stück aus einem einzelnen Rohling, einer Masse und/oder einem Guss, wie beispielsweise in einem Extrusionsverfahren, insbesondere einem Ein- und/oder Mehrkomponenten-Extrusionsverfahren, und/oder einem Spritzgussverfahren, insbesondere einem Ein- und/oder Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren, hergestellt. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhafte Stabilität, Standzeit und/oder Dauerfestigkeit erreicht werden.In one embodiment of the invention, it is proposed that the at least one guide unit comprises at least one helical element, in particular a helical guide element, in particular the previously mentioned helix element, to helically guide the fluid in the inner area enclosed by the at least one channel unit, and that the at least one Channel unit comprises at least one wall element, in particular the previously mentioned wall element, which faces the inner area enclosed by the channel unit, wherein the at least one helical element and the at least one wall element are integrally formed. In this context, "integral" should be understood to mean, in particular, at least materially bonded and / or formed with one another. The material bond can be produced for example by an adhesive process, a Anspritzprozess, a welding process, a soldering process and / or another process. Advantageously, it should be understood to be integrally formed in one piece and / or in one piece. Preferably, this is a piece of a single blank, a mass and / or a casting, such as in an extrusion process, in particular a one- and / or multi-component extrusion process, and / or an injection molding process, in particular a single and / or multi-component Injection molding process, manufactured. In this way, in particular advantageous stability, service life and / or fatigue strength can be achieved.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Führungseinheit zumindest ein, vorteilhaft genau ein, Trageelement umfasst. Vorteilhaft ist das Trageelement dabei zumindest teilweise und vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil in dem Innenbereich der Kanaleinheit angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Trageelement zentral in dem Innenbereich der Kanaleinheit und/oder konzentrisch zu dem Helixelement und/oder weiteren Helixelement angeordnet. Besonders vorteilhaft erstreckt sich das Trageelement zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig über eine gesamte Haupterstreckungslänge der Kanaleinheit. Vorteilhaft wird ferner vorgeschlagen, dass das zumindest eine Trageelement, entlang einer Strömungsrichtung des Fluids vor Eintritt in zumindest den von der zumindest einen Kanaleinheit umschlossenen Innenbereich betrachtet, zumindest einen abgerundeten Endbereich aufweist. Bevorzugt ist das Trageelement ferner zu einer Dämpfung und/oder einer Reduzierung einer Strömungsgeschwindigkeit des Fluids und/oder einer zumindest teilweisen Umlenkung des Fluids, insbesondere unmittelbar, vor einem Eintritt des Fluids in zumindest den von der zumindest einen Kanaleinheit umschlossenen Innenbereich vorgesehen, insbesondere um einen Druckabfall zu reduzieren. Hierdurch kann eine vorteilhafte Tragestruktur bereitgestellt werden. Zudem kann vorteilhaft einfach eine Strömungsgeschwindigkeit des Fluids beeinflusst und eine Wärmeübertragung, insbesondere aufgrund einer reduzierten Geschwindigkeit des Fluids, verbessert werden.In addition, it is proposed that the at least one guide unit comprises at least one, advantageously exactly one, support element. Advantageously, the support element is at least partially and preferably arranged at least a large part in the inner region of the channel unit. Particularly preferably, the carrying element is arranged centrally in the inner region of the channel unit and / or concentrically with the helical element and / or further helical element. Particularly advantageously, the support element extends to at least a large part and particularly preferably completely over an entire main extension length the channel unit. Advantageously, it is also proposed that the at least one support element, viewed along a flow direction of the fluid before entry into at least the inner region enclosed by the at least one channel unit, has at least one rounded end region. Preferably, the support element is further provided for damping and / or reducing a flow velocity of the fluid and / or at least partial deflection of the fluid, in particular immediately prior to entry of the fluid in at least the inner region enclosed by the at least one channel unit, in particular by one Reduce pressure drop. In this way, an advantageous support structure can be provided. In addition, advantageously a flow velocity of the fluid can be influenced and a heat transfer, in particular due to a reduced velocity of the fluid, improved.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Führungseinheit zumindest ein Trageelement, insbesondere das bereits zuvor genannte Trageelement, umfasst, wobei sich zumindest ein Helixelement, insbesondere helixförmiges Führungselement, insbesondere das bereits zuvor genannte Helixelement, zu einer schraubenförmigen Führung des Fluids in dem von der zumindest einen Kanaleinheit umschlossenen Innenbereich zumindest teilweise um das zumindest eine Trageelement herum erstreckt. Vorteilhaft sind das Trageelement und das Helixelement dabei konzentrisch angeordnet. Hierdurch kann ein vorteilhaft kompakter Wärmeübertrager bereitgestellt werden.Furthermore, it is proposed that the at least one guide unit comprises at least one support element, in particular the previously mentioned support element, wherein at least one helix element, in particular helical guide element, in particular the previously mentioned helical element, to a helical guide of the fluid in the of At least one channel unit enclosed inner region at least partially around the at least one support member extends around. Advantageously, the support member and the helical element are arranged concentrically. As a result, an advantageously compact heat exchanger can be provided.

Ist die zumindest eine Kanaleinheit hohlzylinderförmig, insbesondere kreiszylinderförmig, insbesondere doppelwandig, ausgebildet, kann insbesondere eine besonders kompakte und/oder konstruktiv einfach aufgebaute Kanaleinheit bereitgestellt werden. Insbesondere bildet die Kanaleinheit in diesem Fall einen ringförmigen Strömungskanal, Aufnahmebereich und/oder Durchflussbereich für das zu erwärmende Medium aus.If the at least one channel unit is hollow-cylindrical, in particular circular-cylindrical, in particular double-walled, a particularly compact and / or structurally simple channel unit can be provided. In particular, the channel unit in this case forms an annular flow channel, receiving area and / or flow area for the medium to be heated.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Heizungssystem mit zumindest einem zuvor beschriebenen Wärmeübertrager, wobei das Heizungssystem zumindest eine Fluidleitung umfasst, die dazu vorgesehen ist, dem Wärmeübertrager das Fluid zuzuführen, wobei ein maximaler Durchflussquerschnitt des Wärmeübertragers, insbesondere für das Fluid, zumindest im Wesentlichen einem maximalen Durchflussquerschnitt der Fluidleitung, insbesondere für das Fluid, entspricht. Darunter, dass "ein maximaler Durchflussquerschnitt des Wärmeübertragers zumindest im Wesentlichen einem maximalen Durchflussquerschnitt der Fluidleitung entspricht" soll insbesondere verstanden werden, dass ein maximaler Durchflussquerschnitt des Wärmeübertragers um höchstens 15 %, vorteilhaft um höchstens 10 % und besonders bevorzugt um höchstens 5 % von einem maximalen Durchflussquerschnitt der Fluidleitung abweicht. Hierdurch kann insbesondere ein Heizungssystem mit einer vorteilhaft hohen Effizienz, insbesondere Leistungseffizienz, Wärmeübertragungseffizienz, Bauraumeffizienz, Bauteileeffizienz und/oder Kosteneffizienz, bereitgestellt werden.Moreover, the invention relates to a heating system with at least one heat exchanger described above, wherein the heating system comprises at least one fluid line, which is provided to supply the heat to the heat exchanger, wherein a maximum flow cross-section of the heat exchanger, in particular for the fluid, at least substantially corresponds to a maximum flow cross-section of the fluid line, in particular for the fluid. By "a maximum flow cross section of the heat exchanger at least substantially corresponds to a maximum flow cross section of the fluid line" should be understood in particular that a maximum flow cross section of the heat exchanger by at most 15%, advantageously by at most 10% and more preferably by at most 5% of a maximum Flow cross section of the fluid line deviates. As a result, in particular a heating system with advantageously high efficiency, in particular power efficiency, heat transfer efficiency, space efficiency, component efficiency and / or cost efficiency, can be provided.

Der Wärmeübertrager soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann der Wärmeübertrager zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.The heat exchanger should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, in order to fulfill a mode of operation described herein, the heat exchanger may have a number deviating from a number of individual elements, components and units mentioned herein.

drawing

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen:

Fig. 1: ein Heizungssystem mit einem beispielhaft als Sekundärwärmeübertrager ausgebildeten Wärmeübertrager in einer schematischen Darstellung,
Fig. 2: der Wärmeübertrager in einer seitlichen Schnittansicht,
Fig. 3: der Wärmeübertrager in einer perspektivischen Schnittansicht und
Fig. 4: der Wärmeübertrager in einer Explosionsdarstellung.

Show it:

Fig. 1: a heating system with a heat exchanger designed by way of example as a secondary heat exchanger in a schematic representation,
Fig. 2: the heat exchanger in a lateral sectional view,
Fig. 3: the heat exchanger in a perspective sectional view and
Fig. 4: the heat exchanger in an exploded view.

Description of the embodiment

Figur 1 zeigt ein Heizungssystem 36 zur Heiz- und/oder Warmwasserbereitung in einer schematischen Darstellung. Das Heizungssystem 36 ist im vorliegenden Fall als Brennwertgerät ausgebildet und insbesondere zu einer Wandmontage vorgesehen. Prinzipiell könnte ein Heizungssystem jedoch auch als beliebiges anderes Heizungssystem ausgebildet sein, wie beispielsweise als Wärmerückgewinnungssystem und/oder als Speichererhitzer. FIG. 1 shows a heating system 36 for heating and / or hot water in a schematic representation. The heating system 36 is designed in the present case as a condensing boiler and in particular provided for wall mounting. In principle, however, a heating system could also be embodied as any other heating system, for example as a heat recovery system and / or as a storage heater.

Das Heizungssystem 36 umfasst eine Heizeinheit 40. Die Heizeinheit 40 ist als Brennereinheit, im vorliegenden Fall insbesondere als Gasbrenner, ausgebildet. Die Heizeinheit 40 ist dazu vorgesehen, ein Gemisch aus einer Verbrennungsluft und einem Brennstoff, insbesondere Gas, zu verbrennen und dabei eine Flamme zu erzeugen. Durch die Verbrennung ist die Heizeinheit 40 dazu vorgesehen, ein Fluid, im vorliegenden Fall insbesondere einen Abgasstrom, bereitzustellen. Alternativ ist denkbar, eine Heizeinheit als Ölbrenner und/oder beliebige andere Heizeinheit auszubilden.The heating system 36 comprises a heating unit 40. The heating unit 40 is designed as a burner unit, in the present case in particular as a gas burner. The heating unit 40 is intended to burn a mixture of a combustion air and a fuel, in particular gas, and thereby to generate a flame. By the combustion, the heating unit 40 is provided to provide a fluid, in the present case in particular an exhaust gas stream. Alternatively, it is conceivable to design a heating unit as an oil burner and / or any other heating unit.

Ferner umfasst das Heizungssystem 36 im vorliegenden Fall einen Primärwärmeübertrager 42. Der Primärwärmeübertrager 42 ist in einem Nahbereich der Heizeinheit 40, im vorliegenden Fall insbesondere der Flamme der Heizeinheit 40, angeordnet. Der Primärwärmeübertrager 42 und/oder eine durch den Primärwärmeübertrager 42 geleitete Flüssigkeit, insbesondere Wasser, wird dabei mittels der Flamme erwärmt. Prinzipiell könnte auf einen Primärwärmeübertrager jedoch auch verzichtet werden.Furthermore, the heating system 36 in the present case comprises a primary heat exchanger 42. The primary heat exchanger 42 is arranged in a vicinity of the heating unit 40, in the present case in particular the flame of the heating unit 40. The primary heat exchanger 42 and / or a liquid conducted through the primary heat exchanger 42, in particular water, is heated by means of the flame. In principle, however, a primary heat exchanger could also be dispensed with.

Darüber hinaus umfasst das Heizungssystem 36 einen, im vorliegenden Fall insbesondere als Sekundärwärmeübertrager ausgebildeten, Wärmeübertrager 10. Der Wärmeübertrager 10 ist in Strömungsrichtung 32 des Fluids betrachtet hinter dem Primärwärmeübertrager 42 angeordnet. Der Wärmeübertrager 10 ist zu einer Erwärmung eines, insbesondere durch den Wärmeübertrager 10 geleiteten zu erwärmenden Mediums, im vorliegenden Fall insbesondere Wasser, vorgesehen. Im vorliegenden Fall ist der Wärmeübertrager 10 dazu vorgesehen, latente Wärme des, insbesondere mittels der Heizeinheit 40 erzeugten, Fluids, insbesondere des Abgasstroms, zu einer Erwärmung des zu erwärmenden Mediums zu nutzen. Eine Betriebstemperatur liegt dabei zwischen 10°C und 80°C.In addition, the heating system 36 comprises a, in the present case, in particular designed as a secondary heat exchanger, heat exchanger 10. The heat exchanger 10 is viewed in the flow direction 32 of the fluid disposed behind the primary heat exchanger 42. The heat exchanger 10 is for heating a, in particular by the heat exchanger 10 led to be heated medium, in the present case in particular water provided. In the present case, the heat exchanger 10 is provided to latent Heat of, in particular generated by means of the heating unit 40, fluid, in particular the exhaust gas flow to use to a heating of the medium to be heated. An operating temperature is between 10 ° C and 80 ° C.

Um das Fluid dem Wärmeübertrager 10 zuzuführen, umfasst das Heizungssystem 36 zudem eine Fluidleitung 38, in welcher der Wärmeübertrager 10 angeordnet ist (vgl. auch Figuren 2 und 3). Im vorliegenden Fall sind die Fluidleitung 38 und der Wärmeübertrager 10 und insbesondere ein maximaler Durchflussquerschnitt des Wärmeübertragers 10 und der Fluidleitung 38, insbesondere für das Fluid, aneinander angepasst. Dabei entspricht ein maximaler Durchflussquerschnitt des Wärmeübertragers 10 zumindest im Wesentlichen einem maximalen Durchflussquerschnitt der Fluidleitung 38. Prinzipiell könnte ein Wärmeübertrager jedoch auch als Primärwärmeübertrager ausgebildet sein. Zudem ist denkbar, auf eine Fluidleitung zu verzichten und/oder eine Fluidleitung und ein Wärmeübertrager mit im Wesentlichen verschiedenen maximalen Durchflussquerschnitten auszugestalten.In order to supply the fluid to the heat exchanger 10, the heating system 36 also comprises a fluid line 38, in which the heat exchanger 10 is arranged (see also Figures 2 and 3 ). In the present case, the fluid line 38 and the heat exchanger 10 and in particular a maximum flow cross-section of the heat exchanger 10 and the fluid line 38, in particular for the fluid, adapted to each other. In this case, a maximum flow cross section of the heat exchanger 10 corresponds at least substantially to a maximum flow cross section of the fluid line 38. In principle, however, a heat exchanger could also be designed as a primary heat exchanger. In addition, it is conceivable to dispense with a fluid line and / or to design a fluid line and a heat exchanger with substantially different maximum flow cross sections.

Die Figuren 2 bis 4 zeigen eine Detailansicht des Wärmeübertragers 10. Der Wärmeübertrager 10 umfasst eine Kanaleinheit 12. Die Kanaleinheit 12 ist zentral in der Fluidleitung 38 angeordnet. Die Kanaleinheit 12 ist vollständig in einem Strömungsbereich des Fluids angeordnet. Ein in den Figuren 2 und 3 unterer Bereich definiert dabei einen Fluideingang für das Fluid, während ein oberer Bereich einen Fluidausgang für das Fluid definiert. Die Kanaleinheit 12 ist rohrförmig ausgebildet. Die Kanaleinheit 12 ist als Strömungskanal ausgebildet. Die Kanaleinheit 12 ist hohlzylinderförmig, im vorliegenden Fall insbesondere kreiszylinderförmig, ausgebildet. Die Kanaleinheit 12 ist bei einer Betrachtung parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit 12 ringförmig. Demnach weist die Kanaleinheit 12 bei einer Betrachtung parallel zu der Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit 12a eine Durchströmungsausnehmung 44 auf. Die Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit 12 ist ferner zumindest im Wesentlichen parallel zu der Strömungsrichtung 32 des Fluids.The FIGS. 2 to 4 show a detailed view of the heat exchanger 10. The heat exchanger 10 comprises a channel unit 12. The channel unit 12 is arranged centrally in the fluid line 38. The channel unit 12 is completely disposed in a flow area of the fluid. One in the Figures 2 and 3 the lower region defines a fluid inlet for the fluid, while an upper region defines a fluid outlet for the fluid. The channel unit 12 is tubular. The channel unit 12 is formed as a flow channel. The channel unit 12 is hollow cylindrical, in the present case in particular circular cylindrical, formed. The channel unit 12 is annular when viewed parallel to a main extension direction of the channel unit 12. Accordingly, the channel unit 12, when viewed in parallel to the main extension direction of the channel unit 12a, has a flow-through recess 44. The main extension direction of the channel unit 12 is further at least substantially parallel to the flow direction 32 of the fluid.

Ferner ist die Kanaleinheit 12 doppelwandig ausgebildet. Die Kanaleinheit 12 weist dabei ein Wandungselement 24 und ein, insbesondere konzentrisch zu dem Wandungselement 24 angeordnetes, weiteres Wandungselement 26 auf.Furthermore, the channel unit 12 is double-walled. In this case, the channel unit 12 has a wall element 24 and a further wall element 26, in particular arranged concentrically with the wall element 24.

Das Wandungselement 24 ist als Innenwand ausgebildet und insbesondere der Durchströmungsausnehmung 44 zugewandt. Das Wandungselement 24 begrenzt dabei einen Innenbereich 16 der Kanaleinheit 12. Das weitere Wandungselement 26 ist als Außenwand ausgebildet und insbesondere der Durchströmungsausnehmung 44 abgewandt. Das weitere Wandungselement 26 ist einer Innenseite der Fluidleitung 38 zugewandt. Das weitere Wandungselement 26 begrenzt einen Außenbereich 18 der Kanaleinheit 12. Zudem begrenzen die Wandungselemente 24, 26 einen zu wenigstens einem Großteil geschlossenen und/oder, insbesondere von dem Innenbereich 16 und dem Außenbereich 18, räumlich getrennten Durchflussbereich 28 für das zu erwärmende Medium.The wall element 24 is formed as an inner wall and in particular the Durchströmungsausnehmung 44 facing. The wall element 24 delimits an inner region 16 of the channel unit 12. The further wall element 26 is designed as an outer wall and in particular faces away from the flow-through recess 44. The further wall element 26 faces an inner side of the fluid line 38. The further wall element 26 delimits an outer region 18 of the channel unit 12. In addition, the wall elements 24, 26 define a flow area 28 which is at least largely closed and / or spatially separate, in particular from the inner region 16 and the outer region 18, for the medium to be heated.

Die Kanaleinheit 12 ist demnach zu einer Führung des zu erwärmenden Mediums vorgesehen. Dazu weist die Kanaleinheit 12 ferner eine Einlassöffnung 46 und eine Auslassöffnung 48 auf. Die Einlassöffnung 46 und die Auslassöffnung 48 sind an dem weiteren Wandungselement 26 der Kanaleinheit 12 angeordnet. Die Einlassöffnung 46 und die Auslassöffnung 48 sind fluidtechnisch mit dem Durchflussbereich 28 verbunden.The channel unit 12 is accordingly provided for guiding the medium to be heated. For this purpose, the channel unit 12 also has an inlet opening 46 and an outlet opening 48. The inlet opening 46 and the outlet opening 48 are arranged on the further wall element 26 of the channel unit 12. The inlet opening 46 and the outlet opening 48 are fluidly connected to the flow area 28.

Die Einlassöffnung 46 ist zu einer Einleitung des, insbesondere nicht erwärmten, zu erwärmenden Mediums vorgesehen. Die Einlassöffnung 46 ist in Strömungsrichtung 32 des Fluids betrachtet in einem hinteren Bereich und/oder Endbereich der Kanaleinheit 12 angeordnet. Eine Strömungsrichtung des zu erwärmenden Mediums im Bereich der Einlassöffnung 46 ist dabei senkrecht zur Strömungsrichtung 32 des Fluids.The inlet opening 46 is provided to initiate the, in particular unheated, to be heated medium. The inlet opening 46 is arranged in a rear region and / or end region of the channel unit 12 as viewed in the flow direction 32 of the fluid. A flow direction of the medium to be heated in the region of the inlet opening 46 is perpendicular to the flow direction 32 of the fluid.

Die Auslassöffnung 48 ist zu einer Ausleitung des, insbesondere erwärmten, zu erwärmenden Mediums vorgesehen. Die Auslassöffnung 48 ist in Strömungsrichtung 32 des Fluids betrachtet in einem vorderen Bereich und/oder Eintrittsbereich der Kanaleinheit 12 angeordnet. Die Auslassöffnung 48 ist in Strömungsrichtung 32 des Fluids betrachtet vor der Einlassöffnung 46 angeordnet. Eine Strömungsrichtung des zu erwärmenden Mediums im Bereich der Auslassöffnung 48 ist dabei senkrecht zur Strömungsrichtung 32 des Fluids.The outlet opening 48 is provided for a discharge of the, in particular heated, to be heated medium. The outlet opening 48 is arranged in the direction of flow 32 of the fluid in a front region and / or inlet region of the channel unit 12. The outlet opening 48 is arranged in the flow direction 32 of the fluid in front of the inlet opening 46. A flow direction of the medium to be heated in the region of the outlet opening 48 is perpendicular to the flow direction 32 of the fluid.

Eine Strömungsrichtung des zu erwärmenden Mediums durch den Durchflussbereich 28 ist entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung 32 des Fluids. Grundsätzlich könnten eine Strömungsrichtung eines zu erwärmenden Mediums durch einen Durchflussbereich und eines Fluids jedoch auch identisch sein.A flow direction of the medium to be heated through the flow area 28 is opposite to the flow direction 32 of the fluid. in principle However, a flow direction of a medium to be heated by a flow area and a fluid could also be identical.

Ferner umfasst der Wärmeübertrager 10 eine Führungseinheit 14. Die Führungseinheit 14 ist in der Fluidleitung 38 angeordnet. Die Führungseinheit 14 ist vollständig in einem Strömungsbereich des Fluids angeordnet. Die Führungseinheit 14 ist dazu vorgesehen, das Fluid zumindest teilweise zu leiten und/oder zu führen, insbesondere derart, dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Fluid und dem zu erwärmenden Medium ermöglicht ist.Furthermore, the heat exchanger 10 comprises a guide unit 14. The guide unit 14 is arranged in the fluid line 38. The guide unit 14 is completely disposed in a flow area of the fluid. The guide unit 14 is provided to at least partially guide and / or guide the fluid, in particular such that a heat exchange between the fluid and the medium to be heated is made possible.

Die Führungseinheit 14 ist dabei zumindest dazu vorgesehen, das Fluid an dem von der Kanaleinheit 12 umschlossenen Innenbereich 16 entlang zu führen. Im vorliegenden Fall ist die Führungseinheit 14 zumindest dazu vorgesehen, das Fluid derart zu führen, dass das Fluid in wenigstens einem Betriebszustand den Innenbereich 16 und/oder die Durchströmungsausnehmung 44 durchströmt und insbesondere das Wandungselement 24 der Kanaleinheit 12 thermisch kontaktiert.The guide unit 14 is at least provided to guide the fluid along the inner region 16 enclosed by the channel unit 12. In the present case, the guide unit 14 is at least provided to guide the fluid such that the fluid flows through the inner region 16 and / or the Durchströmungsausnehmung 44 in at least one operating state and in particular the wall element 24 of the channel unit 12 thermally contacted.

Dazu umfasst die Führungseinheit 14 zumindest ein, im vorliegenden Fall genau ein, Helixelement 20. Das Helixelement 20 ist, insbesondere zentral, in dem Innenbereich 16 angeordnet. Das Helixelement 20 ist helixförmig ausgebildet. Das Helixelement 20 erstreckt sich über eine gesamte Haupterstreckungslänge der Kanaleinheit 12. Zudem ist ein Außendurchmesser des Helixelements 20 an einen Innendurchmesser der Kanaleinheit 12 angepasst, insbesondere zumindest bei einer Betrachtung parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit 12. Der Außendurchmesser des Helixelements 20 ist dabei identisch zu dem Innendurchmesser der Kanaleinheit 12. Dabei sind das Helixelement 20 und das Wandungselement 24 einstückig ausgebildet. Das Helixelement 20 ist zu einer schraubenförmigen Führung des Fluids in dem Innenbereich 16 vorgesehen, wodurch insbesondere aufgrund eines verlängerten Wegs des Fluids vorteilhaft eine Wärmeübertragungseffizienz zwischen dem Fluid und dem zu erwärmenden Medium verbessert werden kann. Eine Anzahl an Windungen des Helixelements 20 kann dabei vorteilhaft abhängig von einer gewünschten Ausgangsleistung angepasst werden. Alternativ könnte eine Führungseinheit auch ein von einem Helixelement abweichendes Führungselement umfassen. Zudem ist denkbar, ein Helixelement und ein Wandungselement separat voneinander auszubilden.For this purpose, the guide unit 14 comprises at least one helix element 20, in the present case exactly one. The helical element 20 is arranged, in particular centrally, in the inner region 16. The helical element 20 is helical. The helical element 20 extends over an entire main extension length of the channel unit 12. In addition, an outer diameter of the Helixelements 20 adapted to an inner diameter of the channel unit 12, in particular at least when viewed parallel to a main extension direction of the channel unit 12. The outer diameter of the Helixelements 20 is identical to the inner diameter of the channel unit 12. In this case, the helical element 20 and the wall element 24 are integrally formed. The helical element 20 is provided for helically guiding the fluid in the inner region 16, whereby advantageously a heat transfer efficiency between the fluid and the medium to be heated can be improved, in particular due to an extended path of the fluid. A number of turns of Helixelements 20 can be advantageously adjusted depending on a desired output power. Alternatively, a leadership unit could also be one of a Helix element divergent guide element include. In addition, it is conceivable to form a helical element and a wall element separately from each other.

Ferner ist die Führungseinheit 14 dazu vorgesehen, das Fluid an dem, insbesondere die Kanaleinheit 12 umschließenden, Außenbereich 18 entlang zu führen. Im vorliegenden Fall ist die Führungseinheit 14 dazu vorgesehen, das Fluid derart zu führen, dass das Fluid in wenigstens einem Betriebszustand den Außenbereich 18 durchströmt und insbesondere das weitere Wandungselement 26 der Kanaleinheit 12 thermisch kontaktiert.Furthermore, the guide unit 14 is provided to guide the fluid along the outer area 18 surrounding, in particular, the channel unit 12. In the present case, the guide unit 14 is provided to guide the fluid such that the fluid flows through the outer region 18 in at least one operating state and in particular thermally contacts the further wall element 26 of the channel unit 12.

Dazu umfasst die Führungseinheit 14 zumindest ein, im vorliegenden Fall genau ein, weiteres Helixelement 22. Das weitere Helixelement 22 ist zumindest im Wesentlichen baugleich zu dem Helixelement 20. Das weitere Helixelement 22 ist in dem Außenbereich 18 angeordnet. Das weitere Helixelement 22 ist konzentrisch zu dem Helixelement 20 angeordnet. Das weitere Helixelement 22 ist helixförmig ausgebildet. Das weitere Helixelement 22 erstreckt sich über eine gesamte Haupterstreckungslänge der Kanaleinheit 12. Das weitere Helixelement 22 und das Helixelement 20 sind räumlich voneinander getrennt. Das weitere Helixelement 22 weist einen im Vergleich zu dem Helixelement 20 größeren Durchmesser, insbesondere Außendurchmesser und Innendurchmesser, auf. Dabei sind das weitere Helixelement 22 und das Helixelement 20 zumindest bei einer Betrachtung parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit 12 beabstandet zueinander angeordnet und insbesondere frei von Schnittbereichen und/oder Überlappungsbereichen. Ferner ist ein Innendurchmesser des weiteren Helixelements 22 an einen Außendurchmesser der Kanaleinheit 12 angepasst, insbesondere zumindest bei einer Betrachtung parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit 12. Der Innendurchmesser des weiteren Helixelements 22 ist dabei identisch zu dem Außendurchmesser der Kanaleinheit 12. Dabei sind das weitere Helixelement 22 und das weitere Wandungselement 26 einstückig ausgebildet. Zudem ist ein Außendurchmesser des weiteren Helixelements 22 an einen Innendurchmesser der Fluidleitung 38 angepasst, insbesondere zumindest bei einer Betrachtung parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit 12. Der Außendurchmesser des weiteren Helixelements 22 ist dabei im Wesentlichen identisch zu dem Innendurchmesser der Fluidleitung 38. Das weitere Helixelement 22 ist zu einer schraubenförmigen Führung des Fluids in dem Außenbereich 18 vorgesehen, wodurch insbesondere aufgrund eines verlängerten Wegs des Fluids vorteilhaft eine Wärmeübertragungseffizienz zwischen dem Fluid und dem zu erwärmenden Medium optimiert werden kann. Eine Anzahl an Windungen des weiteren Helixelements 22 kann dabei vorteilhaft abhängig von einer gewünschten Ausgangsleistung angepasst werden. Alternativ könnte eine Führungseinheit auch ein von einem weiteren Helixelement abweichendes Führungselement umfassen. Zudem ist denkbar, ein weiteres Helixelement und ein weiteres Wandungselement separat voneinander auszubilden.For this purpose, the guide unit 14 comprises at least one, in the present case exactly one, further helical element 22. The further helical element 22 is at least substantially identical in construction to the helical element 20. The further helical element 22 is arranged in the outer region 18. The further helical element 22 is arranged concentrically to the helical element 20. The further helical element 22 is helical. The further helix element 22 extends over an entire main extension length of the channel unit 12. The further helical element 22 and the helix element 20 are spatially separated from one another. The further helical element 22 has a larger diameter compared to the helical element 20, in particular outer diameter and inner diameter. In this case, the further helix element 22 and the helix element 20 are arranged at a distance from each other, at least when viewed parallel to a main extension direction of the channel unit 12, and in particular free from intersection regions and / or overlap regions. Further, an inner diameter of the further Helixelements 22 adapted to an outer diameter of the channel unit 12, in particular at least when viewed parallel to a main extension direction of the channel unit 12. The inner diameter of the further Helixelements 22 is identical to the outer diameter of the channel unit 12. Here are the other helical element 22 and the further wall element 26 integrally formed. In addition, an outer diameter of the further Helixelements 22 adapted to an inner diameter of the fluid line 38, in particular at least when viewed parallel to a main extension direction of the channel unit 12. The outer diameter of the other Helixelements 22 is substantially identical to the inner diameter of the fluid line 38. The further helical element 22 is a helical guide of the Fluid is provided in the outer region 18, whereby advantageously, in particular due to an extended path of the fluid, a heat transfer efficiency between the fluid and the medium to be heated can be optimized. A number of turns of the further helixel element 22 can advantageously be adapted depending on a desired output power. Alternatively, a guide unit could also comprise a guide element deviating from another helix element. In addition, it is conceivable to form another helical element and another wall element separately from each other.

Des Weiteren umfasst der Wärmeübertrager 10 zumindest ein, im vorliegenden Fall genau ein, Trageelement 30. Das Trageelement 30 ist, insbesondere zentral, in dem Innenbereich 16 angeordnet. Das Trageelement 30 ist zumindest im Wesentlichen zylinderförmig und/oder stabförmig ausgebildet. Das Trageelement 30 erstreckt sich über eine gesamte Haupterstreckungslänge der Kanaleinheit 12. Im vorliegenden Fall erstreckt sich das Helixelement 20 dabei um das Trageelement 30 herum, insbesondere über eine gesamte Haupterstreckungslänge der Kanaleinheit 12. Ein Außendurchmesser des Trageelements 30 ist dabei an einen Innendurchmesser des Helixelements 20 angepasst, insbesondere zumindest bei einer Betrachtung parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit 12. Der Außendurchmesser des Trageelements 30 ist identisch zu dem Innendurchmesser des Helixelements 20. Dabei sind das Trageelement 30 und das Helixelement 20 einstückig ausgebildet. Das Trageelement 30 dient dabei zu einer Halterung des Helixelements 20. Das Trageelement 30 ist ferner zu einer Dämpfung und/oder Reduzierung einer Strömungsgeschwindigkeit des Fluids unmittelbar vor einem Eintritt des Fluids in den von der Kanaleinheit 12 umschlossenen Innenbereich 16 vorgesehen. Dazu umfasst das Trageelement 30 im vorliegenden Fall einen abgerundeten Endbereich 34, wodurch insbesondere eine besonders einfache und/oder effiziente Beeinflussung der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids erreicht werden kann. Alternativ könnte auf ein Trageelement auch verzichtet werden. Zudem könnte sich ein Trageelement lediglich über einen Teil einer gesamten Haupterstreckungslänge einer Kanaleinheit erstrecken. Dabei ist ferner denkbar, einen Endbereich eines Trageelements spitz und/oder konusförmig auszugestalten. Auch könnte ein Trageelement und ein Helixelement separat voneinander ausgebildet sein.Furthermore, the heat exchanger 10 comprises at least one, in the present case exactly one, carrying element 30. The carrying element 30 is arranged, in particular centrally, in the inner region 16. The support member 30 is at least substantially cylindrical and / or rod-shaped. The support element 30 extends over an entire main extension length of the channel unit 12. In the present case, the helical element 20 extends around the support element 30, in particular over an entire main extension length of the channel unit 12. An outer diameter of the support element 30 is in this case to an inner diameter of the helix element 20 adapted, in particular at least when viewed parallel to a main extension direction of the channel unit 12. The outer diameter of the support member 30 is identical to the inner diameter of Helixelements 20. Here, the support member 30 and the helix member 20 are integrally formed. The support element 30 serves to support the helmet element 20. The support element 30 is further provided for damping and / or reducing a flow velocity of the fluid immediately prior to entry of the fluid into the inner region 16 enclosed by the channel unit 12. For this purpose, the support member 30 in the present case comprises a rounded end portion 34, whereby in particular a particularly simple and / or efficient influencing of the flow velocity of the fluid can be achieved. Alternatively, could also be dispensed with a support element. In addition, a support element could extend only over part of a total main extension length of a channel unit. It is also conceivable to design an end region of a support element pointed and / or cone-shaped. Also, a support member and a helical element could be formed separately from each other.

Claims

Heat exchanger (10) with at least one channel unit (12) for guiding a medium to be heated and at least one guide unit (14) for guiding a fluid, which is intended to heat the medium to be heated, characterized in that the at least a guide unit (14) has at least one helix element (20, 22) to form a helical guide of the fluid and is at least provided to guide the fluid along an inner region (16) enclosed by the channel unit (12).

Heat exchanger (10) according to claim 1, characterized in that the at least one guide unit (14) at least one helix element (20) arranged in the inner region (16) enclosed by the channel unit (12) leads to a helical guidance of the fluid in which at least a channel unit (12) enclosed inner region (16).

Heat exchanger (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one guide unit (14) at least one helical element (20) to a helical guide of the fluid in the at least one channel unit (12) enclosed inside region (16) and at least a further helical element (22) to a helical guide of the fluid in an outer region (18) enclosing the channel unit (12), wherein the helical element (20) and the further helical element (22) are arranged concentrically.

Heat exchanger (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one channel unit (12) comprises at least one wall element (24) which faces the inner region (16) enclosed by the channel unit (12) and at least one further wall element (12). 26) facing an outer region (18) enclosing the channel unit (12), wherein the wall elements (24, 26) in a mounted state define a flow area (28) of the medium to be heated.

Heat exchanger (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one guide unit (14) comprises at least one helical element (20) for helically guiding the fluid in the inner region (16) enclosed by the at least one channel unit (12), and that the at least one channel unit (12) comprises at least one wall element (24) which faces the inner region (16) enclosed by the channel unit (12), wherein the at least one helical element (20) and the at least one wall element (24) are integral are formed.

Heat exchanger (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one guide unit (14) comprises at least one support element (30), wherein the at least one support element (30) along a flow direction (32) of the fluid before entering at least Having viewed from the at least one channel unit (12) enclosed inner region (16), at least one rounded end region (34).

Heat exchanger (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one guide unit (14) comprises at least one support member (30), wherein at least one helical element (20) to a helical guide of the fluid in the at least one channel unit (12) enclosed inner region (16) at least partially around the at least one support element (30) around.

Heat exchanger (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one channel unit (12) is a hollow cylinder, in particular double-walled, is formed.

Heating system (36) with at least one heat exchanger (10) according to one of claims 1 to 8.

Heating system (36) according to claim 9, characterized by at least one fluid line (38), which is provided to the heat exchanger (10) to supply the fluid, wherein a maximum flow cross section of the heat exchanger (10) at least substantially a maximum flow cross-section of the fluid line (38 ) corresponds.