IT201900016238A1

IT201900016238A1 - Heat exchanger for boilers and similar

Info

Publication number: IT201900016238A1
Application number: IT201900016238A
Authority: IT
Priority date: 2019-09-13
Filing date: 2019-09-13
Publication date: 2021-03-14

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: DESCRIPTION of the industrial invention entitled:

“Scambiatore di calore per caldaie e simili”, "Heat exchanger for boilers and similar",

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Campo dell’invenzione Field of the invention

La presente invenzione si riferisce agli scambiatori di calore, particolarmente scambiatori a condensazione, per caldaie e dispositivi di riscaldamento in genere, quali ad esempio caldaie per il riscaldamento di ambienti domestici o industriali, caldaie per il riscaldamento di acqua sanitaria, riscaldatori per piscine. L’invenzione è stata sviluppata con particolare riferimento alle modalità di collegamento idraulico di uno o più tubi per un fluido termovettore con almeno un rispettivo organo collettore. The present invention relates to heat exchangers, particularly condensing exchangers, for boilers and heating devices in general, such as boilers for heating domestic or industrial environments, boilers for heating sanitary water, heaters for swimming pools. The invention was developed with particular reference to the methods of hydraulic connection of one or more pipes for a heat transfer fluid with at least one respective collector organ.

Tecnica anteriore Prior art

La funzione di uno scambiatore è quella di trasferire un’energia termica tra due fluidi: ad esempio, nel caso delle caldaie a gas domestiche, la funzione dello scambiatore è quella di riscaldare acqua che circola al suo interno, a partire dai fumi caldi che risultano dalla combustione prodotta tramite un bruciatore. Nelle caldaie più tradizionali, lo scambiatore è concepito per sfruttare sostanzialmente solo il calore che si sviluppa a seguito della combustione del gas, mentre gli scambiatori per caldaie a condensazione sfruttano anche il calore latente di condensazione contenuto nei fumi di combustione. The function of an exchanger is to transfer thermal energy between two fluids: for example, in the case of domestic gas boilers, the function of the exchanger is to heat the water that circulates inside it, starting from the hot fumes that result from the combustion produced by a burner. In more traditional boilers, the exchanger is designed to substantially exploit only the heat that develops following the combustion of the gas, while the exchangers for condensing boilers also exploit the latent heat of condensation contained in the combustion fumes.

Onde recuperare il calore contenuto nei fumi lo scambiatore comprende in genere un involucro entro il quale è definito un percorso di circolazione dell’acqua, contro il quale i fumi vengono fatti fluire. Per ottenere uno scambio sufficiente tra i fluidi all’interno ed all’esterno del percorso dello scambiatore è necessario avere una superficie di scambio termico la più estesa possibile. A questo scopo, il suddetto percorso di circolazione per l’acqua include spesso una pluralità di tubi. In order to recover the heat contained in the fumes, the exchanger generally includes a casing within which a water circulation path is defined, against which the fumes are made to flow. To obtain a sufficient exchange between the fluids inside and outside the path of the exchanger, it is necessary to have the largest possible heat exchange surface. For this purpose, the aforementioned circulation path for water often includes a plurality of pipes.

In varie soluzioni note sono previsti più tubi avvolti ad elica, con le eliche dei vari tubi disposte sostanzialmente concentricamente e con il tubo più interno della pluralità che circonda il bruciatore. I tubi spesso operano in parallelo, ovvero con le relative due estremità collegate ad una camera o collettore di mandata ed una camera o collettore di ritorno, rispettivamente. In various known solutions, several tubes wound in a helix are provided, with the helices of the various tubes arranged substantially concentrically and with the innermost tube of the plurality surrounding the burner. Pipes often operate in parallel, i.e. with their two ends connected to a delivery chamber or manifold and a return chamber or manifold, respectively.

In altre soluzioni il gruppo tubiero è invece realizzato giustapponendo o impilando una pluralità di tubi, avvolti ciascuno a definire una spirale sostanzialmente piana. Anche in queste soluzioni le due estremità di ciascun tubo sono in genere collegate ad una camera o collettore di mandata e ad un camera o collettore di ritorno, rispettivamente, con un collegamento in parallelo dei tubi stessi. Soluzioni di questo tipo consentono di avere una struttura sostanzialmente modulare del gruppo tubiero, onde poter comporre in modo semplice gruppi tubieri di diversa altezza, e quindi di diversa potenza. In other solutions, the tube group is instead made by juxtaposing or stacking a plurality of tubes, each wound to define a substantially flat spiral. Also in these solutions, the two ends of each tube are generally connected to a delivery chamber or manifold and to a return chamber or manifold, respectively, with a parallel connection of the tubes themselves. Solutions of this type allow to have a substantially modular structure of the tube group, in order to be able to easily compose tube groups of different heights, and therefore of different power.

Negli scambiatori delle tipologie indicate le due porzioni di estremità di ciascun tubo vengono accoppiate a rispettive aperture di collegamento delle camere o collettori di mandata e ritorno, e saldate in posizione a tali collettori. Tale tecnica di produzione, se da un lato garantisce la necessaria tenuta idraulica, complica la produzione dello scambiatore. Le connessioni idrauliche saldate sono inoltre spesso fonte di criticità, in quanto soggette a fenomeni di aggressione chimica (particolarmente nel caso di scambiatori a condensazione, quando a seguito di una non corretta combustione da parte del bruciatore vengono generati fumi particolarmente aggressivi). In the exchangers of the types indicated, the two end portions of each pipe are coupled to respective connection openings of the delivery and return chambers or manifolds, and welded in position to said manifolds. This production technique, if on the one hand it guarantees the necessary hydraulic seal, complicates the production of the exchanger. Welded hydraulic connections are also often a source of criticality, as they are subject to chemical aggression phenomena (particularly in the case of condensing heat exchangers, when particularly aggressive fumes are generated following incorrect combustion by the burner).

Sommario dell’invenzione Summary of the invention

In vista di quanto sopra esposto, la presente invenzione si propone essenzialmente di risolvere gli inconvenienti sopra indicati e di realizzare uno scambiatore di calore che - oltre ad essere di funzionamento efficiente e di dimensioni compatte - sia di fabbricazione e manutenzione semplice ed economica, nonché contraddistinto da una elevata flessibilità di produzione. In view of the foregoing, the present invention essentially aims to solve the aforementioned drawbacks and to provide a heat exchanger which - in addition to being efficient in operation and compact in size - is of simple and economical manufacture and maintenance, as well as characterized by by a high production flexibility.

In vista di raggiungere tale scopo, l’invenzione ha per oggetto uno scambiatore di calore, particolarmente del tipo a condensazione, avente le caratteristiche indicate nelle allegate rivendicazioni. Le rivendicazioni costituiscono parte integrante dell’insegnamento tecnico qui fornito in relazione all’invenzione. In view of achieving this purpose, the invention relates to a heat exchanger, particularly of the condensing type, having the characteristics indicated in the attached claims. The claims are an integral part of the technical teaching provided herein in relation to the invention.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno chiari dalla descrizione che segue, effettuata con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui: Further purposes, features and advantages of the invention will become clear from the following description, made with reference to the attached drawings, provided purely by way of non-limiting example, in which:

- la figura 1 è una vista prospettica schematica di uno scambiatore di calore secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione, avente un gruppo tubiero comprensivo di una pluralità di tubi; - Figure 1 is a schematic perspective view of a heat exchanger according to possible embodiments of the invention, having a tube group including a plurality of tubes;

- la figura 2 è una vista prospettica schematica di uno scambiatore del tipo mostrato in figura 1, ma con due soli tubi del relativo gruppo tubiero; - figure 2 is a schematic perspective view of an exchanger of the type shown in figure 1, but with only two tubes of the relative tube group;

- le figure 3 e 4 sono viste esplose schematiche dello scambiatore di figura 2, da opposte angolazioni, con un relativo dettaglio in maggior scala in figura 4; - figures 3 and 4 are schematic exploded views of the exchanger of figure 2, from opposite angles, with a related detail on a larger scale in figure 4;

- la figura 5 è una vista schematica in elevazione frontale dello scambiatore di figura 2; Figure 5 is a schematic front elevation view of the exchanger of Figure 2;

- la figura 6 è una sezione schematica secondo la linea VI-VI di figura 5; figure 6 is a schematic section along the line VI-VI of figure 5;

- la figura 7 rappresenta il dettaglio VII di figura 6 in maggior scala; - figure 7 represents detail VII of figure 6 on a larger scale;

- la figura 8 è una rappresentazione schematica in sezione volta ad evidenziare in esploso gli elementi di figura 7; Figure 8 is a schematic sectional representation aimed at showing the elements of Figure 7 in exploded view;

- la figura 9 è una vista schematica in sezione simile a quella di figura 7, ma relativa ad una possibile variante di attuazione; Figure 9 is a schematic sectional view similar to that of Figure 7, but relating to a possible variant of embodiment;

- la figura 10 è una sezione schematica secondo la linea X-X di figura 5; Figure 10 is a schematic section along the line X-X of Figure 5;

- la figura 11 rappresenta il dettaglio XI di figura 10 in maggior scala; - figure 11 represents detail XI of figure 10 on a larger scale;

- la figura 12 è una vista schematica esplosa di un gruppo tirante di uno scambiatore secondo possibili forme di attuazione dell’invenzione; - Figure 12 is an exploded schematic view of a tie assembly of an exchanger according to possible embodiments of the invention;

- la figura 13 è una vista prospettica parziale e schematica di un dispositivo di riscaldamento basato su di uno scambiatore di calore secondo possibili forme di attuazione della presente invenzione; e Figure 13 is a partial and schematic perspective view of a heating device based on a heat exchanger according to possible embodiments of the present invention; And

- la figura 14 è una vista schematica esplosa del dispositivo di figura 13. - figure 14 is an exploded schematic view of the device of figure 13.

Descrizione di forme di attuazione preferite dell’invenzione Description of preferred embodiments of the invention

Il riferimento ad “una forma di attuazione” e simili, all’interno di questa descrizione sta ad indicare che almeno una particolare configurazione, struttura, o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione. Quindi, frasi come “in una forma di attuazione”, “in un’attuazione”, “in varie forme di attuazione” e simili, eventualmente presenti in diversi luoghi di questa descrizione, non sono necessariamente riferite alla stessa forma di attuazione, ma possono invece riferirsi a differenti forme di attuazione. Inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche definite all’interno di questa descrizione possono essere combinate in ogni modo adeguato in una o più forme di attuazione, anche differenti da quelle raffigurate. I riferimenti numerici e spaziali (quali “superiore”, “inferiore”, “alto”, “basso”, “fronte”, “retro”, “verticale”, eccetera) qui utilizzati, particolarmente in riferimento agli esempi nelle figure, sono soltanto per comodità e non definiscono dunque l’ambito di tutela o la portata delle forme di attuazione. Nella presente descrizione e nelle allegate rivendicazioni, nel termine generico “materiale” debbono intendersi comprese anche miscele, composizioni o leghe di più materiali differenti. The reference to "an embodiment" and the like, within this description indicates that at least one particular configuration, structure, or feature described in relation to the embodiment is included in at least one embodiment. Thus, phrases such as "in one embodiment", "in one implementation", "in various embodiments" and the like, possibly present in different places of this description, are not necessarily referred to the same embodiment, but may instead refer to different forms of implementation. In addition, particular conformations, structures or characteristics defined within this description can be combined in any suitable way in one or more embodiments, even different from those depicted. The numerical and spatial references (such as "top", "bottom", "top", "bottom", "front", "back", "vertical", etc.) used here, particularly with reference to the examples in the figures, are only for convenience and therefore do not define the scope of protection or the scope of the forms of implementation. In the present description and in the attached claims, the generic term "material" also includes mixtures, compositions or alloys of several different materials.

Nell’ambito della presente descrizione e delle allegate rivendicazioni, e dove non diversamente specificato, con il termine “spira” si intende indicare la parte di una spirale, particolarmente una spirale sostanzialmente piana, descritta durante un giro completo o pressoché completo intorno al polo o asse della spirale. In the context of the present description and the attached claims, and unless otherwise specified, the term "coil" is intended to indicate the part of a spiral, particularly a substantially flat spiral, described during a complete or almost complete revolution around the pole or axis of the spiral.

Nelle figure sono utilizzati medesimi numeri di riferimento per indicare elementi analoghi o tra loro tecnicamente equivalenti. In the figures the same reference numbers are used to indicate similar elements or technically equivalent elements.

Nel seguito della presente descrizione verranno descritte possibili forme di attuazione, in cui uno scambiatore di calore include una pluralità di tubi in configurazione sovrapposta o impilata, dove ciascuno tubo è avvolto in modo da formare una spirale sostanzialmente piana, e dove entrambe le estremità di ciascun tubo sono collegate in comunicazione di fluido con rispettivi organi collettori. L’invenzione è tuttavia applicabile anche a scambiatori di calore in cui le modalità di collegamento descritte sono applicate ad un unico organo collettore e/o in cui lo scambiatore include un unico tubo. Allo stesso modo, i principi dell’invenzione sono utilizzabili anche per la realizzazione di scambiatori di calore provvisti di uno o più tubi avvolti ad elica, ai fini del collegamento idraulico di una o entrambe le estremità del tubo, o di ciascun tubo, ad un rispettivo organo collettore. In the remainder of the present description, possible embodiments will be described, in which a heat exchanger includes a plurality of tubes in a superimposed or stacked configuration, where each tube is wound to form a substantially flat spiral, and where both ends of each tube are connected in fluid communication with respective collector members. However, the invention is also applicable to heat exchangers in which the connection methods described are applied to a single collector member and / or in which the exchanger includes a single pipe. In the same way, the principles of the invention can also be used for the construction of heat exchangers provided with one or more helically wound tubes, for the purpose of hydraulic connection of one or both ends of the tube, or of each tube, to a respective collector organ.

In figura 1 è rappresentato in forma parziale e schematica uno scambiatore di calore in accordo a possibili forme di attuazione, indicato nel complesso con 1. Lo scambiatore 1 può appartenere ad una caldaia o un simile dispositivo di riscaldamento, quale ad esempio una caldaia per il riscaldamento ambientale e/o per il riscaldamento di acqua sanitaria, o un riscaldatore per l’acqua di piscine. Figure 1 shows a partial and schematic form of a heat exchanger according to possible embodiments, indicated as a whole with 1. The exchanger 1 can belong to a boiler or similar heating device, such as for example a boiler for the space heating and / or for heating sanitary water, or a heater for swimming pool water.

Lo scambiatore 1 include un gruppo tubiero, indicato complessivamente con 2, che è formato da una pluralità di tubi, alcuni indicati con 3 e 4. Nell’esempio non limitativo raffigurato, i tubi 3, 4 sono tra loro sostanzialmente uguali e disposti in una configurazione sostanzialmente giustapposta o impilata: come detto, ciò non costituisce tuttavia caratteristica essenziale dell’invenzione. The exchanger 1 includes a tube group, indicated as a whole with 2, which is formed by a plurality of tubes, some indicated with 3 and 4. In the non-limiting example shown, the tubes 3, 4 are substantially identical to each other and arranged in a substantially juxtaposed or stacked configuration: as said, this does not however constitute an essential characteristic of the invention.

In varie forme di attuazione i tubi 3, 4 sono formati in materiale metallico, ad esempio in acciaio inossidabile, ed hanno di preferenza sezione sostanzialmente circolare. In forme di attuazione preferenziali alcune porzioni di ciascun tubo 3, 4 hanno sezione non circolare, onde agevolare la sovrapposizione fra i tubi, come in seguito descritto. In various embodiments, the tubes 3, 4 are formed of metallic material, for example of stainless steel, and preferably have a substantially circular section. In preferential embodiments, some portions of each tube 3, 4 have a non-circular section, in order to facilitate the overlapping between the tubes, as described below.

Nell’esempio non limitativo i tubi 3, 4 sono avvolti per definire ciascuno una rispettiva spirale sostanzialmente piana, avente almeno una spira completa. In varie forme di attuazione, quale quella esemplificata nelle figure, ciascun tubo 3, 4 definisce una spirale che comprende una pluralità di spire sostanzialmente complanari, tra le quali una spira interna ed almeno una ulteriore spira attorno alla spira interna. Come si nota, le spire interne dei vari tubi 3, 4 sovrapposti delimitano sostanzialmente un volume cavo assiale del gruppo 2, indicato con V. Negli esempi qui forniti i tubi 3, 4 sono avvolti per definire rispettive spirali le cui spire sono approssimativamente ellittiche (o, più precisamente, contraddistinte da due tratti di tubo sostanzialmente paralleli raccordati tra loro da due tratti di tubo ad arco): anche tale conformazione non deve tuttavia essere intesa come limitativa, le spire potendo infatti anche essere – ad esempio – di forma sostanzialmente circolare. In the non-limiting example, the tubes 3, 4 are wound to each define a respective substantially flat spiral, having at least one complete turn. In various embodiments, such as that exemplified in the figures, each tube 3, 4 defines a spiral which comprises a plurality of substantially coplanar turns, between which an internal turn and at least one further turn around the internal turn. As can be seen, the internal coils of the various superimposed tubes 3, 4 substantially delimit an axial hollow volume of the group 2, indicated by V. In the examples given here, the tubes 3, 4 are wound to define respective spirals whose coils are approximately elliptical ( or, more precisely, characterized by two substantially parallel sections of pipe connected to each other by two arched pipe sections): however, this conformation must not be construed as limiting, in fact the coils can also be - for example - substantially circular in shape .

Riferendosi anche alle figure 2-4, nell’esempio non limitativo mostrato, ciascun tubo 3, 4 ha una prima porzione di estremità 3a, 4a, preferibilmente ma non necessariamente almeno in parte rettilinea, che si estende a partire dall’interno della relativa spirale verso il suo esterno. Nel caso esemplificato, le porzioni di estremità 3a, 4a dei tubi 3 e 4 si estendono quindi a partire dalla spira interna della corrispondente spirale. Ciascuna porzione di estremità 3a, 4a si estende in modo da essere almeno in parte sovrapposta ad una o più altre spire del relativo tubo 3, 4, in corrispondenza di una faccia maggiore della spirale. Referring also to figures 2-4, in the non-limiting example shown, each tube 3, 4 has a first end portion 3a, 4a, preferably but not necessarily at least partly straight, which extends from the inside of the relative spiral towards its exterior. In the exemplified case, the end portions 3a, 4a of the tubes 3 and 4 therefore extend starting from the internal turn of the corresponding spiral. Each end portion 3a, 4a extends so as to be at least partially superimposed on one or more other turns of the relative tube 3, 4, in correspondence with a major face of the spiral.

Ciascun tubo 3, 4 ha anche una seconda porzione di estremità 3b, 4b, preferibilmente ma non necessariamente almeno in parte rettilinea, che si estende all’esterno della relativa spirale, particolarmente completamente all’esterno. Nell’esempio non limitativo illustrato, ciascuna seconda porzione di estremità 3b, 4b si estende quindi a partire dalla spira esterna del relativo tubo 3, 4. In varie forme di attuazione preferenziali, le porzioni di estremità 3a, 3b e 4a, 4b dei tubi 3, 4 si estendono almeno in parte sostanzialmente parallele tra loro, in una stessa direzione, ma ciò non costituisca caratteristica essenziale. Each tube 3, 4 also has a second end portion 3b, 4b, preferably but not necessarily at least partially straight, which extends outside the relative spiral, particularly completely outside. In the illustrated non-limiting example, each second end portion 3b, 4b therefore extends starting from the outer turn of the related tube 3, 4. In various preferential embodiments, the end portions 3a, 3b and 4a, 4b of the tubes 3, 4 extend at least in part substantially parallel to each other, in the same direction, but this does not constitute an essential characteristic.

In varie forme di attuazione preferenziali, almeno un tubo 3, 4, o ciascun tubo 3, 4, ha almeno un avvallamento trasversale che è definito nell’almeno una spira della relativa spirale, ed in tale almeno un avvallamento traversale è almeno parzialmente ricevuta una corrispondente parte della prima porzione di estremità 3a, 4a del relativo tubo 3, 4. Un tale avvallamento è parzialmente visibile nelle figure 2-4, nella zona indicata con S. In various preferential embodiments, at least one tube 3, 4, or each tube 3, 4, has at least one transverse depression which is defined in the at least one turn of the relative spiral, and in such at least one transverse depression a corresponding part of the first end portion 3a, 4a of the relative tube 3, 4. Such a depression is partially visible in figures 2-4, in the area indicated by S.

In varie forme di attuazione, in cui la spirale comprende una pluralità di spire sostanzialmente complanari, un tubo 3, 4, o ciascun tubo 3, 4, include una pluralità di suddetti avvallamenti trasversali, definiti ciascuno in una rispettiva spira della pluralità di spire, in corrispondenza della suddetta faccia maggiore della spirale. In tal caso questi avvallamenti trasversali sono in posizioni sostanzialmente allineate fra loro, secondo una direzione di estensione della prima porzione di estremità 3a, 4a del relativo tubo 3, 4, per formare con ciò una sorta di sede in cui è almeno parzialmente ricevuta la medesima prima porzione di estremità 3a, 4a. In various embodiments, in which the spiral comprises a plurality of substantially coplanar coils, a tube 3, 4, or each tube 3, 4, includes a plurality of said transverse depressions, each defined in a respective coil of the plurality of coils, in correspondence with the aforementioned major face of the spiral. In this case these transverse depressions are in positions substantially aligned with each other, according to an extension direction of the first end portion 3a, 4a of the related tube 3, 4, to thereby form a sort of seat in which the same is at least partially received. first end portion 3a, 4a.

I citati avvallamenti sono preferibilmente ottenuti da deformazioni locali del rispettivo tubo 3, 4, ciascuna in corrispondenza di una rispettiva spira. Sempre di preferenza, in corrispondenza delle suddette deformazioni locali, ovvero dei relativi avvallamenti, il relativo tubo 3, 4 ha un profilo almeno in parte sostanzialmente appiattito o schiacciato, rispetto al suo profilo prevalente, che come detto nell’esempio è sostanzialmente circolare. La deformazione locale è di preferenza realizzata in modo da non determinare una riduzione sostanziale della sezione di passaggio per il fluido termovettore che circola nel tubo 3, 4. Ad esempio, la spira in questione può essere localmente schiacciata con una pressa, con il tubo che passa - ad esempio - da una sezione sostanzialmente rotonda con diametro di circa 22 mm ad una sezione sostanzialmente ovale con dimensioni di ingombro di circa 18,5 x 24 mm. The aforementioned depressions are preferably obtained from local deformations of the respective tube 3, 4, each in correspondence with a respective turn. Always preferably, in correspondence with the aforementioned local deformations, or relative depressions, the related tube 3, 4 has a profile at least partially substantially flattened or flattened, with respect to its prevailing profile, which as mentioned in the example is substantially circular. The local deformation is preferably made in such a way as not to cause a substantial reduction in the passage section for the heat transfer fluid circulating in the pipe 3, 4. For example, the coil in question can be locally crushed with a press, with the pipe being it passes - for example - from a substantially round section with a diameter of about 22 mm to a substantially oval section with overall dimensions of about 18.5 x 24 mm.

Sempre di preferenza, anche la prima porzione di estremità 3a, 4a del tubo 3, 4 comprende almeno un tratto di tubo che ha un profilo sostanzialmente appiattito o schiacciato, rispetto al profilo prevalente del tubo stesso, almeno in corrispondenza dell’avvallamento o degli avvallamenti previsti in ciascuna spira. Anche tale caratteristica è parzialmente visibile nelle figure 2-4, nella zona indicata con S. Anche tale profilo sostanzialmente schiacciato è ottenuto da una deformazione locale del tubo, per una lunghezza almeno pari alla parte della porzione di estremità 3a, 4a che è sovrapposta alla spirale. Anche questa deformazione locale del tubo è realizzata in modo da non determinare una sostanziale riduzione della sezione di passaggio per il fluido termo-vettore. Always preferably, also the first end portion 3a, 4a of the tube 3, 4 comprises at least one section of tube which has a substantially flattened or flattened profile, with respect to the prevailing profile of the tube itself, at least in correspondence with the depression or depressions. provided in each coil. This characteristic is also partially visible in figures 2-4, in the area indicated by S. Also this substantially flattened profile is obtained by a local deformation of the tube, for a length at least equal to the part of the end portion 3a, 4a which is superimposed on the spiral. This local deformation of the pipe is also realized in such a way as not to cause a substantial reduction in the passage section for the thermo-vector fluid.

Come si intuisce, il citato tratto con profilo schiacciato della prima porzione di estremità 3a, 4a che è ricevuto nei citati avvallamenti allineati consente di far sì che il tubo 3, 4 mantenga un’altezza - intesa come distanza di ingombro tra le due facce maggiori della relativa spirale - che è sostanzialmente costante, anche nella zona in cui la porzione di estremità 3a, 4a si sovrappone alle spire. Tale peculiarità permette all’occorrenza di sovrapporre più tubi 3, 4 in posizioni molto prossime l’uno all’altro, a vantaggio della compattezza del fascio tubiero 2. As can be understood, the aforementioned section with a flattened profile of the first end portion 3a, 4a which is received in the aforementioned aligned depressions allows the tube 3, 4 to maintain a height - understood as the overall distance between the two major faces of the relative spiral - which is substantially constant, also in the area in which the end portion 3a, 4a overlaps the coils. This peculiarity allows, if necessary, to superimpose several tubes 3, 4 in positions very close to each other, to the advantage of the compactness of the tube bundle 2.

Per una descrizione più dettagliata di un tale tipo di realizzazione dei tubi 3, 4 si rimanda ai contenuti di WO 2019/043480 A1, a nome della stessa Richiedente, i cui insegnamenti sono qui incorporati per riferimento. For a more detailed description of such a type of embodiment of the tubes 3, 4, reference is made to the contents of WO 2019/043480 A1, in the name of the same Applicant, whose teachings are incorporated herein by reference.

In varie forme di attuazione preferenziali, il gruppo tubiero 2 è ottenuto assemblando uno o più sotto-gruppi, formati ciascuno da una coppia di tubi 3 e 4 sovrapposti. Nel caso non limitativo esemplificato in figura 1, il gruppo 2 include quaranta tubi ed è quindi formato da venti coppie di tubi 3 e 4 sovrapposte. In various preferential embodiments, the tube group 2 is obtained by assembling one or more sub-groups, each formed by a pair of superimposed tubes 3 and 4. In the non-limiting case exemplified in Figure 1, the unit 2 includes forty tubes and is therefore formed by twenty pairs of overlapping tubes 3 and 4.

Un tale sotto-gruppo, o coppia di tubi 3 e 4, è mostrato isolatamente nelle figure 2-4. In realizzazioni di questo tipo, ciascun tubo 3 e 4 della coppia ha almeno un ulteriore avvallamento trasversale, definito in almeno una relativa spira, che è aggiuntivo rispetto all’almeno un avvallamento trasversale o agli avvallamenti trasversali precedentemente citati. Tale almeno un ulteriore avvallamento di un tubo 3, 4 è configurato per ricevere almeno parzialmente una corrispondente parte di una porzione di estremità 4a, 3a, rispettivamente, del tubo adiacente. Per una spiegazione dettagliata di un tale tipo di realizzazione si vedano in particolare le figure 26-30 di WO 2019/043480 A1 e la relativa parte descrittiva. Such a sub-assembly, or pair of tubes 3 and 4, is shown in isolation in Figures 2-4. In embodiments of this type, each tube 3 and 4 of the pair has at least one further transverse depression, defined in at least one relative turn, which is additional to the at least one transverse depression or the previously mentioned transverse depressions. Such at least one further depression of a tube 3, 4 is configured to at least partially receive a corresponding part of an end portion 4a, 3a, respectively, of the adjacent tube. For a detailed explanation of such a type of embodiment, see in particular figures 26-30 of WO 2019/043480 A1 and the related descriptive part.

In varie forme di attuazione possono essere previsti mezzi distanziali, per mantenere a distanza tra loro le spire di un tubo 3 da quelle del tubo 4 o dei tubi 4 adiacenti, dove tale distanza definisce interstizi o vie di passaggio che consentono ai fumi di combustione di lambire in modo efficace la superficie dei tubi stessi. In various embodiments, spacer means can be provided, to keep the coils of a pipe 3 at a distance from each other from those of the pipe 4 or adjacent pipes 4, where this distance defines interstices or passageways which allow the combustion fumes to escape. effectively lick the surface of the pipes themselves.

Lo scambiatore 1 comprende almeno un organo collettore 5, particolarmente di materiale metallico (ad esempio in acciaio inossidabile), al quale è collegata in comunicazione di fluido una prima estremità di ciascun tubo 3, 4. Di preferenza, lo scambiatore 1 comprende anche almeno un altro organo collettore 6, al quale è collegata in comunicazione di fluido la seconda estremità di ciascun tubo 3, 4. I due citati organi 5, 6, in seguito definiti anche solo “collettori”, sono di preferenza un collettore di ritorno ed un collettore di mandata del fluido termo-vettore, rispettivamente, che qui si supponga essere acqua da riscaldare. Nell’esempio, ciascun collettore 5, 6 si trova all’esterno del gruppo tubiero 2, ovvero all’esterno del volume V. The exchanger 1 comprises at least one collector member 5, particularly of metallic material (for example stainless steel), to which a first end of each tube 3, 4 is connected in fluid communication. Preferably, the exchanger 1 also comprises at least one another collector member 6, to which the second end of each tube 3, 4 is connected in fluid communication. The two aforementioned members 5, 6, hereinafter also referred to as "collectors" only, are preferably a return collector and a collector of delivery of the thermo-vector fluid, respectively, which here is assumed to be water to be heated. In the example, each manifold 5, 6 is located outside the tube group 2, or outside the volume V.

Lo scambiatore di calore in accordo all’invenzione può eventualmente includere due o più organi collettori collegati in parallelo tra loro. Nell’esempio non limitativo mostrato sono previsti due collettori 5 di ritorno e due collettori 6 di mandata, i quali sono collegati in parallelo a corrispondenti gruppi di collegamento idraulico 7 e 8, rispettivamente. Nell’esempio, il gruppo 7 ha un singolo ingresso 7a e due uscite 7b in parallelo, a ciascuna delle quali è collegato – tramite un attacco idraulico 7c – l’ingresso di un rispettivo collettore 5. Similmente, il gruppo 8 ha due ingressi 8a in parallelo, a ciascuno dei quali è collegata – tramite un attacco idraulico 8c – l’uscita di un rispettivo collettore 6, ed una singola uscita 8b. L’ingresso 7a del gruppo 7 e l’uscita 8b del gruppo 8 possono essere ad esempio collegati al ramo di ritorno ed al ramo di mandata, rispettivamente, di un impianto di riscaldamento ambientale, oppure di un impianto per il riscaldamento di acqua sanitaria. Nel caso esemplificato, ai collettori 5 sono quindi collegate le estremità di ingresso dei tubi 3, 4, mentre ai collettori 6 sono collegate le estremità di uscita dei tubi 3, 4. The heat exchanger according to the invention may possibly include two or more collector organs connected in parallel to each other. In the non-limiting example shown, two return manifolds 5 and two delivery manifolds 6 are provided, which are connected in parallel to corresponding hydraulic connection groups 7 and 8, respectively. In the example, group 7 has a single input 7a and two outputs 7b in parallel, each of which is connected - through a hydraulic connection 7c - to the input of a respective manifold 5. Similarly, group 8 has two inputs 8a in parallel, to each of which is connected - through a hydraulic connection 8c - the output of a respective manifold 6, and a single output 8b. The input 7a of group 7 and the output 8b of group 8 can be connected, for example, to the return branch and the delivery branch, respectively, of an environmental heating system, or of a domestic water heating system. In the exemplified case, the inlet ends of the tubes 3, 4 are therefore connected to the manifolds 5, while the outlet ends of the tubes 3, 4 are connected to the manifolds 6.

Con particolare riferimento alla figura 3, in varie forme di attuazione, almeno un collettore 5, 6 ha una parete periferica in cui sono definite aperture di collegamento 30, a ciascuna delle quali è collegata in comunicazione di fluido una rispettiva estremità di un rispettivo tubo 3, 4. Nel caso esemplificato, alle aperture 30 dei collettori 5 sono quindi collegate le estremità di ingresso dei tubi 3, 4, mentre alle aperture 30 dei collettori 6 sono collegate le estremità di uscita dei tubi 3, 4. With particular reference to Figure 3, in various embodiments, at least one manifold 5, 6 has a peripheral wall in which connection openings 30 are defined, to each of which a respective end of a respective tube 3 is connected in fluid communication , 4. In the exemplified case, the inlet ends of the tubes 3, 4 are therefore connected to the openings 30 of the manifolds 5, while the outlet ends of the tubes 3, 4 are connected to the openings 30 of the manifolds 6.

In varie forme di attuazione preferenziali, la suddetta parete periferica dell’almeno un organo collettore è una parete sostanzialmente cilindrica. Nell’esempio, i collettori 5, 6 sono sostanzialmente formati ciascuno da un tubo sostanzialmente cilindrico e rettilineo, chiuso ad una rispettiva estremità longitudinale (le estremità superiori dei collettori 5 e le estremità inferiori dei collettori 6, riferendosi alle figure). In various preferential embodiments, the aforementioned peripheral wall of the at least one collector member is a substantially cylindrical wall. In the example, the manifolds 5, 6 are substantially each formed by a substantially cylindrical and straight tube, closed at a respective longitudinal end (the upper ends of the manifolds 5 and the lower ends of the manifolds 6, referring to the figures).

La forma sostanzialmente cilindrica dei collettori 5, 6 risulta particolarmente vantaggiosa in vista dell’incremento della robustezza strutturale dello scambiatore 1, particolarmente in considerazione del fatto che - a parità di spessore della parete periferica di un collettore - la sezione circolare è quella che meglio si presta a sopportare le sollecitazioni meccaniche causate dalle pressioni di esercizio del fluido termo-vettore. The substantially cylindrical shape of the manifolds 5, 6 is particularly advantageous in view of the increase in the structural strength of the exchanger 1, particularly in consideration of the fact that - for the same thickness of the peripheral wall of a manifold - the circular section is the one that best fits lends itself to withstand the mechanical stresses caused by the operating pressures of the thermo-vector fluid.

Conformemente all’invenzione, il collegamento a tenuta tra un’estremità di un tubo, o di ciascun tubo, ed il rispettivo organo collettore è realizzato in modo sostanzialmente meccanico, ovverosia in assenza di saldature. In accordance with the invention, the airtight connection between one end of a tube, or of each tube, and the respective collector organ is made in a substantially mechanical way, i.e. in the absence of welds.

A tale scopo, lo scambiatore 1 include almeno un organo di accoppiamento, che consta o include un elemento conformato sostanzialmente a piastra, particolarmente di materiale metallico, ad esempio acciaio inossidabile, indicato con 10 nelle figure 2-6. Negli esempi non limitativi qui forniti, l’organo di accoppiamento consta sostanzialmente del solo elemento a piastra, e pertanto esso verrà identificato nel seguito anche come “piastra di accoppiamento 10”. For this purpose, the exchanger 1 includes at least one coupling member, which consists or includes a substantially plate-shaped element, particularly of metallic material, for example stainless steel, indicated with 10 in Figures 2-6. In the non-limiting examples provided herein, the coupling member basically consists of only the plate element, and therefore it will be identified hereinafter also as "coupling plate 10".

Nella piastra di accoppiamento 10 sono definite una o più aperture passanti sagomate, alcune delle quali indicate con 11, attraverso ciascuna delle quali è ricevuta almeno parzialmente una rispettiva parte di estremità di un corrispondente tubo 3, 4. Le parti di estremità dei tubi 3, 4 sono indicate con 3IN, 3OUT, 4IN, 4OUT nelle figure 2-4 e 6. Come si vede, la piastra di accoppiamento 10 ha una faccia indicata con 10a ad esempio in figura 4 - qui definita “posteriore” - che è rivolta verso almeno un rispettivo collettore 5, 6 dello scambiatore 1, con ciascuna apertura passante sagomata 11 che è sostanzialmente assialmente allineata ad una rispettive apertura di collegamento 30. In the coupling plate 10 one or more shaped through openings are defined, some of which indicated with 11, through each of which a respective end part of a corresponding tube 3, 4 is received at least partially. The end parts of the tubes 3, 4 are indicated with 3IN, 3OUT, 4IN, 4OUT in figures 2-4 and 6. As can be seen, the coupling plate 10 has a face indicated with 10a for example in figure 4 - here defined "rear" - which faces at least one respective manifold 5, 6 of the exchanger 1, with each shaped through opening 11 which is substantially axially aligned with a respective connection opening 30.

Ciascuna apertura passante sagomata 11 ha almeno due porzioni aventi diametri differenti, tra le quali una porzione di diametro maggiore ed una porzione di diametro minore, indicate con 11a e 11b, rispettivamente, nel dettaglio di figura 4. Tali porzioni sono evidenziate anche nel dettaglio di figura 7 e nella rappresentazione schematica di figura 8 (nella quale, solo per esigenze di maggiori chiarezza, componenti analoghi a quelli di figura 7 sono mostrati in esploso). La porzione di diametro maggiore 11a è più prossima alla rispettiva apertura di collegamento 30 del relativo collettore 5, 6, rispetto alla porzione di diametro minore 11b. Each shaped through opening 11 has at least two portions having different diameters, including a portion with a larger diameter and a portion with a smaller diameter, indicated with 11a and 11b, respectively, in the detail of figure 4. These portions are also highlighted in the detail of figure 7 and in the schematic representation of figure 8 (in which, only for the sake of greater clarity, components similar to those of figure 7 are shown in an exploded view). The larger diameter portion 11a is closer to the respective connecting opening 30 of the relative manifold 5, 6, than the smaller diameter portion 11b.

Dal dettaglio di cui alla figura 7 e dalla figura 8 si nota come anche la parte di estremità 3IN del tubo 3 ha almeno due porzioni aventi diametri esterni differenti, e precisamente una porzione di diametro esterno maggiore, indicata con A, ed una porzione di diametro esterno minore, indicata con B. Analoga realizzazione vale per le parti di estremità 3OUT, 4IN, 4OUT, in relazione alle rispettive aperture passanti sagomate 11. From the detail of Figure 7 and Figure 8 it can be seen that also the end part 3IN of the tube 3 has at least two portions having different external diameters, and more precisely a portion of a larger external diameter, indicated with A, and a portion of diameter external minor, indicated with B. A similar embodiment is valid for the end parts 3OUT, 4IN, 4OUT, in relation to the respective shaped through openings 11.

Ancora dalla figura 7 si nota come, nella condizione assemblata, la parte di estremità indicata con 3IN si estende almeno parzialmente attraverso la porzione di diametro maggiore 11a e la porzione di diametro minore 11b della corrispondente apertura passante sagomata 11, rispettivamente. Analoga realizzazione vale per le parti di estremità 3OUT, 4IN, 4OUT, in relazione alle rispettive aperture passanti sagomate 11. Dalla stessa figura 7 e dalla figura 8 è anche possibile notare come il diametro esterno della porzione A della parte di estremità del tubo (qui la parte 3IN del tubo 3) sia maggiore rispetto al diametro della porzione 11b della corrispondente apertura passante sagomata 11. Again from Figure 7 it can be seen how, in the assembled condition, the end part indicated with 3IN extends at least partially through the larger diameter portion 11a and the smaller diameter portion 11b of the corresponding shaped through opening 11, respectively. A similar embodiment applies to the end parts 3OUT, 4IN, 4OUT, in relation to the respective shaped through openings 11. From the same figure 7 and from figure 8 it is also possible to note how the external diameter of the portion A of the end part of the tube (here the part 3IN of the tube 3) is larger than the diameter of the portion 11b of the corresponding shaped through opening 11.

Come si intuisce, in tal modo, dopo l’assemblaggio, la parte di estremità 3IN (o 3OUT o 4IN o 4OUT di un tubo 3 o 4) non può essere sfilata dalla relativa apertura passante sagomata 11 in direzione opposta rispetto al relativo collettore 6 (o 5): questa disposizione risulta idonea ad evitare sfilamenti indesiderati dei tubi quando la pressione di lavoro dello scambiatore è elevata. As can be understood, in this way, after assembly, the end part 3IN (or 3OUT or 4IN or 4OUT of a tube 3 or 4) cannot be removed from the relative shaped through opening 11 in the opposite direction with respect to the relative manifold 6 (or 5): this arrangement is suitable for avoiding unwanted slippage of the pipes when the working pressure of the exchanger is high.

Ancora dalla figura 7 si nota come, nella condizione assemblata, il tratto terminale della parte di estremità 3IN sporga comunque dal retro della piastra 10, onde poter essere inserito attraverso la corrispondente apertura di collegamento 30 del relativo collettore 5 o 6. Analoga realizzazione vale per i tratti terminali delle parti di estremità 3OUT, 4IN, 4OUT, in relazione alle rispettive aperture di collegamento 30. Again from Figure 7 it can be seen how, in the assembled condition, the terminal portion of the end part 3IN still protrudes from the back of the plate 10, in order to be inserted through the corresponding connection opening 30 of the relative manifold 5 or 6. A similar embodiment applies to the terminal portions of the end parts 3OUT, 4IN, 4OUT, in relation to the respective connection openings 30.

Lo scambiatore di calore 1 comprende una disposizione di tenuta per i tubi 3, 4, che è operativamente interposta tra la piastra di accoppiamento 10 e la parete periferica degli organi collettori 5, 6. Tale disposizione di tenuta include almeno un elemento di tenuta applicato o montato, ovverosia non realizzato da una saldatura tra le parti 3, 4 e 5, 6 da sigillare. L’almeno un elemento di tenuta può essere ad esempio costituito da una guarnizione, oppure da un mastice o simile materiale di tenuta, preferibilmente di tipo elasticamente deformabile. L’impiego di una tale disposizione di tenuta evita quindi la necessità di saldare le estremità dei tubi 3, 4 ai collettori 5, 6. The heat exchanger 1 comprises a sealing arrangement for the pipes 3, 4, which is operatively interposed between the coupling plate 10 and the peripheral wall of the collector members 5, 6. This sealing arrangement includes at least one sealing element applied or assembled, i.e. not made by a weld between the parts 3, 4 and 5, 6 to be sealed. The at least one sealing element can be for example constituted by a gasket, or by a mastic or similar sealing material, preferably of the elastically deformable type. The use of such a sealing arrangement therefore avoids the need to weld the ends of the pipes 3, 4 to the manifolds 5, 6.

Nel caso non limitativo esemplificato nelle figure, a ciascun tubo è associata una rispettiva guarnizione anulare, indicata con 40 nelle figure 3, 4, 7 e 8, preferibilmente ma non necessariamente formata con materiale elastomero. Come si nota particolarmente in figura 7, nella condizione assemblata la guarnizione 40 è disposta in modo da circondare un corrispondente tratto della parte di estremità 3IN, 3OUT, 4IN, 4OUT di un relativo tubo 3, 4, in una condizione di almeno parziale compressione. In the non-limiting case exemplified in the figures, each tube is associated with a respective annular gasket, indicated with 40 in figures 3, 4, 7 and 8, preferably but not necessarily formed with elastomeric material. As can be seen in particular in Figure 7, in the assembled condition the gasket 40 is arranged so as to surround a corresponding portion of the end part 3IN, 3OUT, 4IN, 4OUT of a related tube 3, 4, in a condition of at least partial compression.

Nel caso esemplificato in figura 7 la guarnizione 40 è sostanzialmente una guarnizione a doppio labbro, ma ciò non costituisce caratteristica essenziale. In generale, la guarnizione impiegata può essere del tipo atto ad esercitare sia una tenuta sostanzialmente assiale tra la piastra di accoppiamento 10 e la superficie esterna del relativo collettore 5, 6 (particolarmente una sua regione spianata, in seguito descritta), sia una tenuta sostanzialmente radiale tra la piastra di accoppiamento 10 ed il relativo tubo 3, 4. In the case exemplified in Figure 7, the gasket 40 is substantially a double-lip gasket, but this is not an essential characteristic. In general, the gasket used can be of the type suitable for exercising both a substantially axial seal between the coupling plate 10 and the external surface of the relative manifold 5, 6 (particularly a flattened region thereof, described below), and a substantially radial between the coupling plate 10 and the relative tube 3, 4.

Di preferenza, la piastra di accoppiamento 10 definisce, in corrispondenza della sua faccia posteriore 10a, almeno una sede per un rispettivo elemento di tenuta, quale la guarnizione 40 esemplificata. Molto preferibilmente, una tale sede – quale quella indicata 11c nelle figure 7-8 e nel dettaglio di figura 4 - è definita da una ulteriore porzione di diametro massimo della rispettiva apertura passante sagomata 11. Nella sua condizione non deformata, prima dell’assemblaggio finale dello scambiatore 1, la guarnizione 40 sporge frontalmente dalla relativa sede 11c, verso il rispettivo collettore 5, 6. Preferably, the coupling plate 10 defines, in correspondence with its rear face 10a, at least one seat for a respective sealing element, such as the gasket 40 exemplified. Very preferably, such a seat - such as that indicated 11c in Figures 7-8 and in the detail of Figure 4 - is defined by a further portion of maximum diameter of the respective shaped through opening 11. In its non-deformed condition, before final assembly of the exchanger 1, the gasket 40 protrudes frontally from the relative seat 11c, towards the respective manifold 5, 6.

Ancora dalla figura 7 si nota come, di preferenza, nella condizione assemblata il tratto terminale della parte 3IN del tubo 3, definente la relativa estremità, sia inserita all’interno della rispettiva apertura di collegamento 30 del collettore 6. Analoga disposizione è di preferenza prevista per le parti 3OUT, 4IN, 4OUT dei tubi 3 e 4 in relazione ai collettori 5, 6, come si intuisce ad esempio dalla figura 6. Again from Figure 7 it can be seen how, preferably, in the assembled condition the terminal portion of the part 3IN of the tube 3, defining the relative end, is inserted inside the respective connection opening 30 of the manifold 6. A similar arrangement is preferably provided for the parts 3OUT, 4IN, 4OUT of the pipes 3 and 4 in relation to the manifolds 5, 6, as can be understood for example from figure 6.

In forme di attuazione preferenziali, la parete sostanzialmente cilindrica di ciascun collettore 5, 6 è provvista esternamente di una regione spianata, sulla quale operano in tenuta gli elementi di tenuta, qui rappresentati dalle guarnizioni 40. Tale caratteristica è apprezzabile ad esempio nelle figure 7 e 8, in relazione al collettore 6, che presenta appunto una regione frontale spianata indicata con 31, ottenuta ad esempio tramite una idonea lavorazione meccanica (ad esempio una fresatura) della parete cilindrica. Simili regioni spianate 31 sono previste anche negli altri collettori 5, 6, come visibile particolarmente in figura 3. Da tale figura 3 si nota anche come, di preferenza, ciascuna regione spianata 31 estende longitudinalmente lungo la parete cilindrica del relativo collettore 5, 6, e come le aperture di collegamento 30 di un collettore siano definite in corrispondenza della relativa regione spianata 31, allineate tra loro nella direzione longitudinale del collettore stesso. In preferential embodiments, the substantially cylindrical wall of each manifold 5, 6 is provided externally with a flattened region, on which the sealing elements, represented here by the gaskets 40, operate in sealing. This characteristic can be appreciated for example in Figures 7 and 8, in relation to the manifold 6, which has a flattened front region indicated with 31, obtained for example by means of suitable mechanical processing (for example a milling) of the cylindrical wall. Similar flattened regions 31 are also provided in the other collectors 5, 6, as can be seen in particular in Figure 3. From this Figure 3 it can also be seen how, preferably, each flattened region 31 extends longitudinally along the cylindrical wall of the relative collector 5, 6, and how the connecting openings 30 of a collector are defined in correspondence with the relative flattened region 31, aligned with each other in the longitudinal direction of the collector itself.

La piastra di accoppiamento 10 definisce, in corrispondenza della sua faccia posteriore 10a, una superficie di appoggio piana 10b per la regione spianata 31 della parete cilindrica del collettore 5, 6; di preferenza, come esemplificato nel dettaglio di figura 4 e nelle figure 7 e 8, tale superficie di appoggio 10b è definita al fondo di un recesso, utile ad esempio per agevolare il posizionamento tra le parti. La specifica realizzazione di un tale recesso sul retro 10a della piastra di accoppiamento 10, ottenibile tramite idonea lavorazione meccanica (ad esempio una fresatura) può anche risultare utile per definire una superficie di appoggio 10b maggiormente precisa per la regione spianata 31 dei collettori 5, 6. In altri termini, mentre la faccia posteriore 10b della piastra 10 può essere nel complesso relativamente “grezza”, ad esempio in termini di rugosità superficiale, la realizzazione dei citati recessi – tramite una lavorazione meccanica di adeguata precisione - consente di definire localmente delle superfici di appoggio 10b maggiormente precise, ai fini di garantire un migliore contatto con corrispondenti regioni spianate 31. Naturalmente anche la realizzazione delle regioni spianate 31 potrà essere effettuata con simile precisione. The coupling plate 10 defines, at its rear face 10a, a flat bearing surface 10b for the flattened region 31 of the cylindrical wall of the manifold 5, 6; preferably, as exemplified in the detail in Figure 4 and in Figures 7 and 8, this support surface 10b is defined at the bottom of a recess, useful for example to facilitate positioning between the parts. The specific realization of such a recess on the rear 10a of the coupling plate 10, obtainable through suitable mechanical processing (for example a milling) can also be useful for defining a more precise support surface 10b for the flattened region 31 of the manifolds 5, 6 In other words, while the rear face 10b of the plate 10 may be relatively "rough" overall, for example in terms of surface roughness, the realization of the aforementioned recesses - by means of a mechanical machining of adequate precision - allows for the local definition of surfaces more precise support 10b, in order to ensure better contact with corresponding flattened regions 31. Naturally, the flattened regions 31 can also be made with similar precision.

Particolarmente dalla figura 7 si nota l’appoggio - preferibilmente diretto - tra la superficie 10b e la superficie della regione spianata 31, su quest’ultima operando in tenuta frontale o assiale la guarnizione 40. Particularly from figure 7 we note the support - preferably direct - between the surface 10b and the surface of the flattened region 31, on the latter by operating in frontal or axial sealing the gasket 40.

In figura 9 è illustrata in forma schematica una variante di attuazione in cui, in luogo di una singola guarnizione a doppio labbro che esercita una tenuta assiale e radiale, sono impiegate due distinte guarnizioni di tipo OR (O-Ring), indicate con 40’ e 40”, la prima destinata ad effettuare tenuta sostanzialmente assiale tra la piastra 10 e la regione spianata 31 dell’organo collettore 6, e la seconda destinata ad effettuare una tenuta sostanzialmente radiale tra la piastra 10 ed il tubo 3. In questo caso sono quindi previste due sedi distinte 11c’ e 11c” per le due guarnizioni 40’ e 40”, preferibilmente formate da rispettive porzioni dell’apertura passante sagomata 11. Nell’esempio, la sede 11c’ ha diametro massimo, mentre la sede 11c” ha un diametro compreso tra quello della sede 11c’ e quello della porzione 11a dell’apertura sagomata 11. Di preferenza, come nel caso illustrato in figura 9, le due guarnizioni 40’ e 40” hanno diverso diametro, tra il tubo 3 e la guarnizione 40’ essendo montato un anello di compressione 41, atto ad assicurare il mantenimento della corretta posizione operativa per le due guarnizioni. Figure 9 schematically illustrates a variant of embodiment in which, instead of a single double-lip gasket that exercises an axial and radial seal, two distinct OR-type gaskets (O-Rings) are used, indicated with 40 ' and 40 ", the first intended to effect a substantially axial seal between the plate 10 and the flattened region 31 of the collector member 6, and the second intended to effect a substantially radial seal between the plate 10 and the tube 3. In this case they are therefore two distinct seats 11c 'and 11c "are provided for the two gaskets 40' and 40", preferably formed by respective portions of the shaped through opening 11. In the example, the seat 11c 'has a maximum diameter, while the seat 11c "has a diameter between that of the seat 11c 'and that of the portion 11a of the shaped opening 11. Preferably, as in the case illustrated in Figure 9, the two gaskets 40' and 40 "have different diameters, between the tube 3 and the gasket 40 'essen fitted with a compression ring 41, adapted to ensure the maintenance of the correct operating position for the two gaskets.

Lo scambiatore 1 comprende ulteriormente una disposizione di fissaggio, preferibilmente di tipo rilasciabile e/o regolabile, predisposta per mantenere l’almeno una piastra di accoppiamento 10 in posizione fissa relativamente ai collettori 5, 6, con l’estremità di ciascun tubo 3, 4 che è accoppiata alla rispettiva apertura di collegamento 30 del corrispondente collettore 5, 6, e con la relativa guarnizione 40 (o 40’e 40”) in posizione intermedia fra la piastra di accoppiamento 10 e la parete periferica del relativo collettore 5, 6, particolarmente in corrispondenza della superficie della sua regione spianata 31, preferibilmente in una condizione di almeno parziale compressione. The exchanger 1 further comprises a fixing arrangement, preferably of the releasable and / or adjustable type, arranged to keep the at least one coupling plate 10 in a fixed position relative to the manifolds 5, 6, with the end of each tube 3, 4 which is coupled to the respective connection opening 30 of the corresponding manifold 5, 6, and with the relative gasket 40 (or 40 'and 40 ") in an intermediate position between the coupling plate 10 and the peripheral wall of the relative manifold 5, 6, particularly at the surface of its flattened region 31, preferably in a condition of at least partial compression.

In varie forme di attuazione la disposizione di fissaggio comprende una pluralità di gruppi tiranti, alcuni dei quali indicati con 50 nelle figure, che sono configurati in modo da tirare l’organo o piastra di accoppiamento 10 verso i collettori 5, 6. In various embodiments, the fastening arrangement comprises a plurality of tie rod groups, some of which are indicated with 50 in the figures, which are configured in such a way as to pull the coupling member or plate 10 towards the manifolds 5, 6.

Riferendosi anche alle figure 10-11, in varie forme di attuazione, un gruppo tirante 50 comprende una parte di impegno 51, che include almeno un alloggiamento 51a, in cui è ricevuta una porzione della parete periferica di un collettore 5, 6 che è opposta alla relativa regione spianata 31. Di preferenza, il suddetto alloggiamento 51a è un alloggiamento sostanzialmente a sella, ad esempio formato almeno in parte con un materiale elastomero, tale da accoppiarsi con la parete cilindrica del collettore. Referring also to Figures 10-11, in various embodiments, a tie assembly 50 comprises an engagement part 51, which includes at least one housing 51a, in which a portion of the peripheral wall of a manifold 5, 6 is received which is opposite to the relative flattened region 31. Preferably, the aforesaid housing 51a is a substantially saddle-shaped housing, for example formed at least in part with an elastomeric material, such as to couple with the cylindrical wall of the manifold.

Di preferenza la parte di impegno 51 di ciascun organo tirante 50 include almeno due alloggiamenti 51a, affiancati tra loro, in ciascuno dei quali è ricevuta una porzione della parete periferica di un corrispondente collettore 5, 6. Nel caso esemplificato in figura 11, ad esempio, gli alloggiamenti 51a sono accoppiati con un collettore 5 ed un collettore 6. Preferably, the engaging part 51 of each tie member 50 includes at least two housings 51a, side by side, in each of which a portion of the peripheral wall of a corresponding manifold 5, 6 is received. In the case exemplified in Figure 11, for example , the housings 51a are coupled with a manifold 5 and a manifold 6.

Una possibile forma di attuazione di un gruppo tirante 50 è mostrata in esploso in figura 12, dalla quale si nota come la parte di impegno 51 di figura 11 possa essere realizzata mediante due piastre 51b, sagomate in modo da definire lungo un rispettivo lato due recessi sostanzialmente semicircolari 51b’. Le due piastre 51b sono disposte parallelamente, in modo che tra i recessi omologhi 51b’ siano calzati elementi semicilindrici, preferibilmente di materiale elastomero, che realizzano gli alloggiamenti 51a. Onde evitare che le piastre 51b si possano sfilare lateralmente rispetto agli elementi semicilindrici 51a, questi ultimi sono preferibilmente dotati di bordi di arresto 51a’ in rilievo. A possible embodiment of a tie rod assembly 50 is shown in exploded view in figure 12, from which it can be seen how the engagement part 51 of figure 11 can be made by means of two plates 51b, shaped so as to define two recesses along a respective side substantially semicircular 51b '. The two plates 51b are arranged parallel, so that semi-cylindrical elements, preferably of elastomeric material, are fitted between the homologous recesses 51b ', which form the housings 51a. In order to avoid that the plates 51b can be removed laterally with respect to the semi-cylindrical elements 51a, the latter are preferably equipped with stop edges 51a 'in relief.

In varie forme di attuazione le piastre 51b sono mantenute alla corretta distanza reciproca tramite due chiavette di assemblaggio 55, ciascuna delle quali presenta alette di estremità definenti un rispettivo incavo 55a, e dove ciascun incavo 55a è suscettibile di accoppiamento con il bordo di un’apertura 51b” definita in una zona intermedia della rispettiva piastra 51b, particolarmente in posizione sostanzialmente intermedia ai relativi recessi 51b’. Le chiavette 55 sono preferibilmente uguali tra loro e disposte l’una sull’altra con orientamenti opposti, di modo che gli intagli 55a di una chiavetta 55 impegnino i bordi ad una prima estremità delle aperture 51b” delle due piastre 51b, e gli intagli 55a dell’altra chiavetta 55 impegnino i bordi all’altra estremità delle medesime aperture 51b” delle due piastre 51b. In various embodiments, the plates 51b are kept at the correct mutual distance by means of two assembly keys 55, each of which has end tabs defining a respective recess 55a, and where each recess 55a is capable of coupling with the edge of an opening 51b "defined in an intermediate zone of the respective plate 51b, particularly in a substantially intermediate position to the relative recesses 51b '. The keys 55 are preferably identical to each other and arranged on top of each other with opposite orientations, so that the notches 55a of a key 55 engage the edges at a first end of the openings 51b "of the two plates 51b, and the notches 55a of the other key 55 engage the edges at the other end of the same openings 51b "of the two plates 51b.

Il gruppo tirante 50 comprende inoltre almeno un’asta 52, avente una porzione di estremità prossimale 52a accoppiata solidamente alla parte di impegno 51, Nell’esempio, la porzione prossimale 52a è passante attraverso un foro centrale (non indicato) di ciascuna chiavetta 55 ed è almeno in parte filettata, onde ricevere su di essa un dado di fissaggio 53. Come si nota, l’asta 52 si estende in posizione sostanzialmente intermedia ai due alloggiamenti 51a. The tie-rod assembly 50 further comprises at least one rod 52, having a proximal end portion 52a solidly coupled to the engagement part 51.In the example, the proximal portion 52a passes through a central hole (not indicated) of each key 55 and it is at least partly threaded, in order to receive on it a fixing nut 53. As can be seen, the rod 52 extends in a substantially intermediate position to the two housings 51a.

L’asta 52 ha poi una porzione di estremità distale 52b, destinata all’accoppiamento rispetto alla piastra 10. Nell’esempio illustrato, la porzione 52b è destinata all’impegno con un corrispondente foro di fissaggio 12 – vedere le figure 2-5 e 11 – della piastra di accoppiamento 10. Di preferenza, la porzione di estremità distale 52b dell’asta 52 ed il corrispondente foro di fissaggio 12 sono filettati, di modo che la prima possa essere avvitata nel secondo; sulla porzione 52b è di preferenza avvitato un dado prigioniero 54, in corrispondenza della faccia posteriore 10a dell’organo 10 (vedere figura 11). The rod 52 then has a distal end portion 52b, intended for coupling with respect to the plate 10. In the illustrated example, the portion 52b is intended for engagement with a corresponding fixing hole 12 - see Figures 2-5 and 11 - of the coupling plate 10. Preferably, the distal end portion 52b of the rod 52 and the corresponding fixing hole 12 are threaded, so that the first can be screwed into the second; on the portion 52b a captive nut 54 is preferably screwed, in correspondence with the rear face 10a of the member 10 (see figure 11).

Come si intuisce, ai fini dell’assemblaggio, la porzione 52b dell’asta 52 con il relativo dado prigioniero 54 viene avvitata nel corrispondente foro 12 della piastra 10, ed il dato dado 54 viene poi serrato. Dall’altro lato, alla porzione 52a dell’asta 52 viene accoppiata la relativa parte di impegno 51, assemblando i relativi componenti 51a, 51b, 55, con tali porzioni prossimali 52a passanti lasche nei fori centrali delle chiavette 55 sovrapposte l’una all’altra. A seguito di tale operazione, gli alloggiamenti 51a della parte di impegno 51 sono calzati su rispettive porzioni di due collettori 5, 6 adiacenti tra loro. Sulla porzione 52a dell’asta 52 viene quindi avvitato il dado di fissaggio 53, di modo che la piastra di accoppiamento 10 venga progressivamente tirata verso i collettori 5, 6, sino ad ottenere il fermo contatto tra le superfici di appoggio 10b (figure 4 e 7-8) della faccia posteriore 10 della piastra di accoppiamento 10 e le corrispondenti regioni spianate 31 (figure 3 e 7-8) del fronte dei collettori 5, 6, con le guarnizioni 40 in condizione compressa, che esercitano una tenuta frontale in corrispondenza di tali regioni spianate 31 ed un tenuta radiale in corrispondenza dei rispettivi tubi 3, 4 (oppure, riferendosi alla figura 8, con le guarnizioni 40’ che esercitano una tenuta frontale in corrispondenza delle regioni spianate 31 e le guarnizioni 40” che esercitano una tenuta radiale in corrispondenza dei rispettivi tubi 3, 4). Come detto, nella condizione assemblata, il tratto terminale delle parti di estremità 3IN, 3OUT, 4IN, 4OUT, risulta inserito attraverso la corrispondente apertura di collegamento 30 del relativo collettore 5 o 6. As can be understood, for the purposes of assembly, the portion 52b of the rod 52 with the relative captive nut 54 is screwed into the corresponding hole 12 of the plate 10, and the nut 54 is then tightened. On the other hand, the relative engagement part 51 is coupled to the portion 52a of the rod 52, assembling the relative components 51a, 51b, 55, with said proximal portions 52a passing loosely in the central holes of the keys 55 superimposed on each other. other. Following this operation, the housings 51a of the engagement part 51 are fitted onto respective portions of two collectors 5, 6 adjacent to each other. The fixing nut 53 is then screwed onto the portion 52a of the rod 52, so that the coupling plate 10 is progressively pulled towards the manifolds 5, 6, until firm contact is obtained between the supporting surfaces 10b (Figures 4 and 7-8) of the rear face 10 of the coupling plate 10 and the corresponding flattened regions 31 (Figures 3 and 7-8) of the front of the manifolds 5, 6, with the gaskets 40 in compressed condition, which exert a front seal in correspondence with of these flattened regions 31 and a radial seal in correspondence with the respective tubes 3, 4 (or, referring to Figure 8, with the gaskets 40 'which exercise a front seal in correspondence with the flattened regions 31 and the gaskets 40 "which exercise a seal radial at the respective tubes 3, 4). As said, in the assembled condition, the terminal portion of the end parts 3IN, 3OUT, 4IN, 4OUT, is inserted through the corresponding connection opening 30 of the relative manifold 5 or 6.

Come si intuisce, il montaggio dello scambiatore 1 può essere molto semplice ed all’occorrenza facilmente automatizzabile, almeno parzialmente. As can be understood, the assembly of the exchanger 1 can be very simple and, if necessary, easily automatable, at least partially.

Le parti di estremità 3IN, 3OUT, 4IN, 4OUT dei vari tubi 3, 4 possono essere deformate meccanicamente dall’interno verso l’esterno, tramite apposita attrezzatura (ad esempio includente elementi maschi all’uopo sagomati), in modo da conferire a tali parti di estremità il particolare profilo contraddistinto da almeno due diversi diametri esterni A e B (vedere figure 7-8). Tale operazione viene naturalmente effettuata dopo aver inserito le porzioni di estremità 3a, 3b, 4a, 4b dei tubi attraverso le corrispondenti aperture passanti sagomate 11 della piastra 10, e prima del fissaggio con i gruppi tiranti 50. The end parts 3IN, 3OUT, 4IN, 4OUT of the various tubes 3, 4 can be mechanically deformed from the inside outwards, by means of suitable equipment (for example including male elements shaped for this purpose), so as to give them end parts the particular profile characterized by at least two different external diameters A and B (see figures 7-8). This operation is naturally carried out after having inserted the end portions 3a, 3b, 4a, 4b of the tubes through the corresponding shaped through openings 11 of the plate 10, and before fixing with the tie rods 50.

L’accoppiamento tra le estremità dei tubi 3, 4 ed i corrispondenti collettori 5, 6 non presuppone saldature, con la corrispondente tenuta che è garantita dagli elementi di tenuta qui rappresentati dalle guarnizioni 40 (o 40’, 40”), semplificando con ciò l’assemblaggio dello scambiatore 1. Un ulteriore vantaggio sostanziale è rappresentato dal fatto che, grazie alla disposizione di fissaggio rilasciabile, qual è ad esempio quella basata sull’impiego di gruppi tiranti, lo scambiatore 1 può essere agevolmente smontato, ad esempio ai fini dello smaltimento del prodotto al termine della sua vita utile. The coupling between the ends of the pipes 3, 4 and the corresponding manifolds 5, 6 does not require welding, with the corresponding seal guaranteed by the sealing elements represented here by the gaskets 40 (or 40 ', 40 "), thereby simplifying the assembly of the exchanger 1. A further substantial advantage is represented by the fact that, thanks to the releasable fixing arrangement, such as that based on the use of tie rods, the exchanger 1 can be easily disassembled, for example for the purpose of disposal of the product at the end of its useful life.

In varie forme di attuazione, uno scambiatore di calore del tipo sinora descritto è alloggiato all’interno di un involucro di scambiatore, a cui è associato un bruciatore di gas, e che comprende un’uscita per i fumi prodotti dal bruciatore. In tal modo, l’involucro di scambiatore provvede a confinare al proprio interno i fumi, inducendoli a seguire un certo percorso tra il bruciatore e la suddetta uscita, in modo da lambire i tubi. Il bruciatore è di preferenza affacciato o sporgente verso l’interno di un volume cavo assiale definito dai vari tubi sovrapposti (o dal tubo ad elica più interno); è anche possibile impiegare bruciatori che si estendono assialmente sostanzialmente per l’intera altezza del suddetto volume cavo. In various embodiments, a heat exchanger of the type described so far is housed inside an exchanger casing, to which a gas burner is associated, and which includes an outlet for the fumes produced by the burner. In this way, the exchanger casing confines the fumes internally, causing them to follow a certain path between the burner and the aforementioned outlet, so as to lick the pipes. The burner is preferably facing or protruding towards the inside of an axial hollow volume defined by the various superimposed tubes (or by the innermost helix tube); it is also possible to use burners that extend axially substantially for the entire height of the aforementioned hollow volume.

Nelle figure 13 e 14 è appunto esemplificato schematicamente siffatto scambiatore, che realizza ad esempio una caldaia o simile dispositivo riscaldatore. Lo scambiatore 1 è qui dotato di un involucro di scambiatore, indicato complessivamente con 60, che nell’esempio include un mantello periferico 61, una piastra di chiusura superiore 62 ed una piastra di chiusura inferiore 63. Nell’esempio, i collettori 5, 6, i relativi gruppi idraulici di raccordo 7, 8, ed i gruppi tiranti 50 si trovano sostanzialmente all’esterno dell’involucro 60, con la piastra di collegamento 10 che realizza una sorta di parete posteriore per l’involucro stesso. Si apprezzerà che, con una tale realizzazione, la faccia posteriore 10a della piastra di collegamento 10 è rivolta all’esterno dell’involucro 60, e quindi con le guarnizioni 40 (o 40’, 40”) in posizione isolata rispetto ai fumi di combustione del bruciatore dello scambiatore 1. Più in generale, la zona di collegamento dei tubi ai collettori è sostanzialmente protetta, anche grazie alla presenza della piastra 10, con i relativi materiali meno soggetti ad elevate sollecitazioni termiche e di conseguenza meglio resistenti anche alla corrosione. Figures 13 and 14 show a schematic example of such an exchanger, which for example forms a boiler or similar heating device. The exchanger 1 is here equipped with an exchanger casing, indicated as a whole with 60, which in the example includes a peripheral shell 61, an upper closing plate 62 and a lower closing plate 63. In the example, the manifolds 5, 6 , the relative hydraulic connecting assemblies 7, 8, and the tie rod assemblies 50 are substantially located outside the casing 60, with the connection plate 10 forming a sort of rear wall for the casing itself. It will be appreciated that, with such an embodiment, the rear face 10a of the connection plate 10 faces the outside of the casing 60, and therefore with the gaskets 40 (or 40 ', 40 ") in an isolated position with respect to the combustion fumes of the burner of the exchanger 1. More generally, the area of connection of the pipes to the manifolds is substantially protected, also thanks to the presence of the plate 10, with the relative materials less subject to high thermal stresses and consequently better resistant also to corrosion.

Dalla figura 14 si nota come la piastra superiore 62 presenti un’apertura di montaggio 62a per un bruciatore di gas 70, che nella condizione montata risulta affacciato al volume cavo V definito dalle spire interne dei tubi del gruppo 2. La piastra superiore 62 presenta altresì un ulteriore foro o passaggio di uscita 62b, in corrispondenza del quale è previsto un raccordo di scarico 80 per i fumi destinati a fluire all’esterno dello scambiatore 1, tale foro 62b essendo di preferenza non affacciato al volume V. From figure 14 it can be seen that the upper plate 62 has a mounting opening 62a for a gas burner 70, which in the assembled condition faces the hollow volume V defined by the internal coils of the pipes of the group 2. The upper plate 62 also has a further outlet hole or passage 62b, in correspondence with which a discharge fitting 80 is provided for the fumes destined to flow outside the exchanger 1, this hole 62b preferably not facing the volume V.

Alla piastra inferiore 63 può essere associato un materiale termicamente isolante, onde ridurre la trasmissione di calore in corrispondenza della parte inferiore dello scambiatore 1. Nel caso esemplificato, sul lato interno della piastra 63 è applicato un pannello 63a formato con un tale materiale, preferibilmente avente un profilo periferico sostanzialmente corrispondente a quello del volume cavo V del gruppo tubiero 2. La piastra inferiore 63 può anche essere eventualmente dotata di un bordo periferico 63b, conformato ai fini del fissaggio - ad esempio tramite saldatura - al mantello 61 e/o di un passaggio di uscita (non visibile) per lo scarico di eventuale acqua di condensazione che si forma entro l’involucro 60. A thermally insulating material can be associated with the lower plate 63, in order to reduce the transmission of heat in correspondence with the lower part of the exchanger 1. In the exemplified case, on the internal side of the plate 63 is applied a panel 63a formed with such a material, preferably having a peripheral profile substantially corresponding to that of the hollow volume V of the tube group 2. The lower plate 63 can also possibly be provided with a peripheral edge 63b, shaped for the purposes of fixing - for example by welding - to the shell 61 and / or a outlet passage (not visible) for discharging any condensation water that forms inside the casing 60.

Ancora in figura 14 sono visibili elementi montanti o tiranti 65, che possono essere impiegati per collegare meccanicamente tra loro le piastre 62 e 63, ed impaccare tra queste il mantello 61 ed il gruppo tubiero 10. I montanti o tiranti 65 possono essere conformati alle rispettive estremità assiali per accoppiarsi con corrispondenti elementi di aggancio o di fissaggio delle piastre 62, 63. Still in figure 14 there are visible upright or tie rod elements 65, which can be used to mechanically connect the plates 62 and 63 together, and pack the shell 61 and the tube group 10 between them. The uprights or tie rods 65 can be shaped to their respective axial ends to couple with corresponding hooking or fastening elements of the plates 62, 63.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche della presente invenzione, così come chiari risultano i suoi vantaggi. From the above description the characteristics of the present invention are clear, as well as its advantages.

E’ chiaro che numerose varianti sono possibili per la persona esperta del ramo allo scambiatore ed al tubo di scambiatore descritti come esempio, senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione, così come definita dalle rivendicazioni allegate. It is clear that numerous variants are possible for the person skilled in the art to the exchanger and the exchanger tube described as an example, without thereby departing from the scope of the present invention, as defined by the attached claims.

Si segnala, ad esempio, che in luogo di un’unica piastra di accoppiamento 10, lo scambiatore potrebbe essere provvisto di una pluralità di piastre di accoppiamento 10 di forma differente e/o di dimensioni più ridotte, ciascuna recante un numero limitato di aperture passanti sagomate 11: in altri termini, la piastra 10 rappresentata nelle figure potrebbe essere sostituita da un certo numero di piastre 10 di dimensioni più piccole e di forma diversa. Ad esempio potrebbero essere previste due piastre in verticale che sono affiancate lateralmente l’una all’altra, oppure due o più piastre in orizzontale che sono affiancate nel senso dell’altezza dei collettori. It should be noted, for example, that instead of a single coupling plate 10, the exchanger could be provided with a plurality of coupling plates 10 of different shape and / or smaller dimensions, each having a limited number of through openings shaped 11: in other words, the plate 10 shown in the figures could be replaced by a certain number of plates 10 of smaller size and of different shape. For example, there could be two vertical plates that are side by side to each other, or two or more horizontal plates that are side by side in the direction of the height of the collectors.

Per applicazioni a basse pressioni del fluido termo-vettore, delle sedi in cui alloggiare almeno in parte gli elementi di tenuta potrebbero essere definite - in aggiunta o in alternativa alle sedi 11c; 11c’ - in corrispondenza delle regioni spianate 31, ovvero sul fronte dei collettori. Eventualmente le sedi per gli elementi di tenuta potrebbero anche essere omesse, con tali elementi direttamente interposti tra le superfici 10b e 31 Come già accennato, in luogo di singole guarnizioni anulari per ciascun tubo è possibile prevedere l’impiego altri tipi di elementi di tenuta, quali ad esempio guarnizioni configurate per realizzare la tenuta su più tubi, ad esempio guarnizioni piane a più fori interposte tra le superfici 10b e 31 o montate in adeguate sedi previste sul retro di una piastra 10 e/o sul fronte di un collettore 5, 6. For applications at low pressures of the thermo-vector fluid, seats in which at least part of the sealing elements are housed could be defined - in addition to or alternatively to the seats 11c; 11c '- in correspondence with the flattened regions 31, or on the front of the collectors. Possibly the seats for the sealing elements could also be omitted, with these elements directly interposed between the surfaces 10b and 31 As already mentioned, in place of individual annular gaskets for each tube it is possible to provide for the use of other types of sealing elements, such as gaskets configured to seal several pipes, for example flat gaskets with multiple holes interposed between surfaces 10b and 31 or mounted in suitable seats provided on the back of a plate 10 and / or on the front of a manifold 5, 6 .

In altre realizzazioni ancora, anziché essere guarnizioni di tipo commerciale, l’elemento o gli elementi di tenuta impiegati possono essere formati in situ, mediante un mastice o simile materiale, ad esempio a base siliconica o basato su un elastomero fluorurato o fluoro-elastomero (tipo Viton®), applicato per realizzare la necessaria tenuta almeno fra le superfici 10b e 31, similmente alle guarnizioni in precedenza descritte. In still other embodiments, instead of being gaskets of a commercial type, the sealing element or elements used can be formed in situ, by means of a mastic or similar material, for example silicone-based or based on a fluorinated elastomer or fluorine-elastomer ( Viton® type), applied to provide the necessary seal at least between the surfaces 10b and 31, similarly to the gaskets previously described.

In altre possibili varianti, l’asta 52 del gruppo tirante 50 è saldata al retro 10a della piastra 10, nel qual caso la porzione di estremità distale 52b dell’asta stessa non necessita di filettatura; in alternativa, al retro 10a della piastra 10 è saldata una boccola filettata, sulla quale viene avvitata la regione di estremità distale filettata 52b. In entrambi i casi, la saldatura può essere di tipo a scarica capacitiva o ad arco corto, in modo da non alterare il materiale metallico della piastra, preferibilmente un acciaio inossidabile. Varianti di questo tipo evitano la necessità di prevedere i fori filettati 12 sulla piastra 10 e garantiscono una tenuta stagna fra la stessa piastra 10 e i fumi generati all’interno dello scambiatore. In other possible variants, the rod 52 of the tie rod assembly 50 is welded to the rear 10a of the plate 10, in which case the distal end portion 52b of the rod itself does not require threading; alternatively, a threaded bushing is welded to the rear 10a of the plate 10, onto which the threaded distal end region 52b is screwed. In both cases, the welding can be of the capacitive discharge or short arc type, so as not to alter the metal material of the plate, preferably a stainless steel. Variants of this type avoid the need to provide the threaded holes 12 on the plate 10 and ensure a watertight seal between the plate 10 itself and the fumes generated inside the exchanger.

Claims

CLAIMS 1. A heat exchanger for a boiler or the like, comprising: - a tube group (2) which includes a plurality of tubes (3, 4) each having two ends, - at least one collector member (5, 6), having a peripheral wall in which connecting openings (30) are defined, in which at least one tube (3, 4), or each tube (3, 4), has one said end connected in fluid communication with a respective said connecting opening (30) of the at least one collector member (5, 6), - at least one coupling member, including a substantially plate-like element (10) in which at least one shaped through opening (11) is defined, in which through the at least one shaped through opening (11), or through each shaped through opening ( 11), a respective end part (3IN, 3OUT, 4IN, 4OUT) of the at least one tube (3, 4), or of each tube (3,4), the plate element (10) is at least partially received of the coupling member having a rear face (10a) facing the at least one collector member (5, 6), the at least one shaped through opening (11), or each shaped through opening (11), being substantially axially aligned with a respective connection opening (30) of the at least one collector member (5, 6), wherein the at least one shaped through opening (11), or each shaped through opening (11), has at least two portions having different diameters, among which a larger diameter portion (11a) and a smaller diameter portion (11b) , the larger diameter portion (11a) being closer to the respective connecting opening (30) of the at least one collector member (5, 6) than the smaller diameter portion (11b), wherein the end part (3IN, 3OUT, 4IN, 4OUT) of the at least one tube (3, 4), or of each tube (3, 4), has at least two portions having different external diameters, among which a portion of larger outer diameter (A) and a portion of smaller outer diameter (B), which extend at least partially through the larger diameter portion (11a) and the smaller diameter portion (11b) of the corresponding shaped through opening (11), respectively, the outer diameter of the larger outer diameter portion (A) of the end part (3IN, 3OUT, 4IN, 4OUT) of the at least one tube (3, 4), or of each tube (3, 4), being greater the diameter of the smaller diameter portion (11b) of the corresponding shaped through opening (11), the heat exchanger (1) further comprising: - at least one sealing arrangement operatively interposed between the plate element (10) of the coupling member and the peripheral wall of the at least one collector member (5, 6), the sealing arrangement including at least one sealing element (40 ; 40 ', 40 ") surrounding a corresponding portion of the end part (3IN, 3OUT, 4IN, 4OUT) of the at least one tube (3, 4), or of each respective tube (3, 4), - at least one fixing arrangement (50), configured to keep the plate element (10) of the coupling member in a fixed position relative to the at least one collector member (5, 6), with said end of the at least one tube (3, 4), or of each tube (3, 4), which is coupled to the respective connection opening (30) of the at least one collector member (5, 6), and with the at least one sealing element ( 40; 40 ', 40 ") in an intermediate position between the plate element (10) of the coupling member and the peripheral wall of the at least one collector member (5, 6), preferably in a condition of at least partial compression.

2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the peripheral wall of the at least one collector member (5, 6) is a substantially cylindrical wall, provided externally with at least one flattened region (31) on which the at least one sealing element (40; 40 ', 40 ").

The heat exchanger according to claim 1 or claim 2, wherein a portion of the end part (3IN, 3OUT, 4IN, 4OUT) of the at least one tube (3, 4), or of each tube (3, 4), which includes said end, is inserted inside the respective connection opening (30) of the at least one collector member (5, 6).

The heat exchanger according to claim 2, wherein the flattened region (31) of the peripheral wall of the at least one collector member (5, 6) extends longitudinally, the connecting openings (30) being defined at said flattened region (31), preferably mutually aligned in a longitudinal direction of the at least one collector member (5, 6).

The heat exchanger according to claim 2 or claim 4, wherein the plate element (10) of the coupling member defines, at its rear face (10a), a bearing surface (10b) for the flattened region (31) of the peripheral wall of the at least one collector member (5, 6), the bearing surface (10b) being preferably defined at the bottom of a recess.

The heat exchanger according to any one of claims 1-5, wherein the plate element (10) of the coupling member defines, in correspondence with its rear face (10a), at least one seat (11c; 11c ' , 11c ") for the at least one sealing element (40; 40 ', 40"), the at least one seat (11c; 11c', 11c "), or each seat (11c; 11c ', 11c"), being preferably defined by a further portion having a maximum diameter of a respective said shaped through opening (11).

The heat exchanger according to any one of claims 1-6, wherein the fixing arrangement (50) comprises at least one tie assembly (51, 52) configured to hold the plate member (10) of the coupling member pulled towards the at least one collector member (5, 6).

8. The heat exchanger according to claim 7, in which the at least one tie group (51, 52), or each tie group (51, 52), comprises: - an engaging part (51) which includes at least one housing (51a), preferably formed at least in part of elastomeric or elastically deformable material, in which a corresponding portion of the peripheral wall of the at least one collector member (5, 6) is received which is opposite to the related flattened region (31), - a rod (52) having a proximal end region (52a) coupled to the engaging part (51) and a distal end region (52b) coupled to the coupling member , the distal end region (52b) preferably being threaded and screwed into a corresponding bushing or threaded fastening hole (12) of the plate element (10) of the coupling member.

The heat exchanger according to any one of claims 1-8, wherein the at least one collector member (5, 6) comprises at least one inlet collector member (5) and at least one outlet collector member (6), each provided with respective said connection openings (30), and in which an end of the at least one tube (3, 4), or of each tube (3, 4) is coupled to the at least one inlet collector member (5) , and the at least one outlet collector member (6) is coupled to the other end of the at least one pipe (3, 4), or of each pipe (3,4), by means of the at least one coupling member (10), the at least one sealing arrangement (30) and the at least one fixing arrangement (50).

The heat exchanger according to claim 9, wherein the at least one inlet collector member comprises two inlet collector members (5) and / or the at least one outlet collector member comprises two outlet collector members (6) .

The heat exchanger according to claims 8 and 9 or claims 8 and 10, wherein the engaging part (51) of the at least one tie assembly (50), or each tie assembly (50), includes at least two said housings (51a) side by side, in each of which a corresponding portion of the peripheral wall of a corresponding collector member (5, 6) is received, said housings (51a) preferably being substantially saddle-shaped housings.

12. The heat exchanger according to any one of claims 1-11, wherein the at least one sealing element comprises at least one of: - an annular gasket, such as a double lip gasket (40) or an OR type gasket (40 '; 40 "), - a flat gasket with a plurality of holes, - a sealing material, for example a silicone-based material or a fluorinated elastomer-based material.

13. The heat exchanger according to any one of claims 1-12, wherein - the tubes (3, 4) of the tube group (2) are arranged in a juxtaposed configuration, each tube (3, 4) being wound to define a substantially flat spiral which includes at least one turn, - the at least one collector organ (5, 6), or each collector organ (5, 6), is outside the tube group (2), - the at least one tube (3, 4), or each tube (3, 4), has a first end portion (3a, 4a), which extends from the inside of the relative spiral towards its exterior, the first end portion (3a, 4a) being at least partially superimposed on the at least one turn, in correspondence with a major face of the spiral, for connection to the at least one collector member (5, 6).

The heat exchanger according to any one of claims 1-13, comprising an exchanger casing (60), a gas burner (70) and a flue outlet (80), in which the tube assembly (2) is housed in the exchanger casing (60) in such a way that the gas burner (70) faces, or protrudes into, an axial hollow volume (V) defined by the plurality of tubes (3, 4), at least in correspondence with a first axial end of the tube group (2).

A heating device, comprising a heat exchanger according to any one of claims 1-14.