NO167235B

NO167235B - HEAT EXCHANGE.

Info

Publication number: NO167235B
Application number: NO844556A
Authority: NO
Inventors: Harry J Scanlan; Leif Liljegren
Original assignee: South Breeze Corp
Priority date: 1983-03-17
Filing date: 1984-11-15
Publication date: 1991-07-08
Also published as: NO167235C; NO844556L

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en varmeveksler av den art som fremgår av ingressen til det etterfølgende selvstendige krav. Denne oppvarmer eller avkjøler fluider effektivt og hurtig, slik som å varme vann eller generere damp for generelle formål eller for romoppvarming. The present invention relates to a heat exchanger of the kind that appears from the preamble to the following independent claim. This heats or cools fluids efficiently and quickly, such as heating water or generating steam for general purposes or for space heating.

I de fleste tilfeller der et fluid blir oppvarmet eller avkjølt holdes det fysisk adskilt fra medie som tilfører varme til det eller mottar varme fra det, ved begrensning i en beholder eller et rør. Likeledes er mediet som tilfører varme til eller mottar varme fra fluidet også vanligvis avgrenset til beholderen eller røret. Beholderen eller røret eller begge utgjør en varmeveksler. In most cases where a fluid is heated or cooled, it is kept physically separated from media that adds heat to it or receives heat from it, by confinement in a container or pipe. Likewise, the medium that adds heat to or receives heat from the fluid is also usually limited to the container or pipe. The container or pipe or both form a heat exchanger.

De fleste varmevekslere anvender et rør eller et system av rør som barriere mellom fluidet som oppvarmes eller avkjøles og det oppvarmende eller avkjølende medium. Ofte er det nødvendig, for å maksimere effektiviteten av varmeveksleren, å tilveiebringe et komplisert system av plater og rør og å anvende rør som er bygd opp for å forøke varmeoverførings-graden, f.eks. ved tillegg av ribber, skinner, korrugeringer eller lignende, for varighet blir det ofte brukt temmelig kostbare metaller, slik som kobber. Kompleksiteten av konstruksjonen og de høye materialkostnader gjør effektive, lengelevende varmevekslere svært kostbare. Most heat exchangers use a pipe or a system of pipes as a barrier between the fluid being heated or cooled and the heating or cooling medium. It is often necessary, in order to maximize the efficiency of the heat exchanger, to provide a complicated system of plates and tubes and to use tubes that are constructed to increase the heat transfer rate, e.g. when adding ribs, rails, corrugations or the like, rather expensive metals, such as copper, are often used for durability. The complexity of the construction and the high material costs make efficient, long-lived heat exchangers very expensive.

Mange innretninger som er vidt i bruk og anvender varmevekslere har relativt lav effektivitet. F. eks. boligovner og varmtvannsvarmere fyrt med naturgass eller olje har total-virkningsgrad på kun omkring 50£. Naturgass og oljefyrt utstyr kunne gjøres betraktelig mer effektivt ved å bruke den idag tilgjengelige teknologi i utforming av varmevekslere, men kun ved betraktelig å øke kompleksiteten og størrelsen av utstyret og gjøre det mye mer kostbart. Many devices that are widely used and use heat exchangers have relatively low efficiency. For example residential furnaces and hot water heaters fired with natural gas or oil have a total efficiency of only around £50. Natural gas and oil-fired equipment could be made considerably more efficient by using the technology available today in the design of heat exchangers, but only by considerably increasing the complexity and size of the equipment and making it much more expensive.

Det er tilveiebragt, i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, en varmeveksler som er av svært enkel oppbygning og kan derfor tilvirkes til relativt lave kostnader. Den kan også tilveiebringe en vesentlig forbedring i effektivitet uten vesentlig økning av kostnadene, særlig når den sammen-lignes med varmevekslere som er kjent i dag. There is provided, in accordance with the present invention, a heat exchanger which is of very simple structure and can therefore be manufactured at relatively low costs. It can also provide a significant improvement in efficiency without a significant increase in costs, especially when compared to heat exchangers known today.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen med en varmeveksler av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved de trekk som fremgår av karakteristikken i det etterfølgende selvstendige krav. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige krav. This is achieved according to the invention with a heat exchanger of the type mentioned at the outset which is characterized by the features that appear from the characteristic in the following independent claim. Further features of the invention appear from the independent claims.

En viktig fordel med oppfinnelsen er at heliumgass i beholderen tilveiebringer en forholdsvis høy varmeoverfør-ingsgrad. Helium har, blant alle gasser, en svært høy varmeledningskoeffisient. Følgelig overføres varme svært hurtig til veggene av beholderen og dermed gjennom veggene inn i fluidmediet til hvilke varme overføres. An important advantage of the invention is that helium gas in the container provides a relatively high degree of heat transfer. Helium has, among all gases, a very high thermal conductivity coefficient. Consequently, heat is transferred very quickly to the walls of the container and thus through the walls into the fluid medium to which heat is transferred.

En varmeveksler i samsvar med oppfinnelsen gjør det mulig å overføre varme fra en svært høytemperaturig kilde som virker over et nokså lite område til en stor varmeoverføringsflate, nemlig de utvendige vegger av den heliuminneholdende beholder. Temperaturen i beholderveggene fra hvilke varme overføres til fluidet som skal oppvarmes er i hovedsak mindre enn temperaturen! i kilden og kan virkelig utformes for optimale varmeoverføringsbetingelser mellom beholderveggene og fluidet. F.eks>. effektiv varmeoverføring til væske utøves best under temperaturbetingelser under hvilke sjiktkoking ikke oppstår. Den iboende evne hos den foreliggende oppfinnelse til å overføre varme fra en høytemperaturkonsentrert kilde til en relativt lavtempératurig barrierevegg med stor flate med rimelig utstyr er en viktig fordel. A heat exchanger in accordance with the invention makes it possible to transfer heat from a very high-temperature source operating over a fairly small area to a large heat transfer surface, namely the outer walls of the helium-containing container. The temperature in the container walls from which heat is transferred to the fluid to be heated is essentially less than the temperature! in the source and can really be designed for optimal heat transfer conditions between the container walls and the fluid. For example>. efficient heat transfer to liquid is best exercised under temperature conditions under which stratified boiling does not occur. The inherent ability of the present invention to transfer heat from a high-temperature concentrated source to a relatively low-temperature, large-area barrier wall with inexpensive equipment is an important advantage.

Helium er svært lett. Mens det er mulig med metaller og noen væsker å tilveiebringe en varmeoverføring mellom en konsen-trert høytemperaturflate og en stor overflate, er utstyret som inngår tungt og kostbart. Den enkle oppbygning og den lette vekt av varmevekslere utført Ifølge foreliggende oppfinnelse letter tilvirkningen og installeringen av utstyr som anvender oppfinnelsen. Helium is very light. While it is possible with metals and some liquids to provide a heat transfer between a concentrated high-temperature surface and a large surface, the equipment involved is heavy and expensive. The simple structure and light weight of heat exchangers made according to the present invention facilitate the manufacture and installation of equipment using the invention.

Oppfinnelsen har tallrike anvendelser i både forbrukerpro-dukter og industriprodukter, særlig for varmevekslere mellom fluider med svært forskjellige temperaturer, i anvendelser hvor to eller flere barrierer mellom de to fluider er nødvendig eller ønskelig og hvor det er ønskelig å ha minimal lagringskapasitet. En særlig viktig anvendelse av en varmeveksler som innehar den foreliggende oppfinnelse, er i vannoppvarming eller dampgenerering for vanlig bruk og for romoppvarming av eneboliger, leiligheter, hoteller, moteller og kontorer, og institusjonelle bygninger. Varmtvannsvarmere som anvender varmevekslere ifølge oppfinnelsen er økonomiske å tilvirke og lette å installere og gjør mulig bruken av forholdsvis små enheter lokalisert nære ved stedet hvor varmtvannet blir brukt. Både kapitalinvesteringer og driftskostnader kan innspares ved å lokalisere små vannopp-varmere i forskjellige steder i en bygning, for derved å eliminere kostbare lange distribusjonssystemer og varmetapene som vil oppstå i slike systemer. The invention has numerous applications in both consumer products and industrial products, particularly for heat exchangers between fluids with very different temperatures, in applications where two or more barriers between the two fluids are necessary or desirable and where it is desirable to have minimal storage capacity. A particularly important application of a heat exchanger incorporating the present invention is in water heating or steam generation for ordinary use and for space heating of detached houses, apartments, hotels, motels and offices, and institutional buildings. Hot water heaters using heat exchangers according to the invention are economical to manufacture and easy to install and enable the use of relatively small units located close to the place where the hot water is used. Both capital investment and operating costs can be saved by locating small water heaters in different places in a building, thereby eliminating expensive long distribution systems and the heat losses that will occur in such systems.

For en bedre forståelse av oppfinnelsen gis henvisninger til de vedlagte tegninger av en eksemplifisert utførelse tatt i forbindelse med figurene i de vedlagte tegninger. For a better understanding of the invention, references are given to the attached drawings of an exemplified embodiment taken in conjunction with the figures in the attached drawings.

Fig. 1 er en skjematisk fremstilling som viser driftsprin-sippene for en varmeveksler som innehar den foreliggende oppfinnelse og anvendt på en svært enkel Fig. 1 is a schematic representation that shows the operating principles of a heat exchanger that incorporates the present invention and applied to a very simple

elektrisk varmer, electric heater,

fig. 2 er nok en skjematisk fremstilling som viser på en generalisert måte en varmeveksler i samsvar med den foreliggende oppfinnelse for å overføre varme fra et fig. 2 is another schematic representation showing in a generalized manner a heat exchanger in accordance with the present invention for transferring heat from a

varmt fluid til et kaldt fluid, hot fluid to a cold fluid,

fig. 3 er et sidesnitt av en svært enkel og lite kostbar fig. 3 is a side section of a very simple and inexpensive one

varmeveksler for å forhåndsavkjøle et varmt kjøle-mlddel 1 et kjølesystem, heat exchanger to pre-cool a hot cooling part 1 a cooling system,

flg. 4 er et sldesnitt av en elektrisk vannvarmer som Innehar en varmeveksler i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, fig. 4 is a cross-section of an electric water heater that contains a heat exchanger in accordance with the present invention,

fig. 5 er et sidtesnitt av en gassfyrt varmtvannsvarmer som anvender en varmeveksler i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, og fig. 5 is a side section of a gas-fired hot water heater using a heat exchanger in accordance with the present invention, and

fig. 6 ér et delsnitt av den indre vegg av varmeveksleren fig. 6 is a partial section of the inner wall of the heat exchanger

vist i fig. 5. shown in fig. 5.

En svært enkel form for varmeveksler som innehar den foreliggende oppfinnelse, som vist skjematisk i fig. 1. er en liten elektrisk aktivert romvarmer. Den innbefatter en lukkebeholder V som er fylt med hellumgass, fortrinnsvis ved et absolutt trykk på omkring 200kPa til omkring 700 kPa. Skjønt beholderen kan være av enhver form, er det ønskelig å gjøre den av sirkulær sylindrisk form for produksjonsforenk-ling og ensartet varmeoverføring i alle retninger radielt i forhold til sentralaksen. Således innbefatter beholderen V, vist i fig. 1, en sirkulær sylindrisk utvendig vegg og topp-og bunnvegger. En eller flere elektriske varmeelementér H er på egnet måte anordnet i beholderen. Varmeelementene kan være av svært enkel og billig konstruksjon, f.eks. en keramisk bærer viklet med, - en bar motstandstråd som varmeélement. De elektriske ledninger blir forbundet til en strømkilde. A very simple form of heat exchanger that incorporates the present invention, as shown schematically in fig. 1. is a small electrically activated space heater. It includes a closed container V which is filled with helium gas, preferably at an absolute pressure of about 200 kPa to about 700 kPa. Although the container can be of any shape, it is desirable to make it of a circular cylindrical shape for production simplification and uniform heat transfer in all directions radially in relation to the central axis. Thus, the container V, shown in fig. 1, a circular cylindrical outer wall and top and bottom walls. One or more electric heating elements H are suitably arranged in the container. The heating elements can be of very simple and cheap construction, e.g. a ceramic carrier wound with, - a bare resistance wire as a heating element. The electrical wires are connected to a power source.

Ved aktivering når varmeelementet H en svært høy temperatur Tl. Varmen ledes av hellumgass radielt utad i alle retninger, som representert, med pilene i beholderen. Som nevnt ovenfor, har helium en relativt høy varmeledningskoeffisient, sammenlignet med luft og andre gasser. Følgelig overføres varmen i varmeelementet ganske hurtig til veggene av beholderen V. I tilfelle av en romvarmer, trekkes omgivende luft fra undersiden av varmeren med en temperatur T2 oppad ved konveksjonsstrømmen som induseres ved den varme veggen av beholderen, som representert ved pilene merket T2 i fig. 2. Etterhvert som luftstrømmen strømmer over den ytre veggen av beholderen, oppvarmes luften til en temperatur T3 og stiger i den retningen som representeres ved pilene T3. De varme veggene av beholderen stråler også varme inn i rommet. On activation, the heating element H reaches a very high temperature Tl. The heat is conducted by hellum gas radially outwards in all directions, as represented by the arrows in the container. As mentioned above, helium has a relatively high thermal conductivity coefficient, compared to air and other gases. Consequently, the heat in the heating element is transferred rather rapidly to the walls of the container V. In the case of a space heater, ambient air is drawn from the underside of the heater at a temperature T2 upwards by the convection current induced at the hot wall of the container, as represented by the arrows labeled T2 in fig . 2. As the air stream flows over the outer wall of the container, the air is heated to a temperature T3 and rises in the direction represented by the arrows T3. The warm walls of the container also radiate heat into the room.

Den skjematiske illustrasjon i fig. 1 er representativ for grunnprinsippet for drift av alle varmevekslere som innlemmes i den foreliggende oppfinnelse. Heliumgassen, som er i den lukkede beholder V, mottar varme fra enhver egnet kilde, lokalisert innvendig av beholderen som representert ved det elektriske varmeelement H i fig. 1. Den indre varmekilde kan være en varm væske eller gass som ledes gjennom én eller flere rør i beholderen eller passerer fullstendig gjennom et indre rør i beholderen. Varme overføres fra kilden i beholderen ved heliumgassen til den ytre vegg av beholderen. Beholderen kan være delvis eller fullstendig innlemmet i en ytre beholder C, som representert i fig. 1 ved en sirkulær sylindrisk kappe med én eller flere innløp og utløp bragt i avstand fra hverandre og som definerer en passasje C for en gass eller væskestrøm som skal oppvarmes ved de varme veggene i beholderen. Følgelig opererer oppfinnelsen ved opptak av varme i helium fra en kilde med en temperatur Tl, overføring av denne varmen i heliumet til beholderveggene og varme-overføring gjennom beholderveggene til et fluid (væske eller gass som strømmer i kontakt med beholderveggene, idet temperaturen i fluidet heves fra T2 til T3. The schematic illustration in fig. 1 is representative of the basic operating principle of all heat exchangers incorporated in the present invention. The helium gas, which is in the closed container V, receives heat from any suitable source located inside the container as represented by the electric heating element H in fig. 1. The internal heat source may be a hot liquid or gas which is passed through one or more pipes in the container or passes completely through an internal pipe in the container. Heat is transferred from the source in the container by the helium gas to the outer wall of the container. The container may be partially or completely incorporated into an outer container C, as represented in fig. 1 by a circular cylindrical shell with one or more inlets and outlets placed at a distance from each other and which defines a passage C for a gas or liquid stream to be heated by the hot walls of the container. Accordingly, the invention operates by absorbing heat in helium from a source with a temperature Tl, transferring this heat in the helium to the container walls and heat transfer through the container walls to a fluid (liquid or gas that flows in contact with the container walls, as the temperature in the fluid is raised from T2 to T3.

Fig. 2 viser skjematisk noen foretrukne egenskaper i varmevekslere som innehar den foreliggende oppfinnelse, og som er påsatt utstyr for å overføre varme fra en væske eller gass av høyere temperatur til en væske eller gass av lavere temperatur. Hellumgass er opptatt i en rørformet beholder som, som nevnt ovenfor, kan være av enhver egnet form, men er fortrinnsvis en sirkulær sylinder. For det foreliggende beskrivelsesformål, kan det antas at fig. 2 avbilder en beholder V med en sirkulær sylindrisk yttervegg EW, en sylindrisk indre vegg IW og ringformede topp- og bunnvegger Fig. 2 schematically shows some preferred properties in heat exchangers which incorporate the present invention, and which are fitted with equipment for transferring heat from a liquid or gas of a higher temperature to a liquid or gas of a lower temperature. Hellum gas is contained in a tubular container which, as mentioned above, can be of any suitable shape, but is preferably a circular cylinder. For the purpose of the present description, it may be assumed that fig. 2 depicts a container V with a circular cylindrical outer wall EW, a cylindrical inner wall IW and annular top and bottom walls

TW og BW. Beholderen vist i flg. 2 er videre underinndelt i et stort antall individuelle ringformede kammere av separa-sjonsplater S som er forbundet på egnet måte til de indre og ytre vegger. Separasjonsplåtene minimaliserer konvektiv varmeovergang langs lengden av beholderen, og øker således temperaturgradienten fra ende til ende. Følgelig er det ikke nødvendig å ha en gasstett forbindelse mellom platene og beholderveggene. TW and BW. The container shown in fig. 2 is further subdivided into a large number of individual annular chambers of separation plates S which are connected in a suitable manner to the inner and outer walls. The separation plates minimize convective heat transfer along the length of the container, thus increasing the temperature gradient from end to end. Consequently, it is not necessary to have a gas-tight connection between the plates and the container walls.

Et varmt fluid med en temperatur Tl blir innført i og passerer gjennom passasjen definert av den indre veggen IV av beholderen. Varme blir overført fra det varme fluid til den Indre veggen. Følgelig forlater fluidet passasjen med en temperatur T2 under temperaturen Tl. Varmen mottatt av den indre veggen av varmeveksleren blir overført radielt ved ledding gjennom heliumgassen til den ytre vegg, ved kon-veks jonsstrømmer av heliumgassen og ved stråling. Et fluid som skal varmes opp tilføres i den kalde enden av varmeveksleren med en temperatur T3, og strømmer langs den ytre vegg EW av kammeret og utgår fra varmeveksleren med en høyere temperatur T4. I de fleste tilfeller er fluidstrømmen som skal oppvarmes avgrenset av en beholder C som mottar en del av eller hele den heliuminneholdende beholder og det er representert i flg. 2 skjematisk ved en sylindrisk kappe. A hot fluid with a temperature Tl is introduced into and passes through the passage defined by the inner wall IV of the container. Heat is transferred from the hot fluid to the Inner wall. Consequently, the fluid leaves the passage with a temperature T2 below the temperature Tl. The heat received by the inner wall of the heat exchanger is transferred radially by conduction through the helium gas to the outer wall, by convective ion currents of the helium gas and by radiation. A fluid to be heated is supplied at the cold end of the heat exchanger with a temperature T3, and flows along the outer wall EW of the chamber and leaves the heat exchanger with a higher temperature T4. In most cases, the fluid flow to be heated is delimited by a container C which receives part or all of the helium-containing container and this is represented in Fig. 2 schematically by a cylindrical jacket.

En viktig fordel, ved oppfinnelsen er evnen til å overføre varme fra en kilde med svært høy temperatur til en ut-gangsoverflate for varmeoverføring med stor flate. Varmeveksleren fordeler, ifølge sakens natur, varme som er mottatt over en relativt liten flate fra en kilde med høy temperatur og fordeler varmen over det store området for utgangsoverflaten som utgjøres av de ytre vegger av beholderen. Idet den gjør slik fordeling, vil temperaturen på utgangsoverflaten, ifølge sakens natur, i hovedsak reduseres fra kildens temperatur, antatt selvfølgelig, at varmen blir overført vekk fra utgangsoverflaten av varmeveksleren. Varmevekslerens evne til å fordele varme over en stor overflate er av fordel ved anvendelse av oppfinnelsen hvor kjølefluid av en eller annen grunn, ikke kan utsettes for en høy temperatur, slik som kjemisk nedbryting eller uønsket fordampning. Varmeveksleren kan utformes slik at kjølevæske ikke utsettes for en temperatur høyere enn en forhåndsbestemt sikkerhetsverdi. An important advantage of the invention is the ability to transfer heat from a very high temperature source to a large surface heat transfer output surface. The heat exchanger, according to the nature of the matter, distributes heat received over a relatively small surface from a high temperature source and distributes the heat over the large area of the output surface which is formed by the outer walls of the container. As it makes such a distribution, the temperature of the exit surface will, according to the nature of the matter, essentially be reduced from the temperature of the source, assuming, of course, that the heat is transferred away from the exit surface by the heat exchanger. The heat exchanger's ability to distribute heat over a large surface is of advantage when using the invention where, for one reason or another, the cooling fluid cannot be exposed to a high temperature, such as chemical decomposition or unwanted evaporation. The heat exchanger can be designed so that coolant is not exposed to a temperature higher than a predetermined safety value.

Et eksempel på nytten av denne egenskap er romoppvarmeren beskrevet kort ovenfor. En romoppvarmer kan utformes til å fordele varmeinngangen over en tilstrekkelig stor flate til at de gitte varmeovergangskarakteristikkene mellom overflaten av de ytre beholdervegger og luften, de ytre vegger ikke når en temperatur tilstrekkelig høy til å være skadelig. Den ytre overflate må holdes godt under temperaturen som ville bevirke vesentlig ubehag for den som måtte røre varmeren. An example of the usefulness of this property is the space heater described briefly above. A space heater can be designed to distribute the heat input over a sufficiently large area that, given the heat transfer characteristics between the surface of the outer container walls and the air, the outer walls do not reach a temperature high enough to be harmful. The outer surface must be kept well below the temperature that would cause significant discomfort to anyone who had to touch the heater.

For de fleste væsker er det ønskelig å unngå sjiktkoking av væsken ved den ytre overflaten av beholderen. En varmeveksler som innehar den foreliggende oppfinnelse kan utformes til å overføre varme under kokepunktet eller innenfor området av boblekoklng ved overflaten. For most liquids, it is desirable to avoid stratified boiling of the liquid at the outer surface of the container. A heat exchanger incorporating the present invention can be designed to transfer heat below the boiling point or within the area of bubbling at the surface.

Andre fordeler ved oppfinnelsen er åpenbare fra den svært enkle varmeveksleren vist i fig. 3 blant tegningene. En rørlengde 50 definerer den indre veggen av en rørformet lukket beholder 52 og tjener som en passasje for en strøm av varm væske. F.eks. er det ønskelig i kjølesystemer å forhåndskjøle det varmkomprimerte kjølemiddel, slik som freon. Other advantages of the invention are obvious from the very simple heat exchanger shown in fig. 3 among the drawings. A length of pipe 50 defines the inner wall of a tubular closed container 52 and serves as a passage for a flow of hot liquid. For example is it desirable in cooling systems to pre-cool the hot compressed refrigerant, such as freon.

For å gjøre effektiv bruk av varmeinnholdet i kjølemiddelet, er den kalde siden av varmeveksleren drikkevann som blir brukt i bygningen. Varmeveksleren 1 denne anvendelsen er brukt som en varmtvannsvarmer for å tilføre deler av eller hele varmtvannsbehovet til bygningen. Bygningsregler krever en dobbelt barriere mellom kjølemiddelet og drikkevannet, slik at hvis kjølemiddelrørledningen i varmeveksleren bryter sammen og frigir kjølemiddel, vil en andre barriere forhindre kjølemiddelet fra å entre varmtvannstilførselen. En varmeveksler som innehar den foreliggende oppfinnelse møter dette krav. To make efficient use of the heat content of the refrigerant, the cold side of the heat exchanger is potable water used in the building. The heat exchanger 1 in this application is used as a hot water heater to supply part or all of the hot water requirement to the building. Building regulations require a double barrier between the refrigerant and the potable water, so that if the refrigerant piping in the heat exchanger breaks and releases refrigerant, a second barrier will prevent the refrigerant from entering the hot water supply. A heat exchanger incorporating the present invention meets this requirement.

Særlig tilveiebringer den rørformede beholder 52 den nødvendige doble barriere mellom kjølemiddelet og vannet ved hjelp av den ytre veggen 53 og rørledningen 50. Varmevekslerbeholderen 52 som inneholder helium unden trykk, er lukket i hver ende med em ringformet endeplate 54 sveiset ved de indre og ytre diametere til den indre og ytre veggen. Varmevekslerbeholderen 52 omgis av en beholder definert ved en sylindrisk vegg 56 på ringformede endeplater 58 som er sveiset ved den indre og ytre diameter av veggene 50 og 53. Vann som skal varmes opp blir tilført den ringformede passasjen som er definert ved beholderen og som omgir varmevekslerbeholderen gjennom et innløp 59, strømmer gjennom den ringformede passasjen, som representert ved pilene, og utgår gjennom et utløp 60. Varme blir overført fra kjølemiddelet, som strømmer gjennom røret 50, til helium hvor heliumet overfører varme til den ytre vegg 53 og vannet mottar varme fra den ytre vegg. In particular, the tubular container 52 provides the necessary double barrier between the refrigerant and the water by means of the outer wall 53 and the pipeline 50. The heat exchanger container 52 containing helium under pressure is closed at each end with an annular end plate 54 welded at the inner and outer diameters to the inner and outer wall. The heat exchanger container 52 is surrounded by a container defined by a cylindrical wall 56 on annular end plates 58 which are welded at the inner and outer diameters of the walls 50 and 53. Water to be heated is supplied to the annular passage defined by the container and which surrounds the heat exchanger container through an inlet 59, flows through the annular passage, as represented by the arrows, and exits through an outlet 60. Heat is transferred from the refrigerant, which flows through the tube 50, to helium where the helium transfers heat to the outer wall 53 and the water receives heat from the outer wall.

Fig. 4 viser bruken av en varmeveksler i samsvar med den foreliggende oppfinnelse i en elektrisk varmer for å varme et fluid. Den innbefatter en ytre beholder 10 med en sirkulær sylindrisk sidevegg 12, en toppvegg 14 og en bunnvegg 16. En lukket beholder 18, som består av en sirkulær sylindrisk sidevegg 20, en toppvegg 22 og en bunnvegg 16 av beholderen, innehar ethvert egnet antall av elektriske motstandsvarmeelementer 24. Hvert varmeelement innbefatter en keramisk støtte og en spiralformet vikling av konvensjonell nikromtråd. Fortrinnsvis er trådene av varmeelementene 24 forbundet i serier ved et system av samleskinner (ikke vist), og egnede elektriske forbindelser 26 leder elektrisk strøm til det første element og fra det siste element i serien. Bruken av varmeelementer forbundet i serie muliggjør at nikromtråd med større mål kan anvendes, for derved å sikre lang levetid, men parallelle trådelementer og muligheten for å ha to eller flere grupper av serier med trådelementer, med gruppene anordnet i parallell er selvfølgelig fullt mulig. Parallelt trådlagte elektriske varmeelementer presenterer også muligheten for å tilveiebringe variabel varmeutkomme ved å variere antallet av elementer som er tilkoblet ved ethvert øyeblikk i respons av egnede styreinnretnlnger. Fig. 4 shows the use of a heat exchanger in accordance with the present invention in an electric heater to heat a fluid. It includes an outer container 10 having a circular cylindrical side wall 12, a top wall 14 and a bottom wall 16. A closed container 18, consisting of a circular cylindrical side wall 20, a top wall 22 and a bottom wall 16 of the container, holds any suitable number of electric resistance heating elements 24. Each heating element includes a ceramic support and a helical winding of conventional nichrome wire. Preferably, the wires of the heating elements 24 are connected in series by a system of busbars (not shown), and suitable electrical connections 26 conduct electrical current to the first element and from the last element in the series. The use of heating elements connected in series enables nichrome wire with larger gauges to be used, thereby ensuring a long service life, but parallel wire elements and the possibility of having two or more groups of series of wire elements, with the groups arranged in parallel, is of course entirely possible. Parallel wired electric heating elements also present the possibility of providing variable heat output by varying the number of elements connected at any moment in response to suitable control devices.

Det antas fordelaktig for tanken 10 og beholderen 18 å være av en fullstendig sveiset konstruksjon for sikring mot lekkasje, og dette er tilfelle med utførelsen vist i tegningen. Det er likevel tatt I betraktning at varmenheten (dvs. beholderen 18 med elektriske varmeelementer 24) kan bygges opp slik at den kan fjernes fra tanken 10. Det er ulike måter som vil være nærliggende for fagmannen som en ordinær fagmannssak å tilvirke varmeenheten avtagbar. For noen servicefunksjoner, særlig med tanke på avleiringer i tanken på grunn av fluidegenskapene, kan muligheten til å fjerne varmeenheten fra tanken også være ønskelig for å tilveiebringe adkomst til beholderen for grundig rengjøring fra tid til annen. For service med væsker vil det vanligvis være ønskelig å tilveiebringe et ventiler tappeutløp (ikke vist) i bunnen av tanken. It is believed advantageous for the tank 10 and the container 18 to be of a completely welded construction for protection against leakage, and this is the case with the design shown in the drawing. It has nevertheless been taken into consideration that the heating unit (i.e. the container 18 with electric heating elements 24) can be built up so that it can be removed from the tank 10. There are various ways that will be obvious to the person skilled in the art as a matter of ordinary skill to make the heating unit removable. For some service functions, especially considering deposits in the tank due to the fluid properties, the ability to remove the heating unit from the tank may also be desirable to provide access to the container for thorough cleaning from time to time. For service with liquids it will usually be desirable to provide a valved drain outlet (not shown) in the bottom of the tank.

Fluid som skal varmes opp tilføres tanken 10 gjennom et innløp 26 i toppen inntil den ytre veggen 12. Et grenrørs-fordelingssystem (ikke vist) kan være plassert mellom innløpet og det ringformede rommet mellom sideveggen 12 av tanken og sideveggen 20 av beholderen, eller multiple innløp kan anordnes for å fordele de innkommende fluid relativt jevnt rundt den øvre del av tanken. Det ringformede rom mellom veggene 12 og 20 er underinndelt i et innløpskammer 30 og et utløpskammer 32 ved en sirkulær sylindrisk ledeplate 28 som forløper nær hele avstanden fra toppveggen 14, til hvilke den er sveiset, til bunnveggen 16 av tanken. Fluidet som entrer Innløpet 26 blir tvunget av ledeplaten 28 å strømme ned gjennom innløpskammeret til bunnen av tanken og så vende og strømme oppad gjennom utløpskammeret til toppen av tanken. Det da oppvarmede fluid strømmer radielt innad mot aksen av tanken og entrer et utløpsrør som forløper vertikalt gjennom beholderen 18 og utgår gjennom bunnveggen 16 av tanken til et utløp 36. Beholderen 18 inneholder hellumgass med et egnet trykk, fortrinnsvis i området av omkring 200 kPa til omkring 700 kPa. Beholderen 18 kan være, men ikke nødvendigvis, evakuert før den fylles med helium. Heliumsatmosfæren i beholderen sørger' for hurtig overføring av varme fra de elektriske motstandsvarmeelementer 24 1 beholderen til veggene av beholderen 18 og røret 34. Fluid to be heated is supplied to the tank 10 through an inlet 26 in the top up to the outer wall 12. A manifold distribution system (not shown) can be located between the inlet and the annular space between the side wall 12 of the tank and the side wall 20 of the container, or multiple inlets can be arranged to distribute the incoming fluid relatively evenly around the upper part of the tank. The annular space between the walls 12 and 20 is subdivided into an inlet chamber 30 and an outlet chamber 32 by a circular cylindrical baffle 28 which extends nearly the entire distance from the top wall 14, to which it is welded, to the bottom wall 16 of the tank. The fluid entering the Inlet 26 is forced by the guide plate 28 to flow down through the inlet chamber to the bottom of the tank and then reverse and flow upwards through the outlet chamber to the top of the tank. The then heated fluid flows radially inwards towards the axis of the tank and enters an outlet pipe which runs vertically through the container 18 and exits through the bottom wall 16 of the tank to an outlet 36. The container 18 contains hellum gas with a suitable pressure, preferably in the range of about 200 kPa to around 700 kPa. The container 18 may be, but not necessarily, evacuated before it is filled with helium. The helium atmosphere in the container ensures rapid transfer of heat from the electric resistance heating elements 24 in the container to the walls of the container 18 and the tube 34.

Etterhvert som fluidet som entrer innløpet 26 strømmer ned gjennom lnnløpskammeret 30 mellom ledeplaten 28 og veggen 12 av beholderen blir det gradvis forvarmet, Idet fluid som strømmer opp gjennom utløpskammeret 32 strømmer i direkte kontakt med den varme ytre vegg 20 av beholderen og overfører noe av den varmen den mottar fra beholderveggen ut til ledeplaten som, i sin tur, overfører den til fluidet som strømmer gjennom lnnløpskammeret. Fluidet som strømmer opp langs den varme ytre vegg 20 av beholderen, blir hurtig oppvarmet i den relativt tynne kanal definert mellom veggen 20 og ledeplaten 28. Veggen 20 tilveiebringer et svært stort overflateareal til hvilket varme overføres fra et egnet antall varmeelementer 24 i beholderen svært hurtig ved heliumsatmosfæren. Således er varmere ideelt anpasset for vesentlig øyeblikkelig oppvarming av et fluid. Varmetap fra varmeren er holdt ved et minimum, på grunn av at den inngående fluid skaper en isolerende barriere. Ettersom varmeoverføring er en funksjon av forskjellen 1 temperaturene på motstående sider av en barriere, holdes varmetapet gjennom den ytre vegg 12 Tav på grunn av at den innkommende fluid er kun noe oppvarmet,, sammenlignet med den mye høyere temperatur 1 fluidet som strømmer gjennom utløpskammeret. Denne naturlige barriere av den innkommende fluid i kammeret 30 bidrar til den høye effektivitet av enheten. As the fluid that enters the inlet 26 flows down through the inlet chamber 30 between the guide plate 28 and the wall 12 of the container it is gradually preheated, while the fluid that flows up through the outlet chamber 32 flows in direct contact with the hot outer wall 20 of the container and transfers some of the the heat it receives from the container wall out to the guide plate which, in turn, transfers it to the fluid flowing through the inlet chamber. The fluid flowing up along the hot outer wall 20 of the container is quickly heated in the relatively thin channel defined between the wall 20 and the baffle plate 28. The wall 20 provides a very large surface area to which heat is transferred from a suitable number of heating elements 24 in the container very quickly by the helium atmosphere. Thus, heaters are ideally suited for substantially instantaneous heating of a fluid. Heat loss from the heater is kept to a minimum, due to the incoming fluid creating an insulating barrier. As heat transfer is a function of the difference 1 temperatures on opposite sides of a barrier, the heat loss through the outer wall 12 is kept Tav due to the incoming fluid being only slightly heated, compared to the much higher temperature 1 fluid flowing through the outlet chamber. This natural barrier of the incoming fluid in the chamber 30 contributes to the high efficiency of the unit.

Det er fordelaktig for utløpskammeret å være svært tynt for å forfremme turbulent strømning av fluidet, og turbulensen og overflatearealet kan økes ved å tilveiebringe en korrugert ytre vegg på beholderen eller ved å tilveiebringe vinger eller andre innretninger for å forfremme turbulens. It is advantageous for the outlet chamber to be very thin to promote turbulent flow of the fluid, and the turbulence and surface area can be increased by providing a corrugated outer wall of the container or by providing fins or other devices to promote turbulence.

Når toppen av utløpskammeret 32 nås, strømmer fluidet innad tvers over toppen av beholderen, hvor det mottar ytterligere varme, og passerer så gjennom utløpsrøret 34, som igjen mottar varme fra rørveggen til hvilken varme blir hurtig og effektivt overført ved heliumatmosfæren i beholderen. When the top of the outlet chamber 32 is reached, the fluid flows inward across the top of the container, where it receives additional heat, and then passes through the outlet pipe 34, which in turn receives heat from the pipe wall to which heat is quickly and efficiently transferred by the helium atmosphere in the container.

Varmeelementene 24 kan styres ved ethvert egnet termostat-styresystem, fortrinnsvis en som måler temperaturen av det innkommende fluid nær innløpet ved hjelp av et termoelement 38 som måler temperaturen i fluidet etter det har vært vesentlig oppvarmet,slik som ved termoelementet 40 og vender elementene 24 av og på i samsvar med noen integrerte verdier som tar i betraktning både innkommende og utgående temperaturer. Mange slike systemer er kjent i faget og er vist skjematisk i tegningen ved hjelp av blokken 24' "styreinn-retning". Evnen til heliumatmosfæren i beholderen til å overføre varme hurtig til veggene langs hvilke fluid passerer og ved hvilke fluid oppvarmes, forbedrer reaksjonsgraden til styresystemet. The heating elements 24 can be controlled by any suitable thermostat control system, preferably one that measures the temperature of the incoming fluid near the inlet by means of a thermocouple 38 which measures the temperature of the fluid after it has been substantially heated, such as with the thermocouple 40 and turns the elements 24 off and on in accordance with some integrated values that take into account both incoming and outgoing temperatures. Many such systems are known in the art and are shown schematically in the drawing by means of the block 24' "control input direction". The ability of the helium atmosphere in the container to transfer heat rapidly to the walls along which the fluid passes and by which the fluid is heated improves the responsiveness of the control system.

Utførelsen vist i tegningen er en enhet av momentantypen, ettersom den praktisk talt ikke har noen lagringskapasitet. Den kan styres for å opprettholde temperaturen i fluidet 1 nærheten av termoelementet 40 noe oppvarmet, men ikke oppvarmet, men ikke oppvarmet til utgangstemperaturen. Når fluid kreves fra utløpet 36, detekterer termoelementet 38 en senkning i temperaturen og styreinnretningen 42 slår på varmeelementene 24. På noen få sekunder begynner heliumatmosfæren i beholderen å overføre varme fra varmeelementene til veggen 20 og røret 34, og fluidet som strømmer fra utløpet blir hurtig varmere inntil det når en ønsket temperatur. Varmeelementet blir så styrt primært av termoelementet 40 til å alternere varmeelementene på og av og opprettholde en tilnærmet konstant temperatur i fluidet som kommer fra utløpet 36. Når fluid ikke lenger trekkes fra varmeren, vil termoelementet 38 detektere en økning i temperatur som indikerer det faktum at kaldt fluid ikke lenger entrer gjennom innløpet 26, og en slik indikasjon behandles i styreinnretningen 42 og slår av varmeelementene. The embodiment shown in the drawing is a momentary type device, as it has practically no storage capacity. It can be controlled to maintain the temperature in the fluid 1 near the thermocouple 40 somewhat heated, but not heated, but not heated to the output temperature. When fluid is required from the outlet 36, the thermocouple 38 detects a drop in temperature and the control device 42 turns on the heating elements 24. In a few seconds, the helium atmosphere in the container begins to transfer heat from the heating elements to the wall 20 and the tube 34, and the fluid flowing from the outlet becomes rapidly warmer until it reaches a desired temperature. The heating element is then controlled primarily by the thermocouple 40 to alternate the heating elements on and off and maintain an approximately constant temperature in the fluid coming from the outlet 36. When fluid is no longer drawn from the heater, the thermocouple 38 will detect an increase in temperature indicating the fact that cold fluid no longer enters through the inlet 26, and such an indication is processed in the control device 42 and switches off the heating elements.

Utførelsen i fig. 4 er anvendbare til væskevarmende utstyr for lagring, hvilke utstyr kan innbefatte utførelser kjent ifølge teknikkens stand så langt som temperaturstyring, og mulig resirkulering av fluid fra beholderen gjennom varmeren og lignende utformingsfaktorer. Den er også godt egnet for oppvarming av prosessgasser, da den er en enhet med rør eller kanaler som passerer gjennom rommet i beholderen. Sideveggene i beholderen kan bli korrugert 1 lengderetningen for større styrke og overflateareal for en gitt totalstørrelse og vekt. The embodiment in fig. 4 are applicable to liquid heating equipment for storage, which equipment may include designs known according to the state of the art as far as temperature control, and possible recirculation of fluid from the container through the heater and similar design factors. It is also well suited for heating process gases, as it is a device with pipes or channels that pass through the space in the container. The side walls of the container can be corrugated in the longitudinal direction for greater strength and surface area for a given overall size and weight.

Fig. 5 og 6 viser også en fluidvarmer som anvender en varmeveksler bygd opp i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Varmeren innbefatter en type pulserende forbrennlngskammer 101 av en art som i og for seg er kjent. Luft injiseres gjennom et innløp 116 til kammeret 101 og naturgass injiseres gjennom innløpet 117. En tenner starter en eksplosjon av brenselgassblandlngen i kammeret. Eksplosjonskraften driver det varme forbrenningsprodukt ut av kammeret og ned gjennom passasjen 102 definert ved den indre vegg 120 av en lukket beholder 122. Beholderen har en sirkulær sylindrisk ytre vegg 118 og er underinndelt til et flertall av ringformede rom ved plater 110. Beholderen kan sammenstilles ved å sveise platene 110 til den indre veggen 120 og så føre den ytre veggen 118 på den sveisede indre sammenstilling. Hvis ønsket, kan tetninger installeres mellom den ytre perimeter og platene 110 og den ytre vegg 118, skjønt det er trolig unødvendig å gjør dette ettersom formålet med platene kun er å hindre konvektiv strøm av hellumgass i beholderen 122 og derved å øke temperaturgradienten langs lengden av varmeveksleren. Figs 5 and 6 also show a fluid heater that uses a heat exchanger constructed in accordance with the present invention. The heater includes a type of pulsating combustion chamber 101 of a type known in and of itself. Air is injected through an inlet 116 to the chamber 101 and natural gas is injected through the inlet 117. An igniter starts an explosion of the fuel gas mixture in the chamber. The force of the explosion propels the hot combustion product out of the chamber and down through the passage 102 defined by the inner wall 120 of a closed container 122. The container has a circular cylindrical outer wall 118 and is subdivided into a plurality of annular spaces by plates 110. The container can be assembled by to weld the plates 110 to the inner wall 120 and then pass the outer wall 118 onto the welded inner assembly. If desired, seals can be installed between the outer perimeter and the plates 110 and the outer wall 118, although it is probably unnecessary to do this as the purpose of the plates is only to prevent convective flow of hellum gas in the container 122 and thereby increase the temperature gradient along the length of the heat exchanger.

De varme forbrenningsprodukter strømmer ned fra forbrennings-kammeret 101 gjennom passasjen 102 i en tilstand av svært høy turbulens, på grunn av eksplosjonskraften ved hvilke de er drevet. For å forøke- varmeovergangen mellom de varme forbrenningsprodukter og den indre veggen 120, er den indre overflaten av veggen 120 rillet, som vist i fig. 6. I tillegg er veggen 120 av temmelig stor tverrsnittykkelse, slik at den virker som et varmereservoar for varme som mottas fra de varme gasser slik at varme lagres i veggen under periodene mellom forbrenningspulsene. De varme gasser fra forbrenningen blir hurtig avkjølt etterhvert som de strømmer ned gjennom passasjen 102 og når bunnen ved en relativt lav temperatur. Kondensat fra forbrenningsprosessen blir samlet i et avgassplenum ved bunnen av varmeren og tappes gjennom et utløp 107, gjennom en felle (ikke vist) og så til en avløpsledning. Avgasser utgår gjennom et utløp 105. The hot combustion products flow down from the combustion chamber 101 through the passage 102 in a state of very high turbulence, due to the explosive force by which they are driven. In order to increase the heat transfer between the hot combustion products and the inner wall 120, the inner surface of the wall 120 is grooved, as shown in fig. 6. In addition, the wall 120 is of rather large cross-sectional thickness, so that it acts as a heat reservoir for heat received from the hot gases so that heat is stored in the wall during the periods between the combustion pulses. The hot gases from the combustion are rapidly cooled as they flow down through the passage 102 and reach the bottom at a relatively low temperature. Condensate from the combustion process is collected in an exhaust gas plenum at the bottom of the heater and drained through an outlet 107, through a trap (not shown) and then to a drain line. Exhaust gases exit through an outlet 105.

Beholderen 122 er omgitt på sidene og toppen av en tank med en sylindrisk sidevegg 113 og en ringformet toppvegg 113a. Tanken definerer med det ytre av beholderen 122 en tynn passasje 114. Et fluid som skal varmes opp blir introdusert gjennom et innløp 104 til kammeret 114. Etterhvert som fluid strømmer oppad gjennom kammeret, mottar det varme fra det store overflatearealet av den varme ytre veggen 118 av beholderen, hvilke i sin tur hurtig mottar varme fra den indre veggen 120 som er overført gjennom helium til den ytre vegg. Varmt fluid slippes ut fra varmeren gjennom et utløp 103. The container 122 is surrounded on the sides and top by a tank with a cylindrical side wall 113 and an annular top wall 113a. The tank defines with the exterior of the container 122 a thin passage 114. A fluid to be heated is introduced through an inlet 104 to the chamber 114. As the fluid flows upward through the chamber, it receives heat from the large surface area of the hot outer wall 118 of the container, which in turn quickly receive heat from the inner wall 120 which is transferred through helium to the outer wall. Hot fluid is released from the heater through an outlet 103.

En andre rørformet lukket tank 115 omgir delvis den indre tank 113. Fluid blir levert til et innløp 111 til den ringformede passasjen i tanken 115 og mottar varme ved overgang fra fluid i passasjen 114 gjennom veggen 113. Således blir også fluidet i den ytre tank oppvarmet idet den passerer opp det ringformede kammer, og varmt fluid slippes ut gjennom et utløp 112. A second tubular closed tank 115 partially surrounds the inner tank 113. Fluid is delivered to an inlet 111 of the annular passage in the tank 115 and receives heat by transition from fluid in the passage 114 through the wall 113. Thus the fluid in the outer tank is also heated as it passes up the annular chamber, and hot fluid is released through an outlet 112.

En høyst fordelaktig bruk av fluidvarmeren vist i fig. 5 og 6 er som en kombinert ovn og varmtvannsvarmer. Varmt vann fremstilt i det indre kammer og levert gjennom utløpet 103 kan bringes til varmtvannskonveksjonsanordninger gjennom rommet som betjenes av ovnen, hvor dette vannet er ved en relativt høy temperatur. Vannet som slippes ut gjennom utløpet 112 vil være ved en noe lavere temperatur, særlig når det er et behov for både å varme vann og varmtvann for generelle bruksformål i bygningen. Systemet kan betjenes samtidig eller separat under styring av egnede termostat-styreinnretninger for brenneren. Når det ikke er behov for varme, sirkulerer ikke vannet i den indre tank og funksjon-erer kun som et varmeoverføringsmedium for å overføre varme fra beholderen til den ytre tank, så mindre inngangsvarme behøves. A highly advantageous use of the fluid heater shown in fig. 5 and 6 are like a combined oven and hot water heater. Hot water produced in the inner chamber and delivered through the outlet 103 can be brought to hot water convection devices through the space served by the furnace, where this water is at a relatively high temperature. The water that is released through the outlet 112 will be at a somewhat lower temperature, particularly when there is a need to both heat water and hot water for general purposes in the building. The system can be operated simultaneously or separately under the control of suitable thermostat control devices for the burner. When there is no need for heat, the water in the inner tank does not circulate and functions only as a heat transfer medium to transfer heat from the container to the outer tank, so less input heat is needed.

Fluidvarmeren vist i fig. 5 og 6 kan modifiseres til å anvende en pulserende kombinasjonsbrennerenhet plassert i bunnen. I tillegg kan andre typer brenselbrennere erstattes for den pulserende forbrenningsenhet. Blant fordelene som denne enheten har, er den enkle beskaffenhet og den resul-terende lave kostnad for å tilvirke den og forholdsvis høye effektivitet, særlig med en pulserende forbrenningsenhet, som muliggjør at i hovedsak hele varmeinnholdet i brenselet overføres slik at svært lite varme går ut med avgassene. The fluid heater shown in fig. 5 and 6 can be modified to use a pulsating combination burner unit located in the bottom. In addition, other types of fuel burners can be substituted for the pulsating combustion unit. Among the advantages that this unit has are its simple nature and the resulting low cost of manufacturing it and relatively high efficiency, especially with a pulsating combustion unit, which enables essentially the entire heat content of the fuel to be transferred so that very little heat escapes with the exhaust gases.

Claims

Heat exchanger including a container (18;52;122) with thermally conductive peripheral walls (20;53;118) and a heat source (24;50,102) in at least one area inside the container to supply heat to the peripheral walls, characterized in that the container (18;52;122) is closed against the inflow and outflow of fluids, that the container (18;52;122) contains hellum gas at an initial pressure at the ambient temperature of not less than about 200 kPa abs., and that the heat source (24,50,102 ) in a known manner includes a tube adapted to conduct a hot fluid for heat transfer or one or more electric resistance heating elements located inside the container and at a distance from the thermally conductive peripheral walls.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that delimiting walls (12;56;113) are arranged, including a wall located a short distance outside of and which surrounds the container's peripheral walls (20;53;118) and forms with the container's peripheral walls (20;53 ;118) a chamber (30) for receiving a drainable fluid to be heated, a fluid inlet (26;59;104;111) to the chamber and a fluid outlet (36;60; 103;112) from the chamber spaced from the fluid inlet which establishes a fluid flow through the chamber, the inlet and outlet being positioned so that the fluid flows through the chamber along a path that is continuously close to the container's peripheral walls.

3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the container (118) has transverse partition walls (110) which define a number of separate adjacent cavities in the container to promote a large

temperature gradient along the path of the fluid flow through the pipe. 4.

Heat exchanger According to claim 1 or claim 2, characterized in that at least one thermally conductive metal pipe (34) runs through the container (18), that the pipe (34) has an inlet at one end of the container for receiving a liquid to be heated from a supply , and an outlet (36) at the other end of the container (18) to drain liquid therefrom, whereby the liquid running through it receives heat from the pipe walls.