NL1002561C2 - Cast, alloy, mainly cylindrical heat exchanger. - Google Patents
Cast, alloy, mainly cylindrical heat exchanger. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1002561C2 NL1002561C2 NL1002561A NL1002561A NL1002561C2 NL 1002561 C2 NL1002561 C2 NL 1002561C2 NL 1002561 A NL1002561 A NL 1002561A NL 1002561 A NL1002561 A NL 1002561A NL 1002561 C2 NL1002561 C2 NL 1002561C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- heat exchanger
- casting core
- wall
- casting
- water channel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
- F28D7/026—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled and formed by bent members, e.g. plates, the coils having a cylindrical configuration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/24—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
- F24H1/26—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
- F24H1/43—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes helically or spirally coiled
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/0005—Details for water heaters
- F24H9/001—Guiding means
- F24H9/0026—Guiding means in combustion gas channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/124—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and being formed of pins
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/42—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/42—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
- F28F1/424—Means comprising outside portions integral with inside portions
- F28F1/426—Means comprising outside portions integral with inside portions the outside portions and the inside portions forming parts of complementary shape, e.g. concave and convex
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2255/00—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
- F28F2255/14—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes molded
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Geometry (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Details Of Fluid Heaters (AREA)
Abstract
Description
Titel: Gegoten, lichtmetalen, in hoofdzaak cilindrische warmtewisselaarTitle: Cast, alloy, substantially cylindrical heat exchanger
De uitvinding heeft betrekking op een warmtewisselaar, met behulp van giettechniek vervaardigd uit lichtmetaal, voorzien van ten minste een waterkanaal, een branderruimte en warmte-overdragend oppervlak vergrotende elementen. Een 5 dergelijke warmtewisselaar is bekend uit het Europese octrooischrift 0 547 641.The invention relates to a heat exchanger, using a casting technique made of light metal, provided with at least one water channel, a burner space and heat-transferring surface-enlarging elements. Such a heat exchanger is known from European patent 0 547 641.
Deze bekende warmtewisselaar omvat een tweetal doosvormige delen die met de open zijde naar elkaar gekeerd tegen elkaar zijn bevestigd, onder insluiting van een 10 branderruimte. Elk deel is aan de naar de branderruimte toegekeerde zijde voorzien van een aantal reeksen en kolommen warmte overdragend oppervlak vergrotende nokken, welke zich in steeds dezelfde, in de gemonteerde toestand van de warmtewisselaar naar elkaar gekeerde richting uitstrekken en 15 met de vrije einden ongeveer tegen elkaar liggen. Aan de van de nokken afgekeerde buitenzijde is elk deel voorzien van een van onder naar boven zig-zag verlopend waterkanaal. De zijkanten van de warmtewisselaar worden gevormd door in hoofdzaak gesloten, vlakke wanden. Tijdens gebruik worden 20 vanaf de bovenzijde van de warmtewisselaar met behulp van een brander verwarmde rookgassen door de branderruimte langs de nokken geleid, waarbij warmte wordt afgegeven aan de nokken.This known heat exchanger comprises two box-shaped parts which are fastened together with the open side facing one another, while enclosing a burner space. Each part is provided on the side facing the burner space with a number of series and columns of heat-transferring surface-enlarging cams, which extend in the same direction, always facing each other in the mounted condition of the heat exchanger and with the free ends approximately against each other lie. On the outside facing away from the cams, each part is provided with a water channel running from bottom to top in a zigzag manner. The sides of the heat exchanger are formed by substantially closed, flat walls. During use, heated flue gases are passed from the top of the heat exchanger with the aid of a burner through the burner space past the cams, heat being transferred to the cams.
De nokken dragen de warmte over aan water dat door de waterkanalen stroomt. Deze bekende warmtewisselaar is 25 eenvoudige te vervaardigen, compact en praktisch in gebruik en heeft een gunstig rendement.The cams transfer the heat to water that flows through the water channels. This known heat exchanger is easy to manufacture, compact and practical in use and has a favorable efficiency.
Deze bekende warmtewisselaar heeft als nadeel dat het warmte-overdragend oppervlak relatief klein is ten opzichte van de afmetingen van de warmtewisselaar. Daardoor is het 30 rendement niet optimaal. Slechts aan twee zijden vein de warmtewisselaar strekt zich een waterkanaal uit, de andere zijden liggen vrij en fungeren als stralingsoppervlak naar de omgeving, waardoor warmte verloren gaat, zeker wanneer geen of onvoldoende isolatiemaatregelen worden genomen. De nokken zijn 1002561 2 zodanig opgesteld dat deze op gunstige wijze de warmte overdragen naar het of elk waterkanaal, hetgeen betekent dat deze alle aansluiten op de naar het waterkanaal gekeerde delen van elk warmtewisselaardeel. Tijdens gebruik kunnen als gevolg 5 van het verschil in warmte-overdracht van de verschillende delen van de warmtewisselaar spanningen in het materiaal optreden die tot beschadigingen of zelfs breuk kunnen leiden.The drawback of this known heat exchanger is that the heat transfer surface is relatively small compared to the dimensions of the heat exchanger. Therefore, the efficiency is not optimal. The heat exchanger only has a water channel on two sides, the other sides are exposed and act as a radiation surface to the environment, so that heat is lost, especially if no or insufficient insulation measures are taken. The cams 1002561 2 are arranged in such a way that they transfer heat in a favorable manner to the or each water channel, which means that they all connect to the parts of each heat exchanger part facing the water channel. During use, due to the difference in heat transfer of the different parts of the heat exchanger, stresses can occur in the material which can lead to damage or even breakage.
De uitvinding beoogt een warmtewisselaar van de in de aanhef van de hoofdconclusie beschreven soort, waarbij de 10 genoemde nadelen zijn vermeden, met behoud van de voordelen daarvan. Daartoe wordt een warmtewisselaar volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens het kenmerkende deel van conclusie 1.The invention contemplates a heat exchanger of the type described in the preamble of the main claim, wherein the drawbacks mentioned are avoided, while the advantages thereof are retained. For this purpose, a heat exchanger according to the invention is characterized by the measures according to the characterizing part of claim 1.
De in hoofdzaak cilindrische vorm van de 15 warmtewisselaar biedt een gunstige verhouding tussen de inhoud en het wandoppervlak van een warmtewisselaar. Bovendien strekt het waterkanaal zich langs althans nagenoeg de gehele buitenzijde van de warmtewisselaar uit, waardoor op optimale wijze gebruik wordt gemaakt van de warmte van de rookgassen en 20 straling van warmte naar de omgeving tot een minimum wordt beperkt. De warmtewisselaar wordt tijdens gebruik als het ware door een watermantel geïsoleerd. Doordat de warmte overdragend oppervlak vergrotende elementen zich althans in een gedeelte van de warmtewisselaar langs de gehele binnenomtrek van de 25 doorsnede verdeeld binnenwaarts vanaf de binnenwand uitstrekken wordt bovendien de warmte van de rookgassen op optimale wijze opgenomen en verdeeld over de volledige omtrek van de binnenwand en aldus naar het waterkanaal overgedragen. Daardoor worden sterke temperatuurverschillen over de 30 binnenwand op eenvoudige wijze verhinderd. Een warmtewisselaar volgens de uitvinding is eenvoudig te vervaardigen en te gebruiken en economisch in productie, gebruik en onderhoud.The substantially cylindrical shape of the heat exchanger offers a favorable ratio between the content and the wall surface of a heat exchanger. Moreover, the water channel extends along at least virtually the entire outside of the heat exchanger, whereby optimum use is made of the heat of the flue gases and radiation of heat to the environment is minimized. The heat exchanger is, as it were, insulated by a water jacket. Moreover, because the heat-transferring surface-increasing elements extend inwardly from the inner wall at least in a part of the heat exchanger along the entire inner circumference of the cross-section, the heat of the flue gases is optimally absorbed and distributed over the entire circumference of the inner wall and thus transferred to the water channel. This prevents strong temperature differences across the inner wall in a simple manner. A heat exchanger according to the invention is easy to manufacture and use and economical in production, use and maintenance.
In een voordelige uitvoeringsvorm wordt een warmtewisselaar volgens de uitvinding gekenmerkt door de 35 maatregelen volgens conclusie 2.In an advantageous embodiment, a heat exchanger according to the invention is characterized by the measures according to claim 2.
Het spiraalsgewijs om de binnenwand gewikkelde waterkanaal heeft tijdens productie van de warmtewisselaar het 1002561 3 voordeel dat de gietkern of gietkerndelen daaruit eenvoudig te verwijderen zijn, aangezien daarin geen of althans weinig bochten voorkomen. Het waterkanaal strekt zich vloeiend uit, als een slang om de cilindrische binnenwand. Daardoor wordt 5 verhinderd dat kernmateriaal, bijvoorbeeld zand, was of kunststof, in delen van het waterkanaal achterblijft en voor vervuiling en beschadiging van de inrichting zorgt. Tijdens gebruik heeft een dergelijk spiraalsgewijs gewikkeld waterkanaal het voordeel dat de waterzijdige weerstand van de 10 warmtewisselaar laag is, althans lager dan bij een zig-zag verlopend waterkanaal. Daardoor wordt bijvoorbeeld het voordeel bereikt dat een waterpomp met een lager vermogen toegepast kan worden, dat nauwkeuriger kan worden gestuurd, dat een langer waterkanaal of grotere vermogens kunnen worden 15 toegepast en dergelijke voordelen. Bovendien kan het waterkanaal beter worden gereinigd en wordt eenvoudiger verhinderd dat vervuilingen zich tijdens gebruik in het waterkanaal vastzetten.During production of the heat exchanger, the water channel spirally wound around the inner wall has the advantage that the casting core or casting core parts are easy to remove therefrom, since there are no or at least few bends therein. The water channel extends smoothly, like a hose around the cylindrical inner wall. This prevents core material, for example sand, wax or plastic, from remaining in parts of the water channel and causing contamination and damage to the device. During use, such a spiral-wound water channel has the advantage that the water-side resistance of the heat exchanger is low, at least lower than with a zig-zag water channel. This achieves, for example, the advantage that a water pump with a lower power can be used, that can be controlled more accurately, that a longer water channel or larger powers can be applied and such advantages. In addition, the water channel can be cleaned better and it is easier to prevent contaminants from settling in the water channel during use.
Een verder voordeel van het aanbrengen van een 20 spiraalsgewijs gewikkeld waterkanaal is dat een daarvoor benodigde gietkern eenvoudiger in een gietvorm aan te brengen en af te steunen is, waardoor de vervaardiging van een dergelijke warmtewisselaar eenvoudiger is, te meer doordat daardoor het aantal na het gieten na te bewerken en af te 25 dichten kemgaten in het waterkanaal geringer is dan bij de bekende warmtewisselaars. Zo kunnen met één kernsteun bijvoorbeeld steeds twee naast elkaar gelegen wikkelingen van het waterkanaal worden ondersteund.A further advantage of arranging a spiral-wound water channel is that a casting core required for this is easier to place in a mold and to support it, so that the production of such a heat exchanger is easier, the more so because the number after casting is thereby reduced. after-processing and sealing of core holes in the water channel is smaller than with the known heat exchangers. For example, with one core support, two adjacent windings of the water channel can always be supported.
In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt een 30 warmtewisselaar volgens de uitvinding voorts gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 3.In a preferred embodiment, a heat exchanger according to the invention is further characterized by the measures according to claim 3.
Een eendelig uitgevoerde warmtewisselaar heeft het voordeel dat daardoor minder montagehandelingen noodzakelijk zijn bij de productie van een daarmee uitgevoerde 35 verwarmingsinrichting en dat bovendien afdichtproblemen van delen van een warmtewisselaar worden vermeden. Daardoor is een 1002561 4 dergelijke warmtewisselaar goedkoper en betrouwbaarder in productie en gebruik.A one-piece heat exchanger has the advantage that as a result fewer assembly operations are required in the production of a heating device designed therewith, and that sealing problems of parts of a heat exchanger are moreover avoided. As a result, a 1002561 4 such heat exchanger is cheaper and more reliable in production and use.
In een voordelige uitvoeringsvorm wordt een warmtewisselaar volgens de uitvinding voorts gekenmerkt door 5 de maatregelen volgens conclusie 4.In an advantageous embodiment, a heat exchanger according to the invention is further characterized by the measures according to claim 4.
Een dergelijke warmtewisselaar kan als volgt worden vervaardigd. Met behulp van een mal wordt een gietkern voor het waterkanaal gevormd door een afdruk te vormen van het waterkanaal in bijvoorbeeld vormzand of was. Deze gietkern 10 wordt vervolgens in bijvoorbeeld twee delen van de of elke mal verwijderd en vervolgens worden de delen met elkaar verbonden onder vorming van een volledige eerste gietkern. Indien de wanden van het waterkanaal zich volledig spiraalsgewijs en zonder de genoemde lossende ruimten daartussen rond de 15 binnenwand zouden uitstrekken zouden de kerndelen bij het wegnemen beschadigen doordat een deel achter een niet-lossend deel van elke winding van de genoemde wand zou blijven steken. Door de lossende ruimten aan te brengen op de deelnaad van de eerste gietkern, dat wil zeggen ter hoogte van het of elk vlak 20 dat het contactvlak vormt tussen de gietkerndelen na wegnemen van de of elke mal en samenvoegen van de gietkerndelen tot de eerste gietkern, zodanig dat elk gietkerndeel lossend is in een ongeveer radiale richting, kan elk gietkerndeel zonder beschadiging worden uitgenomen. Daarmee wordt het voordeel 25 bereikt dat op eenvoudige wijze een gave eerste gietkern kan worden verkregen, zonder dat daartoe bijvoorbeeld schuivende of anderszins beweegbare delen in de of elke mal noodzakelijk zijn.Such a heat exchanger can be manufactured as follows. A mold for the water channel is formed by means of a mold by forming an impression of the water channel in, for example, molding sand or wax. This casting core 10 is then removed in, for example, two parts from the or each mold, and then the parts are joined together to form a complete first casting core. If the walls of the water channel were to extend completely spirally and without the said releasing spaces between them around the inner wall, the core parts would be damaged during removal because a part would get stuck behind a non-releasing part of each turn of the said wall. By applying the releasing spaces to the dividing seam of the first casting core, i.e. at the level of the or each surface 20 which forms the contact surface between the casting core parts after removing the or each mold and joining the casting core parts together to form the first casting core, such that each casting core part is released in an approximately radial direction, each casting core part can be taken out without damage. This achieves the advantage that a neat first casting core can be obtained in a simple manner, without the necessity of, for example, sliding or otherwise movable parts in the or each mold.
In een eerste nadere uitvoeringsvorm wordt een 30 dergelijke warmtewisselaar volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 5.In a first further embodiment, such a heat exchanger according to the invention is characterized by the measures according to claim 5.
In deze uitvoeringsvorm is de waterkanaalwand wel nagenoeg geheel spiraalsgewijs gewikkeld, en zijn de lossende ruimten gevormd door profileringen op de waterkanaalwand.In this embodiment, the water channel wall is almost entirely wound in a spiral, and the releasing spaces are formed by profiling on the water channel wall.
35 Overigens is het uiteraard ook mogelijk het waterkanaal ten opzichte vein de lengteas van de warmtewisselaar steeds afwisselend hellend en haaks aan te brengen, zodanig dat 1002561 5 steeds het haaks gelegen deel een in tangentiële richting lossende ruimte vormt. Daarbij ontstaat wel een enigszins groter aantal bochten in het waterkanaal, doch deze kunnen relatief flauw zijn.Incidentally, it is of course also possible to arrange the water channel alternately inclined and perpendicular to the longitudinal axis of the heat exchanger, such that the perpendicular part always forms a space releasing in tangential direction. This does result in a slightly larger number of bends in the water channel, but these can be relatively weak.
5 In een verdere voordelige uitvoeringsvorm wordt een warmtewisselaar volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 6.In a further advantageous embodiment, a heat exchanger according to the invention is characterized by the measures according to claim 6.
In een dergelijke uitvoeringsvorm kan op bijzonder eenvoudige wijze een gietkern voor ten minste de 10 branderruimte, de warmte-overdragend oppervlak vergrotende elementen en de binnenwand worden gevormd, zonder dat daarvoor bewegende delen in de mal noodzakelijk zijn. Bovendien kunnen daarmee op eenvoudige wijze de warmte-overdragend oppervlak vergrotende elementen op optimale wijze over het oppervlak van 15 de binnenwand worden verdeeld.In such an embodiment, a casting core for at least the burner space, the heat-transferring surface-increasing elements and the inner wall can be formed in a particularly simple manner, without moving parts in the mold being necessary for this. Moreover, in this way the heat-transferring surface-increasing elements can be distributed in an optimum manner over the surface of the inner wall.
Nadere voordelige uitwerkingen van een warmtewisselaar volgens de uitvinding zijn beschreven in de volgconclusies.Further advantageous elaborations of a heat exchanger according to the invention are described in the subclaims.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een gietkeminrichting voor het vervaardigen van een 20 warmtewisselaar volgens de uitvinding, gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 10.The invention furthermore relates to a casting head device for manufacturing a heat exchanger according to the invention, characterized by the measures according to claim 10.
De uitvinding heeft bovendien betrekking op een verwarmingsinrichting, voorzien van een warmtewisselaar volgens de uitvinding.The invention also relates to a heating device provided with a heat exchanger according to the invention.
25 Ter verduidelijking van de uitvinding zullen uitvoeringsvoorbeelden van een warmtewisselaar en een verwarmingsinrichting, onder verwijzing naar de tekening, worden beschreven. Daarin toont:To clarify the invention, exemplary embodiments of a heat exchanger and a heating device will be described with reference to the drawing. In it shows:
Fig. 1 in doorgesneden zij-aanzicht een 30 uitvoeringsvorm van een warmtewisselaar volgens de uitvinding;Fig. 1 is a sectional side view of an embodiment of a heat exchanger according to the invention;
Fig. 2 in doorgesneden bovenaanzicht een warmtewisselaar volgens de lijn II-II in fig. 1;Fig. 2 a sectional plan view of a heat exchanger taken on the line II-II in fig. 1;
Fig. 3 in doorgesneden bovenaanzicht een gietkeminrichting volgens de uitvinding; 35 Fig. 4 in zij-aanzicht een gietkerndeel voor een waterkanaal van een warmtewisselaar volgens fig. 1 en 2; 1002561 6Fig. 3 a sectional plan view of a casting core device according to the invention; FIG. 4 is a side view of a casting core for a water channel of a heat exchanger according to FIGS. 1 and 2; 1002561 6
Fig. 4A een detail van een lossende ruimte in een waterkanaal in een eerste uitvoeringsvorm;Fig. 4A shows a detail of a release space in a water channel in a first embodiment;
Fig. 4B een detail van een lossende ruimte in een waterkanaal in een tweede uitvoeringsvorm; en 5 Fig. 5 in doorgesneden zij-aanzicht een gedeelte van een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding.Fig. 4B is a detail of a release space in a water channel in a second embodiment; and FIG. 5 is a sectional side view of a part of a heating device according to the invention.
In fig. 1 en 2 is een warmtewisselaar 1 volgens de uitvinding getoond, in doorgesneden aanzichten. De warmtewisselaar 1 omvat een cilindrische binnenwand 2 en een 10 concentrisch daaromheen aangebrachte buitenwand 3. Tussen de binnenwand 2 en de buitenwand 3 is een spiraalvormige waterkanaalwand 4 opgenomen, waardoor een spiraalvormig waterkanaal 5 is gevormd aan de buitenzijde van de binnenwand 2. Vanaf de binnenzijde van de binnenwand 2 strekken zich 15 binnenwaarts, ongeveer haaks op de lengterichting van de warmtewisselaar 1 warmte-overdragend oppervlak vergrotende nokken 6 uit, in ten opzichte van elkaar versprongen rijen en/of kolommen. Op de vorm en posities van de nokken 6 wordt nog nader teruggekomen. De warmtewisselaar 1 is eendelig 20 gevormd door gieten en is vervaardigd uit lichtmetaal. Onder lichtmetaal dienen ten minste te worden begrepen aluminium en aluminiumlegeringen, messing en messinglegeringen.Figures 1 and 2 show a heat exchanger 1 according to the invention, in cross-sectional views. The heat exchanger 1 comprises a cylindrical inner wall 2 and an outer wall 3 arranged concentrically around it. Between the inner wall 2 and the outer wall 3 a spiral water channel wall 4 is received, whereby a spiral water channel 5 is formed on the outside of the inner wall 2. From the inside of the inner wall 2 extend inwards, approximately perpendicular to the longitudinal direction of the heat exchanger 1, heat-transferring surface-enlarging cams 6, in rows and / or columns staggered with respect to each other. The shape and positions of the cams 6 will be further discussed. The heat exchanger 1 is formed in one piece by casting and is made of light metal. Light metal should include at least aluminum and aluminum alloys, brass and brass alloys.
De warmtewisselaar 1 heeft een in hoofdzaak cilindrische vorm, hetgeen betekent dat een optimale 25 verhouding is verkregen tussen inhoud en warmte-overdragend oppervlak. De warmtewisselaar 1 is gevormd met behulp van een gietkernsamenstel 7 zoals getoond in fig. 3. In fig. 3 is een kwart van het gietkernsamenstel 7 weggelaten. Voor de duidelijkheid is dit kwart schematisch (in contour) met 30 onderbroken lijnen weergegeven. Het gietkernsamenstel 7 is van het type dat verloren gaat tijdens of na het gieten van de warmtewisselaar 1 en is bijvoorbeeld gevormd uit zand, was of kunststof zoals polystyreen, of uit combinaties daarvan. Bovendien kunnen uiteraard delen zoals schuiven zijn opgenomen 35 die eventueel wel hergebruikt kunnen worden.The heat exchanger 1 has a substantially cylindrical shape, which means that an optimum ratio between content and heat transfer surface has been obtained. The heat exchanger 1 is formed by means of a casting core assembly 7 as shown in Fig. 3. In Fig. 3, a quarter of the casting core assembly 7 is omitted. For clarity, this quarter is shown schematically (in contour) with 30 broken lines. The casting core assembly 7 is of the type lost during or after the casting of the heat exchanger 1 and is formed, for example, from sand, wax or plastic such as polystyrene, or from combinations thereof. In addition, parts such as slides can of course also be included, which can possibly be reused.
Het gietkernsamentsel 7 omvat een buitenbak B waarin de vorm van de buitenzijde van de warmtewisselaar 1 in 1002561 7 hoofdzaak is vastgelegd. Voorts omvat het gietkernsamenstel 7 een binnenkern 8 en een waterkanaalkern 9. Deze worden achtereenvolgens beschreven.The casting core assembly 7 comprises an outer tray B in which the shape of the outside of the heat exchanger 1 in 1002561 7 is substantially fixed. Furthermore, the casting core assembly 7 comprises an inner core 8 and a water channel core 9. These are described successively.
De binnenkern 8 kan in gedeelten worden vervaardigd en 5 vervolgens worden samengesteld uit delen of kan eendelig worden uitgevoerd. Het in gedeelten vervaardigen van de binnenkern 8 heeft als voordeel dat het daarvoor benodigde gereedschap relatief voordelig is doch de bewerkingskosten zijn daarbij relatief hoog. Voor het vervaardigen van de 10 binnenkern in één deel is relatief kostbaar gereedschap noodzakelijk doch een op deze wijze vervaardigde binnenkern 8 behoeft relatief weinig nabewerking.The inner core 8 can be made in parts and then 5 composed of parts or can be made in one piece. Manufacturing the inner core 8 in parts has the advantage that the tools required for this are relatively inexpensive, but the processing costs are relatively high. For manufacturing the inner core in one part, relatively expensive tools are required, but an inner core 8 manufactured in this way requires relatively little post-processing.
De binnenkern 8 is in de in de tekening getoonde uitvoeringsvorm samengesteld uit een viertal sectoren I-IV te 15 noemen segmenten 10. Elk segment 10 omvat ongeveer een kwart van de doorsnede van de binnen de binnenwand 2 omsloten ruimte 11, waarbij de tegenover elkaar gelegen sectoren I en III in hoofdzaak spiegelsymmetrisch zijn, evenals de tegenover elkaar gelegen sectoren II en IV. Overigens kunnen de vier sectoren 20 I - IV ook alle aan elkaar gelijk zijn, in welk geval voor de vervaardiging van de sectoren kan worden volstaan met slechts één mal en bovendien fouten worden vermeden bij het samenstellen van de binnenkern 8. Elke sector I - IV omvat een groot aantal nokken 6 die zich in hoofdzaak evenwijdig aan 25 elkaar haaks op de lengterichting van de betreffende sector I - IV uitstrekken. De nokken 6 strekken zich zodanig uit dat deze lossend zijn, in dier voege dat de betreffende sector na vorming daarvan van een voor de vorming gebruikte mal kan worden afgetrokken in de richting van de langsrand C die bij 30 een samengestelde binnenkern 8 naar de overige sectoren is gericht. Een aldus gevormd segment 10 is derhalve ongeveer kwart-cirkelvormig en heeft in het convexe buitenvlak 12 een groot aantal evenwijdige uitsparingen 13 die elk de vorm hebben van de te vormen nokken 6.In the embodiment shown in the drawing, the inner core 8 is composed of four sectors I-IV to be referred to as segments 10. Each segment 10 comprises approximately a quarter of the cross-section of the space 11 enclosed within the inner wall 2, with the opposite sectors I and III are essentially mirror symmetrical, as are the opposite sectors II and IV. Incidentally, the four sectors 20 I - IV may also all be the same, in which case, for the manufacture of the sectors, it is sufficient to use only one mold and, moreover, errors are avoided when assembling the inner core 8. Each sector I - IV comprises a plurality of cams 6 extending substantially parallel to each other at right angles to the longitudinal direction of the respective sector I-IV. The cams 6 extend in such a way that they are releasable, in such a way that after formation thereof the relevant sector can be pulled off from a mold used for the formation in the direction of the longitudinal edge C which, at 30, has a composite inner core 8 to the other sectors. is targeted. A segment 10 thus formed is therefore approximately quarter-circular and has a large number of parallel recesses 13 in the convex outer surface 12, each of which has the shape of the projections 6 to be formed.
35 De zijvlakken 14 van de sectoren I - IV, dat wil zeggen de vlakken die bij de samengestelde binnenkern 8 tegen elkaar liggen, zijn onregelmatig gevormd. Een aantal 1002561 8 uitsparingen 13' strekt zich uit tot voorbij de (fictieve) begrenzingslijn 15 van de door de betreffende sector 10 ingesloten kwart cirkel. Deze zich daarbuiten uitstrekkende uitsparingen 13' zijn zodanig aangebracht dat deze bij een 5 samengestelde binnenkern 8 liggen tussen uitsparingen 13 in het aansluitende zijvlak 14 van de naastgelegen sector. Dit betekent dat bij de gegoten warmtewisselaar 1 een aantal .nokken 6 elkaar kruist, daar waar twee sectoren van de samengestelde binnenkern 8 tijdens het gieten tegen elkaar 10 lagen. Daardoor wordt een geschikte dichtheid van nokken 6 op de verschillende delen van de binnenwand 2 verkregen, met als gevolg dat tijdens gebruik geen grote verschillen in warmteoverdracht worden verkregen, hetgeen warmte- en constructietechnisch voordelig is.The side surfaces 14 of the sectors I - IV, that is to say the surfaces lying against each other at the composite inner core 8, are irregularly shaped. A number of 1002561 8 recesses 13 'extends beyond the (fictitious) boundary line 15 of the quarter circle enclosed by the relevant sector 10. These recesses 13 'extending outwardly are arranged such that they lie at a composite inner core 8 between recesses 13 in the adjoining side surface 14 of the adjacent sector. This means that in the cast heat exchanger 1 a number of cams 6 intersect, where two sectors of the composite inner core 8 lay against each other during casting. As a result, a suitable density of cams 6 on the different parts of the inner wall 2 is obtained, with the result that during use no large differences in heat transfer are obtained, which is advantageous in terms of heat and construction technology.
15 De sectoren I - IV worden met de zijvlakken 14 tegen elkaar gelijmd of anderszins verbonden, zodanig dat de in fig. 3 getoonde samengestelde binnenkern 8 wordt verkregen. In de getoonde uitvoeringsvorm is gekozen voor een viertal sectoren I - IV, maar uiteraard kan ook een ander aantal worden 20 gekozen, bijvoorbeeld twee half-cirkelvormige of meer dan vier, hetgeen met name bij relatief grote afmetingen van de warmtewisselaar voordelig kan zijn. De richting van de nokken 6 zal daarbij steeds afhankelijk van het aantal sectoren moeten worden gekozen.The sectors I-IV are glued or otherwise joined together with the side surfaces 14 such that the composite inner core 8 shown in Fig. 3 is obtained. In the embodiment shown, four sectors I-IV have been chosen, but of course a different number can also be chosen, for instance two semicircular or more than four, which can be advantageous in particular with relatively large dimensions of the heat exchanger. The direction of the cams 6 will always have to be chosen depending on the number of sectors.
25 Bij eendelige vervaardiging van een binnenkern 8 wordt gebruik gemaakt van een gereedschap met verschillende beweegbare delen (in de getoonde uitvoeringsvorm vier). In de uitgangssituatie wordt een cilinder, waarin zich binnenwaarts nokken in het gewenste patroon uitstrekken, gevuld met 30 bijvoorbeeld vormzand, dat in staat wordt gesteld uit te harden. Vervolgens worden de nokken segmentsgewijs naar buiten toe teruggetrokken totdat deze zich geheel buiten het vormzand uitstrekken. De cilinder kan daartoe in vier kwadranten zijn gedeeld, elk voorzien van vast daarmee verbonden nokken 6, 35 overeenkomstig de segmenten I - IV van de gedeelde binnenkern 8. Bij het wegtrekken van deze vier kwadranten ligt dan direct de gehele binnenkern 8 vrij. De nokken 6 kunnen evenwel ook 1002561 9 terugtrekbaar zijn door de wand van de cilinder, waarna de binnenkern 8 vervolgens uit de cilinder moet worden genomen, welke cilinder daartoe uiteraard ook deelbaar kan zijn. Daardoor kunnen ook nokken worden gebruikt die een zodanige 5 stand hebben ten opzichte van elkaar dat ze niet te zamen lossend zijn, bijvoorbeeld radiale nokken. Deze kunnen dan in de geschikte richting tegelijkertijd of individueel worden teruggetrokken indien zij onafhankelijk van elkaar beweegbaar zijn. Daardoor kunnen gelijkvormige nokken gebruikt worden, 10 hetgeen voordelig is voor de warmte-overdracht en spanningen in de gegoten warmtewisselaar minimaliseren. Overigens kan op deze wijze uiteraard ook de in de tekening getoonde warmtewisselaar worden vervaardigd.In one-piece manufacture of an inner core 8, use is made of a tool with different movable parts (four in the embodiment shown). In the initial situation, a cylinder in which cams extend inwardly in the desired pattern is filled with, for example, molding sand, which is allowed to cure. The cams are then retracted outward in segments until they extend completely outside the molding sand. To this end, the cylinder can be divided into four quadrants, each provided with cams 6, 35 fixedly connected thereto, corresponding to segments I - IV of the divided inner core 8. When these four quadrants are withdrawn, the entire inner core 8 is immediately exposed. However, the cams 6 can also be retractable through the wall of the cylinder, after which the inner core 8 must then be removed from the cylinder, which cylinder can of course also be divisible for this purpose. As a result, it is also possible to use cams which are in such a position relative to each other that they cannot be released together, for example radial cams. These can then be withdrawn in the appropriate direction simultaneously or individually if they are movable independently of each other. This allows uniform cams to be used, which is advantageous for heat transfer and minimizes stresses in the cast heat exchanger. Incidentally, the heat exchanger shown in the drawing can of course also be manufactured in this manner.
De waterkanaalkern 9 is in de getoonde uitvoeringsvorm 15 vervaardigd in twee delen in één of meer mallen 16 en is schematisch gedeeltelijk weergegeven in fig. 4. In de getoonde uitvoeringsvorm wordt de waterkanaalkern 9 gevormd in twee delen 9', 9", maar uiteraard kan ook een ander aantal delen worden gebruikt. Twee delen heeft het voordeel dat relatief 20 weinig verbindingen noodzakelijk zijn terwijl de kerndelen 9', 9" toch redelijk eenvoudig te vervaardigen zijn. Bovendien kunnen deze kerndelen 9', 9" eenvoudig rond de binnenkern 8 worden aangebracht. Voorts bestaat de mogelijkheid de waterkanaalkern 9 eendelig uit te voeren, met name bij 25 relatief korte warmtewisselaars, waarbij de mal 16 bijvoorbeeld van de gevormde waterkanaalkern 9 kan worden geschroefd.In the shown embodiment 15, the water channel core 9 is manufactured in two parts in one or more molds 16 and is schematically shown partly in fig. 4. In the embodiment shown, the water channel core 9 is formed in two parts 9 ', 9 ", but of course a different number of parts are also used. Two parts has the advantage that relatively few connections are necessary, while the core parts 9 ', 9 "are nevertheless relatively easy to manufacture. Moreover, these core parts 9 ', 9 "can easily be arranged around the inner core 8. It is furthermore possible to design the water channel core 9 in one piece, in particular with relatively short heat exchangers, whereby the mold 16 can for instance be screwed off the formed water channel core 9. .
Het waterkanaal 5 is zoals beschreven in hoofdzaak spiraalvormig, gewikkeld rond de buitenzijde van de binnenwand 30 2 van de warmtewisselaar 1. Doordat het waterkanaal 5 spiraalvormig is kan de waterkanaalkern 9 na het gieten eenvoudig worden verwijderd, aangezien geen bochten van ongeveer 90° of zelfs van 180° zijn opgenomen, zoals bij de bekende warmtewisselaars. Dit betekent dat minder of zelfs 35 geen openingen voor het reinigen van het waterkanaal behoeven te worden opgenomen, hetgeen betekent dat minder nabewerkingen 1002561 10 noodzakelijk zijn van de gegoten warmtewisselaar 1. Verdere voordelen zullen nog nader worden besproken.As described, the water channel 5 is substantially spiral, wound around the outside of the inner wall 2 of the heat exchanger 1. Because the water channel 5 is spiral, the water channel core 9 can be easily removed after pouring, since no bends of about 90 ° or even 180 °, as with the known heat exchangers. This means that fewer or even no openings for cleaning the water channel have to be included, which means that fewer post-operations 1002561 of the cast heat exchanger 1 are necessary. Further advantages will be discussed further.
Teneinde de waterkanaalkerndelen 9', 9" van of uit de of elke mal 16 te kunnen nemen dienen deze lossend te zijn 5 uitgevoerd. In fig. 4A en fig. 4B is een tweetal mogelijkheden gegeven voor het bereiken van een dergelijke lossing.In order to be able to take the water channel core parts 9 ', 9 "from or from the or each mold 16, these must be of a discharge type. In fig. 4A and fig. 4B two possibilities are given for achieving such a release.
Fig. 4A toont in uitvergroot aanzicht een lossende ruimte 17 tussen twee wanddelen 4 van het waterkanaal 5, in een eerste uitvoeringsvorm. De lossingsrichting van de 10 kerndelen 9' , 9" van de mal 16 is haaks op het vlak van de tekening. De wanddelen 4 zijn op zodanige wijze verdikt dat de ruimte daartussen steeds in ten minste de lossingsrichting geen ondersnijdingen kent. Dat wil zeggen dat wanneer de warmtewisselaar 1 verticaal wordt gehouden en het waterkanaal 15 5 derhalve spiraalsgewijs omhoog/omlaag loopt, de betreffende wanddelen in de lossingsrichting ongeveer evenwijdig of wijkend zijn uitgevoerd. Daardoor kan het gedeelte van de kerndelen 9 daartussen worden weggetrokken zonder dat delen achter ondersnijdingen achterblijven. Dit betekent dat de 20 kerndelen 9', 9" zonder beschadiging kunnen worden uitgenomen en worden samengevoegd tot de gewenste waterkanaalkern 9.Fig. 4A shows in enlarged view a releasing space 17 between two wall parts 4 of the water channel 5, in a first embodiment. The release direction of the core parts 9 ', 9 "of the mold 16 is perpendicular to the plane of the drawing. The wall parts 4 are thickened in such a way that the space between them always has no undercuts in at least the release direction. This means that when the heat exchanger 1 is held vertically and the water channel 15 thus spirals up / down, the respective wall parts in the discharge direction are of approximately parallel or diverging design, so that the part of the core parts 9 can be pulled away between them without leaving parts behind undercuts. This means that the 20 core parts 9 ', 9 "can be taken out without damage and assembled into the desired water channel core 9.
In fig. 4B is een alternatieve uitvoeringsvorm gegeven van de wanddelen 4 van het waterkanaal 5, waarbij ter plaatse van het samenkomen van de twee delen 9' , 9" van de gietkern 9 25 de wanddelen 4 zodanig zijn gebogen dat deze de gewenste lossende ruimte 17 insluiten. De wanddelen 4 zijn daartoe ten opzichte van de lengteas van de warmtewisselaar enigszins gebogen uitgevoerd, waardoor een enigszins trapsgewijs verlopend waterkanaal 5 wordt verkregen dat zich spiraalvormig 30 rond de binnenwand 2 van de warmtewisselaar 1 uitstrekt.Fig. 4B shows an alternative embodiment of the wall parts 4 of the water channel 5, wherein at the location of the joining of the two parts 9 ', 9 "of the casting core 9, the wall parts 4 are bent such that they provide the desired release space. 17. To that end, the wall parts 4 are made slightly curved relative to the longitudinal axis of the heat exchanger, so that a slightly stepped water channel 5 is obtained which extends spirally around the inner wall 2 of the heat exchanger 1.
Elk waterkanaalkerndeel 9, 9" omvat een reeks evenwijdig opgestelde ongeveer halfcikelvormige parten 31.Each water channel core section 9, 9 "comprises a series of approximately semicircular sections 31 arranged in parallel.
Deze parten zijn onderling verbonden door een dwarsbalk 18 waarop de parten 31 via draagpennen 19 zijn opgesteld. De 35 parten 31 staan enigszins schuin ten opzichte van de lengterichting van de balk 18 en vormen te zamen, bij 1002561 11 samengevoegde kerndelen 9', 9" een representatie in bijvoorbeeld vormzand van het waterkanaal 5.These parts are mutually connected by a cross beam 18 on which the parts 31 are arranged via carrying pins 19. The sections 31 are slightly inclined with respect to the longitudinal direction of the beam 18 and together form core parts 9 ', 9 "assembled at 1002561 11, for example in molding sand of the water channel 5.
Overigens is het ook mogelijk de gietkern 9 te vormen met behulp van een mal 16 die is voorzien van schuiven of 5 dergelijke of met behulp van een mal 16 van het verloren type, hetgeen betekent dat deze tijdens of na de vorming van de gietkern 9 verloren gaat.Incidentally, it is also possible to form the casting core 9 with the aid of a mold 16 provided with slides or the like or with the aid of a mold 16 of the lost type, which means that these are lost during or after the formation of the casting core 9. goes.
Het gietkemsamenstel 7 wordt voor gebruik gereed gemaakt door de volgende stappen. In een eerste buiten-10 bakdeel B' wordt een afdruk aangebracht van een eerste helft van de buitencontour van de warmtewisselaar, dat wil zeggen dat deze in hoofdzaak wordt bepaald door de buitenwand 3. In de aldus gevormde holte wordt een eerste deel 9' van de waterkanaal kern 9 ingelegd, waarbij de balk 18 in het eerste 15 buitenbakdeel wordt opgenomen, zodanig dat slechts de draagpennen 19 en de parten 31 zich binnen de holte uitstrekken. De draagpennen 19 hebben een zodanige lengte dat de parten op een afstand van de binnenzijde van de holte komen te liggen die overeenkomt met de gewenste wanddikte van de 20 buitenwand 3, bijvoorbeeld enkele milimeters. Aansluitend wordt de binnenkern 8 in de parten 31 gelegd en op een afstand daarvan gehouden die overeenkomt met de gewenste dikte van de binnenwand 2. Over de binnenkern worden dan op overeenkomstige wijze het tweede deel 9" van de waterkanaalkern 9 en de tweede 25 buitenbak B" met daarin een afdruk van de tweede helft van de buitencontour van de warmtewisselaar aangebracht, zodanig dat een in hoofdzaak gesloten gietbak B wordt verkregen. In een of elke buitenbak B', B" is een aantal (in de tekening niet getoonde) gietkanalen en opkomers aangebracht voor het daarin 30 voeren van de gietsmelt, bijvoorbeeld aluminium of messing of legeringen van één of beide metalen.The casting core assembly 7 is prepared for use by the following steps. A first half of the outer contour of the heat exchanger is printed in a first outer baking part B ', that is to say that it is mainly determined by the outer wall 3. In the cavity thus formed, a first part 9' of the water channel core 9 is inserted, wherein the beam 18 is received in the first outer box part, such that only the carrying pins 19 and the parts 31 extend within the cavity. The support pins 19 have a length such that the sections are spaced from the inside of the cavity corresponding to the desired wall thickness of the outer wall 3, for example a few millimeters. The inner core 8 is then placed in the wedges 31 and kept at a distance therefrom corresponding to the desired thickness of the inner wall 2. The second part 9 "of the water channel core 9 and the second outer box B are correspondingly placed over the inner core. "containing an imprint of the second half of the outer contour of the heat exchanger, such that a substantially closed casting basin B is obtained. In one or each outer tray B ', B ", a number of pouring channels (not shown in the drawing) and risers are arranged for feeding the casting melt therein, for instance aluminum or brass or alloys of one or both metals.
Na het afkoelen en uitharden van de warmtewisselaar wordt de gietbak geopend en worden de gietkernen verwijderd, althans voor zover deze niet reeds tijdens het gieten zijn 35 verdwenen. Doordat het waterkanaal 5 doorlopend is gevormd is het verwijderen van ten minste de waterkanaalkern 9 eenvoudig, terwijl voor het verwijderen van de binnenkern voldoende 1002561 12 ruimte aanwezig is binnen de warmtewisselaar. Na het verwijderen van de gietkernen worden de openingen in de wanden van de warmtewisselaar waar nodig afgesloten en kan de warmtewisselaar worden afgewerkt en ingebouwd in bijvoorbeeld 5 een verwarmingsinrichting.After the heat exchanger has cooled and hardened, the casting tray is opened and the casting cores are removed, at least insofar as they have not already disappeared during casting. Because the water channel 5 is continuously formed, the removal of at least the water channel core 9 is simple, while sufficient space is available within the heat exchanger for removing the inner core. After the casting cores have been removed, the openings in the walls of the heat exchanger are closed where necessary and the heat exchanger can be finished and built into, for example, a heating device.
Fig. 5 toont in doorsnede-aanzicht een gedeelte van een verwarmingsinrichting 20, voorzien van een warmtewisselaar 1 volgens de uitvinding. In deze verwarmingsinrichting 20 is de warmtewisselaar 1 verticaal opgesteld, dat wil zeggen dat 10 de lengteas daarvan zich in een verticaal vlak uitstrekt. Het is evenwel ook mogelijk de warmtewisselaar 1 anders op te stellen, bijvoorbeeld horizontaal of hellend. Aan de bovenzijde is een cilindervormige brander 21 in de warmtewisselaar 1 gestoken, welke bijvoorbeeld een mantelvlak 15 vormig branderdek 22 heeft. De brander heeft een ten opzichte van de warmtewisselaar 1 relatief geringe lengte. Op de brander 21 is een aanvoerleiding 23 aangesloten die aan de tegenoverliggende zijde is verbonden met een ventilator 24.Fig. 5 is a sectional view of a part of a heating device 20, provided with a heat exchanger 1 according to the invention. In this heating device 20, the heat exchanger 1 is arranged vertically, that is to say that its longitudinal axis extends in a vertical plane. However, it is also possible to arrange the heat exchanger 1 differently, for example horizontally or inclined. At the top, a cylindrical burner 21 is inserted in the heat exchanger 1, which has, for example, a mantle surface 15 shaped burner deck 22. The burner has a relatively short length relative to the heat exchanger 1. A supply pipe 23 is connected to the burner 21 and is connected on the opposite side to a fan 24.
Met behulp van de ventilator 24 wordt een brandbaar gas of 20 gas-luchtmengsel onder druk naar de brander 21 toegevoerd, waarin dit tot ontbranding wordt gebracht. De hete rookgassen worden vervolgens tussen de nokken 6 door gedwongen.Using the fan 24, a combustible gas or gas-air mixture is supplied under pressure to the burner 21, where it is ignited. The hot flue gases are then forced between the cams 6.
Vanaf de onderzijde is een verdringer 25 tussen de nokken 6 in de binnenruimte van de warmtewisselaar gestoken, 25 tot nabij de brander 21. Deze verdringer 25 vult de ruimte 11 op onder de brander 21 tussen de nokken 6, waardoor de rookgassen gedwongen worden tussen de versprongen ten opzichte van elkaar opgestelde nokken 6 door te stromen, daarbij de warmte overdragend aan de nokken 6 en direct of indirect naar 30 de binnenwand 2. Doordat de nokken in versprongen rijen en/of kolommen zijn opgesteld wordt een labyrint-vormige stromings-baan voor de rookgassen gevormd, waardoor de warmte-overdracht tijdens gebruik wordt verbeterd. De verdringer 25 is bijvoorbeeld een met vuurvaste, hittebestendige vezels gevulde 35 cilinder of een ceramische bus. Althans een aantal van de nokken 6 ligt nagenoeg aan tegen de buitenzijde van de verdringer 25. Aan de onderzijde sluit een rookgasafvoer 26 " 0 0 0 5 6 1 13 aan op de binnenruimte van de warmtewisselaar 1. De rookgassen kunnen condenseren in de warmtewisselaar 1 en worden afgevoerd via de rookgasafvoer 26. In de rookgasafvoer 26, welke in de getoonde uitvoering U-vormig is, is een condensafvoeropening 5 27 opgenomen, welke bijvoorbeeld afsluitbaar is met behulp van een dop 28. Aangezien de warmtewisselaar in hoofdzaak cilindrisch is is deze althans grotendeels symmetrisch. Dit betekent dat zowel de aanvoerleiding 23 als de rookgasafvoer 26 in nagenoeg elke richting kan worden aangebracht, hetgeen 10 een flexibele toepassing mogelijk maakt. Bovendien zijn afdichtingen eenvoudig aan te brengen.From the bottom side, a displacer 25 is inserted between the cams 6 into the inner space of the heat exchanger, 25 close to the burner 21. This displacer 25 fills the space 11 under the burner 21 between the cams 6, so that the flue gases are forced between the to flow through staggered relative to each other cams 6, thereby transferring the heat to the cams 6 and directly or indirectly to the inner wall 2. Because the cams are arranged in staggered rows and / or columns, a labyrinth-shaped flow path is created for the flue gases, which improves heat transfer during use. The displacer 25 is, for example, a cylinder filled with refractory, heat-resistant fibers or a ceramic canister. At least some of the cams 6 abut almost the outside of the displacer 25. At the bottom side, a flue gas outlet 26 "0 0 0 5 6 1 13 connects to the inner space of the heat exchanger 1. The flue gases can condense in the heat exchanger 1 and are discharged via the flue gas outlet 26. In the flue gas outlet 26, which in the embodiment shown is U-shaped, a condensation discharge opening 27 is included, which can for instance be closed by means of a cap 28. Since the heat exchanger is substantially cylindrical, it at least largely symmetrically, this means that both the supply pipe 23 and the flue gas discharge 26 can be arranged in almost any direction, which permits flexible application, and seals are easy to install.
Het waterkanaal 5 is nabij de onderzijde aangesloten op een retourleiding 29 en nabij de bovenzijde op een aanvoerleiding 30 van bijvoorbeeld een verwarmingscircuit 15 {niet getoond). Water wordt tijdens gebruik door het waterkanaal 5 gevoerd en opgewarmd met behulp van de door de rookgassen afgegeven warmte. Doordat het waterkanaal 5 nagenoeg de gehele warmtewisselaar 1 omvat gaat weinig warmte verloren naar de omgeving, terwijl geen specifieke isolerende 20 maatregelen noodzakelijk zijn. Doordat het waterkanaal 5 spiraalsgewijs verloopt en geen scherpe hoeken omvat is de waterzijdige weerstand van het waterkanaal laag, waardoor een pomp met een relatief kleine capaciteit kan worden gebruikt en/of een relatief lang waterkanaal 5 kan worden toegepast, 25 hetgeen betekent dat relatief grote vermogens mogelijk zijn met een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding. Ook het reinigen van het waterkanaal 5 is daardoor relatief eenvoudig uitvoerbaar.The water channel 5 is connected near the bottom side to a return line 29 and near the top side to a supply line 30 of, for example, a heating circuit 15 (not shown). During use, water is passed through the water channel 5 and heated up using the heat released by the flue gases. Because the water channel 5 comprises almost the entire heat exchanger 1, little heat is lost to the environment, while no specific insulating measures are necessary. Because the water channel 5 is spiraled and does not comprise sharp corners, the water-side resistance of the water channel is low, so that a pump with a relatively small capacity can be used and / or a relatively long water channel 5 can be used, which means that relatively large powers are possible with a heating device according to the invention. Cleaning the water channel 5 is therefore also relatively easy to perform.
Teneinde ervoor te zorgen dat de rookgassen niet te 30 snel afkoelen, hetgeen constructieve en warmtetechnische problemen zou opleveren, is de lengte van de nokken 6 in het bovenste deel van de warmtewisselaar 1 aangepast. Rond de brander 21 zijn de nokken relatief kort, zodanig dat de einden daarvan zich op afstand bevinden van het branderdek 22. Ter 35 hoogte van het naar de verdringer 25 gekeerde einde van de brander 21 neemt de lengte van de nokken 6 in neerwaartse richting langzaam toe tot maximaal, hetgeen betekent dat de 1002561 14 nokken 6 daar ter plaatse een trapsgewijs verloop hebben. Hierdoor kunnen de rookgassen nagenoeg zonder weerstand de nokken 6 rond de verdringer 25 bereiken, waardoor de rookgassen niet direct snel worden afgekoeld. Bovendien kunnen 5 de nokken om en om van verschillende lengte zijn, hetgeen de stromingsweerstand voor de rookgassen vermindert.In order to ensure that the flue gases do not cool down too quickly, which would cause constructional and heat engineering problems, the length of the cams 6 in the upper part of the heat exchanger 1 has been adjusted. The cams around the burner 21 are relatively short, such that the ends thereof are spaced from the burner deck 22. At the height of the end of the burner 21 facing the displacer 25, the length of the cams 6 slowly decreases in the downward direction. up to maximum, which means that the 1002561 14 cams 6 have a step-wise progression there. As a result, the flue gases can reach the cams 6 around the displacer 25 virtually without resistance, so that the flue gases are not immediately cooled quickly. In addition, the cams can be alternately of different length, which reduces the flow resistance for the flue gases.
De verwarmingsinrichting kan verder op bekende wijze zijn uitgevoerd met bijvoorbeeld radiatoren, een thermostaat en een regelinrichting en dergelijke bekende attributen. Een 10 verwarmingsinrichting volgens de uitvinding, in het bijzonder een daarvoor geschikte verwarmingsketel, is compact en heeft een hoog rendement terwijl deze eenvoudig en relatief voordelig te vervaardigen en te gebruiken is. De comforttijd, dat wil zeggen de tijd gelegen tussen het optreden van en het 15 voldoen aan een geconstateerde warmtebehoefte is relatief kort, hetgeen comfortverhogend werkt.The heating device can further be designed in known manner with, for example, radiators, a thermostat and a control device and such known attributes. A heating device according to the invention, in particular a suitable boiler, is compact and has a high efficiency, while it is simple and relatively inexpensive to manufacture and use. The comfort time, ie the time between the occurrence of and the fulfillment of an established heat requirement is relatively short, which has a comfort-enhancing effect.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de in de tekening en de beschrijving getoonde en beschreven uitvoeringsvormen. Vele variaties daarop zijn mogelijk.The invention is by no means limited to the embodiments shown and described in the drawing and the description. Many variations on this are possible.
20 Zo kan het waterkanaal rond de binnenwand trapsgewijs oplopen, waarbij bijvoorbeeld steeds een halve omgang ongeveer horizontaal loopt en twee op elkaar volgende halve rondgangen steeds door een hellend gangdeel zijn verbonden. Bovendien kan het waterkanaal bijvoorbeeld dubbelgewonden zijn, dat wil 25 zeggen bestaan uit twee naast elkaar of over elkaar gewonden waterkanalen. Verder kunnen de nokken anders zijn gevormd of bijvoorbeeld zijn uitgevoerd als schotten of ribben. De nokken kunnen overal een gelijke lengte hebben of sterker in lengte verschillen. De lengte en diameter van de warmtewisselaar en 30 het doorgangsoppervlak en de spoed van het waterkanaal kunnen al naar gelang de gewenste capaciteiten anders worden gekozen, terwijl tevens een andersoortige brander kan worden gebruikt. In plaats van de verdringer kunnen met hetzelfde doel andere middelen worden opgenomen, bijvoorbeeld een met water gevuld 35 vat dat kan functioneren als boiler of een waterkanaal dat kan functioneren als tapspiraal. De aanvoerleiding voor de brandstof en de rookgasafvoer kunnen anders worden uitgevoerd.For example, the water channel around the inner wall can rise in steps, for instance that half a passage always runs approximately horizontally and two successive half turns are always connected by an inclined passage. In addition, the water channel can for instance be double wound, that is to say consist of two water channels wound side by side or on top of each other. Furthermore, the cams can be shaped differently or, for example, be constructed as partitions or ribs. The cams can have the same length everywhere or differ more in length. The length and diameter of the heat exchanger and the passage surface and the pitch of the water channel can be chosen differently depending on the desired capacities, while a different type of burner can also be used. Instead of the displacer, other means can be included for the same purpose, for example a vessel filled with water that can function as a boiler or a water channel that can function as a tap spiral. The fuel supply pipe and the flue gas discharge can be designed differently.
1001561 151001561 15
Deze en vele vergelijkbare aanpassingen en variaties worden geacht binnen het raam van de uitvinding te vallen.These and many comparable modifications and variations are understood to fall within the scope of the invention.
10025611002561
Claims (16)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1002561A NL1002561C2 (en) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | Cast, alloy, mainly cylindrical heat exchanger. |
| EP97200702A EP0794392B2 (en) | 1996-03-08 | 1997-03-10 | Cast, light-metal, substantially cylindrical heat exchanger |
| DE69708354T DE69708354T2 (en) | 1996-03-08 | 1997-03-10 | Essentially cylindrical heat exchanger cast from light metal |
| AT97200702T ATE209323T1 (en) | 1996-03-08 | 1997-03-10 | ESSENTIALLY CYLINDRICAL HEAT EXCHANGER CAST MADE OF LIGHT METAL |
| DK97200702.5T DK0794392T4 (en) | 1996-03-08 | 1997-03-10 | One of light metal cast, essentially cylindrical heat exchanger |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1002561A NL1002561C2 (en) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | Cast, alloy, mainly cylindrical heat exchanger. |
| NL1002561 | 1996-03-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1002561C2 true NL1002561C2 (en) | 1997-09-09 |
Family
ID=19762463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1002561A NL1002561C2 (en) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | Cast, alloy, mainly cylindrical heat exchanger. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0794392B2 (en) |
| AT (1) | ATE209323T1 (en) |
| DE (1) | DE69708354T2 (en) |
| DK (1) | DK0794392T4 (en) |
| NL (1) | NL1002561C2 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10134619A1 (en) | 2001-07-17 | 2003-02-06 | Bosch Gmbh Robert | Heat exchanger for a gas heater, especially a condensing boiler |
| DE10306699A1 (en) * | 2003-02-18 | 2004-09-02 | Robert Bosch Gmbh | Heat exchanger with a flow-optimized heat-absorbing flow channel, in particular for a heater |
| NL1029004C2 (en) | 2005-05-10 | 2006-11-13 | Remeha B V | Heat exchanger element as well as a heating system provided with such a heat exchanger element. |
| DE102005046036A1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-04-05 | Robert Bosch Gmbh | heater |
| IT1395972B1 (en) * | 2009-06-30 | 2012-11-02 | Zanforlin | HEAT EXCHANGER PARTICULARLY SUITABLE FOR CONDENSING BOILERS |
| CN104776734A (en) * | 2015-04-01 | 2015-07-15 | 威能(无锡)供热设备有限公司 | Heat exchanger and gas-fired boiler adopting same |
| DE102020112163A1 (en) | 2020-05-06 | 2021-11-11 | Martin Hofmeir | Heating device for use in a container with an explosive atmosphere, in particular for pest control and / or drying out, and method for producing a heat exchanger body of a heating device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR695311A (en) * | 1930-05-08 | 1930-12-13 | Gawa Patentverwaltungs A G | Water heater |
| FR854120A (en) * | 1938-12-14 | 1940-04-05 | Boiler body for gas liquid heaters |
-
1996
- 1996-03-08 NL NL1002561A patent/NL1002561C2/en not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-03-10 EP EP97200702A patent/EP0794392B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-10 DE DE69708354T patent/DE69708354T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-10 DK DK97200702.5T patent/DK0794392T4/en active
- 1997-03-10 AT AT97200702T patent/ATE209323T1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR695311A (en) * | 1930-05-08 | 1930-12-13 | Gawa Patentverwaltungs A G | Water heater |
| FR854120A (en) * | 1938-12-14 | 1940-04-05 | Boiler body for gas liquid heaters |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK0794392T3 (en) | 2002-05-13 |
| ATE209323T1 (en) | 2001-12-15 |
| DE69708354D1 (en) | 2002-01-03 |
| EP0794392B2 (en) | 2011-05-25 |
| DK0794392T4 (en) | 2011-09-19 |
| EP0794392B1 (en) | 2001-11-21 |
| DE69708354T2 (en) | 2003-03-06 |
| EP0794392A1 (en) | 1997-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL1002561C2 (en) | Cast, alloy, mainly cylindrical heat exchanger. | |
| US6269756B1 (en) | Liquid cooled grate plate | |
| FI71009C (en) | VAERMEVAEXLARE | |
| US20070209606A1 (en) | Heat Exchanger and Water Heater | |
| NL1002562C2 (en) | Cast aluminum alloy polygonal heat exchanger with spiral water channel. | |
| KR19980041935A (en) | Grate for Ignition Plant | |
| CN101408384A (en) | Heat exchanger | |
| CA2899271C (en) | High efficency boiler | |
| WO2010037719A2 (en) | High efficiency heat exchanger element | |
| US1884777A (en) | Longitudinal flow economizer | |
| US4411311A (en) | Heat exchange devices for cooling the wall and refractory of a blast-furnace | |
| CZ279230B6 (en) | Tubular cast-iron mould for continuous casting | |
| JP4862492B2 (en) | Heat exchanger and water heater | |
| EP1278025A2 (en) | Heat exchanger for a gas fired heater, especially a condensing boiler | |
| US3905420A (en) | Desublimer for the recovery of sublimed products, particularly phtalic anhydride, from reaction gases | |
| JP2010127512A (en) | Heat exchanger and water heating apparatus | |
| NO130588B (en) | ||
| WO2007142529A1 (en) | Heat exchanger and heating apparatus provided therewith | |
| NL1009669C2 (en) | Device for heating sanitary water. | |
| JPH07507726A (en) | Multiple pin structure | |
| NL1001374C2 (en) | Heat exchanger for hot water storage tanks e.g. boilers, used in central heating circuits | |
| RU202135U1 (en) | ROTARY GRATE | |
| CA2975822C (en) | Heat exchanger element and method for manufacturing such a heat exchanger element | |
| EP0690281A1 (en) | Method for construction of a heat exchanger and a heat exchanger | |
| NL9500392A (en) | Heat exchanger with universal combustion chamber and condensate discharge. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| SD | Assignments of patents |
Owner name: INTERDOMO/DE DIETRICH HEIZTECHNIK GMBH Owner name: RIELLO S.P.A. |
|
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20021001 |