专利名称：用于热空气发生器和锅炉的热交换器的制作方法
用于热空气发生器和锅炉的热交换器
本发明涉及一种用于热空气发生器和锅炉的热交换器。
热交换器是工业或家用系统常用的设备，用来改变流体，如空气 或水，的温度或状态。其基本原理是通过壁或膜进行导热传递，由此 通过产生的热流减小两种流体之间的温度差，所述热流用于加热较冷 的流体和冷却较热的流体。这种方法最后得到的温度是不同的，它取 决于流体(气体、水或其他)和壁或膜(具有高或低导热性)的物理和^f匕学 性质、膜表面(开槽较大的壁通常导致较多的热交换)的几何形状、 以及热流的性质(强迫或自然传导，紊流的存在)。
这样，流体("工作流体，，)的温度通过与另 一 流体("交换流体")强制 热交换而改变，在适合于使工作流体达到所需温度的温度下，存在大 量的交换流体。当这种热交换结束时，工作流体达到所需的温度，已 耗用的交换流体不再进行所需的热交换，因此，必须将其排出。
例如，如果需要加热工作流体，可以启用带有烟雾的热交换器， 所述烟雾由燃烧器燃烧所得。为了将这种方法变成现实，可以^使用这
样的一种热交换器，它包括 -产生高温烟雾的燃烧室； -用于烟雾与工作流体之间热交换的管束； -已耗用烟雾的收集室；
-燃烧室与管束之间、以及管束与收集室之间的连接器； -与烟雾收集室相连的排放管。 更普遍地， 一般的热交换器包括 -燃烧室；
-交换流体与工作流体之间的开槽侧壁； -个已耗用的交换流体的排出室；-各部件之间的连接元件。
尽管热交换技术基于非常简单的物理原理，但装配热交换器时还 有很大的困难，因为组成元件和连接元件数量众多而且各不相同，它 们的结构要求使用大量机器、设备和有经验的工人。
此外，交换热量与热交换器尺寸有关，为了达到高效率的需要， 导致通过插入适合获得紊流的装置，强迫交换流体路过弯曲的路径， 这进一步增加了热交换器的复杂性。
最后，由于热交换器装配复杂，所以， 一旦组装完成，就很难再 改动热交换器。
本发明的目的是获得一种能克服上述结构缺点的热交换器。 根据本发明，通过这样一种热交换器实现该目标，它包括至少一 个交换器模块，所述模块包括一个用于产生交换流体的燃烧室、 一个 用于交换流体的通道的开槽侧壁、以及一个带有排气道的交换流体排 出室，其特征在于，所述交换器模块由一对基本元件形成，每个元件 都形成所述燃烧室的一部分、所述开槽侧壁的一部分、以及所述排出 室的一部分，这种基本元件在相对位置相互连接，以形成一个独立的 模块。
具体而言，所述开槽侧壁提供了弯曲路径，该路径由斜槽构成， 用于增加流体的涡旋度，由此增加交换热量。
通过在下降方向传送交换流体的进程，获得形成紊流的另一个辅 助手段。
同样，在燃烧室内形成交换流体，它进入开槽侧壁并通过燃烧室， 由此经排气道排出。
根据本发明的交换器的制作工艺包括三个步骤
-由薄片元件形成所述基本元件的制作步骤；
-由所述基本元件形成所述交换器模块的制作步骤；
-由所述交换器模块形成所述热交换器的组装步骤。
所述基本元件的制作步骤包括薄片元件的机械变形，通过例如拉
沿并剪裁所述薄片的局部。
所述交换器模块的制作步骤包括基本元件的连接，例如通过激光 焊接，并去除所述基本构件的局部。
所述本发明交换器的组装步骤包括几个交换器模块的连接，例如 通过激光焊接，由此所述交换器模块连接成一个叠层物。最后，所述 交换器必须使用一个燃烧器，通过其在燃烧室内燃烧产生交换流体。
应当注意，这种交换器的结构特别简单。此外，能很方便地增加 和移除其他交换器模块，使所述交换器的尺寸、特征和潜力的更改变 得简单。
通过下面详细介绍本发明的一个实施例，将更清楚地看到本发明
的这些和其他特点，通过非限制性的
所述实施例，其中 图l表示根据本发明一个实施例的热交换器的透视图； 图2表示构成图1所示实施例的交换热模块的透视图； 图3表示根据图2所示交换器模块的基本元件的平面图； 图4表示沿图3所示基本元件的线IV-IV的前截面； 图5表示沿图3所示基本元件的线V-V的侧截面； 图6表示根据图2所示交换器模块的顶视图； 图7表示沿图6所示交换器模块的线VII-VII的侧截面； 图8表示沿图6所示交换器模块的线VIII-VIII的前截面； 图9表示图l所示交换器模块的顶视图； 图IO表示沿图9所示组合交换器的线X-X的前截面； 图ll表示沿图9所示交换器的线XI-XI的侧截面； 图12表示图l所示交换器的平面图，突出显示与一个燃烧器的连
接；
图13表示图12所示交换器的前视图，突出显示一个可以加热流 体的密封箱50。
参见图1,可以看到包括三个相互连接的交换器模块13的热交换 器1，其中，每个模块13(图2)又被细分成一个燃烧室10、 一个开槽
侧壁11、和一个排出室12。所述交换器模块由在相对位置相互连接的 两个基本元件14构成。
所述基本元件14中的一个由不锈钢制成，如图3-5所示。那里有
-表面20，它构成用于产生交换流体的燃烧室1，并且有一个通 常关闭着的孔31;
-表面21，它用于形成半个开槽侧壁11，并且有多个槽25;
-表面22，它用于形成所述排出室12，该室用于已耗用交换流体， 并且有一个通常关闭着的孔32。
参见图6-8，可以看到由两个基本元件14形成的一个交换器模块 13。通过对比图4和8、图7和5，可以了解由两个基本元件14形成 的所述交换器模块13的机械结构，所述两个基本元件通过激光焊接相 互连接，并能充分意识到通过表面20、 22和21获得燃烧室10和12 以及开槽侧壁ll的简易性。还应注意，在所述交换器13各部分之间 不需要有其他的连接元件，因此，使用起来简便快速。
参见图9-ll，可以看到由三个交换模块13形成的所述热交换器1。 通过对比图11和7、图8和10，可以了解由交换器模块13形成的热 交换器l的组装结构，所述模块通过激光焊接相互连接。这种组装提 供有所连接的基本元件14上的通孔31和32。
参见图12-13，可以看到由三个模块元件13形成的相同的热交换 器，其中，突出显示了一个燃烧器30(在图1-11中没有图示)，它通过 适当打开的通孔31连接燃烧室10，还有一个排气道33，它在也适当 打开的通孔32处连接排出室12。
如果所述热交换器用于加热液体，那么它可以被插入一个适当密 封的箱50，该箱带有液体的进口和出口。
权利要求
1.一种热交换器(1)，它包括至少一个交换器模块(13)，所述模块包括一个用于产生交换流体的燃烧室(10)、一个用于交换流体的通道的开槽侧壁(11)、以及一个带有排气道(33)的交换流体排出室(12)，其特征在于，所述交换器模块(13)由一对基本元件(14)形成，每个基本元件都形成所述燃烧室(10)的一部分、所述开槽侧壁(11)的一部分、以及所述排出室(12)的一部分，这种基本元件(14)在相对位置相互连接，以形成一个独立的模块。
2、 根据权利要求l所述的热交换器，其特征在于，所述开槽侧壁 (ll)提供用于交换流体的弯曲路径，其由倾斜和交叉的槽构成，以增加 流体的涡旋度。
3、 根据权利要求l-2所述的热交换器，其特征在于，交换流体的 路程设置在下降方向上。
4、 根据前述任一个权利要求所述的热交换器，其特征在于，它由 不锈钢制成。
5、 根据前述任一个权利要求所述的热交换器，其特征在于，燃烧 室(10)连接一个燃烧器(30)。
6、 根据前述任一个权利要求所述的热交换器，其特征在于，它被 插入一个密封箱(50)内，目的是加热所述密封箱内的液体。
7、 根据前述任一权利要求所述的交换器的制作工艺，其特征在于， 它包括由薄片元件形成所述基本元件(14)的制作步骤、由所述基本元 件(14)形成所述交换器模块(13)的制作步骤、以及由所述交换器(13)模 块形成所述热交换器(l)的组装步骤。
8、 根据权利要求7所述的工艺，其特征在于，所述基本元件(14) 的制作步骤包括对不锈钢薄片元件的机械变形。
9、 根据权利要求7-8任一个所述的工艺，其特征在于，所述交换 器模块(13)的制作步骤提供激光焊接所述基本构件(14)。
10、 根据权利要求7-9任一个所述的工艺，其特征在于，所述交 换器(1)的组装提供激光焊接所述交换器(13)。
11、 根据权利要求7-10任一个所述的工艺，其特征在于，所述组 装步骤提供用于使用燃烧器(30)的孔(31)，和用于使用排气道(33)的另 外一个孔(32)。
全文摘要
本发明涉及一种热交换器(1)，它包括至少一个交换器模块(13)，所述模块包括一个用于产生交换流体的燃烧室(10)、一个用于交换流体的通道的开槽侧壁(11)、以及一个带有排气道(33)的交换流体排出室(12)。所述交换器模块(13)由一对基本元件(14)形成，每个基本元件都形成所述燃烧室(10)的一部分、所述开槽侧壁(11)的一部分、以及所述排出室(12)的一部分。这种基本元件(14)在相对位置相互连接，以形成一个独立的模块。本发明能简化热交换器的组装工作，获得有模块化的交换器，并且能减少交换器的构件。
文档编号F28D1/03GK101375124SQ200680052926
公开日2009年2月25日 申请日期2006年10月11日 优先权日2006年2月15日
发明者安吉洛·里加蒙蒂 申请人:安吉洛·里加蒙蒂