[发明专利]热交换器以及设有该热交换器的加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种热交换器。

背景技术

从实践中获知，例如由钢或铁或轻金属(诸如铝)来制造例如用于加热装置、热水供应器等的热交换器。通常，此时会采用铸制法。铸造技术提供了相对大的设计选择，但也提供了相对复杂的铸型。通常，在现有的热交换器中，烟气通道中设有传热增加件，这些组件一体地铸造在铸型中，至少在使用铸造技术时是这样。于是，传热并非总是最佳的。

发明内容

本发明的目的是提供一种热交换器。

在第一方面中，根据本发明的热交换器的特征在于本体、至少一个燃烧室和至少一个烟气排放件，该本体设有至少一个烟气通道和至少一个水运输通道，其中，至少一个烟气通道至少部分地在至少一个燃烧器空间与至少一个烟气排放件之间延伸，并且至少一个烟气通道的至少一个部分包括至少一个多孔的或气体可透过的热交换件。

在此，多孔的或气体可透过的热交换件应被理解成是指，具有连续开口结构的组件和/或由具有连续开口的材料制成的组件，以使得气体可以透过该热交换件，沿流向从接近燃烧器空间的一侧流到接近烟气排放件的一侧。这些开口例如可以包括气孔和/或通道。

优选地，沿着烟气的流向，热交换件的孔隙率增加和/或密度减小，或者，如果沿着流向连续设有多个热交换件或它们的一部分，则连续的热交换件或它们的一部分的孔隙率增加和/或密度减小，从而使流阻减小，进而使传热可以进一步最优化。例如，热交换件的第一部分，或对于多个连续的组件而言则为邻近燃烧器空间的第一热交换件，可以具有相对低的孔隙率和相对高的密度，例如，大于70％的密度，而热交换件的第二部分，或沿着流向后面的第二热交换件，可以具有相对低的密度和相对高的孔隙率，例如，大于70％的孔隙率。优选地，尤其以这种方式，烟气通道中形成了至少两个连续的区段，这些区段具有不同的平均孔隙率和/或密度。这些所提及的数值无论如何不应被视为限制，而是仅仅作为实例。根据热交换器的其他设计，本领域技术人员可以选择并计算适当的数值。

独立于本发明的第一方面，而根据本发明的第二方面，本发明提供了热交换件的第一部分，其中，至少一个热交换件的第一部分的最小厚度和/或横截面实际上大于该至少一个热交换件的第二部分的最小厚度和/或横截面。这是出于提供更结实的第一热交换件的目的，这种热交换件可以抵抗燃烧气体的高温。

在第三方面中，根据本发明的热交换器特征在于，该热交换件或至少一个热交换件至少部分地利用金属发泡(metal foaming)制成。优选地，布置在烟气通道中的整个热交换件或所有热交换件都利用金属发泡制成。

可替换地或另外地，至少一个热交换件可以包括纤维，具体地为金属纤维。

这些纤维例如可以由金属或陶瓷形成，并且可以被加工成多孔团块(mass)，例如编织或非编织的组件。这些纤维确保了相对于体积获得相对大的接触面，具体地，如果这些纤维相对较薄，例如，平均厚度为小于1微米至几十或几百微米。优选地，这些纤维的平均厚度在0.5到200微米之间，更具体地，在0.5到50微米之间。

以有利的方式，可以使用至少部分被烧结的热交换件。

在第四方面中，根据本发明的热交换器的特征在于，提供了这样的本体部分，这些本体部分至少部分地通过挤压或通过铸造技术制成。于是可以采用诸如铝或铝合金的轻金属。

在第五方面中，本发明的特征在于，至少一个本体部分，优选地，每个本体部分都设有凹口，具体地，在远离烟气通道的一侧设有凹口，该本体部分中形成或包含有第二水运输通道部分。

本发明的所提及方面和其他方面可以单独使用以及组合使用。

本发明还构想出提供一种用于这种热交换器的本体部分，因而提供一种热交换件。

本发明还构想出提供一种用于制造热交换器的方法。

在第一方面中，方法的特征在于，形成了至少两个本体部分，具体地通过挤压或铸造技术形成，这些本体部分每个均包括水运输通道部分的至少一部分，这些本体部分通过端部和/或至少一个热交换件相互连接，从而使这些本体部分在形成烟气通道的同时彼此保持一定距离，所述至少一个热交换件在烟气通道中延伸，优选地，两个本体部分中的水运输通道部分相互连接。

可替换地，可以采用其中形成有整个烟气通道的一个本体部分，该烟气通道至少部分地由至少一个至少部分是多孔的或气体可透过的热交换件来填充。

附图说明

将参照附图并根据示例性实施例来进一步阐明本发明。附图中：

图1A和图1B示出了没有侧部的热交换器的主视图和侧视图；