ITMI20101822A1 - CONDENSING HEAT EXCHANGER FOR A GAS BOILER - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
“SCAMBIATORE DI CALORE CONDENSANTE PER UNA CALDAIA A GAS†⠀ œ CONDENSING HEAT EXCHANGER FOR A GAS BOILERâ €
La presente invenzione riguarda uno scambiatore di calore condensante per una caldaia a gas. The present invention relates to a condensing heat exchanger for a gas boiler.
In particolare, lo scambiatore di calore condensante comprende un involucro per convogliare fumi di combustione; e un elemento allungato cavo, il quale à ̈ configurato per convogliare un liquido, ed à ̈ avvolto attorno a un asse in modo da formare un’elica, la quale à ̈ alloggiata nell’involucro e comprende una pluralità di spire adiacenti e un interstizio elicoidale; una regione di alimentazione di fumi di combustione all’interno dell’elica; e una bocca di uscita dei fumi di combustione disposta lungo l’involucro. In particular, the condensing heat exchanger comprises a casing for conveying combustion fumes; and an elongated hollow element, which is configured to convey a liquid, and is wound around an axis to form a helix, which is housed in the casing and includes a plurality of adjacent coils and a helical gap; a supply region of combustion fumes inside the propeller; and an outlet for the combustion fumes arranged along the casing.
Lo scambiatore di calore condensante del tipo sopra identificato comprende un deflettore disposto all’interno dell’elica. I fumi per superare il deflettore transitano lungo un primo tratto dell’interstizio per accedere all’esterno dell’elica e transitano lungo un secondo tratto dell’interstizio per accedere all’interno dell’elica a valle del deflettore prima di essere evacuati. The condensing heat exchanger of the type identified above includes a deflector arranged inside the propeller. The fumes to overcome the deflector pass along a first section of the interstice to access the outside of the propeller and pass along a second section of the interstice to access the inside of the propeller downstream of the deflector before to be evacuated.
Gli scambiatori di calore condensanti del tipo sopra identificato sono noti e sono configurati per essere montati in caldaie a gas. In particolare, i documenti EP 1,627,190 B1; EP 1,600,708 A1; EP 1,750,070 A1; EP 1,750, 069 A1; EP 1,752,718 A1 mostrano esempi significativi di scambiatori di calore condensanti montati in caldaie a gas. Condensing heat exchangers of the type identified above are known and are configured to be mounted in gas boilers. In particular, the documents EP 1,627,190 B1; EP 1,600,708 A1; EP 1,750,070 A1; EP 1,750, 069 A1; EP 1,752,718 A1 show significant examples of condensing heat exchangers mounted in gas boilers.
Gli scambiatori di calore di tipo noto sopra identificati hanno dato prova di essere particolarmente performanti. Tuttavia, à ̈ necessario accrescere il rendimento dello scambio termico e la versatilità di tali scambiatori condensanti. The known type heat exchangers identified above have proven to be particularly performing. However, it is necessary to increase the efficiency of the heat exchange and the versatility of these condensing exchangers.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare uno scambiatore di calore condensante che presenti una capacità di scambio termico e un rendimento superiore ai livelli di scambio termico e ai rendimenti tipicamente associati agli scambiatori di calore per caldaie a gas di tipo a condensazione. An object of the present invention is to provide a condensing heat exchanger which has a heat exchange capacity and an efficiency higher than the heat exchange levels and efficiencies typically associated with heat exchangers for condensing type gas boilers.
Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare uno scambiatore di calore condensante che, oltre ad offrire rendimenti elevati, sia semplice da realizzare e da assemblare e sia particolarmente versatile. A further object of the present invention is that of realizing a condensing heat exchanger which, in addition to offering high efficiency, is simple to make and to assemble and is particularly versatile.
Secondo la presente invenzione à ̈ realizzato uno scambiatore di calore condensante per una caldaia a gas, lo scambiatore di calore condensante comprendendo un involucro per convogliare fumi di combustione; e un elemento allungato cavo, il quale à ̈ configurato per convogliare un liquido ed à ̈ avvolto attorno a un asse in modo da formare un’elica alloggiata nell’involucro e comprendente una pluralità di spire adiacenti e un interstizio elicoidale; l’elica e l’involucro essendo disposti in modo da definire una camera anulare estendentesi all’esterno dell’elica e una camera tubolare estendentesi all’interno dell’elica; lo scambiatore di calore condensante comprendendo n 1 deflettori interni disposti in serie nella camera tubolare e n deflettori esterni disposti nella camera anulare. According to the present invention, a condensing heat exchanger is provided for a gas boiler, the condensing heat exchanger comprising a casing for conveying combustion fumes; and an elongated hollow element, which is configured to convey a liquid and is wound around an axis so as to form a helix housed in the casing and comprising a plurality of adjacent coils and a helical interstice; the propeller and the casing being arranged so as to define an annular chamber extending outside the propeller and a tubular chamber extending inside the propeller; the condensing heat exchanger comprising n 1 internal deflectors arranged in series in the tubular chamber and n external deflectors arranged in the annular chamber.
Grazie alla presente invenzione, i fumi di combustione sono guidati lungo un percorso che impone una pluralità di transiti lungo diversi tratti dell’interstizio in modo da realizzare un intimo contatto fra i fumi di combustione e l’elemento allungato continuo. Inoltre, grazie alla combinazione di deflettori interni e deflettori esterni à ̈ possibile collocare la regione di alimentazione dei fumi in una posizione preferita in funzione della struttura della caldaia a gas. La soluzione permette anche di evacuare i fumi da qualsiasi punto dell’involucro e di disporre più regioni di alimentazione dei fumi variamente dislocate nell’involucro da cui l’elevata versatilità dello scambiatore di calore realizzato in accordo con la presente invenzione. Thanks to the present invention, the combustion fumes are guided along a path that imposes a plurality of transits along different sections of the interstice in order to create an intimate contact between the combustion fumes and the continuous elongated element. Furthermore, thanks to the combination of internal and external deflectors, it is possible to place the flue gas supply region in a preferred position depending on the structure of the gas boiler. The solution also makes it possible to evacuate the fumes from any point of the enclosure and to arrange several regions of supply of the fumes variously located in the enclosure from which the high versatility of the heat exchanger made in accordance with the present invention.
Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione, gli n+1 deflettori interni suddividono la camera tubolare in n+2 compartimenti tubolari; e gli n deflettori esterni suddividono la camera anulare in n+1 compartimenti anulari, ciascuno dei quali à ̈ in comunicazione con almeno un compartimento tubolare adiacente attraverso un tratto di interstizio elicoidale. According to a preferred embodiment of the present invention, the n + 1 internal deflectors divide the tubular chamber into n + 2 tubular compartments; and the n external deflectors divide the annular chamber into n + 1 annular compartments, each of which is in communication with at least one adjacent tubular compartment through a portion of helical interstice.
La presenza di molteplici compartimenti anulari e quindi delimitati dall’involucro permette una grande versatilità di posizionamento delle regioni di alimentazione dei fumi e delle bocche di uscita per l’evacuazione dei fumi stessi. The presence of multiple annular compartments and therefore delimited by the casing allows a great versatility of positioning of the smoke supply regions and of the outlets for the evacuation of the fumes themselves.
Secondo un’altra forma preferita di attuazione della presente invenzione lo scambiatore di calore comprende un manicotto disposto nella camera anulare fra l’involucro e l’elica in modo da collegare la camera tubolare e una bocca di uscita realizzata lungo l’involucro. According to another preferred embodiment of the present invention, the heat exchanger comprises a sleeve arranged in the annular chamber between the casing and the helix so as to connect the tubular chamber and an outlet made along the casing.
Questa soluzione accresce ulteriormente la versatilità dello scambiatore dello scambiatore di calore. This solution further increases the versatility of the heat exchanger exchanger.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di suoi esempi non limitativi di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become clear from the following description of its non-limiting examples of implementation, with reference to the figures of the annexed drawings, in which:
- la figura 1 Ã ̈ una vista in sezione longitudinale, con parti asportate per chiarezza, di una caldaia a gas provvista dello scambiatore di calore condensante oggetto della presente invenzione; - figure 1 is a longitudinal section view, with parts removed for clarity, of a gas boiler equipped with the condensing heat exchanger object of the present invention;
- la figura 2 Ã ̈ una vista in sezione longitudinale, con parti asportate per chiarezza, di una caldaia a gas provvista di uno scambiatore di calore condensante in accordo con una seconda forma di attuazione della presente invenzione; Figure 2 is a longitudinal section view, with parts removed for clarity, of a gas boiler provided with a condensing heat exchanger in accordance with a second embodiment of the present invention;
- la figura 3 Ã ̈ una vista prospettica, con parti asportate per chiarezza di un dettaglio dello scambiatore della figura 2; e - figure 3 is a perspective view, with parts removed for clarity of a detail of the exchanger of figure 2; And
- la figura 4 Ã ̈ una vista in sezione longitudinale, con parti asportate per chiarezza, di una caldaia a gas provvista di uno scambiatore condensante realizzato in accordo con una terza forma di attuazione delle presente invenzione. - figure 4 is a longitudinal section view, with parts removed for clarity, of a gas boiler provided with a condensing exchanger made in accordance with a third embodiment of the present invention.
Con riferimento alla figura 1, con 1 à ̈ indicata nel suo complesso una caldaia a gas del tipo a condensazione per la produzione di acqua calda riscaldata dai fumi di combustione. La caldaia a gas 1 comprende uno scambiatore di calore 2 condensante, il quale comprende un involucro 3 e un elemento allungato cavo 4 avvolto attorno a un asse A in modo da formare un’elica 5, la quale à ̈ alloggiata nell’involucro 3. L’involucro 3 à ̈ configurato per essere percorso dai fumi di combustione, mentre l’elemento allungato cavo 4 à ̈ configurato per essere percorso da almeno un liquido, nella fattispecie acqua. With reference to Figure 1, 1 indicates as a whole a gas boiler of the condensing type for the production of hot water heated by combustion fumes. The gas boiler 1 comprises a condensing heat exchanger 2, which comprises a casing 3 and an elongated hollow element 4 wrapped around an axis A so as to form a helix 5, which is housed in the casing 3. The casing 3 is configured to be crossed by combustion fumes, while the elongated hollow element 4 is configured to be crossed by at least one liquid, in this case water.
L’involucro 3 comprende una parete anulare 6 realizzata in materiale metallico, preferibilmente alluminio, e disposta attorno all’elica 5; e due pareti di estremità 7 e 8 accoppiate alla parete anulare 6. Nella fattispecie, la parete di estremità 7 à ̈ associata a un bruciatore 9, il quale, in uso, à ̈ disposto all’interno dell’elica 5 in una regione 10 di generazione dei fumi di combustione. The casing 3 comprises an annular wall 6 made of metallic material, preferably aluminum, and arranged around the helix 5; and two end walls 7 and 8 coupled to the annular wall 6. In this case, the end wall 7 is associated with a burner 9, which, in use, is arranged inside the propeller 5 in a region 10 of generation of combustion fumes.
L’elemento allungato cavo 4 comprende due attacchi di estremità 11 per collegare all’elemento allungato cavo 4 alla parte rimanente del circuito dell’acqua, non illustrato nelle figure allegate. L’elemento allungato cavo 4 à ̈ formato sostanzialmente da un profilato metallico definente un condotto interno percorso da un liquido. The hollow elongated element 4 includes two end connections 11 to connect the hollow elongated element 4 to the remaining part of the water circuit, not shown in the attached figures. The hollow elongated element 4 is substantially formed by a metal profile defining an internal conduit through which a liquid flows.
Le dimensioni e la configurazione dell’elica 5 e dell’involucro 3 sono tali da definire un camera anulare 12 delimitata dalla parete anulare 6, dalle pareti di estremità 7 e 8, e dall’elica 5, e una camera tubolare 13 à ̈ delimitata dall’elica 5, e dalle pareti di estremità 7 e 8. The dimensions and configuration of the helix 5 and the casing 3 are such as to define an annular chamber 12 delimited by the annular wall 6, by the end walls 7 and 8, and by the helix 5, and a tubular chamber 13 It is bounded by helix 5, and by the end walls 7 and 8.
L’elica 5 comprende una pluralità di spire 14, le quali sono distanziate l’una rispetto all’altra in modo da formare un interstizio 15 elicoidale. Le dimensioni dell’interstizio 15 elicoidale misurate lungo l’asse A sono parametri importanti per determinare un efficiente scambio termico. Di conseguenza, le dimensioni dell’interstizio 15 elicoidale sono determinate a priori in funzione della geometria dello scambiatore di calore 2, e la potenza del bruciatore 9 in modo da ottimizzare lo scambio termico. The helix 5 comprises a plurality of coils 14, which are spaced apart from each other so as to form a helical interstice 15. The dimensions of the helical interstice 15 measured along the A axis are important parameters for determining an efficient heat exchange. Consequently, the dimensions of the helical interstice 15 are determined a priori as a function of the geometry of the heat exchanger 2, and the power of the burner 9 so as to optimize the heat exchange.
La camera anulare 12 e la camera tubolare 13 sono coassiali e sono separate dall’elica 5. Di fatto la camera anulare 12 e la camera tubolare 13 sono in comunicazione attraverso l’interstizio elicoidale 15. I fumi di combustione possono transitare dalla camera cilindrica 13 alla camera anulare 12 e viceversa attraverso l’intertizio elicoidale 15 in direzione radiale rispetto all’asse A. The annular chamber 12 and the tubular chamber 13 are coaxial and are separated from the helix 5. In fact, the annular chamber 12 and the tubular chamber 13 are in communication through the helical interstice 15. The combustion fumes can pass through the chamber cylindrical 13 to the annular chamber 12 and vice versa through the helical gap 15 in the radial direction with respect to axis A.
L’elemento allungato cavo 4 o meglio il profilato metallico da cui à ̈ ricavato l’elemento allungato cavo 4 à ̈ realizzato in alluminio o una lega di alluminio e tramite un processo di estrusione. L’elemento allungato cavo 4 preferibilmente comprende un tubo 16 e quattro alette 17, 18, le quali sono parallele al tubo 16 e co-estruse con il tubo 16. Il tubo 16 presenta una sezione trasversale preferibilmente di forma ellittica o ovale e presenta un asse maggiore X e un asse minore Y. Le alette 17, 18 sono suddivise in due gruppi di due alette ciascuno. I due gruppi sono disposti da bande opposte rispetto all’asse Y. In altre parole, con riferimento all’elica 5, due alette 17 sono rivolte verso l’esterno dell’elica 5, mentre due alette 18 sono rivolte verso l’interno dell’elica 5. The hollow elongated element 4 or rather the metal profile from which the hollow elongated element 4 is obtained is made of aluminum or an aluminum alloy and through an extrusion process. The hollow elongated element 4 preferably comprises a tube 16 and four fins 17, 18, which are parallel to the tube 16 and co-extruded with the tube 16. The tube 16 has a cross section preferably of an elliptical or oval shape and has a major axis X and a minor axis Y. The fins 17, 18 are divided into two groups of two fins each. The two groups are arranged on opposite bands with respect to the Y axis. In other words, with reference to the helix 5, two fins 17 are turned towards the outside of the helix 5, while two fins 18 are turned towards the inside of the propeller 5.
Il materiale e lo spessore delle pareti del tubo 16 e delle alette 17, e 18 sono selezionati in modo tale da conferire rigidezza all’elemento allungato cavo 4 e autoportanza all’elica 5. The material and the thickness of the walls of the tube 16 and of the fins 17, and 18 are selected in such a way as to give stiffness to the elongated hollow element 4 and self-supporting capacity to the propeller 5.
Tramite il processo di estrusione à ̈ realizzato un elemento allungato cavo 4 rettilineo, il quale à ̈ successivamente avvolto attorno all’asse A mantenendo l’asse minore Y sostanzialmente parallelo all’asse A in modo da formare l’elica 5 (figura 2). Through the extrusion process a straight hollow elongated element 4 is created, which is subsequently wrapped around the axis A keeping the minor axis Y substantially parallel to the axis A so as to form the helix 5 (figure 2).
Le alette 17 affacciate sono localmente e plasticamente deformate per formare dei labbri 19 che sono in reciproco contatto e hanno la funzione di distanziali per realizzare l’interstizio elicoidale 15 fra le spire 14 adiacenti. I labbri 19 sono realizzati preferibilmente a intervalli regolari, ad esempio di 90° attorno all’asse A dell’elica 5. I labbri 19 delle alette 17 sono mantenuti in reciproco contatto da una forza di precarico determinata dall’elemento allungato cavo 4 avvolto a elica. Per realizzare l’elica 5, l’elemento allungato cavo 4 dalla configurazione rettilinea, non illustrata nelle figure allegate, à ̈ avvolto attorno all’asse A con un passo di avvolgimento dell’elica tale per cui le spire 14 adiacenti sono disposte in reciproco contatto o a una distanza inferiore alle dimensioni dell’interstizio 15 elicoidale, ossia le dimensioni di progetto, dell’interstizio 15 elicoidale. Tramite la deformazione dei labbri 19, le spire 14 adiacenti sono spaziate di una entità proporzionale alle dimensioni dei labbri 19 generando la forza di precompressione The facing fins 17 are locally and plastically deformed to form lips 19 which are in mutual contact and have the function of spacers to form the helical interstice 15 between the adjacent coils 14. The lips 19 are preferably made at regular intervals, for example 90 ° around the axis A of the helix 5. The lips 19 of the fins 17 are kept in mutual contact by a preload force determined by the hollow elongated element. 4 helix wound. To make the helix 5, the elongated hollow element 4 with a rectilinear configuration, not shown in the attached figures, is wound around the axis A with a winding pitch of the helix such that the adjacent coils 14 they are arranged in mutual contact or at a distance less than the dimensions of the helical interstice 15, ie the design dimensions, of the helical interstice 15. Through the deformation of the lips 19, the adjacent coils 14 are spaced by an amount proportional to the dimensions of the lips 19 generating the prestress force
Secondo una variante non illustrata l’interstizio elicoidale fra le spire 14 adiacenti varia lungo l’elica 5. In pratica, i labbri 19 hanno dimensioni diverse fra loro. According to a variant not shown, the helical interstice between the adjacent coils 14 varies along the helix 5. In practice, the lips 19 have different dimensions.
L’involucro 3 presenta una bocca di uscita 20 per evacuare i fumi di combustione dall’involucro 3. La bocca di uscita 20 à ̈ disposta lungo la parete di estremità 8 ed à ̈ in comunicazione diretta con la camera cilindrica 13. The casing 3 has an outlet 20 to evacuate the combustion fumes from the casing 3. The outlet 20 is arranged along the end wall 8 and is in direct communication with the cylindrical chamber 13.
Lo scambiatore 2 comprende due deflettori interni 21, 22 montati all’interno dell’elica 5 e un deflettore esterno 23 montato all’esterno dell’elica 5. I deflettori interni 21 e 22 suddividono la camera tubolare 13 in tre compartimenti tubolari 24, 25, e 26 che non comunicano direttamente fra loro. I tre compartimenti tubolari 24, 25, e 26 comprendono un compartimento tubolare 24 che alloggia la zona di alimentazione 10 dei fumi di combustione, un compartimento tubolare 26 che à ̈ in comunicazione diretta con la bocca di uscita 20, e un compartimento tubolare 25 intermedio delimitato dai due deflettori interni 21 e 22. Il deflettore esterno 23 suddivide la camera anulare 12 in due compartimenti anulari 27 e 28. In direzione assiale il deflettore esterno 23 à ̈ disposto fra i deflettori interni 21 e 22 (in altre parole sono allineati lungo l’asse A) in modo tale per cui il compartimento anulare 27 sia in comunicazione con i compartimenti tubolari 24 e 25 attraverso l’interstizio elicoidale 15, e il compartimento anulare 28 sia in comunicazione con i compartimenti tubolari 25 e 26 attraverso l’interstizio elicoidale 15. The exchanger 2 comprises two internal deflectors 21, 22 mounted inside the propeller 5 and an external deflector 23 mounted outside the propeller 5. The internal deflectors 21 and 22 divide the tubular chamber 13 into three compartments tubulars 24, 25, and 26 which do not communicate directly with each other. The three tubular compartments 24, 25, and 26 comprise a tubular compartment 24 which houses the combustion fumes feeding area 10, a tubular compartment 26 which is in direct communication with the outlet 20, and an intermediate tubular compartment 25 delimited by the two internal deflectors 21 and 22. The external deflector 23 divides the annular chamber 12 into two annular compartments 27 and 28. In the axial direction the external deflector 23 is arranged between the internal deflectors 21 and 22 (in other words they are aligned along the axis A) in such a way that the annular compartment 27 is in communication with the tubular compartments 24 and 25 through the helical interstice 15, and the annular compartment 28 is in communication with the tubular compartments 25 and 26 through the € ™ helical gap 15.
Il deflettore esterno 23 à ̈ disposto a contatto della parete anulare 6 e di una spira 14 ed à ̈ avvitato sull’esterno dell’elica 5. The external deflector 23 is arranged in contact with the annular wall 6 and with a coil 14 and is screwed onto the outside of the helix 5.
In uso, i fumi di combustione generati dal bruciatore 9 nel compartimento tubolare 24 attraverso un primo tratto dell’interstizio elicoidale 15 accedono al compartimento anulare 27, dal quale attraverso un secondo tratto dell’interstizio elicoidale 15 accedono al compartimento tubolare 25. Successivamente, a partire dal compartimento tubolare 25 i fumi di combustione attraverso un terzo tratto di interstizio elicoidale 15 accedono al compartimento anulare 27, dal quale attraverso un quarto tratto di interstizio elicoidale 15 accedono al compartimento tubolare 26 dal quale sono evacuati attraverso la bocca di uscita 20. In use, the combustion fumes generated by the burner 9 in the tubular compartment 24 through a first section of the helical interstice 15 enter the annular compartment 27, from which through a second section of the helical interstice 15 they enter the tubular compartment 25. Subsequently , starting from the tubular compartment 25 the combustion fumes through a third portion of the helical interstice 15 enter the annular compartment 27, from which through a fourth portion of the helical interstice 15 they enter the tubular compartment 26 from which they are evacuated through the outlet 20 .
In linea generale e in accordo con la presente invenzione, à ̈ possibile disporre n deflettori interni nella camera tubolare 13 in modo da formare n+1 compartimenti tubolari disposti in serie, e n-1 deflettori esterni nella camera anulare 12 in modo da formare n-1 compartimenti anulari, ciascuno dei quali à ̈ in comunicazione con almeno due compartimenti tubolari adiacenti, in cui n à ̈ maggiore di 1. Il limite superiore di n à ̈ determinato dal numero di spire 14 dell’elica. Generally speaking and in accordance with the present invention, it is possible to arrange n internal deflectors in the tubular chamber 13 so as to form n + 1 tubular compartments arranged in series, and n-1 external deflectors in the annular chamber 12 so as to form n -1 annular compartments, each of which is in communication with at least two adjacent tubular compartments, in which n is greater than 1. The upper limit of n is determined by the number of coils 14 of the helix.
Con riferimento alla forma di attuazione della figura 2, con 29 à ̈ indicata una caldaia a gas in cui le parti identiche o simili alla caldaia a gas 1 della figura 1 sono indicati con lo stesso numero di riferimento. La caldaia a gas 29 comprende uno scambiatore di calore 30 condensante avente due regioni 10 e 31 distinte di alimentazione dei fumi di combustione. Nella fattispecie, l’involucro 3 presenta due bocche di alimentazione 32 e 33 disposte rispettivamente lungo le pareti di estremità 7 e 8 e un bocca di uscita 34 disposta lungo la parete anulare 6 fra le due bocche di alimentazione 32 e 33. Le bocche di alimentazione 32 e 33 sono alimentate da fumi prodotti da un singolo bruciatore, da più bruciatori e da un motore o motori a combustione. With reference to the embodiment of Figure 2, 29 indicates a gas boiler in which parts identical or similar to the gas boiler 1 of Figure 1 are indicated with the same reference number. The gas boiler 29 comprises a condensing heat exchanger 30 having two distinct regions 10 and 31 for feeding the combustion fumes. In this case, the casing 3 has two inlets 32 and 33 arranged respectively along the end walls 7 and 8 and an outlet 34 arranged along the annular wall 6 between the two inlets 32 and 33. The outlets feeders 32 and 33 are fed by fumes produced by a single burner, by several burners and by a combustion engine or engines.
Secondo varianti non illustrate nelle figure allegate almeno una delle bocche di alimentazione à ̈ sostituita da un bruciatore alloggiato, in parte all’interno dell’elica. According to variants not illustrated in the attached figures, at least one of the supply ports is replaced by a burner housed, partly inside the propeller.
In accordo con questa forma di attuazione il deflettore 23 à ̈ sostituito da un deflettore 35 il quale à ̈ sostanzialmente definito da una piastra anulare disposta a elica e che si estende per un angolo maggiore di 360° in modo da formare due porzioni 36 e 37 affacciate e disposte da bande opposte della bocca di uscita 34. In accordance with this embodiment, the deflector 23 is replaced by a deflector 35 which is substantially defined by an annular plate arranged in a helix and which extends for an angle greater than 360 ° so as to form two portions 36 and 37 facing and arranged on opposite bands of the outlet 34.
Con riferimento alla figura 3, in sostanza le estremità del deflettore 35 sono configurate per formare un manicotto 38 in cui sono ricavate delle fessure 39 per alloggiare le alette 17. Con riferimento alla figura 2, il manicotto 38 pone in comunicazione la bocca di uscita 34 con il compartimento tubolare 25 e isola la bocca di uscita 34 dai compartimenti anulari 27 e 28. With reference to Figure 3, essentially the ends of the deflector 35 are configured to form a sleeve 38 in which slots 39 are made to house the fins 17. With reference to Figure 2, the sleeve 38 communicates with the outlet mouth 34 with the tubular compartment 25 and isolates the outlet 34 from the annular compartments 27 and 28.
Con riferimento alla forma di attuazione della figura 4, con 40 à ̈ indicata una caldaia a gas in cui le parti identiche o simili alla caldaia a gas 1 della figura 1 sono indicati con lo stesso numero di riferimento. La caldaia a gas 40 comprende uno scambiatore di calore 41 condensante avente due regioni 10 e 42 distinte di alimentazione dei fumi di combustione. Nella fattispecie, in aggiunta al bruciatore 9 disposto lungo la parete di estremità 7, l’involucro 3 presenta una bocca di ingresso 43 disposta lungo la parete anulare 6 per l’alimentazione di fumi caldi. Inoltre, lungo parete anulare 6 à ̈ disposta anche una bocca di uscita 44 per l’evacuazione dei fumi dall’involucro 3. La bocca di ingresso 43 à ̈ disposta in posizione mediana fra le due pareti di estremità 7 e 8, mentre la bocca di uscita 44 à ̈ disposta in prossimità della parete di estremità 8. Lo scambiatore 41 comprende un ulteriore involucro 45 il quale si estende in parte attorno all’involucro 3 in corrispondenza della bocca di uscita 44 e presenta una ulteriore bocca di uscita 46 disposta in posizione sfalsata rispetto alla bocca di uscita 44 attorno all’asse A in modo da impedire che eventuale fuliggine o altre impurità possano entrare all’interno dell’involucro 3. Lo scambiatore di calore 41 comprende due deflettori interni 47 e 48 e un deflettore esterno 49. I deflettori interni 47 e 48 suddividono la camera tubolare 13 in tre compartimenti tubolari 50, 51, e 52, mentre il deflettore esterno 49 suddivide la camera anulare 12 in due compartimenti anulari 53 e 54. Il deflettore esterno 49 à ̈ disposto fra la bocca di ingresso 43 e la bocca di uscita 44 in modo da impedire una comunicazione diretta tra la bocca di ingresso 43 e la bocca di uscita 44, mentre il deflettore interno 47 presenta una apertura centrale 55 atta permettere una comunicazione diretta fra il compartimenti 51 e 52 ed à ̈ sostanzialmente allineato al deflettore esterno 49. Secondo questa configurazione i fumi alimentati in corrispondenza della regione 10 si espandono nella compartimento tubolare 50, accedono al compartimento anulare 53 in cui vengono a contatto con i fumi alimentati nella regione 42. Da questo punto i fumi alimentati dalla regione 1 e i fumi alimentai dalla regione 42 si uniscono e accedono congiuntamente attraverso l’interstizio elicoidale 15 al compartimento tubolare 51 e da questo, attraverso l’apertura 55, accedono al compartimento tubolare 52, dal quale attraversano un tratto di interstizio elicoidale 15 e accedono al compartimento anulare 54 per poi uscire dall’involucro 3 attraverso la bocca di uscita 44. With reference to the embodiment of Figure 4, 40 indicates a gas boiler in which parts identical or similar to the gas boiler 1 of Figure 1 are indicated with the same reference number. The gas boiler 40 comprises a condensing heat exchanger 41 having two distinct regions 10 and 42 for feeding the combustion fumes. In this case, in addition to the burner 9 arranged along the end wall 7, the casing 3 has an inlet mouth 43 arranged along the annular wall 6 for the supply of hot fumes. Furthermore, along the annular wall 6 there is also an outlet 44 for the evacuation of fumes from the casing 3. The inlet 43 is arranged in a median position between the two end walls 7 and 8, while the outlet 44 is arranged in proximity to the end wall 8. The exchanger 41 comprises a further casing 45 which extends partly around the casing 3 in correspondence with the outlet 44 and has a further outlet 46 arranged in an offset position with respect to the outlet port 44 around the axis A so as to prevent any soot or other impurities from entering the enclosure 3. The heat exchanger 41 includes two internal deflectors 47 and 48 and an external deflector 49. The internal deflectors 47 and 48 divide the tubular chamber 13 into three tubular compartments 50, 51, and 52, while the external deflector 49 divides the annular chamber 12 into two annular compartments 53 and 54. The external deflector 49 is arranged between the inlet mouth 43 and the outlet mouth 44 so as to prevent direct communication between the inlet mouth 43 and the outlet mouth 44, while the internal deflector 47 has a central opening 55 able to allow direct communication between the compartments 51 and 52 and is substantially aligned with the external deflector 49. According to this configuration, the fumes fed in correspondence with the region 10 expand into the tubular compartment 50, access the annular compartment 53 where they come into contact with the fumes fed into the region 42. From this point the fumes fed from the region 1 and the fumes fed from the region 42 unite and jointly enter through the helical interstice 15 to the tubular compartment 51 and from this, through the opening 55, access the tubular compartment 52, from which they pass through a section of helical interstice 15 and access the annular compartment 54 for then exit the casing 3 through the outlet 44.
In questo modo, i deflettori interni 47 e 48 e 49 permettono di ottimizzare lo scambio termico per lo scambiatore di calore 41 condensante provvisto della regione 42 di alimentazione dei funi lungo la parete anulare 6. In this way, the internal deflectors 47 and 48 and 49 allow to optimize the heat exchange for the condensing heat exchanger 41 provided with the region 42 for feeding the cables along the annular wall 6.
I vantaggi della presente invenzione sono molteplici e sono individuati in un elevato livello di scambio termico associato a un notevole semplicità costruttiva. Inoltre, lo scambiatore di calore condensante comprende pochi elementi che devono essere assemblati fra loro ed à ̈ estremamente versatile, in particolare quando una pluralità di regioni di alimentazioni sono distribuite in diversi punti dell’involucro. The advantages of the present invention are many and are identified in a high level of heat exchange associated with a considerable constructive simplicity. Furthermore, the condensing heat exchanger comprises few elements that must be assembled together and is extremely versatile, particularly when a plurality of power supply regions are distributed in different points of the enclosure.
Risulta infine evidente che agli scambiatori di calore condensanti descritti possono essere apportate modifiche, varianti, miglioramenti senza uscire dall’ambito delle rivendicazioni allegate. Finally, it is evident that modifications, variations, improvements can be made to the described condensing heat exchangers without departing from the scope of the attached claims.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI2010A001822A IT1402005B1 (en) | 2010-10-05 | 2010-10-05 | CONDENSING HEAT EXCHANGER FOR A GAS BOILER |
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| ITMI2010A001822A IT1402005B1 (en) | 2010-10-05 | 2010-10-05 | CONDENSING HEAT EXCHANGER FOR A GAS BOILER |
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|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|
| IT (1) | IT1402005B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2854229A1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-10-29 | Realisation Mecaniques Engenee | Heat exchanger for use in gas boiler, has primary and secondary heat exchanger arranged to transverse flow of hot air towards interstice of exchangers, and duct passing another flow of hot air into secondary exchanger |
| DE202006016339U1 (en) * | 2006-10-23 | 2007-01-18 | Goebel, Peter | Heat exchanger for transferring heat from an outer medium to an inner medium comprises a housing with a tubular arrangement which divided into a primary section and a secondary section both having a common axis |
| US20070209606A1 (en) * | 2004-05-11 | 2007-09-13 | Tetsurou Hamada | Heat Exchanger and Water Heater |
| EP2213958A2 (en) * | 2009-01-28 | 2010-08-04 | Vaillant GmbH | Calorific heat exchanger for heating service water |
-
2010
- 2010-10-05 IT ITMI2010A001822A patent/IT1402005B1/en active
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| EP2213958A2 (en) * | 2009-01-28 | 2010-08-04 | Vaillant GmbH | Calorific heat exchanger for heating service water |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1402005B1 (en) | 2013-08-28 |
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