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Zentralheizungskessel mit Warmwasserbereiter
Die Erfindung betrifft einen Zentralheizungskessel mit Warmwasserbereiter. Derselbe zeichnet sich aus durch zwei koaxiale, von axial verlaufenden Rauchgaszügen durchsetzte Wassermäntel aus Stahlblech, von denen der innere zur Aufheizung des Zentralheizungswassers und der äussere zur Aufheizung des Warmwassers dient, wobei zwischen den beiden Wassermänteln axial gerichtete Rauchgaszüge vorgesehen sind, von denen die einen zur Heizung des inneren und die andern zur Heizung des äusseren Wassermantels dienen.
Wie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles hervorgeht, wird es hiedurch ermöglicht, einen Kessel zu schaffen, dessen Warmwasserbereiter eine sehr starke Entnahme von warmem Wasser gestattet, und der auf sehr einfache Weise montiert bzw. demontiert, sowie bedient werden kann.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
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: Fig. 1Vorderansicht desselben bei entfernter Türe und Fig. 3 eine Ansicht des Kessels von hinten.
Der dargestellte Zentralheizungskessel weist einen inneren, zylindrischen Wassermantel l und einen dazu koaxialen äusseren, ebenfalls zylindrischen Wassermantel 2 auf. Der innere Wassermantel 1 dient zur Erwärmung des Zentralheizungswassers, während der äussere Wassermantel 2 als Warmwasserbereiter (Boiler) dient. In die ringförmigen Böden 3und 4 des aus Stahlblech bestehenden Wassermantels 1 sind Rauchrohre 5 eingeschweisst, die den Wassermantel l in axialer Richtung durchsetzen. An den Boden 3 sind ferner zwei Anschlussrohre 6 und 7 angeschweisst, die sich ebenfalls in axialer Richtung erstrecken und an ihren freien Enden mit aufgeschraubten Flanschen 8 bzw. 9 versehen sind.
An den Flansch 8 ist über einen Flansch 10 ein Vorlaufrohr 11 befestigt, das an die Vorlaufleitung angeschlossen wird. An den Flansch 9 ist eine Umwälzpumpe 12 angeschlossen, die über einen Flansch 13 an einem Rücklaufrohr 14 befestigt ist, das an die Rücklaufleitung angeschlossen wird.
Der ebenfalls aus Stahlblech bestehende äussere Wassermantel2ist aus zwei Teilen 15 und 16 zusammengesetzt. Der äussere Teil 15 besteht aus einem Zylinder 17, einem an dessen vorderemEnde angeschweissten, äusseren Flansch 18 und einem an dessen hinterem Ende angeschweissten, inneren Flansch 19.
Der innere Teil 16 besteht aus einem Zylinder 20, zwei an dessen Enden angeschweissten ringförmigen Böden 21 und 22, zwei an diese Böden anschliessenden, kurzen Zylindern 23 und 24 von grösserem Durchmesser als der Zylinder 20, einem am Ende des hinteren, kurzen Zylinders 23 angebrachten inneren Flansch 25 und einem am Ende des vorderen, kurzen Zylinders 24 angebrachten äusseren Flansch 26. Die beiden vorderen, äusseren Flanschen 18 und 26 sind unter Zwischenlage einer nicht gezeichneten Dichtung mittels Schrauben 27 und Muttern 28 aneinander befestigt. Ebenso sind die beiden hinteren, inneren Flanschen 19 und 25 unter Zwischenlage einer nicht gezeichneten Dichtung mittels Schrauben 29 und Muttern 30 aneinander befestigt. In die zwei ringförmigen Böden 21 und 22 sind Rauchrohre 31 eingeschweisst, die den äusseren Wassermantel 2 in axialer Richtung durchsetzen.
Zwischen den Wassermänteln 1 und 2 ist ein zickzack-förmig gewelltes Stahlblech 32 angeordnet, das den zylinderringförmigen Raum zwischen diesen beiden Wassermänteln in eine Reihe von inneren, axial verlaufenden Rauchzügen 33, und in eine Reihe von äusseren, ebenfalls axial verlaufenden Rauchzügen 34unterteilt, Ein zur Kesselachse senkrechter Boden 35 ist an seinem Rande mit dem hinteren Rande des gewellten Stahlbleches 32 verschweisst und verdeckt somit die inneren Rauchzüge 33, nicht aber die äusseren Rauchzüge 34.
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Der äussere Blechmantel 36 des inneren Wassermantels 1 ist nach hinten etwas über den ringförmigen Boden 3 hinaus verlängert und mit einem kreisförmigen Boden 37 versehen, welcher den Feuerraum 38 nach hinten begrenzt. Der in axialer Richtung von den Böden 35und 37begrenzte Raum 39 sieht über einen Stutzen 40 von halbkreisförmigem Querschnitt mit dem Abzugsrohr 41 in Verbindung.
Ein weiterer Boden 42 ist mittels Schrauben 43 am hinteren, inneren Flansch 19 des äusseren Wassermantelteiles 15 befestigt. Der in axialer Richtung von den Böden 35 und 42 begrenzte Raum 44 steht über einen an den Stutzen 40 angrenzenden Stutzen 45 von halbkreisförmigem Querschnitt mit dem Abzugsrohr in Verbindung.
Zwei aufeinander senkrechte, starr miteinander verbundene Klappen 46 und 47 sind um eine Achse 48 schwenkbar, die kinematisch mit einem Elektromotor 49 verbunden ist. Der Motor 49 ist in nicht dargestellter Weise am Boden 42 montiert und wird über einen Thermostaten 50 von der im äusseren Wassermantel 2 herrschenden Temperatur gesteuert. Wenn diese Temperatur eine gewisse, einstellbare Grenze von z. B. 85 C unterschreitet, wird der Motor 49 so gesteuert, dass er die Klappen 46 und 47 in die dargestellte Lage bringt, in welcher der Stutzen 40 durch die Klappe 46 geschlossen, der Stutzen 45 dagegen offen ist. Wenn die Temperatur dagegen die eingestellte Grenze überschreitet, wird der Motor 49 so gesteuert, dass die Klappe 47 den Stutzen 45 schliesst, der Stutzen 40 dagegen offen ist.
Der äussere Wassermantel 2 ist hinten mit zwei sich in axialer Richtung erstreckenden Anschlussrohren 51 und 52 verbunden, von denen das untere, 51, zum Anschluss der Speiseleitung für das kalte Wasser, das obere, 52, dagegen zum Anschluss der Entnahmeleitung für das warme Wasser dient. Eine Heizschlange 53 (s. Fig. 3) ist im äusseren Wassermantel 2 angeordnet und durch Anschlussrohre 54 und 55 einerseits an das Rücklaufrohr 14 und anderseits an das Vorlaufrohr 11 angeschlossen. Die Rohre 55 und 11 sind dabei über ein Umsteuerorgan 56 aneinander angeschlossen, das ebenfalls vom Thermostaten 50 aus elektrisch betätigt wird.
Wenn die Wassertemperatur im äusseren Wassermantel unter der Grenztemperatur liegt, ist der Durchfluss durch das Rohr 55 frei, der Durchfluss durch den leitungsseitigen Teil des Vorlaufrohres 11 dagegen ganz oder fast ganz unterbunden. Bei Überschreitung der Grenztemperatur wird dagegen das Rohr 55abgesperrt und der leitungsseitige Teil des Vorlaufrohres freigegeben. Der Durchlauf durch denkesselseitigen Teil der Vorlaufrohres ist in beiden Fällen nicht behindert.
An den vorderen, äusseren Flansch 26 des inneren'-Mantelteiles 16 ist mittels eines Scharnieres eine Türe 58 befestigt, die zentral mit einer gelochten Platte 59 versehen ist, an welcher ein Ölbrenner 60 montiert ist. Mit 61 ist eine Verschalung bezeichnet, die durch eine ringförmige Wand 62 in einen vorderen, zylinderringförmigen Raum 63und einen kurzen hinteren Raum 64unterteilt ist, von denen ersterer vorzugsweise mit nicht dargestelltem Wärmeisoliermaterial gefüllt wird, während letzterer vorzugsweise leer bleibt.
Der beschriebene Kessel arbeitet wie folgt :
Wenn die Warmwassertemperatur im äusseren Wassermantel 2 ungenügend ist und sich demzufolge die Klappen 46 und 47 in der dargestellten Lage befinden, ziehen die Rauchgase auf folgendem Wege aus dem Feuerraum 38 ab : Feuerraum 38, Rauchrohre 5, äussere Rauchzüge 34 und parallel dazu Rauchrohre 31, Raum 44, Stutzen 45, Abzugsrohr 41. Der äussere Wassermantel 2 wird also längs zweier paralleler Systeme von Rauchgaswegen 31, 34geheizt, der innere Wassermantell dagegen nur längs eines Systems von Rauchgaswegen 5.
Das von der Pumpe 12 geförderte Wasser fliesst in folgendem Kreislauf : Pumpe 12, Anschlussrohr 7, innerer Wassermantel 1, Rohr 6, kesselseitiger Teil des Vorlaufrohres 11, Umsteuerorgan 56, Rohr 55, Heizschlange 53, Rohr 54, Vorlaufrohr 14, Pumpe 12, Das im inneren Wassermantel 1 aufgeheizte Umlaufwasser gibt seine Wärme über die Heizschlange 53 an das im äusseren Wassermantel 2 befindliche Wasser ab, so dass letzteres nicht nur direkt durch die Rauchgase, sondern auch indirekt vom inneren Wassermantel 1 aus über das Umlaufwasser aufgeheizt wird.
Falls während dieses Betriebszustandes das Umsteuerorgan 56 den leitungsseitigen Teil des Vorlaufrohres 11 nicht vollständig absperrt, wird ausser dem beschriebenen Kreislauf ein gewisser Teil des im inneren Wassermantel l geheizten Wassers auch durch die Zentralheizung zirkulieren, was im allgemeinen erwünscht sein wird.
Der beschriebene Betriebszustand dauert nach Aufhören der Warmwasserentnahme nur sehr kurze Zeit, weil das Wasser im äusseren Wassermantel 2 auf die beschriebene Weise sehr rasch aufgeheizt wird. Wegen der starken Aufheizung kann die Wasserentnahme sehr gross sein, d. h. dass der Wassermantel 2 noch
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55 abgesperrt und der leitungsseitige Teil des Vorlaufrohres 11 freigegeben wird. Der Weg der Feuergase ist nun folgender : Feuerraum 38, Rauchrohre 5, innere Rauchzüge 33, Raum 39, Stutzen 40, Abzugsrohr 41. Der innere Wassermantel 1 wird nun längs zweier in Serie von den Rauchgasen durchströmter Systeme von Rauchgaswegen 5,33 sehr intensiv geheizt. Der äussere Wassermantel 2 wird dagegen überhaupt nicht mehr geheizt, da weder in den Rauchgaswegen 31,34 noch in der Heizschlange 53 eine Strömung stattfindet.
Es besteht somit keine Gefahr, dass das Brauchwasser zu stark aufgeheizt wird und etwa zum Sieden kommt bzw. unnötige Wärmeverluste entstehen.
Ausser den aus obiger Arbeitsweise sich ergebenden Vorteilen der grossen Warmwasserleistung, raschen Bereitschaft und Verlustvermeidung, bietet der beschriebene Kessel auch den Vorteil, dass er sehr leicht montierbar und demontierbar ist, somit auch leicht transportiert und gereinigt werden kann. Bei offener Tür 58 kann man nach Lösen der nicht dargestellten Flansch-Schrauben und Abschrauben der Flanschen 8 und 9 den inneren Wassermantel 1 mitsamt dem Boden 37 und den Rohren 6 und 7 aus dem gewellten Blech 33 herausziehen. Sodann kann man-nach Demontage der Klappen 46, 47 - das gewellte Blech 33 mit dem Boden 35 und dem Stutzen 40 aus dem äusseren Mantel 1 herausziehen.
Schliesslich kann man nach Lösen der Schrauben 27,29 und Muttern 28,30 den inneren Teil 16des äusseren Wassermantels 1 aus dessen äusserem Teil 15 herausziehen, wenn ein Entkalken nötig ist.
Für das normale Russen des Kessels genügt es, die Türe 58 zu öffnen, worauf die Rauchrohre 5 und 31 und die Rauchzüge 33 und 34 mühelos gereinigt werden können.
Im Feuerraum 38 können selbstverständlich in bekannter Weise Schamotte-Platten oder-Steine angeordnet werden, um ein direktes Auftreffen der Brennerflamme auf den inneren Wassermantel l und den Bo- den 37 zu vermeiden. Ferner kann man an Stelle eines Ölbrenners auch einen Rost vorsehen, um feste Brennstoffe verfeuern zu können. Man kann im äusseren Wassermantel auch elektrische Heizelemente unterbringen, um den Warmwasserbereiter zu betreiben, wenn die Zentralheizung nicht benützt wird, und aus irgendeinem Grunde der Ölbrenner nicht benützt werden kann oder soll.
Statt die beiden Systeme von Rauchzügen 33,34 mittels eines zickzack-förmig gewellten Bleches 32 zu bilden, kann man auch Winkeleisen benützen, die mit ihren beiden Längsrändern an den Zylinder 20 des inneren Teiles 16 des äusseren Wassermantels 2 angeschweisst werden und mit ihrer Winkelkante den Wassermantel l berühren. In diesem Falle kann man natürlich die Winkeleisen nur in einem Stück mit dem Wassermantelteil16 montieren und demontieren ; dafür ist die Konstruktion aber etwas einfacher ausführbar und stärker.
PATENTANSPRÜCHE :
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dient, wobei zwischen den beiden Wassermänteln axial gerichtete Rauchgaszüge (33,34) vorgesehen sind, von denen die einen (33) zur Heizung des inneren und die andern (34) zur Heizung des äusseren Wassermantels dienen.