AT391184B

AT391184B - BURNER-POWERED WATER HEATER

Info

Publication number: AT391184B
Application number: AT325787A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1990-08-27
Also published as: DE8815139U1; ATA325787A

Description

Nr. 391 184No. 391 184

Die Erfindung betrifft einen brennerbetriebenen Wasserheizer, dessen die Abgase führendes zylindrisches Flammrohr innerhalb eines mit dem aufzuheizenden Wasser gefüllten Raumes angeordnet ist und ein zur schraubenförmigen Führung der Abgase gewendeltes, mit einem Ende an einem Einhängbügel od. dgl. befestigtes elastisches Band enthält. 5 Aus der DE-PS 430 043 ist ein Heizrohrkessel bekanntgeworden, dessen Röhren wendelförmige Rohreinsätze aufweisen, die an Stangen quer zum Kopf der Rohre aufgehängt werden. Die Wendeleinsätze haben einen deutlich geringeren Durchmesser als der Innendurchmesser der Rohre, da sie durch die Stangen gehalten werden. Aus der GB-PS 17259 ist ein Wendeleinsatz für Rohre eines Wasserheizers bekanntgeworden, der von einer speziellen Köpfeinrichtung getragen ist Bei beiden Vorhalten ist eine Variation des Wendeldurchmessers nicht vorgesehen. 10 Solche Wendel verwirbeln die Strömung der Abgase innerhalb des Flammrohres und erhöhen dadurch den Wärmetausch zwischen den Abgasen und dem das Flammrohr umspülenden Wasser und damit den Wirkungsgrad des Gerätes.The invention relates to a burner-operated water heater, the exhaust gas-carrying cylindrical flame tube is arranged within a space filled with the water to be heated and contains a helical coil for guiding the exhaust gases, one end of which is attached to a suspension bracket or the like. 5 From DE-PS 430 043, a heating tube boiler has become known, the tubes of which have helical tube inserts which are suspended from bars transversely to the head of the tubes. The helix inserts have a significantly smaller diameter than the inside diameter of the tubes because they are held by the rods. From GB-PS 17259 a spiral insert for pipes of a water heater has become known, which is carried by a special head device. In both provisions, a variation of the spiral diameter is not provided. 10 Such coils swirl the flow of the exhaust gases within the flame tube and thereby increase the heat exchange between the exhaust gases and the water flowing around the flame tube and thus the efficiency of the device.

Die für diesen Zweck optimale Steigung der Wendel ist empirisch ermittelbar, es stößt jedoch in der Praxis auf Schwierigkeiten, diese optimale Steigung bei der nachträglich in das Flammrohr eingebauten und jederzeit 15 auswechselbaren Wendel exakt einzuhalten. Enspricht aber die Form der Wendel nicht der Optimalform, kann es zu überhöhten Abgastemperaturen, zu hohen Luftzahlen und damit zu einer Verringerung des Wirkungsgrades des Gerätes kommen.The optimal pitch of the helix for this purpose can be determined empirically, but in practice there are difficulties in exactly adhering to this optimal pitch when the helix is subsequently installed in the flame tube and can be replaced at any time. However, if the shape of the helix does not correspond to the optimal shape, excessive exhaust gas temperatures, high air ratios and thus a reduction in the efficiency of the device can occur.

Aufgabe der Erfindung ist es, solche Nachteile zu vermeiden und einen Wasserheizer der eingangs bezeichneten Gattung derart zu gestalten, daß die optimale Form der Wendel exakt, also ohne nennenswerte Toleranz, allein 20 dadurch erzielbar ist, daß die Wendel korrekt im Hammrohr montiert wird.The object of the invention is to avoid such disadvantages and to design a water heater of the type mentioned in such a way that the optimal shape of the coil can be achieved exactly, that is to say without any appreciable tolerance, solely by mounting the coil correctly in the hammer tube.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe eine Spannvonichtung vorgesehen, durch welche die beiden freien Längsränder dieses gewendelten Bandes an die Innenwandung des zylindrischen Hammrohres anpreßbar sind.According to the invention, a clamping device is provided to achieve the object, by means of which the two free longitudinal edges of this coiled strip can be pressed against the inner wall of the cylindrical hammer tube.

Durch diese Ausgestaltung gelingt ein Anlegen des Wendelbandes an das Innere des Rohres und damit die 25 Schaffung eines gewundenen Abgaskanals und dadurch eine erheblich höhere Abgasausnutzung, da die Kanalisierung der Wärmetauscherfläche zwangsläufig wird.This configuration enables the spiral band to be placed against the inside of the tube and thus the creation of a tortuous exhaust gas duct and thereby a considerably higher exhaust gas utilization, since the channeling of the heat exchanger surface is inevitable.

In Ausgestaltung der Erfindung wird eine das Band in der Längsachse der Wendel durchsetzende, einerends an dessen Einhängbügel und andemends am freien Ende des Bandes verankerte Spannstange sowie eine im Bereich des Einhängbügels an einem Gewinde der Spannstange verschraubte Spannmutter vorgeschlagen. Durch diese 30 Ausgestaltung ergibt sich eine besonders einfache Verwirklichung des Erfmdungsgedankens.In an embodiment of the invention, a tensioning rod that penetrates the tape in the longitudinal axis of the helix, is anchored at one end to its mounting bracket and at the other end to the free end of the tape, and a tensioning nut screwed to a thread of the mounting bar in the area of the mounting bracket. This configuration results in a particularly simple implementation of the inventive concept.

Nach einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine einerseits an der Spannmutter und andererseits am Aufhängbügel beziehungsweise einem Widerlager abgestützte Druckfeder vorhanden. Durch diese Ausgestaltung gelingt ein besonders einfaches Zusammenziehen der Wendel und damit eine noch bessere Anlage an die Innenwandung des Flammrohres. 35 Die einzige Zeichnungsfigur ist ein Axialschnitt durch das in Richtung der Pfeile von den Abgasen eines nicht dargestellten Brenners aufwärts durchströmte Flammrohr (1) eines Wasserheizer, in dessen wassergefülltem Raum (2) dieses Hammrohr (1) untergebracht ist.According to a preferred further embodiment of the invention, a compression spring supported on the one hand on the clamping nut and on the other hand on the suspension bracket or an abutment is present. This configuration enables a particularly simple contraction of the coil and thus an even better contact with the inner wall of the flame tube. 35 The only drawing figure is an axial section through the flame tube (1) of a water heater flowing through in the direction of the arrows from the exhaust gases of a burner (not shown), in whose water-filled space (2) this hammer tube (1) is accommodated.

Die Wendel besteht aus einem elastischen Stahlband (3), das mit einer empirisch ermittelbaren optimalen Steigung seiner Windungen gewendelt sein soll und an dessen unterem Ende (5) eine Zugstange (4) verankert 40 ist, mit deren oberem, mit einem Gewinde versehenen Ende eine Spannmutter (6) verschraubt istThe helix consists of an elastic steel band (3), which should be coiled with an empirically ascertainable optimal pitch of its windings and at the lower end (5) of which a tie rod (4) is anchored 40, with an upper end provided with a thread Locking nut (6) is screwed

Das obere Ende dieses Stahlbandes (3) stützt sich gegen ein geeignetes Widerlager (7) und ist mittels eines Einhängbügels (8) in Ausnehmungen (9) der oberen Stirnseite des Hammrohres (1) eingehängt. Eine Druckfeder (10) stützt sich einerseits gegen den Einhängbügel (8) bzw. gegen das Widerlager (7) und anderseits gegen die Spannmutter (6) ab und trachtet infolgedessen die Wendel zu verkürzen. 45 Wird das gewendelte Stahlband (3) zur Montage in einer Form mit vergleichsweise großer Länge, dementsprechend schwacher Steigung der Wendel und zunächst geringem Durchmesser in das Flammrohr (1) eingeführt, verbleibt zwischen den beiden Längsrändem (11) und (12) und der Innenwand (13) des Flammrohres (1) zunächst ein Abstand (x). Dieser Abstand (x) verringert sich in der endgültigen Soll-Gestalt der Wendel auf Null, sobald die Spannmutter (6) zur Verkürzung der Wendel in der Spannrichtung (14) - den Druck der 50 Druckfeder (10) verstärkend - angezogen wird, wobei sich der Durchmesser der Wendel vergrößert, deren Steigung verringert. Diese Soll-Gestalt des gewendelten Stahlbandes (3) soll der empirisch ermittelten Optimalform der Wendel entsprechen.The upper end of this steel band (3) is supported against a suitable abutment (7) and is suspended in recesses (9) in the upper end face of the hammer pipe (1) by means of a suspension bracket (8). A compression spring (10) is supported on the one hand against the suspension bracket (8) or against the abutment (7) and on the other hand against the clamping nut (6) and consequently tries to shorten the helix. 45 If the coiled steel band (3) is inserted into the flame tube (1) for assembly in a shape with a comparatively large length, correspondingly a slight pitch of the coil and initially a small diameter, there remains between the two longitudinal edges (11) and (12) and the inner wall (13) of the flame tube (1) is initially a distance (x). This distance (x) is reduced to zero in the final desired shape of the coil as soon as the clamping nut (6) is tightened to shorten the coil in the clamping direction (14) - increasing the pressure of the compression spring (10) - whereby the diameter of the helix increases, its pitch decreases. This target shape of the coiled steel strip (3) should correspond to the empirically determined optimal shape of the coil.

Zum Entfernen des gewendelten Bandes (3) aus dem Hammrohr (1), z. B. zwecks Austausch oder Wartung, braucht nur das obere Ende der Zugstange (4) gegen den Druck der Druckfeder (10) abwärts gedrückt werden, um 55 temporär die Länge der Wendel zu vergrößern und die Längsränder (11, 12) des Bandes (3) von der Innenwandung (13) des Hammrohres (1) zu lösen. Sodann kann das Band (3) mit seinem Einhängbügel (8) aus den Ausnehmungen (9) ausgehoben werden.To remove the coiled ribbon (3) from the hammer pipe (1), e.g. B. for replacement or maintenance, only the upper end of the tie rod (4) needs to be pressed down against the pressure of the compression spring (10) to temporarily increase the length of the helix 55 and the longitudinal edges (11, 12) of the band (3 ) from the inner wall (13) of the hammer pipe (1). The band (3) can then be lifted out of the recesses (9) with its suspension bracket (8).

Anstelle der Spannmutter (6) könnte als ortsfestes Widerlager der Druckfeder (10) auch ein Stecksplint oder dergleichen vorgesehen sein. 50 Die Spannmutter (6) bildet mit dem Einhängbügel (8) und der Zugstange (4) eine Spannvorrichtung. -2-Instead of the clamping nut (6), a split pin or the like could also be provided as a fixed abutment of the compression spring (10). 50 The clamping nut (6) forms a clamping device with the suspension bracket (8) and the pull rod (4). -2-

Claims

No. 391 184 PATENT CLAIMS 1. Burner-operated water heater, the cylindrical flame tube carrying the exhaust gases is arranged within a space filled with the water to be heated and contains an elastic band which is coiled for helical guidance of the exhaust gases and has one end attached to a suspension bracket, characterized in that a tensioning device (4, 6, 8) is provided, by means of which the two free longitudinal edges (11, 12) of this coiled strip (3) can be pressed against the inner wall (13) of the cylindrical flame tube (1).

2. Water heater according to claim 1, characterized by a band (3) passing through in the longitudinal axis of the coil, one end of its suspension bracket (8) and the other end at the free end (5) of the band (3) anchored tension rod (4) and an in Area of the suspension bracket (8) on a thread of the tension rod (4) screwed tension nut (6).

3. Water heater according to claim 2, characterized by a pressure spring (10) supported on the one hand on the clamping nut (6) and on the other hand on the suspension bracket (8) or an abutment (7). For this 1 sheet drawing -3-