AT404187B - MULTI-LAYER HEAT EXCHANGER, IN PARTICULAR, FLANGE HEAT EXCHANGER FOR A BURNER-HEATED HEATER - Google Patents

MULTI-LAYER HEAT EXCHANGER, IN PARTICULAR, FLANGE HEAT EXCHANGER FOR A BURNER-HEATED HEATER Download PDF

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Claims (2)

AT 404 187 B Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrlagigen Wärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Bei solchen Wärmetauschern sind alle Lagen im wesentlichen gleich aufgebaut und aus gleichem Material hergestellt. Dabei ergibt sich aufgrund des Umstandes, daß bei Heizungsanlagen die Vorlauftemperaturen, bedingt durch die verbesserte Wärmedämmung der Häuser, sinken, das Problem, daß es bei einem Start des Brenners zur Kondensatbildung kommen kann. Aus diesem Grund werden Wärmetauscher aus Gründen einer befriedigenden Lebensdauer mehr und mehr aus einem kondensatbeständigen Material, wie Edelstahl, hergestellt. Der Nachteil solcher Wärmetauscher besteht in der schlechten Wärmeleitung von Edelstahl, wodurch solche Wärmetauscher relativ großvolumig sein müssen. Da Heizgeräte aufgrund der Kundenwünsche möglichst kompakt gebaut werden sollen, wären aus Kupfer oder Aluminium bestehende Wärmetauscher aufgrund ihres geringeren Bauvolumens vorzuziehen. Aufgrund der nicht ausreichenden Kondensatbeständigkeit dieser Materialien kann es jedoch zur Bildung von Korrosionsprodukten kommen, die die Spalte zwischen den einzelnen Lamellen verlegen. Ziel der Erfindung ist es, einen Wärmetauscher der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich durch ein hohes Maß an Kondensatbeständigkeit auszeichnet und einen kompakten Aufbau ermöglicht. Erfindungsgemäß wird dies bei einem Wärmetauscher der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist sichergestellt, daß sich der Bereich des Wärmetauschers, in dem es zu einer Kondensatbildung kommen kann, durch ein hohes Maß an Kondensatbeständigkeit auszeichnet und der diesem nachgeschaltete Bereich des Wärmetauschers, aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit des verwendeten Materials, sehr kompakt gebaut werden kann, wodurch sich der gesamte Wärmetauscher, bezogen auf seine Leistung, durch ein relativ kleines Bauvolumen auszeichnet. Dabei ist im Bereich der vom Brenner entfernteren Lage(n) die Gefahr einer Kondensatbildung nicht mehr gegeben, da das diesen Bereich durchströmende Wasser bereits in der dem Brenner nächsten Lage vorgewärmt wird und eine über dem Taupunkt der Verbrennungsgase liegende Temperatur aufweist. Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich, verglichen mit gleich großen Lamellen in allen Lagen des Wärmetauschers, eine Vergrößerung des Leistungsanteiles der vom Brenner entfernteren Lagen des Wärmetauschers. Dabei muß die Leistung des der dem Brenner nächsten Lage lediglich ausreichen, um die Temperatur des die vom Brenner entfernteren Lagen des Wärmetauschers durchströmenden Wassers sicher über den Taupunkt der Verbrennungsgase anzuheben. Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher zeigt. In einem durch doppelwandige Wände 1 begrenzten Brennraum 2 ist ein Brenner 3 angordnet. Weiter ist ein Wärmetauscher 4 in dem Brennraum 2 angeordnet. Dieser Wärmetauscher 4 weist zwei Lagen 5, 6 auf, wobei die Lage 5 mit einem nicht dargestellten Einströmanschluß verbunden ist, der zum Beispiel bei Heizungsanlagen mit einer Rücklaufleitung verbunden ist. Dabei sind die beiden Lagen 5, 6 in Reihe geschaltet. Diese, dem Brenner nähere Lage 5 des Wärmetauschers 4 ist aus einem kondensatbeständigen Material, wie z.B. Edelstahl, hergestellt, wogegen die vom Brenner 3 weiter entfernte Lage 6 des Wärmetauschers 3 aus einem gut wärmeleitenden Material, wie z.B. Kupfer oder Aluminium hergestellt ist. Dabei ist die dem Brenner nähere Lage 5 mit kleineren Lamellen 7 versehen als die vom Brenner 3 entferntere Lage 6. Dabei sind die parallel laufenden Abschnitte der dem Brenner 3 näheren Lage 5 zwischen den senkrecht zum Brenner 3 projizierten Abschnitten der vom Brenner 3 entfernteren Lage 6 des Wärmetauschers 4 angeordnet. Bei einem Start des Brenners 3 und einem Zustrom von relativ kaltem Wasser in die untere Lage 5 kann es zum Ausfallen von Kondensat kommen. Dieses kann aber im Bereich der dem Brenner 3 näheren Lage 5 aufgrund der hohen Korrosionsbeständigkeit keinen Schaden verursachen. Im Bereich der vom Brenner 3 entfernteren Lage 6, die mit größeren Lamellen 8 versehen ist, weist das diese durchströmende Wasser bereits eine über dem Taupunkt liegende Temperatur auf, so daß im Bereich dieser Lage 6 kein Kondensat mehr ausfallen kann. Da die Lage 6 aus einem gut wärmeleitenden Material hergestellt ist, kommt es in diesem Bereich zu einem sehr weitgehenden Wärmeaustausch, so daß dieser sehr kompakt gebaut werden kann. Patentansprüche 1. Mehrtägiger Wärmetauscher (4), insbesondere Lamellenwärmetauscher, für ein brennerbeheiztes Heizgerät mit einem Einströmanschluß und einem Auslaßanschluß, wobei die beiden Lagen (5, 6) des 2 AT 404 187 B Wärmetauschers (4) in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Einström-anschluß verbundene Lage (5) des Wärmetauschers (4) näher dem Brenner (3) angeordnet und aus einem kondensatbeständigen Material, wie z.B. Edelstahl, hergestellt ist, wogegen die zweite und weitere Lagen (6) des Wärmetauschers (4) aus einem gut wärmeleitenden Material, wie Kupfer oder Aluminium hergestellt ist.AT 404 187 B The invention relates to a multi-layer heat exchanger according to the preamble of claim 1. In such heat exchangers, all layers are constructed essentially the same and made of the same material. Due to the fact that the flow temperatures in heating systems decrease due to the improved thermal insulation of the houses, the problem arises that condensation can form when the burner is started. For this reason, heat exchangers are increasingly being manufactured from a condensate-resistant material, such as stainless steel, for reasons of a satisfactory service life. The disadvantage of such heat exchangers is the poor heat conduction of stainless steel, which means that such heat exchangers have to be of relatively large volume. Since heaters should be built as compactly as possible based on customer requirements, heat exchangers made of copper or aluminum would be preferable due to their smaller construction volume. Due to the insufficient condensate resistance of these materials, however, corrosion products can form, which move the gaps between the individual fins. The aim of the invention is to propose a heat exchanger of the type mentioned at the outset which is distinguished by a high degree of condensate resistance and enables a compact structure. According to the invention, this is achieved in a heat exchanger of the type mentioned at the outset by the characterizing features of claim 1. The proposed measures ensure that the area of the heat exchanger in which condensate can form is characterized by a high degree of condensate resistance and that the area of the heat exchanger downstream thereof is built very compactly due to the high thermal conductivity of the material used can, whereby the entire heat exchanger, based on its performance, is characterized by a relatively small construction volume. There is no longer any danger of condensation forming in the area (s) farther from the burner, since the water flowing through this area is already preheated in the position closest to the burner and has a temperature above the dew point of the combustion gases. Due to the features of claim 2, compared to fins of the same size in all layers of the heat exchanger, there is an increase in the power share of the heat exchanger layers which are more distant from the burner. The output of the layer closest to the burner only has to be sufficient to raise the temperature of the water flowing through the distant layers of the heat exchanger safely above the dew point of the combustion gases. The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which schematically shows a heat exchanger according to the invention. A burner 3 is arranged in a combustion chamber 2 delimited by double-walled walls 1. Furthermore, a heat exchanger 4 is arranged in the combustion chamber 2. This heat exchanger 4 has two layers 5, 6, the layer 5 being connected to an inflow connection, not shown, which is connected to a return line, for example in heating systems. The two layers 5, 6 are connected in series. This, closer to the burner layer 5 of the heat exchanger 4 is made of a condensate-resistant material, such as Stainless steel, manufactured, whereas the layer 6 of the heat exchanger 3, which is further away from the burner 3, is made of a good heat-conducting material, such as Copper or aluminum is made. The layer 5 closer to the burner is provided with smaller lamellae 7 than the layer 6 more distant from the burner 3. The parallel sections of the layer 5 closer to the burner 3 are between the sections of the layer 6 more distant from the burner 3 projected perpendicular to the burner 3 of the heat exchanger 4 arranged. When the burner 3 is started and relatively cold water flows into the lower layer 5, condensate may precipitate out. However, this can cause no damage in the area of the layer 5 closer to the burner 3 due to the high corrosion resistance. In the area of the layer 6 further away from the burner 3, which is provided with larger fins 8, the water flowing through it already has a temperature above the dew point, so that no condensate can fail in the area of this layer 6. Since the layer 6 is made of a good heat-conducting material, there is a very extensive heat exchange in this area, so that it can be built very compactly. 1. Multi-day heat exchanger (4), in particular finned heat exchanger, for a burner-heated heater with an inflow connection and an outlet connection, the two layers (5, 6) of the 2 AT 404 187 B heat exchanger (4) being connected in series, characterized in that that the layer (5) of the heat exchanger (4) connected to the inflow connection is arranged closer to the burner (3) and made of a condensate-resistant material, such as, for example Stainless steel is made, whereas the second and further layers (6) of the heat exchanger (4) are made of a good heat-conducting material, such as copper or aluminum. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (7) der dem Brenner (3) näheren Lage (5) des Wärmetauschers (4), kleiner als die Lamellen (8) der vom Brenner (3) entfernteren Lage(n) (6) des Wärmetauschers (4) sind. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 32. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the fins (7) of the burner (3) closer layer (5) of the heat exchanger (4), smaller than the fins (8) of the burner (3) distant layer (n ) (6) of the heat exchanger (4). With 1 sheet of drawings 3
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2354774A1 (en) * 1973-11-02 1975-05-15 Bosch Gmbh Robert Gas or oil-fired water heater combustion chamber - with aluminium-overlaid inner sheath and thermic reflecting outer sheath
DE3019452A1 (en) * 1980-05-21 1981-11-26 Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki, Kanagawa Horizontal vapour-producing heat exchanger - has radial length of fins facing inlet greater than fins facing outlet

Patent Citations (2)

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