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Die Erfindung bezieht sich auf einen Wasserheizer gemass dem Oberbegriff des Anspruches 1
Bei bekannten derartigen Wasserheizern ist die Rohrwendel des Wärmetauschers aus einem Rohr mit rundem Querschnitt hergestellt Dabei verbleiben zwischen den einzelnen Windungen der Rohrwendel Spalte, die im wesentlichen in der Mitte der Querschnitte des Rohres der einzelnen Windungen verlaufen
Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass sich die Brenngase bei der Berührung der von dem aufzuheizenden Wasser durchströmten Windungen der Rohrwendel abkühlen und sich deren Dichte erhöht. Dadurch verschlechtert sich der Wärmeübergang im radial äusseren Bereich der Rohrwendel, da sich die Durchströmgeschwindigkeit aufgrund der abnehmenden Dichte der Brenngase und den sich vergrössernden Spalten vermindert.
Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil der bekannten Lösungen zu vermeiden und einen Wasserheizer der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich durch einen sehr guten Wärmeübergang von den Brenngasen zum zu erwärmenden Medium auszeichnet.
Erfindungsgemäss wird dies bei einem Wasserheizer der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ist sichergestellt, dass sich die Spalte zwischen den einzelnen Windungen der Rohrwendel in Durchströmungsrichtung der Brenngase verengen, wodurch der Effekt der Abkühlung der Brenngase und der damit verbundenen Erhöhung der Dichte der Brenngase und der damit verbundenen Verminderung der Durchströmungsgeschwindigkeit kompensiert werden kann Dadurch wird ein besserer Wärmeübergang von den Brenngasen auf das zu erwärmende Medium sichergestellt.
Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil, dass ein solcher Querschnitt des Rohres durch entsprechende Verformung eines Rohres mit rundem Querschnitt hergestellt werden kann und mit relativ geringem Aufwand zu einer Rohrwendel gebogen werden kann.
Dabei ist auch sichergestellt, dass sich die Verengung der Spalte zwischen benachbarten Windungen der Rohrwendel über einen sehr grossen Bereich der radialen Erstreckung der Spalte erstreckt.
Dadurch ist eine sich über den weitaus grössten Teil der radialen Erstreckung der Spalte weitgehend konstante Strömungsgeschwindigkeit der Brenngase sichergestellt Damit ist auch ein sehr guter Wärmeübergang sichergestellt.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch einen erfindungsgemässen Wasserheizer zeigt
Bei dem dargestellten zylindrischen Wasserheizer mit liegender Langsachse ist in einem Brennraum 9 ein Brenner 5 zentral angeordnet und erstreckt sich im wesentlichen koaxial zum Brennraum 9
Dieser eine Stirnwand 6 des Brennraumes 9 durchsetzende Brenner 5 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist im Bereich seines Mantels 12 Ausströmöffnungen 10 auf, über die ein Gas-Luftgemisch aus dem Inneren 13 des Brenners 5 in den Brennraum 9 austreten und dort verbrannt werden kann.
Der Brenner 5 ist von einem Wärmetauscher 2 im Abstand 14 umgeben, der als eine Rohrwendel 3 ausgebildet ist. Dabei weist das Rohr der Rohrwendel 3 einen im wesentlichen birnenförmigen Querschnitt auf.
Dabei ist der Querschnitt des Rohres an der dem Brenner 5 zugekehrten Seite der Rohrwendel 3 schmäler als in dem radial äusseren Abströmbereich. Dadurch verbleiben zwischen benachbarten Windungen der Rohrwendel 3 Spalte 11, die sich von der dem Brenner 5 zugekehrten Innenseite radial nach aussen bis auf ein Minimum verengen und sich nur über einen sehr kleinen Bereich der radialen Erstreckung des Querschnittes des zur Herstellung der Rohrwendel 3 verwendeten Rohres verbreitern.
Zwischen der zylindrischen Wand 4 des Brennraumes 9 und der Aussenseite der Rohrwendel 3 verbleibt ein Spalt 15, über den die abgekühlten Brenngase des Brenners 5 in Richtung einer Abströmöffnung 7 in einer Rückwand 1 des Brennraumes 9 abströmen können. Diese Abströmöffnung 7 ist durch ein Trennelement 8 abgedeckt, das sich im wesentlichen über den gesamten lichten Innenraum 9 der Rohrwendel 3 erstreckt und sicherstellt, dass die Brenngase nur durch die Spalte 11 der Rohrwendel 3 abströmen können.
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The invention relates to a water heater according to the preamble of claim 1
In known such water heaters, the coil of the heat exchanger is made of a tube with a round cross-section. Gaps remain between the individual turns of the tube coil, which essentially run in the middle of the cross-sections of the tube of the individual turns
However, this has the disadvantage that the fuel gases cool down when the turns of the coiled tubing through which the water to be heated flows are touched and their density increases. As a result, the heat transfer in the radially outer region of the coiled tubing deteriorates, since the throughflow rate decreases due to the decreasing density of the fuel gases and the increasing gaps.
The aim of the invention is to avoid this disadvantage of the known solutions and to propose a water heater of the type mentioned at the outset, which is distinguished by a very good heat transfer from the fuel gases to the medium to be heated.
According to the invention this is achieved in a water heater of the type mentioned by the characterizing features of claim 1.
The proposed measures ensure that the gaps between the individual turns of the coiled tubing narrow in the direction of flow of the fuel gases, as a result of which the effect of the cooling of the fuel gases and the associated increase in the density of the fuel gases and the associated reduction in the flow rate can be compensated This ensures better heat transfer from the fuel gases to the medium to be heated.
The features of claim 2 result in the advantage that such a cross section of the tube can be produced by correspondingly deforming a tube with a round cross section and can be bent into a tube coil with relatively little effort.
This also ensures that the narrowing of the gaps between adjacent turns of the coiled tubing extends over a very large area of the radial extension of the gaps.
This ensures a largely constant flow velocity of the fuel gases over the vast majority of the radial extent of the gaps. This also ensures very good heat transfer.
The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which schematically shows a water heater according to the invention
In the cylindrical water heater with the longitudinal axis lying, a burner 5 is arranged centrally in a combustion chamber 9 and extends essentially coaxially to the combustion chamber 9
This burner 5 passing through an end wall 6 of the combustion chamber 9 is essentially cylindrical and has in the region of its jacket 12 outflow openings 10, via which a gas-air mixture can escape from the interior 13 of the burner 5 into the combustion chamber 9 and be burned there.
The burner 5 is surrounded by a heat exchanger 2 at a distance 14, which is designed as a coiled tubing 3. The tube of the tube coil 3 has a substantially pear-shaped cross section.
The cross section of the tube on the side of the tube coil 3 facing the burner 5 is narrower than in the radially outer outflow region. This leaves between adjacent turns of the coiled tube 3, gaps 11, which narrow radially outwards from the inside facing the burner 5 to a minimum and only widen over a very small area of the radial extent of the cross section of the tube used to produce the coiled tube 3 .
Between the cylindrical wall 4 of the combustion chamber 9 and the outside of the coiled tubing 3 there remains a gap 15 through which the cooled combustion gases of the burner 5 can flow out in the direction of an outflow opening 7 in a rear wall 1 of the combustion chamber 9. This outflow opening 7 is covered by a separating element 8, which extends essentially over the entire clear interior 9 of the tube coil 3 and ensures that the fuel gases can only flow out through the gaps 11 of the tube coil 3.