Heizkessel
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein für eine Heizungsanlage bestimmter Heizkessel, der ausserdem zur Warmwasserbereitung dient.
In bekannter Weise besitzt ein Heizkessel dieser Art eine Feuerkammer, in welche ein Gas- oder Ö1 Gebläsebrenner mündet, und oberhalb der Feuerkammer ist ein vom Kesselwasser umspülter Heisswasserboiler zum Erhitzen von Gebrauchswasser angeordnet.
Dieses wird durch das den Boiler umgebende Kesselwasser erhitzt, welches auch durch die Heizungsanlage zirkuliert. Es ist klar, dass die Boilerleistung durch die Grösse der Wärmeübertragungsfläche zwischen Kesselwasser und Boilerwasser beeinflussbar ist, und daher ein allseitig mit einem das Kesselwasser aufnehmenden Doppelmantel ausgebildeter Boiler zur Erhöhung der Boilerleistung wesentlich beiträgt. Die tÇbertragungsflä- che liesse sich auch noch vergrössern, wenn man in dem Boiler kesselwasserbeheizte Rippenrohre sieht, die in den Doppelmantel mündend den Boiler durchsetzten. Bei diesen bekannten Ausführungen bestimmt die Kesselwassertemperatur die erreichbare Temperatur des Boilerwassers.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine weitere Erhöhung der Boilerleistung, mit der gleichzeitig die Möglichkeit geschaffen werden soll, dem Boiler getrennt unterschiedlich heisses Wasser entnehmen zu können, was in vielen Fällen besonders für Gewerbebetriebe aber ebenso auch im Haushalt von Nutzen ist, wenn damit Wasser von nahezu Siedetemperatur zur Verfügung steht.
Die Warm- bzw. Heisswasserbereitung würde unabhängiger vom Betriebszustand des Heizkessels, der beispielsweise bei verhältnismässig hoher Aussentemperatur geringer befeuert wird, wenn die von der Feuerkammer zu einem Rauchgasabzug führenden Rauchrohre als Nachschaltheizfläche zur Erhöhung der Boilerleistung eingesetzt werden und die Nachschaltheizfläche in den Boiler verlegt wird.
Die damit umrissene Aufgabe der Erfindung ist bei einem Heizkessel der eingangs bezeichneten Art mit einer Feuerkammer, in welche ein Gas- oder Öl-Geblä- sebrenner mündet und mit einem oberhalb der Feuerkammer angeordneten, vom Kesselwasser umspülten Heisswasserboiler, sowie ferner mit zur Ableitung der Verbrennungsgase aus der Feuerkammer bestimmten Rauchrohren erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Heisswasserboiler mindestens eine vom Boilerwasser umgebene und von diesem gespeiste Siedewasserzelle aufweist, durch die ein Rauchrohr zur Beheizung der Siedewasserzelle von der Feuerkammer zu einem oberhalb des Boilers befindlichen Rauchgasabzug hindurchgeführt ist, und dass zur Veränderung des Durchlassquerschnittes des Rauchrohres eine von der Wassertemperatur in der Siedewasserzelle beeinflusste Thermostatregeleinrichtung vorgesehen ist.
In bevorzugter Ausgestaltung ist die Siedewasserzelle als Hohlzylinder ausgebildet und erstreckt sich das Rauchrohr vorzugsweise koaxial durch den Hohlzylinder hindurch, welcher Hohlzylinder in zweckmässiger Ausbildung durch den Heisswasserboiler sich von dessen Boden bis durch die obere Wandung des Boilers hindurch erstreckt, wobei die Wandung des Boilers bevorzugt ein Doppelmantel ist und der durch diesen nach oben sich hindurcherstreckende Teil der Siedewasserzelle durch das im Dop pelmantel befindliche Kesselwasser zusätzlich beheizt ist.
Damit der Wärmeinhalt des Rauchgases optimal für die Siedewasserzelle ausgenutzt werden kann, ist bei einer zweckmässigen Ausführungsform des erfindungsgemässen Heizkessels vorgesehen, dass das Boilerwasser von einem oberen Heisswasser-Eintritt in die Siedewasserzelle durch ein Eintrittsrohr im Gegenstrom zum Rauchgas bis nahe an den Boden der Siedewasserzelle geleitet ist, und dass der Siedewasser-Austritt am oberen Ende der Siedewasserzelle vorgesehen ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform des Heizkessels besitzen der Heisswasserboiler und die Siedewasserzelle je einen zum Anschluss an Zapfstellen bestimmten Wasseraustritt, wobei die Wassertemperatur am ersten vorzugsweise 700 und am zweiten 95" betragen kann.
Die Thermostatregeleinrichtung, durch die über das durch das Rauchrohr abziehende Rauchvolumen die Aufheizung der Siedewasserzelle geregelt wird, kann zweckmässig einen relativ zu einem konisch erweiterten, in die Feuerkammer ragenden Ende des Rauchrohres bewegbaren Absperrkegel aufweisen, der vorzugsweise durch einen in der Siedewasserzelle angeordneten Fühler des Thermostaten über mechanische Verbindungsmittel betätigt werden kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung und deren Vorteile ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und aus der zugehörigen Zeichnung, in welcher eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Heizkessels rein beispielsweise schematisch dargestellt ist. Die einzige Figur zeigt den Heizkessel teils in Seitenansicht und teils im vertikalen Schnitt durch den Heisswasserboiler und die Siedewasserzelle.
Der in der Zeichnung veranschaulichte Heizkessel weist eine einzige Feuerkammer 10 auf, in die ein Gasoder Öl-Gebläsebrenner 11 mündet. Zwischen der Feuerkammer 10 und dem äusseren Mantel 12 des Heizkessels, der noch mit einer wärmeisolierenden Aussenhülle 13 versehen ist, befindet sich in dem Raum 14 das Kesselwasser, das die Feuerkammer ringsum und auch in deren Oberseite umgibt. Oberhalb der Feuerkammer 10 ist ein Heisswasserboiler 15 angeordnet, vom Kesselwasser getrennt, das auch den Heisswasserboiler 15 an allen Seiten umgibt. Der fleisswasserboiler 15 ist seitlich durch den Kesselmantel 12 und auch nach oben durch eine mit dem Kesselmantel verbundene Wandung 16 umschlossen, womit er also allseitig mit einem Kesselwasser führenden Doppelmantel umgeben ist.
Innerhalb des Heisswasserboilers 15 ist eine Siedewasserzelle 17 angeordnet, und zwar erstreckt sich diese vorzugsweise koaxial zum Boiler durch diesen vom Boden des Boilers bis durch den oberen Doppelmantel hindurch und ist als ein Hohlzylinder ausgebildet, durch den sich ein Rauchrohr 18 für die Erhitzung des in der Siedewasserzelle enthaltenen Wassers koaxial von der Feuerkammer 10 zu einem oben am Kessel angeordneten Rauchabzug 19 hindurcherstreckt, der an einen nicht dargestellten Kamin angeschlossen ist.
Von dem in dem Heisswasserboiler 15 enthaltenen Wasser strömt eine Teilmenge durch einen Heisswasser Eintritt 20 oben seitlich in die Siedewasserzelle 17 und wird durch ein innerhalb dieser Zelle hinabführendes Rohr 21 bis nahe an den Boden der Siedewasserzelle geleitet, d.h. im Gegenstrom zum Rauchgas und zu dem durch das Rauchgas erhitzten und dadurch in der Siedewasserzelle aufsteigenden Wasser, das die Siedewasserzelle am oberen Ende durch einen Siedewasser-Austritt 22 verlässt. Durch die Entnahme des Wassers für die Siedewasserzelle oben im Heisswasserboiler, wo das Wasser bereits am wärmsten ist, und die Hinabführung durch das Eintrittsrohr 21 ist eine schnelle Erhitzung des Wassers und damit eine hohe Leistung der Siedewasserzefle gewährleistet.
Auf diese Weise lässt sich der an den Siedewasser-Austritt 22 angeschlossenen Leitung 23 Wasser mit vorzugsweise 95 C, und der oben aus dem Heisswasserboiler 15 herausführenden Leitung 24 Wasser mit vorzugsweise 700 C entnehmen. Durch die Leitung 25 tritt das Wasser unten in den Heisswasserboiler ein.
Zur Regelung der Wassertemperatur in der Siedewasserzelle ist eine Th ermostatregeleinrichtung vorgesehen. Das in die Feuerkammer 10 hineinragende untere Ende des Rauchrohres 18 ist trichterförmig erweitert, und ein Absperrkegel 26 ist relativ zu diesem Rohrende bewegbar, um den Durchlassquerschnitt des Rauchrohres zu verändern. Zur Thermostatregeleinrichtung gehört ferner ein Fühler 27, der von oben in die Siedewasserzelle 17 hineinragt, und das obere Ende des Fühlers wirkt auf einen um eine ortsfeste Drehachse schwenkbaren Hebel 28, an dessem freien Ende der Absperrkegel 26 mittels eines durch das Rauchrohr sich hindurcherstreckenden Zugseiles oder anderes Verbindungsmittel angelenkt ist.
Bei dem in der Zeichnung veranschaulichten Heizkessel ist der Heisswasserboiler 15 ferner noch von einer Anzahl von senkrechten Rauchrohren 30 durchsetzt, von denen zu beiden Seiten der Siedewasserzelle 17 je eines in der Zeichnung dargestellt ist. Diese verbinden die Feuerkammer 10 mit dem oberhalb des Boilers befindlichen Rauchgasabzug 19 und erstrecken sich oben und unten durch den Kesselwasser führenden Doppelmantel des Boilers. Jedes dieser Rauchrohre 30 ist koaxial von je einem weiteren Rohr 31 umschlossen, das mit seinen beiden Enden in den Doppelmantel des Boilers mündet, und das in dem verbleibenden Ringraum zwischen den beiden Rohren infolgedessen ebenfalls Keselwasser führt.
Der Heisswasserboiler 15 ist also nicht nur an seiner Aussenseite, sondern mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Rohre auch im Inneren kesselwasserbeheizt, wobei dieses Kesselwasser unmittelbar durch Rauchgase erhitzt wird. Durch diese Ausgestaltung ist die Boilerleistung erheblich gesteigert. Ein bestimmtes Heisswasser- oder Siedewasserquantum steht in relativ kurzer Zeit zur Verfügung.
Um die Vorteile dieses mit einer Siedewasserzelle ausgestatteten Heizkessels ausnutzen zu können, sind natürlich bis zu hier nicht dargestellten getrennten Zapfstellen führende getrennte Leitungen erforderlich.