Die Erfindung betrifft einen Heizkessel einer Heizungsanlage gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs für die Verbrennung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe.
Um bei Heizkesseln dieser Bauart einen möglichst intensiven Wärmetausch zwischen den Heizgaszügen und dem vom Rücklaufanschluss zum Vorlaufanschluss strömenden Wasser zu erreichen, sind üblicherweise horizontale Umlenkbleche im Bereich der Heizgaszüge angeordnet. Diese Umlenkbleche sollen eine quasi mäanderförmige Strömung innerhalb des Wasserraumes bewirken, wodurch den Heizgaszügen ein Grossteil ihrer Wärmekapazität entzogen wird. Nachteilig ist der erhebliche Aufwand sowohl zur Herstellung als auch zur Montage der Umlenkbleche.
Es besteht deshalb die Aufgabe, diesen Nachteil zu beseitigen und einen Heizkessel der oben angegebenen Art hinsichtlich seiner Wärmetauschintensität und damit seines Wirkungsgrades auf einfache Weise zu verbessern. Anzustreben ist eine optimale Übertragung der durch die Heizgaszüge zur Verfügung gestellten Wärme auf das Wasser, um eine Verringerung derselben und letztlich eine Verkleinerung des Heizkessels zu erreichen.
Erfindungsgemäss sind dazu die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs vorgesehen.
Das vertikale Anströmblech bewirkt eine Zwangsströmung des relativ kalten Rücklaufwassers durch den Wasserraum des Heizkessels, wodurch eine direkte Durchströmung vom Rücklaufanschluss zum Vorlaufanschluss unter Bildung von "Toträumen" vermieden wird. Horizontale Umlenkbleche erübrigen sich.
Um eine seitliche Umströmung des Anströmbleches zu verhindern, ist dessen Anordnung gemäss den Merkmalen des Anspruchs 2 besonders vorteilhaft. Die Wärmetauschintensität ist besonders hoch bei zwangsweiser Umströmung des unteren Randes des Anströmbleches. Durch den thermischen Auftrieb steigt das sich im Gegenstrom zu den Heizgasen allmählich erwärmende Wasser in Richtung Vorlaufanschluss auf. Um diesen Effekt weitestgehend auszunutzen, können ausser dem unteren Rand des Anströmbleches alle weiteren Ränder desselben an die Wasserraumseite des Gehäuses beziehungsweise oberseitig gegebenenfalls auch an die Brennkammer anliegen.
Das Anströmblech kann gemäss Anspruch 3 aus Korrosions- beziehungsweise Fertigungsgründen als Kunststoff- oder Metallplatte ausgebildet sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen schematisierten vertikalen Schnitt durch einen erfindungsgemässen Heizkessel und
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Heizkessel entlang der Linie II-II aus Fig. 1.
Der Heizkessel besteht im Wesentlichen aus einem wasserführenden Gehäuse 1, in dem eine abgedichtete Brennkammer 2 mit einem Brenner 3 angeordnet ist, und aus Heizgaszügen 4, die einen Wasserraum 5 durchsetzen und in einer Abgassammelkammer münden.
Der Wasserraum 5 ist über einen Vorlaufanschluss 7 und einen Rücklaufanschluss 8 hydraulisch in einen Umlauf mit einem Wärmeverbraucher, beispielsweise einer Radiatorenheizung oder einer Fussbodenheizung, eingebunden.
Um einen effektiven Wärmeübergang von den Heizgaszügen 4 auf den Wasserraum 5 zu erreichen, ist eine Zwangsführung des über den Rücklaufanschluss 8 in den Wasserraum 5 einströmenden relativ kalten Rücklaufwassers vorgesehen. Dazu dient ein Anströmblech 9, welches innerhalb des Wasserraumes 5, der Mündung des Rücklaufanschlusses 8 gegenüberliegend, angeordnet ist.
Der Heizkessel ist bevorzugt mit einem Sturzbrenner 3 ausgestattet, wobei die resultierenden Abgase innerhalb der Heizgaszüge 4 nach unten in die Abgassammelkammer 6 und von dort über einen Abgasstutzen abgeführt werden.
Das Anströmblech 9 ist dabei derart in den Wasserraum 5 eingefügt, dass mindestens zwischen seinem unteren Rand und der unteren Wasserraumbegrenzung ein Spalt 10 verbleibt, den das anströmende Wasser passiert und insbesondere infolge des Auftriebs im Gegenstrom zu den Abgasen um die Heizgaszüge 4 herumgeführt wird. Das Wasser wird durch den intensiven Wärmetausch mit den Abgasen sehr rasch erwärmt und steigt allmählich nach oben, wo es den Heizkessel durch den im oberen Bereich des wasserführenden Gehäuses 1 angeordneten Vorlaufanschluss 7 verlässt.
Die Breite des Anströmbleches 9 ist bevorzugt derart gewählt, dass die Seitenränder an die Wasserraumseite des Gehäuses 1 anliegen. Nur der untere Rand und gegebenenfalls auch der obere Rand des Anströmbleches 9 werden umströmt.
Vorzugsweise ist das Gehäuse 1 im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet, sodass das Anströmblech 9 im Querschnitt II-II, der in Fig. 2 dargestellt ist, den kreisförmigen Wasserraum 5 quasi sehnenartig schneidet.
Das Anströmblech 9 ist bevorzugt als Kunststoff- oder Metallplatte ausgebildet.
Horizontale Umlenkbleche im Bereich der Heizgaszüge 4, die die Wasserströmung quasi mäanderförmig führen, können durch die Verwendung des vertikalen Anströmbleches 9 weitgehend entfallen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das vorstehend angegebene Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten möglich, die auch bei anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.
The invention relates to a boiler of a heating system according to the preamble of the independent claim for the combustion of liquid or gaseous fuels.
In order to achieve the most intensive possible heat exchange between the heating gas flues and the water flowing from the return connection to the flow connection in heating boilers of this type, horizontal baffle plates are usually arranged in the area of the heating gas flues. These baffles are said to cause a quasi-meandering flow within the water space, which means that a large part of their heat capacity is removed from the heating gas flues. A disadvantage is the considerable effort both for the manufacture and for the assembly of the deflection plates.
It is therefore an object to eliminate this disadvantage and to improve a boiler of the type specified above in terms of its heat exchange intensity and thus its efficiency in a simple manner. The aim is to optimally transfer the heat made available by the heating gas flues to the water in order to reduce the heat and ultimately reduce the size of the boiler.
According to the invention, the characterizing features of the independent claim are provided.
The vertical inflow plate causes the relatively cold return water to flow through the water space of the boiler, thereby avoiding a direct flow from the return connection to the flow connection, forming "dead spaces". Horizontal baffles are no longer necessary.
In order to prevent a lateral flow around the inflow plate, its arrangement according to the features of claim 2 is particularly advantageous. The heat exchange intensity is particularly high when the lower edge of the inflow plate is forced to flow around. Due to the thermal buoyancy, the water, which gradually heats up in countercurrent to the heating gases, rises towards the flow connection. In order to take advantage of this effect as far as possible, apart from the lower edge of the inflow plate, all other edges of the same can rest on the water chamber side of the housing or on the upper side if necessary also on the combustion chamber.
The inflow plate can be designed as a plastic or metal plate for corrosion or manufacturing reasons.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.
Show it:
Fig. 1 shows a schematic vertical section through a boiler according to the invention and
FIG. 2 shows a cross section through the boiler along the line II-II from FIG. 1.
The boiler essentially consists of a water-carrying housing 1, in which a sealed combustion chamber 2 with a burner 3 is arranged, and of heating gas flues 4, which penetrate a water space 5 and open into an exhaust gas collection chamber.
The water chamber 5 is hydraulically integrated via a flow connection 7 and a return connection 8 into a circulation with a heat consumer, for example a radiator heater or an underfloor heater.
In order to achieve an effective heat transfer from the heating gas flues 4 to the water space 5, a relatively cold return water flowing into the water space 5 via the return connection 8 is provided. For this purpose, an inflow plate 9 is used, which is arranged inside the water space 5, opposite the mouth of the return connection 8.
The boiler is preferably equipped with a lintel burner 3, the resulting exhaust gases within the heating gas flues 4 being discharged downward into the exhaust gas collection chamber 6 and from there via an exhaust gas connection.
The inflow plate 9 is inserted into the water space 5 such that a gap 10 remains at least between its lower edge and the lower water space boundary, through which the inflowing water passes and is guided around the heating gas flues 4 in countercurrent to the exhaust gases, in particular as a result of the buoyancy. The water is heated very quickly by the intensive heat exchange with the exhaust gases and gradually rises to the top where it leaves the boiler through the flow connection 7 arranged in the upper region of the water-carrying housing 1.
The width of the inflow plate 9 is preferably selected such that the side edges abut the water space side of the housing 1. Only the lower edge and possibly also the upper edge of the inflow plate 9 are flowed around.
The housing 1 is preferably essentially cylindrical, so that the inflow plate 9 in cross section II-II, which is shown in FIG. 2, cuts the circular water space 5 in a quasi-tendon-like manner.
The inflow plate 9 is preferably designed as a plastic or metal plate.
Horizontal deflection plates in the area of the heating gas flues 4, which guide the water flow in a quasi-meandering manner, can largely be dispensed with by using the vertical inflow plate 9.
The invention is not limited to the exemplary embodiment specified above. Rather, a number of variants are possible which make use of the features of the invention even in the case of a different design.