DE102021100469B4

DE102021100469B4 - Heizkessel

Info

Publication number: DE102021100469B4
Application number: DE102021100469.1A
Authority: DE
Inventors: Teresa Arnold
Original assignee: Viessmann Climate Solutions SE
Current assignee: Viessmann Climate Solutions SE
Priority date: 2021-01-13
Filing date: 2021-01-13
Publication date: 2022-08-11
Anticipated expiration: 2041-01-14
Also published as: DE102021100469A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel, umfassend eine Brennkammer (1) zur Verbrennung eines Brennstoffs und zur Führung eines bei der Verbrennung entstehenden Abgases, wobei ein Wandungsteil (1.1) der Brennkammer (1) zum Schutz vor Korrosion durch Kondensat aus dem Abgas mit einer Schutzschicht (2) versehen ausgebildet ist. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schutzschicht (2) als elastische, auf den Wandungsteil (1.1) aufgestülpte Hülle ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein Heizkessel der eingangs genannten Art wird von der Anmelderin seit vielen Jahren unter dem Produktnamen Vitodens® hergestellt und vertrieben. Dieser Heizkessel besteht aus einer Brennkammer zur Verbrennung eines Brennstoffs und zur Führung eines bei der Verbrennung entstehenden Abgases, wobei ein Wandungsteil (dort die sogenannte Platine) der Brennkammer zum Schutz vor Korrosion durch Kondensat aus dem Abgas mit einer Schutzschicht versehen ausgebildet ist. Das Aufbringen der Schutzschicht erfolgt dabei mit Hilfe eines von Hand ausgeführten Lackier- bzw. Sprühprozesses.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heizkessel der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll ein Heizkessel geschaffen werden, der bei mindestens gleich gutem Korrosionsschutz noch leichter und schneller montierbar ist.
Diese Aufgabe ist mit einem Heizkessel der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass die Schutzschicht als elastische, auf den Wandungsteil aufgestülpte Hülle ausgebildet ist.
Mit anderen Worten zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung somit dadurch aus, dass die bisher im Rahmen eines händisch ausgeführten Lackierprozesses aufgesprühte Schutzschicht nunmehr durch eine elastische Hülle ersetzt ist, die bei der Montage einfach auf das Wandungsteil aufgestülpt wird, d. h. die Schutzschicht ist als vorgefertigtes Bauteil ausgebildet, das sich sehr schnell auf dem Wandungsteil montieren lässt, wobei vorteilhaft hinzu kommt, dass keine Trocknungszeit abgewartet werden muss.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Heizkessels ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Weiterhin sei noch auf die Dokumente DE 10 2004 005 048 A1 und EP 2 550 489 B1 als Stand der Technik hingewiesen.
Der erfindungsgemäße Heizkessel einschließlich seiner vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt

1 schematisch im Schnitt ein Heizkessel mit der erfindungsgemäß als Hülle ausgebildeten Schutzschicht;
2 perspektivisch die erfindungsgemäße Hülle; und
3 als vergrößerte Schnittdarstellung die einerseits zwischen einem Wärmeübertrager und dem Wandungsteil und andererseits zwischen dem Wandungsteil und einer Mantelfläche der Brennkammer angeordnete Hülle mit zwei Dichtungslippen.

Wie insbesondere aus 1 ersichtlich, besteht der erfindungsgemäße Heizkessel in an sich bekannter Weise zunächst einmal aus einer Brennkammer 1 zur Verbrennung eines Brennstoffs und zur Führung eines bei der Verbrennung entstehenden Abgases, wobei ein Wandungsteil 1.1 der Brennkammer 1 zum Schutz vor Korrosion durch Kondensat aus dem Abgas mit einer Schutzschicht 2 versehen ausgebildet ist.
Es ist dabei bevorzugt vorgesehen, dass die Brennkammer 1 aus einer den Innenraum der Brennkammer 1 umschließenden Mantelfläche 4 und aus an beiden Seiten der Mantelfläche 4 angeordneten Verschlussdeckeln gebildet ist. Dabei ist die Mantelfläche 4 vorzugsweise aus einem Edelstahlblech gebildet. Ebenso ist vorzugsweise mindestens ein Wandungsteil 1.1 als Verschlussdeckel ausgebildet. Zudem ist bevorzugt, dass an dem Wandungsteil 1.1 wahlweise ein Brenner 6 für flüssige oder gasförmige Brennstoffe und/oder ein Wärmedämmelement 7 angeordnet ist, siehe 1. Weiterhin ist bevorzugt, dass das Wandungsteil 1.1 aus Aluminium, insbesondere AlSi12(Fe), gebildet, insbesondere im Aluminiumdruckgussverfahren hergestellt, ist. Des Weiteren ist bevorzugt, dass in der Brennkammer 1 ein Wärmeübertrager 3 angeordnet ist. Dabei ist der Wärmeübertrager 3 vorzugsweise als schraubenlinienförmig gewickeltes Rohr oder als schraubenlinienförmig gewickelter Kanal ausgebildet.
Wesentlich für den erfindungsgemäßen Heizkessel ist nun, dass die Schutzschicht 2 als elastische, auf den Wandungsteil 1.1 aufgestülpte Hülle (ähnlich wie ein Gehäusecover bei einem Smartphone) ausgebildet ist.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Hülle dehnbar ausgebildet ist. Dies ist von gewisser Bedeutung, da die Hülle bei einer Wärmeausdehnung des Heizkessels nicht beschädigt werden soll. Außerdem ist die Hülle vorzugsweise aus einem Polymer, insbesondere einem Synthesekautschuk, besonders bevorzugt aus einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, kurz: EPDM, gebildet. EPDM ist ein relativ kostengünstiges Material, das dennoch eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweist. Zudem ist bevorzugt, dass die Hülle ein Elastizitätsmodul von weniger als 6000 Megapascal, vorzugsweise von weniger als 2000 Megapascal, besonders bevorzugt von weniger als 500 Megapascal, ganz besonders bevorzugt von weniger als 10 Megapascal, aufweist. Des Weiteren weist die Hülle vorzugsweise eine Mindestwandstärke von 0,5 mm auf.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die Hülle vom Wandungsteil 1.1 zerstörungsfrei abziehbar ausgebildet ist. Dabei ist bevorzugt, dass die Hülle wahlweise zumindest teilweise zwischen dem Wandungsteil 1.1 und einem in der Brennkammer 1 vorgesehenen Wärmeübertrager 3 und/oder zumindest teilweise zwischen dem Wandungsteil 1.1 und einer Mantelfläche 4 der Brennkammer 1 angeordnet ist. Zudem ist bevorzugt, dass die Hülle wahlweise an einem Kontaktbereich zwischen dem Wandungsteil 1.1 und einem in der Brennkammer 1 vorgesehenen Wärmeübertrager 3 und/ oder an einem Kontaktbereich zwischen dem Wandungsteil 1.1 und einer Mantelfläche 4 der Brennkammer 1 eine Dichtungslippe 2.1, 2.2 aufweist, siehe 3. Diese tragen dazu bei, ein entweichen von Gasen aus der Brennkammer 1 zu verhindern. Ebenso ist bevorzugt, dass wahlweise an einem Kontaktbereich zwischen dem Wandungsteil 1.1 und einem in der Brennkammer 1 vorgesehenen Wärmeübertrager 3 und/oder an einem Kontaktbereich zwischen dem Wandungsteil 1.1 und einer Mantelfläche 4 der Brennkammer 1 am Wandungsteil 1.1 eine Vertiefung 5 zur Aufnahme der Dichtungslippe 2.1, 2.2 vorgesehen ist. Außerdem ist bevorzugt, dass die Hülle und die Dichtungslippe 2.1, 2.2 aus dem gleichen Material bestehen und einstückig ausgebildet sind. Letzteres ermöglicht einerseits eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung der Hülle und der Dichtlippen 2.1, 2.2 und ermöglicht andererseits eine besonders einfache Montage derselben, da Hülle und Dichtlippen in diesem Fall bereits korrekt zueinander positioniert ausgebildet sind.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die Hülle mindestens eine Öffnung 2.3 zur Durchführung einer vorzugsweise mit einem Wärmeübertrager 3 verbundenen Fluidleitung aufweist, siehe 2. Für den Fall, dass in der Brennkammer 1 ein schraubenlinienförmig gewendelter Wärmeübertrager 3 vorgesehen ist, ist bevorzugt, dass die Hülle eine an den schraubenlinienförmig gewendelten Wärmeübertrager 3 angepasste Form aufweist. Hierdurch kann eine besondere Dichtheit und somit auch ein besserer Korrosionsschutz erlangt werden.
Der erfindungsgemäße Heizkessel, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, funktioniert wie folgt:

Der Heizkessel besteht in diesem Beispiel aus einer den Innenraum der Brennkammer 1 umschließenden Mantelfläche 4, einem in der Brennkammer 1 angeordneten Wärmeübertrager 3 und zwei Verschlussdeckeln bzw. Wandungsteilen 1.1. Bei der Montage des Heizkessels wird das Wandungsteil 1.1 mit der als elastische Hülle ausgebildeten Schutzschicht 2 überzogen, indem die Hülle vom Monteur händisch leicht auseinander gezogen und über das Wandungsteil 1.1 gestülpt wird. Das Wandungsteil 1.1 wird nun in der Mantelfläche 4 eingesetzt, wobei die Dichtungslippe 2.2 mit der Mantelfläche 4 in Kontakt kommt und den aus dem Wandungsteil 1.1 gebildeten Verschlussdeckel gegenüber der Mantelfläche 4 abdichtet. Nun wird der Wärmeübertrager 3 in die Brennkammer 1 eingesetzt und zwar so, dass die mit dem Wärmeübertrager 3 verbunden ausgebildeten Fluidleitungen durch die zugehörigen Öffnungen der Hülle ragen und die Dichtungslippe 2.1 mit dem Wärmeübertrager 3 in Kontakt kommt. Zum Schluss wird nun noch der zweite, ebenfalls mit einer Schutzschicht 2 ausgerüstete Verschlussdeckel in die Mantelfläche eingesetzt.

Der erfindungsgemäße Heizkessel lässt sich also in sehr einfacher Weise zusammenbauen und ist dabei dennoch gut vor Korrosion geschützt.
Bezugszeichenliste

1: Brennkammer
1.1: Wandungsteil
2: Schutzschicht
2.1: Dichtungslippe
2.2: Dichtungslippe
2.3: Öffnung
3: Wärmeübertrager
4: Mantelfläche
5: Vertiefung
6: Brenner
7: Wärmedämmelement

Claims

Heizkessel, umfassend eine Brennkammer (1) zur Verbrennung eines Brennstoffs und zur Führung eines bei der Verbrennung entstehenden Abgases, wobei ein Wandungsteil (1.1) der Brennkammer (1) zum Schutz vor Korrosion durch Kondensat aus dem Abgas mit einer Schutzschicht (2) versehen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (2) als elastische, auf den Wandungsteil (1.1) aufgestülpte Hülle ausgebildet ist.
Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle aus einem Polymer, insbesondere einem Synthesekautschuk, besonders bevorzugt aus einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, kurz: EPDM, gebildet ist.
Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle ein Elastizitätsmodul von weniger als 6000 Megapascal, vorzugsweise von weniger als 2000 Megapascal, besonders bevorzugt von weniger als 500 Megapascal, ganz besonders bevorzugt von weniger als 10 Megapascal, aufweist.
Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle eine Mindestwandstärke von 0,5 mm aufweist.
Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle vom Wandungsteil (1.1) zerstörungsfrei abziehbar ausgebildet ist.
Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle wahlweise zumindest teilweise zwischen dem Wandungsteil (1.1) und einem in der Brennkammer (1) vorgesehenen Wärmeübertrager (3) und/oder zumindest teilweise zwischen dem Wandungsteil (1.1) und einer Mantelfläche (4) der Brennkammer (1) angeordnet ist.
Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle wahlweise an einem Kontaktbereich zwischen dem Wandungsteil (1.1) und einem in der Brennkammer (1) vorgesehenen Wärmeübertrager (3) und/oder an einem Kontaktbereich zwischen dem Wandungsteil (1.1) und einer Mantelfläche (4) der Brennkammer (1) eine Dichtungslippe (2.1, 2.2) aufweist.
Heizkessel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wahlweise an einem Kontaktbereich zwischen dem Wandungsteil (1.1) und einem in der Brennkammer (1) vorgesehenen Wärmeübertrager (3) und/oder an einem Kontaktbereich zwischen dem Wandungsteil (1.1) und einer Mantelfläche (4) der Brennkammer (1) am Wandungsteil (1.1) eine Vertiefung (5) zur Aufnahme der Dichtungslippe (2.1, 2.2) vorgesehen ist.
Heizkessel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle und die Dichtungslippe (2.1, 2.2) aus dem gleichen Material bestehen und einstückig ausgebildet sind.