DE10242643B4 - Warmwassererzeuger, insbesondere für Heizzwecke - Google Patents

Warmwassererzeuger, insbesondere für Heizzwecke Download PDF

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Abstract

Warmwassererzeuger (1), insbesondere für Heizzwecke,
mit einer Rohrwendel (2), die in einem von einem Mantel (4) definierten Raum (5) angeordnet ist und deren Enden (8, 9) durch den Mantel (4) nach außen geführt sind,
mit einem Isolierkörper (15), der einen von der Rohrwendel (2) umschlossenen Innenraum (14) in wenigstens zwei Teilräume (16, 17) unterteilt,
mit einem Stützrohr (19), das sich durch einen der Teilräume (17) des Innenraums (14) erstreckt und das den Isolierkörper (15) von einer Seite her abstützt,
mit einem Brenner (22), der sich durch den anderen Teilraum (16) des Innenraums (14) erstreckt und der den Isolierkörper (15) von der anderen Seite her abstützt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Warmwassererzeuger, insbesondere für Heizzwecke.
  • Wohnräume werden häufig mit Warmwasser beheizt. Die Warmwassererzeugung zur Wohnraumbeheizung oder zu anderen Zwecken erfolgt häufig durch Verbrennung von flüssigen, dampfförmigen, vernebelten oder gasförmigen Brennstoffen. Dazu sind gelegentlich auch als Heizkessel bezeichnete Warmwassererzeuger in Gebrauch. Diese Warmwassererzeuger sollen möglichst langlebig, einfach und übersichtlich aufgebaut, montage- und wartungsfreundlich und kompakt sein. Zunehmend stellt sich die Forderung nach einem hohen Wirkungsgrad, der nur durch einen intensiven Wärmeaustausch zwischen Verbrennungsprodukten und Heizmedium, z.B. Warmwasser, zu erreichen ist. Die Wärmeausnutzung der Verbrennungsprodukte geht in einigen Fällen so weit, dass im Abgas enthaltener Dampf kondensiert wird. Das erhaltene Kondensat ist aggressiv.
  • Die Forderung nach einfachem und kostengünstigem Aufbau steht häufig in gewissem Widerspruch zur Forderung nach hohem Wirkungsgrad. Des Weiteren muss damit gerechnet werden, dass Warmwassererzeuger nur eine endliche Lebenserwartung haben und schlussendlich recycelt werden müssen. Auch dies soll umweltverträglich und kostengünstig möglich sein.
  • Aus der DE 196 34 200 A1 ist ein Wärmetauscher für einen Heizkessel, insbesondere einen so genannten Brennwertkessel, bekannt. Der Wärmetauscher besteht aus einer Rohrschlange, die von außen von zwei Halbschalen umschlossen ist, die sich zu einem Zylinder ergänzen. An der Oberseite ist ein Deckel mit einem daran gehaltenen Brenner angeordnet. An dem unteren Ende des aufrecht stehenden, von den Halbschalen gebildeten Zylinders ist ein Rauchgassammler angeordnet, von dem ausgehend ein topfförmiger Einsatz nach oben in den von der Wendel umschlossenen Innenraum ragt. Der Zwischenraum zwischen dem Brenner und dem topfförmigen Einsatz ist frei.
  • Aus der DE 195 29 559 A1 ist ein ähnlicher Wärmetauscher bekannt, der wiederum aus einer schraubenartig gewickelten Wärmetauscherwendel besteht, die aufrecht steht und von einem zylindrischen Mantel umgeben ist. An der Oberseite ist ein Deckel gehalten, von dem ausgehend ein zylindrischer Brenner in den von den Wendel umschlossenen Innenraum ragt. Von unten her ragt ein topfförmiger Einsatz nach oben, wobei der Zwischenraum zwischen der Stirnfläche des zylindrischen Brenners und dem Boden des topfförmigen Einsatzes einen freien Raum festlegt.
  • Die DE 32 12 066 A1 offenbart einen Kessel, der eine zylindrische aufrecht stehende, innen mit einer Auskleidung versehene Kesselwand aufweist. Innerhalb des Kessels ist eine aufrecht stehende Rohrwendel angeordnet. Ein innen mit einem Isolierkörper versehener Deckel schließt den Kessel nach oben ab. An dem Deckel ist ein Brenner gehalten, dessen Flamme sich in den von der Wendel umschlossenen Innenraum erstreckt.
  • Von unten her ragt ein Einsatz in den von der Wendel umschlossenen Raum, der oben Öffnungen zur Aufnahme von Rauchgas aufweist. Der Einsatz ist mit einem Isolierkörper zu dem Brenner hin abgeschlossen. Der Isolierkörper liegt auf dem Einsatz.
  • Daraus ergibt sich die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe, einen Warmwassererzeuger mit einfachem und über sichtlichem Aufbau zu schaffen, der eine kostengünstige Fertigung und zugleich einen hohen Wirkungsgrad ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Warmwassererzeuger nach Anspruch 1 gelöst:
    Der erfindungsgemäße Warmwassererzeuger weist eine Rohrwendel, beispielsweise in Form eines Rippenrohrs oder anderen Rohrs auf, das nach Art einer Schraubenfeder gewunden ist und somit ungefähr einen Hohlzylinder definiert. Außen ist die Rohrwendel von einem Mantel umgeben, der den Warmwassererzeuger in Radialrichtung abschließt. Der von der Wendel umschlossene Innenraum ist durch einen Isolierkörper in wenigstens zwei Teilräume unterteilt. Einer der Teilräume dient als Brennraum während der andere teilweise von einem Stützrohr ausgefüllt wird, um die Abgasströmung in dem unteren Teil des Wärmetauschers möglichst vollständig auszukühlen. Zwischen dem Brenner und dem Stützrohr ist der Isolierkörper gehalten, und zwar vorzugsweise ohne feste Verbindung zu dem Brenner oder zu dem Stützrohr. Der Isolierkörper besteht beispielsweise aus einem Formkörper der aus Keramikfasern, bestehend aus Keramikfasern und einem geeigneten Kleber, gebildet ist. Die Herstellung kann durch Fräsen aus einem Rohling oder im Gießverfahren erfolgen. Der Formkörper kann außerdem aus einem feuerfesten Schaum oder ähnlichem bestehen. Durch die lediglich lose, vorzugsweise formschlüssige Verbindung zwischen dem Stützrohr, dem Isolierkörper und dem Brenner wird volle Recyclingfähigkeit erreicht. Der Brenner besteht beispiels- und vorzugsweise aus Edelstahl während das Stützrohr beispiels- und vorzugsweise aus Aluminium besteht, d.h. aus dem gleichen Material wie die Heizwendel. Beim Recycling ist volle Demontierbarkeit gegeben ohne Stoffverbünde auflösen zu müssen. Es ist auch möglich, Stützrohr und Isolierkörper aus gleichem Material auszubilden und bedarfsweise ein stückig zu formen. An die Stelle der Stützrohr/Isolierkörper-Kombination tritt dann ein etwa zylindrischer Voll- oder Hohlkörper aus Isolierstoff.
  • Zugleich gewährt die insoweit festgelegte Konstruktion alle Voraussetzungen für die Erreichung eines hohen Wirkungsgrads. Es besteht keine unmittelbare metallische Verbindung zwischen dem isolierkörperseitigen Ende des Brenners und dem isolierkörperseitigen Ende des Stützrohrs. Beides ist über den Isolierkörper thermisch voneinander getrennt. Somit wird eine Erwärmung des zweiten Teilraums durch den Brenner weitgehend unterbunden.
  • Die Rohrwendel, der Mantel und das Stützrohr bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material, vorzugsweise Aluminium. Es können auch Edelstahl oder Kupfer Anwendung finden. Ebenso sind, zumindest prinzipiell, auch andere Metalle oder nichtmetallische Werkstoffe denkbar.
  • Der Warmwassererzeuger weist vorzugsweise eine aus Kunststoff, gegebenenfalls aber auch eine aus einem anderen Material bestehende Bodenschale auf, die zum Auffangen der Abgase und eventuell anfallenden Kondensats dient. Die Bodenschale ist beispielsweise über Federspannmechanismen mit dem Mantel des Warmwassererzeugers verbunden und bildet das Widerlager für das Stützrohr bzw. den oben erwähnten Isolierkörper, wenn er zugleich das Stützrohr ersetzt. Ebenso ist der Brenner mit einem Flansch versehen, der den Mantel nach oben hin abschließt und der vorzugsweise mit einem Federspannmechanismus an dem Mantel gehalten ist. Die Montage des Warmwassererzeugers ist besonders einfach. Es wird lediglich das Stützrohr auf die Bodenschale aufgestellt und der Mantel mit der darin befindlichen Wendel über das mit dem Isolierkörper versehene Stützrohr geführt. Es wird dann der Brenner mitsamt seines Flansches aufgesetzt, wonach die Bodenschale und der Brennerflansch mit den vorgesehenen Federspannmechanismen mit dem Mantel verbunden werden. Die Montage ist somit beendet. Die Demontage erfolgt in umgekehrter Reihenfolge und ist unter vollständiger Materialtrennung auf diese Weise besonders einfach herbeizuführen.
  • Ein weiterer Aspekt hinsichtlich der Montagefreundlichkeit ergibt sich durch den Aufbau des Mantels. Dieser besteht aus zwei Halbschalen, die zusammen einen Hohlzylinder festlegen. Die Halbschalen weisen Ausschnitte für die Enden der Rohrwendel auf. Zur Montage wird die vorgeformte Rohrwendel unter Durchführung ihrer Enden durch die entsprechenden Aussparungen in eine Halbschale eingelegt, wonach die andere Halbschale aufgesetzt und an ihren Längskanten mit der vorhandenen Halbschale verschweißt wird. Die Enden der Rohrwendel ragen dabei frei durch die Aussparungen. Eine Verbindung zu dem Mantel besteht hier nicht. Außen gesetzte Anschlusseinrichtungen sind dabei ohne axiale Verbindungen zu den Enden auf diese aufgesteckt und dichten an den Rohrenden ab. Sie können bedarfsweise einfach abgezogen werden. Außerdem enthalten sie einen Toleranzausgleichsabschnitt, der mehr oder weniger lange Enden der Rohrwendel aufnehmen kann. Dies ermöglicht eine stabile Fertigung und einen ordnungsgemäßen Betrieb des Warmwassererzeugers weitgehend unabhängig von Toleranzen hinsichtlich der Länge der Enden der Rohrwendel, die im Produktionsprozess schwanken kann. Es entfällt jeder Arbeitsschritt zum Ablängen der Rohrenden der gebogenen Rohrwendel.
  • Die vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Bodenschale ist mit einem Kondensatabfluss versehen, an dem ein Siphon angeordnet ist. Dieser benötigt eine nicht unerhebliche vertikale Ausdehnung, um den Innenraum des Warmwassererzeugers auch gegen spürbare Druckschwankungen in einer angeschlossenen Abwasserleitung gegen die Abwasserleitung abzudichten. Ein solcher Siphon muss zu Wartungszwecken zu öffnen sein. Dies gelingt bei dem erfindungsgemäßen Warmwassererzeuger insbesondere bei beengten Bauräumen dann, wenn der Siphon sich als flexibles Rohr erweist, das sich von dem Kondensatabfluss in einen länglichen hohen Becher hinein erstreckt. Wird der Becher von der Bodenschale gelöst und seitlich aus seiner Arbeitslage heraus geklappt, kann das flexible Rohr dieser Bewegung folgen. Es ist deshalb unterhalb der Bodenschale kein zusätzlicher Raum erforderlich, um den Becher unter dem Rohr heraus zu führen, sondern es genügt eine seitliche Schwenkbewegung. Dies ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau einer mit dem erfindungsgemäßen Warmwassererzeuger gestalteten Heizeinrichtung ohne Abstriche an der Wartungsfreundlichkeit.
  • Weitere vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich nicht nur aus Unteransprüchen sondern auch aus der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
  • 1 den erfindungsgemäßen Warmwassererzeuger in längs geschnittener, schematisierter Darstellung,
  • 2 den Warmwassererzeuger mit einer Anschlusseinrichtung seiner Rohrwendel in einer ausschnittsweisen, längs geschnittenen Darstellung und
  • 3 die Bodenschale und einen an diese angesetzten Siphon des Warmwassererzeugers nach 1 in längs geschnittener Darstellung.
  • In 1 ist ein Warmwassererzeuger 1 veranschaulicht, der beispielsweise als Warmwasserquelle für ein Warmwasserheizungssystem dient. Der Warmwassererzeuger 1 weist eine schraubenförmig gewundene Rohrwendel 2 auf, die beispielsweise aus einem aus Aluminium bestehenden mit Rippen versehenen Rohr 3 gebogen ist. Die Rippen können sich längs, quer oder schraubenförmig um das Rohr 3 erstrecken. Die Rohrwendel 2 ist so gebogen, dass die einzelnen Windungen einander zumindest mit den Spitzen ihrer Rippen berühren. Die Rohrwendel 2 ist in einem von einem Mantel 4 umgrenzten Raum 5 angeordnet, wobei die Rohrwendel 2 den Mantel 4 innen berührt. Der Mantel 4 ist beispielsweise durch zwei aus dem gleichen Material wie das Rohr 3 bestehende Halbschalen 6, 7 gebildet, die gemeinsam einen Hohlzylinder bilden und an ihren vertikalen Längskanten miteinander verschweißt sind. Bedarfsweise können hier auch andere Verbindungstechniken, wie Spannen gegen eine zwischengelegte Dichtung oder eine Klebeverbindung vorgesehen werden. Die Rohrwendel 2 weist Enden 8, 9 auf, die durch entsprechende Aussparungen 11, 12 in einer der Halbschalen 6, 7 oder in beiden Halbschalen hindurch geführt sind.
  • Die Rohrwendel 2 umschließt einen Innenraum 14, der durch einen etwa scheibenförmigen Isolierkörper 15 in zwei Teilräume 16, 17 unterteilt ist. Der obere Teilraum 16 bildet einen Brennerraum und nimmt etwa die Hälfte des Innenraums 14 ein. Der untere Teilraum 17 bildet einen Auskühlraum, der von der unteren ungefähren Hälfte der Rohrwendel 2 umschlossen wird. Der Isolierkörper 15 ist ein Formkörper, der z.B. aus Keramikfasern bestehen kann. Diese sind beispielsweise mit einem geeigneten temperaturbeständigen Klebstoff miteinander verbunden. Der Formkörper kann aus einem Rohling gefräst oder im Gießverfahren oder im Pressverfahren hergestellt sein. Verwendbar sind auch feuerfeste Schäume wie Glasschaum, Keramikschaum oder ähnliches. Im vorliegenden Beispiel weist der Isolierkörper 15 einen unteren, scheibenförmigen Abschnitt mit abgestuftem Außendurchmesser auf, so dass sich an seinem Außenumfang eine Stufe 18 ergibt. Die Stufe 18 wird durch eine schmale ebene Ringfläche gebildet, mit der sich der Isolierkörper 15 an dem stirnseitigen Ende eines Stützrohrs 19 abstützt. Dabei greift der Isolierkörper 15 ein kleines Stück in das Stützrohr 19 ein, in dem er vorzugsweise mit etwas Spiel sitzt, das unterschiedliche Temperaturgänge des Isolierkörpers 15 und des Stützrohrs 19 ausgleicht. Bedarfsweise kann hier jedoch auch ein spielfreier Sitz vorgesehen werden. Es sei erwähnt, dass das Stützrohr 19 auch aus Isoliermaterial ausgebildet und mit dem Isolierkörper 15 zu einem becherförmigen Teil vereinigt werden kann.
  • An seiner Oberseite weist der Isolierkörper 15 einen rohrförmigen oder, wie dargestellt, zylinderförmigen Fortsatz 21 auf, dessen axiale obere, vorzugsweise ebene Stirnfläche als Anlagefläche für einen Brenner 22 dient.
  • Das Stützrohr 19 liegt mit seiner äußeren Wandung an der Innenseite der Rohrwendel 2 an und besteht aus dem gleichen Material wie diese. Es erstreckt sich durch den unteren Teilraum 17, d.h. gewissermaßen an dessen äußeren Rand entlang, von einer unteren Bodenschale 23 zu dem Isolierkörper 15 der somit von dem Stützrohr 19 getragen ist.
  • Der Brenner 22 ist etwa zylinderförmig ausgebildet und weist einen Außendurchmesser auf, der deutlich geringer ist als der Innendurchmesser der Rohrwendel 2. An seinem unteren Ende weist er eine Stirnwand auf, die gegen seinen unteren Rand etwas zurück versetzt ist. Dadurch ragt der Fortsatz 21 in diese flache Ausnehmung an der Stirnseite des Brenners 22 hinein und drückt dort gegen dessen Stirnwand. Der beispielsweise aus Edelstahlblech gebogene, an seiner Außenseite 23 mit Brenneröffnungen 25 versehene Brenner 22 ist an seiner Oberseite mit einem Flansch 26 vorzugsweise fest verbunden, der den Mantel 4 nach oben hin abschließt und außen mit einem schmalen Rand 27 übergreift. Der Flansch 26 kann an seiner dem Innenraum 14 zugewandten Seite mit einem Isolierkörper 28 verbunden sein, der auf der Rohrwendel 2 aufsitzt und sich bis zu der inneren Wandung des Mantels 4 erstreckt. Der Isolierkörper 28 schließt den als Brennraum dienenden Teilraum 16 somit nach oben wärmeisolierend ab. Der Isolierkörper 28 kann einen flanschartigen kleinen Vorsprung 29 aufweisen, der sich über die obere Stirnseite des Mantels 4 radial nach außen erstreckt. Er kann hier als Dichtung wirken. Bedarfsweise kann auch eine gesonderte Dichtung eingesetzt sein.
  • Zur Befestigung des Flanschs 26 an dem Mantel 4 können an diesem Ösen 31 vorgesehen sein, in die Schnappfedern 32 eingehängt sind. Beispielsweise können dem Flansch 26 drei solcher Schnappfedern zugeordnet sein. Auf ähnliche Weise kann die Bodenschale 23 mit dem Mantel 4 verbunden werden. Damit drücken die Schnappfedern 32 den Flansch 26 nach unten und die Bodenschale 23 nach oben. Der Isolierkörper 15 wird somit zwischen dem Stützrohr 19 und dem Brenner 22 festgeklemmt.
  • Die Bodenschale 23 ist vorzugsweise ein Kunststoffformteil, das eine ringförmige Aufnahmerinne 33 mit einer darin angeordneten Dichtung 34 für den Mantel 4 aufweist. Das sich über den Mantel 4 hinaus nach unten erstreckende Stützrohr 19 steht auf einzelnen, radial ausgerichteten Flossen 35, 36, 37, die an der Bodenschale 23 einstückig angeformt sind. Die Flossen weisen dabei jeweils an der radial außen liegenden Ecke eine Ausnehmung 38, 39 auf, die zum Zentrieren des Stützrohrs 19 dienen.
  • Seitlich neben dem Mantel 4 ist an der Bodenschale 23 ein Abgasanschluss 41 ausgebildet. Dazu ist ein Oberteil 42 auf die Bodenschale 23 aufgesetzt, das die Bodenschale 23 in einem sich seitlich über den Mantel 4 hinaus erstreckenden Abschnitt 43 nach oben hin abschließt. Das Oberteil 42 weist dabei einen rohrförmigen Anschlussstutzen 44 für ein Abgasrohr 45 auf. Außerdem bildet es ein Abschnitt oder Segment 46 der Aufnahmerinne 33.
  • An der Bodenschale 23 ist außerdem, wie insbesondere 3 veranschaulicht, ein Kondensatabfluss 47 vorgesehen, der als kurzer von der Bodenschale 23 nach unten weg führender Rohrstutzen 48 ausgebildet sein kann. An den Kondensatabfluss 47 ist ein Siphon 49 angeschlossen, der dazu dient, den Warmwassererzeuger 1 gegen das angeschlossene Abwassernetz abzuschließen. Zu dem Siphon 49 gehört ein flexibles Rohr 51, das auf dem Rohrstutzen 48 sitzt. Es kann beispielsweise ein relativ dünnwandiger Silikonschlauch oder dergleichen sein. Außerdem gehört zu dem Siphon 49 ein Becher 52, der an einem kurzen, sich nach unten erstreckenden und konzentrisch zu dem Rohrstutzen 48 angeordneten, ringförmigen Ansatz 53 angesetzt ist. Der Ansatz 53 trägt an seiner zylindrischen Außenumfangsfläche eine Dichtung, die der Becher 52 übergreift. In seinem oberen Bereich, unmittelbar unten dem Ansatz 53, weist der Becher 52 einen seitlich weg führenden Abwasseranschluss 54 auf. Zur Befestigung und Lagerung des Bechers 52 an der Bodenschale 23 ist eine einzige Schraube 55 vorgesehen, die eine einzige, sich von dem Becher 52 nach oben über den Ansatz 53 hinaus erstreckende Lasche 56 durchgreift und in eine Gewindebohrung der Bodenschale 23 eingeschraubt ist.
  • Zwischen dem Boden des Bechers 52 und dem unteren Ende des Rohrs 51 verbleibt ein etwa dem Rohrdurchmesser entsprechender Zwischenraum.
  • 2 veranschaulicht eine Anschlusseinrichtung 61, wie sie an einem Ende 8, 9 der Rohrwendel 2 angeordnet ist, am Beispiel des Endes 8. Dieses erstreckt sich durch die Aussparung 11 der Halbschale 6, wobei die Länge des Endes 8 nicht ganz genau definiert ist und in Folge von Fertigungstoleranzen etwas schwanken kann. Auf das im Wesentlichen zylindrische Ende 8 der Rohrwendel 2 ist in dem sich außerhalb des Mantels 4 befindlichen Bereich eine Dichtung 60 aufgesteckt. Dies ist beispielsweise eine Silikondichtung, deren Innendurchmesser so bemessen ist, dass sie unter Vorspannung auf dem Ende 8 sitzt. Sie weist eine zylindrische Innenwandung und einen zylindrisch gestuften Außendurchmesser auf.
  • Weiter sitzt auf dem Ende 8 eine Anschlussmuffe 62 mit einem Rohrfortsatz 63 und einem Radialflansch 64. Der Rohrfortsatz 63 weist einen zentralen Durchgang auf, dessen engster Innendurchmesser geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Endes 8. Von diesem Abschnitt mit geringem Durchmesser ausgehend erweitert sich der zentrale Durchgang bei einer Stufe 65 zu einem Abschnitt mit größerem Durchmesser. Hier wird zwischen der Außenfläche des Endes 8 und der Innenfläche des Durchgangs ein Ringspalt 66 festgelegt, in dem ein Dichtungsmittel wie beispielsweise ein O-Ring 67 sitzt. Außerdem ist in einem gewissen axialen Abstand zu der Stufe 65 eine weitere Stufe 68 angeordnet, bei der sich der zentrale Durchgang der Anschlussmuffe 63 zu dem Flansch 64 hin weiter erweitert.
  • In dem von der Stufe 68 abgegrenzten zylindrischen Bereich des Durchgangs sitzt eine Anschlussbuchse 69, die sich an der Stufe 68 abstützt. An ihrem zylindrischen Außenumfang ist die Anschlussbuchse 69 mit einer Ringnut versehen, in der ein O-Ring 71 oder ein anderes Dichtungselement zur Abdichtung des Ringspalts zwischen der Anschlussbuchse 69 und der inneren Wandung der Durchgangsbohrung der Anschlussmuffe 62 angeordnet ist.
  • Die Anschlussbuchse 69 weist außerdem einen rohrartigen Fortsatz auf, der sich über die Stufe 68 hinaus zu dem O-Ring 67 hin erstreckt, um diesen mit geringem axialen Spiel zwischen sich und der Stufe 65 zu halten. Auf diese Weise wird die Axialposition des O-Rings 67 fixiert.
  • Wie aus 2 ersichtlich, ist die Anschlusseinrichtung 61 weitgehend unabhängig von der Länge des Endes 8 dicht. Einzige Voraussetzung ist, dass das Ende 8 lang genug ist, um den O-Ring 67 zu durchragen. Außerdem darf es nicht zu lang sein, um nicht an der Anschlussbuchse 69 anzustoßen.
  • Der insoweit beschriebene Warmwassererzeuger arbeitet wie folgt:
    Zum Aufbau werden das Stützrohr 19 und der Isolierkörper 15 auf die Bodenschale 23 aufgesetzt. Zuvor wird der Mantel 4 mit der Rohrschlange 2 vereinigt, indem die Rohrschlange in eine Halbschale 6 eingelegt wird. Dabei durchdringen die Enden 8, 9 die Aussparungen 11, 12. Nach Aufsetzen der zweiten Halbschale 7 werden die beiden Halbschalen 6, 7 miteinander fest und möglichst gasdicht verbunden, beispielsweise verschweißt. Die so gebildete Einheit aus Mantel 4 und Rohrschlange 3 wird nun über das Stützrohr 19 und seinen Isolierkörper 15 gestülpt und auf die Dichtung 34 aufgesetzt. Zuvor ist das Oberteil 42 mit der Bodenschale 23 verbunden worden. Zum Montageabschluss wird nun der Brenner 22 mit seinem Flansch 26 und seinem Isolierkörper 28 von oben her in den Teilraum 16 eingeführt sowie mit dem Mantel 4 verbunden. Außerdem wird der Mantel 4 mit der Bodenschale 23 verbunden. Zur weiteren Montage vor Ort werden die Enden 8, 9 in die Anschlusseinrichtungen 61 gemäß 2 eingesteckt. Die entsprechenden Anschlussmuffen 62 sind beispielsweise an einer Grundplatte, die sämtliche Anschlüsse und Medienzu- und -abführungen enthält, montiert. Schließlich wird der Siphon 49 an die Bodenschale 23 angesetzt.
  • Bei regulärem Betrieb des Warmwassererzeugers 1 ist die Rohrwendel 2 von Wärmeträgerfluid, beispielsweise Wasser, durchströmt. Der Brenner 22 wird bedarfsweise mit Brennstoff gespeist und erzeugt in dem Teilraum 16 heißes Abgas. Dieses erhitzt die Rohrwendel 2 durch Konvektion. Außerdem kann Strahlungswärme des Brenners 22 genutzt werden. Das heiße Abgas strömt dann aus dem Teilraum 16 durch die von der Rohrwendel 2 definierten Zwischenräume zwischen dem Stützrohr 19 und dem unteren Teil des Mantels 4 nach unten. Der Prozess wird dabei vorzugsweise so geführt, dass Wasserdampf kondensiert und sich in der Bodenschale 23 sammelt. Abgase gelangen über das Abgasrohr 45 nach außen. Das Kondensat fließt über das Rohr 41 in den Becher 52 und füllt diesen bis zur Höhe des Abwasseranschlusses 54. Über diesen gelangt dann ständig anfallendes überschüssiges Kondensat ins Abwassernetz.
  • Sollte der Siphon 49 der Reinigung bedürfen wird die Schraube 55 gelöst und der Siphon wird in 3 nach links geschwenkt. Das Rohr 51 ist verformbar und gestattet dabei ein Herausschwenken des Bechers 52 aus seiner Monta geposition und die Entnahme desselben zu Reinigungszwecken. Die Montage erfolgt umgekehrt.
  • Sollte der Warmwassererzeuger im Ganzen ausgewechselt oder gewartet werden müssen, kann er von der Grundplatte einfach abgezogen werden. Dabei fahren die Enden 8, 9 aus den Anschlussmuffen 62, die an der Grundplatte verbleiben. Der Warmwassererzeuger 1 kann im Ganzen ersetzt oder mit wenigen Handgriffen vollständig demontiert und gereinigt bzw. repariert werden. Steht ein Recycling an sind nach dem Lösen der Schnappfedern 32, die beispielsweise aus Aluminium bestehenden Teile, nämlich Mantel 4, Rohrschlange 2 und Stützrohr 19 sofort von dem beispielsweise aus Edelstahl bestehenden Brenner 22 und dem Isolierkörper 15 zu trennen. Außerdem kann die aus Kunststoff bestehende Bodenschale 23 gesondert erfasst werden.
  • Trotz des einfachen Aufbaus des Warmwassererzeugers 1 und der so erhaltenen herausragenden Montagefreundlichkeit werden keinerlei Abstriche am Wirkungsgrad gemacht. Der Warmwassererzeuger 1 kann als Brennwertgerät aufgebaut sein, das im Kondensatbetrieb arbeitet. Damit wird auch die im Abgas enthaltene Wasserdampf-Kondensationswärme genutzt.
  • Der Warmwassererzeuger 1 besteht aus einzelnen Baugruppen, die nur durch Schnappfedern 32 oder ähnliche, von außen zugängliche Befestigungs- oder Spannmittel zusammen gehalten sind. die Baugruppen sind ein Mantel 4 mit einer darin angeordneten Rohrwendel 2, ein Stützrohr 19, ein Isolierkörper 15, ein Brenner 22 und eine Bodenschale 23 sowie ein Isolierkörper 28. Alle einzelnen Baugruppen sind sortenrein zu erfassen und stehen in keiner stofflichen Verbindung zueinander.

Claims (10)

  1. Warmwassererzeuger (1), insbesondere für Heizzwecke, mit einer Rohrwendel (2), die in einem von einem Mantel (4) definierten Raum (5) angeordnet ist und deren Enden (8, 9) durch den Mantel (4) nach außen geführt sind, mit einem Isolierkörper (15), der einen von der Rohrwendel (2) umschlossenen Innenraum (14) in wenigstens zwei Teilräume (16, 17) unterteilt, mit einem Stützrohr (19), das sich durch einen der Teilräume (17) des Innenraums (14) erstreckt und das den Isolierkörper (15) von einer Seite her abstützt, mit einem Brenner (22), der sich durch den anderen Teilraum (16) des Innenraums (14) erstreckt und der den Isolierkörper (15) von der anderen Seite her abstützt.
  2. Warmwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (15) mit dem Brenner (22) in formschlüssiger Verbindung steht.
  3. Warmwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrohr (19) auf Vorsprüngen (35, 36, 37) steht, die an einer Bodenschale (23) ausgebildet sind und dass der Mantel (4), gegebenfalls unter Zwischenlage einer Dichtung (34), gegen die Bodenschale (23) gespannt ist.
  4. Warmwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Brenner (22) einen den von dem Mantel (4) definierten Raum (5) abschließenden Flansch (26) aufweist, der, gegebenenfalls unter Zwischenlage einer Dichtung oder eines Isolierkörpers (28), gegen den Mantel (4) gespannt ist.
  5. Warmwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Enden (8, 9) der Rohrwendel frei durch entsprechende Ausschnitte (11, 12) des Mantels (4) erstrecken und außen mit einer Dichtung (60) und einer Anschlusseinrichtung (61) zum Ausgleich von Längentoleranzen versehen ist.
  6. Warmwassererzeuger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinrichtung (61) eine Durchgangsbohrung mit einem ersten Abschnitt, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Endes (8, 9) entspricht, und mit einem zweiten Abschnitt, dessen Durchmesser den Durchmesser des Endes (8, 9) übersteigt, aufweist, wobei der zweite Abschnitt zur Aufnahme von toleranzbedingten Längen des Endes (8, 9) vorgesehen ist, wobei zwischen dem Ende (8, 9) und der Wandung ein Dichtungselement (67) vorgesehen ist.
  7. Warmwassererzeuger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem flanschseitigen Abschnitt der Durchgangsbohrung eine Anschlussbuchse (69) abgedichtet gehalten ist.
  8. Warmwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Mantel (4) umschlossene Raum (5) nach unten mit einer Bodenschale (23) verschlossen ist, die einen Kondensatabfluss (47) aufweist.
  9. Warmwassererzeuger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kondensatabfluss (47) ein Siphon (49) angeordnet ist.
  10. Warmwassererzeuger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Siphon (49) einen Becher (52) und ein mit dem Kondensatabfluss (47) in Verbindung stehendes flexibles Rohr (51) aufweist.
DE2002142643 2002-09-13 2002-09-13 Warmwassererzeuger, insbesondere für Heizzwecke Expired - Fee Related DE10242643B4 (de)

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