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Wassererhitzer, insbesondere Heizkessel Die Erfindung richtet sich
auf einen Wassererhitzer, insbesondere Heizkessel, mit eine Brennkammer für flüssige
oder gasförmige Brennstoffe einschließendem, senkrechtem, zylindrischem Wassermantel
und im oberen Teil der Brennkammer gleichachsig und derart mit Abstand von dem Wassermantel
angeordnetem zylindrischem, oben durch eine etwa waagerechte Platte abgeschlossenem
Verdrängerkörper aus wärmeleitendem Baustoff, daß die Verbrennungsgase den hierdurch
gebildeten ringzylindrischen Zug in Richtung auf einen oberhalb des Verdrängerkörpers
vorgesehenen Verbrennungsgasaustrittsstutzen durchströmen müssen, wobei die Brennkammer
oben von einer mit dem Wassermantel wasserführend verbundenen und vom Verbrennungsgasstutzen
mittig durchsetzten Kesseldecke begrenzt ist.
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Bei einem derartigen Wassererhitzer wird die von dem Verdräängerkörper
aufgenommene Wärme im wesentlichen nur durch Strahlung an das zu erhitzende Wasser
übertragen. Auch können die in dem ringzylindrischen Zug strömenden Verbrennungsgase
ihre Wärme auf dem verhältnismäßig kurzen Weg nicht vollständig an das Wasser abgeben,
zumal sie sich beim Vorbeiströmen an dem beträchtliche Temperaturen aufweisenden
Verdrängerkörper wieder aufheizen.
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Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, die vorgenannten Betriebsergebnisse
zu verbessern und einen Wassererhitzer dieser Art derart weiter auszugestalten,
daß die Verbrennungsgaswärme noch besser ausgenutzt wird.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Platte
des Verdrängerkörpers mit der Kesseldecke mit in Verbrennungsgasströmungsrichtung
nach dem Verbrennungsgasaustrittsstutzen hin verlaufenden Rippen aus wärmeleitendem
Baustoff wärmeleitend verbunden ist, wobei die Rippen und deren Verbindung mit der
Kesseldecke so ausgelegt sind, daß die Rippen bei allen Betriebsbedingungen niedrigere
Temperaturen aufweisen als die vorbeiströmenden Verbrennungsgase.
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Die erfindungsgemäße Anordnung der Rippen hat den Vorteil, daß die
auf den Verdrängerkörper und insbesondere dessen obere Abschlußplatte aufgebrachte
Wärme durch die Rippen auf die Kesseldecke und damit an das zu erhitzende Wasser
übertragen wird. Außerdem geben die an den Rippen vorbeiströmenden Verbrennungsgase
bei ihrem Vorbeiströmen weitere Wärme an die Rippen ab, die diese ebenfalls auf
die Kesseldecke bzw. an das zu erhitzende Wasser übertragen, wodurch sich insgesamt
eine bessere Wärmeausnutzung der Verbrennungsgase ergibt.
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Vorteilhaft kann man weiterhin einen einwärts gerichteten Leitring
vorsehen, der sich rings um die Seitenwand der Brennkammer unterhalb der Unterkante
des Zylindermantels des Verdrängerkörpers mit Abstand von diesem erstreckt. Dieser
Leitring bewirkt, daß die in dem Ringspalt zwischen Zylindermantel des Verdrängerkörpers
und Wassermantel eintretenden Verbrennungsgase radial in Richtung auf den Wassermantel
gerichtet werden, wodurch die Wärmeübertragung von den Verbrennungsgasen auf den
Wassermantel weiter verbessert wird.
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Nach der Erfindung kann man ferner eine mittig angeordnete Brennereinheit
verwenden, die einen sich längs des inneren Umfangs der Seitenwand der Brennkammer
erstreckenden Flammenkranz erzeugt, da hierdurch die Verbrennungsgase bereits im
unteren Bereich des Wassermantels in möglichst enge Berührung mit diesem gelangen,
wodurch die Wärmeübertragung ebenfalls verbessert wird.
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Die Ansprüche 2 und 3 sind echte Unteransprüche. Die Erfindung ist
nachstehend an Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Der Wassererhitzer weist eine zylindrische Brennkammer 1 mit einer
sich senkrecht erstreckenden Achse auf. Flüssiger Brennstoff wird dem Wassererhitzer
durch eine Leitung 2 zugeführt, die eine Gebläse- und Rotoranordnung 3 speist, welche
den flüssigen Brennstoff auf einen ringförmigen Verbrennungsrost 4 sprüht.
Der Rost 4 ist den Seitenwänden der Brennkammer 1 eng benachbart angeordnet; um
die Seitenwände vor einer unmittelbaren Berührung mit den am Rost 4 erzeugten Flammen
zu schützen, ist ein Schutzring 5 vorgesehen, der innerhalb des unteren inneren
Umfangs der Brennkammes
angeordnet ist. Eine mit einem Transformator
7 zusammenwirkende Zündelektrode 6 wird zum Zünden der Flamme benutzt.
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Mit Abstand von der Kesseldecke 8 der Brennkammer 1 ist ein Verdrängerkörper
9,10 angeordnet, bestehend aus einem an seinem oberen Ende durch eine waagerechte
Platte 10 abgeschlossenen Zylindermantel 9. Der Zylindermantel 9 besitzt
geringeren Durchmesser- als der Durchmesser der Brennkammer 1; der Zylindermantel
9 und die Brennkammer 1 bilden infolgedessen zwischen sich einen ringzylindrischen
Zug 11 für die Verbrennungsgase des Wassererhitzers: Die Platte 10 ist durch eine
Vielzahl von radial gerichteten, zu einem aufwärts gerichteten Verbrennungsgasstutzen
13 führenden Rippen 12 mit der Kesseldecke 8 verbunden.
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Mit Abstand unterhalb des Zuges 11 ist ein Leitring 14 vorgesehen,
der sich von den Seitenwänden der Brennkammer 1 radial einwärts erstreckt.
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Ein Wassermantel 15 umgibt die seitlichen und oberen Wände
der Brennkammer, und das Ganze ist in einem äußeren Gehäuse 16 angeordnet.
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Der Wassererhitzer ist mit den üblichen Flüssigkeitsverbindungen,
von denen lediglich eine obere, 17, gezeigt ist, sowie mit einem Thermostat
18,
einem Schutzrelais 19 und einer Frontplatte 20 versehen.
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Die Wirkungsweise des Wassererhitzers ist wie folgt: Wenn der flüssige
Brennstoff gezündet ist, erzeugt der von dem Verbrennungsrost 4 aufsteigende
Flammenkranz einen eng den Seitenwänden der Brennkammer 1 anliegenden Verbrennungsgasstrom,
wodurch eine wirksame Wärmeübertragung auf die Flüssigkeit in dem Wassermantel 15
erzielt wird. Ein direktes Abströmen der Verbrennungsgase zu dem Stutzen 13 wird
durch den Verdrängerkörper 9,10 verhindert. Die aufsteigenden Gase beaufschlagen
die Platte 10 und erhitzen diese; durch die Rippen 12 wird Wärme von dieser
Platte auf die Kesseldecke 8 der Brennkammer durch Wärmeleitung übertragen.
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Die an der Platte 10 nach unten umgelenkten Verbrennungsgase
gelangen nach erneuter Umlenkung in den Zug 11, wo sie einen Teil ihrer Wärme an
den oberen Teil der Seitenwand der Brennkammer 1 abgeben. Wenn die Heizgase den
Zug 11 verlassen, werden sie gezwungen, zwischen den sich radial erstreckenden Rippen
12 hindurchzuströmen, um durch den Verbrennungsgasstutzen 13 zu entweichen. Dabei
nehmen diese Rippen von den strömenden Gasen Wärme auf und leiten sie auf die Kesseldecke
B. Der Leitring 14 verhindert, daß der größere Teil der am unteren Teil der Seitenwände
der Brennkammer 1 aufsteigenden Verbrennungsgase direkt in den Zug 11 eintritt,
und stellt damit sicher, daß ein beträchtlicher Teil der Verbrennungsgase zunächst
in dem Raum unterhalb der Platte 10 zwecks deren Rufheizung zirkuliert. Zusätzlich
kann durch geeignete Abstandgebung des Leitringes 14 unterhalb des Zylindermantels
9 das in den Zug 11 eintretende Gas gezwungen werden, radial durch den Spalt zwischen
dem Leitring 14 und dem Zylindermantel 9 zu strömen, derart, daß die
durch' den Zug 11 aufsteigenden Heizgase zunächst gegen die Seitenwände der Brennkammer
1 gerichtet sind und diese beaufschlagen, wodurch der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung
zwischen den Verbrennungsgasen und dem Wassermantel 15 erhöht wird.
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Selbstverständlich kann, obschon bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
die Brennkammer 1 und der Zylindermantel 9 zylindrisch wiedergegeben sind, auch
eine andere der Zylinderform angenäherte rohrförmige Form, z. B. eine rechteckige
oder oktogonale od. dgl., gewählt werden.
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Ferner kann der Wassererhitzer an Stelle der wiedergegebenen Ölfeuerung
auch eine .gasbefeuerte Brennereinheit aufweisen, die in gleicher Weise einen Flammenkranz
rund um die Wände der Brennkammer erzeugt.