DE1579973B2 - Fluessigkeitserhitzer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitserhitzer mit einer zentrisch angeordneten Verbrennungskammer und je einer diese mit Abstand umgebenden, eine Zwischenkammer mit einem Abgasstutzen einschließende innere und äußere Flüssigkeitskammer, wobei die beiden Flüssigkeitskammern und die Verbrennungskammer mit der Zwischenkammer jeweils miteinander verbunden sind.

Ein derartiger Flüssigkeitserhitzer bzw. unmittelbar befeuerter Wärmeaustauscher mit mehreren, die Verbrennungskammer ringförmig umgebenden Kammern für die zu erhitzende Flüssigkeit und die abströmenden Verbrennungsgase ist beispielsweise aus der US.-Patentschrift 21 22 228 bzw. der deutschen Patentschrift 81 057 bekannt, wobei die eine oder andere Ringkammer auch durch einzeln stehende, ringförmig angeordnete Rohre gebildet ist. Die heißen Verbrennungsgase strömen jeweils in der Verbrennungskammer zunächst nach oben, bis sie auf eine Prallplatte auftreffen und sodann in eine die Verbrennungskammer mit Abstand umgebende Kammer umgelenkt werden, von wo sie zu einem Abgasstutzen strömen. Außen und innen wird diese Kammer von der inneren bzw. äußeren Flüssigkeitskammer begrenzt, wobei die innere Flüssigkeitskammer unmittelbar außen an die Verbrennungskammer anschließt. Verwendung finden derartige Flüssigkeitserhitzer beispielsweise als Badeofen u. dgl.

Ferner ist aus der US.-Patentschrift 20 13 828 ein Flüssigkeitserhitzer bekannt, der eine sich kegelförmig nach oben verjüngende Verbrennungskammer aufweist, Die Verbrennungskammer befindet sich in einer zweiten Kammer, und die heißen Verbrennungsgase durchströmen auf ihrem Weg zum Abgasstutzen beide Kammern im Gegenstrom. Zur Erwärmung der Flüssigkeit sind in beiden Kammern von unten nach oben gerichtete Rohre angeordnet, die in einer die Kammern umgebenden Flüssigkeitskammer enden. Die zu erhitzende Flüssigkeit dient bei diesem bekannten Flüssigkeitserhitzer nur als Speichermedium, so daß die Wärme diesem Flüssigkeitserhitzer für Brauchzwecke über ein weiteres, in der Flüssigkeitskammer angeordnetes Rohrsystem entnommen wird.

In der britischen Patentschrift 2 92 545 ist ein Flüssigkeitserhitzer für Haushaltszwecke dargestellt und beschrieben, der ebenfalls eine etwa zentrisch angeordnete Verbrennungskammer aufweist, die von einer Flüssigkeitskammer umgeben ist. Die Verbn nungskammer besitzt annähernd U-förmige Gestalt, daß die heißen Verbrennungsgase zunächst nach ob und sodann wieder nach unten strömen; die Querschr te der Verbrennungskammerteile für die aufsteigend und die herabsinkenden Verbrennungsgase sind unt schiedlich, aber jeweils über ihre Länge konstant.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flüssigkeitserhitzer zu schaffen, bei dem ein besser Wärmeübergang durch Ausnutzung strömungstech scher und durch Konvektion bedingter Möglichkeit erzielt wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß c Verbrennungskammer als sich nach oben verjüngend Kegelstumpf und die innere Flüssigkeitskammer ; konzentrisch die Verbrennungskammer umgebem kegelstumpfförmige Ringkammer ausgebildet sind ui daß beide Kammern in Richtung des Abgasstutze: exzentrisch in der Zwischenkammer angeordnet sind.

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eii erhebliche Verbesserung der Wärmeübergangswer erzielt, weil sowohl die heißen Verbrennungsgase r auch die zu erwärmende Flüssigkeit durch Konvekti< zu einer rascheren Abgabe bzw. Aufnahme d auszutauschenden Wärmemenge angeregt werden. D Strömungsgeschwindigkeit von Gas und Flüssigke ändert sich während des Wärmeüberganges ständi wobei noch durch die exzentrische Anordnung d Verbrennungskammer und der inneren Flüssigkeil kammer in dem Erhitzer an verschiedenen Stelle bewußt ungleiche Verhältnisse geschaffen werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand ve Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargeste sind, näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Flüssigkeitse hitzer,

F i g. 2 einen waagerechten Schnitt durch de Flüssigkeitserhitzer gemäß F i g. 1, F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine andere Ausfüi rungsform und

F i g. 4 einen Längsschnitt durch einen Durchlaufe hitzer.

Der Flüssigkeitserhitzer 1 gemäß den F i g. 1 und weist in seinem Inneren mit Abstand von seine:

Außenmantel einen beispielsweise zylindrischen, ir einem oberen Boden 2 verschlossenen Behälter 3 ai durch den eine äußere Flüssigkeitskammer 4 und eir Zwischenkammer 5 gebildet werden. In der Zwischei kammer 5 befindet sich eine innere Flüssigkeitskammt 6, die die Gestalt einer kegelstumpfförmigen Ringkan mer besitzt. Diese innere Flüssigkeitskammer 6 ist übe mehrere Leitungen 7 mit der äußeren Flüssigkeitskan mer 4 verbunden.

Die innere Flüssigkeitskammer 6 bzw. kegelstump förmige Ringkammer ist im Inneren der Zwischenkan mer 5 exzentrisch versetzt zu einem Abgasstutzen angeordnet, so daß der lichte Querschnitt zwischen de inneren und der äußeren Flüssigkeitskammer 6 bzw. 4 i ein und derselben Höhe entsprechend den Längen dt Pfeile (a bzw. b) in F i g. 1 unterschiedlich ist.

An ihrem oberen Ende ist die innere Flüssigkeitskarr mer 6 mit der äußeren Flüssigkeitskammer 4 noch durc eine Rohrleitung 9 verbunden. Die Zufuhr vo Flüssigkeit in den Flüssigkeitserhitzer 1 erfolgt übe einen Rohrstutzen 10, der in die äußere Flüssigkeit:

kammer 4 in der Nähe von deren unterem Ende münde Im Inneren der inneren Flüssigkeitskammer 6 bzv

der kegelstumpfförmigen Ringkammer befindet sich d;

eigentliche Verbrennungskammer 11. Von hier strömen die heiße" Verbrennungsgase entlang der Innenwand 12 der inneren Flüssigkeitskammer 6 nach oben, bis sie an den oberen Boden 2 des Behälters 3 stoßen und dort umgelenkt werden und durch die Zwischenkammer 5 nach unten zum Abgasstutzen 8 bzw. einem Abgaskanal 14 fließen. Befeuert wird die Verbrennungskammer 11 durch das Feuerloch 16.

Die verschiedenen Pfeile in den F i g. 1 und 2 geben die Hauptströmungsrichtung der Flüssigkeit bzw. der Verbrennungsgase an. Während die Verbrennungsgase in dem Flüssigkeitserhitzer sowohl nach oben als auch nach unten fließen, ist die Hauptströmungsrichtung der Flüssigkeit nach oben gerichtet, da sie unten in diesen eintritt und ihn oben an dem Rohrstutzen 15 verläßt. Lediglich am Außenmantel des Flüssigkeitserhitzers, der die äußere Flüssigkeitskammer 4 bildet, ist die Strömungsrichtung der Flüssigkeit auch nach unten gerichtet

Die in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Flüssigkeitserhitzer vom Prinzip her nicht, sie stellen lediglich bestimmte Anwendungsfälle dar.

In Fig.3 ist ein Heißwasserbereiter gezeigt, bei dem die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind. Entsprechend dem besonderen Anwendungsfall weist der Heißwasserbereiter einen Fuß 17 sowie einen Handgriff 18 und einen Deckel 19 auf.

Bei dem in Fig.4 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Durchlauferhitzer mit einem Brenner 20, der über eine Rohrleitung 21 mit einem gasförmigen oder flüssigen Brennstoff versorgt wird. Die Wasserzufuhr erfolgt über ein Ventil 22 und zur Regelung der Brennstoffzufuhr bzw. Wasserzufuhr dienen Ventile mit Stellknöpfen 23 und 24. Die Abgabe des heißen Wassers erfolgt über den Ablaufhahn 25.

Mit dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitserhitzer wird insgesamt nicht nur ein sehr guter Wirkungsgrad erzielt, sondern er läßt sich auch ohne großen Aufwand herstellen, da er unkomplizeirt und einfach aufgebaut ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Flüssigkeitserhitzer mit einer zentrisch angeordneten Verbrennungskammer und je einer diese mit Abstand umgebenden, eine Zwischenkammer mit einem Abgasstutzen einschließende innere und äußere Flüssigkeitskammer, wobei die beiden Flüssigkeitskammern und die Verbrennungskammer mit der Zwischenkammer jeweils miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer (11) als sich nach oben verjüngender Kegelstumpf und die innere Flüssigkeitskammer (6) als konzentrisch die Verbrennungskammer (11) umgebende kegelstumpfförmige Ringkammer ausgebildet sind und daß beide Kammern (6, 11) in Richtung des Abgasstutzens (8) exzentrisch in der Zwischenkammer (5) angeordnet sind.