DE1941301C - Wasser Durchlauferhitzer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wasser-Durchlauferhitzer mit einem eine Verbrennungskammer und einen Abgassammler aufweisenden Gehäuse, das von einer Heizschlange durchzogen wird, mit einem Brenner sowie einem die Verbrennungskammer umgebenden Ringraum für das zu erhitzende Wasser.

Die Warmwasserbereitung nach dem Prinzip der Durchlauferhitzung ist bekannt. Schnell aufheizende Durchlauferhitzer werden bis jetzt immer mit Gas beheizt. Es ist ein Durchlauferhitzer mit einem Gas- ίο brenner und einer Verbrennungskammer zum Abzug der Verbrennungsgase bekannt (deutsche Patentschrift 383 099), wobei sich um die Verbrennungskammer herum ein Ringraum und in der Verbrennungskammer eine Heizschlange für das zu erhitzende Wasser befinden. Will man die Beheizung eines solchen Warmwasserbereiter mit einem Heizölbrenner durchführen, muß man eine Anzahl von Schwierigkeiten überwinden.

Ein Heizölbrenner kann im Gegensatz zu einem ao Gasbrenner in der Regel nur ein- oder ausgeschaltet, nicht aber auf Zwischenstufen reguliert werden, so daß es wichtig ist, daß die Wasseraustrittsmenge des Erhitzers beständig ist. Ist eine konstante Wasseraustrittsmenge nicht gewährleistet, so muß der am Ausgang des Erhitzers befindliche Warmwasserthermostat gleichsam augenblicklich ansprechen, wozu in vorteilhafter We.^e ein kopfartiger Thermostat verwendet wird; dieser macht es aher erforderlich, daß der Wasserdruck niedriger als 3,5 Bar ist. Ferner kommt es darauf an, daß nach Be -ndigung der Wasserentnahme keine gefährliche Temperaturerhöhung des im Erhitzer vorhandenen Wassers auftritt, d. h. daß die im Metall der doppelwandigen Verbrennungskammer und der Heizschlange gespeicherte Wärmemenge die Temperatur des im Erhitzer zurückbleibenden Wassers um nicht mehr als 5 bis 6 C erhöhen kann. Das Gewicht der das Wasser im Erhitzer führenden Teile muß daher so gering wie möglich sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen schnell aufheizenden Wasser-Durchiauferhitzer mit hohem Wirkungsgrad zu schaffen, der mit Heizöl beheizt wird und trotzdem betriebssicher ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Wasser-Durchlüufcrhitzer der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Brenner als Ölbrenner ausgebildet ist und die Heizschlange in dem Abgassammler dem ölbrenner gegenüberliegt, daß am Austrittsrohr des Heißwassers ein Thermostat und am Eintrittsrohr des Kaltwassers ein Druckbegrenzer angeordnet ist, der den Druck im wesentlichen konstant auf 3.5 Bar begrenzt, daß ferner der im Gehäuse befindliche Teil des Wasserkreislaufes eine Aufnahmekapazität aufweist, die etwa K der maximalen Austrittsmenge an Heißwasser je Minute beträgt, und daß schließlich das Gewicht der das Wasser im Erhitzer führenden Teile kleiner ist als das Doppelte der maximalen Austrittsmenge.

Die Einhaltung dieser Verhältnisse erlaubt die Schaffung eines Durchlauferhitzers, der mit Heizöl versorgt wird und zugleich betriebssicher ist sowie einen ausreichenden Wirkungsgrad aufweist, welcher bisher nicht erreicht wurde. Die Werte dieser Ver- 6j hältnissc charakterisieren den erfindungsgemäßen Durchlauferhitzer.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen der Heizschlange und der Verbrennungskammer an der dem ölbrenner gegenüberliegenden Seite zusätzlich ein als Kondensat-Verdampfer wirkender Wärmeaustauscher angeordnet ist. Dieser Kondensat-Verdampfer besteht nach einem weiteren Merkmal der Erfindung aus einem mit radialen Rippen sowie mit Zu- und Abfuhrstutzen versehenen Hohlzylinder, der in der Verbrennungskammer koaxial zu dieser angeordnet ist und eine Vorder- und Rückwand aufweist, die durch ein gekrümmtes Leitblech verbunden sind, das gegen den Zufuhrstutzen konkav ist und sich nach beiden Seiten so weit erstreckt, daß zwischen den Enden des Leubleches und der Innenwand des Hohlzylinders jeweils ein Durchtrittskanal für die Wasserzirkulation verbleibt.

Die Aufgabe des erfindungsgemäßen Kondensat-Verdampfers besteht nicht in erster Linie darin, die mit dem Rauchgas des Durchlauferhitzers entweichenden Kalorien zurückzugewinnen, sondern hauptsächlich darin, den im Rauchgas enthaltenen Wasserdampf bzw. das kondensierte Wasser aufzufangen. Bei Vorsehung des Kondensat-Verdampfers bildet der Ringraum der Verbrennungskammer vorteilhafter Weise die erste Stufe und die Heizschlange die Endstufe des Wärmeaustausches zwischen den heißen Brenngasen und dem zu erhitzenden Wasser. Das kalte Wasser durchfließt diesen Kondensat-Verdampfer, an dessen Außenoberfläche sich der im Rauchgas enthaltene Wasserdampf kondensiert, wobei fast unmittelbar darauf das Kondensat unter Vermeidung eines Abflitßens an den heißen, radialen Rippen des zusätzlichen Wärmeaustauschers wieder verdampft wird und mit dem Rauchgas endgültig abzieht.

Die im Abgassammler angeoidnete Heizschlange kann entweder vor oder hinter dem Ringraum der Verbrennungskammer im Wasserkreislauf angeordnet werden. Es ist vorzuziehen, daß die Heizschlange (Jie Endstufe der Wassererhitzung bildet, um zu vermeiden, daß die Heizschlangentemperatur unter den Taupunkt des im Rauchgas vorhandenen Wasserdampfes kommt.

Die Erfindung wird an Hand der in den Figuien schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Wasserkreislaufes des Durchlauferhitzers,

F i g. 2 und 3 — perspekiiv'schc Schemazeichnungen des Durchlauferhitzers, aus denen die Anordnung der Verbrennungskammer und der Heizschlange zu erkennen ist,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Abgassammlers für das Rauchgas des Durchlauferhitzers nach den F i g. 2 und 3,

F i g. 5 einen als Kondensat-Verdampfer wirkenden Wärmeaustauscher in vergrößerter Darstellung, teilweise im Schnitt und

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5.

Der in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Durchlauferhitzer besteht im wesentlichen aus einer Verbrennungskammer 1 mit einem einen Wasserschleier bildenden Ringraum 3 und einer Heizschlange 2, die mit Rippen la versehen ist, wobei Verbrennungskammer und Heizschlange aus nichtrostendem Stahl 18/8 bestehen. Die Verbrennungskammer I wird von zwei koaxialen Zylindern gebildet, die den Ringraum 3

begrenzen und waagerecht zwischen zwei einander keit bleibt höher als l,20m/sec- Die Heizzt-it beträgt

gegenüberliegenden Stirnseiten 4 o, 4 b eines Gehäu- 28 bis 30 see. Die Höhe der erreichten Wasserlem-

ses 4 angeordnet sind. In der als Vorderseite be- peratur ändert sich selbstverständlich mit der Größe

zeichneten Stirnseite 4 α befindet sich im wesentlichen der gewählten Ausströmmenge. Das beschriebene koaxial zur Verbrennungskammer I eine kreisförmige 5 Gerät ist für eine Ausströmmenge ausgelegt, die

ortnung Sa, die zur Aufnahme des Mundstückes zwischen 4 und 8 l/min veränderlich ist; bei maxima

eines herkömmlichen, nicht dargestellten Zerstäu- ler Ausströmmenge wird die Wassertemperatur um

bungsbrem.crs bestimmt ist, der mit Heizöl gespeist etwa 55° C erhöht und die Leistung des Gerätes

wird Am anderen Ende ist die Verbrennungskam- beträgt etwa 85 %>, bei geringerer Ausströmmenge mer 1 in die Rückseite 4 b des Gehäuses 4 eingesetzt io ist die Temperaturerhöhung größer und die Leistung

und wird teilweise von einer Scheibe Sc aus feuer- sinkt.

festem Stahl verschlossen, die ein gegenüber der Der Thermostat? für das Heißwasser ist so ein-

OttnungSa liegendes Mittelloch Sb aufweist. Die gestellt, daß er den ölzulauf zum Brenner unterbrich·,

zwei Seiten 4 α und 4 b werden von vier Stäben, wie wenn die Austrittstemperatur 78^C C erreicht. Dieser etwa dem Stab 15, zusammengehalten, die an ihren 15 Thermostat muß gleichsam augenblicklich anspre-

bnden mit Gewinden versehen sind. An der Rück- chen und man hat daher einen kopfförmigen Thermo-

seite4 0ist mit acht Schrauben 16 ein Abgassammler staten gewählt, was möglich ist, weil der Wasser-

17 (t 1 g. 4) befestigt. Auf diesen wärmeisolierten druck auf eine Größe von .;nter 3,5 Bar begrenzt

Abgassammler ist ein Kaminanschluß 18 montiert. wird. Da das Wasser außerdem in der Vorrichtung 8 Uer Abgassammler 17 hat im wesentlichen die Ge- 20 einer Polyphosphatbeliandlung unterzogen wird, setzt

stalt eines Rechteckgehäuses, das an der Rückseite sich der Kesselstein nicht fest; er fällt vielmehr in

4 b befestigt ist und in dem die Heizschlange 2 ange- Form eines Schlammes an, der von der Strömung

ordnet ist. wobei die Rauchgase dem durch den ler:ht abgeführt wird, weil die Strömung größer als

Pfeil F angegebenen Weg folgen. 1,20 m/sec bleibt.

• α w u ^{aUS feuerfestem StahI} dient dazu, a₅ Wenn man die Wasserentnahme beendet, wird der

in der Verbrennungskammer einen leichten Über- Brenner durch den Druckschalter augenblicklich ge-

uu ^aufre?^htzuerhalten» und sie wild außerdem löscht. Die in den Wänden der Verbrennungskammer

schnell auf eine hohe Temperatur gebracht und sorgt und der Heizschlange gespeicherten Kalorien erhö-

so fur eine gute Haltung oder Führung der Flamme hen die Temperatur der 2 I Wasser, die im Gerät

in der Verbrennungskammer I. 30 bleiben; da das Gewicht der das Wasser im Erhitzer

Der den Brenner steuernde elektrische Schaltkreis führenden Teile jedoch auf 16 kg begrenzt ist, beträgt

weist in herkömmlicher Weise einen Druckschalter 6 diese Temperaturerhöhung nur etwa 5 C und ist

und einen kopfartigen Thermostaten 7 für das Heiß- daher nicht gefährlich.

^Wan^Cr «!^{f (Fiß}' ^' ^{Es wurde bereils obetl erwahnt}. ^{daß im} Wasser-Uer Wasserkreislauf weist nacheinander in Strö- 35 kreislauf die Heizschlange 2 die Endstufe des Wärmemungsnchtung vor dem Durchlauferhitzer eine Vor- austauschers bildet und zwischen dem Wasserschleier richtung * zur Behandlung des Wassers mit Poly- bzw. Ringraum 3 und de Zelle 13 des Thermostaphosphalen, einei. Druckbegrenzer 9, an dessen Aus- ten 7 angeordnet werden kann. Insbesondere in dietntt der Wasserdruck im wesentlichen konstant und sem Falle ist es vorteilhaft, einen zusätzlichen unter 3,5 Bar liegt, und schließlich die Druckkammer 40 Wärmeaustauscher vorzusehen, von dem ein Aus-10 des Druckschalters6 auf (Fig. 1). Nach dem führungsbeispiel in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Druckschalter kommt das kalte Wasser an der Stirn- In diesen Figuren besteht dieser als Kondensat-Verseite4a des Gehäuses4 am Endella eines Ein- dämpfer wirkende Wärmeaustauscher aus einem tnttsrohres 11 an, welches das Gehäuse 4 parallel zur Hohlzylinder 20 geringer Höhe aus nichtrostendem Verbrennungskammer 1 durchzieht und — nachdem 45 Stahl, der in der Rückseite der Verbrennungskammer es durch die Rückseite 4 fr hindurchgetreten ist — koaxial zu dieser angeordnet und mit Rippen 21 mit dem oberen Ende der Heizschlange 2 verbunden (beim dargesfellten Ausführungsbeispiel sind vierist. Das untere Ende der Heizschlange mündet in zehn solche Rippen vorgesehen) aus feu.-rfestem den Ringraum 3 am hinteren, oberen Ende dessel- Stahl versehen sein kann. Dieser Hohlzylinder wird ben. Das Wasser fließt von der Hinterseite zur Vor- jo in den Wasserkeislauf des Durchlauferhitzers eingederseite durch den Ringraum 3; am vorderen Ende schaltet und erhält das kalte Wasser über einen Zutritt das Wasser aus dem Ringraum 3 durch ein fuhrstutzen 22, der an der tiefsten Stelle des Wärnie-Austrittsronr 12 aus, das sich zu einer Zelle 13 austauschers angeordnet ist, während das erwärmte erweitert und dann auf der Vorderseite des Gehäu- Wasser aus dem Wärmeaustauscher über einen Ab- »cs 4 als Heißwasser bei 12 α ausmündet. In die Zelle 55 fuhrstutzen 23 am oberen Ende austritt. Damit das 13 taucht der Fühler des Thermostaten 7 ein, dessen Wasser an der Innenwand 24 des Hohlzylinders ent-Stellknopf 14 auf der Stirnseite Aa des Gehäuses langstreichen muß, sind die Vorder· und Rückwand angeordnet ist. 25 und 26 des Hohlzylinders durch ein Leitblech 27 Die Heizschlange 2 und der Ringraum 3 haben zu- miteinander verbunden, das zum Zufuhrstutzen 22 sammen ein Fassungsvermögen von etwa 21 und ein 60 hin konkav ist und sich über den mittleren Teil des Gewicht von weniger als 16 kg. Beim Zapfen von Hohlzylinders derart erstreckt, daß zwischen den Wasser ist der Druck dank des Druckbegrenzers 9 Enden 27 a, 27 b des Leitbleches und der Innenwand im wesentlichen komtant und auf einem Wert von 24 des Hohlzylinders jeweils ein Durchtrittskanal etwa 3 Bar. Der Druckschalter 6 ist so eingestellt, 28 α, 28 ft für die Wasserströmung verbleibt, daß der Brenner bei einer Ausströmmenge von weniger «5 Ein Durchlauferhitzer mit den hier beschriebenen als' 3 l/min nicht zünden kann. Daher kann die Merkmalen ist insbesondere vorteilhaft für die Aus-Ausströmmenge nicht unter diesen Wert absinken, rüstung von Ställen und Aufzuchtplätzen. An diesen der Druck ist konstant und die Wassergeschwindig- Plätzen benutzt man das hriße Wasser zur Zuberei-

lung des Viehfutter, zum Waschen der Tiere und zum Lösen der zur Sterilisation der Behälter (Melkeimer, Milchkannen usw.) benutzten Mittel. Bekanntlich dürfen die Sterilisationsmiitel nicht in Wasser gelöst werden, das mehr als 80 'C hat, und zum Waschen muß das aus dem Durchlauferhitzer austretende Wasser etwa 50^r C haben; es ist daher vorteilhaft, wenn man den Stellknopf 14 des Warmwasserthermostaten mit zwei Anschlägen versieht, und zwar einem Anschlag, der der Wassertemperatur zur Sterilisation entspricht, und einem Anschlag, der der Waschwassertemperatur entspricht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Wasser-Durchlauferhitzer mit einem eine Verbrennungskammer und einen Abgassammler aufweisenden Gehäuse, das von einer Heizschlange durchzogen wird, mit einem Brenner sowie einem ao die Verbrennungskammer umgebenden Ringraum für das zu erhitzende Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner als ölbrenner ausgebildet ist und die Heizschlange (2) in dem Abgassammler (17) dem Ölbrenner gegen- as über liegt, daß am Austrittsrohr (12) des Heißwassers ein Thermostat (7) und am Eintrittsrohr (11) des Kaltwassers ein Druckbegrenzer (9) angeordnet ist. der den Druck im wesentlichen konstant auf 3,5 Bar begrenzt, daß ferner der im Gehäuse (4) befindliche Teil des Wasserkreislaufes eine Aufnahmekapazität aufweist, die etwa V* der maximalen Austrittsmenge an Heißwasser je Minute beträgt, und daß schließlich das Gewicht der das Wasser im Erhitzer führenden Teile kleiner ist als das Doppelte der maximalen Austrittsmenge.

2. Wasser-Durchlauferhitzer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Heizschlange (2) und der Verbrennungskammer (1) an der dem ölbrenner gegenüberliegenden Seite zusätzlich ein als Kondensat-Verdampfer (20 bis 28) wirkender Wärmeaustauscher angeordnet ist.

3. Wasser-Durchlauferhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Kondensat-Verdampfer wirkende Wärmeaustauscher aus einem mit radialen Rippen (21) sowie mit Zu- und Abfuhrstutzen (22, 23) versehenen Hohizylinder (20) besteht der in der Verbrennungskammer (1) koaxial zu dieser angeordnet ist und eine Vorder- und Rückwand (25,26) aufweist, die durch ein gekrümmtes Leitblech (27) verbunden sind, das gegen den Zufuhrstutzen (22) konkav ist und sic't nach beiden Seiten so weit erstreckt, daß zwischen den Enden (27 a, 27 b) des Leitbleches (27) und der Innenwand (24) des Hohlzylinders (20) jeweils ein Durchtrittskanal (28 a, 28 b) für die Wasserzirkulation verbleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

2006