DE19623807A1 - Wasserrohrplatte für einen Gasboiler - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Wasserrohrplatte für einen Gasboiler bzw. Gaswarmwasserspeicher und insbesondere auf eine solche Platte, auf der eine Vielzahl von Wasserrohrleitungen, die zum Leiten und Erzeugen von Heiz­ wasser der Heizwasserrohrleitung und von Heißwasser der Heiß­ wasserrohrleitung fähig sind, ausgebildet sind, und auf welcher die wesentlichen funktionellen Teile, wie eine Umlauf- bzw. Umwälzpumpe, ein Wärmeaustauscher und ein Dreiwegeventil, zum Betrieb eines Gasboilers an einer vorbestimmten Position der Rohrleitung befestigt sind.

Im allgemeinen wurden zur Befestigung einer Heißwasserrohrlei­ tung und einer Heizwasserrohrleitung am Hauptkörper eines Gas­ boilers ein Wasserzufuhr- bzw. -versorgungsrohr, ein Heißwasser­ rückführungsrohr, eine Heizwasserrohrleitung, eine Heißwasser­ rohrleitung mit wesentlichen funktionellen Teilen, wie einer Umlauf- bzw. Umwälzpumpe, einem Heißwasserwärmeaustauscher und einem Dreiwegeventil, zum Betreiben eines Gasboilers verbunden, wobei diese daher eine sehr komplizierte Rohrleitung bilden.

Wie jedoch dem Fachmann bekannt ist, weisen die bekannten Rohr­ leitungen verschiedene Probleme auf, wie daß die Rohre, wenn das Wasser zur Winterszeit einfriert, brechen bzw. platzen können, da die Rohre aus Metallmaterialien hergestellt sind, die Rohr­ leitungen kompliziert sind, es viel Zeit erfordert, diese Rohre zu verbinden und die technische Unterstützung von Rohrleitungs­ lieferanten nicht in ausreichendem Maße gewährleistet ist.

Dementsprechend ist es erforderlich, die vorgenannten Probleme, welche durch das Einfrieren der Rohrleitung im Winter verursacht werden, zu überwinden. Um die obigen Probleme zu lösen, ist die vorliegende Erfindung darauf gerichtet, eine Wasserrohrplatte für einen Gasboiler zur Verfügung zu stellen, welche die Produk­ tivität verbessert, die Herstellungs- und Betriebskosten ver­ ringert und einen Austausch der wesentlichen funktionellen Teile und eine Reinigung der Platten leicht macht. Das System wird auch vereinfacht, da die aus Kunstharz hergestellte Wasserrohr­ platte als eine Einheit auf bzw. an einem Gasboiler ausgebildet ist.

Eine Wasserrohrplatte gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt:
eine Wasserrohrplatte mit einer oberen und einer unteren aus Kunstharz hergestellten Platte, welche durch Wärmekompression oder Mittel zum Ineingriffbringen verbunden sind,
eine Vielzahl von Wasserrohrleitungen, wie eine Heizwasserrohrl­ eitung, eine Heißwasserrohrleitung, die zum Leiten und Erzeugen des Heiz- und Heißwassers fähig sind, als ein einheitlicher Aufbau auf der Wasserrohrplatte und
einen Teil zur Ineingriffnahme, auf welchem die wesentlichen funktionellen Teile, wie eine Umlauf- bzw. Umwälzpumpe, ein Wärmeaustauscher und ein Dreiwegeventil zum Betreiben des Gas­ boilers an vorbestimmten Positionen der Wasserrohrleitung befe­ stigt sind.

Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und für weitere Merkmale und Vorteile wird nun auf die nachfol­ gende genaue Beschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, worin:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Wasserrohr­ platte der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Ansicht ist, die den Gesamtaufbau gemäß der vor­ liegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 eine Explosionsansicht der Anordnung ist, in der die Wasserrohrplatte gemäß der vorliegenden Erfindung verbunden ist,

Fig. 3(A) eine teilweise abgebrochene Schnittansicht der Wasser­ rohrplatte ist,

Fig. 3(B) und 3(C) teilweise abgebrochene Schnittansichten einer Wasserrohrplatte einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung sind,

Fig. 4 eine schematische Ansicht des Systemaufbaues der vor­ liegenden Erfindung ist.

In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Wasserrohrplat­ te gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, worin ein Wasserzu­ fuhr- bzw. -versorgungsrohr 11, eine Heißwasserrohrleitung 12, eine Heizwasserzufuhrrohrleitung 13 und eine Heizwasserrückführ­ rohrleitung 14 auf der Wasserrohrplatte 10 angeordnet sind, die dann aus der verbundenen oberen Platte 100 bzw. unteren Platte 200 gebildet wird und worin eine Verbindungsrohrleitung 15 zum Verbinden mit der Umlauf- bzw. Umwälzpumpe als Einheit ausgebil­ det ist. Ein erstes verbindendes Anschlußstück 16a zum Verbinden mit der Umlauf- bzw. Umwälzpumpe, ein zweites verbindendes An­ schlußstück 16b zum Verbinden mit dem Heißwasserwärmeaustau­ scher, ein drittes verbindendes Anschlußstück 16c zum Verbinden mit dem Dreiwegeventil und ein viertes verbindendes Anschluß­ stück 16d sind jeweils auf bzw. an den Rohrleitungen ausgebil­ det.

Hierin bezeichnet die Bezugsziffer 15a die Wasserableitungsrohr­ leitung zum Abführen von Wasser in die Umlauf- bzw. Umwälzpumpe.

In Fig. 2 ist ein Gesamtaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, in welchem ein Ende eines Heißwasserwärmeaustauschers 21 und ein Steuer- bzw. Regulierventil 20 zur Feststellung einer Wassermenge auf bzw. an der Leitung des Wasserzufuhrrohres je­ weils angeordnet bzw. damit verbunden sind und ein Auslaß ist durch das Rohr in dem Heißwasserwärmeaustauscher 21 verbunden.

Zusätzlich ist das Dreiwegeventil 23 mit der Heizwasserzufuhr­ rohrleitung 13 verbunden, eine weitere von dem Dreiwegeventil abgeleitete Rohrleitung ist mit der Heizwasserrückführrohrlei­ tung 14 durch den Heißwasserwärmeaustauscher 21 verbunden, die Heizwasserrückführrohrleitung 14 ist durch die Umlauf- bzw. Umwälzpumpe, welche die Rohrleitung 15 über ein Wasserreservoir verbindet, verbunden.

In Fig. 3 ist ein auseinandergenommener Aufbau (Explosionsan­ sicht) der Wasserrohrplatte in Übereinstimmung mit der vorlie­ genden Erfindung gezeigt, bei der die Wasserrohrplatte 10, die aus der oberen Platte 100 und der unteren Platte 200 besteht, in zwei Teile getrennt werden kann. Die Rohrleitung ist auf bzw. an der oberen Platte 100 in Halbkreisform ausgebildet und genauso auf der unteren Platte 200, dann werden die zwei Hälften der Rohrleitung in Halbkreisform mit einander entsprechenden Posi­ tionen verbunden, um ein Rohr auszubilden.

Ein konkaver Abschnitt ist im Umfangsbereich der auf der unteren Platte 200 angeordneten Rohrleitung ausgebildet und ein Dicht­ element ist mit dem konkaven Abschnitt sicher in Eingriff ge­ bracht.

Fig. 3(A) zeigt eine teilweise abgebrochene Schnittansicht der Bedingungen, bei denen die oberen und unteren Platten mitein­ ander verbunden sind, wobei die Rohrleitung nicht ausgebildet wird, bis die obere Platte 100 und die untere Platte 200 eng miteinander verbunden sind, das Dichtelement 202 in dem konkaven Abschnitt 201 vorgesehen ist, der nahe der Lage der Rohrleitung der unteren Platte 200 ausgebildet ist, ein fixer, konvexer Abschnitt 101 vorgesehen ist, wobei das Dichtelement 202 nahe der Lage der Rohrleitung der oberen Platte 100 ausgebildet ist, und die obere Platte 100 und untere Platte 200 durch das Mittel zum Ineingriffbringen 300 verbunden sind.

Die Fig. 3(B) zeigt eine teilweise abgebrochene Schnittansicht der verbundenen Wasserrohrplatte gemäß einer weiteren Ausfüh­ rungsform. Wenn eine beschichtete bzw. aufgetragene Oberfläche 400, d. h. eine in Kontakt gebrachte Oberfläche der oberen Platte 100 und unteren Platte 200 von außen erwärmt wird, schmilzt die beschichtete bzw. aufgetragene Oberfläche 400 und verbindet dabei die obere Platte 100 und die untere Platte 200.

Wie in Fig. 3(C) gezeigt ist, ist das abgeschiedene bzw. aufge­ tragene Element 401 zwischen die obere Platte 100 und die untere Platte 200 eingeführt bzw. eingelegt. Wenn die Wasserrohrplatte 10 durch eine Heizquelle von außen erhitzt wird, schmilzt das abgeschiedene bzw. aufgetragene Element 401, was in einer Ver­ bindung der oberen Platte 100 und der unteren Platte 200 resul­ tiert.

Andererseits ist Fig. 4 eine schematische Ansicht des Systemauf­ baues, worin in dem durch den Brenner 40 erhitzten Wärmeaustau­ scher 30 das Wasser wärmeausgetauscht und über das Dreiwegeven­ til 23 in das Heißwasserzufuhrrohr 13, dann durch eine Heizwas­ serrohrleitung 60 und die Heizwasserrückführrohrleitung 14, in dieser Reihenfolge, geleitet wird.

In Übereinstimmung mit der wie oben beschriebenen vorliegenden Erfindung werden, um die Wasserrohrplatte mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau, an einem Gasboiler zu befestigen (der Begriff Wasserrohr umfaßt alle Rohrleitungen, wie Wasserzufuhrrohrlei­ tung, Heißwasserrohrleitung, Heizwasserrohrleitung, Heizwasser­ zufuhrrohrleitung und Rückführungsrohrleitung) zunächst wie in Fig. 2 gezeigt, die wesentlichen Teile bzw. Hauptteile zum Be­ treiben eines Gasboilers an bzw. auf jeder Rohrleitung befe­ stigt. Das Steuer- bzw. Regulierventil zum Abfühlen bzw. Fest­ stellen der Wassermenge wird mit dem vierten verbindenden An­ schlußstück 16d der Wasserzufuhrrohrleitung verbunden, ein Heiß­ wasserwärmeaustauscher 21 wird mit dem zweiten verbindenden Anschlußstück 16b der Heißwasserrohrleitung 12 in Eingriff ge­ bracht und dann wird das Dreiwegeventil 23 mit dem dritten ver­ bindenden Anschlußstück an der Heizwasserrohrleitung 12 verbun­ den.

Daher wird die Umlauf- bzw. Umwälzpumpe mit dem ersten verbin­ denden Anschlußstück 16 der die Umlauf- bzw. Umwälzpumpe verbin­ denden Rohrleitung 15 am unteren Teil des Gasboilers befestigt, wobei es mit dem ersten verbindenden Anschlußstück, der die Umlauf- bzw. Umwälzpumpe verbindenden Rohrleitung 15 in Eingriff gebracht ist.

Andererseits wird es gewünscht, die aus Kunstharz erzeugte Platte so herzustellen, daß eine Wasserrohrplatte mit einer ausgezeichneten Verbindungskraft bzw. -wirkung zwischen der oberen Platte 100 und der unteren Platte 200 erreicht wird. Um zu ermöglichen, ein vereinfachtes Verfahren zur Verfügung zu stellen, kann gegebenenfalls ein metallisches Material ganz oder vollständig für die Wasserrohrplatte unter Anwendung des Ein­ legeverfahrens und dergleichen verwendet werden.

Des weiteren werden drei Verfahren zur Herstellung der Wasser­ rohrplatte gezeigt, d. h. die Wasserrohrplatte wird hergestellt, indem das geschmolzene Harz in die vorher hergestellte Form gegossen wird oder die obere Platte und untere Platte getrennt hergestellt wird, bevor sie miteinander unter Verwendung eines Abscheidungs- bzw. Beschichtungsmateriales eng verbunden werden oder bevor sie durch Mittel zur Ineingriffnahme verbunden wer­ den. Welches Verfahren verwendet wird, ist nicht von wesentli­ cher Bedeutung.

Wie in der Fig. 3 gezeigt wird, werden die obere Platte 100 und untere Platte 200 getrennt voneinander hergestellt, bevor sie miteinander verbunden werden, um die Wasserrohrplatte 10 zu bilden. Die wie oben erhaltenen Platten werden zur Herstellung der Wasserrohrplatte 10 durch ein Verbindungsverfahren verwen­ det, wobei eine Wasserrohrplatte 10 wie in Fig. 3(A) gezeigt, erzeugt wird. Die zwei Rohrleitungen in halbkreisförmiger Ausge­ staltung sind jeweils auf der entsprechenden oberen Platte 100 und unteren Platte 200 ausgebildet, wobei durch Verbinden der oberen Platte 100 und der unteren Platte 200 sich die Ausbildung einer Leitung ergibt. Der konkave Abschnitt 201, der auf der unteren Platte 200 gebildet ist, ist dem festen konvexen Ab­ schnitt 101 der oberen Platte 100 angepaßt. Dementsprechend werden zwei Platten eng miteinander zusammengebracht, indem der konkave Abschnitt der unteren Platte mit dem fixen, konvexen Abschnitt der oberen Platte verbunden wird, währenddessen das einzulegende Dichtelement 202 in den konkaven Abschnitt 201 gedrückt wird. Eine Vielzahl von Ineingriffnahme-Bohrungen sind auf der Wasserrohrplatte ausgebildet, durch welche die oberen und unteren Platten durch die Ineingriffnahmemittel, wie Schrau­ ben, verbunden werden.

Das von der Rohrleitung entfernt angeordnete Ineingriffnahme­ mittel beeinflußt nicht den Fluß des durch die Rohrleitung flie­ ßenden Versorgungs- bzw. -zufuhrwassers. Die Wasserrohrplatte 10, die durch das oben beschriebene Verfahren verbunden ist, verhin­ dert wirksam das Eindringen einer Fremdsubstanz in die Rohrlei­ tung von außen und verhindert gleichzeitig ein Entweichen der Substanz in flüssiger Phase in der Rohrleitung, infolge von Druck in der Leitung, nach außen.

Fig. 3(B) zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß der vorlie­ genden Erfindung, worin die beschichtete bzw. abgeschiedene Oberfläche 400, welche die Kontaktoberfläche der oberen Platte 100 und unteren Platte 200 ist, bis zum Schmelzpunkt erhitzt wird, die beschichtete bzw. abgeschiedene Oberfläche 400 der oberen Platte 100 und unteren Platte 200 geschmolzen wird, dann die obere Platte 100 und untere Platte 200 durch Druck von außen miteinander verbunden werden. Wenn eine vorbestimmte Zeit ver­ strichen ist, ist die beschichtete bzw. abgeschiedene Oberfläche 400 erstarrt, was in der Bildung einer Wasserrohrplatte 10 re­ sultiert. Da die obere Platte 100 und untere Platte 200 perfekt miteinander verbunden sind, wird eine Wasserrohrplatte mit einer ausgezeichneten Dichteigenschaft zur Verfügung gestellt, so daß keine weiteren Ineingriffnahmemittel für ihre Verbindung erfor­ derlich sind.

Wie in Fig. 3(C) gezeigt, werden die obere Platte 100 und die untere Platte 200 eng miteinander verbunden, indem ein abge­ schiedenes bzw. aufgetragenes bzw. eingelegtes Element 401, das dazu fähig ist, zu schmelzen, zwischen der Kontaktoberfläche der oberen Platte 100 und der unteren Platte 200 vorgesehen wird und indem von außen erhitzt und gedrückt wird. Das geschmolzene abgeschiedene bzw. aufgetragene bzw. eingelegte Element 401 haftet dann auf jeder Oberfläche 400 zwischen der oberen Platte 100 und der unteren Platte 200. sobald eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, ist das abgeschiedene bzw. aufgetragene bzw. eingelegte Element 401 der beschichteten Oberfläche 400 er­ starrt, wodurch ermöglicht wird, daß sich die Verbindung zwi­ schen der oberen Platte 100 und der unteren Platte 200 verfe­ stigt.

Daher zeigt Fig. 4 einen Umlauf von Wasser gemäß der vorliegen­ den Erfindung, bei dem die Wasserzufuhrrohrleitung 11 mit der direkten bzw. externen Wasserzufuhrleitung verbunden ist, die Heißwasserrohrleitung 12 mit dem Steuer- bzw. Regulierventil verbunden ist, um den Auslaß von Heißwasser zu kontrollieren, die Heizrohre an der Heizwasserzufuhrrohrleitung 13 und der Heizwasserrückführrohrleitung 14 befestigt sind.

Bei diesem Aufbau fließt bei der Inbetriebnahme eines Gasboilers das Wasser durch die Wasserzufuhrrohrleitung 11, die am Haupt­ körper eines Gasboilers befestigt und mit der direkten (exter­ nen) Wasserzufuhrrohrleitung (nicht gezeigt) verbunden ist. Wird das Steuer- bzw. Regulierventil 20 zum Abfühlen bzw. Feststellen einer Wassermenge betätigt, wird das Wasser dem Heißwasserwärme­ austauscher 21 oder dem Wasservorratsbehälter 50 zugeführt. Nach dem Durchlaufen der mit der Umlauf- bzw. Umwälzpumpe 22 verbun­ denen Rohrleitung 15 wird das dem Wasservorratsbehälter 50 zu­ geführte Wasser zur Umlauf- bzw. Umwälzpumpe 22 geleitet, von wo das Wasser wiederum zum Hauptwärmeaustauscher 30 im Zustand eines erhöhten Druckes, hervorgerufen durch das Pumpen der Um­ lauf- bzw. Umwälzpumpe 22, geleitet wird. Das mit dem durch den Brenner erhitzten Wärmeaustauscher wärmeausgetauschte Wasser durchläuft die Heizwasserrohrleitung 60, die an einer vorbe­ stimmten Stelle entlang dem Heißwasserwärmeaustauscher 21 oder der Heizwasserzufuhrrohrleitung 13 angeordnet ist.

Des weiteren wird das durch die Heizwasserrohrleitung 60 laufen­ de Wasser mit den fortlaufenden Umläufen zum Wasservorratsbehäl­ ter über die Heizwasserrückführrohrleitung 14 getragen und das aus dem Heißwasserwärmeaustauscher 21 fließende Heißwasser wird durch die Heißwasserrohrleitung 12, in dieser Reihenfolge, abge­ zogen, (andere Teile, mit Ausnahme der wie oben beschriebenen wesentlichen Teile sind weggelassen, da der Kern der vorliegen­ den Erfindung die Wasserrohrplatte betrifft).

Andererseits kann die Herstellungsarbeit um viele Schritte redu­ ziert werden und die Wasserrohrplatte kann durch das einzige Formungsverfahren einfach hergestellt werden, wodurch die Wirk­ samkeit der Arbeit erhöht, die Massenproduktion ermöglicht und die Herstellungs- und Betriebskosten reduziert werden. Angewen­ det auf einen Gasboiler, kann man sich der komplizierten Rohr­ leitungsstruktur des Standes der Technik entledigen und es ist möglich, diese durch die Wasserrohrplatte 10, an der die Wasser­ zufuhrrohrleitung und Wasserrückführungsrohrleitung ausgebildet sind, zu ersetzen.

Da viele offensichtlich stark verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gemacht werden können, ohne den Geist und Umfang davon zu verlassen, muß berücksichtigt werden, daß die Erfindung nicht auf die spezifischen Beispiele davon beschränkt ist, ausgenommen derjenigen, die in den anhängenden Patentan­ sprüchen definiert sind.

Claims (5)

1. Wasserrohrplatte für einen Boiler zur Befestigung am Haupt­ körper des Boilers, mit einer Rohrleitung, die dazu fähig ist, Heizwasser und Heißwasser zu leiten und zu erzeugen, einem Steu­ erventil zum Feststellen einer Wassermenge, einem Heißwasseraus­ tauscher und einem Dreiwegeventil, dadurch gekennzeichnet, daß sie:
eine aus einer Wasserzufuhrrohrleitung, einer Heißwasserrohrlei­ tung, einer Heizwasserzufuhrrohrleitung, einer Heizwasserrück­ führungsrohrleitung und einer eine Umlauf- bzw. Umwälzpumpe verbindenden Rohrleitung zusammengesetzte Rohrleitung, die auf der Wasserrohrplatte als eine Einheit ausgebildet ist, und
eine Ineingriffnahmeeinrichtung zum Ineingriff bringen von für den Betrieb eines Gasboilers wesentlichen funktionellen Teilen, die aus einem ersten verbindenden Anschlußstück zum Verbinden mit der Umlaufpumpe, einem zweiten verbindenden Anschlußstück zum Verbinden mit dem Heißwasserwärmeaustauscher, einem dritten verbindenden Anschlußstück zum Verbinden mit dem Dreiwegeventil und einem vierten verbindenden Anschlußstück zusammengesetzt ist, die an einer vorbestimmten Stelle der Rohrleitung ausgebil­ det sind, umfaßt.

2. Wasserrohrplatte nach Anspruch 1, worin ein Ende eines Heißwasserwärmeaustauschers und eines Steuerventiles zum Fest­ stellen einer Wassermenge jeweils auf der Leitung der Wasser­ zufuhrrohrleitung verbunden sind, ein Auslaß durch das Rohr im Heißwasserwärmeaustauscher verbunden ist, das Dreiwegeventil mit der Heißwasserzufuhrrohrleitung verbunden ist, eine weitere von dem Dreiwegeventil abgeleitete Rohrleitung mit der Heizwasser­ rückleitungsrohrleitung durch den Heißwasserwärmeaustauscher verbunden ist, die Heizwasserrückleitungsrohrleitung durch die die Umlaufpumpe verbindende Rohrleitung über einen Wasservor­ ratsbehälter verbunden ist.

3. Wasserrohrplatte nach Anspruch 1, worin ein fixer konvexer Abschnitt angrenzend zur Rohrleitung auf einer Seite der oberen Platte ausgebildet ist und ein konkaver Abschnitt, in welchen ein Dichtelement eingelegt ist, an einer Stelle der unteren Platte ausgebildet ist, welche dem fixen konvexen Abschnitt der oberen Platte entspricht.

4. Wasserrohrplatte nach Anspruch 1, worin eine aus einer oberen Platte und einer unteren Platte gebildete Wasserrohrplat­ te durch Gießen eines geschmolzenen Harzes in die vorher erzeug­ te Form hergestellt wird oder indem die oberen und unteren Plat­ ten getrennt voneinander hergestellt werden, bevor sie unter Verwendung eines aufgebrachten Material es eng zusammengebracht werden oder bevor sie durch das Ineingriffnahmemittel, wie eine Schraube, verbunden werden.

5. Wasserrohrplatte nach Anspruch 1, worin die Wasserrohrplat­ te eine obere und untere Platte umfaßt, die voneinander getrennt werden können und aus Kunstharz hergestellt sind.