DE19754514A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abtransport von Gasblasen aus einer doppelwandigen wassergekühlten Brennkammer eines Wassererhitzers - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Abtransport von Gasblasen aus einer doppelwandigen wassergekühlten Brennkammer eines WassererhitzersInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer
Vorrichtung zum Abtransport von Gasblasen aus einer
doppelwandigen wassergekühlten Brennkammer eines
Wassererhitzers nach der Gattung der unabhängigen
Hauptansprüche.
In der EP 595 945 B1 wird vorgeschlagen, zum
Abtransport von Gasblasen aus einem wasserführenden
Doppelmantel eines Heizschachtes ein Entlüftungsröhrchen
oder ein Entlüftungsventil einzusetzen. Damit können
Gasblasen, die sich im Doppelmantel angesammelt haben, nach
außen abgelassen werden. Dieses Verfahren erfordert
zusätzliche Bauteile, womit die Herstellungskosten für einen
derartigen wasserführenden Doppelmantel erhöht werden. Der
Einsatz eines Entlüftungsventils erhöht darüberhinaus die
Einbauhöhe des Heizschachtes in einem Wassererhitzer.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße
Vorrichtung mit den Merkmalen der Hauptansprüche haben den
Vorteil, daß ohne zusätzliche Bauteile Gasblasen, die sich
in der doppelwandigen wasserführenden Brennkammer befinden,
durch die sich ausbildende Injektorwirkung mitgerissen
werden. Damit wird eine Überhitzung der Brennkammer
verhindert; Dampfblasenbildung, sowie Siedegeräusche
vermieden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen für die Vorrichtung zum
Abtransport von Gasblasen aus der doppelwandigen Brennkammer
möglich.
Die Engstelle zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des
durch einen Kanal strömenden Wassers wird in vorteilhafter
Weise durch eine umlaufende, die doppelwandige Brennkammer
begrenzende Schweißnaht und durch eine Einzelschweißnaht
gebildet.
Zur Verringerung des Strömungswiderstandes ist die Kontur
der umlaufenden Schweißnaht im oberen Bereich der
Brennkammer abschnittsweise kreisbogenförmig ausgebildet.
Die doppelwandige Brennkammer weist zwei Seitenwände und
eine Rückwand auf, die zusammen eine U- förmige Einheit
bilden, wobei der obere Bereich in der Rückwand der
Brennkammer ausgebildet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen Fig. 1 in perspektivischer Darstellung
eine Brennkammer für gasbeheizte Wassererhitzer mit einem
nach oben abgehobenen, als Lamellenblock mit
hindurchgeführten Wasserrohren ausgebildeten Wärmeübertrager
und einer lösbar mit den Seitenwänden der Brennkammer
verbindbaren Vorderwand, Fig. 2 in vergrößertem Maßstab
einen senkrechten Schnitt durch die Seitenwand der
Brennkammer und einen Teilschnitt durch den aufgesetzten
Wärmeübertrager nach Fig. 1 und Fig. 3 eine Draufsicht auf
eine aus zwei miteinander verschweißten Wandblechen
bestehende Platine, die nach dem Schweißen zu einem die
Rückwand und die beiden Seitenwände der Brennkammer
bildenden U-förmigen Teil gebogen wird.
Der Wassererhitzer hat eine Brennkammer 10 mit einer
Rückwand 12 und zwei einstückig mit dieser verbundenen
Seitenwänden 14, 16, an denen eine Vorderwand 18 lösbar
befestigt ist. Auf die Brennkammer 10 ist von oben her ein
Wärmeübertrager 20 aufsetzbar, der als Lamellenblock mit
durchgeführten Wasserrohren ausgebildet ist. Die Seitenwände
14, 16 der Brennkammer 10 sind mit zum oberen Stirnrand hin
offenen Ausnehmungen 22 versehen, die zur paßgerechten
Aufnahme des Wärmeübertrager 20 dienen.
Wie Fig. 2 zeigt bestehen die Brennkammerwände aus je zwei
aneinander anliegenden und miteinander verschweißten
Wandblechen 38, 40 aus Edelstahl, die ausgeformte
Blechbereiche 42, 44 aufweisen, zwischen denen ein
nachstehend noch näher beschriebenes Kanalsystem 46 für
einen die Brennkammer 10 kühlenden Heizungswasserstrom
gebildet ist. Das Kanalsystem 46 wird dadurch hergestellt,
daß die Wandbleche 38, 40 zunächst noch in ihrer im
wesentlichen ebenen Ausgangsform durch geradlinige
Schweißnähte 48 miteinander verbunden werden und erst danach
das Kanalsystem 46 durch Ausformen der zwischen den
Schweißnähten 48 sich befindenden Blechbereiche 42, 44
mittels eines mit Preßdruck zwischen die Wandbleche 38, 40
eingeführten fluiden Arbeitsmittels gebildet wird.
In den Seitenwänden 14, 16 sind Öffnungen 52 zum Einsetzen
von Anschlußstutzen 54, 55 eingeformt. Die Vorderwand 18 ist
durch die Ausbildung von hydraulischen Anschlußverbindungen
von den übrigen Wandteilen 12, 14, 16 der Brennkammer 10
lösbar, ohne daß der zur Kühlung der Brennkammer dienende
Heizungswasserstrom unterbrochen werden muß. Dazu sind z. B.
aus einem Kupferrohr gebogene Anschlußelemente 56, 57 der
Vorderwand 18 mit flexiblen Schlauchleitungen 70, 72
verbunden, die als Leitungsabschnitte einen Teil des
Heizwasserkreislaufs bilden.
Wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt, wird das aus dem
Rücklauf RL eines nicht näher dargestellten
Heizwasserkreislaufs strömende Heizwasser über den Anschluß
36 in den Wärmeübertrager 20 gepumpt; von einem nicht
dargestellten Brenner erhitzt und zum als Ausgang
ausgebildeten Anschluß 34 geführt. Von dort aus führt ein
Leitungsabschnitt 90 über den Anschlußstutzen 54 zu dem in
den Wandteilen 12, 14, 16 integrierten Kanalsystem 46,
während ein Leitungsabschnitt 92 über das Anschlußelement 56
in das in der Vorderwand 18 integrierte Kanalsystem 46
führt. Über die als Ausgänge ausgebildeten Anschlußstutzen
55 und Anschlußelement 57 führen die Leitungen 90, 92
gemeinsam in den Vorlauf VL des Heizwasserkreislaufs.
Das Kanalsystem 46 in der Rückwand 12 und den Seitenwänden
14, 16 ist gemäß der Abwicklung dieser Wandteile nach Fig. 2
durch eine in sich geschlossene umlaufende Schweißnaht 48a
und zehn gestreckte Einzelschweißnähte 48b-48k gebildet.
Demzufolge ergeben sich in der Seitenwand 16 vier
Einzelkanäle 46a, die randseitig über eine Kammer 46b
miteinander verbunden sind und in eine Kammer 46c münden.
Von dieser führen fünf parallele Einzelkanäle 46d in der
Rückwand 12 weiter in eine Kammer 46e, die über vier
Einzelkanäle 46f in der Seitenwand 14 mit einer äußeren
Kammer 46g verbunden ist. Analog zu dieser Ausbildung sind
auch die beiden Wandbleche der Vorderwand 18 durch eine
umlaufende Schweißnaht 48l und durch Einzelschweißnähte 48m-48p
miteinander verbunden, zwischen denen Kanäle 46h gebildet
sind, die in Kammern 46i, 46j, 46k münden.
Wie weiterhin aus Fig. 3 ersichtlich ist, erstreckt sich
sich das Kanalsystem 46 in der Rückwand 12 nach oben bis in
den den Wärmeübertrager 20 übergreifenden Bereich. Damit
findet eine gleichmäßig wirksame, sich über die gesamte
Brennkammer erstreckende Kühlung statt, wobei die vom
Heizwasserstrom aufgenommene Wärmeenergie mit in die
Energiebilanz des Heizungssystems eingeht und somit den
Wirkungsgrad verbessert. Gelangt jedoch Luft in den
Heizwasserkreislauf besteht die Gefahr, daß sich Luftblasen
in dem durch die umlaufende Schweißnaht 48a und durch die
Einzelschweißnaht 48e gebildeten Kanal 46 ansammeln. Dieser
Effekt wird auch dadurch begünstigt daß der
Gesamtquerschnitt der Strömungskanäle 46d in der Rückwand 12
größer ist, als der Gesamtquerschnitt der jeweiligen
Strömungskanäle 46a bzw. 46f in den Seitenwänden 14, 16,
womit die Strömungsgeschwindigkeit des Heizwassers in der
Rückwand 12 kleiner ist, als die Strömungsgeschwindigkeit in
den Seitenwänden 14, 16.
Um die in der Rückwand 12 im obersten Strömungskanal 46d
angesammelten Luftblasen zu beseitigen, sind die umlaufende
Schweißnaht 48a und die Einzelschweißnaht 48f so
ausgebildet, daß gemäß Darstellung nach Fig. 3 durch das
rechte Ende der Einzelschweißnaht 48f und den
kreisbogenförmigen Übergang 62 der umlaufenden Schweißnaht
48a eine Engstelle 64 gebildet wird, die durch die
Heizwasserströme S1 und S2 passiert wird. Durch diese lokale
Querschnittsverengung 64 wird die Strömungsgeschwindigkeit
der Heizwasserströme S1 und S2 erhöht und aufgrund der sich
ausbildenden Injektorwirkung die Luftblasen 60 aus dem in
der Rückwand 12 ausgebildeten obersten Strömungskanal 46d
mitgerissen. Der kreisbogenförmige Übergang 62 in der
umlaufenden Schweißnaht 48a gewährleistet, daß die
Strömungsverluste gering bleiben. Anschließend werden die
Luftblasen 60 über die in der Seitenwand 14 angeordneten
Kanäle 46f und über den Ausgang 55 mit Hilfe einer im
Heizwasserkreislauf erzeugten Zwangsströmung aus der
wassergekühlten Brennkammer geführt. Damit braucht die
wassergekühlte Brennkammer selbst nicht entlüftet werden.
Dies kann, wie allgemein bekannt, an einer im Heizkreislauf
angeordneten Umwälzpumpe erfolgen.
Auch bei der Vorderwand 18 wird im obersten Kanal 46h zur
Vermeidung der Luftblasen-Ansammlung die
Strömungsgeschwindigkeit des Heizwassers zum Ausgang hin
erhöht, indem die vier unteren Kanäle 46h jeweils paarweise
parallel durchströmt werden, während danach der
Heizwasserstrom allein durch den durch die Schweißnähte 48p
und 48l gebildeten Kanal zum Ausgang geführt wird.
Claims (5)
1. Verfahren zum Abtransport von Gasblasen aus einer
doppelwandigen wassergekühlten Brennkammer eines
Wassererhitzers, bei dem während des Betriebs in der
Brennkammer eine Wasserströmung erzeugt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß in einem vorgegebenen Bereich der
doppelwandigen Brennkammer (10) die Strömungsgeschwindigkeit
des Wassers in einem Strömungskanal (46d) durch eine
Engstelle (64) erhöht wird.
2. Doppelwandige Brennkammer für einen Wassererhitzer mit
wasserführenden Kanälen und mit Mitteln zum Abtransport von
Gasblasen aus der Brennkammer, dadurch gekennzeichnet, daß
in einem oberen Bereich der Brennkammer (10) zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers in einem
Strömungskanal (46d) eine Engstelle (64) vorgesehen ist.
3. Doppelwandige Brennkammer nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Engstelle (64) im Strömungskanal
(46d) durch eine umlaufende Schweißnaht (48a) und eine
Einzelschweißnaht (48f) gebildet wird.
4. Doppelwandige Brennkammer nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontur der umlaufenden Schweißnaht
(48a) im Bereich der Engstelle (64) kreisbogenförmig
ausgebildet ist.
5. Doppelwandige Brennkammer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die zwei Seitenwände (14, 16) und die
Rückwand (12) der Brennkammer (10) eine U- förmige Einheit
bilden, wobei der die Engstelle (64) aufweisende Bereich in
der Rückwand (12) der Brennkammer (10) ausgebildet ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997154514 DE19754514A1 (de) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | Verfahren und Vorrichtung zum Abtransport von Gasblasen aus einer doppelwandigen wassergekühlten Brennkammer eines Wassererhitzers |
EP98117104A EP0922913A3 (de) | 1997-12-09 | 1998-09-10 | Verfahren und Vorrichtung zum Abtransport von Gasblasen aus einer doppelwandigen wassergekühlten Brennkammer eines Wassererhitzers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997154514 DE19754514A1 (de) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | Verfahren und Vorrichtung zum Abtransport von Gasblasen aus einer doppelwandigen wassergekühlten Brennkammer eines Wassererhitzers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19754514A1 true DE19754514A1 (de) | 1999-06-10 |
Family
ID=7851189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997154514 Withdrawn DE19754514A1 (de) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | Verfahren und Vorrichtung zum Abtransport von Gasblasen aus einer doppelwandigen wassergekühlten Brennkammer eines Wassererhitzers |
Country Status (2)
Country | Link |
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EP (1) | EP0922913A3 (de) |
DE (1) | DE19754514A1 (de) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE3807189A1 (de) * | 1988-03-04 | 1989-09-14 | Webasto Ag Fahrzeugtechnik | Heizgeraet, insbesondere fahrzeugzusatzheizgeraet |
ES2102511T3 (es) * | 1991-07-22 | 1997-08-01 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Seccion de calentamiento de doble pared. |
EP0816776B1 (de) * | 1996-07-01 | 2002-10-09 | Robert Bosch Gmbh | Gasbeheizter Wassererhitzer und wassergekühlte Brennkammer |
-
1997
- 1997-12-09 DE DE1997154514 patent/DE19754514A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-09-10 EP EP98117104A patent/EP0922913A3/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0922913A3 (de) | 2002-01-23 |
EP0922913A2 (de) | 1999-06-16 |
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Legal Events
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