DE19802426A1

DE19802426A1 - Brennstoffbeheizter Wassererhitzer

Info

Publication number: DE19802426A1
Application number: DE1998102426
Authority: DE
Inventors: Ernst Schmidt; Matthias Schmidl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 1999-07-29

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem brennstoffbeheizten Wassererhitzer nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei bekannten Wassererhitzern dieser Gattung ist der Lamellenblock des Wärmeübertragers so bemessen, daß er die obere Randöffnung des die Brennkammer enthaltenen Schachtes annährend bis auf das für den Zusammenbau der Teilegruppen notwendige Spiel ausfüllt. Dadurch wird die in den Verbrennungsgasen enthaltene Wärme im Lamellenblock zwar optimal genutzt, wobei jedoch der Gasströmung ein verhältnismäßig großer Widerstand entgegengesetzt wird. Das begünstigt die Neigung zum Gasaustritt aus der Brennkammer in den Aufstellungsraum des Geräts, wenn nach längerer Betriebszeit der Lamellenblock verschmutzt.

Vorteile der Erfindung

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs wird wegen der Vergrößerung des Drosselquerschnitts den Verbrennungsgasen ein geringerer Strömungswiderstand entgegengesetzt und dadurch der Neigung zum Gasaustritt in den Aufstellungsraum entgegengewirkt.

Durch die seitlich vom Lamellenblock angeordneten Strömungsspalten werden die gegenüberliegenden oberen Wandbereiche des wassergekühlten Schachtes besser zur Wärmeübertragung genutzt, so daß bei einer wohl definierten Abstimmung der Spaltbreite kein Wirkungsgradverlust durch die seitlich abgezweigten Teilmengen der Verbrennungsgase eintritt. Die Strömungsspalte verhindern auch, daß sich der Lamellenblock und der Schacht gegenseitig berühren und Reibgeräusche hervorrufen, wenn sie sich im Betrieb unterschiedlich ausdehnen, worauf insbesondere bei Ausführungen mit einem wassergekühlten Schacht zu achten ist. Beide Teilegruppen können sich frei dehnen, wodurch Materialspannungen und -brüche vermieden werden. Die Strömungsspalte erleichtern auch das Einsetzen des Wärmeüberträgers in den Schacht, zumal auch bei ungünstigen Toleranzverhältnissen kein Klemmen der beiden Teilegruppen möglich ist. Die Abgastemperatur in den Randbereichen einer dem Wärmeübertrager nachgeschalteten Strömungssicherung wird erhöht und dadurch die Kondensatbeanspruchung dieser Randbereiche verringert.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung nach dem Hauptanspruch möglich.

Eine besonders gute Ausnutzung des Lamellenwerkstoffs wird erreicht und einem Wirkungsgradabfall wird zusätzlich entgegengewirkt, wenn die Lamellen an den Seitenrändern mit je einer parallel zum gegenüberstehenden Wandbereich des Schachtes ausgerichteten Abkantung versehen sind.

Die Außenabmessungen des die Brennkammer und den Wärmeübertrager umgebenden Schachtes können über dessen Gesamthöhe hinweg gleich groß gehalten werden, wenn ein den Schacht umgebender bzw. ein in einer Doppelwand des Schachtes gebildeter Strömungskanal im Bereich der Strömungsspalte eine geringere Breite als in den anderen Bereichen des Schachtes hat.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 vereinfacht einen Längsschnitt durch Innenteile eines gasbeheizten Wassererhitzers und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein gasbeheizter Wassererhitzer hat einen atmosphärischen Gasbrenner 10, über dem eine Brennkammer 12 in einem Schacht 14 angeordnet ist. Dieser hat zwei Wände 16, 18, die zwischen sich Strömungskanäle bzw. -kanalabschnitte 20, 22, 24, 26 umschließen. Zwischen dem unteren Rand 28 des Schachtes 14 und dem Gasbrenner 10 ist ein Luftspalt 30 für den Zutritt von Sekundärluft zum Gasbrenner 10 und den Austritt von ggf. rückstauenden Gasen in den Aufstellungsraum des Gerätes gebildet.

In den vom Strömungskanal - bzw. Kanalabschnitt 20 umgebenden oberen Bereich des Schachtes 14 ist ein Wärmeübertrager 32 eingesetzt, der einen Block aus parallel zueinander angeordneten Lamellen 34 und dazwischenliegenden Spalten zum Durchtritt der Verbrennungsgase hat. Die Lamellen sind von Rohren 36 durchsetzt, die das zu erhitzende Wasser führen und mit den Strömungskanälen - bzw. abschnitten 20, 22, 24, 26 verbunden sind. Dort erfolgt ein weiterer Wärmeaustausch, durch den der Schacht 14 bzw. die Brennkammer 12 gekühlt und das Wasser weiter erhitzt wird.

Die Lamellen 34 sind so lang bemessen und der Wärmeübertrager 32 ist so in den Schacht 14 eingesetzt, daß zwischen den seitlichen Rändern 38 der Lamellen 34 und den zugekehrten, gekühlten Wandbereichen 40 des Schachtes 14 je ein Strömungsspalt 42 mit der Breite s verbleibt. An den Rändern 38 sind die Lamellen 34 mit Abkantungen 44 versehen, die parallel zum gegenüberliegenden Wandbereich 40 ausgerichtet sind. Auf Höhe der Strömungsspalte 42 hat der Strömungskanal - bzw. kanalabschnitt 20 eine geringere Breite b als in den anderen Bereichen des Schachtes bzw. den anderen Strömungskanälen oder Kanalabschnitten 22, 24, 26.

Durch die Anordnung der seitlichen Strömungsspalte 42 wird ein Teil der Verbrennungsgase auch zu den Wandbereichen 40 des Schachtes 14 hingelenkt. Der gesamte Drosselquerschnitt für die durch die Pfeile A dargestellte Gasströmung wird vergrößert und dadurch der Strömungswiderstand herabgesetzt. Dadurch wird auch die Neigung zum Austreten von Verbrennungsgasen durch den Luftspalt 30 zwischen Gasbrenner 10 und Schacht 14 verringert bzw. verzögert, wenn der Wärmeübertrager 32 nach längerer Betriebszeit verschmutzt.

Mit der Anordnung der Strömungsspalte 42 und der Vergrößerung des Drosselquerschnitts wird auch das über den Querschnitt der Brennkammer 12 gemessene Temperaturprofil verändert. In der Zeichnung stellt die Linie B das Temperaturprofil bei nicht vorhandenen Strömungsspalten 42 und die Linie c das Temperaturprofil bei Anordnung der Strömungsspalte 42 dar. Man erkennt, daß sich seitliche Temperaturgewinnungsfelder D ergeben und dadurch mehr Wärme auf das Wasser im Strömungskanal bzw. -kanalabschnitt 20 übertragen wird. Bei entsprechender Abstimmung kann so eine leicht verringerte Wärmeübertragung in der Strömungsmitte kompensiert und ein Wirkungsgradverlust vermieden werden.

Claims

1. Brennstoffbeheizter Wassererhitzer, mit einer Brennkammer in einem wassergekühlten Schacht, zwischen dessen unterem Rand und einem Brenner ein Luftspalt vorhanden ist und dessen oberer Rand einen Wärmeübertrager umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwischen der einen Seite des Wärmeübertragers (32) und vorzugsweise auch zwischen dessen gegenüberliegender Seite und je einem wassergekühlten Wandbereich (40) des Schachtes (14) ein definierter, den Wandbereich (40) mit Verbrennungsgasen beaufschlagender Strömungsspalt (42) gebildet ist.

2. Wassererhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (32) ein von wasserführenden Rohren (36) durchsetztes Lamellenpaket hat und das der Strömungsspalt (42) zwischen der einen durch die Lamellenränder (38) gebildeten Seite des Lamellenblocks und dem Wandbereich (40) gebildet ist.

3. Wassererhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnete daß die Lamellen (34) an den Seitenrändern (38) mit je einer parallel zum gegenüberliegenden wandbereich (40) des Schachtes (14) ausgerichteten Abkantung (44) versehen sind.

4. Wassererhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Schacht (14) umgebender bzw. ein in einer Doppelwand (16, 18) des Schachtes (14) gebildeter Strömungskanal (20, 22, 24, 26) im Bereich der Strömungsspalte eine geringere Breite (b) als in den anderen Bereichen des Schachtes (14) hat.