DE202008011266U1 - heater - Google Patents
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- F24H1/43—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes helically or spirally coiled
Abstract
Heizgerät, insbesondere Brennwertheizgerät, umfassend einen Gas- oder Ölbrenner in einer zylindrischen Brennkammer (1), welche radial von einem schraubenförmig gewendelten Wärmetauscher begrenzt ist, mindestens einen Spalt (3) für den Durchtritt von Heizgasen durch den Wärmetauscher, ein vorderes Deckelelement zur Aufnahme des Brenners, ein hinteres Deckelelement als Verschluss für die Brennkammer (1), Vor- und Rücklaufanschlussstutzen sowie radial außerhalb des Wärmetauschers mit einem Abgassammelraum (4) unter einem umgebenden Mantel mit einem Anschlussstutzen für eine Abgasleitung, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des schraubenförmig gewendelten Wärmetauschers aus mindestens zwei Kreisringen (2) besteht, welche jeweils aus gleichen, miteinander verschweißten Halbschalen ausgebildet sind, dass zwischen zwei Kreisringen (2) ein Spalt (3) für den Durchtritt von Heizgasen vorgesehen ist, und dass die hydraulische Verbindung von benachbarten Kreisringen (2) über Öffnungen (5) in den Halbschalen vorgesehen ist, welche im Winkel von 45° zur Trennebene eines Kreisringes (2) angeordnet sind.Heater, in particular Brennwertheizgerät, comprising a gas or oil burner in a cylindrical combustion chamber (1), which is bounded radially by a helically coiled heat exchanger, at least one gap (3) for the passage of hot gases through the heat exchanger, a front cover member for receiving the Burner, a rear cover element as a closure for the combustion chamber (1), supply and return connection pieces and radially outside the heat exchanger with an exhaust gas collecting space (4) under a surrounding jacket with a connecting piece for an exhaust pipe, characterized in that the profile of the helically coiled heat exchanger consisting of at least two circular rings (2), which are each formed of the same, welded together half-shells, that between two circular rings (2) a gap (3) is provided for the passage of hot gases, and that the hydraulic connection of adjacent circular rings (2 ) above openings (5) is provided in the half shells, which are arranged at an angle of 45 ° to the parting plane of a circular ring (2).
Description
Die Neuerung betrifft ein Heizgerät, insbesondere ein Brennwertheizgerät, nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.The Innovation relates to a heater, in particular a condensing boiler, according to the preamble of the protection claim 1.
Gattungsgemäße Heizgeräte werden mit einem Gas- oder Ölbrenner befeuert und besitzen eine zylindrische Brennkammer, welche radial von einem schraubenförmig gewendelten Wärmetauscher begrenzt ist. Mindestens ein Spalt zwischen den Rohrwendeln für den Durchtritt der Heizgase stellt die eigentliche Wärmetauscherfläche dar. Weiterhin üblich sind ein vorderes Deckelelement zur Aufnahme des Brenners, ein hinteres Deckelelement als Verschluss für die Brennkammer, Vor- und Rücklaufanschlussstutzen sowie ein Abgassammelraum, welcher radial außerhalb des Wärmetauschers unter einem umgebenden Mantel angeordnet und mit einem Anschlussstutzen für eine Abgasleitung versehen ist. Hinsichtlich der heizwasserseitigen Strömungsführung handelt es sich um einen zwangsdurchströmten Wärmetauscher. Eine Umwälzpumpe sorgt für einen vorgegebenen Wasservolumenstrom durch die zumeist relativ engen Wasserkanäle. Auf diese Weise sind trotz geringen Wasserinhaltes recht hohe, heizgasseitig eingetragene Wärmestromdichten realisierbar.generic Heaters are equipped with a gas or oil burner fired and have a cylindrical combustion chamber, which radial from a helically coiled heat exchanger is limited. At least one gap between the coiled tubing for the passage of the hot gases represents the actual heat exchanger surface Further common are a front cover element for Recording of the burner, a rear cover element as a closure for the combustion chamber, supply and return connection pieces as well an exhaust gas collecting space, which is radially outside of the heat exchanger arranged under a surrounding jacket and with a connecting piece is provided for an exhaust pipe. With regard to the heating water side Flow guide is a forced flow through heat exchanger. A circulation pump ensures a given Water volume flow through the mostly relatively narrow water channels. In this way, despite low water content quite high, hot gas side registered heat flow densities feasible.
Aus
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Die
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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wärmetauscher eines Heizgerätes, insbesondere eines Brennwertheizgerätes, besonders im Hinblick auf möglichst kompakte Abmessungen und gute Wärmeübertragungseigenschaften zu optimieren.Of the Innovation is the object of the heat exchanger a heater, in particular a condensing boiler, especially with regard to compact dimensions and to optimize good heat transfer properties.
Neuerungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Innovation is this is achieved with the features of the protection claim 1. Advantageous developments are to be taken from the subclaims.
Das aus einer zylindrischen Brennkammer und einem radial diese begrenzenden, schraubenförmig gewendelten Wärmetauscher bestehende Heizgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des schraubenförmig gewendelten Wärmetauschers aus mindestens zwei Kreisringen besteht, welche jeweils aus gleichen, miteinander verschweißten Halbschalen ausgebildet sind. Zwischen zwei Kreisringen ist ein Spalt für den Durchtritt von Heizgasen vorgesehen. Die hydraulische Verbindung von benachbarten Kreisringen erfolgt über Öffnungen in den Halbschalen, welche im Winkel von 45° zur Trennebene eines Kreisringes angeordnet sind.The from a cylindrical combustion chamber and a radially limiting this helical coiled heat exchanger existing Heater is characterized in that the profile of the helical coiled heat exchanger of at least two circular rings exists, which in each case from the same, welded together Half shells are formed. Between two circular rings is one Gap provided for the passage of hot gases. The hydraulic connection of adjacent circular rings via openings in the half-shells, which at an angle of 45 ° to the dividing plane a circular ring are arranged.
Eine Öffnung in der Halbschale für die hydraulische Verbindung von benachbarten Kreisringen ist im Bereich einer zur Außenseite gerichteten Aufweitung einer Halbschale angeordnet. Dabei ist die Ebene der Öffnung im Winkel von 45° zur Trennebene eines Kreisringes und auf das Zentrum der Halbschale ausgerichtet.An opening in the half shell for the hydraulic connection of adjacent Circular rings is in the range of a directed to the outside Expansion of a half-shell arranged. Here is the plane of the opening at an angle of 45 ° to the dividing plane of a circular ring and aligned with the center of the half-shell.
Jeweils einer Öffnung in der Halbschale für die hydraulische Verbindung von benachbarten Kreisringen ist ein Rücksprung der Außenseite einer Halbschale angeordnet. Somit greift eine zur Außenseite gerichtete Aufweitung einer Halbschale eines ersten Kreisringes in den Rücksprung der Außenseite einer Halbschale eines zweiten Kreisringes ein. Dadurch liegen zugeordnete Öffnungen in den beiden Kreisringen aneinander an und können dicht verbunden werden. Es ergibt sich dadurch eine enge Verzahnung der Kreisringe, auch um enge Spalte für den Heizgasdurchtritt auszubilden. Vorzugsweise sind die Außenseiten von zwei benachbarten Kreisringen im Bereich der zugeordneten Öffnungen miteinander verschweißt. Bei der Herstellung eines neuerungsgemäßen Wärmetauschers werden daher zuerst zwei Halbschalen mit den einen Spalt bildenden Außenseiten aneinander gelegt und verschweißt. Dabei wird auch der Öffnungsbereich verbunden. Im nachfolgenden Schritt wird eine weitere Halbschale aufgelegt und die Umfangsnaht an der Trennstelle zwischen zwei einen Wasserring bildenden Halbschalen verschweißt.In each case an opening in the half-shell for the hydraulic connection of adjacent circular rings, a return of the outer side of a half-shell is arranged. Thus, a widening of a half shell of a first circular ring directed towards the outside engages in the recess of the outside of a half shell of a second circular ring. As a result, associated openings in the two circular rings abut each other and can be tightly connected. This results in a close toothing of the circular rings, even to form narrow gaps for the passage of Heizgasdurchtritt. Preferably, the outer sides of two adjacent circular rings in the region of the associated openings are welded together. In the production of a new According to the heat exchanger according to the invention, two half-shells with the outsides forming a gap are first placed against each other and welded. The opening area is also connected. In the subsequent step, a further half-shell is placed and the peripheral seam welded at the separation point between two half-shells forming a water ring.
Die Geometrie des Spaltes für den Durchtritt von Heizgasen zwischen dem Profil des Wärmetauschers und/oder der den Spalt begrenzenden, Wärme übertragenden Oberflächen ist durch den Umformvorgang bei der Herstellung der Halbschalen beeinflussbar. Beispielsweise können Prägungen und/oder Oberflächenstrukturen, insbesondere zur Turbulenzerzeugung, eingebracht werden.The Geometry of the gap for the passage of hot gases between the profile of the heat exchanger and / or the Gap-limiting, heat-transferring surfaces is by the forming process in the production of the half-shells influenced. For example, embossing and / or Surface structures, in particular for turbulence generation, be introduced.
Weiterhin können benachbarte, sich gegenüberstehende, den Spalt begrenzende Oberflächen mit Vorsprüngen versehen sein. Diese definieren die Spaltbreite und stützen sich aufeinander und/oder auf der gegenüber liegenden Oberfläche ab. Zwei benachbarte, sich gegenüberstehende, den Spalt begrenzende Oberflächen sind durch Punktschweißung fest miteinander verbunden. Daher bleibt der freie Spaltquerschnitt überwiegend gewährleistet und nur im Bereich der Schweißung sowie der Öffnungen liegt punktuell eine Berührung bzw. Spalteinengung vor.Farther may be neighbors, facing each other Gap delimiting surfaces with protrusions be provided. These define the gap width and support on each other and / or on the opposite surface from. Two adjacent, opposing, the gap Limiting surfaces are solid by spot welding connected with each other. Therefore, the free gap cross-section remains predominant guaranteed and only in the field of welding as well as the openings is punctually a touch or gap narrowing before.
Mit der neuerungsgemäßen Gestaltung entsteht ein Wärmetauscher für ein Heizgerät mit bester Eignung für Brennwertbetrieb, sehr kompakten Abmessungen und guten Wärmeübertragungseigenschaften. Alle Halbschalen sind gleich und somit auch kostengünstig herstellbar. Der Wärmetauscher wird spiralförmig durchströmt und der Profilaufbau mit Blech-Halbschalen bietet neben der einfachen Herstellung auch den Vorteil, unterschiedliche Längen für verschiedene Feuerungs- und Wärmetauscherleistungen variabel abzudecken. Trotzdem bleiben dann alle stirnseitig angeordneten Anbauteile sowie die Verbindung zwischen Deckelelementen und Wasser führendem Profilkörper gleich. Nur der umgebende Mantel variiert. Wegen der niedrigen Abgastemperaturen kann dieser sogar aus Kunststoff hergestellt werden.With The design according to the innovation results in a heat exchanger for a heater with the best suitability for Condensing operation, very compact dimensions and good heat transfer properties. All half shells are the same and thus cost-effective produced. The heat exchanger becomes spiral flows through and the profile structure with sheet metal half shells In addition to the simple production also offers the advantage of different Lengths for different combustion and heat exchanger capacities variable cover. Nevertheless, all then remain arranged on the front side Attachments and the connection between cover elements and water same profile leading body. Only the surrounding Coat varies. Because of the low exhaust gas temperatures this can even made of plastic.
Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Neuerung dar. Es zeigt einen Wärmetauscher eines Heizgerätes:The Drawing illustrates exemplary embodiments of the innovation. It shows a heat exchanger of a heater:
Eine
zylindrische Brennkammer
Die
Kreisringe
Auf
den den Spalt
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 202005011633 U1 [0003] - DE 202005011633 U1 [0003]
- - DE 102004023711 B3 [0004] DE 102004023711 B3 [0004]
- - DE 102006029854 A1 [0005] DE 102006029854 A1 [0005]
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