DE2100344B2 - Wassererhitzer und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

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zwischen dea Platten des, Wärmetauschers,hindurch- richtungen,zur Herstellung des Wärmetauschers aj?

geleitet; Dies trägt weiter dazu be?, den Wärmeaus- obenerwähntes, einstückiges ,Gußteil. Die erfor.der-

tauscheffekt zu erhöhen.,; ., liehe Anzahl geeignet ausgebildeter, gebrannter

Nach der Erfindung besteht weiterhin die Mög- Sandkerne 20 mit. abgestuften Öffnungen 22 wird lichkeit, daß um den Außenumfang des Wännetau- 5 übereinandergesetzt, um die Platten 10 zu begrenschers ein Strahlungsheizbrenner angeordnet ist. Bei zen, und weitere Kerne 24 werden in geeigneten Steleiner derartigen Konstruktion erfolgt die Bcaulschla- lungen eingeführt, um die Wasserrohre 14 einzugung des Wärmetauschers von außen nach innen.. schließen und die Wasserwege zu formen. Das ge-

Für normale Haushaltsgeräte ist die Kapazität schmolzene Metall wird durch Spalte 26 eingegossen

eines Wassererhitzers mit einem einzigen Wärmetau- io und füllt die Zwischenräume in den Öffnungen 22

scher ausreichend, um heißes Wasser für eine Zen- und rund um die Kerne 24 aus.

tralheizung und für Haushaltszwecke zu erzeugen. Bei dem Wassererhitzer nach den Fig. 1,2,3

Bei außergewöhnlich großen Kapazitäten jedoch sind und 4 ist ein Brenner 28 im unteren Teil des zentra-

vorteilhafterweise mehrere Wärmetauscher vorgese- len Heizschachtes 16 des vertikal angeordneten Wär-

hen. ts metauschers befestigt. Der Brenner weist poröse

Vorzugsweise sind die Wasserrohre an der dem Wände aus feinmaschigem Material auf und ist eben-

Heizschacht zugekehrten Seite schmaler und an der falls zylinderförmig. Luft wird in das untere Ende

dem Gehäuse zugekehrten Seite breiter ausgebildet. des Brenners 28 eingeblasen, und zwar durch eine

Dies ermöglicht einen besonders günstigen Wärme- Versorgungsleitung 32 mittels eines Gebläses 34, wo-

austausch zwischen den heißen Verbrennungsgasen ao bei eine Gaseinlaßdüse 36 in eine zum Gebläse füh-

und den umspülten Wasserrohren, und zwar insbe- rende Luttleitung 38 hineinragt. Die Gas- und Luft-

sondere dann, wenn die Strömungsrichtung der Ver- zufuhr zum Brenner wird in bekannter Weise gesteu-

brennungsgase von innen nach außen gerichtet ist. ert. Wenn Wärme erzeugt werden soll, entsteht an

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur einer Elektrode 40 ein gegen den Brenner 28 geerde-Herstellung des vorstehend beschriebenen Wasserer- 25 ter Funke, der ein Einschalten des das Gebläse 34 hitzers, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß in antreibenden Motors bewirkt sowie ein relaisbetätigdie Zwischenräume zwischen den Platten gebrannte tes Ventil 42 öffnet, welches wiederum die Gaszu-Sandkerne und in die Hohlräume für die Wasser- fuhr einschaltet. Nulldruck-Gasregler 44 verhindern rohre weitere Kerne eingelegt werden und daß das den Durchfluß von Gas, bis der Motor des Gebläses einstückige Gußteil durch Eingießen von geschmol- 30 seine Betriebsdrehzahl erreicht hat, woraufhin der an zenem Metall gebildet wird. Damit ergibt sich eine der Gaseinlaßdüse 36 entlangfließende Luftstrom besonders einfache Herstellungsmöglichkeit für den eine angemessene Gasmenge ansaugt. Die Verbren-Wassererhitzer, nung beginnt. Eine flammenempfindliche Elektrode

Die Erfindung wird in zwei Ausführungsbeispielen 46 dient zum Abschalten des Motors und zum

an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt 35 Schließen des relaisbetätigten Ventils, wenn die

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht Flamme erlischt,

eines Wassererhitzers, Ein Strömungswiderstand 47 ist quer über den

F i g. 2 eine geschnittene Seitenansicht, Heizschacht 16 in mittlerer Höhe angeordnet, so daß

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie Λ -A in sämtliche Verbrennungsprodukte auf diese Weise

Fig. 1, 40 nach außen durch die Zwischenräume 12 des Wär-

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B in metauschers in ein umgebendes Gehäuse 48, welches

F i g. 3. von piner zylindrischen äußeren Verschalung 50 ge-

F i g. 5 einen Schnitt durch eine alternative Aus- bildet wird, gerichtet werden. Auf diese Weise wer-

führungsform des Wassererhitzers, den die Flächen der Wasserrohre 14 vollständig von

Fig. 6 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 3, mit An- 45 den Verbrennungsprodukten umspült, während diese

Ordnung der Kerne zum Gießen des Wärmetauschers. durch die Zwischenräume 12 nach außen strömen.

Ein Wärmetauscher, wie er insbesondere in den Das Gehäuse 48 ist oben mittels einer Abdeckplatte

F i g. 3 und 4 gezeigt ist, besteht aus einer Anzahl 52 verschlossen, und die Verbrennungsprodukte

ebener Platten 10 von ringförmiger Ausbildung, die müssen dementsprechend oberhalb des Strömungs-

übereinander angeordnet sind und Zwischenräume 50 Widerstandes 47 durch die Zwischenräume 12 nach

12 einschließen. Die Platten 10 stehen über Wasser- innen zurückkehren und wieder in den zentralen

führungen miteinander in Verbindung, welche als Heizschacht 16 eintreten. Das obere Ende des zen-

Wasserrohre 14 ausgebildet sind. Diese Wasserrohre tralen Heizschachtes ist an einen Kamin 54 ange-

sind symmetrisch um die Mittelachse des Wärmetau- schlossen, der zu einem in die Atmosphäre geöffne-

schers angeordnet. Ihre Querschnittsform ist entspre- 55 ten Ausgleichs-Auslaßendstück 56 führt. Die Strö-

chend F i g. 3 konisch, und zwar zur Mitte hin mungsrichtungen der Verbrennungsprodukte sind

schmaler und gegen den Außenumfang des Wärme- durch Pfeile in F i g. 2 angedeutet,

tauschers verbreitert. Das Ganze ist als cinstückiges Fig. 5 zeigt eine alternative Anordnung, bei der

Gußteil mit einem zentralen zylindrischen Heiz- der Wärmetauscher in einem umgebenden Brenner

schacht 16 ausgebildet und weist eine zylindrische 60 mit doppelten Wänden 58, 60 und doppeltem Boden

Außenform auf. Die Wasserrohre 14 liegen dabei auf 62, 64 befestigt ist. Das Luft-Gasgemisch tritt aus

einem mittleren Radius. Dabei verwendet man eine der Luftleitung 38 in einen Bodenraum 66 ein und

rchtiv geringe Anzahl von Wasserrohren 14 für den wird aufwärts in einer Scitenraum 68 gedruckt. Die

nach unten gerichteten Durchfluß des zuströmenden Wand 58 des Brenners ist porös und trägt einen als

Wassers. Typisch wäre beispielsweise, wenn zwei 65 Matte aus keramischem Fasermaterial ausgebildeten

Wasserrohre dem Zufluß und die verbleibenden Strahlungsheizbrenner 70 auf der Außenfläche.

Wasserrohre der Rückführung dienten. Wenn eine Verbrennung stattfindet, so entsteht eine

Aus Fig. 6 ergibt sich ein Verfahren sowie Ein- Vielzahl kleiner Flammenpunkte auf der Brenner-

fläche, so daß die gesamte Fläche als glühend erscheint. Die Verbrennungsprodukte treten bei dieser Anordnung durch die Zwischenräume 12 nach innen, und die Außenflächen der Wasserrohre 14 werden diese ihren Weg zum zentralen Heizschacht 16 nehmen. Der Heizschacht kann zum Teil von einem konischen Strömungswiderstand 72 ausgefüllt sein. Er steht, ebenso wie bei der anderen Ausführungsform.

von den Verbrennungsprodukten umspült, während 5 mit dem Kamin 54 in Verbindung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

ebener, im Abstand parallel zueinander und senk- Patentansprüche: recht zur· Achse des Heizschachtes angeordneter Platten gebildet ist, wobei mehrere Wasserrohre im

1. Wassererhitzer, bestehend aus einem War- wesentlichen parallel zur Achse des Heizschachtes metauscher mit einem zentralen Heizschacht, der 5 durch die Platten geführt sind.

von einer Anzahl im wesentlicheu ebener, im A.b- Derartige Vorrichtungen können mit gasförmigen

stand parallel zueinander und senkrecht zur Brennstoffen betrieben werden, beispielsweise mit

Achse des Heizschachtes angeordneten Platten Stadtgas, Methan oder verdampften bzw. zerstäubten

gebildet ist, wobei mehrere Wasserrohre im we- Erdölprodukten.

sentlichen parallel zur Achse des Heizschachtes ic Bei einem bekannten Wassererhitzer der eingangs

durch die Platten geführt sind, dadurch ge- genannten Art (französische Patentschrift 1498 525)

kennzeichnet, daß der Heizschacht (16) sind zwei iBreriner als geschlossene Gehäuse seitlich

von den Platten (10) und den Wasserrohren (14) des Heizschachtes angeordnet. Diese Brenner geben

umgeben ist, wobei die Platten (10) und die Was- Strahlungshitze an die Wasserrohre ab, wobei die

serrohre (14) als einstückiges Gußteil ausgebildet ?₅ Oberfläche der Wasserrohre durch die daran befe-

sind. stigten, als Bleche ausgebildeten Platten vergrößert

2. Wassererhitzer nach Anspruch I₁ dadurch ist. Ein solcher Wassererhitzer läßt hinsichtlich seigekennzeichnet, daß der Heizschacht (16) senk- nes Wirkungsgrades zu wünschen übrig und ist recht angeordnet ist. außerdem aufwendig in der Herstellung.

3. Wassererhitzer nach Ansprach 1, dadurch 20 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gekennzeichnet, daß der Heizschacht (16) waag- Wassererhitzer der eingangs genannten Art zu schafrecht angeordnet ist. fen, der bei vereinfachter Herstellung einen erhöhten

4. Wassererhitzer nach einem der Ansprüche 1 Wärmeaustauscheffekt besitzt.

bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Wassererhitzer

(10) kreisförmig und der zentrale Heizschacht 25 nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der (16) zylindrisch ausgebildet sind. Heizschacht von den Platten und den Wasserrohren

5. Wassererhitzer nach den Ansprüchen 1 umgeben ist, wobei die Platten und die Wasserrohre bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Heiz- als einstückiges Gußteil ausgebildet sind.

schacht (16) ein Brenner (28) angeordnet ist. Diese Anordnung bietet die Möglichkeit, die hei-

6. Wassererhitzer nach Ansprach 5, dadurch 30 Ben Verbrennungsgase direkt zwischen den an den gekennzeichnet, daß der Heizschacht (16) von Rand des Heizschachtes verlegten Platten hindurcheinem Gehäuse (48) umgeben ist, das mit einem zuleiten, so daß sie dia- Wasserrohre umspülen. Da-Kamin (54) in Verbindung steht. mit ergibt sich ein hervorragender Wärmeaustausch

7. Wassererhitzer nach Ansprache, dadurch zwischen den Verbrennungsgasen und den Wassergekennzeichnet, daß das Gehäuse (48) mit einer 35 rohren. Auch werden die Platten direkt aufgeheizt Abdeckplatte (52) versehen ist. und können die Wärme an die Wasserrohre weiterlei-

8. Wassererhitzer nach Anspruch 7, dadurch ten. Dieser Effekt wird begünstigt durch die Tatgekennzeichnet, daß in dem Heizschacht (16) ein sache, daß die Wasserrohre einstückig mit den Plat-Strömungswiderstand (47) quer angeordnet ist. ten ausgebildet sind. Letzteres führt außerdem dazu,

9. Wassererhitzer nach den Ansprüchen 1 40 daß sich der Wassererhitzer äußerst einfach uad bilbis 8, dadurch gekennzeichnet, daß um den ''S herstellen läßt. Auch entfallen etwaige Scnweiß-Außenumfang des Wärmetauschers ein Strah- oder Lötstellen, die unter der Wärmeeinwirkung auflungsheizbrenner (70) angeordnet ist. gehen könnten.

10. Wassererhitzer nach einem der An- Vorteilhafterweise ist der Heizschacht senkrecht spräche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß 45 angeordnet. Alternativ cjazu .besteht jedoch auch die mehrere Wärmetauscher vorgesehen sind. Möglichkeit, daß der Heizschacht waagerecht an-

11. Wassererhitzer nach Anspracht, dadurch geordnet ist.

gekennzeichnet, daß die Wassei -öhre (14) an der Vorzugsweise sind die Platten kreisförmig und der

dem Heizschacht (16) zugekehrten Seite schma- zentrale Heizschacht zylindrisch ausgebildet. Man

ler und an der dem Gehäuse (48) zugekehrten 5° kommt damit zu einer rotätiohsymmetrischen Anord-

Seite breiter ausgebildet sind. nung, die eine sehr gleichmäßige Wärmebeaufschla-

12. Verfahren zur Herstellung des Wassererhit- gung ermöglicht.

. zers nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch ge- Erf indungsgemäß ,kann in dem Heizschacht ein

kennzeichnet, daß in die Zwischenräume zwi- Brenner angeordnet sein. Der Wärmetauscher wird sehen den Platten gebrannte Saridkerne und in 55 dabei zentral von innen mit Verbrennungsgasen verdie Hohlräume für die Wasserrohre weitere sorgt.

Kerne eingelegt werden und daß das einstückige Ein weiteres Merkmal nach der Erfindung besteht

Gußteil durch Eingießen von geschmolzenem darin, daß der Heizschacht von einem Gehäuse umMetall gebildet wird. geben ist, das mit einem Kamin in Verbindung steht.

60 Dabei kann das Gehäuse mit einer Abdeckplatte versehen sein. Es entsteht auf diese Weise eine geschlos-

sene Anordnung, aus der die Verbrennungsgase nach

Durchströmen des Wärmetauschers in den Kamin abgeführt werden.

65 Vorteilhafterweise ist in dem Heizschacht ein Strö-

Die Erfindung betrifft einen Wassererhitzer, besie- mungswiderstand quer angeordnet. Die in den Heizhend aus einem Wärmetauscher mit einem zentralen schacht eingeleiteten Verbrennungsgase werden von Heizschacht. der von einer Anzahl im wesentlichen dem Strömungswiderstand umgelenkt und gezielt