DE2201317A1

DE2201317A1 - Waermespeichernder boiler

Info

Publication number: DE2201317A1
Application number: DE19722201317
Authority: DE
Inventors: Shiro Kobayashi
Original assignee: Paloma Kogyo KK
Current assignee: Paloma Kogyo KK
Priority date: 1971-01-26
Filing date: 1972-01-12
Publication date: 1973-08-09
Also published as: JPS4719843U; GB1337512A; US3707142A; DE2201317B2; DE2201317C3; FR2124808A5

Description

DIt. IKG. E. HOFFMANN · DlPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN PATENTANWALT»! D-8000 MÖNCHEN 81 · ARAB ELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

Paloma Kogyo Kabushiki Kaisha, Nagoya, Japan

Wärmespeichernder Boiler

Die Erfindung bezieht sich auf einen wärmespeichernden Boiler mit einem Wasserbehälter, einem sich vertikal durch den Wasserbehälter erstreckenden Heizrohr, einer unter dem Wasserbehälter angeordneten Brennkammer und einer mit dem Heizrohr verbundenen Auslaßleitung, um die Abluft in die Atmosphäre zu leiten, und insbesondere auf eine verbesserte Vorrichtung, welche bessere Verbrennung, Erwärmung und wärmespeichernde Wirkung des wärmespeichernden Boilers schafft.

309832/0041

Bei herkömmlichen Arten 'der wärmespeichernden Boiler ist normalerweise ein gewöhnlicher Luftauslaß mit einfachen, sich von einer Brennkammer durch den Mittelteil eines Wasserbehälters nach oben erstreckenden Verlängerungen versehen und mit einem vertikalen Kamin oder dergleichen verbunden. Eine Gegenzugrückschlagklappe ist zwischen dem Luftauslaß und dem Kamin angeordnet. Auf diese Weise schließt die Rückschlagklappe, wenn starker Winddruck in den Kamin bläst, und veranlaßt die Abgase in Höhe der Rückschlagklappe zu stagnieren anstatt sich von der Brennkammer durch den Kamin in die Atmosphäre • zu bewegen. Dadurch wird unvollständige Verbrennung innerhalb der Brennkammer verursacht. Dies ist gefährlich und unwirtschaftlich.

Um den obigen Nachteil zu vermeiden, wurde ein langer vertikaler Kamin mit großem Durchmesser verwendet und am Auslaß angebracht, jedoch hat dieses nur zu Einschränkungen bezüglich der Anordnung des Boilers geführt, und es wurde mit dem neu angesetzten Kamin keine Verbesserung erzielt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen wärmespeichernden Boiler zu schaffen, bei welchem mindestens eine der beschriebenen Schwierigkeiten vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine erste Verkleidung mit einer vom Wasserbehälter im Abstand angeordneten und denselben umgebenden Wandung zur Bildung eines abwärtsgerichteten Luftauslasses zwischen der Außenfläche des Wasserbehälters und der Innenfläche der ersten Verkleidung vorgesehen ist, der abwärtsgerichtete Luftauslaß mit dem Heizrohr verbunden ist und eine zweite Verkleidung mit einer Wand an ihrem oberen Ende mit einer darin befindlichen öffnung vorgesehen ist, an welcher die Auslaßleitung angeschlossen und zur Bildung eines aufwärtsgerichteten Luftauslasses

309832/0041

zwischen der Außenfläche der ersten Verkleidung und der Innenfläche der zweiten Verkleidung über der ersten Verkleidung angeordnet ist und der aufwärtsgerichtete Luftauslaß mit dem abwärtsgerichteten Luftauslaß in Verbindung steht.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ist so ausgebildet, daß eine dritte Verkleidung mit einer Wand an ihrem oberen Ende versehen ist, in welcher eine Öffnung angebracht und welche über der zweiten Verkleidung angebracht ist, so daß ein abwärtsgerichteter Lufteinlaß zwischen der Innenfläche der dritten Verkleidung und der Außenfläche der zweiten Verkleidung gebildet ist, daß der abwärtsgerichtete Lufteinlaß mit der Brennkammer über öffnungen am unteren Endabschnitt der zweiten Verkleidung verbunden ist und daß eine Einlaßleitung mit dem Lufteinlaß verbunden ist und mit der Öffnung in der oberen Wand der dritten Verkleidung,

Mit der Erfindung wird ein wärmespeichernder Boiler mit neuen Luftaus- und -einlassen geschaffen, welcher die oben beschriebenen Nachteile bekannter Boiler überwindet und gefährliche, unwirtschaftliche und unvollständige Verbrennung durch unzureichende Abgasabfuhr verhindert, wie sie insbesondere bei Gegenzug im Kamin auftritt.

Die"Erfindung schafft auch einen wärmespeichernden Boiler, bei welchem die Auslaßluft zur Steigerung der Wirksamkeit beiträgt, indem die Wärme gespeichert wird, ebenso wie die dem Boilerinhalt zugeführte Wärme erhöht wird.

Die Erfindung schafft einen wärmespeichernden Boiler mit den oben beschriebenen Eigenschaften, bei welchem "der Kamin sehr gedrungen ausgebildet werden kann und somit die Herstellungskosten vermindert werden können.

309832/0041

Die Erfindung schafft ferner einen wärmespeichernden Boiler mit den oben erwähnten Eigenschaften, welcher so aufgebaut ist, daß die Anordnung des Boilers nicht eingeschränkt ist, so daß der Boiler an Stellen angeordnet werden kann, an welchen keine vertikalen Kamine verwendet werden können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Pig. 2 eine Teilansicht der rechten Seite der in Pig. I dargestellten Vorrichtung,

Pig. J einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 1, gesehen in Richtung der Pfeile,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 1, gesehen in Richtung der Pfeile und

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Pig· 1* gesehen in Pfeilrichtung.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung und insbesondere auf die Fig. 1 der Zeichnung wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, welches im Innern einen zylindrischen Wasserbehälter 1 mit einem in der Mitte des Wasserbehälters 1 koaxial angeordneten Heizrohr 10 aufweist. Der äußere Umfang des Wasserbehälters 1 ist mit einer hohlen zylindrischen Trommel 4 mit im Querschnitt umgekehrt U-förmiger Ausbildung verkleidet. Zwischen dem Wasserbehälter 1 und der Trommel 4 befindet sich ein entsprechender Ringraum, welcher einen ringförmigen, abwärts-

309832/0041 - 5 -

gerichteten Luftauslaß 2 bildet. Die kreisförmige Platte am oberen Ende der Trommel 4 bildet gerade oberhalb des Heizrohres 10 des Wasserbehälters 1 eine Decke 3· Eine hohle zylindrische Trennwand 6 ist mit zweckmäßigen wärmedichten und wärmebewahrendem Material, z.B. Glaswolle* Asbest oder dergleichen, beschichtet. Die Trennwand 6 ist so angeordnet, daß sie die innere zylindrische Trommel 4 verkleidet und einen entsprechenden Ringraum zwischen der beschichteten inneren Umfangsfläche und der äußeren Umfangsfläche der Trommel 4 bildet. Der Ringraum bildet einen aufwärtsgerichteten Luftauslaß 5* welcher mit dem abwärtsgerichteten Luftauslaß 2 am unteren Endabschnitt der. Trommel 4 in offener Verbindung steht.

So erstreckt sich das Heizrohr 10 vom oberen Endabschnitt einer Brennkammer 9 zum oberen Endabschnitt des Wasserbehälters 1 vertikal und koaxial durch die Mitte desselben und steht mit den Luft auslassen 2 und 5 in Verbindung**

Die Trennwand 6 ist ^außen mit einem hohlen zylindrischen Gehäuse 8 umgeben» Ein einen Lufteinlaß 7 bildender Ringrauiil· ist zwischen der Innenumfangsfläche des Gehäuses 8 und der äußeren Umfangsfläche der Trennwand 6 vorgesehen. Der Lufteinlaß 7 steht mit der Brennkammer 9 über eine Mehrzahl durch den unteren Endabschnitt der Trennwand .6 gebohrter Zuglöcher in Verbindung.

Eine Auslaßleitung 12 ist mit einer konzentrischen kreisförmigen, in die Decke der Trennwand 6 geschnittenen öffnung verbunden und ist so zum aufwärtsgerichteten Luftauslaß 5 offen. Eine Einlaßleitung 13 ist mit einer konzentrischen öffnung in der Decke des Gehäuses 8 verbunden und ist so zum Lufteinlaß 7 hin offen," Die Auslaßleitung 12 kann koaxial oder exzentrisch innerhalb der Einlaileitung 13 angeordnet sein.

309832/0041

Bei dem bevorzugten, 'in Fig. 1 dargestellten AusfUhrungsbeispiel sind die Auslaßleitung 12 und die Einlaßleitung 15 an einem etwas oberhalb der Decke des Gehäuses 8 gelegenen Punkt rechtwinklig abgebogen, so daß sich die zwei Leitungen nach hinten erstrecken. Jedoch können sich die Aus- und Einlaßleitungen 12 und I5 auch gerade nach oben erstrecken. Der sich horizontal erstreckende Abschnitt der Auslaßleitung 12 ist exzentrisch nach oben versetzt innerhalb der Einlaßleitung Ij5 angeordnet. Das offene Ende der Auslaßleitung 12 ragt etwas über das offene Ende 15 der Einlaßleitung 15 hinaus.

Der wärmespeichernde Boiler dieses Ausführungsbeispiels ist ferner mit einem Wasserzufuhrrohr 16, welches mit dem unteren Teil des Wasserbehälters 1 verbunden ist und einem Heißwasserauslaßrohr 17 verseh, n, welches sich im oberen Abschnitt des Wasserbehälters 1 zur Außenseite des Boilers erstreckt. Ein Gasbrenner 18 ist ebenfalls vorgesehen und eine Gaszuführleitung für diesen, welche mit einem automatischen Gasdurchflußsteuergerät I9 verbunden ist, das den Gasdurchfluß durch genaues Abtasten der Temperatur des Wassers innerhalb des Wasserbehälters 1 steuert. Wie in Pig. 1 dargestellt ist, ist der wärmespeichernde Boiler nach diesem Ausführungsbeispiel an einer Wand angebracht. Ein Befestigungsloch 20 ist darin für die Einlaß- und Auslaßleitungen 13 und 12 vorgesehen, welche durch die befestigenden Metallteile 21 fester gehalten werden.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen, wärmespeichernden Boilers wird im folgenden im einzelnen beschrieben. Nachdem der Wasserbehälter 1 über das Wasserzuführrohr 16 mit frischem Wasser gefüllt ist, wird der Gasbrenner 18 angezündet. Dadurch wird die Brennkammer 9 erwärmt und erwärmte Luft und Abgase strömen durch das vertikale Heizrohr

- 7 -309832/0041

10 nach oben. So wird das Wasser im Wasserbehälter 1 am Boden des Wasserbehälters ebenso wie in der Mitte über die Wand des Heizrohres erwärmt.

Die durch das Heizrohr 10 aufsteigenden Gase und erwärmte Luft werden aus ihrer Aufwärtsbewegung durch die Decke 3 der inneren Trommel 4 abgelenkt und strömen durch den Luftauslaß 2 nach unten, wobei sie die äußere umgebende Wand des Wasserbehälters 1 mit der verbleibenden Wärme erwärmen. Dadurch wird die Heizwirkung an der Wasserinnenseite des Wasserbehälters 1 erhöht.

Wenn die erwärmte Luft und die Gase das untere Ende des Luftauslasses 2 erreichen, werden sie nach oben abgelenkt und treten in den Luftauslaß 5 ein. Am Bade ihrer Aufwärtsbewegung im Luftauslaß 5 treten die erwärmte Luft und die Abgase in die Auslaßleitung 12 ein und werden vollständig ausgestoßen.

Die Zufuhr frischer Luft zur Brennkammer 9 erfolgt zweckmäßig durch das Einströmen von Luft durch die öffnung 15 der Einlaßleitung IJ. Die einströmende Luft fließt durch die Einlaßleitung 13 in den Lufteinlaß 7. Die Luft wird weiter durch die Mehrzahl von Zuglöchern 11 in die Brennkammer 9 geleitet. Wie bereits ausgeführt wurde, erstreckt sich die Auslaßleitung 12 koaxial oder exzentrisch innerhalb der Einlaßleitung 13 und das offene Ende 14 der Auslaßleitung 12 ragt etwas über das offene Ende 15 der Einlaßleitung 13 hinaus. Polglich sind die offenen Enden 14 und-15 der Auslaß- bzw. der Einlaßleitung 12 und 13 in verschiedenen Ebenen voneinander abgesetzt. Die einströmende Frischluft und ausströmende erwärmte Luft beeinflussen einander nicht und vermeiden unerwünschte Wirkungen des Winddrucks gegen die zwei offenen Enden 14 und 15·

- 8 309832/0041

Darüber hinaus ist dar beschriebene Aufbau so, daß nichterforderliche und schädliche Außenluft nicht in die Auslaßleitung 12 eindringen kann. So wird jede Möglichkeit von Gegenzug der Auslaßluft in die Brennkammer 9* welcher durch Gegenzug frischer Luft in die Auslaßleitung 12 ver- ■ ursacht wird, verhindert. Andererseits wird eine konstante Zufuhr von Frischluft in die Brennkammer durch das Einströmen von Luft durch die Einlaßleitung 13 und den Lufteinlaß 7 erreicht, welcher durch die Trennwand 6 vollständig vom Luftauslaß 5 getrennt ist. Dieses ergibt eine stabile und wirksame Verbrennung in der Brennkammer 9· Darüber hinaus wird die verbleibende Wärme der durch den Luftauslaß 2 nach außen strömenden erwärmten Luft wirksam zum Erwärmen der Umfangswand des Wasserbehälters verwendet.

Wenn die Innenseite des Wassertanks 1 eine vorbestimmte Temperatur erreicht, wird der Gasbrenner 18 abgeschaltet. In diesem Moment ist die Temperatur innerhalb des Heizrohres 10 schon der in den Luftauslässen 2 und 5 gleich. So hört die natürliche Luftkonvektion auf, so daß folglich die erwärmte Luft wirksam verwendet wird, um die Temperatur des heißen Wassers innerhalb des Wasserbehälters 1 aufrechtzuerhalten.

Der wärmespeichernde Boiler, wie er hier beschrieben wurde, benötigt keinen besonderen Kamin oder dergleichen für die ausströmenden Abgase. Er kann einfach und leicht an einer gewünschten und zweckmäßigen Stelle mit den Leitungsenden 14 und 15 angeschlossen werden, welche ein wenig über die Wand an dieser Stelle und durch eine in der Wand vorgesehene öffnung herausragen. Dieses verhindert im großen Maße Einschränkungen bezüglich der Anordnung und des Einbaus, wie sie bei bekannten Boilern auftreten.

- 9 -309832/0041

Obwohl ein bestimmtes" AusfUhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, ist es'klar, daß viele Abänderungen möglich sind. Die Erfindung ist daher nicht auf die genaue Darstellung der Zeichnung und die Beschreibung beschränkt, sondern schließt auch naheliegende und offensichtliche Äquivalente ein.

309832/004

Claims

Patentansprüche

Wärmespeichernder Boiler mit einem Wasser- ^ einem sich vertikal durch den Wasserbehälter erstreckenden Heizrohr, einer unter dem Wasserbehälter angeordneten Brennkammer und einer mit dem Heizrohr verbundenen Auslaßleitung, um die Abluft in die Atmosphäre zu leiten, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Verkleidung (4) mit einer vom Wasserbehälter

(1) im Abstand angeordneten und denselben umgebenden Wandung zur Bildung eines abwartsgerichteten Luftauslasses

(2) zwischen der Außenfläche des Wasserbehälters (1) und der Innenfläche der ersten Verkleidung (4) vorgesehen ist, der abwärtsgerichtete Luftausl*8 mit dem Heizrohr (10) verbunden ist und eine zweite Verkleidung (6) mit einer Wand an ihrem oberen Ende mit einer darin befindlichen Öffnung vorgesehen ist, an welcher die Auslaßleitung (12) angeschlossen und zur Bildung eines aufwärtsgerichteten Luftauslasses (5) zwischen der Außenfläche der ersten Verkleidung und der Innenfläche der zweiten Verkleidung (6) über der ersten Verkleidung (4) angeordnet ist und der aufwärtsgeriohtete Luftauslaß mit dem abwärtsgerichteten Luftauslaß in Verbindung steht.
2. Wärmespeichernder Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine dritte Verkleidung (8) mit einer Wand an ihrem oberen Ende versehen ist, in welcher eine Öffnung angebracht und welche über der zweiten Verkleidung (6) angebracht ist, so daß ein abwärtsgerichteter Lufteinlaß (7) zwischen der Innenfläche der dritten Verkleidung (8) und der Außenfläche der zweiten Verkleidung (6) gebildet ist, daß der abwärtsgerichtete Lufteinlaß (7) mit der Brennkammer (9) über

- Il 309832/0041

öffnungen (11) am unteren Endabschnitt der zweiten Verkleidung (6) verbunden ist und daß eine Einlaßleitung (13) mit dem Lufteinlaß (7) verbunden ist und mit der öffnung in der oberen Wand der dritten Verkleidung.
3 Wärmespeichemder Boiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Auslaßleitung (12) innerhalb der Einlaßleitung (13) zur Bildung eines verlängerten Lufteinlasses zwischen der Außenfläche der Auslaßleitung (12) und der Innenfläche der · Einlaßleiturig (13) vorgesehen ist..
4. Wärmespeichemder Boiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Auslaßleitung (12) koaxial innerhalb der Einlaßleitung (13) angeordnet ist.
5. Wärmespeichemder Boiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet _s daß die Auslaßleitung (12) exzentrisch innerhalb der Einlaßleitung (13) angeordnet ist.
6. Wärmespeichemder Boiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Auslaßleitung (12) aus dem offenen Ende (15) der Einlaßleitung (13) herausragt. . . „_
7. Wärmespeichemder Boiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Einlaß- und Auslaßleitungen (12, 13) eine im wesentlichen rechtwinklige Biegung oberhalb der Verkleidungen (4, 6, 8) aufweisen und die-Ein- wid Auslaßleitungen (12, 13) ihre zueinander parallele Anordnung über ihre gesamte Länge beibehalten .

- 12 309832/0041
8. Wärmespoiehernder Boiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Ein- und
Auslaßleitungen (12, 15) sich von den Verkleidungen (6, 8) gerade nach oben erstrecken und die Ein- und Auslaßleitung (12, 15) ihre zueinander parallele Anordnung über ihre gesamte Länge beibehalten.
9. Wärmespeichernder Boiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite
Verkleidung (6) mit Glaswolle beschichtet ist.
10. Wärmespeichernder Boiler nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet , daß die zweite
Verkleidung (6) mit Asbest beschichtet ist.

309332/0041