DE2201317B2

DE2201317B2 - Wärmespeichernder Boiler

Info

Publication number: DE2201317B2
Application number: DE2201317A
Authority: DE
Inventors: Shiro Nagoya Aichi Kobayashi (Japan)
Original assignee: Paloma Kogyo KK
Current assignee: Paloma Kogyo KK
Priority date: 1971-01-26
Filing date: 1972-01-12
Publication date: 1974-03-07
Also published as: DE2201317C3; GB1337512A; JPS4719843U; DE2201317A1; US3707142A; FR2124808A5

Description

wärmespeichernden Boiler zu schaffen, der bei einem einfachen Aufbau eine möglichst gute Wärmespeicherfähigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß über der zweiten Verkleidung eine dritte Verkleidung angeordnet ist, die eine obt re Stirnwand mit einer Öffnung aufweist, der zwischen der zweiten und dritten Verkleidung gebildete dritte Ringraum über am unteren Endabschnitt der zweiten Verkleidung angeordnete Öffnungen mit der Brennkammer verbunden ist, und daß die in der oberen Stirnwand der dritten Verkleidung angeordnete Öffnung mit dem dritten Ringraum und einer Einlaßieifung verbunden ist.

Mit der Erfindung wird ein wärmespeichernder Boiler mit einer neuen Lufteinlaß- und Abgasleitung 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.

Beim erfindungsgemäßen wärmespeichernden Boiler tragen die Abgase zur Steigerung der Wirksamkeit bei, indem die Wärme besser gespeichert wird, ebenso wie die tatsächlich dem Wasserbehälter des Boilers zugeführte Wärme erhöht wird. Dieses wird mit geringem Aufwand an teuren Isoliermaterialien erreicht.

Außerdem kann der Kamin beim erfindungsgemäßen Boiler sehr gedrungen ausgebildet werden, und dadurch können die Herstellungskosten vermindert werden.

Schließlich ist die Anordnung des Boilers nicht auf bestimmte Stellen beschränkt, so daß der Boiler an Stellen angeordnet werden kann, an welchen keine vertikalen Kamine verwendet werden können.

Zweckmäßig ist die Abgasleitung beim erfindungsgemäßen Boiler innerhalb der Einlaßleitung angeordnet. Sie kann entweder koaxial oder exzentrisch innerhalb der Einlaßleitung angeordnet sein.

Vorteilhaft wird das offene Ende der Abgasleitung aus der Einlaßleitung herausgeführt.

Wenn der erfindungsgemäße wärmespeichernde Boiler an einer Außenwand od. dgl. angebracht wird, ist es zweckmäßig, wenn die Einlaß- und Abgasleitung eine im wesentlichen rechtwinklige Biegung oberhalb der Verkleidungen aufweisen und über ihre gesamte Länge parallel zueinander geführt sind. In anderen Fällen kann es natürlich auch vorteilhaft sein, wenn die Einlaß- und Abgasleitung oberhalb der Verkleidungen senkrecht nach oben geführt sind.

Zur w!.itcren Verbesserung der Wärmespeichereigenschaften des wärmespeicherr.den Boilers kann die zweite Verkleidung mit Glaswolle oder Asbest beschichtet sein.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels,

F i g. 2 eine Teilansicht der rechten Seite des in F i g. 1 dargestellten Boilers,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-II1 der Fig. 1,

Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 1,

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 1.

In F i g. 1 der Zeichnung weist ein wärmespeichernder Boiler im Inneren einen zylindrischen Wasserbehälter 1 mit einem darin koaxial angeordneten Heizrohr 10 auf. Der äußere Umfang des Wasserbehälters 1 ist mit einer ersten zylindrischen Verkleidung 4 mii im Querschnitt umgekehrt U-förmiger Ausbildung umgeben. Zwischen dem Wasserbehälter 1 und der ersten Verkleidung 4 befindet sich ein erster Ringraum 2, welcher einen ringförmigen, abwärts gerichteten Abgasauslaß bildet. Die kreisförmige Platte am oberen Ende der ersten Verkleidung 4 bildet oberhalb des Heizrohres 10 des Wasserbehälters 1 eine Decke 3. Eine zweite zylindrische Verkleidung 6 ist mit zweckmäßigem wärmedichtem und wäimebewahrendem Material, z.B. Glaswolle, Asbest od. dgl., beschichtet. Die zweite Verkleidung 6 ist so angeordnet, daß sie die innere erste Verkleidung 4 umgibt und einen zweiten Ringraum 5 zwischen der beschichteten inneren Umfangsfläche und der äußeren Umfangsfläche der ersten Verkleidung 4 bildet. Der Ringraum 5 bildet einen aufwärts gerichteten Abgasauslaß, welcher mit dem Ringraum 2 für die abwärts gerichteten Abgase am unteren Endabschnitt der ersten Verkleidung 4 in offener Verbindung steht.

Das Heizrohr 10 erstreckt sich vom oberen Endabschnitt einer Brennkammer'9 zum oberen Endabschnitt des Wasserbehälters 1 vertikal und koaxial durch die Mitte desselben und steht mit den Ringräumen 2 und 5 in Verbindung.

Die zweite Verkleidung 6 ist außen mit einer ebenfalls zylindrischen dritten Verkleidung 8 umgeben, die einen dritten Ringraum 7 zwischen der Innenumfangsfläche der dritten Verkleidung 8 und der äußeren Umfangsfläche der zweiten Verkleidung 6 bildet. Der dritte Ringraum 7 steht mit der Brennkammer 9 über mehrere, am unteren Endabschnitt der zweiten Verkleidung 6 angeordnete öffnungen 11 in Verbindung.

Eine Abgasleitung 12 ist über eine konzentrische, kreisförmige, in der Stirnwand der zweiten Verkleidung 6 angeordnete Öffnung mit dem zweiten Ringraum 5 verbunden. Eine Einlaßleitung 13 ist über eine konzentrische öffnung in der Stirnwand der dritten Verkleidung 8 mit dem dritten Ringraum 7 verbunden. Die Abgasleitung 12 kann koaxial oder exzentrisch innerhalb der Einlaßlei'.ang 13 angeordnet sein.

Bei dem bevorzugten, in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Abgasleitung 12 und die Einlaßleitung 13 an einem eetwas oberhalb der Stirnwand der drillen Verkleidung 8 gelegenen Punkt rechtwinklig abgebogen, so daß sich die zwei Leitungen waagerecht nach hinten erstrecken. Jedoch können sich die Abgas- und Einlaßleitungen 12 und 13 auch senkrecht nach oben erstrecken. Der sich horizontal erstreckende Abschnitt der Abgasleitung 12 ist exzentrisch nach oben versetzt innerhalb der Einlaßleitung 13 angeordnet. Das offene Ende 14 der Abgasleitung 12 ragt etwas über das offene Ende 15 der Einlaßleitung 13 hinaus.

Der wärmespeichernde Boiler dieses Ausführungsbeispiels ist ferner mit einem Wasserzuführrohr 16, welches mit dem unteren Teil des Wasserbehälters 1 verbunden ist, und einem Heißwasserauslaßrohr 17 versehen, welches sich im oberen Abschnitt des Wasserbehälters 1 zur Außenseite des Boilers erstreckt. Ein Gasbrenner 18 ist mit einer Gaszuführleitung

versehen, welche mit einem automatischen Gasdurchflußsteuergerät 19 verbunden ist, das den Gasdurchfluß in Abhängigkeit von der Temperatur des Wassers innerhalb des Wasserbehälters 1 steuert. Wie in F i g. 1 dargestellt ist, ist der wärmespeichernde Boiler nach diesem Ausführungsbeispiel an einer Wand angebracht. Ein Durchbruch 20 ist darin für die Einlaß- und Abgasleitungen 13 und 12 vorgesehen, weiche durch die Befestigungsringe 21 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 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 ersten Verkleidung 4 abgelenkt und strömen durch den ersten Ringraum 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 ersten Ringraums 2 erreichen, werden sie nach oben abgelenkt und treten in den zweiten Ringraum 5 ein. Am Ende ihrer Aufwärtsbewegung im zweiten Ringraum 5 treten die erwärmte Luft und die Abgase in die Abgasleitung 12 ein und werden dort ausgestoßen.

Die Zufuhr frischer Luft zur Brennkammer 9 erfolgt durch das offene Ende 15 der Einlaßleitung 13. Die einströmende Luft fließt durch die Einlaßleitung 13 in den dritten Ringraum 7. Die Luft wird weiter durch die Öffnungen 11 in die Brennkammer 9 geleitet. Wie bereits ausgeführt wurde, erstreckt sich die Abgasleitung 12 koaxial oder exzentrisch innerhalb der Einlaßleitung 13, und das offene Ende 14 der Abgasleitung 12 ragt etwas über das offene Ende 15 der Einlaßleitung 13 hinaus. Folglich sind die offenen Enden 14 und 15 der Abgas- bzw. Einlaßleituno 12 und 13 in verschiedenen Ebenen voneinander abgesetzt. Die einströmende Frischluft und auströmenden Abgase beeinflussen einander nicht und vermeiden unerwünschte Wirkungen des Winddrucks gegen die zwei offenen Enden 14 und 15.

Darüber hinaus ist der beschriebene Aufbau so.

ίο daß nicht erforderliche und schädliche Außenlufl nicht in die Abgasleitung 12 eindringen kann. Sc wird jede Möglichkeit von Gegenzug der Abgase in die Brennkammer 9, welcher durch Gegenzug frischer Luft in die Abgasleitung 12 verursacht wird.

verhindert. Andererseits wird eine konstante Zufuhr von Frischluft in die Brennkammer durch das Einströmen von Luft durch die Einlaßleitung 13 und den Ringraum 7 erreicht, welcher durch die zweite Verkleidung 6 vollständig vom zweiten Ringraum 5

ao getrennt ist. Dieses ergibt eine stabile und wirksame Verbrennung in der Brennkammer 9. Darüber hinaus wird die verbleibende Wärme der durch den ersten Ringraum 2 nach außen strömenden erwärmten Luft wirksam zum Erwärmen der Umfangswand des Wasserbehälters verwendet.

Wenn die Innenseite des Wasserbehälters 1 eine vorbestimmte Temperatur erreicht, wird der Gasbrenner 18 abgeschaltet. In diesem Moment ist die Temperatur innerhalb des Heizrohrs 10 schon der in den Ringräumen 2 und 5 gleich. Damit hört die natürliche Luftkonvektion auf, so daß 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 od. dgl. für die ausströmenden Abgase. Er kann einfach und leicht an einer gewünschten und zweckmäßigen Stelle mit seinen offenen Leitungsenden 14 und 15 angeschlossen werden, welche aus einem Durchbruch in der Wand herausragen. Dieses verhindert im großen Maße Einschränkungen bezüglich der Anordnung und des Einbaus, wie sie bei bekannten Boilern auftreten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmespeichernder Boiler mit einem Wasserbehälter und einem darin vertikal angeordneten Heizrohr, einer unter dem Wasserbehälter angeordneten Brennkammer und einer mit dem Heizrohr verbundenen Abgasleitung, sowie einer den Wasserbehälter im Abstand umgebenden ersten Verkleidung, wobei der zwischen dem Wasserbehälter und der ersten Verkleidung gebildete erste Ringraum mit dem Heizrohr verbunden ist, und einer über der ersten Verkleidung angeordneten zweiten Verkleidung mit einer oberen Stirnwand und einer darin angeordneten öffnung, die mit der Abgasleitung verbunden ist, wobei der zwischen der ersten und zweiten Verkleidung gebildete zweite Ringraum mit dem ersten Ringraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß über der zweiten Verkleidung (6) eine dritte Verkleidung (8) angeordnet ist, die eine obere Stirnwand mit einer Öffnung aufweist, der zwischen der zweiten und dritten Verkleidung (6, 8) gebildete dritte Ringraum (7) über am unteren Endabschnitt der zweiten Verkleidung angeordnete öffnungen (11) mit der Brennkammer (9) verbunden ist, und daß die in der oberen Stirnwand der dritten Verkleidung (8) angeordnete öffnung mit dem dritten Ringraum (7) und einer Einlaßleitung (13) verbunden ist.

2. Wärmespeichernder Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitung (12) innerhalb der Einlaßleitung (13) angeordnet ist.

3. Wärmespeichernder Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitung (12) koaxial innerhalb der Einlaßleitung (13) angeordnet ist.

4. Wärmespeichernder Boiler nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitung (12) exzentrisch innerhalb der Einlaßleitung (13) angeordnet ist.

5 Wärmespeichernder Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende (14) der Abgasleitung (12) aus der Einlaßleitung (13) herausgeführt ist.

6. Wärmespeichernder Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Abgasleitung (13, 12) eine im wesentlichen rechtwinklige Biegung oberhalb der Verkleidungen (4, 6, 8) aufweisen und über ihre gesamte Länge parallel zueinander geführt sind.

7. Wärmespeichernder Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Abgasleitung (13, 12) oberhalb der Verkleidungen (4, 6, 8) senkrecht nach oben geführt sind.

3. Wärmespeichernder Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verkleidung (6) mit Glaswolle beschichtet ist.

9. Wärmespeichernder Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verkleidung (6) mit Asbest beschichtet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen wärmespeichernden Boiler mit einem Wasserbehälter und einem darin vertikal angeordneten Heizrohr, einer unter dem Wasserbehälter angeordneten Breankammer und einer mit dem Heizrohr verbundenen Abgasleitung, sowie einer den Wasserbehälter im Abstand umgebenden ersten Verkleidung, wobei der zwischen dem Wasserbehälter und der ersten Verkleidung gebildete erste Ringraum mit dem Heizrohr

ίο verbunden ist, und einer über der ersten Verkleidung angeordneten zweiten Verkleidung mit einer oberen Stirnwand und einer darin angeordneten Öffnung, die mit der Abgasleitung verbunden ist, wobei der zwischen der ersten und zweiten Verkleidung gebildete zweite Ringraum mit dem ersten Ringraum verbunden ist.

Bei herkömmlichen wärmespeichernden Boilern ist normalerweise eine gewöhnliche Abgasleitung mit einfachen, sich von einer Brennkammer durch den

ao Mittelteil eines Wasserbehälters nach oben erstrekker.den Verlängerungen versehen und mit einem vertikalen Kamin od. dgl. verbunden. Eine Gegenzugrückschlagklappe ist zwischen der Abgasleitung und dem Kamin angeordnet. Auf diese Weise schließt die

as 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.

Zur Vermeidung dieses Nachteils wurde die Abgasleitung an einen langen, vertikalen Kamin mit großem Durchmesser angeschlossen. Jedoch hat dies nur zu Einschränkungen bezüglich der Anordnung des Boilers geführt, und es wurde mit dem neu angesetzten Kamin keine Verbesserung erzielt.

Aus der USA.-Patentschrifl 1 243 901 ist weiterhin ein Boiler bekannt, der über der Brennkammer in der Mitte des ringförmigen Wasserbehälters eine Füllung aus feuerfestem Material aufweist. Dieses Mate rial ist zwar, nachdem es einmal erwärmt wurde, in der Lage, das im Boiler befindliche Wasser längere Zeit warmzuhalten, weist jedoch andererseits den Nachteil aut. daß es zunächst erst einmal aufgeheizt werden muß. Außerdem ist bei diesem Boiler noch eine den Wasserbehälter mit Abstand umgebende Verkleidung vorgesehen, welche die Abgase zunächst nach iinten ablenkt. Diese Verkleidung reicht jedoch nur etwa bis zur halben Höhe des Wasserbehälter* nach unten, so daß die heißen Abgase nicht bis zum unteren Ende des Wasserbehälters an demselben entlang nach unten strömen, sondern bereits vom unteren Ende der Verkleidung nach oben. Dadurch ergibt sich eine relativ schlechte Isolierung des Wasserbehälters, und nach dem Abschalten des Brenners kühlt das erwärmte Wasser 'Elativ schnell ab.

Als weiteres Beispiel is^f. durch die. deutsche Patentschrift 194 378 ein Bo>'er mit zwischen einer inneren und einer äußeren Verkleidung verlaufender Zuluftführung bekanntgeworden. Zuluftleitung und Abgasleitung sind dabei konzentrisch zueinander angeordnet und führen direkt ins Freie. In diesem Boiler bleibt auf Grund des Aufsteigens der heißen Abgase bzw. erwärmten Luft auch nach dem Abschalten eine Zirkulation erhalten, so daß das im Boiler befindliche Wasser abkühlt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen