DE2201317C3

DE2201317C3 - Waermespeichernder Boiler

Info

Publication number: DE2201317C3
Application number: DE2201317A
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: 1974-10-03
Also published as: US3707142A; FR2124808A5; JPS4719843U; DE2201317B2; GB1337512A; DE2201317A1

Description

wärmespeicherndcn Boiler zu schaffen, der Iui einem einfachen Aufbau eine möglichst gute Wiirmespcicherfähigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß über der zweiten Verkleidung eine dritte Verkleidung angeordnet ist. die eine obere Stirnwand mit einer öffnung aufweist, der zwischen der zweiten und dritten Vermeidung gebildete dritte Ringraum über am unteren Endabs-chnilt der zweiten Verklei-

In Fig. I der Zeichnung weist ein wiirrnespeichernder Boiler im Inneren einen zylindrischen Wasserbehälter 1 mit einem darin koaxial angeordneten Heizrohr 10 auf. Der iliißere Umfang des Wasserbehälters 1 ist mit einer arsten zylindrischen Verkleidung 4 mit im Querschnitt umgekehrt 'J-füimiger Ausbildung umgeben. Zwischen dem Wasserbehälter 1 und der ersten Verkleidung 4 befindet sich ein erster Ringraum 2, welcher einen ringförmigen, ab-

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dung angeordnete öffnungen mit de Brennkammer iu wärts gerichteten Abgasauslaß bi'det. Die krcisför-

vcrbunden ist, und daß die in der oberen Stirnwand migc Platte am oberen Ende der eisten Verklci-

der dritten Verkleidung angeordnete Öffnung mit dung4 bildet oberhalb des Heizrohres 10 des Was-

dem dritten Ringraum und einer Einlaßleitung ver- serbehälters 1 eine Decke 3. Eine zweite zylindrische

bunden ist. Verkleidung 6 ist mit zweckmäßigem wärmedichtem

Mit der Erfindung wird ein wärmespeichernder 15 und wlirmebewahrendem Material, z. B. Glaswolle,

Boiler mit einer neuen Lufteinlaß- und Abgasleitung Asbest od. dgl., beschichtet. Die zweite Verklei-

geschaffen, welcher die oben beschriebenen Nach- dung 6 ist so angeordnet, daß sie die innere erste

teile bekannter Boiler überwindet und gefährliche, Verkleidung4 umgibt und einen zweiten Ringraum 5

unwirtschaftliche und unvollständige Verbrennung zwischen der beschichteten inneren Umfangsfläche

durch unzureichende Abgasabfuhr verhindert, wie sie 20 und der äußeren Umfangsfläche der ersten Verklei-

insbesondere bei Gegenzug im Kamin auftritt. dung 4 bildet. Der Ringraum 5 bildet einen aufwärts

Beim erfindungsgemäßen wärmespeichernden Boi- gerichteten Abgasauslaß, welcher mit dem Rmg-

Ier tragen die Abgase zur Steigerung der Wirksam- raum 2 für die abwärts gerichteten Abgase am unte-

keit bei, indem die Wärme besser gespeichert wird, ren Endabschnitt der ersten Verkleidung 4 in offener

ebenso wie die tatsächlich dem Wasserbehälter des 25 Verbindung steht.

Boilers zugeführte Wärme erhöht wird. Dieses wird Das Heizrohr 10 erstreckt sich vom oberen End-

mit geringem Aufwand an teuren Isoliermaterialien abschnitt einer Brennkammer 9 zum oberen Endab-

erreicht. schnitt des Wasserbehälters 1 vertikal und koaxial

Außerdem kann der Kamin beim erfindungsgemä- durch die Mitte dessemen und steht mit den Ringräu-

ßen Boiler sehr gedrungen ausgebildet werden, und 30 men 2 und 5 in Verbindung.

dadurch können die Herstellungskosten vermindert Die zweite Verkleidung 6 ist außen mit einer ebenwerden, falls zylindrischen dritten Verkleidung 8 umgeben,

Schließlich ist die Anordnung des Boilers nicht auf die einen dritten Ringraum 7 zwischen der Innenum-

bestimmte Stellen beschränkt, so daß der Boiler an fangsflache der dritten Verkleidung 8 und der auße-

Stellen angeordnet werden kann, an weichen keine 35 ren Umfangsfläche der zweiten Verkleidung 6 bildet.

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,

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 S verbunden. Eine Einlaßleitung 13 ist über eine konzentrische Öffnung in der Stirnwand der

exzentrisch innerhalb der Einlaßleitung 13 angeordnet sein.

Bei dem bevorzugten, in F i g. 1 dargestellten Aus-

ist es zweckmäßig, wenn die Einlaß- und Abgaslei- 45 dritten Verkleidung 8 mit "dem dritten Ringraum 7 tung eine im wesentlichen rechtwinklige Biegung verbunden. Die Abgasleitung 12 kann koaxial oder oberhalb der Verkleidungen auf weisen und über ihre — - - -~ .■

gesamte Länge parallel zueinander geführt sind. In

anderen Fällen kann es natürlich auch vorteilhaft _o

sein, wenn die Einlaß- und Abgasleitung oberhalb 50 führungsbeispiel sind die Abgasleitung 12 und die der Verkleidungen senkrecht nach oben geführt sind. Einlaßleitung 13 an einem eetwas oberhalb der Stirn-Zur weiteren Verbesserung der Wärmespeicherei- wand der dritten Verkleidung 8 gelegenen Punkt genschaften des wärmespeichernden Coilers kann die rechtwinklig abgebogen, so daß sich die zwei Leitunzweite Verkleidung mit Glaswolle oder Asbest be- gen waagerecht nach hinten erstrecken. Jedoch könschichtet sein. 55 nen 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

Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der 65 verbunden ist, und einem Heißwasserauslaßrohr 17 F i g. 1, versehen, welches sich im oberen Abschnitt des Was-

Fig.5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der serbehälters 1 zur Außenseite des Boilers erstreckt. Fig. 1. Ein Gasbrenner 18 ist mit einer Gaszuführleitung

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

Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbcispiels,

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

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

versehen, weiche mit einem automatischen Gasdurchflußsleuergcrat 19 verbunden ist, das den Gasdurchfluß in Abhängigkeit von der Temperatur des Wassers innerhalb des Wasserbehälters 1 steuert. Wie in Fig. 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, welche durch die Bcfestigung.sringc 21 gehalten werden.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen, wärniespeicherndcn 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 Aufwa'rtsbewegung 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 Brennkammern erfolgt durch das offene Ende 15 der Einlaßleitung 13. Die einströmende Luft fließt durch die Einlaßleitung 13 in den dritten Ringraum?. 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 Abgasleiiunj; 12 ragt etwas über das offene Ende 15 der Einlaßleitung 13 hinaus. Folglich sind die offenen Enden 14 und 15 der Abgas- bzw. Einlaßleitung 12 und 13 in verschiedenen Ebenen voneinander abgesetzt. Die einströmende Frischluft und auströmcnden 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.

daß nicht erforderliche und schädliche Außenluft nicht in die Abgasleitung 12 eindringen kann. So 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

»ο getrennt ist. Dieses ergibt eine stabile und wirksame Verbrennung in der Brennkammer 9. DarUber 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. dgi. für die ausströmenden Abgase. Er kann einfach und leicht an einer gewünschten und zweckmäßigen Stelle mit seinen offenen Leitungsenden 14 und

4" 15 angeschlossen werden, welche aus einem Durchbrach 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

Die Erfindung bezieht sich auf einen würmc- Patentansprüche: speichernden Boiler mit einem Wasserbehälter und einem darin vertikal angeordneten Heizrohr, einer

1. Würmcspeicherndcr Boiler mit einem Was- unter dem Wasserbehälter angeordneten Brennkamserbchülter und einem darin vertikal angcordne- 5 mer und einer mit dem Heizrohr verbundenen Abtcn Heizrohr, einer unter dem Wasserbehälter an- gasleitung, sowie einer den Wasserbehälter im Abgeordnelen Brennkammer und einer mit dem stand umgebenden ersten Verkleidung, wobei der Heizrohr verbundenen Abgasleitung, sowie einer zwischen dem Wasserbehälter und der ersten Verden Wasserbehälter im Abstand umgebenden er- kleidung gebildete erste Ringraum mit dem Heizrohr sten Verkleidung, wobei der zwischen dem Was- io verbunden ist, und einer über der ersten Verkleidung serbcruüter und der ersten Verkleidung gebildete angeordneten zweiten Verkleidung mit einer oberen erste Ringraum mit dem Heizrohr verbunden ist, Stirnwand und einer darin angeordneten öffnung, die und einer über der ersten Verkleidung angeord- mit der Abgasleitung verbunden ist, wobei der zwinctcn zweiten Verkleidung mit einer oberen sehen der ersten und zweiten Verkleidung gebildete Stirnwand und einer darin angeordneten öffnung, »5 zweite Ringraum mit dem ersten Ringraum verbundic mit der Abgasleitung verbunden ist, wobei den ist.

der zwischen der ersten 'snd zweiten Verkleidung Bei herkömmlichen wärmespeichernden Boilern isi gebildete zweite Ringraum mit dem ersten Ring- normalerweise ein« gewöhnliche Abgasleitung mit raum verbunden ist, dadurch gekenn- einfachen, sich von einer Brennkammer durch den zeichnet, daß über der zweiten Verkleidung ao Mittelteil eines Wasserbehälters nach oben erstrek-(6) eine dritte Verkleidung (8) angeordnet ist, die kenden Verlängerungen versehen und mit einem vereine obere Stirnwand mit einer öffnung aufweist, tikalen Kamin od. dgl. verbunden. Eine Gegenzugder zwischen der zweiten und dritten Verkleidung rückschlagklappe ist zwischen der Abgasleitung und (6, 8) gebildete dritte Ringraum (7) über am un- dem Kamin angeordnet. Auf diese Weise schließt die teren Endabschnitt der zweiten Verkleidung an- 35 Rückschlagklappe, wenn starker Winddruck in den geordnete öffnungen (11) mit der Brennkammer Kamin bläst, und veranlaß? die Abgase, in Höhe der (9) verbunden ist, und daß die in der oberen Rückschlagklappe zu stagnieren, anstatt sich von Stirnwand der dritten Verkleidung (8) angeord- der Brennkammer durch den Kamin in die Atmonete Öffnung mit dem dritten Ringraum (7) und sphäre zu bewegen. Dadurch wird unvollständige einer Einlaßleitung (13) verbunden ist. 30 Verbrennung innerhalb der Brennkammer verur-

2. Wärmespeichernder Boiler nach An- sacht. Dies ist gefährlich und unwirtschaftlich,
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab- Zur Vermeidung dieses Nachteils wurde die Abgasleitung (12) innerhalb der Einlaßleitung (13) gasleitung an einen langen, vertikalen Kamin mit angeordnet ist. großem Durchmesser angeschlossen. Jedoch hat dies

3. Wärmespeicherndtr Boiler nach An- 35 nur zu Einschränkungen bezüglich der Anordnung spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab- des Boilers geführt, und es wurde mit dem neu angegasleitung (12) koaxial innerhalb der Einlaßlei- setzten Kamin keine Verbesserung erzielt.

tung (13) angeordnet ist. Aus der USA.-Patentschrift 1 243 901 ist weiterhin

4. Wärmespeicherndei Boiler nach An- ein Boiler bekannt, der über der Brennkammer in spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab- 40 der Mitte des ringförmigen Wasserbehälters eine Fülgasleitung (12) exzentrisch innerhalb der Einlaß- lung aus feuerfestem Material aufweist. Dieses Mateleitung (13) angeordnet ist. rial ist zwar, nachdem es einmal erwärmt wurde, in

5. Wärmespeichernder Boiler nach An- der Lage, das im Boiler befindliche Wasser längere spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Zeit warmzuhalten, weist jedoch andererseits den Ende (14) der Abgasleitung (12) aus der Einlaß- 45 Nachteil auf, daß es zunächst erst einmal aufgeheizt leitung (13) herausgeführt ist. werden muß. Außerdem ist bei diesem Boiler noch

6. Wärmespeichernder Boiler nach An- eine den Wasserbehälter mit Abstand umgebende spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- Verkleidung vorgesehen, welche die Abgase zunächst laß- und Abgasleitung (13, 12) eine im wesentli- nach unten ablenkt. Diese Verkleidung reicht jedoch chen rechtwinklige Biegung oberhalb der Ver- so nur etwa bis zur halben Höhe des Wasserbehälters kleidungen (4, 6, 8) aufweisen und über ihre ge- nach unten, so daß die heißen Abgase nicht bis zum samte Länge parallel zueinander geführt sind. unteren Ende des Wasserbehälters an demselben

7. Wärmespeichernder Boiler nach An- entlang nach unten strömen, sondern bereits vom unspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- teren Ende der Verkleidung nach oben. Dadurch erlaß- und Abgasleitung (13, 12) oberhalb der Ver- SS gibt sich eine relativ schiechte Isolierung des Wasserkleidungen (4, 6, 8) senkrecht nach oben geführt behälters, und nach dem Abschalten des Brenners sind. kühlt das erwärmte Wasser relativ schnell ab.

8. Wärmespeichernder Boiler nach An- Als weiteres Beispiel ist durch die deutsche Patentspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die zweite schrift 194 378 ein Boiler mit zwischen einer inneren Verkleidung (6) mit Glaswolle beschichtet ist. ⁶° und einer äußeren Verkleidung verlaufender Zuluft-

9. Wärmespeichernder Boiler nach An- führung bekanntgeworden. Zuluftleitung und Abgasspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die zweite leitung sind dabei konzentrisch zueinander angeord-Verkleidung (6) mit Asbest beschichtet ist. net und führen direkt ins Freie. Γη diesem Boiler

bleibt auf Grund des Aufsteigens der heißen Abgase 65 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