DE2239294A1

DE2239294A1 - Gas- oder oelbeheiztes geraet, insbesondere warmwasserspeicher

Info

Publication number: DE2239294A1
Application number: DE2239294A
Authority: DE
Inventors: Karl Rilling; Josef Schmid
Original assignee: Junkers and Co GmbH
Current assignee: Junkers and Co GmbH
Priority date: 1972-08-10
Filing date: 1972-08-10
Publication date: 1974-02-21

Description

Gas- oder ölbeheiztes Gerät, insbesondere Warmwasserspeicher Die Erfindung bezieht sich auf ein gas- oder ölbeheiztes Gerät, insbesondere einen Warmwasserspeicher, bei welchem die Verbrennungsgase aus einem Verbrennungsraum und einem nachgeschalteten Wärmetauscher als Abgase senkrecht in eine Strömungssicherung eintreten und anschliessend waagerecht in eine Abgasleitung geführt werden.
Bei derartigen Geräten ist es wesentlich, dass für eine gute Abgas-Ableitung gesorgt ist, wobei eine Strömungssicherung eine wichtige Rolle spielt, und ferner dass ein maXimaler Wärmeaustausch zwischen den Verbrennungsgasen und dem zu erwärmenden Medium stattfindet. Beide Anforderungen beeinflussen die Baugrösse eines Gerätes. Nachteilig sind in dieser Hinsicht bekannte Strömungssicherungen, bei denen die Abgase oben austreten, so dass ein zusätzliches knieförmiges Zwischenstück vorgesehen sein mLss, wenn die Abgase in einen z.B. in der Wohnungswand angebrachten Kaminanschluss eingeleitet werden sollen. Die Bauhöhe des Gerätes wird aber durch ein derartiges Zwischenstück weaentlich vergrössert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gasbeheiztes Gerät, insbesondere einen Wärmespeicher, zu entwickeln, das eine möglichst geringe Bauhöhe hat und bei welchem die Abgaeleitung samt Strömungesicherung möglichst unauffällig in den Geräteumriss mit einbezogen ist. Trotz geringer Bauhöhe soll das Gerät einen guten Wärme-Wirkungsgrad und eine einwandfreie Abgas-Ab führung haben.
Diese Aufgabe ist erfindungegemäss dadurch gelöst, dass als Strömungssicherung ein Hohlkörper vorgesehen ist, welcher mit einer Eintrittsöftnung an der unteren Seite für den Anschluß an einen Wärmetauscher, insbesondere an eine Verbrennungsgasleitung, mit einer seitlichen Austrittsöffnung für den Anschluß eines Abgasrohres, ferner mit mindestens einer Öffnung fUr die Entweichung rückströmender Abgase sowie mit strömungolenkenden Einsätzen versehen ist.
Eine derartige Strömungeaicherung hat den Vorteil, dass die Abgase direkt in der Strömungesicherung umgelenkt werden, wodurch gekrümmte Zwischenstücke entfallen, so dass das Gerät im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen. durch die Mittel zur Abgas-Abführung nur um die geringe Bauhöhe der Strömungesicherung vergrössert wird. Dadurch ist es auch möglich, sämtliche Bauteile unsichtbar hinter dem Gerätegehäuse unterzubringen, ohne dass das Gehäuse zu hoch wird. Perner können solche Geräte auch in niedrigen Räumen benutzt werden.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn der als Strömungssicherung dienende Hohlkörper quaderförmig ausgebildet und am Boden mit Mitteln zum Anschliessen eines vorzugsweise als Verbrennungsgasleitung ausgebildeten Wärmetauschers versehen ist, wenn eine mindestens annähernd senkrecht zum Boden angeordnete Stirnwand die Austrittsöffnung enthält und einen Anschlusastutzen für das Abgasrohr trägt, wenn ferner die gegenüberliegende Stirnwand im spitzen Winkel schräg gegen den Boden gerichtet und bogenförmig in eine Deckwand übergeht,und wenn ausserdem ein eingesetztes Lenkblech sich vom Boden über die Eintrittsöffnung hinweg gegen den bogenförmigen Übergang der schrägen Stirnwand in die Deckwand erstreckt und zwischen seinem Stirnrand und der schrägen Stirnwand einen freien Querschnitt zum Hindurchtreten der am Lankblech gegen die schräge Stirnwand und dort gegen die Austrittsöffnung umgelenkten Abgase offenlässt.
Dadurch ist erreicht, dass die Abgase in der Strömungasicherung umgelenkt und einwandfrei abgeführt werden, wobei das Lenkblech -rückströmende Abgase gegen die für ihre Entweichung vorgesehenen Öffnungen lenkt und dadurch verhindert, tdass sie durch die Eintrittsöffnung zurück in den Verbrennungsraum gelangen.
Besonders zweckmässig ist es, wenn am Boden des Hohlkörpers zwischen der Eintrittsöffnung für die Abgase und der schrägen Stirnwand eine Austrittsöffnung für rückströmende Abgase vorgesehen ist, und wenn zwischen beiden Öffnungen ein den unmittelbaren Ubertritt der Abgase verhindernder Quersteg vorgesehen ist.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, dass die Austrittsöffnung für rückströmende Abgase sich bis in die schräge Stirnwand hinein erstreckt und durch einen Lenkeinsatz geteilt ist, welcher von der Schnittlinie der Ebenen des Bodens und der schrägen Stirnwand ausgehend gekrümmt nach oben verläuft.
Eine einwandfreie Abführung rückströmender Abgase aus dem Hohlkörper ergibt sich, wenn'die Austrittsöffnung für rückströmende Abgase nach unten hin durch ein gekrümmtes Lenkblech abgedeckt ist, welches sich ein Stück weit unter die Ebene des Bodens erstreckt und dessen freies Stirnende vorzugsweise über die Ebene der schrägen Stirnwand hinausragt.
Das die Austritesöffnung für rckströmende Abgase nach unten abdeckende Lenkblech kann vorteilhaft am Quersteg zwischen den beiden Öffnungen im Boden des Hohlkörpers befestigt sein.
Der Quersteg kann einfach durch eine aus dem Boden des Hohlkörpers freigestanzte und hochgebogene Zunge gebildet sein.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, dass der Quersteg durch das innere Stirnende des die Austrittsöffnung für rückströmende Abgase nach unten abdeckenden Lenkbleches gebildet ist.
Mit den vorstehend beschriebenen Massnahmen ist erreicht, dass die in die Strömungasicherung eintretenden Abgase bei störungsfreiem Abzug nicht zur Austrittsöffnung für rückströmende Abgase gelangen, dass sie Jedoch sowohl bei sich stauenden als auch bei rückströmenden Abgasen durch die genannte Austritteöffnung entweichen können. Der Quersteg und der Lenkeinsatz verhindern einerseits, dass bei störungsfreiem Abzug die Abgase durch die Austrittsöffnung für rückströmende Abgase ins Freie gelangen und andererseits, dass die durch das schräge Lenkblech und den bogenförmigen Ubergang der Deckwand in die schräge Stirnwand gegen die Austrittsöffnung gelenkten rückströmenden Abgase durch die Eintrittsöffnung zurück in den Verbrennungsraum strömen.
Bei einem gasbeheizten Gerät, bei welchem ein Brenner am unteren Ende einer Verbrennungskammer angeordnet ist und als Wärmetauscher sowohl die Verbrennungskammer als Fuch eine Verbrennungsgasleitung von dem Wasserspeicherraum umgeben sind, wird weiter vorgeschlagen, dass in der Verbrennungskammer über dem Brenner eine topfförmige Strömungssicherung angeordnet ist, welche mit ihrem nach aussen ausgebuchteten Boden dem Brenner zugekehrt ist, und dass zwischen deren Mantel und der Wand der Verbrennungskammer ein Ringraum gebildet ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Boden der Strömungseinlage kegelförmig ausgebuchtet, ist.
Dadurch ist erreicht, dass der Wirkungsgrad des Wärmeaustausches zwischen dem Verbrennungsgas in der Verbrennungskammer und dem die Verbrennungskammer umgebenden Medium unter Verwendung einer derartigen Strömungseinlage wesentlich verbessert wird, weil die Verbrennungsgase bei gleichbleibender Wärmeübertragungsfläche auf einen bedeutend kleineren Raum, nämlich den Ringraum konzentriert werden. Mit dieser Massnahme kann für gleichbleibende Leistung der Wärmetauscher mit kleinerer Wärmeübertragungsfläche bzw.
Volumen ausgebildet werden, womit ein weiterer Beitrag zur Einsparung an Gerätebaugrösse gegeben ist.
Eine weitere Massnahme gemäss der Erfindung besteht darin, dass die Verbrennungegasleitung mit einem an sich bekannten wendelförmigen Strömungseinsatz versehen ist.
Besonders wirkungsvoll ist es, wenn der wendelförmige Strömungseinsatz aus einem mit seitlichen Einschnitten versehenen Blechstreifen hergestellt ist.
Durch einen derartigen Strömungseinsatz kann auch an der Verbrennungsgasleitung der Wärmeaustausch verbessert werden, so dass zur Verringerung der Baugrösse des Gerätes die Verbrennungsgasleitung z.B. verkürzt werden kann ohne die Leistung zubenächteiligen. Durch einen wendelförmigen Strömungseinsatz werden die Abgase schraubenartigund wirbelfrei an der Wapd der Verbrennungsgasleitung entlang geführt, so dass ein freier, unausgenutzter Abzug der Gase in der Mitte der Leitung weitgehend vermieden wird. Diese Wirkung wird durch kleinere Wendelsteigung verstärkt. Die Einschnitte in dem Blechstreifen~erlauben eine stärkere wendelförmige Verformung.
Bei gasbeheizten Geräten wird weiter. vorgeschlagen, dass der Brenner ein an sich bekannter rostförmiger Brenner ist, bei welchem die Reihenbrenner dem Querschnitt der Verbrennungakammer angepasst sind.
Bei parallel auseinanderliegenden Brennzonen kann ein gutes Verhältnis zwischen grosser Brennfläche und auareichender Sekundärluftansaugung erhalten werden. Dabei sind kurze Ausbrennstrecken der Flamme möglich, so dass der Brenner dicht unter die topfförmige Strömungseinlage angeordnet werden kann, wodurch sowohl die Wärmeenergie als auch der Raum besser ausgenutzt werden.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein gasbeheizter Warmwasserspeicher dargestellt.
Ee zeigen: Pig. 1 den Warmwasserspeicher in Seitenansicht, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Warmwasserspeicher nach Fig. 1, und die Fig. 3 Je ein Einzelstück des Warmwasserspeichers nach und 4 Fig. 1.
Der Warmwasserspeicher hat einen ringzylindrischen Wasserbehälter 1, dessen mittlerer Hohlraum am unteren Ende als Verbrennungskammer 2 und darüber mit kleinere! Durchmesser als Verbrennungsgasleitung 3 ausgebildet ist. Ein Gasbrenner 5 bildet den Boden der Verbrennungskammer 2. Eine topfförmige Strömungseinlage 6 mit kegeligem Boden 7 ist an einer z.B. als Bajonettverschluss ausgebildete Halterung in der Verbrennungskammer 2 aufgehängt. Zwischen dem Mantel der Strömungseinlage 6 und der Wand der Verbrennungskammer 2 ist ein Ringraum 8 gebildet, durch weldhen die Ver.brennungsgase in die Verbrennungsgasleitung 3 gelangen.
In der Verbrennungsgasleitung 3 ist ein wendelförmiger Strömungseinsatz 9 mit seitlichen Zacken 10 angeordnet. Der Strömungseinsatz 9 ist vor der Verf.ormung ein Blechstreifen 9', der mit seitlichen Einschnitten 11 versehen is-t (Fig.4). Die Zacken 10 des Strömungseinsatzes 9 ergeben sich beim Verdrillen durch die Einschnitte 11 im Blechstreifen 9'.
Die Verbrennungsgasleitung 3 mündet oben in eine Strömungssicherung 12 (Fig.3), welche an der unteren Seite mit einer Eintrittsöffnung 13 Sür den Anschluss der Verbrennungsgasleitung 3 und an einer Stirnwand mit einer Austrittsöffnung 14. für den Anschluss eines Abgasrohres 15 versehen ist. Eine zweite, schräge Stirnwand 16 geht bogenförmig in eine Deckwand 17 über. Ein Boden 18, der die Eintrittsöffnung 13 enthält, ist an einem Ende mit der die Austrittsöffnung 14 enthaltende Stirnwand verbunden.
Das andere Ende ist zu-einem Quersteg 19 schräg hochgebogen. An den Quersteg 19 ist ein gekrümmtes Lenkblech 20 befestigt, welches sich ein Stück weit unter die Ebene des Bodens 18 erstreckt.
Zwischen dem Lenkblech 20 und der schrägen Stirnwand 16 verbleibt eine Austrittsöffnung 21 für rückströmende Abgase, welche durch einen Ilenkeinsatz 22 unterteilt ist. An dem Boden 18 ist, zwischen der Eintrittsöffnung 13und der die Austrittsöffnung 14 enthaltende Stirnwand, ein schräges Lenkblech 23 befestigt, welches sich über die Eintrittsöffnung 13 hinweg gegen den gebogenen Über.-gang der schrägen Stirnwand 16 in die Deckwand 17 erstreckt.
Zwischen dem Stirnrand des schrägen Lenkbleches 23 und dem gebogenen Ubergang der Deckwand bleibt ein freier Querschnitt 24.
Die Stirnwände, die Deckwand 17, der Boden 18 und der Quersteg 19 sind aus einem Stück Blech hergestellt und an zwei Seitenwände 25 befestigt. Die Seitenränder des schrägen Lenkbleches 23, des gebogenen Lenkeinsatzes 22 und des oberen Endes des Lenkbleches 20 sind ebenfalls mit den Seitenwänden 25 verbunden.
Der Warmwasserspeicher ist sämt der Strömungssicherung von einem Gerätegehäuse 26 umschlossen, so dass die Strömungasicherung von ausaen nicht sichtbar ist.
Die über dem Brenner 5 entstehenden Verbrennungsgasewerden durch den kegelförmigen Boden 7 der topfförmigen Strömungseinlage 6 gegen die Wand der Verbrennungskammer 2 gelenkt und durch den Ringraum 8 in die Verbrennungagasleitung 3 geführt. Dabei findet ein Wärmeübergang vom Verbrennungsgas zum die Verbrennungskammer 2 und die Verbrennungsgasleitung 3 umgebenden Medium statt. Der Wärmeaustausch wird durch die Wirkung der Strömungseinlagen 6 und 3, welche die Verbrennungsgase gegen die Wand der Verbrennungskammer 2 bzw. der Verbrennungsgasleitung 3 drücken,begünstigt.
Die durch die Eintrittsöffnung 13 in die Strömungesicherung 12 eintretenden Abgase werden durch das Lenkblech 23 gegen den gekrümmten Übergang der Stirnwand 16 in die Deckwand 17 und gegen die Austrittsöffnung 14 umgelenkt. Sowohl der Quersteg 19 als auch der Lenkeinsatz 22 verhindern bei strömungsfreiem Abzug den unmittelbaren Übertritt der Abgase zur Austrittsöffnung 21 für rückströmende Abgase.
Im Falle einer Stauung der Abgase im Abgasrohr 15 entweichen die durch die Eintrittsöffnung 13 eintretenden Abgase durch die Austrittsöffnung 21. Rückströnende Abgase werden derart vom schrägen Lenkblech 23, vom Lenkeinsatz 22 und vom Lenkblech 20 gegen die Austrittsöffnung 21 ins Freie gelenkt, dass sie die durch die Eintrittsöffnung 13 eintretenden Abgase mit herausziehen.
Die Strömungsaicherung kann in der senkrechten Ebene in verschiedenen Richtungen angeordnet werden (Fig.2). So kann z.B.
bei einem rechteckigen Querschnitt des Gerätegehäuses 26 die Strömungssicherung längs einer Diagonalen des Querschnittes gerichtet sein (gestrichelte Darstellung), damit ein grösstmöglicher Zwischenraum zwischen der Austrittsöffnung 21 für rückströmende Abgase und der Wand des Gerätegehäuses 26 verbleibt.

Claims

Ansprüche:

1. Gas- oder ölbeheiztes Gerät, insbesondere Warmwasserspeicher, bei welchem die Verbrennungegase aus einem Verbrennungaraum und einem Wärmetauscher als Abgase senkrecht in eine Strömungeeicherung eintreten und anschliessend waagerecht in eine Abgasleitung geführt werden, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass als Strömungssicherung (12) ein Hohlkörper vorgesehen ist, welcher mit einer Eintrittsöffnung (13) an der unteren Seite für den Anschluss an einen Wärmetauacher, insbesondere an eine Verbrennungegasleitung (3), mit einer seitlichen Austrittsöffnung (14) für den Anschluss eines Abgasrohres (15), ferner mit mindestens einer Öffnung (21) für die Entweichung rückströmender Abgase sowie mit strömungslenkenden Einsätzen (20, 22, 23) versehen ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, d a d ur c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass der als Strömungssicherung dienende Hohlkörper (12) quaderförmig ausgebildet und am Boden (18) mit Mitteln zum Anschliessen eines vorugsweise als Verbrennungegasleitung (3) ausgebildeten Wärmetauschers versehen ist, dass eine mindestens annähernd senkrecht zum Boden angeordnete Stirnwand die Austrittsöffnung (14) enthält und einen Anschlusstutzen (15') für das Abgasrohr (15) trägt, dass ferner die gegenüberliegente Stirnwand (16) im spitzen Winkel schräg gegen den Boden gerichtet und bogenförmig in eine Deckband (17) übergeht, und dass aussenden ein eingesetztes Lenkblech (23) sich vom Boden (18) über die Eintrittsöffnung (13) hinweg gegen den'bogenförmigen uebergang der schrägen Stirnwand (16) in die Deckwand (17) erstreckt und zwischen seinem Stirnrand und der schrägen Stirnwand (16) einen freien Querschnitt (?4) zuç Hindurchtreten der am Lenkblech (233 gegen die.schräge Stirnwand (16) und dort gegen die Austrittsöffnung (14) umgëlenkten Abgase offenlässt.

3. Gerät nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass am Boden (18) des Hohlkörpers zwischen der Eintrittsöffnung (13) für die Abgase und der schrägen Stirnwand (16) eine Austrittsöffnung (21)- für rückströmende Abgase vorgesehen ist, und dass zwischen beiden Öffnungen ein den unmittelbaren Übertritt des Abgases verhindernder Quersteg (19) vorgesehen ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e-t , dass die Austrittsöffnung (21) für rückströmende Abgase sich bis in die schräge Stirnwand (16) hinein erstreckt und durch einen Lenkeinsatz (22) geteilt ist, welcher von der Schnittlinie der Ebenen des Bodens (18) und der schrägen Stirnwand (16) ausgehend gekrümmt nach oben verläuft.

5. Gerät nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass die Austrittsöffnung (21) für rückströmende Abgase nach unten hin durch ein gekrümmtes Lenkblech (20) abgedeckt ist, welches sich ein Stück weit unter die Ebene des Bodens (18) erstreckt und dessen freies Stirnende (20') vorzugsweise über die Ebene der schrägen Stirnwand (16) hinausragt.

6. Gerät nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass das die Austrittsöffnung (21) für rückströmende Abgase nach unten abdeckende Benkblech (20) am Quersteg (19) zwischen den beiden Öffnungen im Boden (18) des Hohlkörpers befestigt ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e't , dass der Quersteg.(19) durch eine aus dem Boden (18) des Hohlkörpers freigestanzte und hochgebogene Zunge gebildet ist.

8. Gerät nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass der Quersteg (19) durch das innere Stirnende des die Austrittsöffnung (21) für rüketrömende Abgase nach unten abdeckenden Lenkbleches (20) gebildet ist.

9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem ein Brenner am unteren Ende einer Verbrennungskammer angeordnet ist und als Wärmetauscher sowohl die Verbrennungskammer als auch eine Verbrennungsgasleitung von dem Wasserspeicherraum umgeben sind, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass in der Verbrennungskammer (2) über dem Brenner (5) eine topfförmige Strömungaeinlage (6) angeordnet ist, welche mit ihrem nach aussen ausgebuchteten Boden (7) dem Brenner (5) zugekehrt ist, und dass zwischen deren Mantel und der Wand der Verbrennungekammer (2) ein Ringraum gebildet ist.

10. Gerät nach Anspruch 9, d a d u r o h g e k e n n -z e i c h ne t , dass der Boden (7) der Strömungseinlage (6) kegelförmig ausgebuchtet ist.

11. Gerät nach Anspruch 9 oder 10, d a d 5 r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass die Verbrennungegasleitung (3) mit einem an sich bekannten wendelförmigen Strömungseinsatz (9) versehen ist.

12. Gerät nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass der wendelförmige Strömungaeinsatz (9) aus einem mit seitlichen Einschnitten versehenen Blechstreifen (9') hergestellt ist.

13. Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Brenner ein an sich bekannter rostförmiger Brenner ist, bei welchem die Reihenbrenner dem Querschnit;t der Verbrennungskammer angepasst sind.

L e e r s e i t e