DE2556585C3

DE2556585C3 - Circulation water heater

Info

Publication number: DE2556585C3
Application number: DE19752556585
Authority: DE
Inventors: Horst 5600 Wuppertal Reichmann
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1975-12-13
Filing date: 1975-12-13
Publication date: 1978-08-17
Also published as: DE2556585A1; DE2556585B2

Description

Die: vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Umlaufwasserheizer gemäß dem Oberbegriff des Haupianspruchs.The present invention relates to a circulating water heater according to the preamble of Main claim.

Bei einer solchen, aus der DT-AS19 52 211 bekannten Anordnung ist zwar ein Umlaufwasserheizer mit einem Gebläisebrenner bekanntgeworden, der einen waagerechten Abgaskanal aufweist sowie einen in diesem angeordneten Wärmetauscher besitzt, dessen Rohre an einen Wasserkreislauf angeschlossen sind Der Wärmetauschtsr ist nicht als Lamellenblock ausgebildet, sondern als Rohrschlange, seine parallelgeschalteten Wasserrohre sind übereinander angeordnet, sie stehen nicht lotrecht über dem gesamten Querschnitt des Abgas lcanals verteilt und es fehlt ein Speichergefäß mit unmittelbaren Anschlüssen für Heizungsvor- und -rücklauf. Zum Abtransport der nach Brennschluß entstehenden Nachwärme ist eine Pumpe vorgesehen, die einen Zwangswasserumlauf bewirkt
Es ist weiterhin aus der DT-OS 21 15 531 einIn such an arrangement, known from DT-AS19 52 211, a circulating water heater with a forced draft burner has become known, which has a horizontal exhaust gas duct and a heat exchanger arranged in this, the pipes of which are connected to a water circuit. but as a pipe coil, its water pipes connected in parallel are arranged one above the other, they are not vertically distributed over the entire cross section of the exhaust gas channel and there is no storage vessel with direct connections for the heating flow and return. A pump is provided to remove the residual heat generated after the burnout, which causes a forced water circulation
It is still from the DT-OS 21 15 531 a

s ölvergasungsbrenner für einen Umlaufwasserheizer bekanntgeworden, der einen im wesentlichen senkrecht angeordneten Abgasschacht aufweist, der Wärmetauscher ist als Lamellenblock mit waagerecht liegenden Wasserrohren ausgebildets oil gasification burner for a circulating water heater has become known, the one essentially vertical arranged exhaust shaft, the heat exchanger is as a lamellar block with horizontally lying Water pipes formed

ίο Im praktischen Betrieb dieserVorrichtung hat es sich gezeigt, daß die Wärmekapazität des Umlauf wasserheizers zu klein gegenüber dem anschließenden Wasserkreislauf ist, daß mithin der Umlaufwasserheizer zu häufig anspringt, mit Untertemperatur am Lamellenblock arbeitet, so daß sich ein relativ schnelles Zusetzen des Lamellenblocks mit Verbrennungsrückständen ergibt Im Falle elektrischer Vorheizung der Verbrennungsluft ergibt sich ein sehr hoher Verbrauch an elektrischer Energie.ίο In the practical operation of this device it has shown that the heat capacity of the circulation water heater is too small compared to the subsequent water cycle is that consequently the circulation water heater starts up too often, with under-temperature at the lamellar block works so that a relatively quick clogging of the lamellar block with combustion residues In the case of electrical preheating of the combustion air, there is a very high consumption electrical energy.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Umlaufwasserheizer der in Rede stehenden Gattung zu schaffen, bei dem ein Zusetzen des Lamellenblocks vermieden wird, und bei dem die Nachwärme des Wärmetauschers bei Abschalten desThe invention is therefore based on the object of providing a circulating water heater of the type in question Generate to create in which a clogging of the lamella block is avoided, and in which the Residual heat from the heat exchanger when the

Brenner does not appear

Diese Aufgabe wird bei einem Umlaufwasserheizer durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst Der wesentliche Vorteil ist in der Thermosyphonwirkung zu sehen, die eintritt, wenn der Gebläsebrenner abgeschaltet wird. Das hocherhitzte Wasser in den Rohren des Lamellenblocks kann nämlich frei nach oben in das Speichergefäß strömen, wobei kühles Wasser nach unten gesaugt wird, das den hocherhitzten Wärmetauscher abkühlt Der Volumeninhalt des Speichergefäßes kann gut auf den Wärmetauscher abgestimmt werden, so daß ein Zusetzen des Lamellenblocks und kurze Schaltintervalle des Brenners vermieden werden. Der elektrische Stromverbrauch sinkt erheblich.In the case of a circulating water heater, this task is provided by the characterizing part of the main claim specified features solved The main advantage is to be seen in the thermosyphon effect, which occurs, when the fan burner is switched off. The highly heated water in the tubes of the lamellar block namely can flow freely upwards into the storage vessel, whereby cool water is sucked downwards, that cools the highly heated heat exchanger Heat exchangers are tuned so that clogging of the lamellar block and short switching intervals of the burner can be avoided. The electrical power consumption drops significantly.

Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further features within the scope of the invention are characterized in the subclaims.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine Prinzipdarstellung des Umlaufwasserheizers in Teilschnitt und Seitenansicht,The invention is explained in more detail using exemplary embodiments
F i g. 1 shows a schematic representation of the circulation water heater in partial section and side view,

P i g. 2 einen Schnitt durch den Wärmetauscher mit Speichergefäß in Ansicht auf den Brenner,P i g. 2 a section through the heat exchanger with storage vessel in view of the burner,

Fig.3 eine weitere Seitenansicht in einem anderen Ausführungsbeispiel.Fig. 3 is another side view in another Embodiment.

so In allen drei Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.so In all three figures, the same reference symbols denote the same details in each case.

Der Umlaufwasserheizer 1 gemäß F i g. 1 weist einen ölvergasungsbrenner 2 auf, dem Frischluft von einem Gebläse 3 über einen Schacht 4 zugeführt wird. An den Brenner 2 schließt sich ein Abgaskanal 5 an, in dem eine lonisationsüberwachungselektrode 6 und eine Zündeinrichtung 7 für den Brenner angeordnet sind. Im Zuge des waagerecht verlaufenden Abgaskanals 5 ist ein Lamellenblockwärmetauscher 8 vorgesehen, bevor sich der Kanal 5 zu einer Auslassöffnung 9 verengt. Auf dem Wärmetauscher 8 ist ein Speichergefäß 10 direkt und unmittelbar aufgesetzt Unterhalb des Wärmetauschers 8 ist ein Umgehungskanal 11 vorgesehen. Das Speichergefäß 10 und der Umgehungskanal U stehen einmal über eine Vielzahl parallelgeschalteter Wasserrohre 12 sowie über die seitlich in einem Tragrahmen 22 angeordneten Außenkar äle 24 wasserseitig miteinander in Verbindung. Im unteren Bereich 13 des Speichergefä-The circulation water heater 1 according to FIG. 1 has an oil gasification burner 2, the fresh air from a Fan 3 is fed through a duct 4. The burner 2 is followed by an exhaust duct 5 in which a Ionization monitoring electrode 6 and an ignition device 7 for the burner are arranged. In the course of the horizontally extending exhaust duct 5 is a lamellar block heat exchanger 8 is provided before the channel 5 narrows to an outlet opening 9. A storage vessel 10 is directly on the heat exchanger 8 and placed directly below the heat exchanger 8, a bypass duct 11 is provided. That Storage vessel 10 and the bypass channel U are once above a plurality of water pipes connected in parallel 12 as well as via the Außenkar äle 24 arranged laterally in a support frame 22 on the water side with one another in connection. In the lower area 13 of the storage vessel

ßes 10 mündet ein Rücklaufstutzen 14 der also unmittelbar benachbart dem Vorlauf 15 des Wärmetauschers 8 istßes 10 opens a return port 14 which is immediately adjacent to the flow 15 of the heat exchanger 8 is

Im oberen Bereich 16 des Speichergefäßes 10 ist der Vorlaufstutzen 17 angeordnet, dessen Rohr bis etwa in die Mitte des Speichergefäßes 10 reicht Im mittleren Bereich des Speichergefäßes 10 ist ein Brauchwasserbereiter 18 vorgesehen, dessen Vorlaufleitung mit 19 und Rücklaufleitung mit 20 bezeichnet sind Zur Unterstützung der Thennosyphonwirkung des Speichergefäßes !0 im Bereich des Wärmetauschers 8 ist das Speichergefäß in seinem unteren Bereich 13 schmaler gehalten als im oberen Bereich 16.In the upper region 16 of the storage vessel 10, the flow connection 17 is arranged, the tube of which extends to about the middle of the storage vessel 10 is sufficient. In the middle area of the storage vessel 10 there is a domestic water heater 18 is provided, the flow line of which is denoted by 19 and the return line by 20 for support the thennosiphon effect of the storage vessel ! 0 in the area of the heat exchanger 8, the storage vessel is narrower in its lower area 13 held than in the upper area 16.

Der Wärmetauscher 8 bildet mit dem Speichergefäß 10, wie aus der F i g. 2 näher hervorgeht eine Baueinheit 21, die aus dem Tragrahmen 22 besteht der den Wärmetauscher 18 und das Speichergefäß 10 aufnimmtThe heat exchanger 8 forms with the storage vessel 10, as shown in FIG. 2 shows in more detail a structural unit 21, which consists of the support frame 22 which receives the heat exchanger 18 and the storage vessel 10

Im unteren Teil sind die einzelnen zueinander parallelgeschalteten Wasserrohre 12 ersichtlich, in denen das Wasser in Richtung der Pfeile 23 aufwärts strömt In den Außenkanälen 24 strömt das Wasser abwärts. Die Außenkanäle 24 sind als Teii des Umgehungskanals 11 aufzufassen. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 ist die bauliche Gestaltung des Umlaufwasserheizers insoweit abgewandelt als der Rücklaufstutzen 14 in zwei parallelgeschaltete Anschlußstutzen 25 und 26 aufgespalten ist so daß das dort ankommende relativ kalte Heizungsrücklaufwasser sofort unter der Wirkung der Schwerkraft in die Außenkanäle 24 hineinfälltIn the lower part, the individual water pipes 12 connected in parallel can be seen in FIG in which the water flows upwards in the direction of the arrows 23. In the outer channels 24, the water flows down. The outer channels 24 are to be understood as part of the bypass channel 11. In the embodiment according to FIG. 2, the structural design of the circulation water heater is modified to the extent that the Return port 14 is split into two parallel connection ports 25 and 26 so that there incoming relatively cold heating return water immediately under the action of gravity in the Outer channels 24 falls into it

Ist nur ein einziger Rücklaufstutzen 14 vorgesehen, befindet sich dieser im Bereich der Mittelebene, d. h. unmittelbar oberhalb des mittleren Wasserrohres IZ Das hat den Vorteil, daß das dort aufsteigende, am höchsten aufgeheizte Vorlaufwasser aus dem Wärmetauscher 8 am stärksten gekühlt wird, so daß eine relativ gute Durchmischungstemperatur des Vorlaufwassers eintrittIf only a single return connection 14 is provided, this is located in the area of the central plane, i. H. immediately above the middle water pipe IZ This has the advantage that the rising there, on highest heated flow water from the heat exchanger 8 is cooled most strongly, so that a relative good mixing temperature of the flow water occurs

Bei der Fig.3 ist die bauliche Gestaltung insoweit abgewandelt als der Brauchwasserbereiter 18 aus dem SpeichergefaiJ 10 entfernt ist und an anderer Stelle aufgestellt ist Der Brauchwasserbereiter 18 ist dann über die Stutzen 14 und 17 an das Speichergefäß 10 angeschlossen; es ist dann die Einfügung einer Vorrangweiche zur Trennung des Umlaufwassers vom Heizkreis bei Brauchwasserzapfung nötig. Aus der Fig.3 ist noch weiter ersichtlich, daß in dem Tragrahmen 22 die Außenkanäle 24 eingefügt sind, deren Längserstreckung größer ist als die des eigentlichen Wärmetauschers 8, dessen Lamellen 27 jedoch die Längserstreckung des Wärmetauschers 8 überragen. Die Längserstreckung der Lamellen ist jedoch kleiner als die des Tragrahmens 22.In Figure 3, the structural design is so far modified when the water heater 18 is removed from the storage vessel 10 and at another location The domestic water heater 18 is then connected to the storage vessel 10 via the nozzles 14 and 17 connected; it is then the insertion of a priority switch to separate the circulating water from Heating circuit required when tapping domestic water. From Figure 3 it can be further seen that in the Support frame 22, the outer channels 24 are inserted, the longitudinal extent of which is greater than that of the actual heat exchanger 8, the fins 27 of which, however, the longitudinal extent of the heat exchanger 8 tower above. However, the longitudinal extension of the lamellae is smaller than that of the support frame 22.

Die einzelnen Lamellen 27 bilden zusammen mit der Vielzahl der Wasserrohre 12 einen einheitlichenThe individual lamellas 27 together with the plurality of water pipes 12 form a uniform

Lamellar block heat exchanger 8,

Die erfindungsgemäße Anordnung hat folgende Funktion: Wird Wärme von einem nicht dargestellten Thermostaten, sei es vorlauf-, brauchwasser- und/oderThe arrangement according to the invention has the following function: Is heat from a not shown Thermostats, be it flow, domestic water and / or

s raumthermostatseitig angefordert so wird das Gebläse 3 in Betrieb gesetzt und fördert Frischluft durch den Schacht 4 zum (^vergasungsbrenner 2. Der Brenner wird elektrisch vorgeheizt und durch die Elektrode 7 gezündet und fördert heißes Abgas in den Abgaskanal S,s requested by the room thermostat, the fan is activated 3 is put into operation and conveys fresh air through the shaft 4 to the (^ gasification burner 2. The burner is electrically preheated and ignited by the electrode 7 and conveys hot exhaust gas into the exhaust gas duct S,

ίο so daß das Abgas durch den gesamten Querschnitt des den Abgaskanal 5 ausfüllenden Wärmetauschers 8 gedrückt wird. Hierbei werden die Lamellen 27 und die Wasserrohre 12 des Wärmetauschers 8 aufgeheizt, bevor das Abgas durch die Auslaßöffnung 9 abgelassen wird. Das in den Wasserrohren 12 befindliche Wasser wird aufgeheizt und steigt durch die Thermosyphonwirkung über den Vorlauf 15 in den unteren Bereich des Speichergefäßes 10. Von dort gelangt es aufgrund der Thermosyphonwirkung schließlich in den oberenίο so that the exhaust gas through the entire cross-section of the the exhaust duct 5 filling the heat exchanger 8 is pressed. Here are the slats 27 and the The water pipes 12 of the heat exchanger 8 are heated before the exhaust gas is discharged through the outlet opening 9 will. The water in the water pipes 12 is heated and rises due to the thermosyphon effect Via the flow 15 into the lower area of the storage vessel 10. From there it arrives due to the Thermosyphon effect finally in the upper

Μ Bereich 16 des Speichergefäßes 10. Aufgrund des Aufsteigens des Wassers wird kühler Wasser entweder aus dem Rückiaufstutzen 14 oder den Ar-schlußstutzen 25 und 26 der Heizung bzw. dem unteren Bereich 13 des Speichergefäßes 10 über die Außenkanäle 24 in den Umgehungskanal 11 gesaugt von wo es in den Wärmefrüscher 8 gelangt und dort erhitzt wird.Μ Area 16 of storage vessel 10. Due to the As the water rises, the water is cooler either from the return connection 14 or the connection connection 25 and 26 of the heater or the lower region 13 of the storage vessel 10 via the outer channels 24 in the Bypass channel 11 sucked from where it gets into the heat probe 8 and is heated there.

Ist also der Brenner 2 in Betrieb, findet im Speichergefäß 10 ein dauernder Austausch des Wassers statt ohne daß eine Pumpe notwendig ist Der gesamte Wasserinhalt des Wärmetauschers 8 unJ des Speichergefäßes 10 wird aufgeheizt was relativ schnell und stetig geschieht Hiervon unberührt ist daß über eine nicht dargestellte Pumpe im Heizkreis warmes Wasser im oberen Bereich 16 des Speichergefäßes 10 über den Vorlaufstutzen 17 abgezogen wird und als abgekühltes Heizwasser dem Rückiaufstutzen 14 zugeführt wird. Gleichfalls unberührt von dieser Arbeitsweise ist daß der Brauchwasserbereiter 18 aufgeheizt wird und warmes Brauchwasser über die Vorlaufleitui.g 19 einemSo if the burner 2 is in operation, there is a permanent exchange of water in the storage vessel 10 instead of the need for a pump. The entire water content of the heat exchanger 8 and the storage vessel 10 is heated up, which happens relatively quickly and steadily. This does not affect the fact that one does not Pump shown in the heating circuit warm water in the upper region 16 of the storage vessel 10 via the Flow connection 17 is withdrawn and fed to the return connection 14 as cooled heating water. Likewise unaffected by this mode of operation is that the water heater 18 is heated and hot domestic water via the flow line 19 one

Tap is available

Der eingeschnürte untere Bereich 13 des Speichergefäßcj 10 unterstützt noch die Thermosyphonwirkung durch den Wärmetauscher 8.The constricted lower region 13 of the storage vessel cj 10 also supports the thermosyphon effect through the heat exchanger 8.

A particular advantage of the invention is therein too

sehen, daß sich der Umlaufwasserheizer bei thermostatventilgeregelten Heizungen anwenden läßt da der geringe Wasserumsatz bei Absperren aller Thermostatventile bei geringer Wärmeanforderung aus der Heizung im Hinblick auf die Speicherwirkung dessee that the circulating water heater is controlled by thermostatic valves Heaters can be used because of the low water turnover when all thermostatic valves are shut off with low heat demand from the heating system with regard to the storage effect of the

Storage vessel does not come into play

Auch bei mischergesteuerten Heizungen ist die Erfindung gut anwendbar, da bei geringer Wärmeanforderung, d. h. geschlossenem Mischer, der geringe Wasse:strom durch den Umlaufwasserheizer durch die große Speichermasse des Gefäßes sich nicht auswirktThe invention can also be used well in mixer-controlled heating systems, since with low heat requirements, d. H. closed mixer, the low water: flow through the circulation water heater through the large storage mass of the vessel has no effect

For this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Circulating water heater with a fan burner and a horizontal exhaust duct in which a as Lamellar block trained heat exchanger is arranged, the water pipes with a Heating circuit are connected, characterized that the water pipes (12) of the heat exchanger (8) vertically over the entire Cross-section of the exhaust gas duct (S) installed and arranged with a top of the heat exchanger (8) Storage vessel (10) are connected, with a flow connection (17) and a return connection (14) is provided

2. circulation water heater according to claim 1, characterized in that the storage vessel (10) directly arranged on the heat exchanger (8) and together with the heat exchanger (8) in one common support frame (22) is designed as a structural unit (21).

3. Umlauforasserheizer according to claim 1 or 2, characterized in that external channels (24) are provided on the outside of the support frame (22) are connected to the lower region (13) of the storage vessel (10), the Underside of the heat exchanger (8) with a bypass channel (11) and the two outer channels (24) is in connection

4. circulation water heater according to claim 1 to 3, characterized in that above the lower Area (13) of the storage vessel (10) an enlarged upper area (16) is arranged in which a Water heater (13) is in progress

5. circulation water heater according to claim 1 to 4, characterized in that dt return connection (14) on the lower area (13) of the storage vessel (10) immediately next to the flow (15) of the Heat exchanger (8) is arranged

6. circulation water heater according to claim 1 to 5, characterized in that the return connection (14) is divided into two parallel connecting pieces (25, 26), which with the corners of the outer channels (24) are connected.

7. circulation water heater according to claim 1 to 6, characterized in that the water pipes (12) are provided with fins (27) which are longer in the direction of the exhaust gas duct (5) than the width of the heat exchanger (S) are that the slats (27) but smaller than the width of the support frame (22) are formed.