DE2742820A1

DE2742820A1 - Waermeuebertrager fuer einen gas- oder oelbeheizten durchlauf-wassererhitzer

Info

Publication number: DE2742820A1
Application number: DE19772742820
Authority: DE
Inventors: Emmerich Folk; Walter Kohl; Ernst Dipl Ing Schmidt; Erwin Ing Grad Witzki
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-09-23
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1979-04-05
Also published as: FR2404178A1; NL186031C; AT376491B; IT1110156B; DE2742820C2; ES473604A1; IT7827807A0; NL7809671A; NL186031B; GB1596616A; ATA679078A; FR2404178B1

Description

^R· 4 1 1 Z
16.9.1977 Ki/Kö

Robert Bosch GmbH, Stuttgart

Wärmeübertrager für einen gas- oder ölbeheizten Durchlauf-Wassererhitzer

Zusammenfassung

Es wird ein Wärmeübertrager für einen gas- oder ölbeheizten Durchlauf-Wassererhitzer vorgeschlagen, der sowohl zur Aufheizung des Wassers einer Zentralheizungsanlage als auch zur Bereitung von warmem Brauchwasser dient. Der Wärmeübertrager besteht aus einem Lamellenblock, mehreren den Lamellenblock durchsetzenden Heizwasserrohren und einer Brauchwasserrohrschlange, deren gerade Abschnitte sich innerhalb der Heizwasserrohre erstrecken. An beiden Stirnseiten des Lamellenblocks ist je eine Bodenplatte vorgesehen, in welche die Enden der Heizwasserrohre eingelötet sind. An jeder Bodenplatte ist eine Deckelplatte befestigt, die mit der Bodenplatte eine oder bei Anordnung von Trennwänden an der Deckelplatte und/oder der Bodenplatte mehrere Kammern bildet, in welche die Heizwasserrohre einmünden. Die Anordnung _t ist dabei so getroffen, daß die Deckelplatten auch die außerhalb der Heizwasserrohre liegenden Krümmer der Brauchwasserrohrschlange umschließen.

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Wärmeübertrager nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein derartiger Wärr.eübertrager bekannt (FR-PS 1 422 247), bei dem ein jedes Ende eines Heizwasserrohres mit einer Deckelplatte versehen ist, in die das eine Ende eines Krümmers zur Verbindung zweier benachbarter Heizwasserrohre eingelötet ist. Die Enden der in den Heizwasserrohren sich erstreckenden geraden Abschnitte der Brauchwasserrohrschlange ragen abgedichtet durch die Deckelplatten hindurch und sind ebenfalls paarweise über Krümmer mitteinander verbunden, die unmittelbar neben den Krümmern der Heizwasserrohre liegen. Diese Ausführung ist verhältnismäßig aufwendig und ungeeignet für Wärmeübertrager, bei welchen mehrere nebeneinander liegende Heizwasserrohre parallel zueinander geschaltet und vom Heizwasser durchströmt sein sollen.

Bei einer anderen bekannten Ausführung sind die Enden der Heizwasserrohre an beiden Stirnseiten des Lamellenblocks in je eine Bodenplatte eingelötet, auf die mehrere Deckelplatten aufgesetzt sind, die zwischen sich und der Bodenplatte jeweils eine, zvrei benachbarte Heizwass^rrohre verbindende, Kammer bilden. Bei dies: Ausführung entfallen zwar die Krümmer für die Heizwasserrohre, jedoch sind auch hier die über Krümmer verbundenen Enden der geraden Abschnitte der Brauchwasserrohre durch die Deckelplatren hindurchgeführt und darin verlötet, so daß sich im Verein ir.it da: Vielzahl der Deckelplatten nach wie vor ein hoher Fertigungsaufwand ergibt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Ausbildung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß an jeder Stirnseite des Lamellenblocks nur eine einzige Deckelplatte mit der Bodenplatte verlötet bzw. verschweißt werden

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muß und daß mit weiteren Lötarbeiten verbundene Durchführungen der Krümmer der Brauchwasserrohrschlange durch die Deckelplatten gänzlich entfallen. Die Anordnung dieser Krümmer innerhalb der Kammern für das Heizwasser ist auch deswegen von Vorteil, weil dadurch die Wärmeübertragungsfläche zwischen dem Heizwasser und dem Brauchwasser vergrößert wird. Die Anordnung einer einzigen gemeinsamen Deckelplatte ermöglicht es, mit wirtschaftlichem Aufwand mehrere Heizwasserrohre parallelzuschalten, was in bestimmten Fällen von großem Vorteil sein kann. Die miteinander zu verbindenden Ränder von Deckelplatte und Bodenplatte sind leicht zugänglich, so daß auch der hierfür erforderliche Lot- bzw. Schweißvorgang erleichtert ist. Dabei kann vorteilhaft eine radial angeordnete Schweißelektrode an dem Rand der Teile entlanggeführt werden oder umgekehrt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Konstruktion möglich. Bei Wärmeübertragern, die mindestens an einer Stirnseite des Lamellenblocks mehrere Kammern für die Zu- und Ableitung bzw. Umlenkung des Heizwassers haben, ergibt sich eine besonders einfache Ausführung, wenn die Trennwände der Kammern durch sickenartige Vertiefungen der Deckelplatte und/oder Erhöhungen der Bodenplatte gebildet sind. Dabei kann vorteilhaft der Rand der Deckelplatte mit der Bodenplatte verlötet bzw. verschweißt sein, wogegen die als Trennwände der Kammern dienenden sickenartigen Vertiefungen der Deckelplatte mit der Bodenplatte bzw. mit deren Erhöhungen je eine Labyrinthdichtung bilden.

Eine platzsparende Ausführung ergibt sich, wenn die Anschlüsse für das Heizungswasser an einer Randseite und die Anschlüsse für das Brauchwasser an einem vertieften Abschnitt der Kopfseite der Deckelplatte vorgesehen sind.

Die Verkalkung des Brauchwasserrohrsystems kann gering gehalten werden, wenn die Brauchwasserrohrschlange einen Vorlaufstrang

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und einen parallel neben diesem laufenden, vorzugsweise unmittelbar an diesem anliegenden Rücklaufstrang hat. In diesem Fall ist es zweckmäßig, daß die durch die Deckelplatte hindurchtretenden Strangenden der Brauchwasserrohrschlange ein Stück weit voneinander abgekröpft sind, so daß zwischen den beiden Durchgangslöchern für diese Strangenden ein Steg in der Deckelplatte stehenbleibt, der eine einwandfreie Lötung gestattet.

Bei Wärmeübertragern, bei denen die beiden Strangenden der Brauchwasserrohrschlange nebeneinander liegen, ist es zweckmäßig, daß die beiden an die Strangenden angelöteten Nippel zum Anschluß der Brauchwasserleitungen im Winkel zueinander angeordnet sind. Dadurch ist erreicht, daß die Brauchwasseranschlüsse innerhalb des seitlichen Profils der Deckelplatte liegen und somit die Einbaulänge des Wärmeübertragers nicht vergrößern.

Bevor die Deckelplatten mit den Bodenplatten verbunden werden, sind bereits die Enden der Heizwasserrohre in die Bodenplatten eingelötet. Beim Verbinden der Deckelplatten mit den Bodenplatten werden die Lötverbindungen der Bodenplatten mit den Heizwasserrohren weniger thermisch hoch beansprucht, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Bodenplatten als gezogene Blechteile mit hochgestelltem Randflansch ausgeführt sind.

Die Montage des Wärmeübertragers wird erleichtert, wenn die Deckelplatten als axialer Anschlag für die Krümmer der Brauchwasserrohrschlange ausgebildet sind.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht des Wärmeübertragers und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

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Beschreibung der Erfindung

Der Wärmeübertrager hat einen Lamellenbloelc 10, durch den sechs Heizwasserrohre 11 hindurchgeführt sind. Me einzelnen Lamellen des Lamellenblocks 10 sind an den Durch führtingslöchern mit Kragen 12 versehen, mit denen sie an den Heiewasserrohren 11 angelötet sind. Die Enden der Heizwasserrohre II sind an beiden Stirnseiten des Lamellenblockes 10 in je eine Bodenplatte 13 eingelötet, die als gezogenes Blechteil BtLt hochgestelltem Planschrand 14 ausgeführt ist. Die Bodenplatten 13 beider Lame llenblockseiten haben die gleiche Form, was die Fertigung und Lagerhaltung vereinfacht.

Auf die in Fig. 2 linke Bodenplatte 13 ist eine Deckelplatte aufgesetzt, die ebenfalls als gezogenes Blechteil mit Flanschrand 17 ausgeführt und an diesem mit der Bodenplatte 13 dicht verschweißt ist. Die Deckelplatte 16 hat eine sickenförmige Vertiefung l8, die an einer kleinen Erhöhung 19 der Bodenplatte unter Spannung, jedoch ohne feste Verbindung, anliegt und mit dieser Erhöhung 19 eine Labyrinthdichtung zwischen zwei Kammern 20 und 21 bildet. In die Kammer 20 münden die in Fig. 1 oberen drei Heizwasserrohre 11 ein, während die Kammer 21 die riündur.gen der unteren drei Heizwasserrohre 11 umschließt. Die in der Zeichnung rechts liegende Bodenplatte 13 bildet mit einer Dekkelpiatte 22 eine Kammer 23, in die alle sechs Heizwasserrohre 11 einmünden. Die Kammer 20 ist mit einem Anschlußstutzen 2H (Fig. 1) für eine Heizungsvorlaufleitung und die Kammer 21 mit einem Anschlußstutzen 25 für eine Heizungsrücklaufleitung versehen. Beide Stutzen 2k und 25 sind an der unteren Randseite der Deckelplatte 16 angebracht, so daß die daran anzuschließenden Nippel die Einbaulänge des Wärmeübertragers nicht vergrößern. In der Kammer 23 wird das über die Kammer 21 zugeführte und in die unteren drei Heizwasserrohre 11 geleitete Heizwasser umgelenkt in die oberen drei Heizwasserrohre 11, von wo das Wasser über die Kammer 20 in die Heizungsvorlaufleitung gelangt.

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Der Wärmeübertrager ist ferner mit einer Brauchwasserrohrschlange 30 versehen, deren gerade Abschnitte 31 sich innerhalb der Heizwasserrohre 11 erstrecken. Die geraden Abschnitte 31 sind außerhalb der Heizwasserrohre 11 durch Krümmer 32 und 33 verbunden, welche innerhalb der Kammern 20, 21 und 23 angeordnet und dadurch vom Heizwasser umspült sind. Die Krümmer 33 sind einstückig an die geraden Abschnitte 31 der Brauchwasserrohrschlange 30 angeformt, während die Krümmer 32 an diese Abschnitte angelötet sind. Die Brauchwasserrohrschlange 30 ist zweilagig ausgeführt, d.h. sie hat einen Vorlaufstrang 34, der in Fig. 1 als linke senkrechte Rohrreihe erscheint, und einen Rücklaufstrang 35j der in Fig. 2 obenliegt und dort den Vorlaufstrang 3²J verdeckt. Die beiden Stränge 34 und 35 liegen unmittelbar aufeinander auf. Sie haben kreisförmigen Querschnitt und sind zur Lagesicherung in den Heizwasserrohren 12 am Außenumfang mit einzelnen Noppen 36 (Fig. 1) versehen, welche die Innenwand der Heizwasserrohre 11 berühren. Die Anschlußenden 37 und 38 der beiden Stränge 34 und 35 sind so abgekröpft und so lang ausgeführt, daß sie die Dekkelplatte 16 mit Abstand durchsetzen und eine einwandreie Lötung ermöglichen. Im Bereich der Anschlußenden 37 und 38 hat die Deckelplatte 16 an ihrer Kopfseite 4l einen vertieften Abschnitt 42 zum platzsparenden Unterbringen von Nippeln 43 und 44, welche an den Anschlußenden 37 und 38 angelötet sind. Die gegenüberliegenden, in der Kammer 20 liegenden Enden der beiden Stränge 34 und 35 der Brauchwasserrohrschlange 30 sind ebenfalls auseinandergekröpft und über einen l80°-Krümmer 45 miteinander verbunden, der ebenfalls vom Heizwasser umspült ist.

An die Wand der Kammer 20 ist ein Stutzen 48 (Fig. 1) mit einer Bohrung 50 (Fig. 2) angeformt, die zur Aufnahme eines als NTC-Widerstand ausgebildeten Vorlauftempex'-aturfühleis dient. Durch die gewählte Lage der Bohrung 50 taucht der Fühler in den zwischen den Krümmern 32 und 45 liegenden Raum der Kammer 20 ein, wodurch sich eine besonders günstige Umspülung und damit ein trägheitsarmes Erfassen der Temperaturänderungen ergibt.

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Der Zusammenbau des Wärmeübertragers geht einfach so vor sich, daß zunächst die Lamellen und die Bodenplatten 13 mit den Heizwasserrohren 11 verlötet und dann die über die Krümmer 33 paarweise verbundenen geraden Abschnitte 31 der Brauchwasserrohrschlange 30 von der Seite der Umlenkkammer 23 her in die Heizwasserrohre 11 eingeschoben werden. Danach werden die Krümmer 32 und H5 an die freien Enden der Abschnitte 31 angelötet und die Deckelplatten 16 und 22 auf die Bodenplatten 13 aufgesetzt und mit diesen am Rande verschweißt. Dabei kommt die Vertiefung 18 in der Deckelplatte 16 zur Anlage an die Erhöhung 19 der Bodenplatte 13, so daß ohne zusätzliche Maßnahmen die beiden Kammern 20 und 21 gebildet und ausreichend gegeneinander abgedichtet werden. Zum Schluß werden jeweils in einem Arbeitsgang die Anschlußenden 37 und 38 der Brauchwasserrohrschlange 30 mit der Deckelplatte 16 und den Nippeln k2 und Hj> verlötet. Dabei sorgt die Deckelplatte 22 dafür, daß die Anschlußenden 37 und 38 nicht gegen den Lamellenblock 10 hin ausweichen können.

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Claims

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Robert Bosch GmbH, Stuttgart

Ansprüche

/!.,Wärmeübertrager für einen gas- oder ölbeheizten Durchlauf-Wassererhitzer, bestehend aus einem Lamellenblock, mehreren den Lamellenblock durchsetzenden Heizwasserrohren und einer Brauchwasserrohrschlange, deren gerade Abschnitte sich innerhalb der Heizwasserrohre erstrecken, welche an beiden Stirnseiten des Lamellenblocks in je eine Bodenplatte eingelötet sind und in Kammern einmünden, die zwischen den Bodenplatten und auf diese aufgesetzte Deckelplatten gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die an einer Stirnseite des Lamellenblocks (10) liegenden Kammern (20, 21) durch eine gemeinsame Deckelplatte (16) und durch an der Deckelplatte (16) und/oder der Bodenplatte (13) angeformte Trennwände (18, 19) gebildet sind, und daß die Deckelplatten (16, 22) auch die Krümmer (32, 33) der Brauchwasserrohrschlange (30) umschließen.
2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände der Kammern (20, 21) durch sickenartige Vertiefungen (18) der Deckelplatte (16) und/oder Erhöhungen (19) der Bodenplatte (13) gebildet sind.

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3. Wärmeübertrager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Deckelplatte (16, 22) mit der Bodenplatte (13) verlötet bzw. verschweißt ist, wogegen die als Trennwände der Kammern (20, 21) dienenden sickenartigen Vertiefungen (l8) der Deckelplatte (16) mit der Bodenplatte (13) bzw. mit deren Erhöhungen (19) je eine Labyrinthdichtung bilden.
k. Wärmeübortrager nach einem der Ansprüche 1 bis 3j gekennzeichnet durch eine derartige Wahl der Heizwasserführung, daß an beiden Stirnseiten des Lamellenblockes (10) gleiche Bodenplatten (13) und mindestens in der Außenkontur gleich geformte Deckelplatten (16, 22) verwendbar sind.
5. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (24, 25) für das Heizungswasser an einer Randseite (26) und die Anschlüsse (37, 38) für 'das Brauchwasser an einem vertieften Abschnitt (42) der Kopfseite (4l) der Deckelplatte (16) vorgesehen sind.
6. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brauchwasserrohrschlange (30) einen eingangsseitigen ersten Strang (34) und einen parallel neben diesem laufenden, vorzugsweise unmittelbar an diesem anliegenden ausgangsseitigen zweiten Strang (35) hat und daß die beiden nicht miteinander verbundenen Strangenden (37» 38) ein Stück weit voneinander abgekröpft sind.

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7. Wärmeübertrager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden an die Strangenden (37, 38) angelöteten Nippel (¹O, ΊΌ zum Anschluß der Brauchwasserleitungen im Winkel zueinander angeordnet sind.
8. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Heizwasserrohren

(11) sich erstreckenden Abschnitte (31) der Brauchwasserrohrschlange (30) einen kreisförmigen Querschnitt haben und im Abstand zur Innenwandung der Heizwasserrohre gehalten sind.
9. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatten (13) als gezogene Blechteile mit Flanschrand (1*1) ausgeführt sind.
10. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelplatte (22) als axialer Anschlag für die Krümmer (33) der Brauchwasserrohrschlange (30) dient.
11. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Heizungsvorlaufleitung verbindbare Kammer (20) mit Mitteln (48, 50) zum Anbringen eines Vorlauftemperaturfühler zwischen dem Endkrümmer (45) und dem benachbarten Zwischenkrümmer (32) der Brauchwasserrohrschlange versehen ist.

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