DE2927363A1 - Hot water boiler unit - has grey cast iron rings with internal fins in flue and containing filler body - Google Patents

Hot water boiler unit - has grey cast iron rings with internal fins in flue and containing filler body

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    • F24H1/186Water-storage heaters using fluid fuel

Abstract

The boiler is particularly for producing hot washing water, and comprises an annular cylindrical water vessel through which a vertical central flue for the hot gases passes. Grey cast-iron rings (2) fit in the flue (1), having fins(3) extending inwards, while a filler body (4) is fitted in the free space between the fins. The lowermost ring (2') is funnel- shaped, opening towards the combustion chamber (5) and forming a shield for the base (6') of the water vessel and a cover for the chamber.

Description

Kessel, insbesondere zur Erzeugung von Boilers, in particular for the production of

warmen Brauchwasser Die Erfindung betrifft einen Kessel, insbesondere zur Erzeugung von warmen Brauchwasser, bestehend aus einem ringzylindrischen Wasserbehälter mit zentralen, den Wasserbehälter senkrecht durchgreifenden, zum Abzug führenden Abzugskanal für die Heizgase. hot domestic water The invention relates to a boiler, in particular for the production of warm service water, consisting of a ring-cylindrical water tank with central, vertically reaching through the water tank, leading to the trigger Exhaust duct for the hot gases.

Kessel der genannten Art sind allgemein bekannt und zwar in Form der seit Jahrzehnten hergestellten und in Benutzung be findlichen Badeöfen.Boilers of the type mentioned are well known in the form of bath stoves that have been manufactured and in use for decades.

Das Problem bei solchen Kesseln bzw. Warmwasserspeichern besteht darin, daß man im Innenrohr nicht viel Heizfläche unterbringen kann und man kann in der Regel nur Warmwasserbereiter mit relativ kleiner Leistung herstellen. Man bemißt aus diesem Grund den Warmwasserbereiter ziemlich hoch, damit man ein langes Rohr bekommt und setzt in das durchmesserkleine Rohr evtl. Führungsflächen ein, um die Verbrennungsgase zu leiten. Trotzdem haben derartige Kessel bzw. Warmwasserbereiter eine hohe Abgastemperatur und damit keinen günstigen Wirkungsgrad. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß man den Unterboden des Warmwasserbereiters als Heizfläche mit ausnutzt. Da sich aber bei der Warmwasserbereitung unvermeidbar auf dem Boden des Warmwasserbereiters Schlamm ansammelt, entsteht ein Wärmestau, und die Heizflächen können sich überhitzen, verwerfen und gegf. reißen.The problem with such boilers or hot water storage tanks is that you can not accommodate much heating surface in the inner tube and you can in the Usually only produce water heaters with a relatively low output. One measures Because of this, the water heater is quite high so you can get a long pipe gets and inserts any guide surfaces into the small diameter pipe to guide the To conduct combustion gases. Nevertheless, such boilers have respectively. Water heaters have a high exhaust gas temperature and therefore not a favorable degree of efficiency. Another disadvantage is that you have to remove the underbody of the water heater used as a heating surface. But since it is unavoidable when heating water sludge accumulates on the bottom of the water heater, heat builds up, and the heating surfaces can overheat, warp and tear.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kessel, insbesondere zur Erzeugung von warmen Brauchwasser zu schaffen, der diese Nachteile nicht aufweist, d.h., es soll ein Kessel, insbesondere für den genannten Zweck geschaffen werden, bei dem trotz relativ geringer Bauhöhe viel Heizfläche untergebracht werden kann und zwar mit relativ geringem Fertigungsaufwand, wobei der untere Boden des Wasserbehälters nicht unmittelbar mit den Heizgasen bzw. der Brennerflamme beaufschlagt sein soll und mit dem auch eine einfache Möglichkeit geschaffen ist, den Kessel gegf. bedarfsangepaßt zum Teil als Durchlauferhitzer betreiben zu können.The invention has for its object a boiler, in particular to create hot water that does not have these disadvantages, i.e., a boiler should be created, especially for the stated purpose, in which, despite the relatively low overall height, a large amount of heating surface can be accommodated with relatively little manufacturing effort, with the lower bottom of the water tank should not be directly exposed to the heating gases or the burner flame and with which a simple possibility is created to use the boiler if necessary. adapted to requirements to be able to operate partly as a water heater.

Diese Aufgabe ist mit einem Kessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch das im Kennzeichen des Hauptanspruchs Erfaßte gelöst, Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.This task is with a boiler of the type mentioned the invention solved by what is covered in the characterizing part of the main claim, Beneficial Further developments result from the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Kessels kann man dem Innen- bzw. Abzugskanal einen relativ großen Durchmesser geben, in den dann gußeiserne Ringe mit Innenrippen eingeschoben werden, wobei die Ringe durch die angegossenen Rippen eine große Heizfläche bilden. Man kann also auch bei Warmwasserbereitern mit niedriger Bauhöhe die notwendige Heizfläche unterbringen bzw. Warmwasserbereiter großer Leistung, bspw. mit einer Wärmeleistung von 10000PO und mehr herstellen. Die Herstellung eines solchen Kessels ist relativ einfach. Man braucht dazu lediglich einen zylindrischen Schuß und unten und oben einen Klöpperboden, der jeweils innen eine kreisförmige Öffnung hat, die als Hals geformt ist. Der Hals stellt dann jeweils die Verbindung vom Boden zum Abzugskanal dar. Schweißtechnisch ist diese Ausbildung ohne Schwierigkeiten zu verwirklichen, und in den Abzugskanal werden dann die Heizflächen in Form der Ringe eingeschoben.In the design of the boiler according to the invention, the interior and / or exhaust duct give a relatively large diameter, in which then cast iron Rings with inner ribs are inserted, the rings through the cast Ribs form a large heating surface. So you can also use water heaters With a low overall height, accommodate the necessary heating surface or water heater high performance, e.g. with a heat output of 10000PO and more. The manufacture of such a boiler is relatively simple. All you need is a cylindrical section and below and above a dished bottom, each inside has a circular opening shaped as a neck. The neck then represents each the connection from the floor to the flue. This training is welding technology without difficulty, and then the heating surfaces are in the flue inserted in the form of rings.

Der unterste Ring ist ohne Rippen ausgebildet und bildet den Oberteil der Brennkammer. Um den Boden des Warmwasserbereiters vor zu starker Wärmebeaufschlagung zu schützen, ist der rippenfreie Ring an der Unterseite trichterförmig ausgebildet und deckt den Ubergang des Halses vom Boden zum Abzugskanal ab. Der vorzugsweise anzuwendende atmosphärische Gasbrenner bildet Flammen, die im Durchmesser etwas dem der Brennkammer entsprechen. Die Wärmeübertragung findet nur an senkrechten und nicht an waagerechten Heizflächen statt, so daß die Bildung von Schlamm oder Kesselstein kaum Schäden an den Heizflächen hervorrufen kann. Wenn sich auf dem Boden des Warmwasserspeichers Schlamm ablagert, würde sich daraus keine Gefahr für den Kessel ergeben, da der Boden nicht von Heizgasen beaufschlagt ist.The lowest ring is designed without ribs and forms the upper part the combustion chamber. To protect the bottom of the water heater from excessive heat To protect, the rib-free ring is funnel-shaped on the underside and covers the transition of the neck from the floor to the flue. The preferably applicable atmospheric gas burners forms flames that are in diameter something like that of the combustion chamber. The heat transfer takes place only at vertical and not on horizontal heating surfaces, so that the formation of sludge or Scale can hardly cause damage to the heating surfaces. If on the If sludge is deposited at the bottom of the hot water tank, this would pose no risk to result in the boiler, as the floor is not exposed to heating gases.

Die Anordnung von gußeisernen Ringen hat Vorteile in verschiedener Hinsicht. Einmal stellen diese Ringe eine korrosionssichere Innenauskleidung des Abzugskanals dar. Die Innenverrippung wird gleichzeitig mit dem Guß der Ringe hergestellt und ferner kann bei gleichem Durchmesser die Anzahl der Ringe bei unterschiedlicher Länge der Abzugskanäle (unterschiedliche Typengrößen) entsprechend variiert werden.The arrangement of cast iron rings has several advantages Respect. Once these rings provide a corrosion-proof inner lining of the The internal ribbing is produced at the same time as the rings are cast and furthermore, with the same diameter, the number of rings with different The length of the flue ducts (different type sizes) can be varied accordingly.

Der erfindungsgemäße Kessel und seine vorteilhaften Weiterbildungsformen werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The boiler according to the invention and its advantageous forms of development are shown below with reference to the graphic representation of exemplary embodiments explained in more detail.

Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Kessel; Fig. 2 eine Draufsicht auf den Kessel; Fig. 3 eine Teildraufsicht auf die Innenringe aus Grauguß und Fig. 4 im Schnitt eine besondere Ausführungsform des Füllkörpers.1 shows a longitudinal section through the boiler; Fig. 2 a Plan view of the boiler; 3 shows a partial plan view of the inner rings made of gray cast iron and FIG. 4 shows a special embodiment of the filling body in section.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, besteht der Kessel aus einem ringzylindrischen Wasserbehälter 11 mit zentralen, senkrecht verlaufendem Abzugskanal 1, dessen obere und untere Enden mit den Innenrändern der ebenfalls ringförmig ausgebildeten Böden 6, 6' flüssigkeitsdicht verbunden sind. Im Abzugskanal 1 sind durchmesser-angepaßte Graugußringe 2 mit Innenrippen 3 angeordnet, die in gut wärmeleitenden Kontakt mit der Innenwand des Abzugskanals 1 stehen. Damit die Heizgase nicht unbehindert und bevorzugt durch den zentralen Freiraum im Abzugskanal 1 abströmen, ist in diesem ein Füllkörper 4 angeordnet, der vorteilhaft aus mindestens zwei Teilen 4' gebildet ist, um ihn erforderlichenfalls leichter nach oben bei am oben angeordneten Rauchgassammelkasten 12 entferntem Verschlußdeckel 13 entnehmen zu können.As can be seen from Fig. 1, the boiler consists of an annular cylindrical Water tank 11 with a central, vertically extending flue duct 1, the upper one and lower ends with the inner edges of the also ring-shaped bottoms 6, 6 'are connected in a liquid-tight manner. In the exhaust duct 1 are diameter-adapted Gray cast iron rings 2 arranged with inner ribs 3, which are in good thermal contact with the inner wall of the flue duct 1. So that the heating gases are not unhindered and preferably flow out through the central free space in the flue duct 1, is in this a filling body 4 is arranged, which is advantageously formed from at least two parts 4 ' is to make it easier if necessary to the top of the flue gas collecting box 12 removed closure cover 13 can be found.

Der unterste Ring 2', der praktisch gleichzeitig die Decke der Brennkammer 5 bildet, ist, wie erkennbar, sich trichter-bzw. tulpenförmig nach unten öffnend ausgebildet, hat keine Rippen und schirmt den unteren Boden 6 gegen eine Direktbeaufschlagung durch die Brennerflamme ab, die vorzugsweise mit einem atmosphärischen Brenner 10 erzeugt wird. Mit seinem äußeren Rand 8 sitzt dieser unterste Ring 2' auf dem oberen Rand der Wand 9 der Brennkammer 5 auf.The lowest ring 2 ', which practically at the same time is the ceiling of the combustion chamber 5 forms, is, as can be seen, funnel or. opening downwards in the shape of a tulip formed, has no ribs and shields the lower base 6 against direct impact by the burner flame, which is preferably generated with an atmospheric burner 10 will. With its outer edge 8 this lowermost ring 2 'sits on the upper edge the wall 9 of the combustion chamber 5.

Gemäß Fig. 3 werden die Ringe 2 mit ihren Rippen 3 so im Abzugskanal 1 eingesetzt, daß die Rippen 3 um mindestens einen Teil der Rippenstärke versetzt zueinander zu stehen kommen, wodurch die auf strömenden Heizgase verwirbelt werden und dadurch die Wärmeabgabe verbessert wird.According to FIG. 3, the rings 2 with their ribs 3 are so in the flue 1 used that the ribs 3 offset by at least part of the rib thickness come to stand to each other, whereby the flowing hot gases are swirled and thereby the heat dissipation is improved.

Je nach Durchmessergröße des Füllkörpers 4, dessen unterer Boden 7 vorteilhaft konvex ausgebildet ist, kann der Füllkörper 4 (Einteiligkeit vorausgesetzt) gegf. hohl und mit Wärmeträgermedium beschickbar ausgebildet werden, wobei beide Vor- und Rücklaufanschlüsse 14, 15 zweckmäßig am oben angeschlossenen und bspw. durch den Verschlußdeckel 13 herausgeführt sind. Der Vorlaufanschluß 14 würde dabei zweckmäßig und, wie allgemein bekannt, mit einem bis in den Bodenbereich des Füllkörpers 4 fUhrendeSPallrohr versehen sein (Fig. 4).Depending on the diameter size of the filling body 4, its lower base 7 is advantageously convex, the filler 4 (provided that it is one piece) possibly are designed to be hollow and can be charged with a heat transfer medium, both of which Flow and return connections 14, 15 expediently connected to the top and, for example. are led out through the cap 13. The flow connection 14 would thereby expedient and, as is generally known, with one up to the bottom area of the filling body 4 leading canopy (Fig. 4).

Im gleichen Sinne könnte im Füllkörper 4 auch ein zusätzliches elektrisches Heizelement 16 angeordnet sein, mit dem je nach den Betriebsumständen und den angeforderten. Mengen von warmen Brauchwasser der Füllkörper 4 gegf. allein als Durchlauferhitzer betrieben werden kann, wenn bspw. nicht die Gesamtmenge des im Wasserbehälter 11 befindlichen Wassers aufgeheizt werden muß. Für einen solchen rein elektrischen Heizungsbetrieb ist die Rauchgassammelkammer 12 in ansich bekannter Weise mit einer Verschlußklappe (nicht dargestellt) versehen, so daß vom Füllkörper abgestrahlte Wärme gewissermaßen im Kessel gefangen bleibt und auch bis zu einem gewissen Grade auf das Wasser im Wasserbehälter 11 übertragen werden kann.In the same sense could also be an additional electrical in the packing 4 Heating element 16 may be arranged with the depending on the operating circumstances and the requested. Amounts of warm service water of the packing 4 if necessary. solely as a water heater can be operated if, for example, not the Total amount of im Water tank 11 located water must be heated. For such a one The flue gas collecting chamber 12 is known per se for purely electrical heating operation Way provided with a closure flap (not shown), so that from the filling body radiated heat remains trapped in the boiler and also up to one can be transferred to the water in the water tank 11 to a certain extent.

Die Ausbildung des Füllkörpers 4 im Sinne einer zusätzlichen Wärmeübertragungsfläche und in Kombination mit dem Wasserbehälter 11 betrieben, hat auch den Vorteil, daß sehr schnell warmes Brauchwasser verfügbar ist. Diese spezielle Ausführungsform des Füllkörpers ist in Fig. 4 verdeutlicht.The formation of the filling body 4 in the sense of an additional heat transfer surface and operated in combination with the water tank 11 also has the advantage that hot domestic water is available very quickly. This particular embodiment of the filling body is illustrated in FIG. 4.

Für den Hersteller bedeutet vorteilhaft die Grundkonzeption der Bauweise des Kessels die Möglichkeit, ohne am Wasserbehälter 11 oberen Ringen 2 irgendeine Veränderung vornehmen zu müssen, je nach Wunsch, einen Füllkörper 4 einsetzen zu können, der auch als Durchlauferhitzer gegf. mit elektrischer Beheizung betrieben werden kann, wofür bisher in der Regel besondere Blindanschlüsse oder dergl. vorgesehen werden mußten.For the manufacturer, the basic concept of the construction is advantageous of the boiler without any upper rings 2 on the water tank 11 To have to make changes, depending on the desire to use a packing 4 can, which can also be used as a water heater. operated with electrical heating can be, for which so far special blind connections or the like. Provided had to be.

Claims (11)

Patentansprüche: Kessel, insbesondere zur Erzeugung von warmen 3auch wasser, bestehend aus einem ringzylindrischen Wasserbehälter mit zentralen, den Wasserbehälter senkrecht durchgreifenden, zum Abzug führenden Abzugskanal für die Heizgase, dadurch gekennzeichnet, daß im Abzugskanal ( olurchmesser- angepaßte Ringe (2) aus Grauguß mit nach innen gerichteten Rippen (3) und im Freiraum zwischen den Rippen (3) ein Füllkörper (4) angeordnet ist, wobei der unterste, rippenfreie Ring (2t) sich trichterförmig nach unten gegen die Brennkammer (5) öffnend, den unteren Wasserbehälterboden (6) abschirmend und die Brennkammerdecke bildend ausgebildet ist. Claims: Boiler, especially for generating warm 3auch water, consisting of a ring-cylindrical water tank with a central, den Water tank vertically penetrating, to the trigger duct for the Heating gases, characterized in that in the exhaust duct (oil diameter-adapted rings (2) made of gray cast iron with inwardly directed ribs (3) and in the space between the Ribs (3) a filling body (4) is arranged, wherein the lowermost, rib-free ring (2t) opening in the shape of a funnel downwards towards the combustion chamber (5), the lower one Water tank bottom (6) shielding and designed to form the combustion chamber ceiling is. 2. Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Boden (7) des Füllkörpers (4) konvex ausgebildet ist.2. Boiler according to claim 1, characterized in that the lower The bottom (7) of the filling body (4) is convex. 3. Kessel nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rippenfreie, trichterförmige Ring (2') mit seinem äußeren Rand (8) auf dem oberen Rand der Brennkammerwand (9) aufgesetzt angeordnet ist.3. Boiler according to claim 1 and / or 2, characterized in that the rib-free, funnel-shaped ring (2 ') with its outer edge (8) on the upper one Edge of the combustion chamber wall (9) is arranged attached. 4. Kessel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (2) mit wärmeleitenden Kontakt zur Innenwand des Abzugskanals (1) eingeschoben angeordnet sind.4. Boiler according to one or more of claims 1 - 3, characterized in that that the rings (2) with thermally conductive contact to the inner wall of the flue (1) are arranged inserted. 5. Kessel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (2) mit ihren Rippen (3) zueinander Jeweils um mindestens einen Teil ihrer Rippenstärke versetzt angeordnet sind.5. Boiler according to one or more of claims 1 to 4, characterized characterized in that the rings (2) with their ribs (3) to each other by at least part of their rib thickness are offset. 6. Kessel nach einem oder-mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (4) aus mindestens zwei Teilen (4') gebildet ist.6. Boiler according to one or more of claims 1 to 5, characterized characterized in that the filling body (4) is formed from at least two parts (4 ') is. 7. Kessel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die unter dem trichterförmigen Gußring (2') angeordnete Brennkammer (5) als Brennkammer für einen atmosphärischen Brenner (10) ausgebildet ist.7. Boiler according to one or more of claims 1 to 6, characterized characterized in that the combustion chamber arranged under the funnel-shaped cast ring (2 ') (5) is designed as a combustion chamber for an atmospheric burner (10). 8. Kessel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß über dem oberen Boden (6') des Wasserbehälters (11), die obere Öffnung des Abzugskanales (1) erfassend, ein Rauchgassammelkasten (12) mit einem abnehmbaren, zum Abzugskanal (1) fluchtenden Verschlußdeckel (13) versehen ist.8. Boiler according to one or more of claims 1 to 7, characterized characterized in that above the upper floor (6 ') of the water container (11), the upper Detecting the opening of the exhaust duct (1), a flue gas collecting box (12) with a removable, to the exhaust duct (1) aligned closure cover (13) is provided. 9. Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (4) als Hohlkörper mit separaten Vor- und Rücklaufanschlüssen (14, 15) ausgebildet ist.9. Boiler according to claim 1, characterized in that the filler body (4) designed as a hollow body with separate flow and return connections (14, 15) is. 10. Kessel nach Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (4) mit seinen Vor- und RUcklaufanschlüssen (14, 15) mit dem Verschlußdeckel (13) verbunden ist.10. Boiler according to claims 8 and 9, characterized in that the Packing body (4) with its flow and return connections (14, 15) with the closure cover (13) is connected. 11. Kessel nach Anspruch 9 und/oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der hohle Füllkörper (4) mit einem elektrischen Heizelement (16) ausgestattet ist.11. Boiler according to claim 9 and / or 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the hollow filling body (4) with an electrical heating element (16) is equipped.
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