DE29713418U1

DE29713418U1 - Heizkessel

Info

Publication number: DE29713418U1
Application number: DE29713418U
Authority: DE
Original assignee: Froeling & Co GmbH; Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1996-07-27
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 1998-03-05
Anticipated expiration: 2007-07-25
Also published as: CH692756A5

Description

Joh. Vaillant GmbH u. Co Fröling GmbH u. Co. GM 1555

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkessel gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches.

Bei bekannten derartigen Heizkesseln sind in der Regel im wesentlichen gerade verlaufende Heizgaszüge vorgesehen. Dadurch ergeben sich häufig Probleme hinsichtlich des Durchströmungswiderstandes für die Heizgase. Meist sind die Heizgaszüge durch separate Bauteile gebildet. Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Heizkessel der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Heizkessel der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruches erreicht. Durch die vorgeschlagenen Merkmale ergibt sich der Vorteil eines sehr einfachen Aufbaus des Heizkessels. So sind die Heizgaszüge einfach durch in die Platten des Plattenwärmetauschers eingearbeitete Züge gebildet. Dadurch ergibt sich auch ein sehr guter Wärmeübergang von den Heizgasen in das die Platten des Plattenwärmetauschers durchströmenden wärmeaufnehmenden Mediums, meist Wasser.

Dabei ergibt sich durch V-förmige Ausbildung der Heizgaszüge eine entsprechende Verlängerung der Abgasführung und damit eine entsprechende Verbesserung des Wärmeüberganges.

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Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil, daß durch entsprechende Wahl der Größe der Unterbrechungen eine Anpassung des Druckverlustes an die jeweiligen Verhältnisse möglich ist.

Durch die Merkmale des Anspruches 3 ergibt sich der Vorteil eines sehr kompakten Aufbaus.

Die Merkmale des Anspruches 4 ermöglichen eine besonders günstige Führung des Abgasstromes.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1a und Fig. 1b schematisch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizkessels,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer Platte für einen Plattenwärmetauscher,

Fig. 3a und 3b schematisch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizkessels.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Einzelheiten.

Der Heizkessel besteht bei der Ausführungsform nach der Fig. 1a und 1b im wesentlichen aus einem wasserführenden, im Querschnitt im wesentlichen elliptischen, Gehäuse 1, in dem eine abgedichtete Brennkammer 2 mit einem Brenner 3 angeordnet ist und aus einem Plattenwärmetauscher 4, der einen Wasserraum 5 durchsetzt und dessen Heizgaszüge 6 in einer Abgassammeikammer 7 münden. Die Brennkammer 2 ist dabei im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und ragt von einer schrägen Oberseite 21 des aufrecht stehenden Kessels 22 schräg in diesen hinein. Die Längsachsen 8 und 9 der Brennkammer 2 und des Gehäuses 1 stehen daher in einem Winkel ungleich 900 aufeinander. An einen mit Abgasaustrittsöffnungen versehenen Boden 10 der Brennkammer 2

schließt sich eine gleichermaßen abgeschrägte Oberseite 11 des Plattenwärmetauschers 4 an.

Der Plattenwärmetauscher 4 ist mit Heizgaszügen 6 ausgestattet, die im senkrechten Schnitt (vgl. Fig. 1a) V-förmig, von der Oberseite 11 ausgehend, in eine parallel zur Oberseite 11 angeordnete Unterseite 12 des Plattenwärmetauschers 4 münden. Der Plattenwärmetauscher 4 weist folglich im senkrechten Schnitt Parallelogrammform mit V-förmig ausgebildeten Vertiefungen auf. Die Vertiefungen setzen sich dabei aus winkelig aufeinanderstellenden unteren Sicken 15 und oberen Sicken 16 in den einzelnen Platten des Wärmetauschers zusammen.

Der Wasserraum 5 ist über einen oberhalb des Plattenwärmetauschers 4 angeordneten Vorlaufanschluß 13 und einen an der tiefsten Stelle des Plattenwärmetauschers 4 unmittelbar benachbart zur abgeschrägten Unterseite 12 desselben angeordneten Rücklaufanschluß 14 hydraulisch in den Umlauf mit einem Wämeverbraucher, z.B. einer Radiatorenheizung oder einer Fußbodenheizung, eingebunden. Das Rücklaufwasser durchströmt somit zunächst den Bereich der unteren Sicken 15, die vom Brenner 3 abgekehrt sind, bevor es den Bereich der oberen, dem Brenner 3 näheren Sicken 16 der V-förmigen Heizgaszüge 6 erreicht.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das Kesselwasser auf seinem Weg vom Rücklaufanschluß 14 zum an der höchsten Stelle des Wasserraumes 5 angesetzten Vorlaufanschluß 13 im Gegenstrom eine große Wärmemenge aufnimmt, so daß das durch die Heizgaszüge 6 im wesentlichen V-förmig abwärts geführte Abgas vorzugsweise bis unterhalb der Taupunkttemperatur abgekühlt wird. Der sehr effektive und intensive Wärmetauschvorgang gestattet außerdem eine relativ kleine Dimensionierung des Plattenwärmetauschers 4.

Vorzugsweise stehen die oberen, bzw. dem Brenner 3 näheren Sicken 16 und die unteren Sicken 15 rechtwinkelig zueinander, wobei die oberen und die unteren Sicken 16 und 15 zur Längsachse 9 des Gehäuses 1 jeweils um 45° schräg verlaufen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1a sind die unteren, dem Brenner ferneren Sicken 15 zur schrägen Unterseite 12 des Plattenwärmetauschers 4 gleichgerichtet - aber nicht notwendig parallel - orientiert. Entsprechend einer in Fig. 2 dargestellten modifizierten Variante des Plattenwärmetauschers 4 sind die oberen Sicken 16 im heißen dem Brenner 3 nahen Eintrittsbereich 23 der Abgase mit Unterbrechungen 17 versehen.

Auf diese Weise werden die in Abgas-Strömungsrichtung zunächst hohen und im Nahebereich der Abgassammeikammer 7 geringeren Druckverluste vergleichmäßigt. Bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 sind die unteren Sicken 15 zur schrägen Unterseite 12 des Plattenwärmetauschers 4 gegensinnig orientiert, treffen also fast senkrecht auf. Beim Eintritt in die Heizgaszüge 6 treffen die Abgase zunächst quer auf die zum Teil mit Unterbrechungen 17 versehenen oberen Sicken 16 auf und werden dann im Bereich der unteren Sicken 16 parallel zu diesen zur Abgassammeikammer 7 geführt. Dabei tritt entlang der unteren Sicken 16 ein relativ geringer Druckverlust auf, der mit einer relativ geringen Wärmetauschintensität einhergeht.

Um eine Erhöhung des Druckverlustes im Austrittsbereich 24 der Abgase zu erreichen, kann die Sickenanordnung derart verdreht werden, daß die oberen Sicken 16 einen Winkel <45° und die unteren Sicken einen Winkel >45° zur Längsachse 9 des Gehäuses 1 aufweisen. In der Fig. 2 ist außerdem ein Kondensatabführrohr 18 dargestellt. Dieses ist an der tiefsten Stelle 25 der Brennkammer 2 angeschlossen und dient der Kondensatabführung aus der Brennkammer 2.

Die Fig. 3a und 3b zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der Wärmetauscherplatten 20a und 20b nicht nur an den Boden 10 der Brennkammer 2, die Platte 20a, sondern

ten 20a und 20b sind nebeneinander in gleicher Ebene angeordnet (Rg. 3b). Zwischen den Platten 20a und 20b ist vorzugsweise ein Abstand vorgesehen, der den Kondensatablauf 18 aufnimmt. Die oberen und unteren Sicken 16 und 15 verlaufen wiederum V-förmig zueinander, wobei die an den Boden 10 der Brennkammer 2 angesetzte Platte 20a im wesentlichen der in Fig. 1 a dargestellten entspricht.

Die an die Seitenfläche 19 der Brennkammer 2 angesetzte Platte 20b ist spiegelsymmetrisch zur Platte 20a mit Symmetrieebene entlang des Kondensatablaufes 18 ausgebildet. Denkbar sind aber auch andere Formen, bei denen insbesondere der Winkel der Oberseite 11 der Platte 20a beziehungsweise der Oberseite 11' der Platte 20b zur Längsachse 8 der Brennkammer 2 beziehungsweise zur Längsachse 9 des Gehäuses 1 variiert.

Die Ausführungsform gemäß der Fig. 3a und 3b gestattet bei optimaler Platzausnutzung eine sehr langgestreckte Ellipsen- oder Ovalform des Gehäuses 1. Dadurch ist der Heizkessel insgesamt schmaler und bei engen Raumverhältnissen, Türbreiten usw. leichter transportabel.

Claims

Joh. Vaillant GmbH u. Co Fröling GmbH u. Co. GM 1555 Schutzansprüche

1. Heizkessel mit einem wasserführenden Gehäuse (1), in dem eine ihm gegenüber abgedichtete Brennkammer (2) mit einem Brenner (3) angeordnet ist und bei dem ein Plattenwärmetauscher (4) vorgesehen ist, der einen Wasserraum (5) durchsetzt und dessen Heizgaszüge (6) in einer Abgassammeikammer (7) münden, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizgaszüge (6) durch in die Platten (20) des Plattenwärmetauschers (4) eingearbeitete Sicken (16) gebildet sind, die im wesentlichen V-förmig verlaufen.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Brenner (3) näheren (16) Unterbrechungen (17) aufweisen, wogegen die vom Brenner (3) weiter entfernten Sicken (16) durchgehen.

3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherplatten (20a, 20b) außer am Boden (10) der Brennkammer (2) auch an ihrer unteren Seitenfläche (19) angesetzt sind, wobei zwischen diesen Platten (20a, 20b) vorzugsweise ein Kondensatablauf (18') angeordnet ist.

4. Heizkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Brenner (3) näher gelegene Sicken (16) sich mit ihrer Längserstreckung im wesentlichen quer zur Abgasdurchströmrichtung erstrecken und daß die unteren Sicken (15) sich in Abgasdurchströmrichtung erstrecken.