DE29721898U1

DE29721898U1 - Heizkessel

Info

Publication number: DE29721898U1
Application number: DE29721898U
Authority: DE
Original assignee: Buderus Heiztechnik GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2007-12-12

Description

BUDERUS HEIZTECHNIK GMBH
G 1383 TE-P Z

Beschreibung Heizkessel

Die Neuerung betrifft einen Heizkessel nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.

Derartige Wärmeerzeuger werden mit Öl- oder Gasgebläsebrennern in einer Brennkammer befeuert. In nachgeschalteten Heizgaszügen findet dann der Wärmetausch zwischen den Heizgasen und dem Kesselwasser in einem umgebenden Wasserraum mit Vor- und Rücklaufanschlüssen statt.

Besonders für das Anwendungsgebiet der Hausheizung gibt es viele verschiedene Heizkessel-Ausführungen. Dabei sind immer höhere Anforderungen bezüglich Emissionsverhalten, geringem Energieverbrauch sowie kompakten Abmessungen zu erfüllen. Außerdem sinkt der Wärmebedarf in gut gedämmten Niedrigenergiehäusern durch Verbesserungen immer weiter ab, so daß speziell der kleinere Leistungsbereich der Hausheizung zunehmend an Bedeutung gewinnt. Hier muß Wärme an vielen Tagen eines Jahres nur für die Warmwasserbereitung erzeugt werden. Der geringe Leistungsbedarf führt daher zu genau abgestimmten Systemen, wie beispielsweise wandhängende oder bodenstehende Heizkessel mit modulierenden Brennern. Insbesondere bei den bodenstehenden Geräten gibt es bezüglich der zu erreichenden Emissionswerte und Abmessungen in den kleinen Leistungsstufen Grenzen, da der Aufbau mit möglichst vielen gleichen Teilen meist an eine Baureihe angepaßt ist, deren Maximalleistung oft um ein Mehrfaches höher liegt. Einerseits bestehen diese Heizkessel aus einzelnen, mit Nippeln verbundenen Kesselgliedern aus Gußeisen, andererseits aus verschweißten Stahlblechen. Es kann daher vorkommen, daß eine Brennkammer für eine gewisse Heizkesseibaugröße ausgelegt ist, für den Brenner der kleinsten Leistungsstufe aber nicht optimale Verbrennungsbedingungen bietet.

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Man kennt verschiedene Heizkessel-Varianten, die besonders hinsichtlich kleiner Leistungen und kompaktem Aufbau konstruiert wurden. So zeigen die DE 32 34 293 C2 und die DE 32 45 575 A1 gußeiserne Heizkessel, welche mit zwei aufwendig ineinander verschachtelten Kernen einstückig herzustellen sind. Sie besitzen in einem einzigen, abgeschlossenen Gußblock eine obenliegende Brennkammer und darunter kontinuierlich abwärts führende Heigaszüge. Alle Bereiche werden außen von einem zusammenhängenden Wasserraum umgeben. Das DE-GM 87 16 670 bezieht sich auf einen aus mehreren Kesseigliedern bestehenden gußeisernen Heizkessel, bei dem der Wasserraum zumindest teilweise unterbrochen ist, um im Heizgaszug vertikale Wassertaschen zu bilden. Außerdem enthält die DE 32 46 204 C2 ebenfalls einen gußeisernen Gliederheizkessel mit vertikal verlaufenden Heizgaszügen, die jeweils in der Ebene der einzelnen Glieder mit der Brennkammer verbunden sind und in einem zentralen Abgassammeikanal zusammenlaufen. Neben dem teilweise komplizierten Gießvorgang sind bei den vorgenannten Ausführungsformen in der Fertigung viele weitere Arbeitsschritte notwendig. Z. B. erfordert jede Verbindung der Glieder mit Nippein eine Bearbeitung der einzelnen Naben.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach aufgebauten, kompakten Heizkessel aus Gußeisen für den kleineren Leistungsbereich der Hausheizung zu entwickeln.

Neuerungsgemäß wurde dies mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Der Heizkessel ist für Öl- oder Gasgebläsebrennerfeuerung vorgesehen und besteht aus einer obenliegenden Brennkammer, nachgeschalteten Heizgaszügen für den Wärmeaustausch zwischen Heizgasen und Kesselwasser in einem gußeisernen Kesselglied, einem umgebenden Wasserraum mit Vor- und Rücklaufanschlüssen sowie einem Abgasstutzen im unteren Bereich der Kesselrückseite.

Er ist gekennzeichnet durch Heizgaszüge, welche vorzugsweise in einer Zone unterhalb bzw. seitlich der Brennkammer eines einzigen wasserführenden Kesselgliedes mit vorderen und hinteren heizgasseitigen Abdeckungen angeordnet sind. Die Heizgaszüge durchdringen das Kesselglied insbesondere mehrfach in seiner Tiefe, unter Ausbildung von mindestens einem zusammenhängenden Kanal mit vorzugsweise abnehmendem Innenquerschnitt. Brennkammer und Heizgaszüge sind im wesentlichen im Kesselglied wasser-

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umspült und die vorderen und hinteren Abdeckungen lenken die Heizgase um und/oder verschließen die Brennkammer. Der zur Kesselrückseite führende erste Heizgaszug ist vorzugsweise auf beiden Seiten nach außen versetzt, jeweils neben dem unteren Viertel der Brennkammer angeordnet. Darunter führt der zweite Heizgaszug insbesondere in mehreren Kanälen zur Kesselvorderseite und der dritte Heizgaszug verläuft vorzugsweise als zentraler Kanal unterhalb der Brennkammer wieder nach hinten zum Abgasstutzen, so daß sich insgesamt zwei Umlenkungen an der Vorderseite und eine Umienkung an der Rückseite ergeben. Bei einer alternativen Lösung kann nur eine Umlenkung in der vorderen Abdeckung vorgesehen werden, durch die die Heizgase in mehrere parallele, im wesentlichen vertikal ausgedehnte Heizgaszüge unterhalb der Brennkammer in Richtung Kesselrückseite strömen.

Mindestens in Teilbereichen sind alle Heizgaszüge mit Rippen zur Verbesserung des Wärmeüberganges versehen. Dabei sind Brennkammer und Heizgaszüge frei ausformbar gestaltet. Die vorderen sowie hinteren Abdeckungen und das Kesselglied greifen mit umlaufenden Stegen mit zugeordneten Nuten heizgasdicht ineinander ein. Sie sind mit einer wärmedämmenden Auskleidung versehen, welche nach innen hervorspringende Stege, Rippen und/oder Anlageflächen aufweist. Dadurch werden die Heizgaszüge an der Außenseite des Kesselgliedes voneinander getrennt und die Umlenkzonen festgelegt.

Mit dem neuerungsgemäßen Aufbau entsteht ein leicht zu fertigender, kompakter Heizkessel aus Gußeisen für den kleineren Leistungsbereich der Hausheizung. Es werden die guten Wärrneübertragungseigenschaften sowie die Korrosionsbeständigkeit des Gußeisens in den entscheidenden Bereichen des Heizkessels ausgenutzt und gleichzeitig deutliche Verbesserungen erzielt. Gegenüber herkömmlichen Ausführungen entfällt die Bearbeitung der Naben wegen der Verbindungsnippel und der damit verbundene Montageaufwand. Der Gußkörper ist einfach herzustellen, da nur ein Kern für den Wasserraum in die Gießform eingelegt werden muß und die Konturen der Heizgaszüge frei auszuformen sind.

Eine kompakte Bauform mit geringen Außenabmessungen ist durch die genaue Anpassung von Feuerraum und Heizfläche gegeben. Es besteht keine Abhängigkeit von einer Baureihe und damit entfalten auch die Anschlüsse für mögliche Erweiterungen. Mit den oben angeordneten Vor- und Rücklaufanschlüssen ist ein kondensationsfreier Betrieb mit einer Vorwärmung bzw. Mischung des kalten Rücklaufwassers mit aufsteigendem, war-

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mem Kesselwasser gegeben. Außerdem kann der Heizkessel sehr einfach gereinigt werden, wenn die Heizgaszüge nach dem Abnehmen der vorderen und/oder hinteren Abdekkung frei zugänglich sind. Falls die vordere Abdeckung als Kesseltür mit Scharnieren versehen ist, läßt sich der daran befestigte Brenner ebenfalls seitlich wegschwenken.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Neuerung dar. Es ist jeweils ein Heizkessel gezeigt und zwar in:

Fig. 1: in der vertikal geschnittenen Seitenansicht,
Fig. 2: in einem Halbschnitt in der Vorderansicht und
Fig. 3: in der Rückansicht

Der Heizkessel besteht aus einem gußeisernen Kesselglied 1 mit einem Wasserraum 2 mit Vor- und Rücklaufanschlüssen 3 sowie einem Abgasstutzen 4 auf der Kesseirückseite. Die mit einem Brenner 5 in der obenliegenden Brennkammer 6 erzeugten Heizgase geben ihre Wärme beim Durchströmen der nachgeschalteten Heizgaszüge 7, T und 7" an das Kesselwasser ab. Sie sind in einer Zone unterhalb bzw. seitlich der Brennkammer 6 angeordnet, von vorderen und hinteren Abdeckungen 8, 8' mit Umlenkzonen 9, 9' eingegrenzt und durchdringen das Kesselglied 1 mehrfach in seiner Tiefe. Dabei entsteht mindestens ein zusammenhängender Kanal mit vorzugsweise abnehmendem Innenquerschnitt.

Der zur Kesselrückseite führende erste Heizgaszug 7 besteht aus zwei Kanälen und ist vorzugsweise auf beiden Seiten des Kesselgliedes 1 nach außen versetzt, jeweils neben dem unteren Viertel der Brennkammer 6 angeordnet. Darunter führt der zweite Heizgaszug T aus der hinteren Umlenkzone 9' mit vier Kanälen zur Kesselvorderseite in die vordere Umlenkzone 9. Dort gelangen die Heizgase in den dritten Heizgaszug 7", welcher als zentraler, sich vertikal erstreckender Kanal unterhalb der Brennkammer 6 wieder nach hinten zum Abgasstutzen 4 verläuft. Einschließlich der Umkehrfeuerung in der Brennkammer 6 ergeben sich somit bei einem symmetrischen Aufbau insgesamt zwei Umlenkungen in der vorderen Abdeckung 8 und eine Umlenkung in der hinteren Abdeckung 8'.
Alternativ dazu kann bei einer anderen Ausführungsform nur eine Umlenkung in der vorderen Abdeckung 8 vorgesehen werden. Dann strömen die Heizgase aus der Brennkam-

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mer 6 durch mehrere darunterliegende Heizgaszüge 7. Diese sind schmal und taschenartig ausgeformt, verlaufen in Längsrichtung parallel zueinander und erstrecken sich vom unteren Bereich des Wasserraumes 2 aus bis unterhalb oder seitlich in die Nähe der Brennkammer 6.

Mindestens in Teilbereichen sind alle Heizgaszüge 7, T, 7" mit Rippen 10 zur Verbesserung des Wärmeüberganges versehen. Die vorderen sowie hinteren Abdeckungen 8, 8' und das Kesselglied 1 dichten heizgasseitig ab, indem umlaufende Stege 11 und zugeordneten Nuten 12 ineinander greifen. Sie sind mit einer wärmedämmenden Auskleidung 13 versehen und sorgen dadurch an der Außenseite des Kesselgliedes 1 für eine Aufteilung in Heizgaszüge 7, T, T sowie Umlenkzonen 9, 9'.

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Claims

BUDERUS HEIZTECHNIK GMBH

G 1383 TE-P Z

Schutzansprüche

1. Heizkessel mit einer Brennkammer für Öl- oder Gasgebläsebrennerfeuerung, nachgeschaiteten Heizgaszügen für den Wärmeaustausch zwischen Heizgasen und Kesselwasser in mindestens einem gußeisernen Kesselglied, einem umgebenden Wasserraum mit Vor- und Rücklaufanschlüssen und einem Abgasstutzen im unteren Bereich der Kesselrückseite,

dadurch gekennzeichnet, daß die Heizgaszüge (7, 7', 7") vorzugsweise in einer Zone unterhalb der Brennkammer (6) eines einzigen wasserführenden Kesselgliedes (1) mit vorderen und hinteren Abdeckungen (8, 8') angeordnet sind und dieses insbesondere mehrfach in seiner Tiefe, unter Ausbildung von mindestens einem zusammenhängenden Kanal mit vorzugsweise abnehmendem Innenquerschnitt, durchdringen.

2. Heizkessel nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß Brennkammer (6) und Heizgaszüge (7, 7', 7") im wesentlichen im Kesselglied (1) wasserumspüit sind und die vorderen und hinteren Abdeckungen (8, 8') die Heizgase umlenken und/oder die Brennkammer (6) verschließen.

3. Heizkessel nach den Ansprüchen 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der zur Kesselrückseite führende erste Heizgaszug (7), vorzugsweise auf beiden Seiten nach außen versetzt, jeweils neben dem unteren Viertel der Brennkammer (6) angeordnet ist, darunter der zweite Heizgaszug (7') insbesondere in mehreren Kanälen zur Kesselvorderseite führt und der dritte Heizgaszug (7") vorzugsweise als zentraler Kanal unterhalb der Brennkammer (6) wieder nach hinten zum Abgasstutzen (4) verläuft.

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4. Heizkessel nach den Ansprüchen 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Umlenkung in der vorderen Abdeckung (8) vorgesehen ist, durch die die Heizgase nach dem Verlassen der Brennkammer (6) in mehrere parallele, sich vertikal erstreckende Heizgaszüge (7) in Richtung Kesselrückseite strömen, welche mindestens in Teilbereichen mit Rippen (10) versehen sind.

5. Heizkessel nach den Ansprüchen 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen und hinteren Abdeckungen (8, 8') mit dem Kesselglied (1) durch umlaufende Stege (11) und zugeordnete Nuten (12) heizgasdicht verbunden sind.

6. Heizkessel nach den Ansprüchen 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß Brennkammer (6) und Heizgaszüge (7, T, T) frei auszuformen sind.

7. Heizkessel nach den Ansprüchen 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen und hinteren Abdeckungen (8, 8') mit einer wärmedämmenden Auskleidung (13) versehen sind und mit Stegen, Rippen und/oder Anlageflächen die Heizgaszüge (7, T, T) voneinander trennen.

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