DE8015581U1

DE8015581U1 - EXHAUST GAS EXCHANGER

Info

Publication number: DE8015581U1
Application number: DE19808015581U
Authority: DE
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1980-06-12
Filing date: 1980-06-12
Publication date: 1982-01-28
Also published as: EP0042129A3; EP0042129B1; DE3164413D1; EP0042129A2; ATE8178T1

Abstract

1. An exhaust gas heat exchanger for a fuelfired heat source which is provided with a heat exchanger element (6), for installation into an exhaust gas duct which has bends and is provided with a blower (19) and with a heat insulation (7), wherein the exhaust gas outlet (2) of the exhaust gas heat exchanger is provided at the top of the latter and the blower (19) is disposed in the exhaust gas stream at said top, characterized in that the exhaust gas in conducted in an S-shaped path having two mutually opposite ends and extending in one plane the blower (19) is preceded by a bypass exhaust gas line (32) leading to the heat exchanger element (6) and an opening (37) for admixing tertiary air is provided.

Description

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Joh. Vaillant GmbH u. CoJoh.Vaillant GmbH u. Co

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1. Obtober 19811st October 1981

Exhaust gas heat exchanger

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Abgaswärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The present invention relates to an exhaust gas heat exchanger according to the preamble of the main claim.

Ein solcher Wärmetauscher ist bekanntgeworden durch Buijserd und Vrij "Wärmerückgewinnung aus Verbrennungsgasen an Haushaltsgasgeräten" GWP 120 (1979) 11, Seite 545 ff· Solche Abgaswärmetauscher werden entweder oberhalb des Kessels montiert
oder direkt auf den Heizkessel aufgesetzt. Hierbei findet
eine 8malige Umlenkung des Abgasstromes statt, außerdem wird das abgekühlte Abgas hinter dem Abgaswärmetauscher durch das noch heiße Abgas vor dem Wärmetauscher hindurchgeführt. Aus
diesen Unzuträglichkeiten resultiert einmal ein mangelhafter Wirkungsgrad des Abgaswärmetauschers und zum zweiten ei-Such a heat exchanger has become known through Buijserd and Vrij "Heat recovery from combustion gases on household gas appliances" GWP 120 (1979) 11, page 545 ff. Such exhaust gas heat exchangers are either mounted above the boiler
or placed directly on the boiler. Here finds
the exhaust gas flow is redirected 8 times; in addition, the cooled exhaust gas downstream of the exhaust gas heat exchanger is passed through the still hot exhaust gas in front of the heat exchanger. the end
These inconveniences result on the one hand in a poor efficiency of the exhaust gas heat exchanger and on the other hand in a

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ne Neuführung des Abgasrohres, da sich solche Abgaswärmetauscher kaum in eine bestehende Abgasrohranlage einfügen lassen. Weiterhin ist das Gebläse zum Abziehen der abgekühlten Abgase aus dem Abgaswärmetauscher an einer relativ tiefen Stelle der Leitungsführung angebracht, woraus Schwierigkeiten resultieren, das Gebläse trocken und damit korrosionsfrei zu halten.ne new installation of the exhaust pipe, since such exhaust gas heat exchangers can hardly be inserted into an existing exhaust pipe system. Furthermore, the fan for drawing off the cooled exhaust gases from the exhaust gas heat exchanger is at a relatively low level Place of the line routing attached, from which difficulties result, the fan dry and thus corrosion-free to keep.

Der vorliegenden Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, einen Abgaswärmetauscher zu schaffen, dessen Ein- und Auslaß derart angeordnet sind, daß er in eine bereits bestehende Abgasführung eines Kessels, Umlaufwasserheizers, Combi-Wasserheizers oder.Ofens eingebaut werden kann, der mit einem optimalen Wirkungsgrad arbeitet und bei dem eine Nachheizung des Abgases, das den Wärmetauscher verläßt, möglich ist.The present invention is therefore based on the object of creating an exhaust gas heat exchanger whose inlet and outlet Outlet are arranged such that it is in an existing exhaust gas duct of a boiler, circulating water heater, combi-water heater oder.Ofens can be installed, which works with an optimal degree of efficiency and with which an after-heating of the exhaust gas leaving the heat exchanger is possible.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den kennzeichenden Merkmalen des Hauptanspruches.The solution to this problem succeeds with the characteristic features of the main claim.

Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren eins und zwei der Zeichnung hervor, die die Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutern.Further refinements and particularly advantageous developments of the invention are based on the subclaims, the following description and Figures one and two of the drawing which explain the embodiments of the invention in more detail.

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. Figur eins einen Schnitt durch einen Abgaswärme-. Figure one shows a section through an exhaust gas heat

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Figur zwei einen Schnitt durch eine andere Ausgestaltung des Abgaswärmetauschers.Figure two shows a section through another embodiment of the exhaust gas heat exchanger.

Der Abgaswärmetauscher gemäß Figur eins stellt ein integriertes Gerät dar, das mit einem untenliegenden Einlaß 1 und einem obenliegenden Auslaß 2, deren Mittelachsen miteinander fluchten, zum Einbau in eine senkrechte Abgasleitung vorgesehen ist und das über Befestigungselemente 3 und 4 an ei- ' ner Aufstellungswand als separate Einheit befestigt werden kann ·The exhaust gas heat exchanger according to Figure one represents an integrated device with an inlet 1 below and one overhead outlet 2, the central axes of which are aligned with one another, intended for installation in a vertical exhaust pipe is and that via fasteners 3 and 4 to a ' be attached to the installation wall as a separate unit can ·

Der Abgaswärmetauscher ist im wesentlichen aus Blechteilen 5 hergestellt, im Bereich des Einlasses 1, also stromaufwärts, des eigentlichen Wärmetauscherkörpers 6 sind die Außenwände, seine Unterseite und Seitenwände mit einer Wärmeisolierung 7 versehen. Während Einlaß 1 und Auslaß 2 über einen senkrechten Kanal 8 im Sinne eines Bypaßkanals miteinander verbindbar sind, zweigt vom Kanal 8 an der Unterseite eine Wärmetauscher-Einlaßöffnung 9 und an der Oberseite in der Nähe des Auslasses eine Wärmetauscher-Auslaßöffnung 10 ab. Die Wärmetauscher-Einlaßöffnung 9 ist durch eine Umlenkklappe 11, deren Drehpunkt bei 12 vorgesehen ist, ganz oder teilweise verschließbar. Hierbei ist es vorgesehen, die Stellung der Klappe 11 durch einen Wärmefühler, der die Temperatur des Abgases in der Höhe des Auslasses 2 fühlt, zu verstel-The exhaust gas heat exchanger is essentially made of sheet metal parts 5, in the area of the inlet 1, i.e. upstream, of the actual heat exchanger body 6 are the outer walls, its underside and side walls with thermal insulation 7 provided. While inlet 1 and outlet 2 can be connected to one another via a vertical channel 8 in the sense of a bypass channel are, branches from the channel 8 at the bottom a heat exchanger inlet opening 9 and at the top nearby of the outlet from a heat exchanger outlet opening 10. The heat exchanger inlet opening 9 is through a deflection flap 11, the pivot point of which is provided at 12, in whole or in part lockable. Here it is provided that the position of the flap 11 by a heat sensor, the temperature of the exhaust gas at the level of outlet 2 feels to be adjustable

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len . Hiermit kann erreicht wefd'en, 'daß"eine"bestimmte vom i'jlen. With this it can be achieved that "a" certain of the i'j

Taupunkt abhängige Temperatur des Abgases im Auslaß nicht
unterschritten wird, um die Kondensation des Abgases im Schornstein zu vermeiden.Dew point dependent temperature of the exhaust gas in the outlet not
is not reached in order to avoid condensation of the flue gas in the chimney.

Von der Wärmetauscher-Einlaßöffnung 9 führen durch Lamellen 13 getrennte Kanäle 14 und 15 zu einem Wärmetauscher-Einlaßraum 16, der gegenüber der Außenatmosphäre durch die Isolierung 7 und an der Rückseite durch eine Hohlwand 17 isoliert ist.Channels 14 and 15, separated by fins 13, lead from the heat exchanger inlet opening 9 to a heat exchanger inlet space 16, which is isolated from the outside atmosphere by the insulation 7 and on the rear side by a hollow wall 17 is.

Oberhalb des seitlich neben dem Kanal 8 angeordneten Innenraumes 16 ist der eigentliche Wärmetauscherkörper 6 vorgesehen. Auch der Wärmetauscherkörper 6 ist allseitig entweder durch die Isolierung oder die Hohlwand gegenüber umgebenden Teilen und der Atmosphäre wärmeisoliert. Der Wärmetauscherkörper 6 ist an eine Vor- und Rücklaufleitung einer nicht weiter dargestellten Heizunganlage angeschlossen. Oberhalb des Wärmetauscherkörpers 6 erstreckt sich ein Auslaßraum, der in eine zentrale Engstelle 18 übergeht, in der ein Laufrad 19 eines Gebläses 20 angeordnet ist, das von einem Motor 21 angetrieben ist. Aus dem Gebläse 20 zweigt radial eine Leitung 22 ab, die zu den Auslaßöffnungen 10 führt.The actual heat exchanger body 6 is provided above the interior space 16 arranged laterally next to the channel 8. The heat exchanger body 6 is also surrounded on all sides either by the insulation or by the cavity wall Share and thermally insulate the atmosphere. The heat exchanger body 6 is connected to a flow and return line Heating system not shown connected. An outlet space extends above the heat exchanger body 6, which merges into a central constriction 18 in which an impeller 19 of a fan 20 is arranged, which is of a Motor 21 is driven. A line 22, which leads to the outlet openings 10, branches off radially from the fan 20.

Die Lamellen I3 bzw. eine vorstehende Kante 23 im Zuge der Hohlwand 17 dienen als Able.itf ormstücke für aus dem Wärmetauscherkörper 6 herabtropfendes Kondensat. Dieses Kondensat sammelt sich am tiefsten Punkt des Blechgehäuses 5, woThe lamellae I3 or a protruding edge 23 in the course of Cavity wall 17 serve as Able.itform pieces for condensate dripping down from the heat exchanger body 6. This condensate collects at the lowest point of the sheet metal housing 5, where

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es von einer Leitung 24 naoh außen abgeführt wird.it is discharged from a line 24 near the outside.

Bei dem Abgaswärmetauscher gemäß Figur zwei handelt es sich um ein sogenanntes Aufsatzgerät, das auf einen bestehenden Heizungskessel mittels Füßen 30 aufgesetzt und befestigt werden kann. Einlaß 1 und Auslaß 2 fluchten zueinander. Vom Einlaß her gesehen, schließt sich an einen Einlaßraum 16 der seitliche Einlaßkanal 15 an, dessen Außenwände mit der Wärmeisolation 7 versehen sind, die sowohl seitlich gegenüber der Außenatmosphäre als auch gegenüber dem Wärmetauscherkörper a 6 erfolgt. Der Einlaßkanal 15 geht in einen weiteren Raum 31 über, an den sich unmittelbar der Wärmetauscherkörper 6 anschließt, der auch an allen Seiten durch die Isolierungen 7 gegenüber den umliegenden Räumen geschützt ist. Der Raum 31 ist gegenüber dem Auslaß 2 durch eine mit Bohrungen 32 versehene Strahlwand 33 abgeschirmt. Stromab des Wärmetauscherkörpers ist der Auslaßraum 34 vorgesehen, der in Richtung auf den Einlaß 1 zum Abgaswärmetauscher mit der bereits erwähnten Isolation 7 versehen ist. Der Auslaßraum 34 steht über einen Auslaßkanal 35 mit dem Auslaß 2 in Verbindung, w der Auslaßkanal 35 ist wiederum über eine Isolierung 7 mit dem Wärmetauscherkörper, gegenüber der Atmosphäre aber unisoliert, nur durch die Blechwand 5 verbunden.The exhaust gas heat exchanger according to FIG Heating boiler can be placed and fastened by means of feet 30. Inlet 1 and outlet 2 are aligned with one another. From the inlet Seen here, the side inlet channel 15 connects to an inlet space 16, the outer walls of which with the thermal insulation 7 are provided, both laterally with respect to the outside atmosphere and with respect to the heat exchanger body a 6 takes place. The inlet channel 15 merges into a further space 31, to which the heat exchanger body 6 is directly attached adjoins, which is also protected on all sides by the insulation 7 from the surrounding rooms. The space 31 is opposite the outlet 2 through a hole 32 provided beam wall 33 shielded. Downstream of the heat exchanger body, the outlet space 34 is provided, which faces in the direction is provided with the insulation 7 already mentioned on the inlet 1 to the exhaust gas heat exchanger. The outlet space 34 is standing via an outlet channel 35 with the outlet 2 in connection, w the outlet channel 35 is in turn via an insulation 7 with connected to the heat exchanger body, but not insulated from the atmosphere, only through the sheet metal wall 5.

In einem Raum 36 oberhalb des Kanals 35 ist oberhalb der Strahlwand 33 das Gebläserad 19 vorgesehen, dessen Motor nicht weiter dargestellt ist. Der Auslaß des Gebläses ist direkt mit dem Auslaß 2 verbunden.In a space 36 above the channel 35 is above the jet wall 33, the fan wheel 19 is provided, the motor of which is not shown further. The outlet of the fan is directly with connected to outlet 2.

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Beim dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur zwei fehlt der Bypaßkanal 8, bei diesem Ausfuhrungsbeispiel muß das gesamte Abgas, das von der Wärmequelle kommt, das Wärmetauscherelement 6 durchsetzen. Bei beiden Ausführungbeispielen ist das Gebläse mit Ventilator an der höchsten Stelle des Wärmeaustauschers angeordnet,■beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur zwei findet noch eine Aufheizung des Gebläses über die Strahlwand 33 bzw. durch dort austretendes heißes Abgas statt, so daß der Ventilator stets unter trockenen Bedingungen läuft, so daß Korrosionserscheinungen weitestgehend vermieden werden. Bei beiden Ausführungsbeispielen fluchten Ein- und Auslaßöffnungen 1 und 2, so daß beide Abgaswärmetauscher in bestehende Abgasleitungen ohne weiteres einfügbar sind, indem ein entsprechend langes Stück aus den Abgasleitungen herausgetrennt wird. Beide Ausführungsbeispiele weisen gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, daß Leitungskreuzungen vermieden sind, so daß weitgehend ein optimaler Wirkungsgrad erzielt wird, ohne daß in unerwünschter Weise abgekühltes Abgas hinter dem Wärmeaustauscher wieder aufgeheizt wird. Es ist möglich, die beiden Geräte nach den Figuren eins und zwei sowohl als Wandgeräte auch ohne Kaminanschluß, also mit Abgasabführung direkt durch die Befestigungsmauer, als auch als Aufsetzgeräte auf die bestehende Wärmequelle auszugestalten. Weiterhin ist es insbesondere beim Ausführungsbeispiel nach Figur zwei möglich, dem Abgas Tertiärluft aus dem Aufstellungsraum, beispielsweise über einen Stutzen 37, beizumischen. Diese Luft könnte auch aus der Außenatmosphäre stam-In the embodiment according to Figure two, the bypass channel is missing 8, in this exemplary embodiment, all of the exhaust gas that comes from the heat source must pass through the heat exchanger element 6 enforce. In both embodiments, the blower with fan is at the highest point of the heat exchanger arranged, ■ in the embodiment according to FIG two, the fan is heated via the jet wall 33 or by the hot exhaust gas exiting there, see above that the fan always runs in dry conditions, so that signs of corrosion are largely avoided. In both exemplary embodiments, inlet and outlet openings are aligned 1 and 2, so that both exhaust gas heat exchangers can be easily inserted into existing exhaust pipes by a correspondingly long piece is cut out of the exhaust pipes. Both embodiments have opposite the prior art has the advantage that line crossings are avoided, so that largely an optimal efficiency is achieved without undesirably cooled exhaust gas is reheated behind the heat exchanger. It is possible to use the two devices according to Figures one and two both as wall units without a chimney connection, i.e. with Exhaust gas discharge directly through the fortification wall, as well to be designed as attaching devices to the existing heat source. Furthermore, it is particularly in the exemplary embodiment according to figure two possible, the exhaust gas tertiary air from the installation room, for example via a nozzle 37 to be mixed in. This air could also come from the outside atmosphere.

Der Raum 34 beim Ausführungsbeispiel nach Figur zwei ist so gestaltet, daß der untenliegende Boden eine Rinne 38 bildet, in der sich abtropfendes Kondensat sammelt und nach auüen über eine Leitung abgeführt werden kann. Hierbei ist sichergestellt, daß das Kondensat ohne Beaufschlagung mit heißem, frischem Abgas ausfallen kann.The space 34 in the embodiment of Figure two is like this designed that the bottom floor forms a channel 38 in which dripping condensate collects and outwards can be discharged via a line. This ensures that the condensate will not be exposed to hot, fresh exhaust gas can fail.

Claims

Expectations

1 · Exhaust gas heat exchanger for a fuel-heated heat source with an additional heat exchanger for installation in an exhaust pipe equipped with a fan and having deflections as well as with thermal insulation, characterized in that the exhaust gas outlet (2) from the exhaust gas heat exchanger it is provided on the upper side that the fan (19, 21) is housed at this point is that the exhaust gas duct is arranged in one plane and that a bypass exhaust gas section (32/8) for Exhaust heat exchanger element (6) is provided.

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Exhaust gas heat exchanger according to claim 1, characterized in that that inlet (1) and outlet (2) on the top and bottom are in alignment with one another on the housing (5) are arranged.

Exhaust gas heat exchanger according to Claim 1 or 2, characterized in that insulation (7) is provided in the area of the inlet (1) towards the outside and with respect to the heat exchanger element (6).

Exhaust gas heat exchanger according to one of Claims 1 to 3, characterized in that in the course of the outlet line, downstream of the heat exchanger element (6), an insulation (7) with respect to the heat exchanger element (6) is provided.

The exhaust gas heat exchanger according to one of claims 1 to 4> characterized in that there is a condensate discharge below the heat exchanger element (6) (24, 38) is arranged.

Exhaust gas heat exchanger according to claim 5 »characterized in that that the condensate dripping off the heat exchanger element (6) does not cross to the exhaust gas inlet is discharged.

Exhaust gas heat exchanger according to claim 5> characterized by

shows that the condensate discharge from the exhaust gas heat exchanger! ement (6) is formed by lamellae (13,23), between which the exhaust gas inlet in the form of Channels (14, 15) is provided.

8. exhaust gas heat exchanger according to one of claims 1 to

7, characterized in that the inlet for the Exhaust gas to the heat exchanger element (14, 15) a flap (11) is provided.

9. exhaust gas heat exchanger according to one of claims 1 to

8, characterized in that the condensate drainage from the heat exchanger element and the exhaust pipe run in the same direction.

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