DE9407465U1

DE9407465U1 - Boiler for burning liquid or gaseous fuels

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Publication number: DE9407465U1
Application number: DE9407465U
Authority: DE
Original assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1994-05-05
Filing date: 1994-05-05
Publication date: 1994-07-07
Anticipated expiration: 2004-05-06

Description

(17 171)(17 171)

Boilers for burning liquid or gaseous Fuels

Die Neuerung betrifft einen Heizkessel zum Verbrennen flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe, bestehend aus einem Gehäuse mit Brennkammer, Brenner und mit zum Gasabzug führenden Gasführungsräumen.The innovation concerns a boiler for burning liquid or gaseous fuels, consisting of a housing with combustion chamber, burner and gas guide spaces leading to the gas outlet.

Heizkessel der genannten Art sind allgemein bekannt und in Benutzung, so daß es diesbezüglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Um bei großem Wärmebedarf nicht einen entsprechend großen Heizkessel installieren zu müssen, was häufig allein schon an den Einbringmöglichkeiten in den Heizungsraum scheide^, ist es ferner bekannt, zwei oder mehr Heizkessel mit sogenannter Kaskadenschaltung zu installieren, wobei dann je nach Wärmebedarf alle gemeinsam oder die Einzelkessel einzeln betrieben werden können. Soweit bekannt, ist dies für den Bereich kleinerer Leistungen noch nicht praktiziert worden, und zwar vermutlich deshalb nicht, weil man den Aufwand für zu groß hielt, der dann entstünde, wenn man einfach mehrere Kleinheizkessel bis bspw. 8 KW Leistung im Sinne der erwähnten Kaskadenschaltung installieren würde, was ja auch tatsächlich einen unverhältnismäßig großen Aufwand darstellen würde.Boilers of the type mentioned are generally known and in use, so that no special written proof is required in this regard. In order to avoid having to install a correspondingly large boiler when there is a high heat requirement, which is often not possible simply because of the lack of space for fitting it into the boiler room, it is also known to install two or more boilers in a so-called cascade circuit, whereby, depending on the heat requirement, all of them can be operated together or the individual boilers can be operated individually. As far as is known, this has not yet been practiced for smaller outputs, probably because the effort that would be required if one were to simply install several small boilers with an output of up to 8 KW in the sense of the cascade circuit mentioned was considered to be too great, which would actually represent a disproportionately large amount of effort.

Der Neuerung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Heizkessel, insbesondere für kleinere Leistungsbereiche zuThe innovation is therefore based on the task of developing a boiler, especially for smaller output ranges.

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schaffen, bei dem zwar auch das Prinzip der vorteilhaften Kaskadenschaltung genutzt ist, wobei aber der damit verbundene Platzbedarf die Leitungsführungen und auch der Herstellungsaufwand wesentlich reduziert sein sollen.create a system that also uses the principle of advantageous cascade connection, but the associated space requirements, cable routing and manufacturing costs should be significantly reduced.

Diese Aufgabe ist mit einem Heizkessel der eingangs genannten Art nach der Neuerung dadurch gelöst, daß das Gehäuse aus mindestens zwei gemeinsam aber auch voneinander unabhängig betreibbaren Modulen gleicher Größe und mindestens äußerlich gleicher Form gebildet ist, die gemeinsam an die für den Betrieb notwendigen Elemente, nämlich Gasabzug, Brennstoffzufuhr, Umwälzpumpe, Vor- und Rückläufe u. dgl. anschließbar ausgebildet und die mindestens zwei nebeneinander oder übereinander angeordneten Module in einer gemeinsamen Wärmeisolationsumschließung angeordnet sind. Die Module stellen also praktisch auf Kleinstmaße reduzierte Kleinheizkessel dar, mit einer maximalen Leistung von bspw. 8 KW, die gewissermaßen als wenig raumbeanspruchendes Paket installiert werden können, wobei jeder Modul Abmessungen von bspw. nur 200 &khgr; 120 &khgr; 120 mm hat. Sind bspw. vier Module zu einem "Paket" kombiniert, so ergibt sich eine Gesamtabmessung von nur ca. 200 &khgr; 300 &khgr; 300 mm mit einer Gesamtleistung von 32 KW. Je nach verfügbarem Installationsraum, und zwar insbesondere auch an einer Wand, können zwei, drei oder vier Module auch ohne weiteres vertikal übereinander oder auch horizontal nebeneinander angeordnet werden. Von der Herstellung her gesehen_} läßt sich ein solcher Modul aufgrund seiner kleinen Abmessungen auch denkbar günstig produzieren, und zwar nicht nur der Modul selbst,This task is solved with a heating boiler of the type mentioned at the beginning according to the innovation in that the housing is made up of at least two modules that can be operated together or independently of one another, of the same size and at least externally the same shape, which are designed to be connected together to the elements necessary for operation, namely gas extraction, fuel supply, circulation pump, flow and return lines, etc. and the at least two modules arranged next to one another or one above the other are arranged in a common thermal insulation enclosure. The modules therefore represent small heating boilers that have been reduced to extremely small dimensions, with a maximum output of, for example, 8 KW, which can be installed as a package that takes up little space, with each module having dimensions of, for example, only 200 x 120 x 120 mm. If, for example, four modules are combined to form a "package", the total dimensions are only approx. 200 x 300 x 120 mm. 300 mm with a total output of 32 KW. Depending on the available installation space, especially on a wall, two, three or four modules can easily be arranged vertically one above the other or horizontally next to each other. In terms of production _, such a module can be produced very cheaply due to its small dimensions, and not just the module itself,

sondern auch die notwendige Warmeisolationsumschließung, die jeweils bspw. für "Zweier-, Dreier- oder Viererpakete" und der möglichen An- und Zuordnung der Module in diesen Paketen angepaßt in Serie hergestellt werden kann.but also the necessary thermal insulation enclosure, which can be mass-produced, for example, for "packages of two, three or four" and the possible arrangement and assignment of the modules in these packages.

Mit Rücksicht auf die diversen Zuordnungsmoglichkeiten der Module zueinander sind diese an ihren die Seiten-, Ober- und Unterflächen bildenden Wänden mit sich entsprechenden Verbindungselementen versehen. Die Gehäuse der Module können dabei wasserführend ausgebildet sein, es ist aber auch möglich, was insbesondere für den Betrieb mit Gas in Frage kommt, im kastenförmigen Gehäuse jedes Moduls ein im wesentlichen dessen horizontaler Querschnittsfläche entsprechender Gasflächenbrenner und in Distanz darüber einen brennerflächendeckenden Nachschaltwärmetauscher und über diesem eine mit dem Abgasanschluß versehene Abgassammelkammer anzuordnen.In view of the various possible ways of assigning the modules to one another, they are provided with corresponding connecting elements on the walls that form the side, top and bottom surfaces. The housings of the modules can be designed to be water-conducting, but it is also possible, which is particularly relevant for operation with gas, to arrange a gas surface burner in the box-shaped housing of each module that essentially corresponds to its horizontal cross-sectional area and, at a distance above this, a secondary heat exchanger that covers the burner surface and, above this, an exhaust gas collection chamber provided with the exhaust gas connection.

Der neuartige Heizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. The new type of boiler is explained in more detail below using drawings of examples of implementation.

Es zeigt schematischIt shows schematically

Fig. 1 einen Schnitt durch einen aus drei Modulen zusammengestellten Gasheizkessel undFig. 1 a section through a gas boiler composed of three modules and

Fig. 2 perspektivisch ein "Heizkesselpaket" aus vier Modulen. Fig. 2 shows a perspective view of a "boiler package" consisting of four modules.

Der Heizkessel besteht nach wie vor aus einem Gehäuse 1 mit Brennkammer 2, Brenner 3 und mit zum Gasabzug führenden Gasfuhrungsräumen 4, wobei allerdings das Gehäuse 1 aus mindestens zwei gemeinsam, aber auch voneinander unabhängig betreibbaren Modulen 1' gleicher Größe und mindestens äußerlich gleicher Form gebildet ist, die gemeinsam an die für den Betrieb notwendigen Elemente, nämlich Gasabzug 11, Brennstoffzufuhr 12, Umwälzpumpe 13, Vor- und Rückläufe 14, 14' u. dgl. anschließbar ausgebildet sind. Dargestellt ist in Fig. 1 ein Heizkessel aus drei Modulen, die übereinander gestapelt sind, wobei im kastenförmigen Gehäuse jedes Moduls 1' ein im wesentlichen dessen horizontaler Querschnittsfläche entsprechender Gasflächenbrenner 3' und in Distanz darüber ein brennerflächendeckender Nachschaltwärmetauscher 7 und über diesem eine mit dem Abgasanschluß 8 versehene Abgassammelkamtner 9 angeordnet ist. Nur gestrichelt angedeutet ist in Fig. 1 die gemeinsam und alle Module umfassende Wärmeisolationsumschließung 10.The heating boiler still consists of a housing 1 with combustion chamber 2, burner 3 and gas guide chambers 4 leading to the gas outlet, whereby the housing 1 is formed from at least two modules 1' that can be operated together, but also independently of one another, of the same size and at least externally the same shape, which are designed to be connected together to the elements necessary for operation, namely gas outlet 11, fuel supply 12, circulation pump 13, flow and return lines 14, 14' and the like. Fig. 1 shows a heating boiler made up of three modules that are stacked on top of one another, whereby in the box-shaped housing of each module 1' there is a gas surface burner 3' that essentially corresponds to its horizontal cross-sectional area and, at a distance above this, a secondary heat exchanger 7 that covers the burner surface and above this an exhaust gas collection chamber 9 provided with the exhaust gas connection 8. The thermal insulation enclosure 10 that covers all modules together is only indicated by dashed lines in Fig. 1.

Wie ohne weiteres vorstellbar, können, müssen aber nicht zwingend, die einzelnen Module untereinander an ihren Berührungsflächen F^ mit einer Lage aus isolierendem Material versehen sein.As can be easily imagined, the individual modules can, but do not necessarily have to, be provided with a layer of insulating material on their contact surfaces F^.

Die Ausfuhrungsform nach Fig. 1 wird bevorzugt, bei der der Wärmeaustausch ausschließlich durch einen eingebauten Wärmetauscher 7 erfolgt, der die Gesamtfläche über dem Gasflächenbrenner 3' abdeckt.The embodiment according to Fig. 1 is preferred, in which the heat exchange takes place exclusively through a built-in heat exchanger 7, which covers the entire area above the gas surface burner 3'.

Die Module können aber auch gemäß Fig. 2 wasserführend ausgebildet werden, was die Außenabmessungen allerdings etwas vergrößert. Nicht dargestellt sind die Brennkammerverschlüsse. Die in Fig. 2 angedeuteten Heizflächenvergrößerungen und die Anordnung der Heizgaszüge sind ebenfalls nur beispielhaft zu verstehen und ebenso die unterschiedlichen Brennerflächen der Gasflächenbrenner 3'.The modules can also be designed to be water-conducting as shown in Fig. 2, although this slightly increases the external dimensions. The combustion chamber closures are not shown. The heating surface enlargements indicated in Fig. 2 and the arrangement of the heating gas flues are also only to be understood as examples, as are the different burner surfaces of the gas surface burners 3'.

Zweckmäßig sind die einzelnen Module an ihren die Seiten-, Ober- und Unterflächen F bildenden Wände 5 mit sich entsprechenden Verbindungselementen 6 versehen, die nur schematisch angedeutet, aber so gestaltet sind, daß die zu einem "Paket", wie dargestellt, zusammengefügten Module in geeigneter Weise fest miteinander verbunden werden können.The individual modules are expediently provided with corresponding connecting elements 6 on their walls 5 forming the side, top and bottom surfaces F, which are only indicated schematically, but are designed in such a way that the modules assembled into a "package", as shown, can be firmly connected to one another in a suitable manner.

Anstelle der bisher eingesetzten Wärmeerzeuger können also kleine Einheiten modulartig kombiniert werden. Die Anzahl der eingesetzten Module 1' richtet sich dabei nach der benötigten Leistung. Die Wirkungsweise entspricht der bereits bekannten und vorerwähnten Kaskadenschaltung, bei der allerdings komplette Kessel mit entsprechend langen Heizungszuführungen einzeln aufgestellt werden müssen.Instead of the heat generators used previously, small units can be combined in a modular manner. The number of modules 1' used depends on the required output. The mode of operation corresponds to the already known and previously mentioned cascade circuit, in which, however, complete boilers with correspondingly long heating leads must be installed individually.

Die Vorteile der beschriebenen Modulbauweise gegenüber den derzeitig eingesetzten Kesseln liegen zum einen in der Möglichkeit, durch den Einsatz von gleichen Bauteilen bei verschiedenen Geräten die Herstellkosten zu reduzieren. Jedes Modul 1' kann einzeln angesteuert werden, ohne daß man aufwendige Regeleinheiten benötigt (Stufenverbrennung). DesThe advantages of the described modular design compared to the boilers currently in use are, on the one hand, the possibility of reducing manufacturing costs by using the same components in different devices. Each module 1' can be controlled individually without the need for complex control units (stage combustion).

weiteren wird durch diesen Aufbau die unkontrollierte Kondensation beim Betreiben des Wärmeerzeugers mit kleinerer Leistung wirksam unterbunden.Furthermore, this design effectively prevents uncontrolled condensation when the heat generator is operated at lower output.

Aufgrund der kompakten Bauweise ist bei extrem kurzen Verbindungsleitungen (siehe Fig. 1) die Möglichkeit gegeben, sicherheits- und betriebstechnische Bauteile nur einmal vorzusehen, z.B. nur eine Gasarmatur, eine Abgasleitung, eine Pumpe etc. Je nach Wärmebedarf und bei entsprechend ausgebildeter gemeinsamer Regel- und Steuereinrichtung wird nur ein Modul 1' oder werden mehrere bzw. alle Module in Betrieb genommen. Möglich ist dabei auch, einen der Module 1' ausschließlich für die Brauchwasserbereitung zu nutzen.Due to the compact design, with extremely short connecting lines (see Fig. 1), it is possible to provide safety and operational components only once, e.g. only one gas valve, one exhaust pipe, one pump, etc. Depending on the heat requirement and with a correspondingly designed common control and regulation device, only one module 1' or several or all modules are put into operation. It is also possible to use one of the modules 1' exclusively for domestic water preparation.

Claims

(17 171) Protection claims:

1. Heating boilers for burning liquid or gaseous fuels, consisting of a housing (1) with combustion chamber (2), burner (3) and gas guide chambers (4) leading to the gas outlet,

characterized,
that the housing (1) is formed from at least two modules (1') which can be operated together but also independently of one another and which are of the same size and at least externally of the same shape, which are designed to be connected together to the elements necessary for operation, namely gas extractor (11), fuel supply (12), circulation pump (13), supply and return lines (14, 14') and the like, and the at least two modules (1') arranged directly next to one another or one above the other are arranged in a common thermal insulation enclosure (10).

2. Boiler according to claim 1,
characterized,

that the modules (I ¹ ) are provided with corresponding connecting elements (6) on their walls (5) forming the side, top and bottom surfaces (F).

3. Boiler according to claim 1 or 2,
characterized,

that the housings of the modules (1') and the heating gas guide chambers (4) are delimited by water-bearing walls.

4. Boiler according to claim 1 or 2,

characterized,
that in the box-shaped housing of each module (I ¹ ) there is arranged a gas surface burner (3') which essentially corresponds to its horizontal cross-sectional area and, at a distance above this, a secondary heat exchanger (7) covering the burner surface and, above this, an exhaust gas collection chamber (9) provided with the exhaust gas connection (8).