EP0313837A1 - Gas heater - Google Patents

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EP0313837A1
EP0313837A1 EP88115865A EP88115865A EP0313837A1 EP 0313837 A1 EP0313837 A1 EP 0313837A1 EP 88115865 A EP88115865 A EP 88115865A EP 88115865 A EP88115865 A EP 88115865A EP 0313837 A1 EP0313837 A1 EP 0313837A1
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EP
European Patent Office
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gas
housing
water
combustion chamber
burner
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Withdrawn
Application number
EP88115865A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Hans Dr. Viessmann
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority claimed from DE8716828U external-priority patent/DE8716828U1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/24—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
    • F24H1/26—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body
    • F24H1/28—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes
    • F24H1/287—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes with the fire tubes arranged in line with the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/12—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes
    • F24H9/13—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes for water heaters

Definitions

  • the invention relates to a gas boiler, in particular for installation on a vertical wall and with forced circulation of the heat transfer medium according to the preamble of the main claim.
  • Such a gas boiler is known from FR-A-251491.
  • gas boilers are used in a wide variety of embodiments, with a vertical stacking arrangement of the burner, combustion chamber or heating gas shaft and heat exchanger being generally provided.
  • Such previously known gas boilers do not or do not fully meet the requirements for them to be as compact as possible and light in weight, which is due in particular to the vertical assignment of the essential boiler components mentioned above, also taking into account the relatively long-burning gas flames downstream heat exchanger must be arranged at a sufficient distance from the burner.
  • the aforementioned gas boiler according to FR-A-252491 simply has a vertically arranged burner tube as the burner and the heat exchanger is formed in a complex manner from externally finned tubes.
  • a water-bearing housing which also surrounds the burner and the combustion chamber and in which the heat exchanger is integrated, is not available, but the heat exchanger only has an upper connection box with flow and return connections and one lower overflow box.
  • the first heat exchanger tubes of the entire subsequent tube row which are arranged very close to the burner tube, are extremely heavily loaded, so that there is an extreme risk of noise formation.
  • this gas boiler is obviously a boiler module of low output, so that higher outputs can only be achieved by connecting several modules. Since the combustion chamber is not water-cooled, it must be lined with heavy insulation material. For these reasons alone, this known gas boiler is not or only little suitable as a wall-mounted boiler.
  • the invention has for its object to improve a boiler of the type mentioned in such a way that the smallest possible external dimensions for such a boiler can be achieved with the lowest possible weight, with the proviso to ensure at the same time that sufficient heat dissipation is guaranteed on the highly loaded upstream side of the heat exchanger or that no hot gas can accumulate there.
  • the burner provided for the boiler is designed in the form of a surface burner known per se, the surface of which corresponds practically to the entire cross-sectional area of the combustion chamber, the depth of the combustion chamber can be made relatively short, ie the inflow side of the heating gas flues can be relatively close the surface burner are approached, but this is also in particular with regard to the proviso that the water-bearing, vertically oriented pockets, the ge together form a pocket block included in the housing, are made wider in cross-section on the combustion chamber side than on the exhaust side. As a result, the heat can be better dissipated through the heat transfer medium in this highly stressed inflow region to the heating gas flues.
  • both the gas supply housing and the gas extraction housing are tapered downwards in the longitudinal cross section, with the air / gas supply connection for the gas supply housing then also being at the top, of course.
  • the water-carrying double walls of the boundary surfaces of the combustion chamber and the pocket block are at a distance of 6 to 14 mm, preferably 10 mm, from one another.
  • the advantageously provided provisions below and above the housing, covering the combustion chamber and the pocket block, also have a flat frustoconical distributor and Arrange collection hoods with heating return and heating flow connection stubs and also to provide at least the water-bearing double walls that delimit the combustion chamber with ribbed embossments that delimit vertical channels.
  • such a gas boiler has, for example, a minimum external dimension for a power range of approximately 25 kW, namely a length including the gas supply and exhaust gas collecting boxes of only approximately 450 mm, a width of approximately 225 mm and a height of approximately 370 mm.
  • the gas boiler consists of a block-like, water-carrying housing 4 with burner 2, combustion chamber 1 and pocket-like heating gas flues leading to the exhaust gas extraction.
  • the burner which closes the combustion chamber 1 over the entire surface is in the form of a surface burner 2 which is known per se and which burns with extremely short flames.
  • the depth of the combustion chamber 1 can be kept very short, the rear wall 3 of the combustion chamber 1 being formed from a pocket block 5 incorporated into the housing 4, the water-carrying, vertically oriented pockets 6 of which are designed to be wider in cross section on the combustion chamber side than on the exhaust side, which in particular 2 and 6 can be seen.
  • a flat box-shaped air / gas supply housing 7 and on the other hand an exhaust gas extraction housing 8 are arranged, which in the exemplary embodiment and advantageously are wedge-shaped tapering downwards.
  • the corresponding connecting pieces 9, 10 for the air / gas supply on the one hand and the exhaust gas discharge on the other hand are attached centrally to these housings 7, 8 at the top.
  • these discharge nozzles 9, 10, as shown in FIG. 2 and also with regard to small length dimensions, can be designed elliptically.
  • the water-carrying double walls 12 of the boundary surfaces of the combustion chamber 1 and the pocket block 5 are arranged at a distance of about 10 mm from one another. The embodiment shown in FIG.
  • the embodiment of the gas boiler according to FIGS. 3-5 differs from the one described above in that, as can be seen from FIGS. 4 and 7, the water-carrying pockets 6 are designed to converge towards the combustion chamber 1 in the inflow region and in the horizontal cross section, which, apart from that from the manufacturing advantage, leads to a reduction in the heat build-up in front of the heating gas flues 11 in the combustion chamber 1.
  • the inflow surfaces 6 'of the combustion chamber on the water-carrying pockets 6 form a cut with the adjoining flank walls 6 ⁇ of the pocket in question, i.e. the inflow surfaces 6' have no weld seams and are also advantageously curved.
  • a distributor pipe 16 which extends across the entire inflow region Z and has outlet openings 17 directed against the lower openings of the pockets 6 is advantageous at the return connection 14 in the lower distributor hood 13 below the inflow region of the pockets 6 arranged. This is illustrated only for the embodiment according to FIG. 7, but this feature can also be used for the embodiment according to FIGS. 1 and 2.

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Abstract

The gas heater is intended in particular for installation on a vertical wall and consists of a block-like housing (4), forward and return run connections (14, 15), burner with a flat box-shaped gas/air supply housing and a heating gas flue leading to the flat box-shaped waste gas take-off chamber, the vertically arranged burner closing off the combustion chamber (1) over its entire surface and a heat exchanger being assigned to the burner, in an opposite position. According to the invention, the gas heater has in combination the following features: The housing is designed as a water-bearing housing (4), in the gas- bearing interior of which the combustion chamber (1) and the heat exchanger are arranged. The burner, which closes off the combustion chamber (1) over its entire surface, is designed in the form of a flat burner (2). The heat exchanger is designed in the form of a pocket block (5), the water-bearing pockets (6) of which are arranged vertically and open with their lower incoming flow openings and with their upper outgoing flow openings into the water-bearing interior of the housing (4). The water-bearing pockets (6) are combustion chamber (sic) and the waste gas take-off housing (8) arranged behind the pocket block (5) is provided with a waste gas connection piece (10) attached at the top. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasheizkessel, insbesondere für die Installation an einer vertikalen Wand und mit Zwangszirkulation des Wärmeträgermediums gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a gas boiler, in particular for installation on a vertical wall and with forced circulation of the heat transfer medium according to the preamble of the main claim.

Ein derartiger Gasheizkessel ist nach der FR-A-251491 bekannt. Abgesehen davon sind Gasheizkessel in den verschiedensten Aus­führungsformen in Benutzung, wobei in der Regel eine vertikale Übereinanderanordnung von Brenner, Brennkammer bzw. Heizgas­schacht und Wärmetauscher vorgesehen ist. Solche vorbekannten Gasheizkessel erfüllen nicht bzw. nicht im vollen Umfange die an sie zu stellenden Forderungen nach möglichst kompakter Bauweise und geringem Gewicht, was insbesondere durch die oben erwähnte vertikale Zuordnung der wesentlichen Kesselbauelemente bedingt ist, wobei auch in Rücksicht auf die relativ lang brennenden Gasflammen der nachgeschaltete Wärmetauscher in ausreichender Distanz zum Brenner angeordnet werden muß. Der vorerwähnte Gas­heizkessel nach der FR-A-252491 hat als Brenner einfach ein ver­tikal angeordnetes Brennerrohr und der Wärmetauscher ist in auf­wendiger Weise aus außenberippten Rohren gebildet. Ein wasser­führendes Gehäuse, das auch den Brenner und die Brennkammer mit umschließt und in das der Wärmetauscher eingebunden ist, ist nicht vorhanden, sondern der Wärmetauscher weist lediglich einen oberen Anschlußkasten mit Vor- und Rücklaufanschlüssen und einen unteren Überströmkasten auf. Die sehr dicht gegenüber dem Bren­nerrohr angeordneten ersten Wärmetauscherrohre der ganzen nach­folgenden Rohrreihe, sind extrem hoch belastet, so daß im extre­men Maße die Gefahr von Geräuschbildung gegeben ist. Abgesehen davon handelt es sich bei diesem Gasheizkessel um einen Kes­selmodul offenbar geringer Leistung, so daß größere Leistungen nur durch Verbindung mehrerer Module erreicht werden können. Da die Brennkammer nicht wassergekühlt ist, muß sie mit schwerem Isolationsmaterial ausgekleidet werden. Schon aus diesen Gründen ist dieser vorbekannte Gasheizkessel nicht bzw. wenig als Wand­heizkessel geeignet.Such a gas boiler is known from FR-A-251491. Apart from this, gas boilers are used in a wide variety of embodiments, with a vertical stacking arrangement of the burner, combustion chamber or heating gas shaft and heat exchanger being generally provided. Such previously known gas boilers do not or do not fully meet the requirements for them to be as compact as possible and light in weight, which is due in particular to the vertical assignment of the essential boiler components mentioned above, also taking into account the relatively long-burning gas flames downstream heat exchanger must be arranged at a sufficient distance from the burner. The aforementioned gas boiler according to FR-A-252491 simply has a vertically arranged burner tube as the burner and the heat exchanger is formed in a complex manner from externally finned tubes. A water-bearing housing, which also surrounds the burner and the combustion chamber and in which the heat exchanger is integrated, is not available, but the heat exchanger only has an upper connection box with flow and return connections and one lower overflow box. The first heat exchanger tubes of the entire subsequent tube row, which are arranged very close to the burner tube, are extremely heavily loaded, so that there is an extreme risk of noise formation. Apart from this, this gas boiler is obviously a boiler module of low output, so that higher outputs can only be achieved by connecting several modules. Since the combustion chamber is not water-cooled, it must be lined with heavy insulation material. For these reasons alone, this known gas boiler is not or only little suitable as a wall-mounted boiler.

In Rücksicht auf die insbesondere vorgesehene Installa­tionsmöglichkeit solcher Kessel an einer vertikalen Wand liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kessel der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sich möglichst kleine Außenabmessungen für einen solchen Kessel bei möglichst geringem Gewicht erzielen lassen und zwar mit der Maßgabe, gleichzeitig dafür zu sorgen, daß an der hochbelasteten Anström­seite des Wärmetauschers eine ausreichende Wärmeabfuhr gewähr­leistet ist bzw. dort kein Heizgasstau eintreten kann.In view of the particular possibility of installing such a boiler on a vertical wall, the invention has for its object to improve a boiler of the type mentioned in such a way that the smallest possible external dimensions for such a boiler can be achieved with the lowest possible weight, with the proviso to ensure at the same time that sufficient heat dissipation is guaranteed on the highly loaded upstream side of the heat exchanger or that no hot gas can accumulate there.

Diese Aufgabe ist mit einem Gasheizkessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspru­ches und auch des Nebenanspruches 3 angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den jeweiligen Unteransprüchen.This object is achieved with a gas boiler of the type mentioned according to the invention by the features stated in the characterizing part of the main claim and also of the dependent claim 3. Advantageous further developments result from the respective subclaims.

Da der für den Kessel vorgesehene Brenner in Form eines an sich bekannten Flächenbrenners ausgebildet ist, der praktisch mit seiner Fläche der gesamten Querschnittsfläche der Brennkammer entspricht, kann die Brennkammer in ihrer Tiefe relativ kurz be­messen werden, d.h., die Zuströmseite der Heizgaszüge kann rela­tiv nahe an den Flächenbrenner herangerückt werden, dies aber insbesondere auch in Rücksicht auf die erfindungsgemäße Maßgabe, daß die wasserführenden, vertikal orientierten Taschen, die ge­ meinsam einen in das Gehäuse einbezogenen Taschenblock bilden, brennkammerseitig im Querschnitt breiter ausgebildet sind als abzugsseitig. Dadurch kann in diesem hochbelasteten Zuströmbe­reich zu den Heizgaszügen die Wärme durch das Wärmeträgermedium besser abgeführt werden. Vor dem Flächenbrenner und hinter dem Taschenblock sind flache, kastenförmige Gehäuse angeordnet, die vorteilhaft im Längsquerschnitt sich keilförmig nach unten ver­jüngend ausgebildet sind. Da die wasserführenden Taschen, wie oben erwähnt, zuströmseitig breiter sind als abzugsseitig, erge­ben sich an sich für die jeweils zwischen zwei wasserführenden Taschen befindlichen Gasabzugstaschen nach der Abzugsseite erweiternde Heizgaszüge, was natürlich in Rücksicht auf die sich abkühlenden und damit volumenreduzierenden Abgase nicht optimal ist. Aus diesem Grunde wird der Gasheizkessel vorteilhaft derart ausgebildet, daß die sich jeweils zwischen zwei wasserführenden Taschen erstreckenden Heizgaszüge über ihre gesamte Länge den gleichen Querschnitt aufweisen. In Rücksicht auf den besonderen Querschnitt der wasserführenden Taschen führt dies dazu, daß sich die Heizgaszüge konvergierend zum Abgasabzugsgehäuse hin erstrecken. Selbstverständlich wäre es dabei auch möglich, diese Konvergenz noch zu vergrößern, wodurch sich auch die Heizgaszüge zur Abzugsseite hin verengen würden.Since the burner provided for the boiler is designed in the form of a surface burner known per se, the surface of which corresponds practically to the entire cross-sectional area of the combustion chamber, the depth of the combustion chamber can be made relatively short, ie the inflow side of the heating gas flues can be relatively close the surface burner are approached, but this is also in particular with regard to the proviso that the water-bearing, vertically oriented pockets, the ge together form a pocket block included in the housing, are made wider in cross-section on the combustion chamber side than on the exhaust side. As a result, the heat can be better dissipated through the heat transfer medium in this highly stressed inflow region to the heating gas flues. Flat, box-shaped housings are arranged in front of the surface burner and behind the pocket block, which are advantageously tapered downwards in the longitudinal cross section. Since the water-carrying pockets, as mentioned above, are wider on the inflow side than on the exhaust side, there are heating gas flues for the gas extraction pockets located between two water-carrying pockets, which of course is not optimal in view of the cooling and thus volume-reducing exhaust gases. For this reason, the gas boiler is advantageously designed such that the heating gas flues each extending between two water-carrying pockets have the same cross-section over their entire length. In view of the special cross-section of the water-carrying pockets, this leads to the fact that the hot gas flues extend convergingly towards the exhaust gas outlet housing. Of course, it would also be possible to increase this convergence, which would also narrow the heating gas flues to the exhaust side.

In Rücksicht auf Raum- und Gewichtsersparnis sind sowohl das Gaszufuhrgehäuse als auch das Gasabzugsgehäuse im Längsquer­schnitt sich keilförmig nach unten verjüngend ausgebildet, wobei dann natürlich auch der Luft/Gaszufuhrstutzen für das Gaszufuhr­gehäuse oben ist . Um einerseits das wasserführende Volumen des Heizkessels und damit dessen Gewicht kleinzuhalten und ande­rerseits auch in Rücksicht auf möglichst geringe Außenabmessun­gen, weisen die wasserführenden Doppelwände der Begrenzungsflä­chen der Brennkammer und des Taschenblockes in ihrer Distanz zu­einander einen Abstand von 6 bis 14 mm, vorzugsweise 10 mm auf. In gleicher Richtung zielen auch die vorteilhaft vorgesehenen Maßgaben, unter und über dem Gehäuse, die Brennkammer und den Taschenblock erfassend, flach kegelstumpfförmige Verteiler- und Sammelhauben mit Heizungsrücklauf- und Heizungsvorlaufanschluß­stutzen anzuordnen und ferner mindestens die wasserführenden, die Brennkammer seitlich begrenzenden Doppelwände mit Verti­kalkanälen begrenzenden Rippenprägungen zu versehen.In consideration of space and weight savings, both the gas supply housing and the gas extraction housing are tapered downwards in the longitudinal cross section, with the air / gas supply connection for the gas supply housing then also being at the top, of course. In order on the one hand to keep the water-carrying volume of the boiler and thus its weight small and on the other hand in consideration of the smallest possible external dimensions, the water-carrying double walls of the boundary surfaces of the combustion chamber and the pocket block are at a distance of 6 to 14 mm, preferably 10 mm, from one another. In the same direction, the advantageously provided provisions, below and above the housing, covering the combustion chamber and the pocket block, also have a flat frustoconical distributor and Arrange collection hoods with heating return and heating flow connection stubs and also to provide at least the water-bearing double walls that delimit the combustion chamber with ribbed embossments that delimit vertical channels.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung erhält ein solcher Gas­heizkessel bspw. für einen Leistungsbereich bei etwa 25 kW mini­male Außenabmessungen und zwar eine Länge einschließlich der Gaszufuhr- und Abgassammelkästen von nur ca. 450 mm, eine Breite von ca. 225 mm und eine Höhe von ca. 370 mm.By means of this design according to the invention, such a gas boiler has, for example, a minimum external dimension for a power range of approximately 25 kW, namely a length including the gas supply and exhaust gas collecting boxes of only approximately 450 mm, a width of approximately 225 mm and a height of approximately 370 mm.

Der erfindungsgemäße Gasheizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher er­läutert.The gas boiler according to the invention is explained in more detail below with the aid of exemplary embodiments.

Es zeigt schematisch

  • Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Gasheizkessel längs Linie I/I in Fig. 2;
  • Fig. 2 einen Querschnitt durch den Gasheizkessel längs Linie II/II in Fig. 1;
  • Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungs­form des Gasheizkessels;
  • Fig. 4 einen Querschnitt durch den Gasheizkessel gemäß Fig. 3;
  • Fig. 5 einen Querschnitt durch den Gasheizkessel gemäß Fig. 3 längs Linie V - V in Fig. 3 und
  • Fig. 6, 7 vergrößert Schnitte durch die Anströmseite des Taschenblockes.
It shows schematically
  • 1 shows a longitudinal section through the gas boiler along line I / I in Fig. 2.
  • Figure 2 shows a cross section through the gas boiler along line II / II in Fig. 1.
  • 3 shows a longitudinal section through another embodiment of the gas boiler.
  • FIG. 4 shows a cross section through the gas boiler according to FIG. 3;
  • 5 shows a cross section through the gas boiler according to FIG. 3 along line V - V in FIG. 3 and
  • Fig. 6, 7 enlarged sections through the upstream side of the pocket block.

Der Gasheizkessel besteht aus einem blockartigen, was­serführenden Gehäuse 4 mit Brenner 2, Brennkammer 1 und taschen­artigen, zum Abgasabzug führenden Heizgaszügen. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist der die Brennkammer 1 ganzflächig ab­schließende Brenner in Form eines an sich bekannten Flächenbren­ners 2 ausgebildet, der also mit extrem kurzen Flammen brennt. Dadurch kann die Brennkammer 1 in ihrer Tiefe sehr kurz gehalten werden, wobei die Rückwand 3 der Brennkammer 1 aus einem in das Gehäuse 4 einbezogenen Taschenblock 5 gebildet ist, dessen was­serführenden, vertikal orientierten Taschen 6 brennkammerseitig im Querschnitt breiter ausgebildet sind als abzugsseitig, was insbesondere aus Fig. 2 und 6 ersichtlich ist. Vor dem Flächen­brenner 2 und hinter dem Taschenblock 5 ist einerseits ein flach kastenförmiges Luft/Gaszufuhrgehäuse 7 und andererseits ein Abgasabzugsgehäuse 8 angeordnet, die im Ausführungsbeispiel und vorteilhaft sich keilförmig nach unten verjüngend ausgebildet sind. Die entsprechenden Anschlußstutzen 9, 10 für einerseits die Luft/Gaszufuhr und andererseits die Abgasabführung sind da­bei mittig oben an diesen Gehäusen 7, 8 angesetzt. Zweckmäßig und vorteilhaft können diese Abzugsstutzen 9, 10, wie in Fig. 2 dargestellt und ebenfalls in Rücksicht auf geringe Längenab­messungen elliptisch gestaltet sein. Die wasserführenden Doppel­wände 12 der Begrenzungsflächen der Brennkammer 1 und des Ta­schenblockes 5 sind in ihrer Distanz zueinander mit einem Ab­stand von ca. 10 mm angeordnet. Gewichtsreduzierend wirkt sich auch die aus Fig. 2 ersichtliche Ausbildung aus, gemäß der min­destens die wasserführenden, die Brennkammer 1 seitlich begrenzenden Doppelwände 12 mit Vertikalkanälen 16 begrenzenden Rippenprägungen 17 versehen sind. Dadurch wird ebenfalls das wasserführende Volumen des Heizkessels reduziert. Da diese Ver­tikalkanäle 16 Zugang zu den vorteilhaft flach kegelstumpfförmi­gen Verteiler- und Sammelhauben 13 haben müssen, sind insbeson­dere die Bodenfläche und die Deckfläche der Brennkammer 1 in geeigneter Weise und wie dargestellt mit die Zirkulation des Wärmeträgermediums nicht behindernden Versteifungsprofilen 18 versehen, wobei es jedoch auch möglich ist, eine Versteifung dieser Flächen durch entsprechende Blechprägungen zu erreichen, wie diese auch für die Wandungen der Heizgaszüge in Betracht kommt.The gas boiler consists of a block-like, water-carrying housing 4 with burner 2, combustion chamber 1 and pocket-like heating gas flues leading to the exhaust gas extraction. As can be seen from FIGS. 1 and 2, the burner which closes the combustion chamber 1 over the entire surface is in the form of a surface burner 2 which is known per se and which burns with extremely short flames. As a result, the depth of the combustion chamber 1 can be kept very short, the rear wall 3 of the combustion chamber 1 being formed from a pocket block 5 incorporated into the housing 4, the water-carrying, vertically oriented pockets 6 of which are designed to be wider in cross section on the combustion chamber side than on the exhaust side, which in particular 2 and 6 can be seen. In front of the surface burner 2 and behind the pocket block 5, on the one hand a flat box-shaped air / gas supply housing 7 and on the other hand an exhaust gas extraction housing 8 are arranged, which in the exemplary embodiment and advantageously are wedge-shaped tapering downwards. The corresponding connecting pieces 9, 10 for the air / gas supply on the one hand and the exhaust gas discharge on the other hand are attached centrally to these housings 7, 8 at the top. Expediently and advantageously, these discharge nozzles 9, 10, as shown in FIG. 2 and also with regard to small length dimensions, can be designed elliptically. The water-carrying double walls 12 of the boundary surfaces of the combustion chamber 1 and the pocket block 5 are arranged at a distance of about 10 mm from one another. The embodiment shown in FIG. 2 also has a weight-reducing effect, according to which at least the water-bearing double walls 12 which laterally delimit the combustion chamber 1 are provided with rib embossments 17 delimiting vertical channels 16. This also reduces the water-carrying volume of the boiler. Since these vertical channels 16 must have access to the advantageously flat frustoconical distributor and collection hoods 13, in particular the bottom surface and the top surface of the combustion chamber 1 are provided in a suitable manner and as shown with stiffening profiles 18 which do not impede the circulation of the heat transfer medium, although this is also possible is a stiffener to achieve these surfaces by appropriate sheet metal embossing, as this is also possible for the walls of the heating gas flues.

Die Ausführungsform des Gasheizkessels nach Fig. 3 - 5 weicht insofern von der vorbeschriebenen ab, als hierbei, wie aus Fig. 4 und 7 ersichtlich, die wasserführenden Taschen 6 im Zuströmbe­reich und im Horizontalquerschnitt gesehen zur Brennkammer 1 hin konvergierend ausgebildet sind, was, abgesehen vom fertigungstechnischen Vorteil, zu einer Reduzierung das Wär­mestaus vor den Heizgaszügen 11 in der Brennkammer 1 führt. Die brennkammerseitigen Anströmflächen 6′ der wasserführenden Ta­schen 6 bilden dabei mit den sich anschließenden Flankenwänden 6˝ der betreffenden Tasche einen Zuschnitt, d.h., die Anström­flächen 6′ weisen keine Schweißnähte auf und sind außerdem vor­teilhaft gekrümmt ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform nach Fig. 3 bis 5 (bzw. 7) ist zwar anströmseitig das dort aufströ­mende Wasservolumen reduziert, andererseits sind aber die Zu­strömbereiche zu den Heizgaszügen erweitert, so daß dadurch der hohen Wärmebelastung Rechnung getragen ist. Diese Ausbildung der Anströmfläche kann natürlich auch ohne weiteres bei der Ausfüh­rungsform nach Fig. 1, 2 vorgesehen werden. Dies gilt auch für die folgenden nur in den Fig. 3 - 5 dargestellten Merkmale:The embodiment of the gas boiler according to FIGS. 3-5 differs from the one described above in that, as can be seen from FIGS. 4 and 7, the water-carrying pockets 6 are designed to converge towards the combustion chamber 1 in the inflow region and in the horizontal cross section, which, apart from that from the manufacturing advantage, leads to a reduction in the heat build-up in front of the heating gas flues 11 in the combustion chamber 1. The inflow surfaces 6 'of the combustion chamber on the water-carrying pockets 6 form a cut with the adjoining flank walls 6˝ of the pocket in question, i.e. the inflow surfaces 6' have no weld seams and are also advantageously curved. In this embodiment according to FIGS. 3 to 5 (or 7), the inflowing water volume is reduced on the inflow side, but on the other hand the inflow areas to the heating gas flues are expanded, so that the high thermal load is taken into account. This design of the inflow surface can of course also be readily provided in the embodiment according to FIGS. 1, 2. This also applies to the following features only shown in FIGS. 3-5:

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist nämlich vorteilhaft die obere und untere Begrenzungswand 1′ der Brennkammer 1 in bezug auf diese konkav gewölbt ausgebildet, was zu einer besseren Wasser­verteilung im Gehäuse 4 führt und einer Dampfblasenbildung ent­gegenwirkt.As can be seen from Fig. 5, namely, the upper and lower boundary wall 1 'of the combustion chamber 1 is concavely curved in relation to this, which leads to better water distribution in the housing 4 and counteracts the formation of vapor bubbles.

Im Interesse einer optimalen Verteilung des Rücklaufwassers auf alle wasserführenden Taschen 6 ist am Rücklaufanschluß 14 in der unteren Verteilerhaube 13 unterhalb des Zuströmbereiches der Ta­schen 6 vorteilhaft ein sich quer über den ganzen Zuströmbereich Z erstreckendes Verteilerrohr 16 mit gegen die unteren Öffnungen der Taschen 6 gerichteten Ausströmöffnungen 17 angeordnet. Dies ist zwar nur für die Ausführungsform gemäß Fig. 7 verdeutlicht, dieses Merkmal kann aber auch für die Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 zur Anwendung kommen.In the interest of optimal distribution of the return water to all water-carrying pockets 6, a distributor pipe 16 which extends across the entire inflow region Z and has outlet openings 17 directed against the lower openings of the pockets 6 is advantageous at the return connection 14 in the lower distributor hood 13 below the inflow region of the pockets 6 arranged. This is illustrated only for the embodiment according to FIG. 7, but this feature can also be used for the embodiment according to FIGS. 1 and 2.

Was die Zufuhr- und Abzugsgehäuse 7, 8 betrifft, sind diese aus Stabilitätsgründen mit in bezug auf ihren Innenraum konvex ge­wölbten Wandungen 18 oder sonstigen geeigneten Stabilisierungs­prägungen versehen.As far as the feed and discharge housings 7, 8 are concerned, for reasons of stability, they are provided with walls 18 which are convexly curved with respect to their interior, or other suitable stabilizing embossments.

Claims (11)

1. Gasheizkessel, insbesondere für die Installation an einer vertikalen Wand, bestehend aus einem blockartigen Gehäuse, Vor- und Rücklaufanschlüssen, Brenner mit flach kastenför­migem Gas-Luftzufuhrgehäuse und einem zur flach kastenför­migen Abgasabzugskammer führenden Heizgaszug, wobei der vertikal angeordnete Brenner die Brennkammer ganzflächig abschließt und dem Brenner gegenüberstehend ein Wärmetau­scher zugeordnet ist,
gekennzeichnet durch
die Kombination folgender Merkmale:
Das Gehäuse ist als wasserführendes Gehäuse (4) ausgebil­det, in dessen gasführendem Innenraum die Brennkammer (1) und der Wärmetauscher angeordnet sind;
der die Brennkammer (1) ganzflächig abschließende Brenner ist in Form eines Flächenbrenners (2) ausgebildet;
der Wärmetauscher ist in Form eines Taschenblockes (5) aus­gebildet, dessen wasserführende Taschen (6) vertikal ange­ordnet sind, die mit ihren unteren Zuströmöffnungen und mit ihren oberen Abströmöffnungen in den wasserführenden Innen­raum des Gehäuses (4) münden;
die wasserführenden Taschen (6) sind brennkammer- und an­strömseitig im Querschnitt breiter ausgebildet als abzugs­seitig und das hinter dem Taschenblock(5) angeordnete Ab­gasabzugsge-
häuse (8) ist mit einem oben angesetzten Abgasanschlußstut­zen (10) versehen.1.Gas boiler, in particular for installation on a vertical wall, consisting of a block-like housing, flow and return connections, burner with a flat, box-shaped gas-air supply housing and a heating gas flue leading to the flat, box-shaped flue gas discharge chamber, the vertically arranged burner sealing the combustion chamber over the entire surface and a heat exchanger facing the burner is assigned,
marked by
the combination of the following features:
The housing is designed as a water-carrying housing (4), in the gas-carrying interior of which the combustion chamber (1) and the heat exchanger are arranged;
the burner that closes the entire surface of the combustion chamber (1) is in the form of a surface burner (2);
the heat exchanger is in the form of a pocket block (5), the water-carrying pockets (6) of which are arranged vertically and which open into the water-carrying interior of the housing (4) with their lower inflow openings and with their upper outflow openings;
the water-carrying pockets (6) are designed to be wider in cross-section on the combustion chamber and on the inflow side than on the exhaust side and the exhaust gas extraction device arranged behind the pocket block (5)
Housing (8) is provided with an exhaust connection piece (10) attached at the top. 2. Gasheizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die sich jeweils zwischen zwei wasserführenden Taschen (6) erstreckenden Heizgaszüge (11) über ihre gesamte Länge einen gleichbleibenden oder sich zur Abzugsseite verengen­den Horizontalquerschnitt aufweisen.2. Gas boiler according to claim 1,
characterized,
that the heating gas flues (11), which each extend between two water-carrying pockets (6), have a horizontal cross-section that is constant over their entire length or that narrows towards the discharge side. 3. Gasheizkessel, insbesondere für die Installation an einer vertikalen Wand, bestehend aus einem blockartigen Gehäuse, Vor- und Rücklaufanschlüssen, Brenner mit flach kastenför­migem Gas-Luftzufuhrgehäuse und einem zur flach kastenför­migen Abgasabzugskammer führenden Heizgaszug, wobei der vertikal angeordnete Brenner die Brennkammer ganzflächig abschließt und dem Brenner gegenüberstehend ein Wärmetau­scher zugeordnet ist,
gekennzeichnet durch
die folgenden Merkmale:
das Gehäuse ist als wasserführendes Gehäuse (4) ausgebil­det, in dessen gasführenden Innenraum die Brennkammer (1) und der Wärmetauscher angeordnet sind;
der die Brennkammer (1) ganzflächig abschließende Brenner ist in Form eines Flächenbrenners (2) ausgebildet;
der Wärmetauscher ist in Form eines Taschenblockes (5) aus­gebildet, dessen wasserführende Taschen (6) vertikal ange­ordnet sind, die mit ihren unteren Zuströmöffnungen und mit ihren oberen Abströmöffnungen in den wasserführenden Innen­raum des Gehäuses (4) münden;
die wasserführenden Taschen (6) sind im Ausströmbereich und im Horizontalquerschnitt zur Brennkammer (1) hin konvergie­rend ausgebildet und das hinter dem Taschenblock (5) ange­ordnete Abgasabzugsgehäuse (8) ist mit einem oben angesetz­ten Abgasanschlußstutzen (10) versehen.3.Gas boiler, in particular for installation on a vertical wall, consisting of a block-like housing, flow and return connections, burner with a flat box-shaped gas air supply housing and a hot gas flue leading to the flat box-shaped exhaust gas discharge chamber, the vertically arranged burner sealing the combustion chamber over the entire surface and a heat exchanger facing the burner is assigned,
marked by
the following characteristics:
the housing is designed as a water-carrying housing (4), in the gas-carrying interior of which the combustion chamber (1) and the heat exchanger are arranged;
the burner that closes the entire surface of the combustion chamber (1) is in the form of a surface burner (2);
the heat exchanger is in the form of a pocket block (5), the water-carrying pockets (6) of which are arranged vertically and which open into the water-carrying interior of the housing (4) with their lower inflow openings and with their upper outflow openings;
the water-carrying pockets (6) are designed to converge in the outflow area and in the horizontal cross-section towards the combustion chamber (1), and the exhaust-gas extraction housing (8) arranged behind the pocket block (5) is provided with an exhaust-gas connection piece (10) attached at the top. 4. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gaszufuhrgehäuse (7) und das Abgasabzugsgehäuse (8) im Längsquerschnitt sich keilförmig nach unten verjüngend ausgebildet sind.4. Gas boiler according to one of claims 1 to 3, characterized in
that the gas supply housing (7) and the exhaust gas discharge housing (8) are tapered in the longitudinal cross section downwards. 5. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß unter und über dem Gehäuse (4) die Brennkammer (1) und den Taschenblock (5) erfassend, flach kegelstumpfförmige Verteiler- und Sammelhauben (13) mit Heizungsrücklauf- und Heizungsvorlaufanschlußstutzen (14, 15) angeordnet sind.5. Gas boiler according to one of claims 1 to 4, characterized in
that below and above the housing (4) the combustion chamber (1) and the pocket block (5), flat, frustoconical distributor and collection hoods (13) with heating return and heating flow connection pieces (14, 15) are arranged. 6. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß in der unteren Sammelhaube (13) des Gehäuses (4) der Rücklaufanschlußstutzen (14) mit einem Verteilerrohr (16) mit gegen die unteren Öffnungen der wasserführenden Taschen (6) gerichteten Ausströmöffnungen (17) versehen ist.6. Gas boiler according to one of claims 1 to 5, characterized in
that in the lower collecting hood (13) of the housing (4) the return connection piece (14) is provided with a distributor pipe (16) with outflow openings (17) directed towards the lower openings of the water-carrying pockets (6). 7. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die brennerkammerseitigen Anströmflächen (6′) der was­serführenden Taschen (6) mit den sich anschließenden Flan­kenwänden (6˝) der Taschen pro Tasche aus einem Blech­zuschnitt gebildet und die Anströmflächen (6′) gekrümmt ausgebildet sind.7. Gas boiler according to one of claims 1 to 6, characterized in
that the burner chamber-side inflow surfaces (6 ') of the water-carrying pockets (6) with the adjoining flank walls (6˝) of the pockets per pocket are formed from a sheet metal blank and the inflow surfaces (6') are curved. 8. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens die wasserführende obere Begrenzungswand (1′) der Brennkammer (1) in bezug auf diese konkav gewölbt ausgebildet ist.8. Gas boiler according to one of claims 1 to 7, characterized in
that at least the water-bearing upper boundary wall (1 ') of the combustion chamber (1) is concavely curved with respect to this. 9. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß am Rücklaufanschluß (14) in der Verteilerhaube (13) un­terhalb des brennkammernahen Zuströmbereiches der Taschen (6) ein sich quer über den ganzen Zuströmbereich er­streckendes Verteilerrohr (16) mit gegen die unteren Öff­nungen der Taschen (6) gerichteten Anströmöffnungen (17) angeordnet ist.9. Gas boiler according to one of claims 1 to 8, characterized in
that at the return port (14) in the distributor hood (13) below the combustion chamber near the inflow area of the pockets (6) is arranged a transversely extending over the entire inflow area distributor pipe (16) with flow openings (17) directed against the lower openings of the pockets (6) . 10. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die kastenförmigen Zufuhr- und Abzugsgehäuse (7, 8) mit in bezug auf ihren Innenraum konvex gewölbten Wandungen (18) oder Stabilisierungsprägungen versehen sind.10. Gas boiler according to one of claims 1 to 9, characterized in
that the box-shaped feed and discharge housings (7, 8) are provided with walls (18) which are convexly curved in relation to their interior or stabilizing embossments. 11. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die wasserführenden Doppelwände (12) der Begrenzungs­flächen der Brennkammer (1) und des Taschenblockes (5) in ihrer Distanz zueinander einen Abstand von 6 bis 14 mm, vorzugsweise 10 mm aufweisen.11. Gas boiler according to one of claims 1 to 10, characterized in
that the water-carrying double walls (12) of the boundary surfaces of the combustion chamber (1) and the pocket block (5) are at a distance from one another of 6 to 14 mm, preferably 10 mm.
EP88115865A 1987-10-27 1988-09-27 Gas heater Withdrawn EP0313837A1 (en)

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DE8716828U DE8716828U1 (en) 1987-12-22 1987-12-22
DE8716828U 1987-12-22

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0595945B1 (en) * 1991-07-22 1997-05-14 Joh. Vaillant GmbH u. Co. Double-walled heating section

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