EP0406173A2 - Boiler - Google Patents

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EP0406173A2
EP0406173A2 EP90810472A EP90810472A EP0406173A2 EP 0406173 A2 EP0406173 A2 EP 0406173A2 EP 90810472 A EP90810472 A EP 90810472A EP 90810472 A EP90810472 A EP 90810472A EP 0406173 A2 EP0406173 A2 EP 0406173A2
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EP
European Patent Office
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boiler according
jacket
space
boiler
flue gas
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EP90810472A
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German (de)
French (fr)
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EP0406173B1 (en
EP0406173A3 (en
Inventor
Jörg Füllemann
Heinrich Boner
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Fuellemann Patent AG
Original Assignee
Fuellemann Patent AG
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Publication date
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Publication of EP0406173A2 publication Critical patent/EP0406173A2/en
Publication of EP0406173A3 publication Critical patent/EP0406173A3/en
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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
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/0005—Details for water heaters
    • F24H9/001—Guiding means
    • F24H9/0026—Guiding means in combustion gas channels
    • F24H9/0031—Guiding means in combustion gas channels with means for changing or adapting the path of the flue gas
    • 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
    • F24H1/282—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 flue gas passages built-up by coaxial water mantles
    • 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
    • F24H9/0005—Details for water heaters
    • F24H9/0036—Dispositions against condensation of combustion products

Definitions

  • the invention relates to a boiler, in particular for use with a multi-stage or modulating burner, with a heat exchange chamber, a water jacket surrounding the latter, which has an outer wall on an inner wall, and a further water jacket arranged in the heat exchange room and extending over part of the length of the Extends heat exchange space and thus forms an intermediate space and encases an interior.
  • French Patent 2,154,347 describes a boiler in which two cylindrical water jackets are arranged concentrically to one another.
  • the inner space encased by the inner water jacket forms the burner chamber while the space between the water jackets serves as a flue gas duct.
  • This boiler is relatively complicated to set up. Manufacturing is therefore relatively expensive and service work is difficult to perform and time consuming.
  • the risk of cold spots is particularly disadvantageous, in which condensation of pollutants from the flue gases can occur with reduced burner output, which then leads to corrosion problems.
  • This boiler is therefore unsuitable for operation with a multi-stage burner.
  • the previously known boiler also sees no means of hot water preparation, i.e. for so-called hot water preparation.
  • the boiler should also be suitable for use with a multi-stage or modulating burner without the risk of corrosion consists. Furthermore, the boiler should have low standstill losses and should also be suitable for treating hot water.
  • this object is achieved in a boiler of the type mentioned at the outset in that, in addition to the outlet leading from the intermediate space, an outlet leading from the interior for flue gases is provided and in that means for regulating a flue gas flow from the outlet of the intermediate space and / or for regulating a flue gas flow from the outlet of the interior are provided. If the means for regulating the flue gas flows permit a flue gas flow both from the intermediate space and from the interior, the boiler can be operated at full load. The flue gases can then flow through the space between the two water jackets as well as through the interior of the further water jacket and thereby transfer enough heat to these water jackets that they leave the boiler with a relatively low flue gas temperature.
  • the boiler is only operated at partial load, which can be, for example, thirty percent of the full load, the outlet from the intermediate space is closed, so that the flue gases can only flow through the interior. There is then no danger that they will cool down too much and that condensation problems occur in the rear part of the boiler.
  • the boiler is therefore well suited for use with a two-stage burner.
  • a modulating burner that can be controlled continuously from minimum to full load. In this case, it is advisable to choose a motor drive for the flue gas flap so that it can also be regulated continuously. It is therefore possible to regulate the size of the flue gas flow flowing through the intermediate space.
  • the present invention also has the advantage that the same boiler size can be used for a relatively large output range.
  • a flue gas flap is expediently provided as a means for regulating the flue gas flow. It can be provided that the outlets open into a common smoke pipe and that the flue gas flap is arranged such that when the outlet leading from the intermediate space is closed, it opens the outlet leading from the interior. For maximum burner output, the flue gas damper can thus be placed in a central position and the outlet from the intermediate space is closed for minimum burner output. In the middle position, the flue gas flap has practically no throttling effect for the two outlets. With a motor drive, however, it is also possible to bring the flue gas flap into a position in which it exerts a throttling effect on one of the outlets.
  • the water jacket surrounding the heat exchange space is advantageously a double jacket with an inner and an outer jacket space, which are separated from one another by a central wall.
  • the water in the inner jacket space is heated more quickly than the water in the outer jacket space.
  • the relatively cool return water flowing back during operation of the boiler cannot affect the inner wall.
  • the water contained in the inner jacket space acts as a buffer against excessive cooling of the inner wall. This is particularly advantageous in low-temperature heating systems, where the return temperature is relatively low. As a result, there is no risk of the formation of undesirable condensates, which can result in corrosion.
  • Another major advantage of the description One implementation is that standstill losses are greatly reduced.
  • the water in the inner jacket area acts as insulation for the outer jacket room when the burner is at a standstill.
  • the distance between the inner wall and the central wall of the double jacket relatively small, preferably 5 to 15 mm. This prevents temperature stratification of the water in the inner jacket space. So there is a good temperature distribution. Boiling noises are also avoided.
  • the water content of the inner jacket space is relatively small. This has the advantage that the water heats up quickly in the inner jacket space during operation, which on the one hand prevents corrosion problems and on the other hand can be used to quickly charge a boiler if required. This boiler can therefore be dimensioned relatively small because it can give off hot water practically like a water heater when there is a large demand for hot water.
  • the distance between the middle wall and the outer wall of the double jacket is expediently substantially greater than the distance between the inner wall and the middle wall. This results in a sufficient volume for the boiler water required, for example, for space heating.
  • the boiler is advantageously designed so that the further water jacket is about half as long as the first-mentioned water jacket. This creates a combustion chamber with a large diameter on the burner side, which is especially suitable for modern ones Gasification burner with a rapidly expanding flame is suitable. Strongly expanding flames have a favorable flame temperature at which the formation of nitrogen oxides is very low.
  • the further water jacket is advantageously attached to the rear wall of the heat exchange space. This results in a simple construction of the boiler, in which the interior is easily accessible for cleaning work.
  • a core body is advantageously arranged in the interior enclosed by the further water jacket, forming an intermediate space.
  • This intermediate space allows the smoke gases to be guided to promote heat transfer.
  • the various components of the boiler are advantageously cylindrical. This enables a rational and inexpensive manufacture of the boiler, especially if the various elements are arranged coaxially with one another.
  • the boiler can be implemented as a welded steel structure, for example.
  • the further water jacket and the core body can also be surrounded by an approximately helical flue gas duct.
  • flue gas ducts represent a relatively long way for the flue gases, so that an optimal heat exchange takes place. All heat exchange surfaces are smeared evenly by the flue gases. This also has the advantage that the risk of condensation from the flue gases is reduced even further.
  • the flue gas ducts are expediently dimensioned such that the boiler operates with an overpressure in the combustion chamber of approximately 0.5 to 6 mm of mercury, preferably 2 mm. This presupposes the use of means for generating the excess pressure, for example a fan burner. Such a combination works very quietly.
  • the flue gas ducts can be formed by an insert from a helically wound sheet metal strip. This enables the flue gas ducts to be designed extremely cheaply. This design also has the advantage that for cleaning the boiler it is screw-shaped insert can easily be pulled out.
  • the cross section of the flue gas ducts advantageously decreases from front to back. Because the flue gases cool down on the way back, their volume decreases so that the cross-section at the back can be made smaller than at the front. This reduction in cross-section has the advantage that the length of the flue gas duct can be made longer. It is particularly advantageous that the smoke gas duct provides a high level of noise reduction.
  • the changing cross section prevents the formation of resonant vibrations.
  • the progressive reduction of the cross section can be achieved, for example, by the fact that the slope of the helically wound sheet metal strip decreases from the front to the rear. Since a helically wound sheet metal strip is relatively unstable, the turns of the sheet metal strip are expediently connected to one another with spacers. This allows the desired distance between two turns to be defined.
  • the core body is advantageously hollow. For example, openings can be provided in the jacket.
  • the cavity in the core body dampens vibrations.
  • the gas volume in the core body can absorb pressure differences which arise from the so-called start-up shock when the flame is ignited.
  • the core body thus acts as a silencer. Particularly good sound damping properties are achieved if the cavity is loosely filled with mineral fibers, e.g. Rock wool, is filled. This filling also largely prevents undesired heat transfer.
  • the further water jacket is advantageously connected in series with the inner jacket space of the double jacket. This causes hot water to flow from the inner jacket space into the further water jacket, so that it is quickly brought over the dew point area, where no more condensation can take place. It is expedient between the further Water jacket and the inner jacket space arranged a pump. This ensures good circulation, which in turn produces a good temperature distribution. Since the volume of water is relatively small and can therefore be circulated quickly, the heat is dissipated quickly and boiling noises are avoided.
  • a valve can also be provided in order to charge a boiler.
  • the flow and the return of the heating circuit are expediently connected to the outer jacket space of the double jacket. It is advantageous if the flow is connected to one end of the double jacket and the return to the other end of the double jacket.
  • the invention also relates to a boiler with a heat exchange space and a water jacket surrounding it, which has an outer wall and an inner wall.
  • this boiler is characterized in that the water jacket is a double jacket which has an inner and an outer jacket space, which are separated from one another by a central wall.
  • This boiler represents a simplification of the boiler described above. It is essential that the same components can be used for the most part for both types of boiler. It proves to be advantageous to arrange a core body in the jacket space to form an intermediate space. This in turn brings the advantages of an inexpensive flue gas duct, wherein a helical flue gas duct can also be used, as previously described.
  • the 1 shows a boiler 10 which is fired by a multi-stage, for example two-stage, or a modulating burner 11.
  • the heat exchange space 13 is surrounded by a water jacket 15.
  • the water jacket 15 is designed as a double jacket with an inner jacket space 17 and an outer jacket space 19.
  • the inner casing space 17 is separated from the outer casing space 19 by a central wall 21.
  • the distance between the inner wall 23 and the middle wall 21 is relatively small, for example 10 to 15 mm. In a 25 KW boiler, the water volume in the inner jacket space is kept at around five liters.
  • the distance between the middle wall 21 and the outer wall 25 is, as required, much greater than the distance between the inner wall 23 and the middle wall 21.
  • the water volume of the outer jacket space must be dimensioned accordingly.
  • the relatively small water volume of the inner jacket space 17 can quickly be brought to operating temperature.
  • a further cylindrical water jacket 27 is arranged concentrically with the preferably cylindrical double jacket 15.
  • the inner jacket space 17 is connected in series with the water jacket 27 via a line 28 in order to avoid condensation and corrosion problems.
  • the water jacket 27 is fastened to the rear wall 29 of the heat exchange space 13 and extends only over part of the length, for example half, of the heat exchange space 13.
  • the front part 31 of the heat exchange space 13 therefore represents a combustion chamber with a relatively large diameter, which is special suitable for modern gasification burners with a strongly expanding flame.
  • the space between the double jacket 15 and the further water jacket 27 has a flue gas outlet 33 at the rear, which can be closed by a flue gas flap 39.
  • the interior 35 surrounded by the further water jacket 27 has a flue gas outlet 37.
  • the flue gas flap 39 is driven Solenoid or a motor 41.
  • a drive is unnecessary.
  • the flue gas damper is then manually brought into the position in which the exhaust gas temperature has the optimum value.
  • a hollow cylindrical core body 43 is arranged concentrically with the further water jacket 27. This is closed at the front by a plate 45 made of refractory material. In the case of an atomizing burner, the plate 45 serves as a combustion aid.
  • the rear part is also advantageously closed off by a disk 47.
  • In the cavity 50 there is a filling 52 made of rock wool or the like. Sound absorption is thereby achieved and undesired heat transfer to the outlet 33 is largely prevented.
  • a helical flue gas duct 54 or 56 is formed both in the intermediate space 53 and in the intermediate space 55. These flue gas channels 54, 56 consist of a helically wound sheet metal strip, which has the shape of an insert.
  • the slope of the helically wound sheet metal strip decreases from front to back, so that the cross section of the flue gas duct also decreases from front to back.
  • the windings of the sheet metal strip are connected to one another with spacers, for example rods (not shown).
  • the use of the boiler 10 in a heating system can also be seen from FIG.
  • the flow 59 leads from the front end of the outer jacket space 19 to a mixing valve 61 and from there via the circulating pump 63 to the consumers 65.
  • the return line 67 is fed to the outer jacket space 19 at the rear end of the boiler.
  • a bypass 70 leads from the return 67 to the mixing valve 61.
  • a feed line 71 leads from the further water jacket 27 to the heat exchanger coil 73 of the boiler 75.
  • the return line 77 from the heat exchanger coil 73 leads via the valve 79 and the pump 81 to the inner jacket space 17.
  • a bypass 83 to the valve 79 is provided from the feed line 71.
  • Reference number 85 schematically shows a control device which controls the heating system.
  • the simplified embodiment of the boiler according to FIG. 2 differs from that of FIG. 1 in that a further water jacket and a further flue gas outlet with a flue gas flap are missing.
  • the core body 43 has a larger diameter. This diameter corresponds to the diameter of the further water jacket 27 of FIG. 1.
  • the boiler of FIG. 2 can therefore be built with practically the same parts as the boiler of FIG. 1, which has a favorable effect on the production costs and the spare parts inventory. Since the further water jacket 27 from FIG. 1 has been omitted, in the embodiment from FIG. 2 the feed line 71 leads from the inner jacket space 17 to the heat exchanger coil 73. Otherwise, the heating system is configured in the same way as in FIG. 1, so that the description in this regard can be referred.
  • the burner When charging the boiler, the burner runs at full load. Relatively cool water is pumped into the inner jacket space 17 by the pump 81 and distributed fairly quickly and uniformly over the entire jacket space. Rapid preheating takes place, whereupon the water flows into the inner water jacket 27, is further heated there and flows back to the heat exchanger coil 73 of the boiler 75. In the boiler 75 heat exchange the domestic water is heated.
  • the controller 85 requests heat generation for space heating, the pump runs 81 even if the boiler 75 does not need to be charged. However, since the water heated in the inner water jacket flows through the bypass 83, it reaches the inner jacket room 17 without any noticeable heat loss.

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Abstract

A heating boiler comprises a heat-exchange chamber (13) surrounded by a heating jacket (15). Another water jacket (27) arranged concentrically with the latter extends, at the rear of the heating boiler, over approximately half the length of the heating jacket (15). A concentric core body (43) is located inside the water jacket (27). Helical flue gas channels (54, 56) each provided with an outlet (33, 37, respectively), are arranged in the spaces (53, 55, respectively. A flue gas flap (39) is located in the opening region of the outlets (33, 37). In the central position illustrated, the flue gases can escape virtually unhindered from both flue gas channels. This corresponds to full-load operation of the burner (11). At minimal load, the outlet (33) is closed by the flue gas flap. In both cases, however, the flue gas temperature is the same. This prevents the temperature in every part of the heating boiler from descending below the dew point.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkessel, insbesondere zur Verwendung mit einem mehrstufigen oder modulierenden Brenner, mit einem Wärmetauschraum, einem diesen umgebenden Wassermantel, der eine Aussenwandung an eine Innenwandung auf­weist, und einem im Wärmetauschraum angeordneten weiteren Wassermantel der sich über einen Teil der Länge des Warme­tauschraums erstreckt und so einen Zwischenraum bildet und einen Innenraum ummantelt.The invention relates to a boiler, in particular for use with a multi-stage or modulating burner, with a heat exchange chamber, a water jacket surrounding the latter, which has an outer wall on an inner wall, and a further water jacket arranged in the heat exchange room and extending over part of the length of the Extends heat exchange space and thus forms an intermediate space and encases an interior.

Die französische Patentschrift 2,154,347 beschreibt einen Heizkessel, bei welchem zwei zylindrische Wassermäntel konzen­trisch zueinander angeordnet sind. Dabei bildet der vom inne­ren Wassermantel ummantelte Innenraum den Brennerraum wäh­renddem der Zwischenraum zwischen den Wassermänteln als Rauch­gaskanal dient. In diesem Rauchgaskanal befindet sich ein schraubenförmiger Einsatz. Dieser Heizkessel ist relativ kom­pliiziert im Aufbau. Die Fertigung ist daher relativ teuer, und die Servicearbeiten sind schwierig auszuführen und zeitauf­wendig. Besonders nachteilig ist die Gefahr von Kaltstellen, beim denen bei reduzierter Brennerleistung eine Kondensation von Schadstoffen aus den Rauchgasen erfolgen kann, was dann zu Korrosionsproblemen führt. Dieser Heizkessel eignet sich daher schlecht zum Betrieb mit einem mehrstufigen Brenner. Auch sieht der vorbekannte Heizkessel keine Mittel zur Warmwasser­bereitung, d.h. zur sogenannten Brauchwasserbereitung vor.French Patent 2,154,347 describes a boiler in which two cylindrical water jackets are arranged concentrically to one another. The inner space encased by the inner water jacket forms the burner chamber while the space between the water jackets serves as a flue gas duct. There is a screw-shaped insert in this flue gas duct. This boiler is relatively complicated to set up. Manufacturing is therefore relatively expensive and service work is difficult to perform and time consuming. The risk of cold spots is particularly disadvantageous, in which condensation of pollutants from the flue gases can occur with reduced burner output, which then leads to corrosion problems. This boiler is therefore unsuitable for operation with a multi-stage burner. The previously known boiler also sees no means of hot water preparation, i.e. for so-called hot water preparation.

Es ist wichtig, dass die Leistung von Heizkessel und Brenner aufeinander abgestimmt sind. Es waren somit bisher im unteren Leistungsbereich in Abstufungen von etwa 5 KW verschiedene Kesselgrössen notwendig.It is important that the boiler and burner output are coordinated. Until now, different boiler sizes were required in the lower power range in steps of around 5 KW.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen kon­struktiv einfachen und preiswerten Heizkessel mit hohem thermischen Wirkungsgrad zu schaffen. Der Heizkessel sollte sich auch zur Verwendung mit einem mehrstufigen oder modulie­renden Brenner eignen, ohne dass die Gefahr von Korrosion besteht. Weiter sollte der Heizkessel geringe Stillstands­verluste aufweisen und sich möglichst auch zur Aufbereitung von Warmwasser eignen.It is therefore an object of the present invention to provide a structurally simple and inexpensive boiler with high thermal efficiency. The boiler should also be suitable for use with a multi-stage or modulating burner without the risk of corrosion consists. Furthermore, the boiler should have low standstill losses and should also be suitable for treating hot water.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe bei einem Heizkessel der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass zusätzlich zu dem aus dem Zwischenraum führenden Auslass ein aus dem Innenraum führender Auslass für Rauchgase vorgesehen ist und dass Mittel zur Regelung eines Rauchgasstromes aus dem Auslass des Zwi­schenraums und/oder zur Regelung eines Rauchgasstromes aus dem Auslass des Innenraums vorgesehen sind. Wenn die Mittel zur Regelung der Rauchgasströme einen Rauchgasstrom sowohl aus dem Zwischenraum als auch aus dem Innenraum zulassen, kann der Heizkessel mit Vollast gefahren werden. Die Rauchgase können dann sowohl durch den Zwischenraum zwischen beiden Wassermän­teln als auch durch den Innenraum des weiteren Wassermantels strömen und dabei soviel Wärme an diese Wassermäntel übertra­gen, dass sie den Heizkessel mit einer relativ niedrigen Abgastemperatur verlassen. Wird jedoch der Heizkessel nur mit Teillast gefahren, die beispielsweise dreissig Prozent der Vollast betragen kann, so wird der Auslass aus dem Zwischen­raum verschlossen, so dass die Rauchgase nur noch durch den Innenraum strömen können. Es besteht dann keine Gefahr, dass sie sich zu stark abkühlen und im hinteren Teil des Kessels Kondensationsprobleme auftreten. Der Heizkessel eignet sich daher gut für die Verwendung mit einem zweistufigen Brenner. Es wäre aber auch möglich, einen modulierenden Brenner zu ver­wenden, der stufenlos von Minimallast zu Vollast geregelt werden kann. In diesem Falle ist es zweckmässig, einen Motor­antrieb für die Rauchgasklappe zu wahlen, damit auch diese stufenlos geregelt werden kann. Es ist also möglich, die Grösse des durch den Zwischenraum fliessenden Rauchgasstroms zu regeln. Die vorliegende Erfindung hat auch den Vorteil, dass die gleiche Kesselgrösse für einen relativ grossen Leistungs­bereich anwendbar ist. Bei der Verwendung des Heizkessels mit einstufigem Brenner kann die gleiche Kesselgrösse für einen relativ grossen Leistungsbereich verwendet werden. Es müssen somit wesentlich weniger verschiedene Heizkesselgrössen ge­ fertigt und an Lager gehalten werden als dies bisher notwendig war. Dies ermöglicht eine erhebliche Reduzierung der Produk­tions- und Lagerhaltungskosten. Bei der Installation eines Heizkessels mit einem einstufigen Brenner genügt es, die Mit­tel zur Regelung der Rauchgasströme entsprechend der Brenner­leistung bzw. der optimalen Abgastemperatur von Hand einzu­stellen.According to the invention, this object is achieved in a boiler of the type mentioned at the outset in that, in addition to the outlet leading from the intermediate space, an outlet leading from the interior for flue gases is provided and in that means for regulating a flue gas flow from the outlet of the intermediate space and / or for regulating a flue gas flow from the outlet of the interior are provided. If the means for regulating the flue gas flows permit a flue gas flow both from the intermediate space and from the interior, the boiler can be operated at full load. The flue gases can then flow through the space between the two water jackets as well as through the interior of the further water jacket and thereby transfer enough heat to these water jackets that they leave the boiler with a relatively low flue gas temperature. However, if the boiler is only operated at partial load, which can be, for example, thirty percent of the full load, the outlet from the intermediate space is closed, so that the flue gases can only flow through the interior. There is then no danger that they will cool down too much and that condensation problems occur in the rear part of the boiler. The boiler is therefore well suited for use with a two-stage burner. However, it would also be possible to use a modulating burner that can be controlled continuously from minimum to full load. In this case, it is advisable to choose a motor drive for the flue gas flap so that it can also be regulated continuously. It is therefore possible to regulate the size of the flue gas flow flowing through the intermediate space. The present invention also has the advantage that the same boiler size can be used for a relatively large output range. When using the boiler with a single-stage burner, the same boiler size can be used for a relatively large output range. So there must be significantly fewer different boiler sizes manufactured and kept in stock than was previously necessary. This enables a significant reduction in production and storage costs. When installing a boiler with a single-stage burner, it is sufficient to set the means for regulating the flue gas flows according to the burner output or the optimum flue gas temperature by hand.

Zweckmässigerweise ist als Mittel zur Regelung des Rauchgas­stroms eine Rauchgasklappe vorgesehen. Dabei kann vorgesehen werden, dass die Auslässe in ein gemeinsames Rauchrohr münden und dass die Rauchgasklappe so angeordnet ist, dass sie beim Schliessen des aus dem Zwischenraum führenden Auslasses den aus dem Innenraum führenden Auslass öffnet. Für maximale Bren­nerleistung kann die Rauchgasklappe somit in eine Mittelstel­lung gebracht werden und für minimale Brennerleistung wird der Auslass aus dem Zwischenraum verschlossen. In der Mittelstel­lung hat die Rauchgasklappe praktisch keine Drosselwirkung für die beiden Auslässe. Mit einem Motorantrieb ist es aber auch möglich, die Rauchgasklappe in eine Stellung zu bringen, in welcher sie auf einen der Auslässe eine Drosselwirkung ausübt.A flue gas flap is expediently provided as a means for regulating the flue gas flow. It can be provided that the outlets open into a common smoke pipe and that the flue gas flap is arranged such that when the outlet leading from the intermediate space is closed, it opens the outlet leading from the interior. For maximum burner output, the flue gas damper can thus be placed in a central position and the outlet from the intermediate space is closed for minimum burner output. In the middle position, the flue gas flap has practically no throttling effect for the two outlets. With a motor drive, however, it is also possible to bring the flue gas flap into a position in which it exerts a throttling effect on one of the outlets.

Vorteilhaft ist der den Wärmetauschraum umgebende Wasserman­tel ein Doppelmantel mit einem inneren und einem äusseren Mantelraum, die durch eine Mittelwandung voneinander getrennt sind. Bei dieser Ausgestaltung wird bei der Inbetriebnahme des Heizkessels das Wasser im inneren Mantelraum rascher erwärmt als das Wasser im äusseren Mantelraum. Infolgedessen besteht bei Kaltstart lediglich für eine sehr geringe Zeit eine Gefahr von Kondensatbildung. Ferner kann das im Betrieb des Heizkes­sels zurückströmende relativ kühle Rücklaufwasser die innere Wandung nicht beaufschlagen. Vielmehr wirkt das im inneren Mantelraum enthaltene Wasser als Puffer gegen eine übermässige Auskühlung der Innenwandung. Dies ist von besonderem Vorteil bei Niedertemperaturheizungen, wo die Rücklauftemperatur rela­tiv tief ist. Infolgedessen besteht keine Gefahr der Bildung von unerwünschten Kondensaten, welche Korrosion zur Folge haben können. Ein weiterer gewichtiger Vorteil der beschriebe­ nen Ausführung besteht darin, dass Stillstandverluste stark reduziert werden. Das Wasser im inneren Mantelraum wirkt bei Stillstand des Brenners als Isolation für den äusseren Mantelraum.The water jacket surrounding the heat exchange space is advantageously a double jacket with an inner and an outer jacket space, which are separated from one another by a central wall. In this embodiment, when the boiler is started up, the water in the inner jacket space is heated more quickly than the water in the outer jacket space. As a result, there is only a risk of condensate formation for a very short time when cold starting. Furthermore, the relatively cool return water flowing back during operation of the boiler cannot affect the inner wall. Rather, the water contained in the inner jacket space acts as a buffer against excessive cooling of the inner wall. This is particularly advantageous in low-temperature heating systems, where the return temperature is relatively low. As a result, there is no risk of the formation of undesirable condensates, which can result in corrosion. Another major advantage of the description One implementation is that standstill losses are greatly reduced. The water in the inner jacket area acts as insulation for the outer jacket room when the burner is at a standstill.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den Abstand zwischen der Innenwandung und der Mittelwandung des Doppel­mantels relativ gering zu halten, vorzugsweise 5 bis 15 mm. Dadurch wird einmal Temperaturschichtung des Wasser im inne­ren Mantelraum vermieden. Es erfolgt also eine gute Tempera­turverteilung. Ferner werden Siedegeräusche vermieden. Der Wasserinhalt des inneren Mantelraums ist relativ klein. Dies hat den Vorteil, dass im Betrieb eine rasche Aufheizung des Wassers im inneren Mantelraum erfolgt, wodurch einerseits Korrosionsprobleme vermieden werden und andererseits bei Be­darf dieses Wasser zur raschen Aufladung eines Boilers benutzt werden kann. Dieser Boiler kann daher relativ klein dimensio­niert werden, weil er bei grossem Warmwasserbedarf praktisch wie ein Durchlauferhitzer Warmwasser abgeben kann.It has proven to be particularly advantageous to keep the distance between the inner wall and the central wall of the double jacket relatively small, preferably 5 to 15 mm. This prevents temperature stratification of the water in the inner jacket space. So there is a good temperature distribution. Boiling noises are also avoided. The water content of the inner jacket space is relatively small. This has the advantage that the water heats up quickly in the inner jacket space during operation, which on the one hand prevents corrosion problems and on the other hand can be used to quickly charge a boiler if required. This boiler can therefore be dimensioned relatively small because it can give off hot water practically like a water heater when there is a large demand for hot water.

Da der Wasserinhalt des inneren Mantelraums klein ist, geht durch die Abkühlung dieses Wassers nach der Aufladung des Boilers relativ wenig Wärme durch Stillstandverlust verloren. Die Warmwasseraufbereitung erfolgt daher auch im Sommer mit einem sehr hohen Gesamtwirkungsgrad. Dies ist in markantem Gegensatz zu bekannten Heizkesseln, deren Gesamtwirkungsgrad im Sommer notorisch tief ist, so dass allgemein Elektroauf­heizung für den Sommer vorgeschlagen wird.Since the water content of the inner jacket space is small, the cooling of this water after the boiler has been charged means that relatively little heat is lost due to loss of standstill. The hot water is therefore processed in summer with a very high overall efficiency. This is in marked contrast to known boilers, whose overall efficiency is notoriously low in summer, so that electric heating is generally suggested for summer.

Zweckmässigerweise ist der Abstand zwischen der Mittelwandung und der Aussenwandung des Doppelmantels wesentlich grösser als der Abstand zwischen der Innenwandung und der Mittelwandung. Dadurch ergibt sich ein ausreichendes Volumen für das bei­spielsweise für eine Raumheizung benötigte Kesselwasser.The distance between the middle wall and the outer wall of the double jacket is expediently substantially greater than the distance between the inner wall and the middle wall. This results in a sufficient volume for the boiler water required, for example, for space heating.

Die Ausführung des Heizkessels erfolgt vorteilhaft so, dass der weitere Wassermantel etwa halb so lang ist wie der erst­genannte Wassermantel. So entsteht brennerseitig ein Brenn­raum mit grossem Durchmesser, der sich speziell für moderne Vergasungsbrenner mit stark expandierender Flamme eignet. Stark expandierende Flammen haben eine günstige Flammentem­peratur, bei welcher die Bildung von Stickoxiden sehr gering ist.The boiler is advantageously designed so that the further water jacket is about half as long as the first-mentioned water jacket. This creates a combustion chamber with a large diameter on the burner side, which is especially suitable for modern ones Gasification burner with a rapidly expanding flame is suitable. Strongly expanding flames have a favorable flame temperature at which the formation of nitrogen oxides is very low.

Der weitere Wassermantel ist vorteilhaft an der Rückwand des Wärmetauschraums befestigt. Dies ergibt eine einfache Kon­struktion des Heizkessels, bei dem das Innere gut zugänglich ist, um Reinigungsarbeiten durchzuführen.The further water jacket is advantageously attached to the rear wall of the heat exchange space. This results in a simple construction of the boiler, in which the interior is easily accessible for cleaning work.

Vorteilhaft wird in dem vom weiteren Wassermantel umschlos­senen Innenraum ein Kernkörper unter Bildung eines Zwischen­raums angeordnet. Dieser Zwischenraum erlaubt eine die Wärme­übertragung fördernde Führung der Rauchgase. Vorteilhaft werden die verschiedenen Komponenten des Heizkessels zylin­drisch ausgeführt. Dies ermöglicht eine rationelle und preis­günstige Fertigung des Heizkessels, insbesondere wenn die ver­schiedenen Elemente koaxial zueinander angeordnet werden. Der Heizkessel kann beispielsweise als geschweisste Stahlkonstruk­tion realisiert werden. Auch kann der weitere Wassermantel und der Kernkörper von einem etwa schraubenförmigen Rauchgaskanal umgeben sein. Solche Rauchgaskanäle stellen einen relativ langen Weg für die Rauchgase dar, so dass ein optimaler Wärme­austausch erfolgt. Alle Wärmtaustauschflachen werden gleich­mässig von den Rauchgasen bestrichen. Dies hat auch den Vor­teil, dass die Gefahr einer Kondenswasserbildung aus den Rauchgasen noch weiter reduziert wird. Die Dimensionierung der Rauchgaskanäle erfolgt zweckmässigerweise so, dass der Heiz­kessel mit einem Ueberdruck im Brennraum von etwa 0,5 bis 6 mm Quecksilbersäule arbeitet, vorzugsweise 2 mm. Dies setzt die Verwendung von Mitteln zur Erzeugung des Ueberdrucks voraus, z.B. eines Gebläsebrenners. Eine solche Kombination arbeitet sehr geräuscharm. Die Rauchgaskanäle können durch einen Ein­satz aus einem schraubenförmig gewundenen Blechstreifen gebil­det werden. Dies ermöglicht eine äusserst billige Ausführung der Rauchgaskanäle. Weiter hat diese Ausführung den Vorteil, dass zur Reinigung des Heizkessels der aus einem schraubenför­ mig gewundenen Blechstreifen gebildeter Einsatz einfach herausgezogen werden kann.A core body is advantageously arranged in the interior enclosed by the further water jacket, forming an intermediate space. This intermediate space allows the smoke gases to be guided to promote heat transfer. The various components of the boiler are advantageously cylindrical. This enables a rational and inexpensive manufacture of the boiler, especially if the various elements are arranged coaxially with one another. The boiler can be implemented as a welded steel structure, for example. The further water jacket and the core body can also be surrounded by an approximately helical flue gas duct. Such flue gas ducts represent a relatively long way for the flue gases, so that an optimal heat exchange takes place. All heat exchange surfaces are smeared evenly by the flue gases. This also has the advantage that the risk of condensation from the flue gases is reduced even further. The flue gas ducts are expediently dimensioned such that the boiler operates with an overpressure in the combustion chamber of approximately 0.5 to 6 mm of mercury, preferably 2 mm. This presupposes the use of means for generating the excess pressure, for example a fan burner. Such a combination works very quietly. The flue gas ducts can be formed by an insert from a helically wound sheet metal strip. This enables the flue gas ducts to be designed extremely cheaply. This design also has the advantage that for cleaning the boiler it is screw-shaped insert can easily be pulled out.

Vorteilhaft nimmt der Querschnitt der Rauchgaskanäle von vorn nach hinten ab. Weil die Rauchgase sich auf dem Weg nach hinten abkühlen, nimmt ihr Volumen ab, so dass hinten der Querschnitt kleiner als vorn dimensioniert werden kann. Diese Verminderung des Querschnitts hat den Vorteil, dass die Länge des Rauchgaskanals grösser gemacht werden kann. Von besonderem Vorteil ist, dass durch den Rauchgaskanal eine starke Ge­räuschdämpfung erfolgt. Der sich ändernde Querschnitt verhin­dert nämlich die Bildung von resonanten Schwingungen. Die progressive Verminderung des Querschnitts kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Steigung des schraubenförmig gewundenen Blechstreifens von vorn nach hinten abnimmt. Da ein schraubenförmig gewundener Blechstreifen relativ wenig stabil ist, sind zweckmässigerweise die Windungen des Blechstreifens mit Distanzhaltern miteinander verbunden. Dadurch kann der gewünschte Abstand zwischen je zwei Windungen festgelegt werden.The cross section of the flue gas ducts advantageously decreases from front to back. Because the flue gases cool down on the way back, their volume decreases so that the cross-section at the back can be made smaller than at the front. This reduction in cross-section has the advantage that the length of the flue gas duct can be made longer. It is particularly advantageous that the smoke gas duct provides a high level of noise reduction. The changing cross section prevents the formation of resonant vibrations. The progressive reduction of the cross section can be achieved, for example, by the fact that the slope of the helically wound sheet metal strip decreases from the front to the rear. Since a helically wound sheet metal strip is relatively unstable, the turns of the sheet metal strip are expediently connected to one another with spacers. This allows the desired distance between two turns to be defined.

Vorteilhaft ist der Kernkörper hohl. Dabei können beispiels­weise im Mantel Oeffnungen vorgesehen werden. Der Hohlraum im Kernkörper wirkt vibrationsdämpfend. Insbesondere kann das Gasvolumen im Kernkörper Druckunterschiede aufnehmen, welche durch den sogenannten Anfahrtsschock beim Zünden der Flamme entstehen. Der Kernkörper wirkt somit als Schalldämpfer. Be­sonders gute Schalldämpfeigenschaften werden erzielt, wenn der Hohlraum locker mit Mineralfasern, z.B. Steinwolle, gefüllt ist. Durch diese Füllung wird auch ein unerwünschter Wärme­transfer weitgehend verhindert.The core body is advantageously hollow. For example, openings can be provided in the jacket. The cavity in the core body dampens vibrations. In particular, the gas volume in the core body can absorb pressure differences which arise from the so-called start-up shock when the flame is ignited. The core body thus acts as a silencer. Particularly good sound damping properties are achieved if the cavity is loosely filled with mineral fibers, e.g. Rock wool, is filled. This filling also largely prevents undesired heat transfer.

Vorteilhaft ist der weitere Wassermantel mit dem inneren Man­telraum des Doppelmantels in Serie geschaltet. Dadurch wird bewirkt, dass heisses Wasser aus dem inneren Mantelraum in den weiteren Wassermantel strömt, so dass dieser rasch über den Taupunktbereich gebracht wird, wo keine Kondensation mehr er­folgen kann. Zweckmässigerweise ist zwischen dem weiteren Wassermantel und dem inneren Mantelraum eine Pumpe angeordnet. Dadurch wird eine gute Zirkulation erreicht, welche ihrerseits eine gute Temperaturverteilung bewirkt. Da das Wasservolumen relativ klein ist und daher rasch umgewälzt werden kann, wird die Wärme rasch abgeführt und Siedegeräusche werden vermieden. Es kann noch ein Ventil vorgesehen werden, um die Ladung eines Boilers zu bewirken.The further water jacket is advantageously connected in series with the inner jacket space of the double jacket. This causes hot water to flow from the inner jacket space into the further water jacket, so that it is quickly brought over the dew point area, where no more condensation can take place. It is expedient between the further Water jacket and the inner jacket space arranged a pump. This ensures good circulation, which in turn produces a good temperature distribution. Since the volume of water is relatively small and can therefore be circulated quickly, the heat is dissipated quickly and boiling noises are avoided. A valve can also be provided in order to charge a boiler.

Zweckmässigerweise sind der Vorlauf und der Rücklauf des Heiz­kreises an den ausseren Mantelraum des Doppelmantels ange­schlossen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Vorlauf an einem Ende des Doppelmantels und der Rücklauf am anderen Ende des Doppelmantel angeschlossen sind.The flow and the return of the heating circuit are expediently connected to the outer jacket space of the double jacket. It is advantageous if the flow is connected to one end of the double jacket and the return to the other end of the double jacket.

Die Erfindung betrifft auch einen Heizkessel mit einem Wärme­tauschraum und einem diesen umgebenden Wassermantel, der eine Aussenwandung und eine Innenwandung aufweist. Erfindungsgemäss ist dieser Heizkessel dadurch gekennzeichnet, dass der Wasser­mantel ein Doppelmantel ist, der einen inneren und einen äusseren Mantelraum aufweist, die durch eine Mittelwandung voneinander getrennt sind. Dieser Heizkessel stellt eine Ver­einfachung des zuvor beschriebenen Heizkessels dar. Wesentlich ist dabei, dass für beide Arten von Heizkesseln grösstenteils die gleichen Bauteile verwendet werden können. Es erweist sich dabei als vorteilhaft, im Mantelraum einen Kernkörper unter Bildung eines Zwischenraums anzuordnen. Dies bringt wiederum die Vorteile einer günstigen Rauchgasführung, wobei auch ein schraubenförmiger Rauchgaskanal verwendbar ist, wie dies vorher beschrieben wurde.The invention also relates to a boiler with a heat exchange space and a water jacket surrounding it, which has an outer wall and an inner wall. According to the invention, this boiler is characterized in that the water jacket is a double jacket which has an inner and an outer jacket space, which are separated from one another by a central wall. This boiler represents a simplification of the boiler described above. It is essential that the same components can be used for the most part for both types of boiler. It proves to be advantageous to arrange a core body in the jacket space to form an intermediate space. This in turn brings the advantages of an inexpensive flue gas duct, wherein a helical flue gas duct can also be used, as previously described.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

  • Fig. 1 schematisch einen Heizkessel und seine Verwendung in einer Heizanlage mit einem zweistufigen oder einem modulierendem Brenner und
  • Fig. 2 eine vereinfachte Ausführung des Heizkessels, die sich insbesondere für eine Heizanlage mit einem einstufi­gen Brenner eignet.
The invention will now be described with reference to the drawing. It shows:
  • Fig. 1 shows schematically a boiler and its use in a heating system with a two-stage or a modulating burner and
  • Fig. 2 shows a simplified version of the boiler itself Particularly suitable for a heating system with a single-stage burner.

Die Heizanlage von Fig. 1 zeigt einen Heizkessel 10, der von einem mehrstufigen, z.B. zweistufigen, oder einem modulie­renden Brenner 11 befeuert wird. Der Wärmetauschraum 13 ist von einem Wassermantel 15 umgeben. Der Wassermantel 15 ist als Doppelmantel mit einem inneren Mantelraum 17 und einem äusse­ren Mantelraum 19 ausgebildet. Der innere Mantelraum 17 ist vom äusseren Mantelraum 19 durch eine Mittelwandung 21 ge­trennt. Der Abstand zwischen der Innenwandung 23 und der Mittelwandung 21 ist relativ gering, z.B. 10 bis 15 mm. Bei einem Heizkessel mit 25 KW Leistung wird das Wasservolumen im inneren Mantelraum auf etwa fünf Liter gehalten. Der Abstand zwischen der Mittelwandung 21 und der Aussenwandung 25 ist je nach Bedarf wesentlich grösser als der Abstand zwischen der Innenwandung 23 und der Mittelwandung 21. Da die Schadstoff­emissionen beim Start und beim Abstellen am grössten sind, müssen kurze Brenerlaufzeiten vermieden werden. Dementspre­chend ist das Wasservolumen des äusseren Mantelraums zu be­messen. Das relativ kleine Wasservolumen des inneren Mantel­raums 17 kann rasch auf Betriebstemperatur gebracht werden. Konzentrisch zum vorzugsweise zylindrischen Doppelmantel 15 ist ein weiterer zylindrischer Wassermantel 27 angeordnet. Der innere Mantelraum 17 ist mit dem Wassermantel 27 über eine Leitung 28 in Serie geschaltet, um Kondenswasserbildung und Korrosionsprobleme zu vermeiden. Der Wassermantel 27 ist an der Rückwand 29 des Wärmeaustauschraums 13 befestigt und er­streckt sich nur über einen Teil der Länge, z.B. der Hälfte, des Wärmeaustauschraums 13. Der vordere Teil 31 des Wärmeaus­tauschraums 13 stellt daher einen Brennraum mit relativ gros­sem Durchmesser dar, der sich speziell für moderne Vergasungs­brenner mit stark expandierender Flamme eignet. Der Zwischen­raum zwischen dem Doppelmantel 15 und dem weiteren Wasser­mantel 27 besitzt hinten einen Rauchgasauslass 33, der durch eine Rauchgasklappe 39 verschliessbar ist. Der vom weiteren Wassermantel 27 umgebene Innenraum 35 besitzt einen Rauchgas­auslass 37. Dem Antrieb der Rauchgasklappe 39 dient ein Solenoid oder ein Motor 41. Bei der Verwendung des Heizkessels mit einem einstufigen Brenner ist ein Antrieb überflüssig. Die Rauchgasklappe wird dann manuell in die Lage gebracht, in welcher die Abgastemperatur den optimalen Wert aufweist. Kon­zentrisch zum weiteren Wassermantel 27 ist ein hohlzylinder­förmiger Kernkörper 43 angeordnet. Dieser ist vorn durch eine Platte 45 aus feuerfestem Material verschlossen. Bei einem Zerstäuberbrenner dient die Platte 45 als Verbrennungshilfe. An der heissen Oberfläche können etwaige auftreffende Oel­tröpfchen verdampfen, worauf das entstehende Gas praktisch ohne Bildung von Schadstoffen verbrennt. Auch der hintere Teil ist vorteilhaft durch eine Scheibe 47 abgeschlossen. Im Mantel 49 befindet sich eine Vielzahl von Oeffnungen 51. Im Hohlraum 50 befindet sich eine Füllung 52 aus Steinwolle oder der­gleichen. Dadurch wird eine Schalldämpfung erreicht und ein unerwünschter Wärmetransfer zum Auslass 33 weitgehend verhin­dert. Sowohl im Zwischenraum 53 als auch im Zwischenraum 55 ist ein schraubenförmiger Rauchgaskanal 54 bzw. 56 ausgebil­det. Diese Rauchgaskanäle 54, 56 bestehen aus einem schraubenförmig gewundenen Blechstreifen, welcher die Form eines Einsatzes hat. Die Steigung des schraubenförmig ge­wundenen Blechstreifens nimmt von vorn nach hinten ab, so dass auch der Querschnitt des Rauchgaskanals von vorn nach hinten abnimmt. Die Windungen des Blechstreifens sind mit Distanz­haltern, z.B. Stäbe (nicht ein-gezeichnet), miteinander verbunden.1 shows a boiler 10 which is fired by a multi-stage, for example two-stage, or a modulating burner 11. The heat exchange space 13 is surrounded by a water jacket 15. The water jacket 15 is designed as a double jacket with an inner jacket space 17 and an outer jacket space 19. The inner casing space 17 is separated from the outer casing space 19 by a central wall 21. The distance between the inner wall 23 and the middle wall 21 is relatively small, for example 10 to 15 mm. In a 25 KW boiler, the water volume in the inner jacket space is kept at around five liters. The distance between the middle wall 21 and the outer wall 25 is, as required, much greater than the distance between the inner wall 23 and the middle wall 21. Since the pollutant emissions are greatest at the start and when switching off, short burner runtimes must be avoided. The water volume of the outer jacket space must be dimensioned accordingly. The relatively small water volume of the inner jacket space 17 can quickly be brought to operating temperature. A further cylindrical water jacket 27 is arranged concentrically with the preferably cylindrical double jacket 15. The inner jacket space 17 is connected in series with the water jacket 27 via a line 28 in order to avoid condensation and corrosion problems. The water jacket 27 is fastened to the rear wall 29 of the heat exchange space 13 and extends only over part of the length, for example half, of the heat exchange space 13. The front part 31 of the heat exchange space 13 therefore represents a combustion chamber with a relatively large diameter, which is special suitable for modern gasification burners with a strongly expanding flame. The space between the double jacket 15 and the further water jacket 27 has a flue gas outlet 33 at the rear, which can be closed by a flue gas flap 39. The interior 35 surrounded by the further water jacket 27 has a flue gas outlet 37. The flue gas flap 39 is driven Solenoid or a motor 41. When using the boiler with a single-stage burner, a drive is unnecessary. The flue gas damper is then manually brought into the position in which the exhaust gas temperature has the optimum value. A hollow cylindrical core body 43 is arranged concentrically with the further water jacket 27. This is closed at the front by a plate 45 made of refractory material. In the case of an atomizing burner, the plate 45 serves as a combustion aid. Any oil droplets that hit it can evaporate on the hot surface, whereupon the resulting gas burns practically without the formation of pollutants. The rear part is also advantageously closed off by a disk 47. There is a large number of openings 51 in the jacket 49. In the cavity 50 there is a filling 52 made of rock wool or the like. Sound absorption is thereby achieved and undesired heat transfer to the outlet 33 is largely prevented. A helical flue gas duct 54 or 56 is formed both in the intermediate space 53 and in the intermediate space 55. These flue gas channels 54, 56 consist of a helically wound sheet metal strip, which has the shape of an insert. The slope of the helically wound sheet metal strip decreases from front to back, so that the cross section of the flue gas duct also decreases from front to back. The windings of the sheet metal strip are connected to one another with spacers, for example rods (not shown).

Aus der Figur 1 ist auch die Verwendung des Heizkessels 10 in einer Heizanlage ersichtlich. Vom vorderen Ende des äusseren Mantelraums 19 führt der Vorlauf 59 zu einem Mischventil 61 und von dort über die Umwälzpumpe 63 zu den Verbrauchern 65. Der Rucklauf 67 wird am hinteren Ende des Heizkessels des äusseren Mantelraums 19 zugeführt. Ein Bypass 70 führt vom Rücklauf 67 zum Mischventil 61.The use of the boiler 10 in a heating system can also be seen from FIG. The flow 59 leads from the front end of the outer jacket space 19 to a mixing valve 61 and from there via the circulating pump 63 to the consumers 65. The return line 67 is fed to the outer jacket space 19 at the rear end of the boiler. A bypass 70 leads from the return 67 to the mixing valve 61.

Vom weiteren Wassermantel 27 führt eine Vorlaufleitung 71 zur Wärmetauscherschlange 73 des Boilers 75. Die Rücklaufleitung 77 von der Wärmetauscherschlange 73 führt über das Ventil 79 und die Pumpe 81 zum inneren Mantelraum 17. Von der Vorlauf­leitung 71 ist ein Bypass 83 zum Ventil 79 vorgesehen.A feed line 71 leads from the further water jacket 27 to the heat exchanger coil 73 of the boiler 75. The return line 77 from the heat exchanger coil 73 leads via the valve 79 and the pump 81 to the inner jacket space 17. A bypass 83 to the valve 79 is provided from the feed line 71.

Mit der Bezugsziffer 85 ist schematisch eine Steuereinrich­tung dargestellt, welche die Heizungsanlage steuert.Reference number 85 schematically shows a control device which controls the heating system.

Die vereinfachte Ausführungsform des Heizkessels gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von jener der Fig. 1 dadurch, dass ein weiterer Wassermantel und ein weiterer Rauchgasauslass mit einer Rauchgasklappe fehlt. Dafür hat der Kernkörper 43 einen grösseren Durchmesser. Dieser Durchmesser entspricht dem Durchmesser des weiteren Wassermantels 27 von Fig. 1. Der Heizkessel von Fig. 2 kann daher praktisch mit den gleichen Teilen gebaut werden wie der Heizkessel von Fig. 1, was sich günstig auf die Produktionskosten und die Ersatzteilhaltung auswirkt. Da der weitere Wassermantel 27 von Fig. 1 weggelas­sen wurde, führt bei der Ausführungsform von Fig. 2 die Vor­laufleitung 71 vom inneren Mantelraum 17 zur Wärmetauscher­schlange 73. Im übrigen ist die Heizanlage gleich ausgestaltet wie in Fig. 1, so dass auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen werden kann.The simplified embodiment of the boiler according to FIG. 2 differs from that of FIG. 1 in that a further water jacket and a further flue gas outlet with a flue gas flap are missing. For this purpose, the core body 43 has a larger diameter. This diameter corresponds to the diameter of the further water jacket 27 of FIG. 1. The boiler of FIG. 2 can therefore be built with practically the same parts as the boiler of FIG. 1, which has a favorable effect on the production costs and the spare parts inventory. Since the further water jacket 27 from FIG. 1 has been omitted, in the embodiment from FIG. 2 the feed line 71 leads from the inner jacket space 17 to the heat exchanger coil 73. Otherwise, the heating system is configured in the same way as in FIG. 1, so that the description in this regard can be referred.

Es sind verschiedene Aenderungen möglich, ohne vom Erfindungs­gedanken abzuweichen. So ist beispielsweise auch eine Kessel­konstruktion mit vertikaler Bauweise möglich.Various changes are possible without deviating from the inventive concept. For example, a boiler construction with a vertical construction is also possible.

Zur Wirkungsweise der Heizanlage von Fig. 1 wird noch folgen­des bemerkt:The following is also noted regarding the mode of operation of the heating system in FIG. 1:

Bei der Kesselaufladung läuft der Brenner mit Vollast. Relativ kühles Wasser wird von der Pumpe 81 in den inneren Mantelraum 17 gepumpt und über den ganzen Mantelraum ziemlich rasch und gleichmässig verteilt. Es findet eine rasche Vorerhitzung statt, worauf das Wasser in den inneren Wassermantel 27 strömt, dort weiter erhitzt wird und zurück zur Wärmetausch­schlange 73 des Boilers 75 fliesst. Im Boiler 75 wird Wärme­tausch das Brauchwasser erhitzt. Wenn die Steuerung 85 Wärmeerzeugung für die Raumheizung verlangt, läuft die Pumpe 81 auch, wenn der Boiler 75 nicht aufgeladen werden muss. Da aber das im inneren Wassermantel erhitzte Wasser über den Bypass 83 strömt, gelangt es ohne merklichen Wärmeverlust in den inneren Mantelraum 17. Von dort wird die Wärme, welche aus dem inneren Mantelraum 17 stammt oder aus dem Wärmetauschraum 13 direkt auf die Innenwandung 23 übertragen wird, über die Mittelwandung 21 auf den äusseren Mantelraum 19 übertragen, in welchem wegen des Betriebs der Umwälzpumpe 63 Zirkulation herrscht, welche den Wärmeaustausch begünstigt.When charging the boiler, the burner runs at full load. Relatively cool water is pumped into the inner jacket space 17 by the pump 81 and distributed fairly quickly and uniformly over the entire jacket space. Rapid preheating takes place, whereupon the water flows into the inner water jacket 27, is further heated there and flows back to the heat exchanger coil 73 of the boiler 75. In the boiler 75 heat exchange the domestic water is heated. When the controller 85 requests heat generation for space heating, the pump runs 81 even if the boiler 75 does not need to be charged. However, since the water heated in the inner water jacket flows through the bypass 83, it reaches the inner jacket room 17 without any noticeable heat loss. From there, the heat which originates from the inner jacket room 17 or is transferred from the heat exchange room 13 directly to the inner wall 23 , transferred via the middle wall 21 to the outer jacket space 19, in which there is circulation due to the operation of the circulation pump 63, which favors the heat exchange.

Claims (49)

1. Heizkessel, insbesondere zur Verwendung mit einem mehr­stufigen oder modulierenden Brenner, mit einem Wärme­tauschraum (13), einem diesen umgebenden Wassermantel (15), der eine Aussenwandung (25) und eine Innenwandung (23) aufweist, und einem im Wärmetauschraum (13) angeord­neten weiteren Wassermantel (27), der sich über einen Teil der Länge des Wärmetauschraums (13) erstreckt und so einen Zwischenraum (53) bildet und einen Innenraum um­mantelt, und einem aus dem Zwischenraum (53) führenden Auslass (33) für Rauchgase, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem aus dem Zwischenraum führenden Auslass ein aus dem Innenraum führender Auslass (37) für Rauchga­se vorgesehen ist und dass Mittel zur Regelung eines Rauchgasstroms aus dem Auslass des Zwischenraums und/oder zur Regelung eines Rauchgasstromes aus dem Auslass des Innenraums vorgesehen sind.1. A boiler, in particular for use with a multi-stage or modulating burner, with a heat exchange space (13), a water jacket (15) surrounding it, which has an outer wall (25) and an inner wall (23), and one in the heat exchange space (13) arranged further water jacket (27), which extends over part of the length of the heat exchange space (13) and thus forms an intermediate space (53) and surrounds an inner space, and an outlet (33) for smoke gases leading from the intermediate space (53), thereby characterized in that in addition to the outlet leading from the intermediate space, an outlet (37) leading from the interior for flue gases is provided and that means are provided for regulating a flue gas flow from the outlet of the intermediate space and / or for regulating a flue gas flow from the outlet of the interior . 2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Regelung des Rauchgasstroms eine Rauch­gasklappe vorgesehen ist.2. Boiler according to claim 1, characterized in that a flue gas flap is provided as means for controlling the flue gas flow. 3. Heizkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslässe in ein gemeinsames Rauchrohr münden und dass die Rauchgasklappe so angeordnet ist, dass sie beim Schliessen des aus dem Zwischenraum führenden Auslasses den aus dem Innenraum führenden Auslass öffnet.3. Boiler according to claim 2, characterized in that the outlets open into a common smoke pipe and that the flue gas flap is arranged so that when the outlet leading from the intermediate space is closed, it opens the outlet leading from the interior. 4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­kennzeichnet, dass ein Motorantrieb für die Rauchgasklap­pe vorgesehen ist.4. Boiler according to one of claims 1 to 4, characterized in that a motor drive is provided for the flue gas flap. 5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­kennzeichnet, dass der den Wärmetauschraum (13) umgebende Wassermantel (15) einen Doppelmantel mit einem inneren und einem ausseren Mantelraum (17, 19) ist, die durch eine Mittelwandung (21) voneinander getrennt sind.5. A boiler according to one of claims 1 to 4, characterized in that the water jacket (15) surrounding the heat exchange space (13) is a double jacket with an inner and an outer jacket space (17, 19), which are separated from one another by a central wall (21) are separated. 6. Heizkessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Innenwandung (23) und der Mit­telwandung (21) des Doppelmantels (15) relativ gering, vorzugsweise 5 bis 15 mm, ist.6. Boiler according to claim 5, characterized in that the distance between the inner wall (23) and the central wall (21) of the double jacket (15) is relatively small, preferably 5 to 15 mm. 7. Heizkessel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Mittelwandung (21) und der Aus­senwandung (25) des Doppelmantels (15) wesentlich grös­ser ist als der Abstand zwischen der Innenwandung (23) und der Mittelwandung (21).7. Boiler according to claim 6, characterized in that the distance between the central wall (21) and the outer wall (25) of the double jacket (15) is substantially larger than the distance between the inner wall (23) and the central wall (21). 8. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­kennzeichnet, dass der weitere Wassermantel (27) etwa halb so lang ist wie der erstgenannte Wassermantel (15).8. Boiler according to one of claims 1 to 7, characterized in that the further water jacket (27) is about half as long as the first-mentioned water jacket (15). 9. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­kennzeichnet, dass der weitere Wassermantel (27) an der Rückwand des Wärmetauschraums (13) befestigt ist.9. Boiler according to one of claims 1 to 8, characterized in that the further water jacket (27) on the rear wall of the heat exchange space (13) is attached. 10. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­kennzeichnet, dass in dem vom weiteren Wassermantel (27) umschlossenen Innenraum (50) ein Kernkörper (43) unter Bildung eines Zwischenraumes (53) angeordnet ist.10. A boiler according to one of claims 1 to 9, characterized in that a core body (43) is arranged in the interior (50) enclosed by the further water jacket (27) to form an intermediate space (53). 11. Heizkessel nach einem der Ansprüche l bis 10, dadurch ge­kennzeichnet, dass der Wärmetauschraum (13) zylindrisch ist.11. Boiler according to one of claims l to 10, characterized in that the heat exchange space (13) is cylindrical. 12. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­kennzeichnet, dass der weitere Wassermantel (27) zylin­drisch ist.12. Boiler according to one of claims 1 to 11, characterized in that the further water jacket (27) is cylindrical. 13. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­kennzeichnet, dass der Kernkörper (43) zylindrisch ist.13. Boiler according to one of claims 1 to 12, characterized in that the core body (43) is cylindrical. 14. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge­kennzeichnet, dass der weitere Wassermantel (27) koaxial im Wärmetauschraum (13) angeordnet ist.14. Boiler according to one of claims 1 to 13, characterized in that the further water jacket (27) is arranged coaxially in the heat exchange space (13). 15. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge­kennzeichnet, dass der Kernkörper (43) koaxial im weiteren Wassermantel (27) angeordnet ist.15. Boiler according to one of claims 1 to 14, characterized in that the core body (43) is arranged coaxially in the further water jacket (27). 16. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge­kennzeichnet, dass der weitere Wassermantel (27) von einem etwa schraubenförmigen Rauchgaskanal (54) umgeben ist.16. Boiler according to one of claims 1 to 15, characterized in that the further water jacket (27) is surrounded by an approximately helical flue gas duct (54). 17. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge­kennzeichnet, dass der Kernkörper (43) von einem etwa schraubenförmigen Rauchgaskanal (56) umgeben ist.17. Boiler according to one of claims 1 to 16, characterized in that the core body (43) is surrounded by an approximately helical flue gas duct (56). 18. Heizkessel nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeich­net, dass der jeweilige schraubenförmige Rauchgaskanal (54, 56) durch einen Einsatz aus einem schraubenförmig gewundenen Blechstreifen gebildet ist.18. Boiler according to claim 16 or 17, characterized in that the respective helical flue gas duct (54, 56) is formed by an insert from a helically wound sheet metal strip. 19. Heizkessel nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch kennzeichnet,dass der Querschnitt des jeweiligen Rauch­gaskanals (54, 56) von vorn nach hinten abnimmt.19. Boiler according to one of claims 16 to 18, characterized in that the cross section of the respective flue gas duct (54, 56) decreases from the front to the rear. 20. Heizkessel nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet,dass die Steigung des schraubenförmig gewundenen Blechstreifens von vorn nach hinten abnimmt.20. Boiler according to one of claims 16 to 19, characterized in that the slope of the helically wound sheet metal strip decreases from the front to the rear. 21. Heizkessel nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen des Blechstreifens mit Distanzhaltern miteinander verbunden sind.21. Boiler according to one of claims 18 to 20, characterized in that the turns of the sheet metal strip are connected to one another with spacers. 22. Heizkessel nach einem der Ansprüche 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper (43) einen Hohlraum (50) aufweist.22. Boiler according to one of claims 10 to 21, characterized in that the core body (43) has a cavity (50). 23. Heizkessel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper (43) Oeffnungen (51) aufweist.23. A boiler according to claim 22, characterized in that the core body (43) has openings (51). 24. Heizkessel nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeich­ net, dass der Hohlraum (50) mit Mineralfasern, z.B. Steinwolle (52), gefüllt ist.24. A boiler according to claim 22 or 23, characterized net that the cavity (50) with mineral fibers, such as rock wool (52) is filled. 25. Heizkessel nach einem der Ansprüche 5 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Wassermantel (27) mit dem inneren Mantelraum (17) des Doppelmantels (15) in Serie geschaltet ist.25. Boiler according to one of claims 5 to 24, characterized in that the further water jacket (27) with the inner jacket space (17) of the double jacket (15) is connected in series. 26. Heizkessel nach einem der Ansprü che 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem weiteren Wassermantel (27) und dem inneren Mantelraum (17) eine Pumpe (81) angeordnet ist.26. Boiler according to one of claims 1 to 25, characterized in that a pump (81) is arranged between the further water jacket (27) and the inner jacket space (17). 27. Heizkessel nach Anspruch 26 mit einem Boiler, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil (79) zur Ladung eines Boilers (75) mit der Pumpe (81) vorgesehen ist.27. A boiler according to claim 26 with a boiler, characterized in that a valve (79) for charging a boiler (75) with the pump (81) is provided. 28. Heizkessel nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlauf (59) und der Rücklauf (67) des Heizkreises (65) an den äusseren Mantelraum (19) des Doppelmantels (15) angeschlossen sind.28. Boiler according to one of claims 25 to 27, characterized in that the flow (59) and the return (67) of the heating circuit (65) to the outer jacket space (19) of the double jacket (15) are connected. 29. Heizkessel nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlauf (59) an einem Ende des Doppelmantels (15) unten und der Rücklauf (67) am anderen Ende des Doppelmantels (15) oben angeschlossen ist.29. A boiler according to claim 28, characterized in that the flow (59) at one end of the double jacket (15) is connected at the bottom and the return (67) at the other end of the double jacket (15) at the top. 30. Heizkessel mit einem Wärmetauschraum (13) und einem diesen umgebenden Wassermantel (15), der eine Aussen­wandung (25) und eine Innenwandung (23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassermantel (15) ein Doppel­mantel ist, der einen inneren und einen äusseren Mantel­raum (17, 19) aufweist, die durch eine Mittelwandung (21) voneinander getrennt sind.30. Boiler with a heat exchange space (13) and a surrounding water jacket (15), which has an outer wall (25) and an inner wall (23), characterized in that the water jacket (15) is a double jacket, the inner and one has outer jacket space (17, 19) which are separated from one another by a central wall (21). 31. Heizkessel nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass im Warmetauschraum ein Kernkörper (43) unter Bildung eines Zwischenraums (54, 13) angeordnet ist.31. A boiler according to claim 30, characterized in that a core body (43) is arranged in the heat exchange space to form an intermediate space (54, 13). 32. Heizkessel nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Innenwandung und der Mittelwan­dung des Doppelmantels relativ gering, vorzugsweise 5 bis 15 mm, ist.32. Boiler according to claim 31, characterized in that the distance between the inner wall and the central wall of the double jacket is relatively small, preferably 5 to 15 mm. 33. Heizkessel nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Mittelwandung (21) und der Aus­senwandung (25) wesentlich grösser, vorzugsweise drei bis zehn mal, ist als der Abstand zwischen der Innenwandung (23) und der Mittelwandung (21).33. A boiler according to claim 32, characterized in that the distance between the middle wall (21) and the outer wall (25) is substantially larger, preferably three to ten times, than the distance between the inner wall (23) and the middle wall (21) . 34. Heizkessel nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper (43) etwa halb so lang ist wie der Wassermantel (15).34. Boiler according to one of claims 31 to 33, characterized in that the core body (43) is approximately half as long as the water jacket (15). 35. Heizkessel nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper (43) zylindrisch ist.35. Boiler according to one of claims 31 to 34, characterized in that the core body (43) is cylindrical. 36. Heizkessel nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper (43) koaxial im Wassermantel (15) ange­ordnet ist.36. Boiler according to claim 35, characterized in that the core body (43) is arranged coaxially in the water jacket (15). 37. Heizkessel nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper (43) von einem etwa schraubenförmigen Rauchgaskanal (54) umgeben ist.37. A boiler according to claim 36, characterized in that the core body (43) is surrounded by an approximately helical flue gas duct (54). 38. Heizkessel nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass der schraubenförmige Rauchgaskanal (54) durch einen Einsatz aus einem schraubenförmig gewundenen Blechstrei­fen gebildet ist.38. Boiler according to claim 37, characterized in that the helical flue gas duct (54) is formed by an insert from a helically wound sheet metal strip. 39. Heizkessel nach einem der Ansprüche 37 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Rauchgaskanals (54) von vorn nach hinten abnimmt.39. Boiler according to one of claims 37 to 38, characterized in that the cross section of the flue gas duct (54) decreases from the front to the rear. 40. Heizkessel nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeich­net, dass die Steigung des schraubenförmig gewundenen Blechstreifens von vorn nach hinten abnimmt.40. Boiler according to claim 38 or 39, characterized in that the slope of the helically wound sheet metal strip decreases from the front to the rear. 41. Heizkessel nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen des Blechstreifens mit Distanzhaltern miteinander verbunden sind.41. Boiler according to one of claims 38 to 40, characterized in that the windings of the sheet metal strip are connected to one another with spacers. 42. Heizkessel nach einem der Ansprüche 31 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper (43) einen Hohlraum (50) aufweist.42. Boiler according to one of claims 31 to 41, characterized in that the core body (43) has a cavity (50). 43. Heizkessel nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper (43) in seinem Mantel Oeffnungen (51) aufweist.43. A boiler according to claim 42, characterized in that the core body (43) has openings (51) in its jacket. 44. Heizkessel nach Anspruch 42 oder 43, dadurch gekennzeich­net, dass der Hohlraum (50) mit Mineralfasern, z.B. Steinwolle (52), gefüllt ist.44. Boiler according to claim 42 or 43, characterized in that the cavity (50) with mineral fibers, e.g. Rock wool (52) is filled. 45. Heizkessel nach einem der Ansprüche 30 bis 44 mit einem Boiler (75), dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des inneren Mantelraums (17) mit einem anderen Abschnitt des inneren Mantelraums (17) über eine Pumpe (81) verbunden ist.45. Boiler according to one of claims 30 to 44 with a boiler (75), characterized in that a section of the inner casing space (17) is connected to another section of the inner casing space (17) via a pump (81). 46. Heizkessel nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Abschnitt des inneren Mantelraums (17) über die Pumpe (81) mit dem oberen Abschnitt des inneren Mantelraums (17) verbunden ist.46. A boiler according to claim 45, characterized in that the lower section of the inner casing space (17) is connected via the pump (81) to the upper section of the inner casing space (17). 47. Heizkessel nach Anspruch 46 mit einem Boiler, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil (79) zur Ladung des Boilers (75) mit der Pumpe (81) vorgesehen ist.47. A boiler according to claim 46 with a boiler, characterized in that a valve (79) for charging the boiler (75) with the pump (81) is provided. 48. Heizkessel nach einem der Ansprüche 45 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlauf (59) und der Rücklauf (67) des Heizkreises (65) an den äusseren Mantelraum (19) des Doppelmantels (15) angeschlossen sind.48. Boiler according to one of claims 45 to 47, characterized in that the flow (59) and the return (67) of the heating circuit (65) to the outer jacket space (19) of the double jacket (15) are connected. 49. Heizkessel nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlauf (59) an einem Ende des Doppelmantels (15) unten und der Rücklauf (67) am anderen Ende des Doppel­mantels (15) oben angeschlossen sind.49. Boiler according to claim 48, characterized in that the flow (59) at one end of the double jacket (15) below and the return (67) at the other end of the double jacket (15) are connected above.
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