EP0932009A2 - Wärmeübertrager für brennstoffbeheizte Wassererhitzer, insbesondere für Brennwertgeräte - Google Patents

Wärmeübertrager für brennstoffbeheizte Wassererhitzer, insbesondere für Brennwertgeräte Download PDF

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EP0932009A2
EP0932009A2 EP98120353A EP98120353A EP0932009A2 EP 0932009 A2 EP0932009 A2 EP 0932009A2 EP 98120353 A EP98120353 A EP 98120353A EP 98120353 A EP98120353 A EP 98120353A EP 0932009 A2 EP0932009 A2 EP 0932009A2
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
inner tube
fuel
heated water
water heater
Prior art date
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Withdrawn
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EP98120353A
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EP0932009A3 (de
Inventor
Klaus Danner
Hans-Werner Zimmermann
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP0932009A3 publication Critical patent/EP0932009A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger according to the Genus of the main claim.
  • Such heat exchangers serve for preheating the combustion air in room air independent Heaters and for heat recovery from the exhaust gas.
  • the Exhaust gas is released into the open in counterflow to the combustion air or led into a moisture-insensitive air exhaust system.
  • the recuperative heat recovery allows one Condensing boiler operation of a circulating water heater even if the return temperature of the water above the Water vapor dew point temperature of the exhaust gas. This Operation is especially at low outside temperatures given where the preheating of the combustion air Efficiency of the device influenced particularly favorably.
  • the two tubes are smooth cylindrical.
  • a circular tube cross section has the worst Ratio of cross-sectional area to heat transfer Wall surface so that the heat contained in the exhaust gas is not can be used optimally.
  • the subclaims contain features for the design of the Arrangement according to the main claim.
  • Figures 1 to 3 each show one Cross section through one of the exemplary embodiments.
  • the heat exchanger according to Figure 1 has an exhaust gas inner tube 10 concentric from an outer, Combustion air leading tube 12 is surrounded.
  • the inner Tube 10 is inside with longitudinal ribs 14 and outside with Provided longitudinal ribs 16 so that both on the exhaust side also large heat transfer surfaces on the combustion air side surrender.
  • the wall sections 22 are outside and delimited on the inside by curved partial surfaces 24 and 26, respectively into the corresponding sub-areas of the neighboring ones Pass over wall sections 22.
  • This version continues despite Enlargement of the heat transfer areas of the exhaust gas and the Combustion air only has a low flow resistance opposite.
  • the heat exchanger according to FIG. 3 has an exhaust pipe 30 a line-symmetrical profile of individual, parallel channels 32, 34, 36 arranged to each other, that of straight Wall sections limited and by a transverse channel 38 are interconnected.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Details Of Fluid Heaters (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager für brennstoffbeheizte Wassererhitzer, insbesondere für Brennwertgeräte, mit einem inneren Rohr und einem das innere Rohr umgebenden äußeren Rohr. Es wird vorgeschlagen, daß mindestens eine Wandfläche (Mantelfläche, Innenwandfläche) des inneren Rohres (10, 20, 30) ein von der Kreisform abweichendes Profil aufweist. Dadurch wird mindestens eine wärmeübertragende Wandfläche des inneren Rohres vergrößert und der Wirkungsgrad des Wärmeübertragers verbessert. <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Wärmeübertrager nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige Wärmeübertrager dienen zur Vorwärmung der Verbrennungsluft in raumluftunabhängigen Heizgeräten und zur Wärmerückgewinnung aus dem Abgas. Das Abgas wird im Gegenstrom zur Verbrennungsluft ins Freie bzw. in ein feuchteunempfindliches Luft-Abgassystem geführt. Die rekuperative Wärmerückgewinnung erlaubt einen Brennwertbetrieb eines Umlaufwassererhitzers auch dann, wenn die Rücklauftemperatur des Wassers über der Wasserdampftaupunkttemperatur des Abgases liegt. Dieser Betriebsfall ist gerade bei tiefen Außentemperaturen gegeben, bei denen eine Vorwärmung der Verbrennungsluft den Wirkungsgrad des Gerätes besonders günstig beeinflußt. Bei bekannten Wärmeübertragern der eingangs genannten Art sind die beiden Rohre glattzylindrisch ausgeführt. Ein kreisförmiger Rohrquerschnitt hat jedoch das ungünstigste Verhältnis von Querschnittsfläche zur wärmeübertragenden Wandfläche, so daß die im Abgas enthaltene Wärme nicht optimal genutzt werden kann.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Anordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs ergibt ein günstigeres Verhältnis von Durchströmquerschnitt für das Abgas zu der wärmeübertragenden Wandfläche, wodurch der Wärmeübergang verbessert und der Wirkungsgrad des Wärmeübertragers erhöht wird.
Die Unteransprüche enthalten Merkmale zur Ausgestaltung der Anordnung nach dem Hauptanspruch.
Zeichnung
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figuren 1 bis 3 zeigen je einen Querschnitt durch eines der Ausführungsbeispiele.
Ausführungsbeispiele
Der Wärmeübertrager nach Figur 1 hat ein abgasführendes inneres Rohr 10, das konzentrisch von einem äußeren, Verbrennungsluft führenden Rohr 12 umgeben ist. Das innere Rohr 10 ist innen mit Längsrippen 14 und außen mit Längsrippen 16 versehen, so daß sich sowohl abgasseitig als auch verbrennungsluftseitig große Wärmeübertragungsflächen ergeben.
Beim Wärmeübertrager nach Figur 2 hat ein von einem äußeren Rohr 18 umgebenes inneres Rohr 20 eine über den Umfang gleichbleibende Wandstärke, jedoch sechs im gleichen Teilungsabstand angeordnete Wandabschnitte 22, die gegen das Rohrinnere gerichtet sind. Die Wandabschnitte 22 sind außen und innen von gewölbten Teilflächen 24 bzw. 26 begrenzt, die in die entsprechenden Teilflächen der benachbarten Wandabschnitte 22 übergehen. Diese Ausführung setzt trotz Vergrößerung der Wärmeübertragungsflächen dem Abgas und der Verbrennungsluft nur einen geringen Strömungswiderstand entgegen.
Der Wärmeübertrager nach Figur 3 hat ein Abgasrohr 30 mit einem liniensymmetrischen Profil aus einzelnen, parallel zueinander angeordneten Kanälen 32, 34, 36, die von geraden Wandabschnitten begrenzt und durch einen Querkanal 38 miteinander verbunden sind.

Claims (4)

  1. Wärmeübertrager für brennstoffbeheizte Wassererhitzer, insbesondere für Brennwertgeräte, mit einem inneren Rohr und einem das innere Rohr umgebenden äußeren Rohr, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Wandfläche (Mantelfläche, Innenwandfläche) des inneren Rohres (10, 20, 30) ein von der Kreisform abweichendes Profil aufweist.
  2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohr (10) außen und/oder innen mit Längsrippen (14, 16) versehen ist (Figur 1).
  3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohr (20) mehrere über den Umfang verteilte, nach innen und/oder außen vortretende Wandabschnitte (22) hat (Figur 2).
  4. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohr (30) ein liniensymmetrisches Profil aufweist (Figur 3).
EP98120353A 1998-01-22 1998-10-28 Wärmeübertrager für brennstoffbeheizte Wassererhitzer, insbesondere für Brennwertgeräte Withdrawn EP0932009A3 (de)

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DE29800981U DE29800981U1 (de) 1998-01-22 1998-01-22 Wärmeübertrager für brennstoffbeheizte Wassererhitzer, insbesondere für Brennwertgeräte
DE29800981U 1998-01-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0932009A2 true EP0932009A2 (de) 1999-07-28
EP0932009A3 EP0932009A3 (de) 2000-07-05

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EP98120353A Withdrawn EP0932009A3 (de) 1998-01-22 1998-10-28 Wärmeübertrager für brennstoffbeheizte Wassererhitzer, insbesondere für Brennwertgeräte

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE29800981U1 (de) 1999-05-20

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