EP1650506B1 - Boilereinheit für Doppelfunktionsgasboiler und Boiler mit dieser Einheit - Google Patents

Boilereinheit für Doppelfunktionsgasboiler und Boiler mit dieser Einheit Download PDF

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EP1650506B1
EP1650506B1 EP20050022007 EP05022007A EP1650506B1 EP 1650506 B1 EP1650506 B1 EP 1650506B1 EP 20050022007 EP20050022007 EP 20050022007 EP 05022007 A EP05022007 A EP 05022007A EP 1650506 B1 EP1650506 B1 EP 1650506B1
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EP
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unit
union
accordance
exchanger
unions
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EP20050022007
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EP1650506B9 (de
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Giovanni Luca Gallus
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GV STAMPERIE SpA
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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
    • F24H9/14—Arrangements for connecting different sections, e.g. in water heaters 
    • 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
    • F24H1/48—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water
    • F24H1/52—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water incorporating heat exchangers for domestic water

Definitions

  • This invention relates to an innovative boiler unit (termed also 'manifold') for use in gas boilers with dual function of environment heating and sanitary water heating.
  • the prior art has proposed supplying a certain grouping of the various devices so as to supply basically two monobloc bodies arranged at the two ends of the secondary exchanger as disclosed by EP-A-0953808 and EP-A-0797057 .
  • This arrangement is very constraining as regards the physical sizing of the parts, the distance between the units being in practice linked to the size of the secondary exchanger.
  • various connections remain to be made between the two parts and the chances of hydraulic losses are not reduced.
  • EP-A-0652408 discloses a boiler assembly with a single body including the hydraulic connectors and with a separate heat exchanger to be connected to said body.
  • the general purpose of this invention is to remedy the above mentioned shortcomings and other problems by making available a boiler and an innovative boiler unit bringing together in a single body the various union connections to members of the boiler and including a secondary exchanger with reduced space occupied.
  • FIG 1 shows a boiler unit designated as a whole by reference number 10 for use in boilers for environmental and sanitary water heating.
  • the unit 10 includes a single functional and connection body 11 from which a secondary exchanger member 12 projects in feathered position and in particular like plates.
  • the unit is based on a single main body molded in brass and machined. This ensures extremely high overall rigidity accompanied by a very compact overall size.
  • the body extends longitudinally advantageously in the same direction of extension as the secondary exchanger 12.
  • a first series of aligned unions includes the union 13 for water delivery to the radiators, the union 14 for return of the water to the radiators, the union 15 for outlet of the sanitary hot water, and the union 16 for inlet of the sanitary water from the mains.
  • the second series includes a union 17 virtually aligned axially with the union 13 and connected thereto for inlet of water arriving from the primary exchanger of the boiler and a union 18 for sending of the water to the primary exchanger.
  • a connection 19 for a temperature measurement probe of the sanitary hot water axially aligned with the opposite union 15 of outlet of the sanitary hot water.
  • a motor reducer 20 for operation of a 3-way valve inside the body projects from the body 11 as clarified below.
  • a union 21 for filling the boiler can be provided above the sanitary water inlet union 16. At one end across the unions 13 and 17 there can also be provided a union 22 for connection of a known safety valve in communication with the unions 13 and 17 in case of overpressure in the heating circuit.
  • the secondary exchanger 12 has its primary branch with inlet 23 connected through a union duct 24 made in the body 11 to the internal passage between the unions 13 and 17 of the heating circuit to receive the heating water therefrom.
  • the outlet 25 of the primary branch is in turn connected through an underlying rigid tube 26 to an inlet 27 arranged beneath the body 11 to feed the water back into the circuit of the primary exchanger through the 3-way valve described below.
  • the secondary exchanger 12 has the inlet 28 for mains water to be heated connected to a union 29 that is beneath and transversal to the union 16 to flow into it as shown in FIG 5 ).
  • a union 29 that is beneath and transversal to the union 16 to flow into it as shown in FIG 5 .
  • the exchanger then has a heated water outlet that connects to a union 31 below and transversal to the union 15 to flow there into.
  • unions 23, 29, 31 are connected and sealed to the corresponding passages in the exchanger thanks to the resting of the exchanger against them with interposition of appropriate gaskets (not shown). Screws 32 hold the exchanger in position against the unions and compress the seals.
  • FIG 4 shows the 3-way valve with its passages and connections.
  • the union 14 for return of the water from the radiator circuit extends in a straight line inside the body 11 until reaching a first inlet 34 of the 3-way valve 33.
  • the valve has a second inlet 35 facing opposed to the inlet 34 and connected directly the underlying inlet union 27 for inlet of water outlet from the primary branch of the secondary exchanger.
  • the 3-way valve has a chamber 36 between the two inlets 34 and 35 that is connected directly to the outlet union 18.
  • the movement can be continuous to realize a proportionate and not merely on-off valve.
  • FIG 5 shows the passage of the sanitary water from the mains inlet 16 to the inlet 29 in the secondary exchanger.
  • tubular pocket filter 39 of metal mesh inserted in the duct that is an extension of the union 16 toward the interior of the body of the unit so as to withhold any impurities from the mains.
  • a flow sensor 40 along the duct.
  • Said sensor is realized by means of an impeller 41 made to move by the flow traversing the duct.
  • a magnetic sensor (reed) 42 detects the rotation of the impeller from the outside and produces impulses signalling the existence of the sanitary water flow.
  • the signalling will be proportionate to the sanitary water requirement and as clarified below can serve to control the proportional valve 33 to shunt a larger quantity of water from the heating circuit to the secondary exchanger accordingly.
  • the unit 10 includes a cylindrical pierced-wall filter 45 inserted with its axis parallel to the passage 54 between the unions 13 and 17 (as may be seen in FIG 6 ) so as to not obstruct the flow between them but at the same time filter the heating circuit water directed to the duct 24 and towards the secondary exchanger. Thanks to the axial flow secured when the radiator heating circuit is active, the filter undergoes an effective cleaning function.
  • FIG 7 shows diagrammatically a boiler with the above-mentioned unit. Said figure clearly shows the connections of the unit 10 to the heating circuit (with the burner 47, the primary exchanger 48 and the circulation pump 49 on one side and the radiator system 50 on the other) and to the sanitary water circuit (with the inlet 51 from the mains and the outlet to the users 52).
  • the boiler will also include a know control circuit 53 controlling the circulation pump, lighting of the burner and the 3-way valve depending on the signals of different sensors as basically known for this type of boiler.
  • the control system commands the valve 33 to shunt all or part of the heating circuit flow to the secondary exchanger so as to heat the sanitary water required. If the burner is extinguished, the control device 53 will relight it.
  • the control system can naturally be connected to a thermostat or a chrono-thermostat 55 to control the environmental heating. There can then be all the sensors that usually are present in boilers such as for example flame detectors, sensors of the temperature of the fluids circulating in the system, for example inlet to and/or outlet from the primary exchanger, and various block detectors et cetera.
  • boilers such as for example flame detectors, sensors of the temperature of the fluids circulating in the system, for example inlet to and/or outlet from the primary exchanger, and various block detectors et cetera.
  • the plate-type heat exchanger with its flag arrangement allows very easy maintenance thereof and of the entire unit. In addition, being thus constructed, it can undergo without difficulty even large increases in volume.
  • the unit is made advantageously of a single molded and machined brass body to guarantee extremely high rigidity of the assembly accompanied by a very compact overall size and bringing together the components this way.
  • the height dimension is very limited and allows reducing the height occupied by the boiler.

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Claims (25)

  1. Boilereinheit für Verbindungen im Innern von Gasboilern mit Primäraustauscher und Funktionen für Sanitärwasser und Flüssigkeit für eine Heizkörper-Heizanlage, dadurch gekennzeichnet, dass sie, in einem Einzelgehäuse (11) verbunden, eine erste und eine zweite Reihe von Anschlussstücken und einen Sekundäraustauscher (12) zum Aufheizen des Sanitärwassers umfasst, wobei die erste Reihe ein Anschlussstück (13) für die Verbindung mit der Heizanlagenspeisung, ein Anschlussstück (14) für die Verbindung mit dem Rücklauf von der Heizanlage, ein Anschlussstück (16) für den Einlass des Sanitärwassers und ein Anschlussstück (15) für den Auslass zu den Sanitärwarmwasserverbrauchern umfasst, während die zweite Reihe ein Anschlussstück (18) zum Primäraustauscher und ein Anschlussstück (17) für den Eingang vom Primäraustauscher umfasst, sowie dadurch, dass der Sekundäraustauscher (12) aus dem Gehäuse "fahnenartig" auskragt, wobei der Sekundäraustauscher (12) Einlasse (23, 29) und Auslasse (31) aufweist, die mit weiteren Anschlussstücken auf dem Gehäuse verbunden sind, und wobei das Gehäuse in seinem Innern geeignete Verbindungen zwischen den Anschlussstücken der ersten und der zweiten Reihe und mit den übrigen Anschlussstücken zur Verbindung mit dem Sekundäraustauscher bildet, wobei im Innern des Gehäuses ferner eine Ventileinheit (33) für steuerbare Verbindungen zwischen den Anschlussstücken der ersten Reihe, der zweiten Reihe und den übrigen Anschlussstücken angeordnet ist.
  2. Boilereinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstücke der ersten und der zweiten Reihe auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses angeordnet sind.
  3. Boilereinheit nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstücke der beiden Reihen parallel zueinander angeordnete Achsen aufweisen.
  4. Boilereinheit nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die übrigen Anschlussstücke sich auf einer Unterseite des Gehäuses befinden, die sich zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses erstreckt, denen die erste und die zweite Reihe der Anschlussstücke zugewandt sind.
  5. Boilereinheit nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) teilweise über dem Sekundäraustauscher (12) liegt, um mindestens einige der übrigen Anschlussstücke in direkten Kontakt mit den auf der Oberfläche des Sekundäraustauschers angebrachten Einlassen oder Auslassen zu bringen.
  6. Boilereinheit nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Anschlussstücken und den Einlassen oder Auslassen auf dem Sekundäraustauscher (12) und im Kontakt hiermit Wasserdichtigkeit durch Einlegen von Dichtungen und Zusammenpressen von Gehäuse und Austauscher mittels Schrauben (32) zum gegenseitigen Spannen gewährleistet ist.
  7. Boilereinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundäraustauscher (12) sich aus dem Gehäuse (11) in eine quer zu den Anschlussstücken der ersten und der zweiten Reihe auf einer nahezu parallel zu den Achsen der Anschlussstücke liegenden Ebene erstreckt.
  8. Boilereinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (11) ein Durchflusssensor (40) zum Erfassen eines zum Anschlussstück (15) für den Auslass zu den Sanitärwarmwasserverbrauchern gerichteten Durchflusses untergebracht ist.
  9. Boilereinheit nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflusssensor (40) ein Laufrad (41) umfasst, das in einer entlang des Weges zwischen dem Einlass-Anschlussstück und dem Sanitärwasserauslass-Anschlussstück angeordneten Kammer untergebracht ist, um durch den Durchfluss zwischen diesen beiden Anschlussstücken in Drehung versetzt zu werden, und einen Detektor (42) auf dem Gehäuse (11), um die Drehung des Laufrads zu erfassen.
  10. Boilereinheit nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer zur Aufnahme des Laufrades (41) axial entlang einer Rohrleitung angeordnet ist, die hinter dem Anschlussstück (16) des Sanitärwassereinlasses in das Gehäuse hineinreicht.
  11. Boilereinheit nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (11) ein Durchflussbegrenzer (43) in Reihe mit dem Laufrad (41) angeordnet ist.
  12. Boilereinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit von einem Getriebemotor (20) angetrieben ist, der über dem Gehäuse (11) auskragt und dessen Achse quer zur Achse des Anschlussstücks (14) zur Verbindung des Rücklaufs von der Heizanlage steht.
  13. Boilereinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit im Innern des Gehäuses (11) ein Drei-Wege-Ventil (33) umfasst, das mittels Leitbefehl das Anschlussstück (14) zur Verbindung des Rücklaufs von der Heizanlage oder den Auslass (25) des Hauptarms des Sekundäraustauschers mit dem Anschlussstück (18) zum Primäraustauscher verbindet.
  14. Boilereinheit nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (33) eine ununterbrochene Änderung des Prozentsatzes der Verbindung zwischen den Enden, bestehend aus der Gesamtverbindung des Anschlussstückes für den Rücklauf von der Heizanlage zum Anschlussstück zum Primäraustauscher und der Gesamtverbindung des Rücklaufanschlussstücks von der Heizanlage zum Auslass des Hauptarms des Sekundäraustauschers ermöglicht.
  15. Boilereinheit nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil eine Absperrung (37) aufweist, die sich quer zur Achse des Anschlussstücks (14) für den Rücklauf von der Heizanlage bewegt.
  16. Boilereinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) ein Filterelement (39) umfasst, das in einer Rohrleitung angeordnet ist, die sich hinter dem Anschlussstück (16) des Sanitärwassereinlasses axial im Gehäuse (11) erstreckt.
  17. Boilereinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) ein Filterelement (45) entlang einer Verbindung zwischen dem Heizkreislauf und dem Einlass des Hauptarms des Sekundäraustauschers (12) umfasst.
  18. Boilereinheit nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (45) in einer geradlinigen Rohrleitung (54) untergebracht ist, die sich im Gehäuse axial zwischen dem Anschlussstück (17) vom Primäraustauscher und dem Anschlussstück (13) zur Speisung der Heizanlage erstreckt.
  19. Boilereinheit nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (45) ein Filter mit zylindrischer Lochwand ist, der koaxial mit der geradlinigen Rohrleitung (54) angeordnet ist zwischen dem Primäraustauscher-Anschlussstück und dem Speiseanschlussstück zur Heizanlage und dessen Lochwand zwischen der geradlinigen Rohrleitung (54) und einer Rohrleitung (24) im Gehäuse (11) liegt und zum Einlass (23) des Hauptarms des Sekundäraustauschers (12) ausgerichtet ist.
  20. Boilereinheit nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (45) durch Ausschrauben des Speiseanschlussstücks (13) der Heizanlage aus dem Gehäuse (11) entfernt werden kann.
  21. Boilereinheit nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (24) im Gehäuse (11), die zum Einlass des Hauptarms des Sekundäraustauschers gerichtet ist, quer zu den Achsen der Anschlussstücke der ersten und der zweiten Reihe steht.
  22. Boilereinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (25) des Sekundäraustauschers vom Hauptarm mit dem entsprechenden Einlass (27) in das Gehäuse (11) durch ein starres Rohr (26) parallel zur Verlängerung des Austauschers verbunden ist.
  23. Boilereinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundäraustauscher einen Auslass (29) für Sanitärwarmwasser hat, der nahe des Gehäuses (11) mittels einer Rohrleitung zurückgeführt wird, die aus einem Tiefziehelement (30) auf der Außenwand des Sekundäraustauschers besteht.
  24. Boilereinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) nahezu als Monoblock hergestellt ist.
  25. Gasboiler mit Primäraustauscher (48) und Funktionen zum Heizen und zur Versorgung von Verbrauchern (52) mit Sanitärwasser und Flüssigkeit für eine Heizkörper-Heizanlage (50) dadurch gekennzeichnet, dass er in sich eine Boilereinheit (10) umfasst, die nach einem beliebigen Anspruch von 1 bis 24 realisiert ist.
EP20050022007 2004-10-19 2005-10-10 Boilereinheit für Doppelfunktionsgasboiler und Boiler mit dieser Einheit Not-in-force EP1650506B9 (de)

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