EP2065656A2 - Wärmetauscher - Google Patents

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Publication number
EP2065656A2
EP2065656A2 EP20080019976 EP08019976A EP2065656A2 EP 2065656 A2 EP2065656 A2 EP 2065656A2 EP 20080019976 EP20080019976 EP 20080019976 EP 08019976 A EP08019976 A EP 08019976A EP 2065656 A2 EP2065656 A2 EP 2065656A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
profile
water
channels
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20080019976
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilfried Dr. Aichele
Gesine Dr. Arends
Norman Drollinger
Andreas Engel
Peter Ewinger
Wolfgang Gerber
Benjamin Hagemann
Manfred Henning
Holger Henrich
Andreas Jennerjahn
Stephan Kleiner
Wolfgang Klug
Thomas Knau
Thomas Müller
Jürgen Rollmann
Bernd Rückert
Steffen Schrenk
Yildiz Tosun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2065656A2 publication Critical patent/EP2065656A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/24—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
    • F24H1/26—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body
    • F24H1/28—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes
    • F24H1/287—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes with the fire tubes arranged in line with the combustion chamber

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger, in particular for a heater, according to the preamble of claim 1.
  • Generic heat exchangers are used in heating with oil or gas heaters for the heat exchange between the hot gases and the heating water.
  • forced-flow heat exchangers a circulating pump ensures a given water volume flow through the mostly narrow, meandering water channels. In this way, despite high water content, it is possible to realize quite high heat flow densities entered at the hot gas side.
  • the heating water content is significantly greater; at the same time, the achievable heat flow densities are generally lower.
  • the water is not carried out in tight closed channels, but on surface enlarging heat-conducting elements, for example in rib shape, in comparatively large sized cross-sections and based on thermal convection.
  • the heat output of the heat generator and the hot gas side and water side heat exchanger surfaces must be in a certain ratio to each other.
  • the heat flow of the hot gases must be transferred down to a design temperature on the heat exchanger, on the other hand, the heat exchanger must be able to deliver the same heat flow to the surrounding heating water.
  • it is endeavored to accommodate the heat exchange surfaces required for heat transfer by means of surface enlarging elements, for example in the form of ribs. Achievement staggerings are usually implemented by a total structure of a heater from several boiler sections.
  • the boiler members are manufactured individually, provided with relatively elaborate machined interfaces and then assembled into a block.
  • the front, middle and end links are necessary.
  • integrally cast heat exchangers made of cast iron or aluminum, which are used in boilers for the heat exchange between the hot gases and the boiler water. They consist of at least one water channel with limiting Walls, wherein at least one wall has a heating gas-contacted, preferably provided with surface-enlarging elements wall side, and a water-contacting wall side.
  • the one-piece has the disadvantage that the tools used to make the heat exchanger member as well as the manufacturing and resources are complex and expensive. Also, due to the usually quite complex geometry, the cleanability of such a heat exchanger may not be quite easy.
  • the EP 0 287 142 B1 shows a heat exchanger for a forced-flow heater with a serpentine running between a return and a flow connection water channel, the straight portions each adjacent along a partition wall and are connected to each other via a deflection zone. In extension of the axis of the partition openings are mounted in the channel wall. These serve to remove the core sand after the casting process and are later closed with plugs.
  • the invention has for its object to provide a heat exchanger, in particular for a heater, for the heat exchange between hot gases and surrounding heating water, which has good heat transfer properties as compact as possible, easy to clean, easy to produce and variable for different firing capacities.
  • the structural design of the heat exchanger is characterized in that the heat exchanger consists essentially of an extruded or extruded profile and of a suitable material for extrusion or extrusion process material.
  • the channels provided for the heating gas guide and heating water extend essentially in the longitudinal direction of the profile, wherein the receptacle for the burner on one side and the exhaust collector on the same or the other end face. It may alternatively be arranged on one end face, both the burner, for example in the upper region, and the exhaust manifold, for example, then in the area below.
  • Both end faces of the profile are in the form of a flange to receive associated lids. This can be realized, for example, by wall sections which are correspondingly strongly designed for thread cuts, and also straight frontal cut surfaces machined for sealing purposes.
  • Both end caps are designed as a closure for heating gas and water-carrying channels, one lid also serves as a combustion chamber closure and burner receptacle and the other, preferably opposite lid as an exhaust manifold.
  • the heating gas and / or water-carrying channels run serpentine in a vertical, longitudinally extending plane between the end faces of the profile and / or spirally back and forth between the end faces of the profile.
  • the cover may be formed in whole or in part as a closure or deflection zone for heating gas and water-carrying channels. In this case, the flow path is then connected to each other by at least two channels which open at the ends.
  • the lids are assigned in a substantially flat-sealing manner to the end faces of the profile, and overflow openings and deflection zones can be formed in the end regions or in the vicinity of the lids by respectively adjacent heating gas and water-conducting channels through front-side milling in the walls or webs within the profile.
  • the heating gas and / or water channel split on several sections of parallel flow channels.
  • the number and / or the free cross section of the channels vary in a section in the flow direction.
  • the surface enlarging elements on wall regions on the heating gas and / or water side of the profile can be designed as ribs extending in the longitudinal direction and / or webs passing through from wall to wall.
  • the profile comprises a water-conducting outer jacket and a contiguous inner area heated with hot gas, with a combustion chamber arranged horizontally above, a lower exhaust gas collection channel and heat exchanger surfaces arranged between the combustion chamber and the exhaust gas collection channel. These have alternately from the right and left boundary wall in the direction of the opposite wall projecting ribs.
  • the extruded or extruded profile consists of a pocket-like, only frontally open wall contour, which is to be inserted into associated end-side receptacles or lids.
  • the profile is either selectively applied in the interior with fuel gas and is surrounded outside by heating water, which is located for example in a surrounding water jacket room. Or the profile is supplied with heating water inside and outside surrounded by fuel gas.
  • a frontal lid can be made at least two parts. In this case, then closes a first, in particular annularly rotating lid the heating water leading channels tight and is connected to the extruded or extruded profile. At least one associated second cover is in turn fixed to the first cover and closes off the heating gas leading channels.
  • a heat exchanger in particular for a heater, for the heat exchange between hot gases and surrounding heating water, which has good heat transfer properties with compact dimensions as possible. It is easy to clean thanks to the removable front lid and the longitudinal channels.
  • the endless profile also offers the advantage of variably covering different combustion and heat exchanger outputs over different heat exchanger lengths. Nevertheless, then remain all front-mounted attachments and the connection between the lid and profile body the same.
  • the heat exchanger consists essentially of a one-piece body made of an extruded or extruded profile 1 and a suitable material for extrusion or extrusion process material.
  • a combustion chamber 2 is formed with a receptacle for a gas or oil burner 3, from which a Schugas Unit 4 emanates, which opens into an exhaust manifold 5 with connecting pieces for an exhaust pipe.
  • Both end faces of the profile 1 are formed in the form of a flange and closed with associated covers 6, 6 ', which are each completely or partially formed as a closure or deflection zone for Bankgas Entry 4 and water-bearing channels 7.
  • Fig. 1 makes it clear how the cover 6, 6 'are assigned substantially flat sealing the end faces of the profile and as by end-side milled cuts in the walls or webs 9, 10 within the profile 1 overflow 8 and deflection between each adjacent channels of the heating gas 4 and each adjacent water-carrying channels 7 are formed.
  • the channels of Bank 4 run serpentine in a vertical, longitudinally extending plane between the end faces of the profile 1 back and forth.
  • the webs 9 are transversely continuous and separate the horizontal planes of the Edelgas entry 4 from each other.
  • a jacket with water-carrying channels 7 and webs 10 is provided, which serve on the one hand for stability and on the other hand for dividing the water-carrying channels 7, for example, to form a serpentine-like water flow against the heating gas flow.
  • the profile has a water-conducting outer jacket and a contiguous Bankgas Entry 4, which extends in the inner region over the entire length of the profile 1, starting from an upper horizontally disposed combustion chamber 2, to a lower exhaust gas collection channel 11.
  • the Bankgas Entry 4 is wedgelike to increase turbulence in the water, wherein the webs 10 of the surrounding water-bearing channels 7 provide stability.
  • Fig. 4 The serpentine heating gas 4 takes place in the transverse direction within the profile 1, supported by uncovered ribs 12 protruding on one side. These project alternately from the right and left boundary wall in the direction of the opposite wall and thus increase the heat exchanger surfaces arranged between the combustion chamber 2 and the exhaust gas collection channel 11.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere für ein Heizgerät, für den Wärmeaustausch zwischen Heizgasen und umgebendem Heizwasser, bestehend aus einem einstückigen Körper, welcher im oberen Bereich eine Brennkammer (2) mit Aufnahme für einen Gas- oder Ölbrenner (3) ausbildet, einer davon ausgehenden Heizgasführung (4), welche in einen Abgassammler (5) mit Anschlussstutzen für eine Abgasleitung mündet, sowie mit oberflächenvergrößernden Elementen an den heizgasberührten und/oder wasserberührten Wandbereichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher, insbesondere für ein Heizgerät, für den Wärmeaustausch zwischen Heizgasen und umgebendem Heizwasser, zu schaffen, welcher bei möglichst kompakten Abmessungen gute Wärmeübertragungseigenschaften besitzt, gut zu reinigen, einfach herstellbar und für verschiedene Feuerungsleistungen variabel einsetzbar ist. Gekennzeichnet ist die Erfindung dadurch, dass der Wärmetauscher im Wesentlichen aus einem extrudierten oder stranggepressten Profil (1) sowie aus einem für Extrusions- oder Strangpressverfahren geeigneten Werkstoff besteht, und dass die für Heizgasführung (4) und Heizwasser vorgesehenen Kanäle (7) sich im Wesentlichen in Längsrichtung des Profils (1) erstrecken, wobei die Aufnahme für den Brenner (3) auf der einen und der Abgassammler (5) auf derselben oder der anderen Stirnseite liegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere für ein Heizgerät, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Gattungsgemäße Wärmetauscher, meistens aus Grauguss oder Aluminium gefertigt, werden bei mit Öl oder Gas befeuerten Heizgeräten für den Wärmeaustausch zwischen den Heizgasen und dem Heizwasser eingesetzt. Hinsichtlich der heizwasserseitigen Strömungsführung unterscheidet man zwischen zwangsdurchströmten und nicht zwangsdurchströmten Wärmetauschern. Bei zwangsdurchströmten Wärmetauschern sorgt eine Umwälzpumpe für einen vorgegebenen Wasservolumenstrom durch die zumeist engen, mäanderförmig angelegten Wasserkanäle. Auf diese Weise sind trotz geringen Wasserinhaltes recht hohe, heizgasseitig eingetragene Wärmestromdichten realisierbar. Bei nicht zwangsdurchströmten Wärmetauschern ist der Heizwasserinhalt deutlich größer, gleichzeitig sind die realisierbaren Wärmestromdichten in der Regel niedriger. Die Wasserführung erfolgt nicht in engen geschlossenen Kanälen, sondern über oberflächenvergrößernde Wärmeleitelemente, beispielsweise in Rippenform, in vergleichsweise groß bemessenen Querschnitten und basiert auf thermischer Konvektion.
  • Bei der konstruktiven Auslegung eines solchen Wärmetauschers müssen die Wärmeleistung des Wärmeerzeugers sowie die heizgasseitigen und wasserseitigen Wärmetauscherflächen in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Einerseits muss der Wärmestrom der Heizgase bis herab zu einer Auslegungstemperatur auf den Wärmetauscher übertragen werden, andererseits muss der Wärmetauscher denselben Wärmestrom an das umgebende Heizwasser abgeben können. Aus Gründen eines kompakten Aufbaus ist man bestrebt, die für die Wärmeübertragung erforderlichen Wärmetauscherflächen mit Hilfe von oberflächenvergrößernden Elementen, beispielsweise in Rippenform, unterzubringen. Leistungsabstaffelungen werden üblicherweise durch einen Gesamtaufbau eines Heizgerätes aus mehreren Kesselgliedern umgesetzt. Die Kesselglieder werden einzeln gefertigt, mit relativ aufwändig bearbeiteten Schnittstellen versehen und dann zu einem Block zusammengefügt. In der Regel sind Vorder-, Mittel- und Endglieder nötig. Also drei Versionen bzw. Modelle im gießtechnischen Fertigungsprozess.
    Es gibt auch einstückig gegossene Wärmetauscher aus Grauguss oder Aluminium, welche bei Heizkesseln für den Wärmeaustausch zwischen den Heizgasen und dem Kesselwasser eingesetzt werden. Sie bestehen aus mindestens einem Wasserkanal mit begrenzenden Wänden, wobei mindestens eine Wand eine heizgasberührte, vorzugsweise mit oberflächenvergrößernden Elementen versehene Wandseite, sowie eine wasserberührte Wandseite aufweist. Allerdings hat die Einstückigkeit den Nachteil, dass die zur Herstellung des Wärmetauscher-Gliedes verwendeten Werkzeuge sowie die Fertigungs- und Betriebsmittel komplex und teuer sind. Auch kann aufgrund der zumeist recht komplexen Geometrie die Reinigbarkeit eines solchen Wärmetauschers unter Umständen nicht ganz einfach sein.
  • Die EP 0 287 142 B1 zeigt einen Wärmetauscher für ein zwangsdurchströmtes Heizgerät mit einem serpentinenartig zwischen einem Rücklauf- und einem Vorlaufanschluss verlaufenden Wasserkanal, dessen gerade Teilstücke jeweils benachbart entlang einer Trennwand verlaufen und über eine Umlenkzone miteinander verbunden sind. In Verlängerung der Achse der Trennwand sind Öffnungen in der Kanalwand angebracht. Diese dienen zum Entfernen des Kernsandes nach dem Gießvorgang und werden später mit Stopfen verschlossen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher, insbesondere für ein Heizgerät, für den Wärmeaustausch zwischen Heizgasen und umgebendem Heizwasser, zu schaffen, welcher bei möglichst kompakten Abmessungen gute Wärmeübertragungseigenschaften besitzt, gut zu reinigen, einfach herstellbar und für verschiedene Feuerungsleistungen variabel einsetzbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Der konstruktive Aufbau des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher im Wesentlichen aus einem extrudierten oder stranggepressten Profil sowie aus einem für Extrusions- oder Strangpressverfahren geeigneten Werkstoff besteht. Dabei erstrecken sich die für Heizgasführung und Heizwasser vorgesehenen Kanäle im Wesentlichen in Längsrichtung des Profils, wobei die Aufnahme für den Brenner auf der einen und der Abgassammler auf derselben oder der anderen Stirnseite liegen. Es kann alternativ dazu an einer Stirnseite sowohl der Brenner, zum Beispiel im oberen Bereich, als auch der Abgassammler, zum Beispiel dann im Bereich darunter, angeordnet sein.
  • Über das Ablängen des extrudierten oder stranggepressten Profils lassen sich die Wärmetauscherfläche und entsprechende Leistungsgrößen einfach bestimmen. Beide Stirnseiten des Profils sind in Form eines Flansches ausgebildet, um zugeordnete Deckel aufzunehmen. Dies kann zum Beispiel durch entsprechend stark für Gewindeschnitte ausgebildet Wandbereiche sowie gerade, für Dichtzwecke bearbeitete stirnseitige Schnittflächen realisiert werden.
  • Beide stirnseitigen Deckel sind als Verschluss für heizgas- und wasserführende Kanäle ausgebildet, wobei ein Deckel auch als Brennkammer-Verschluss und Brenneraufnahme und der andere, vorzugsweise gegenüberliegende Deckel als Abgassammler dient.
  • Die heizgas- und/oder wasserführenden Kanäle verlaufen serpentinenartig in einer vertikalen, sich längs erstreckenden Ebene zwischen den Stirnseiten des Profils und/oder spiralförmig zwischen den Stirnseiten des Profils hin- und her. Alternativ oder ergänzend dazu können die Deckel jeweils ganz oder teilweise als Verschluss oder Umlenkzone für heizgas- und wasserführende Kanäle ausgebildet sein. Dabei wird dann der Strömungsweg von jeweils mindestens zwei stirnseitig ausmündenden Kanälen miteinander verbunden.
  • Die Deckel sind im Wesentlichen flachdichtend den Stirnseiten des Profils zugeordnet und durch stirnseitige Einfräsungen in den Wänden oder Stegen innerhalb des Profils können Überströmöffnungen und Umlenkzonen zwischen jeweils benachbarten heizgas- und wasserführenden Kanälen in den Endbereichen bzw. in der Nähe der Deckel ausgebildet werden.
  • In einer Ausführungsform teilen sich Heizgas- und/oder Wasserführung auf mehrere Abschnitte von parallel durchströmten Kanälen auf. Dabei variieren die Anzahl und/oder der freie Querschnitt der Kanäle in einem Abschnitt in Strömungsrichtung. So ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn in Strömungsrichtung der Heizgase die Anzahl und/oder der freie Querschnitt der Kanäle entsprechend des heizgasseitigen Temperaturverlaufs abnimmt.
    Die oberflächenvergrößernden Elemente an Wandbereichen auf der Heizgas- und/oder Wasserseite des Profils können als in Längsrichtung verlaufende Rippen und/oder die Kanäle von Wand zu Wand durchgreifende Stege ausgebildet sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform besteht das Profil einen wasserführenden äußeren Mantel sowie einen zusammenhängenden, heizgasbeaufschlagten inneren Bereich mit einer oben horizontal angeordneten Brennkammer, einem unteren Abgassammelkanal sowie zwischen Brennkammer und Abgassammelkanal angeordneten Wärmetauscherflächen. Diese weisen wechselweise von der rechten und linken Begrenzungswand in Richtung der gegenüberliegenden Wand vorspringende Rippen auf.
  • Bei einer weiteren Alternative besteht das extrudierte oder stranggepresste Profil aus einer taschenartigen, nur stirnseitig offenen Wandkontur, welche in zugeordnete stirnseitige Aufnahmen oder Deckel einzufügen ist. Dabei wird das Profil wahlweise entweder im Inneren mit Heizgas beaufschlagt und ist außen von Heizwasser umgeben, das sich zum Beispiel in einem umgebenden Wassermantelraum befindet. Oder das Profil ist im Inneren mit Heizwasser beaufschlagt und außen von Heizgas umgeben.
  • Außerdem kann ein stirnseitiger Deckel mindestens zweiteilig ausgeführt sein. Dabei schließt dann ein erster, insbesondere ringförmig umlaufender Deckel die Heizwasser führenden Känale dicht ab und ist mit dem extrudierten oder stranggepressten Profil verbunden. Mindestens ein zugeordneter zweiter Deckel ist wiederum am ersten Deckel fixiert und schließt die Heizgas führenden Kanäle ab. Dadurch wird eine einfache Zugänglichkeit zur Heizgasführung, beispielsweise zu Reinigungszwecken, ermöglicht, ohne dass wasserseitige Abdichtungen gelöst oder geöffnet werden müssen.
  • Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung entsteht ein Wärmetauscher, insbesondere für ein Heizgerät, für den Wärmeaustausch zwischen Heizgasen und umgebendem Heizwasser, welcher bei möglichst kompakten Abmessungen gute Wärmeübertragungseigenschaften besitzt. Er ist durch die abnehmbaren stirnseitigen Deckel und die längs verlaufenden Kanäle gut zu reinigen. Das Endlos-Profil bietet neben der einfachen Herstellung eines Wärmetauschers auch den Vorteil, über unterschiedliche Wärmetauscher-Längen verschiedene Feuerungs- und Wärmetauscherleistungen variabel abzudecken. Trotzdem bleiben dann alle stirnseitig angeordneten Anbauteile sowie die Verbindung zwischen Deckel und Profilkörper gleich.
  • Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigt einen Wärmetauscher eines Heizgerätes:
    • Fig. 1:
    mit einer serpentinenartigen Heizgasführung in Längsrichtung in einem vertikalen Längsschnitt,
    Fig. 2:
    gemäß Fig. 1, in einem vertikalen Querschnitt,
    Fig. 3:
    in einer weiteren Variante mit einer schachtartigen Heizgasführung in einem vertikalen Querschnitt, und
    Fig. 4:
    in einer weiteren Variante mit einer serpentinenartigen Heizgasführung in Querrichtung in einem vertikalen Querschnitt.
  • Der Wärmetauscher besteht im Wesentlichen aus einem einstückigen Körper aus einem extrudierten oder stranggepressten Profil 1 sowie aus einem für Extrusions- oder Strangpressverfahren geeigneten Werkstoff. Im oberen Bereich Profils 1 wird eine Brennkammer 2 mit Aufnahme für einen Gas- oder Ölbrenner 3 ausgebildet, von der eine Heizgasführung 4 ausgeht, welche in einen Abgassammler 5 mit Anschlussstutzen für eine Abgasleitung mündet.
  • Beide Stirnseiten des Profils 1 sind in Form eines Flansches ausgebildet und mit zugeordneten Deckeln 6, 6' verschlossen, welche jeweils ganz oder teilweise als Verschluss oder Umlenkzone für Heizgasführung 4 und wasserführende Kanäle 7 ausgebildet sind. Fig. 1 macht deutlich, wie die Deckel 6, 6' im Wesentlichen flachdichtend den Stirnseiten des Profils zugeordnet sind und wie durch stirnseitige Einfräsungen in den Wänden oder Stegen 9, 10 innerhalb des Profils 1 Überströmöffnungen 8 und Umlenkzonen zwischen jeweils benachbarten Kanälen der Heizgasführung 4 und jeweils benachbarten wasserführenden Kanälen 7 ausgebildet sind.
  • Gemäß den Fig. 1 und 2 laufen die Kanäle der Heizgasführung 4 serpentinenartig in einer vertikalen, sich längs erstreckenden Ebene zwischen den Stirnseiten des Profils 1 hin- und her. Die Stege 9 sind quer durchgehend und trennen die horizontalen Ebenen der Heizgasführung 4 voneinander ab. Außen herum ist ein Mantel mit wasserführenden Kanälen 7 und Stegen 10 vorgesehen, welche einerseits der Stabilität und andererseits zum Aufteilen der wasserführenden Kanäle 7 dienen, um beispielsweise eine serpentinenartige Wasserströmung entgegen der Heizgasströmung auszubilden.
  • Bei der weiteren Variante gemäß Fig. 3 mit einer schachtartigen Heizgasführung 4 besitzt das Profil einen wasserführenden äußeren Mantel sowie eine zusammenhängende Heizgasführung 4, welche sich im inneren Bereich über die gesamte Länge des Profils 1, ausgehend von einer oberen horizontal angeordneten Brennkammer 2, zu einem unteren Abgassammelkanal 11 erstreckt. Die Heizgasführung 4 liegt wedelförmig zur Turbulenzerhöhung im Wasserraum, wobei die Stege 10 der umgebenden wasserführenden Kanäle 7 für Stabilität sorgen.
  • Gemäß Fig. 4 erfolgt die serpentinenartige Heizgasführung 4 in Querrichtung innerhalb des Profils 1, unterstützt durch einseitig hervorspringende, ungekühlte Rippen 12. Diese springen wechselweise von der rechten und linken Begrenzungswand in Richtung der gegenüberliegenden Wand hervor und vergrößern somit die zwischen Brennkammer 2 und Abgassammelkanal 11 angeordneten Wärmetauscherflächen.

Claims (11)

  1. Wärmetauscher, insbesondere für ein Heizgerät, für den Wärmeaustausch zwischen Heizgasen und umgebendem Heizwasser, bestehend aus einem einstückigen Körper, welcher im oberen Bereich eine Brennkammer (2) mit Aufnahme für einen Gas- oder Ölbrenner (3) ausbildet, einer davon ausgehenden Heizgasführung (4), welche in einen Abgassammler (5) mit Anschlussstutzen für eine Abgasleitung mündet, sowie mit oberflächenvergrößernden Elementen an den heizgasberührten und/oder wasserberührten Wandbereichen,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher im Wesentlichen aus einem extrudierten oder stranggepressten Profil (1) sowie aus einem für Extrusions- oder Strangpressverfahren geeigneten Werkstoff besteht, und dass die für Heizgasführung (4) und Heizwasser vorgesehenen Kanäle (7) sich im Wesentlichen in Längsrichtung des Profils (1) erstrecken, wobei die Aufnahme für den Brenner (3) auf der einen und der Abgassammler (5) auf derselben oder der anderen Stirnseite liegt.
  2. Wärmetauscher nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass über die Länge des extrudierten oder stranggepressten Profils (1) die Wärmetauscherfläche und die Leistungsgröße bestimmt wird und dass beide Stirnseiten des Profils (1) in Form eines Flansches ausgebildet sind, um zugeordnete Deckel (6, 6') aufzunehmen.
  3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass beide Deckel (6, 6') als Verschluss für die Heizgasführung (4) und wasserführende Kanäle (7) ausgebildet sind, wobei ein Deckel (6) auch als - Verschluss für die Brennkammer (2) und Aufnahme für den Brenner (3) und der andere, gegenüberliegende Deckel (6') als Abgassammler (5) dient.
  4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die heizgas- und/oder wasserführenden Kanäle (7) serpentinenartig in einer vertikalen, sich längs erstreckenden Ebene zwischen den Stirnseiten des Profils (1) und/oder spiralförmig zwischen den Stirnseiten des Profils (1) hin- und her verlaufen.
  5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Deckel (6, 6') jeweils ganz oder teilweise als Verschluss oder Umlenkzone für die Heizgasführung (4) und wasserführenden Kanäle (7) ausgebildet sind, wobei der Strömungsweg von jeweils mindestens zwei stirnseitig ausmündenden Kanälen (4, 7) miteinander verbunden wird.
  6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Deckel (6, 6') im Wesentlichen flachdichtend den Stirnseiten des Profils (1) zugeordnet sind und dass durch stirnseitige Einfräsungen in den Wänden oder Stegen (9) innerhalb des Profils Überströmöffnungen (8) und Umlenkzonen zwischen jeweils benachbarten heizgas- und wasserführenden Kanälen (4, 7) ausgebildet sind.
  7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass Heizgas- und/oder Wasserführung sich auf mehrere Abschnitte von parallel durchströmten Kanälen (4, 7) aufteilt und dass die Anzahl und/oder der freie Querschnitt der Kanäle (4, 7) in einem Abschnitt in Strömungsrichtung variiert, wobei in Strömungsrichtung der Heizgase die Anzahl und/oder der freie Querschnitt der Kanäle (4, 7) entsprechend des heizgasseitigen Temperaturverlaufs abnimmt.
  8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die oberflächenvergrößernden Elemente an Wandbereichen auf der Heizgas- und/oder Wasserseite des Profils (1) als in Längsrichtung verlaufende Rippen (12) und/oder die Kanäle (7) von Wand zu Wand durchgreifende Stege (10) ausgebildet sind.
  9. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (1) einen wasserführenden äußeren Mantel sowie einen zusammenhängenden, heizgasbeaufschlagten inneren Bereich mit einer oben horizontal angeordneten Brennkammer (2), einem unteren Abgassammelkanal (11) sowie zwischen Brennkammer (2) und Abgassammelkanal (11) angeordneten Wärmetauscherflächen mit wechselweise von der rechten und linken Begrenzungswand in Richtung der gegenüberliegenden Wand vorspringenden Rippen (12) aufweist.
  10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass das extrudierte oder stranggepresste Profil (1) aus einer taschenartigen, nur stirnseitig offenen Wandkontur besteht, welche in zugeordnete stirnseitige Aufnahmen oder Deckel (6, 6') einzufügen ist, wobei diese wahlweise entweder im Inneren mit Heizgas beaufschlagt und außen von Heizwasser umgeben ist oder im Inneren mit Heizwasser beaufschlagt und außen von Heizgas umgeben ist.
  11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein stirnseitiger Deckel (6, 6') mindestens zweiteilig ausgeführt ist, indem ein erster, insbesondere ringförmig umlaufender Deckel die Heizwasser führenden Känale (7) dicht abschließt und mit dem extrudierten oder stranggepressten Profil (1) verbunden ist, und indem mindestens ein zugeordneter zweiter Deckel vorgesehen ist, welcher am ersten Deckel fixiert ist und die Heizgas führenden Kanäle (4) abschließt.
EP20080019976 2007-11-27 2008-11-15 Wärmetauscher Withdrawn EP2065656A2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710057062 DE102007057062A1 (de) 2007-11-27 2007-11-27 Wärmetauscher, insbesondere für ein Heizgerät

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Publication Number Publication Date
EP2065656A2 true EP2065656A2 (de) 2009-06-03

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ID=40435050

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20080019976 Withdrawn EP2065656A2 (de) 2007-11-27 2008-11-15 Wärmetauscher

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EP (1) EP2065656A2 (de)
DE (1) DE102007057062A1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0287142B1 (de) 1987-03-18 1991-07-03 Radson B.V. Kesselelement

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0287142B1 (de) 1987-03-18 1991-07-03 Radson B.V. Kesselelement

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Publication number Publication date
DE102007057062A1 (de) 2009-05-28

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