HU223643B1 - Kondenzációs hõcserélõjû, elõkeverõ égõs gázbojler - Google Patents
Kondenzációs hõcserélõjû, elõkeverõ égõs gázbojler Download PDFInfo
- Publication number
- HU223643B1 HU223643B1 HU9802152A HUP9802152A HU223643B1 HU 223643 B1 HU223643 B1 HU 223643B1 HU 9802152 A HU9802152 A HU 9802152A HU P9802152 A HUP9802152 A HU P9802152A HU 223643 B1 HU223643 B1 HU 223643B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- gas
- air
- ribs
- ceramic
- heat exchanger
- Prior art date
Links
- 238000009833 condensation Methods 0.000 title description 14
- 230000005494 condensation Effects 0.000 title description 14
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 63
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 17
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/12—Radiant burners
- F23D14/14—Radiant burners using screens or perforated plates
- F23D14/145—Radiant burners using screens or perforated plates combustion being stabilised at a screen or a perforated plate
-
- 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
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/12—Radiant burners
- F23D14/14—Radiant burners using screens or perforated plates
- F23D14/147—Radiant burners using screens or perforated plates with perforated plates as radiation intensifying means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/12—Radiant burners
- F23D14/151—Radiant burners with radiation intensifying means other than screens or perforated plates
-
- 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
- F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
-
- 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
- F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
-
- 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
- F24H9/0015—Guiding means in water channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2212/00—Burner material specifications
- F23D2212/10—Burner material specifications ceramic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Geometry (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Cookers (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
A találmány tárgya kondenzációs hőcserélőjű, előkeverő égős gázbojlerháztartási melegvíz- és fűtőrendszerekhez, amely tartalmaz –egy bordás hőcserélőt, amelynek csőtartó lapokban (2) rögzítettvízszintes, egyenes vonalú szakaszaik mentén a hossztengelyremerőleges bordái vannak, és – egy kerámiaégőt, amelyneklevegőbevezető és gázbevezető fúvókát magában foglaló gázbevezetőeszközökkel ellátott előkeverő kamrája, a levegő/gáz keveréket elosztóperforált eszköze, lángtartó kerámialapjai, és ezek körül atágulásukat lehetővé tevő tömítése van. A találmány szerintigázbojlerben – a csövek (3) függőlegesen egymás alattelhelyezkedő kötegekben vannak elrendezve a kerámiaégő lángtartó kerá-mialapjai alatt, – a bordák a csövek (3) tengelyére merőlegesvonalban, függőlegesen lefelé, valamint ehhez a vonalhoz a csőtengelyfelé közeledően ferdén elrendezett hornyokkal (23) vannak ellátva, –a kerámiaégő levegőbevezető eszköze egy központi nyílással ellátottblende, amihez a gázt bevezető fúvóka a gázt a levegő áramlásiirányához képest harántirányban bevezető helyzetben van illesztve, és– a kerámiaégő levegő/gáz keveréket elosztó perforált eszközeegymáshoz képest szoros térközzel elrendezett perforált lapokból vankialakítva. ŕ
Description
A találmány kondenzációs hőcserélőjű, előkeverő égős gázbojlerre vonatkozik, ami különösen előnyösen használható háztartási melegvíz- és fűtőrendszerekhez.
Miként ismert, az utóbbi években jelentősen megnövekedett a közhasználatú - köztük elsősorban a háztartási használatú - melegvíz-előállító készülékek iránti igény, és ezzel párhuzamosan szigorodtak és fokozódtak a károsanyag-kibocsátással, az energiafogyasztással, a méretekkel és az árakkal kapcsolatos hatósági előírások és vásárlói igények. Ezen igények kielégítésére a gyártók már számos módosítást hajtottak végre a melegvíz- és fűtőrendszerek legfontosabb elemét jelentő bojlereken.
A bojlerekkel szemben jelenleg támasztott legfontosabb követelmények a következők:
- lehetőleg kisméretűek, kompakt kialakításúak legyenek;
- feleljenek meg a károsanyag-kibocsátást szabályozó legújabb rendelkezések előírásainak;
- lehetőleg kis energiafogyasztásúak legyenek, ezen belül a betáplált hőenergiát a lehető legnagyobb mértékben hasznosítsák;
- lehetőleg hosszú élettartamúak legyenek, ezen belül a szerkezeti anyagok a lehető legkisebb mértékben károsodjanak;
- a bojler működését meghatározó paraméterek a lehető legpontosabban szabályozhatóak legyenek.
A felsorolt követelményeknek az eddig ismertetett bojlerek [DE 92 12 347 U (Joh. Vilant GmbH und Co.), DE 44 17 567 A (Buderus GmbH), JP 60 042593 A (Tsuchiya Seisakusho KK), GB 2 223 838 A (Rodde Hartmut et al.), WO 94 09326 A (Mikusek Hynek), US 5 570 659 A (Cohen Kenneth), JP 58 000042 A (Matsushita Electric Ind. Co. Ltd.)] nem tesznek mindenben eleget.
A találmány szerintihez legközelebb álló megoldást a fent felsoroltak közül a JP 58 000042 A számú közzétételi irat ismerteti, ami kompakt kialakítású, a víz latens hőjét kondenzáció révén hasznosító gázbojlert ismertet. Ennél a kialakításnál a gázbojler hőcserélőjét a gázégő fölött fordított U alakban elrendezett három csőkötegblokk alkotja, amelyek egymással derékszöget zárnak be. Az égő és a csőkötegblokkok együttesen égetőteret határoznak meg. A csőkötegblokkot képező csövek bordás kialakításúak. Az égetőtérben képződött füstgáz az égő fölött elrendezett, vízszintes kialakítású csőkötegblokk felé halad, miközben sugárzással a két függőleges csőkötegblokknak is ad át hőenergiát. A füstgáz először az égő fölött elrendezett vízszintes csőkötegblokkon halad keresztül, majd a füstgázt a vízszintes csőkötegblokk fölött elrendezett terelőlapok a két függőleges csőkötegblokkba irányítják. Az utóbbiakban történik meg a kondenzáció, ami a füstgázban lévő vízgőz latens hőjének hasznosítását jelenti. A megoldás hátránya, hogy a szerkezet jelentős méretű holttereket tartalmaz, ahol a füstgázok anélkül hűlnek le, hogy egyben hőjüket átadnák a csövekben keringtetett víznek. A holtterek további hátránya, hogy ezekben hőenergia-hasznosítás nélkül igen erősen felmelegednek a szerkezeti anyagok, ami a teljes szerkezet idő előtti tönkremenetelét okozhatja. Noha az itt ismertetett kialakítás kompaktabb a fent idézett egyéb közleményekben leírtaknál, még mindig viszonylag nagy térigényű.
Égők kialakítására szintén többféle megoldás ismeretes. Ezek közül a találmány szerinti megoldáshoz legközelebb állót a HU 198 998 számú szabadalmi leírás ismerteti, ami az égőt nem bojlerben való felhasználásra, hanem hősugárzóként írja le. Az ott ismertetett égő kerámiaégő, aminek levegőt és gázt bevezető eszközei, a levegő és a gáz összekeveredésére szolgáló keverőkamrája, a keverőkamrát lezáró, a levegő/gáz keveréket elosztó perforált lapja, és a perforált lap alatt elrendezett, több vízszintesen egymáshoz rendelt részegységből álló lángtartó kerámialapja van. A gáz fűvókán keresztül egy, a keverőtértől válaszfallal elválasztott levegőbevezető kamrába lép be. Ez a füvóka közvetlenül egy injektorhoz csatlakozik, amely utóbbi mélyen benyúlik a lángtartó kerámialappal párhuzamosan elrendezett keverőtérbe. Az injektor rendeltetése levegő hozzákeverése a gázsugárhoz. Az injektor és a fúvóka egy tengely mentén van elrendezve, azaz a gázsugár koaxiális levegősugárral találkozik. A keverőtérben kialakult gáz/levegő keverék perforált lapon keresztülhaladva jut a lángtartó kerámialaphoz; a perforált lap szerepe az, hogy a gáz/levegő keveréket egyenletesen ossza el a lángtartó kerámialap felületén. Az itt ismertetett égő hőcserélőkben való használatát korábban nem javasolták. Az égő kialakításának hátránya, hogy a gáz és a levegő keveredése nem elég egyenletes, ami részben a két áram egytengelyű bevezetésének, részben a keverőkamra kialakításának tulajdonítható. Hátrány az is, hogy a levegő bevezetésének szabályozására csak az injektor áll rendelkezésre, ami nem teszi lehetővé a két komponens mennyiségének és arányának kellően pontos szabályozását. Noha ezek a tényezők az égő hősugárzóban való felhasználásakor kevesebb zavart okoznak, az égő bojlerekben való felhasználásakor már tetemes energiaveszteséget eredményeznek.
A találmány célja a fent felsorolt hiányosságok visszaszorítása.
A találmány szerint a hőcserélőt alkotó bordás csöveket - a JP 58 000042 A számú közzétételi iratban közöltektől eltérően - nem az égő fölött, fordított U alakban, hanem az égő alatt, függőleges irányban egymás alatt elhelyezkedő csőkötegekként rendezzük el. Ezzel egyrészt jelentősen növeljük a hőcserélő kompaktságát, másrészt - a holtterek kiküszöbölésével tetemesen fokozzuk a hőátadás hatásfokát, egyben csökkentjük a holtterek fent ismertetett élettartamkorlátozó hatását.
A találmány szerint továbbá a csövek bordáin a csövek tengelyére merőleges vonalban függőlegesen lefelé, valamint ehhez a vonalhoz a csőtengely felé közeledőén ferdén elrendezett hornyokat alakítunk ki. Ezzel egyrészt azt érjük el, hogy a füstgázban lévő víz kondenzálódása preferenciálisan ezekben a hornyokban menjen végbe, nem pedig a csövekben lévő víz felé való hőátadás szempontjából igen csekély szerepet ját2
HU 223 643 Bl szó - a csövekkel csak egyes pontokon érintkező, de egyébként nagy felületű - csőtartó lapokon. A csövek tengelyére merőleges vonalban függőlegesen lefelé, valamint ehhez a vonalhoz a csőtengely felé közeledőén ferdén elrendezett hornyok egyben az ott kondenzálódott vizet az alattuk fekvő bordás csövekre irányítják. Ezzel elérhető, hogy a kondenzálódott víz maradék hőtartalmát elsődlegesen a csövekben keringő víznek, és ne a víz felé való hőátadás szempontjából csekély szerepet játszó csőtartó lapoknak adja le. Járulékosan elérhető, hogy a csőtartó lapok - amelyek korróziós szempontból a teljes szerkezet legérzékenyebb elemei - lényegesen kevésbé lesznek kitéve a kondenzálódó víz korrozív hatásainak, ami tetemesen fokozza a berendezés élettartamát.
A találmány szerint továbbá égőként a HU 198 998 számú szabadalmi leírásban kizárólag hősugárzókban való felhasználásra javasolthoz hasonló szerkezetű olyan égőt használunk, ahol a levegőt és a gázt egymásra nézve keresztirányban vezetjük be, és a levegő/gáz keveréket eloszlató eszközként egymáshoz képest szoros térközzel elrendezett több perforált lapot használunk. Ez a két intézkedés egyrészt lényegesen homogénebb levegő/gáz keverék kialakítását, másrészt a levegő/gáz keverék lényegesen egyenletesebb elosztását teszi lehetővé, ami összességében a bojler energiafogyasztásának tetemes csökkenését eredményezi.
A találmány tárgya tehát kondenzációs hőcserélőjű, előkeverő égős gázbojler háztartási melegvíz- és fűtőrendszerekhez, amely tartalmaz
- egy bordás hőcserélőt, amelynek csőtartó lapokban rögzített vízszintes, egyenes vonalú szakaszaik mentén a hossztengelyre merőleges bordái vannak, és
- egy kerámiaégőt, amelynek levegőbevezető és gázbevezető fúvókat magában foglaló gázbevezető eszközökkel ellátott előkeverő kamrája, a levegő/gáz keveréket elosztó perforált eszköze, lángtartó kerámialapjai, és ezek körül a tágulásukat lehetővé tevő tömítése van.
A találmány szerinti berendezésben
- a csövek függőlegesen egymás alatt elhelyezkedő kötegekben vannak elrendezve a kerámiaégő lángtartó kerámialapjai alatt,
- a bordák a csövek tengelyére merőleges vonalban függőlegesen lefelé, valamint ehhez a vonalhoz a csőtengely felé közeledőén ferdén elrendezett hornyokkal vannak ellátva,
- a kerámiaégő levegőbevezető eszköze egy központi nyílással ellátott blende, amihez a gázt bevezető füvóka a gázt a levegő áramlási irányához képest harántirányban bevezető helyzetben van illesztve, és
- a kerámiaégő levegő/gáz keveréket elosztó perforált eszköze egymáshoz képest szoros térközzel elrendezett perforált lapokból van kialakítva.
A találmány szerinti bojler hőcserélőjében a fenti kialakítás következtében a füstgáz áramlási irányára vonatkoztatva függőleges helyzetben három egymást követő hőcserélő szakasz alakul ki. Az első - az égőhöz legközelebb eső - szakaszban lehűl a füstgáz, a füstgáz áramlási iránya szerint ezt követő második szakaszban megkezdődik a füstgáz vízgőztartalmának kondenzációja, míg a harmadik - utolsó - szakaszban ez a kondenzáció teljessé válik. Minthogy a kondenzáció preferenciálisan a bordák hornyaiban megy végbe, és a már kondenzálódott, de még igen forró vizet a hornyok az alattuk fekvő bordás csövek felé irányítják, a kondenzálódott víz és a csövekben keringő víz között a korábban elérhetőnél lényegesen nagyobb mértékű hőcsere jön létre. Az egyes szakaszok között nincsenek holtterek; így a holttereknek tulajdonítható szerkezetkárosító hatás fel sem merül.
Egy előnyös megoldás szerint az egyes bordák között az adott bordával egy darabból öntött vagy kialakított, a bordák közötti térközt meghatározó peremek vannak. Ezek a peremek fokozzák a csövekben keringő víz és a füstgázok (és/vagy a kondenzálódott víz) közötti hőátadást. Ezek a térközök egyben megakadályozzák azt, hogy a kondenzátum cseppjei egyszerre két felülettel érintkezzenek, így visszaszorítják a kondenzátum újbóli elpárolgásának veszélyét, ami a párolgási hő elvonása révén a hőcsere hatékonyságát csökkentené.
Egy további előnyös megoldás szerint a csöveket a bordák összeillesztése után többlépéses, belső tüskés tágítást műveletnek vetjük alá. Ezzel a megoldással egyrészt rendkívül szoros illeszkedést érhetünk el a csövek (következésképpen az azokban keringő víz) és a hőátadást fokozó bordák (és peremek) között. Másrészt az utólagos tüskés tágítás deformálja a csöveket, ezáltal növekszik a csövek belsejében áramló víz turbulenciája, és így nagyobb lesz a víz és a környezet közötti hőcsere mértéke.
Egy további előnyös megoldás szerint a csőtartó lapokban rögzített csövek függőlegesen egymást követő kötegelt a füstgáz áramlásának irányára merőlegesen egymástól eltoltan rendezzük el. Ez az elrendezés tovább csökkenti a holtterek kialakulásának lehetőségét, annak összes káros következményével együtt.
Egy további előnyös megoldás szerint a bordák alsó és felső végét hullámosán alakítjuk ki. Ez a megoldás tovább fokozza azt, hogy a kondenzáció preferenciálisan a bordákon menjen végbe, és a kondenzált, még magas hőmérsékletű víz a csőtartó lapoktól eltérő helyre vezetődjön. Ez a megoldás tovább korlátozza azt, hogy az egyes csövek közvetlen környezetében folyadékfilm alakuljon ki, ami csökkentené a hőátadást. Ez a megoldás azt is visszaszorítja, hogy a kondenzálódott víz egyszerre két különböző felülettel kerüljön érintkezésbe, ami nem kívánt elpárolgáshoz, és ezáltal a párolgási hő elvonásához vezethetne.
Egy előnyös kialakítás szerint az égőnek a központi nyílással ellátott blendén keresztül belépő levegő és a fuvókán keresztül belépő gáz keverékét a perforált lapokhoz szállító csatornája van. Ez az elrendezés tovább fokozza a gáz és a levegő egyenletes keveredését.
Egy előnyös kialakítás szerint a blende levegőbefúvó ventilátorhoz van csatlakoztatva. A ventilátor teljesítményének megfelelő szabályozásával igen pontosan
HU 223 643 Bl szabályozható a gáz/levegő arány, ami az energiafelhasználás szempontjából alapvető tényező.
Egy további előnyös kiviteli alak szerint a találmány szerinti szerinti gázbojlernek mikroprocesszor által vezérelt szabályozórendszere van, amelyben a hőcserélő és a kerámiaégő üzemelését külön beavatkozóelemek szabályozzák. Ez a szabályozórendszer szabályozza például a levegőt szállító ventilátor fordulatát, a gázbojler belső és külső oldalán a fizikai paraméterek érzékelését, a bojler égőlapjának be- és kikapcsolását, valamint az elektromechanikus elemek és a gázbojler biztonságos működését. Ez a szabályozó rendszer Pl és PID karakterisztikájú szabályozásra képes, a használati meleg víz és a fűtési célú meleg víz melegítése céljából. A szabályozórendszernek továbbá soros portja van a további berendezésekhez, részegységekhez történő csatlakoztathatóság érdekében: PC-hez, távolabbi szabályozóberendezéshez, kettős érzékelővel ellátott (duplaszondás) klímabeállító készülékhez, van továbbá a felhasználót tájékoztató kijelzője, saját hibakeresője (diagnosztika) és áramkörcsatoló (interfész) eszköze.
A gázbojler működése során, miután a logikai szabályozóeszköztől érkező megfelelő parancs következtében bekapcsol a ventilátor és az égő, megkezdődik a füstgáz termelődése, ami áthalad a hőcserélőn. A hőcserélőben az első hőcserélő szakaszon a füstgázok alaposan lehűlnek, a második hőcserélő szakaszon tovább hűlnek, és megkezdődik azok kondenzációja, végül a harmadik hőcserélő szakaszon a füstgázok teljes mértékben kondenzálódnak. A bordák fent ismertetett speciális kialakítása révén a harmadik hőcserélő szakaszon már olyan alacsony üzemi hőmérséklet biztosítható, ami ott teljes mértékű és hatékony kondenzációt eredményez. Emellett a víz nagy hőmérséklet-különbségének fenntartása is megvalósulhat a bordás hőcserélő bemenő- és kimenőoldala között.
A találmány további részleteit kiviteli példa kapcsán, rajzok alapján ismertetjük. A találmány nem korlátozódik a példaként bemutatott kiviteli alakra.
Rátérve a rajzokra, az Lábra a találmány szerinti gázbojler csőtartó lapjaiban rögzített egyik csövének részletét mutatja be függőleges metszetben;
a 2. ábra a találmány szerinti gázbojler hőcserélőjét oldalnézetben, függőleges metszetben, a szaggatott vonalakkal körülvett részeken kitörésben szemlélteti;
a 3. ábra a találmány szerinti gázbojler kerámiaégőjét szemlélteti metszetben; és a 4. ábra a találmány szerinti gázbojlert szemlélteti a 2. ábra síkjára merőleges elölnézetben, metszetben.
Miként az 1. ábráról leolvasható, a gázbojlerben lévő 3 cső falához a 3 cső hossztengelyére merőlegesen 4 bordák illeszkednek, amelyeket az egyes 4 bordák között térközöket meghatározó 8 peremek választanak el egymástól. A 4 bordák a csövek tengelyére merőleges vonalban függőlegesen lefelé, valamint ehhez a vonalhoz a csőtengely felé közeledőén ferdén elrendezett hornyokkal vannak ellátva (ezeket az ábra nem szemlélteti) és a 4 bordákat is csak részben, amelyek a 4 bordákon kondenzálódó vizet a gázbojlerben lévő csőtartó lapoktól távolodva, az alsóbb bordás 3 csövek felé tereli. Ez a megoldás egyrészt a 4 bordák (amelyek hőmérséklete a 3 cső közvetlen közelében alacsonyabb a 4 bordák egyéb részeinek hőmérsékleténél) optimális hőfelvételét segíti elő, másrészt korlátozza a folyadékfilm kialakulását a 3 cső körül, amely folyadékfilm egyébként rontaná a hőcserét. Egy további előnyös kiviteli alak szerint a 4 bordák alsó és felső vége hullámos kialakítású (ezt az ábra nem szemlélteti), ami közrehat abban, hogy a kondenzáció a 4 bordákon menjen végbe, és a kondenzátum az optimális hőfelvételt lehetővé tevő helyekre - azaz az alsóbb csövek bordáira vezetődjön, és tovább csökkenti a folyadékfilm kialakulásának lehetőségét a 3 cső körül. A 4 bordák közötti térközök megakadályozzák, hogy a kondenzátum cseppjei egyidejűleg két felülettel érintkezzenek, így visszaszorítják a kondenzátum újbóli elpárolgásának veszélyét, ami a párolgási hő elvonása révén csökkentené a hőcsere hatásfokát. Az 1. ábrán bemutatott előnyös kiviteli alaknál minden egyes 4 borda és a konstrukciós szempontból hozzá tartozó 8 perem egy darabban van kialakítva. Ez a megoldás tovább növeli a 3 cső érintkezési felületét a környezettel. Egy további előnyös kiviteli alaknál a 3 csövek és a 4 bordák falvastagsága nagyobb a szokásosnál. Ezzel a megoldással visszaszorítható a hőcserélő korróziós jelenségek okozta túl korai elhasználódása. A korróziós jelenségeket a hőcserélő tetején az ott bevezetett füstgázok, a hőcserélő alján pedig az erősen savas kondenzátum idézi elő.
Egy másik előnyös kiviteli alakot az jellemez, hogy a 4 bordák és a 3 cső egymáshoz rögzítését, összeszerelését követően a 3 csövet egy többlépéses, belső tüskés tágítási műveletnek vetjük alá. Az így fokozatosan feltágított 3 cső még szorosabban illeszkedik a 4 bordákhoz, ami tökéletesebb hőátvitelt tesz lehetővé a 3 cső és a 4 bordák között. Ezenkívül a tüskés tágítási művelet deformálja a 3 csövet, miáltal növekszik a 3 cső belsejében áramló víz belső turbulenciája, és így nagyobb lesz a víz és a 3 cső közötti hőcsere mértéke.
Miként a 2. ábrán látható, a 3 csövek függőlegesen egymás alatt elrendezett kötegekben vannak rögzítve 2 csőtartó lapban. A 2. ábrán bemutatott előnyös kiviteli alak szerint a 3 csövek függőlegesen egymást követő kötegei a füstgáz áramlásának irányára merőlegesen egymástól eltoltan vannak elrendezve. Ez az elrendezés teszi lehetővé azt, hogy a hőcserélő csőkötegei mentén függőleges irányban három egymást követő hőcserélő szakasz - egy magas hőmérsékletű első 5 hőcserélő szakasz, egy részleges kondenzációs átmeneti második 6 hőcserélő szakasz és egy teljes kondenzációs harmadik 7 hőcserélő szakasz - alakuljon ki, amelynek előnyeit a korábbiakban már tárgyaltuk. Egyben ez az elrendezés biztosítja a hőcserélő kompaktságát és a holtterek kiküszöbölését.
A 2. ábrán kitörésben ábrázolt részek a 4 bordákon kialakított 23 hornyokat szemléltetik. Miként látható, a 23 hornyok egy része a 3 csövek tengelyére merőleges vonalban függőlegesen lefelé irányulóan, másik része
HU 223 643 Bl pedig ehhez a merőleges vonalhoz közeledőén ferdén van elrendezve. A ferdén elrendezett 23 hornyokban kondenzálódó vízcseppek a függőlegesen lefelé irányuló 23 hornyokba vezetődnek át, és onnan a ferde 23 hornyokra hullanak. így elkerülhető, hogy a kondenzálódó vízcseppek a 3 csövek falai mentén vízszintesen elfolyva végül a 2 csőtartó lapokhoz jussanak.
A 3. ábrán bemutatott, előnyös kialakítású 30 kerámiaégőbe a levegő egy kör alakú centrális 13 nyílással ellátott 10 blendén keresztül lép be. A gáz bevezetésére a 10 blende tetején sugárirányban elrendezett 11 fúvóka szolgál, ami a levegő áramlási irányára vonatkoztatva keresztirányban vezeti be a gázt. Ezáltal a gázáram és a levegőáram találkozásánál kialakuló 9 előkeverő kamrában tökéletes előkeveredés megy végbe. Ez a megoldás egyben csökkenti a kerámiaégő méretét. A kerámiaégőnek 16, 17 lángtartó kerámialapjai vannak, amelyek tartószerkezetén olyan alkalmas körvonalú 18 tömítés van elrendezve, ami lehetővé teszi a 16, 17 lángtartó kerámialapok tágulását, miközben a tömítettség fennmarad. A 16, 17 lángtartó kerámialapoknak az a felülete, amelyen az égés végbemegy, előnyösen bordázott vagy recézett, ami megnöveli a lángformáló keresztmetszetet, és egyidejűleg csökkenti az egyedi lángfrontok kölcsönös egymásra hatását. A 16, 17 lángtartó kerámialapok fölött két, egymáshoz képest szoros térközzel elrendezett 14, 15 perforált lap (diffúzor) van, amelyek biztosítják a levegő/gáz keverék tökéletesen egyenletes eloszlását a 16, 17 lángtartó kerámialapok teljes felületén. A levegő/gáz keverék egy közlekedő19 csatornán keresztül jut a 9 előkeverő kamrából az első 14 perforált lapra. A 3. ábrán bemutatott előnyös kiviteli alak szerint a levegőt 12 ventilátor fújja a 10 blende központi 13 nyílásán keresztül a 9 előkeverő kamrába.
A 4. ábra a találmány szerinti 1 gázbojlert a 2. ábra síkjára merőleges elölnézetben, metszetben szemlélteti. Miként a 4. ábráról leolvasható, a 30 kerámiaégő alatt helyezkedik el a 2 csőtartó lapokban rögzített bordás 3 csövek kötegeiből álló hőcserélő. A 3 csövek egyenes vonalú vízszintes szakaszai párhuzamosak a 16, 17 lángtartó kerámialapokkal. A kerámiaégő bekapcsolásakor az égés során kialakuló forró füstgázok felülről lefelé haladnak át a 3 csövek függőleges síkban egymás alatt elrendezett kötegein, miközben a hőcserélőben kialakul a korábbiakban ismertetett 5, 6 és 7 hőcserélő szakasz.
A találmány szerinti gázbojler legfontosabb előnyei a következők:
- a gázbojler kisméretű, kompakt kialakítású, ami a hőcserélőben lévő csőkötegek fent ismertetett elrendezésének, a kerámiaégőbe való levegő- és gázbevezetés fent ismertetett módjának és a hőcserélő és a kerámiaégő fent ismertetett egymáshoz viszonyított elrendezésének az eredménye;
- a 3 csövek kötegelnek fent ismertetett elrendezése, továbbá a 4 bordák speciális kialakítása (azaz a kondenzvíz-elterelő 23 hornyok alkalmazása és az alsó és felső vég hullámos kiképzése) jelentősen (a JP 58000042 A számú közzétételi iratban ismertetett megoldáshoz képest mintegy 20%kal) megnöveli a bojler hőenergia-hasznosítását;
- a kerámiaégő levegő- és gázbevezetésének fent ismertetett keresztirányú kialakítása, továbbá a két, egymáshoz képest szoros térközzel elrendezett perforált lap alkalmazása a levegő és a gáz tökéletes keveredését és teljesen egyenletes eloszlatását eredményezi, ami jelentős (a HU 198 998 B számú szabadalom szerinti megoldáshoz képest mintegy 25%-os) energiamegtakarítást tesz lehetővé;
- az utóbbi két tényező eredményeként a gázbojler tömege mintegy 30-45%-kal csökkenthető;
- a 4 bordák fent ismertetett kialakításának eredményeként létrejövő kondenzvíz-elterelés a korróziós károk tetemes csökkenését eredményezi, így a találmány szerinti gázbojler akár 15 éves vagy annál hosszabb élettartamra is tervezhető.
Claims (8)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Kondenzációs hőcserélőjű, előkeverő égős gázbojler háztartási melegvíz- és fűtőrendszerekhez, amely tartalmaz- egy bordás hőcserélőt, amelynek csőtartó lapokban (2) rögzített vízszintes, egyenes vonalú szakaszaik mentén a hossztengelyre merőleges bordái (4) vannak, és- egy kerámiaégőt, amelynek levegőbevezető és gázbevezető fúvókát (11) magában foglaló gázbevezető eszközökkel ellátott előkeverő kamrája (9), a levegő/gáz keveréket elosztó perforált eszköze, lángtartó kerámialapjai (16, 17) és ezek körül a tágulásukat lehetővé tevő tömítése (18) van, azzal jellemezve, hogy- a csövek (3) függőlegesen egymás alatt elhelyezkedő kötegekben vannak elrendezve a kerámiaégő lángtartó kerámialapjai (16, 17) alatt,- a bordák (4) a csövek (3) tengelyére merőleges vonalban függőlegesen lefelé, valamint ehhez a vonalhoz a csőtengely felé közeledőén ferdén elrendezett hornyokkal (23) vannak ellátva,- a kerámiaégő levegőbevezető eszköze egy központi nyílással (13) ellátott blende (10), amihez a gázt bevezető füvóka (11) a gázt a levegő áramlási irányához képest harántirányban bevezető helyzetben van illesztve, és- a kerámiaégő levegő/gáz keveréket elosztó perforált eszköze egymáshoz képest térközzel elrendezett perforált lapokból (14, 15) van kialakítva.
- 2. Az 1. igénypont szerinti gázbojler, azzal jellemezve, hogy az egyes bordák (4) között az adott bordával (4) egy darabból öntött vagy kialakított, a bordák (4) közötti térközt meghatározó peremek (8) vannak.
- 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti gázbojler, azzal jellemezve, hogy a bordák (4) összeillesztése után tüskés tágítási műveletnek alávetett csövei (3) vannak.HU 223 643 Β1
- 4. Az 1 -3. igénypontok bármelyike szerinti gázbojler, azzal jellemezve, hogy a cső tartó lapokban (2) rögzített csövek (3) függőlegesen egymást követő kötegel a füstgáz áramlásának irányára merőlegesen egymástól eltoltan vannak elrendezve.
- 5. Az 1 -4. igénypontok bármelyike szerinti gázbojler, azzal jellemezve, hogy a bordák (4) alsó és felső vége hullámos kialakítású.
- 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti gázbojler, azzal jellemezve, hogy a központi nyílással (13) ellátott blendén (10) keresztül belépő levegő és a fúvókán (11) keresztül belépő gáz keverékét a perforált lapokhoz (14, 15) szállító csatornája (19) van.
- 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti gázbojler, azzal jellemezve, hogy a blende (10) levegőbefúvó5 ventilátorhoz (12) van csatlakoztatva.
- 8. Az 1 -7. igénypontok bármelyike szerinti gázbojler, azzal jellemezve, hogy mikroprocesszor által vezérelt szabályozórendszere van, amelyben a hőcserélő és a kerámiaégő üzemelését külön beavatkozóelemek sza10 bályozzák.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT97MI002206A IT1295238B1 (it) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Caldaia perfezionata premiscelata a condensazione,particolarmente idonea alla produzione di acqua sanitaria e per riscaldamento |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9802152D0 HU9802152D0 (en) | 1998-11-30 |
| HUP9802152A2 HUP9802152A2 (hu) | 1999-07-28 |
| HUP9802152A3 HUP9802152A3 (en) | 1999-12-28 |
| HU223643B1 true HU223643B1 (hu) | 2004-11-29 |
Family
ID=11377948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9802152A HU223643B1 (hu) | 1997-09-29 | 1998-09-25 | Kondenzációs hõcserélõjû, elõkeverõ égõs gázbojler |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0905457B1 (hu) |
| CZ (1) | CZ294000B6 (hu) |
| DE (1) | DE69828730T2 (hu) |
| DK (1) | DK0905457T3 (hu) |
| ES (1) | ES2236853T3 (hu) |
| HU (1) | HU223643B1 (hu) |
| IT (1) | IT1295238B1 (hu) |
| PL (1) | PL190322B1 (hu) |
| PT (1) | PT905457E (hu) |
| RU (1) | RU2194920C2 (hu) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2403792A (en) * | 2003-07-08 | 2005-01-12 | Aeromatix Ltd | Gas burner for use with a cylindrical heat exchanger |
| NL2014432B1 (en) * | 2015-03-10 | 2017-01-06 | Atag Verwarming Nederland B V | Heat exchanger and assembly of a heat exchanger and a burner. |
| RU2576681C1 (ru) * | 2015-04-15 | 2016-03-10 | Энмар Батуович Рашитов | Водогрейный котел |
| CN109631037B (zh) * | 2019-01-17 | 2023-11-24 | 扬州斯大锅炉有限公司 | 风冷全预混平面超低氮燃烧器 |
| CN110779209B (zh) * | 2019-10-30 | 2024-01-19 | 宁波方太厨具有限公司 | 燃气分配装置及应用前述装置的热水器的燃烧控制方法 |
| CN113175746B (zh) * | 2021-05-29 | 2024-07-23 | 沧州市捷硕热能科技有限公司 | 一种节能加热壁挂炉 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6042593A (ja) * | 1983-08-13 | 1985-03-06 | Tsuchiya Mfg Co Ltd | ヒ−トパイプを有する熱交換器の製造方法 |
| GB2223838B (en) * | 1988-09-22 | 1992-07-22 | Padley Dr Peter Joseph | Boiler system |
| AT396981B (de) * | 1991-09-12 | 1994-01-25 | Vaillant Gmbh | Lamellenwärmetauscher |
| SK309792A3 (en) * | 1992-10-09 | 1995-08-09 | Hynek Mikusek | Combustion system of heating gas condensation aggregates |
| DE4417567A1 (de) * | 1994-05-19 | 1995-11-23 | Buderus Heiztechnik Gmbh | Rippenrohrwärmetauscher |
| US5570659A (en) * | 1994-09-28 | 1996-11-05 | Slant/Fin Corpoiration | Domestic gas-fired boiler |
-
1997
- 1997-09-29 IT IT97MI002206A patent/IT1295238B1/it active IP Right Grant
-
1998
- 1998-09-10 ES ES98117101T patent/ES2236853T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-10 DE DE69828730T patent/DE69828730T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-10 EP EP98117101A patent/EP0905457B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-10 DK DK98117101T patent/DK0905457T3/da active
- 1998-09-10 PT PT98117101T patent/PT905457E/pt unknown
- 1998-09-25 HU HU9802152A patent/HU223643B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1998-09-26 CZ CZ19983099A patent/CZ294000B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-09-28 PL PL98328890A patent/PL190322B1/pl unknown
- 1998-09-29 RU RU98118092/06A patent/RU2194920C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2236853T3 (es) | 2005-07-16 |
| DK0905457T3 (da) | 2005-05-30 |
| IT1295238B1 (it) | 1999-05-04 |
| EP0905457A3 (en) | 2001-04-11 |
| DE69828730T2 (de) | 2005-10-06 |
| CZ309998A3 (cs) | 1999-04-14 |
| PL328890A1 (en) | 1999-04-12 |
| CZ294000B6 (cs) | 2004-09-15 |
| ITMI972206A1 (it) | 1999-03-29 |
| HUP9802152A2 (hu) | 1999-07-28 |
| HU9802152D0 (en) | 1998-11-30 |
| RU2194920C2 (ru) | 2002-12-20 |
| DE69828730D1 (de) | 2005-03-03 |
| EP0905457B1 (en) | 2005-01-26 |
| PT905457E (pt) | 2005-04-29 |
| EP0905457A2 (en) | 1999-03-31 |
| PL190322B1 (pl) | 2005-11-30 |
| HUP9802152A3 (en) | 1999-12-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6036480A (en) | Combustion burner for a water heater | |
| CA2252589C (en) | High efficiency vertical tube water heater apparatus | |
| US9605871B2 (en) | Furnace burner radiation shield | |
| KR20000070420A (ko) | 물 가열 시스템 | |
| US12025346B2 (en) | Smoke tube boiler | |
| US11624527B2 (en) | Smoke tube boiler | |
| US4660761A (en) | Flue gas heat pump | |
| HU223643B1 (hu) | Kondenzációs hõcserélõjû, elõkeverõ égõs gázbojler | |
| US6606969B2 (en) | Tubular oven | |
| EP1106933A2 (en) | A heat exchanger for ovens for food cooking | |
| CA2285240C (en) | Combustion burner for a water heater | |
| CN211625680U (zh) | 燃气热水设备 | |
| US20240255163A1 (en) | Air heating apparatus | |
| CN211119965U (zh) | 便于拆卸维护的燃气热水设备 | |
| CN212777595U (zh) | 燃烧装置 | |
| EP1398579A1 (en) | Condensation boiler with a high modulation ratio | |
| US20210025621A1 (en) | Gas furnace | |
| JPH07158875A (ja) | ガス給湯器 | |
| KR950008731B1 (ko) | 에어콘의 냉매가열장치 | |
| KR100479868B1 (ko) | 콘덴싱 가스보일러의 연소기 연도구조 | |
| KR20240121147A (ko) | 공기 가열 장치 | |
| KR20030026600A (ko) | 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러 | |
| JP3685131B2 (ja) | 燃焼装置 | |
| KR200204759Y1 (ko) | 열효율을 높인 열교환기 | |
| JPH0612336Y2 (ja) | 燃焼装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HFG4 | Patent granted, date of granting |
Effective date: 20040923 |
|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |