NL1009570C2 - Warmtewisselaar en verwarmingsinrichting met verbeterd rendement. - Google Patents

Warmtewisselaar en verwarmingsinrichting met verbeterd rendement. Download PDF

Info

Publication number
NL1009570C2
NL1009570C2 NL1009570A NL1009570A NL1009570C2 NL 1009570 C2 NL1009570 C2 NL 1009570C2 NL 1009570 A NL1009570 A NL 1009570A NL 1009570 A NL1009570 A NL 1009570A NL 1009570 C2 NL1009570 C2 NL 1009570C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
flue gas
heat exchanger
water channel
channel
gas channel
Prior art date
Application number
NL1009570A
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Hubertus Deckers
Original Assignee
Holding J H Deckers N V
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 Holding J H Deckers N V filed Critical Holding J H Deckers N V
Priority to NL1009570A priority Critical patent/NL1009570C2/nl
Priority to EP99202199A priority patent/EP0971179A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1009570C2 publication Critical patent/NL1009570C2/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/40Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/24Water 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
    • F24H1/26Water 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/24Water 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
    • F24H1/26Water 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
    • F24H1/28Water 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
    • F24H1/287Water 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/44Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with combinations of two or more of the types covered by groups F24H1/24 - F24H1/40 , e.g. boilers having a combination of features covered by F24H1/24 - F24H1/40
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F7/00Elements not covered by group F28F1/00, F28F3/00 or F28F5/00
    • F28F7/02Blocks traversed by passages for heat-exchange media

Landscapes

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

Description

Titel: Warmtewisselaar en verwarmingsinrichting met verbeterd rendement.
De uitvinding heeft betrekking op een warmtewisselaar, in het bijzonder een warmtewisselaar voor gebruik in een verwarmingsinrichting, voorzien van een branderruimte, een op de branderruimte aansluitend rookgaskanaal en een waterkanaal. Een dergelijke warmtewisselaar is uit de praktijk bekend.
Deze bekende warmtewisselaar omvat een plaatvormig deel waarin een meanderend waterkanaal is opgenomen dat zich uitstrekt tussen een eerste einde en een tweede einde. Naast het plaatvormige deel is daarop aansluitend een rookgaskanaal voorzien, eveneens meandervormig, dat zich uitstrekt tussen de branderruimte en een rookgasafvoer. Het waterkanaal en het rookgaskanaal zijn daarbij in hoofdzaak in evenwijdige vlakken gelegen. Een dergelijke warmtewisselaar heeft als nadeel dat een relatief klein contactvlak bestaat tussen enerzijds het rookgaskanaal en anderzijds het waterkanaal, waardoor een dergelijke warmtewisselaar tijdens gebruik een relatief laag rendement heeft, met name gerelateerd aan de totale massa van de betreffende warmtewisselaar.
De uitvinding beoogt een warmtewisselaar van de in de aanhef beschreven soort, waarbij de genoemde nadelen zijn vermeden, met behoud van de voordelen daarvan. Daartoe wordt een warmtewisselaar volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 1.
Door het waterkanaal en het rookgaskanaal althans gedeeltelijk met elkaar te vervlechten, zodanig dat steeds een deel van het waterkanaal aan ten minste drie zijden wordt omgeven door het rookgaskanaal wordt het voordeel bereikt dat in een warmtewisselaar met eenzelfde massa een groter contactvlak kan worden verkregen tussen het waterkanaal en het rookgaskanaal dan bij een warmtewisselaar van de bovengenoemde, bekende soort. Hierdoor wordt tijdens gebruik een betere warmte- 1 009 5 70 2 uitwisseling verkregen tussen de verhitte rookgassen en het te verwarmen water, waardoor het rendement wordt verbeterd en bovendien het comfort wordt verhoogd. Voorts kan het voordeel worden bereikt dat de betreffende delen van het waterkanaal beter zijn geïsoleerd, waardoor minder van de opgenomen warmte weer wordt afgegeven naar de omgeving, hetgeen eveneens rendementverhogend werkt. Een verder voordeel van een warmtewisselaar volgens onderhavige uitvinding is dat de warmtewisselaar relatief compact kan worden gebouwd, hetgeen ruimtetechnisch voordelig is. Het rookgaskanaal kan relatief lang worden uitgevoerd in verhouding tot de bouwhoogte van de warmtewisselaar.
In een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm wordt een warmtewisselaar volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 4.
Door steeds een deel van het waterkanaal en een naastgelegen deel van het rookgaskanaal gespiegeld ten opzichte van een hoofdvlak op te stellen, waarbij de betreffende delen van het waterkanaal en het rookgaskanaal onderling zijn verbonden door elkaar kruisende tussendelen, wordt het voordeel bereikt dat een waterkanaal en/of een rookgaskanaal met een relatief grote lengte kunnen worden voorzien in een warmtewisselaar met relatief kleine buitenmaten, waarbij intensief contact bestaat tussen het rookgaskanaal en het waterkanaal. Door een reeks van steeds gespiegeld ten opzichte van elkaar geplaatste eerste en tweede delen van respectievelijk het waterkanaal en het rookgaskanaal wordt dit voordeel nog verder versterkt.
In een voordelige uitvoeringsvorm strekt het hoofdvlak zich in een richting ongeveer haaks op een bodemvlak van de branderruimte uit, doch het. hoofdvlak kan zich ook in een andere richting uitstrekken en kan bijvoorbeeld enkel of dubbel gekromd zijn. Eventueel kan het hoofdvlak ook bestaan uit een aantal onderling een hoek insluitende subhoofdvlakken, bijvoorbeeld zig-zag verlopend of een anderszins hoekige vorm aannemend.
4 0 09 5 70 3
Door juist het rookgaskanaal steeds tussen elke eerste en tweede positie het hoofdvlak te laten snijden wordt op nog betere wijze er voor gezorgd dat het rookgaskanaal de betreffende delen van het waterkanaal aan drie zijden omgeeft, waarbij een bijzonder grote lengte van het rookgaskanaal wordt verkregen, gerelateerd aan de totale lengte van het door de betreffende eerste en tweede posities ingesloten deel van het hoofdvlak.
In nadere uitwerking wordt een warmtewisselaar volgens de uitvinding voorts gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 5.
De onderlinge verbinding van de wanddelen van de waterkanaaldelen, waarbij tussen de verbindingsdelen rookgasdoorgangen zijn voorzien biedt het voordeel dat tijdens gebruik een nog beter contact wordt verkregen tussen enerzijds de verhitte rookgassen en anderzijds het te verwarmen water. Bovendien wordt hierdoor op relatief eenvoudige wijze een constructief gunstige verbinding verkregen tussen de verschillende delen. Door de verbindingselementen uit te voeren als schotten of dergelijke kan op voordelige wijze gebruik worden gemaakt van een regelmatige materiaaldikte in de warmtewisselaar, waardoor bijvoorbeeld warmtespanningen worden beperkt of tegengegaan.
In een verdere nadere uitwerking wordt een warmtewisselaar volgens de uitvinding voorts gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 7.
Door deze maatregelen wordt op bijzonder geschikte wijze een grote mate van vervlechting van het waterkanaal en het rookgaskanaal verkregen. Bovendien is een dergelijke warmtewisselaar constructief eenvoudig van opbouw, met een maximaal contactvlak tussen het waterkanaal en het rookgaskanaal .
Een warmtewisselaar volgens onderhavige uitvinding is bij voorkeur door gieten vervaardigd uit een licht metaal of een licht metaallegering. Dit biedt het voordeel dat een bijzonder gunstige verhouding wordt verkregen 1 0 09 5 70 4 tussen de totale massa van de warmtewisselaar, het warmte-overdragend oppervlak tussen het waterkanaal en het rookgaskanaal en de warmtecapaciteit van de warmtewisselaar. Met name aluminium of een aluminiumlegering is daarbij voordelig vanwege de gunstige materiaaleigenschappen in verband met rookgassen en water, de geschikte warmtegeleidingscoëfficiënt, kostprijs en verwerkbaarheid.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een verwarmingsinrichting, voorzien van een warmtewisselaar volgens onderhavige uitvinding. Een dergelijke verwarmingsinrichting wordt volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 11.
Gebruik van dergelijke dekdelen voor het naar believen afdekken of vrijgeven van delen van het rookgaskanaal biedt het voordeel dat onderhoud aan de warmtewisselaar eenvoudig uit te voeren is. Immers, door wegnemen van een dekdeel kan het daar achter gelegen deel van ten minste het rookgaskanaal eenvoudig worden geïnspecteerd en gereinigd, waarna het betreffende dekdeel kan worden teruggeplaatst voor het afdichten van het betreffende deel van het rookgaskanaal. Met name wanneer ïc warmtewisselaar wordt gebruikt bij brandstoffen van mindere kwaliteit, welke voor een niet optimale verbranding zorgen is dit voordelig, daar aanslag van bijvoorbeeld roet in het rookgaskanaal daardoor eenvoudig kan worden verwijderd, hetgeen tot betere prestaties van de warmtewisselaar leidt. Met name wordt hiermee althans grotendeels verhinderd dat het N0X- en het C02-gehalte in de rookgassen tijdens gebruik onaanvaardbaar worden.
Een verwarmingsinrichting volgens onderhavige uitvinding is bij voorkeur zodanig ingericht dat deze van het condenserend type is.
Verdere voordelige uitvoeringsvormen van een warmtewisselaar en een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding zijn gegeven in de verdere volgconclusies.
1 0 09 5 70 5
Ter verduidelijking van de uitvinding zullen uitvoeringsvoorbeelden van een warmtewisselaar en een verwarmingsinrichting volgens onderhavige uitvinding worden beschreven aan de hand van de tekening. Daarin toont: fig. 1 een doorgesneden vooraanzicht van een warmtewisselaar volgens de uitvinding, volgens de lijn I-I in fig. 2; fig. 2 een doorgesneden zijaanzicht van een warmtewisselaar volgens de lijn II-II in fig. 1; fig. 3 een gedeeltelijk doorgesneden bovenaanzicht van een warmtewisselaar volgens fig. 1 en 2; fig. 4 in zijaanzicht een alternatieve uitvoeringsvorm van een warmtewisselaar volgens onderhavige uitvinding; en fig. 5 schematisch een verwarmingsinrichting, voorzien van een warmtewisselaar volgens onderhavige uitvinding.
In deze beschrijving hebben gelijke of corresponderende delen gelijke of corresponderende verwijzingscij fers.
Een warmtewisselaar 1 volgens de uitvinding omvat een branderruimte 2 met een in hoofdzaak cilindrische wand 4, een bovenvlak 6 en een bodemvlak 8. Op het bodemvlak 8 sluit een lijf 10 aan dat een waterkanaal 12 en een rookgaskanaal 14 omvat, zoals nog nader zal worden toegelicht. Rond de wand 4 van de branderruimte 2 strekt zich een hulpwaterkanaal 16 uit, dat via een bochtdeel 18 aansluit op een eerste einde 20 van het waterkanaal 12.
In het in fig. 2 getoonde zijaanzicht omvat ten minste het lijf 10 een hoofdvlak V. Het lijf 10 omvat een eerste, zich tijdens gebruik horizontaal uitstrekkend waterkanaaldeel 12a, alsmede een tweede 12b, derde 12c en vierde waterkanaaldeel 12d, waarbij de vier waterkanaal-delen zich evenwijdig aan elkaar uitstrekken. Naast elk waterkanaaldeel 12a-d strekt zich een naastgelegen rookgas-kanaaldeel 14a-d uit. Een eerste, bovenste positie 22, welke tegen de branderruimte 2 is gelegen omvat het eerste 1 009 570 6 waterkanaaldeel 12a en het eerste rookgaskanaaldeel 14a, de naastgelegen althans ondergelegen positie 24 het tweede waterkanaaldeel 12b en het tweede rookgaskanaaldeel 14b, de derde positie 26 het derde waterkanaaldeel 12c en het derde rookgaskanaaldeel 14c en de onderste, vierde positie 28 het vierde waterkanaaldeel 12d en het vierde rookgaskanaaldeel 14d. Bij de in fig. 2 getoonde stand ligt in de eerste positie 22 en de derde positie 26 het betreffende rookgaskanaaldeel 14a respectievelijk 14c ter rechter zijde van het hoofdvlak V, terwijl het betreffende waterkanaaldeel 12a respectievelijk 12c ter linker zijde van de betreffende rookgaskanaaldelen 14a, 14c zijn gelegen. In de tweede positie 24 en vierde positie 28 is de positie van de betreffende waterkanaaldelen 12b, 12d en rookgaskanaaldelen 14b, 14d ten opzichte van het hoofdvlak gespiegeld met betrekking tot de eerste 22 en derde positie 26. Onder de onderste positie 28 sluit het rookgaskanaal 14 aan op een rookgasafvoer 30. Gezien vanaf de branderruimte 2 in de richting van de rookgasafvoer 30 liggen de rookgaskanaal-delen 14a-d derhalve steeds afwisselend aan weerszijden van het hoofdvlak V. Tussen de naast elkaar gelegen posities 22 en 24, 24 en 26 en 26 en 28 zijn respectieve rookgas-doorgangen 32, 34 en 36 gevormd voor het verbinden van de betreffende rookgaskanaaldelen 14a-d en de rookgasafvoer 30. Het rookgaskanaal 14 heeft derhalve een meanderend verloop met tijdens gebruik afwisselend een verticaal rookgaskanaaldeel 14a-d en een horizontaal rookgaskanaaldeel dat de betreffende rookgasdoorgang 32, 34 respectievelijk 36 omvat.
Voor de vorming van de rookgasdoorgangen 32-36 is steeds tussen de naast elkaar gelegen waterkanaaldelen 12 een aantal lamellen 38 opgenomen welke zich evenwijdig aan elkaar uitstrekken, haaks op de doorstroomrichting van de betreffende waterkanaaldelen 12. Hierdoor worden bovendien de waterkanaaldelen 12 en de rookgaskanaaldelen 14 fysiek met elkaar verbonden. Tussen de lamellen 38 zijn de rookgasdoorgangen 32 gevormd.
1 0 0 9 5 70 7
Elk waterkanaaldeel 2a-d wordt derhalve aan drie zijden omgeven door het rookgaskanaal 14. In elk rookgaskanaaldeel 14a-d is op het naar het betreffende rookgaskanaaldeel toegekeerde wanddeel van het betreffende waterkanaaldeel 12 een aantal warmte-overdragend oppervlak vergrotende elementen, in het bijzonder nokken 40 aangebracht in een patroon van ten opzichte van elkaar versprongen rijen en kolommen. De nokken 42 strekken zich bij voorkeur haaks op het betreffende wanddeel uit, haaks op de doorstromingsrichting van het betreffende rookgaskanaaldeel 14 en evenwijdig aan de doorstroomrichting van de rookgasdoorgangen 32. Hierdoor kan voor de vorming van de nokken 42 en lamellen 38 eenvoudig een lossende matrijs worden vervaardigd.
Zoals blijkt uit met name fig. 1 zijn de waterkanaaldelen 12a-12d onderling verbonden door een drietal U-vormige bochtdelen 44, welke afwisselend ter linker en rechter zijde van het lijf 10 zijn aangebracht en zich buiten de beschrijvende lijnen van het rookgas-kanaal 14 uitstrekken. Hierdoor wordt een relatief compacte bouw verkregen zonder dat de rookgasdoorgang 14 wordt beperkt of belemmerd door de betreffende verbindende delen 44. Het waterkanaal 12 vertoont in het in fig. 1 getoonde aanzicht een meanderend verloop tussen het eerste einde 20 en een waterinvoer 46 waarop een retourleiding van een verwarmingscircuit kan aansluiten, zoals getoond in fig. 5. Het hulpwaterkanaal 16 is nabij het boveneinde voorzien van een tweede aansluitopening 48, waarop een aanvoerleiding van een verwarmingscircuit kan worden aangesloten zoals eveneens getoond in fig. 5.
Zoals blijkt uit de fign. 1 en 2 zijn het waterkanaal 12 en het rookgaskanaal 14 met elkaar vervlochten in het lijf 10, op een zeer innige wijze. Het waterkanaal 12 meandert in, althans evenwijdig aan het vlak V, terwijl het rookgaskanaal 14 meandert in, althans evenwijdig aan een vlak K, waarbij de vlakken V en K haaks op elkaar staan. In de bodem 8 van de branderruimte 2 is 1 009 5 70 8 een rookgasinvoeropening 50 voorzien met een in hoofdzaak rechthoekige doorsnede. Naast de rookgasinvoeropening 50 is een sluitplaat 52 in de bodem 8 opgenomen, welke losneembaar is voor inspectie van de branderruimte 2. Zoals duidelijk blijkt uit fig. 3 heeft het lijf 10 in de getoonde uitvoeringsvorm een in hoofdzaak rechthoekige doorsnede. Deze doorsnede is in bovenaanzicht gezien volledig binnen de omtrek van de branderruimte gelegen.
Een warmtewisselaar volgens onderhavige uitvinding is bij voorkeur eendelig door gieten vervaardigd. Hierdoor wordt het voordeel bereikt dat de warmtewisselaar snel en eenvoudig nauwkeurig te vervaardigen is zonder dat verschillende delen samengebouwd hoeven te worden, zodat de kans op bijvoorbeeld lekkende pakkingen wordt weggenomen.
Een warmtewisselaar 1 volgens de uitvinding kan als volgt worden gebruikt.
De warmtewisselaar 1 wordt, zoals schematisch getoond in fig. 5, opgenomen binnen een door een streep-stippellijn weergegeven behuizing 3, waarbij in de branderruimte 2 een brander 54 wordt opgenomen, bijvoorbeeld met een cilindrisch branderoppervlak. Op de brander 54 wordt op gebruikelijke wijze een ventilator 56 aangesloten voor het premix mengen van lucht en gas.
Daartoe is in de bovenwand 6 van de branderruimte 2 een passende opening 58 aangebracht. Op de rookgasafvoer 30 wordt een schoorsteen 60 aangesloten. Bovendien wordt tussen de instroomopening 46 en de uitstroomopening 48 van de uit het waterkanaal 12, de bochtstukken 44, het bochtdeel 18 en het hulpwaterkanaal 16 samengestelde water-doorvoer aangesloten op respectievelijk de retourleiding 62 en de aanvoerleiding 64 van een in fig. 5 schematisch weergegeven ruimteverwarmingscircuit 66 met daarin opgenomen verwarmingselementen 68. Tijdens gebruik worden met de brander 54 verhitte rookgassen gecreëerd, welke mede onder invloed van de ventilator 56 vanuit de branderruimte 2 door de rookgasinvoeropening 50 in het rookgaskanaal 14 worden gedwongen en daarin meanderend naar de rookgasafvoer 1 009 5 70 9 30 en de schoorsteen 60 worden geleid. Daarbij treedt met name via de warmte-overdragend oppervlak vergrotende elementen 42 en de naar het rookgaskanaal 14 gekeerde wanddelen van het waterkanaal 12 warmte-uitwisseling op met door het waterkanaal stromend water, dat in het hulpwater-kanaal 16 nog verder wordt verwarmd, alvorens naar het verwarmingscircuit 66 te worden geleid. Als gevolg van de relatief grote lengte van het meanderend waterkanaal en het meanderend rookgaskanaal en het relatief grote warmte-overdragend oppervlak wordt een bijzonder hoog rendement verkregen, waardoor een energiebesparing kan worden verkregen ten opzichte van gelijkwaardige aluminium warmtewisselaars, bijvoorbeeld een besparing van ongeveer 30%. Bovendien is een verwarmingsinrichting zoals in fig. 5 getoond compact van opbouw en daardoor eenvoudig plaatsbaar.
Aan weerszijden van het lijf 10 zijn dekdelen 70 aangebracht welke het rookgaskanaal 14 naar de omgeving toe afsluiten, welke dekdelen 70 eenvoudig wegneembaar zijn voor het vrijgeven van een achtergelegen rookgaskanaaldeel 14a-14d. Hierdoor kan eenvoudig onderhoud worden gepleegd aan de warmtewisselaar 1. In het bijzonder kan het rookgaskanaal 14 eenvoudig worden gereinigd en geïnspecteerd, bijvoorbeeld voor het verwijderen van aanslag zoals roet, teneinde een optimaal functioneren van de warmtewisselaar te verzekeren. Zeker wanneer inferieure brandstof of brandstof van wisselende kwaliteit wordt gebruikt in de brander 54 is dit van bijzonder belang.
In fig. 4 is een alternatieve uitvoeringsvorm van een warmtewisselaar 101 getoond, met daarop gemonteerde dekplaten 170. Bij deze uitvoeringsvorm omvat de warmtewisselaar twee naast elkaar opgestelde lijven 110, welke aan elkaar gelijk zijn. Het zal duidelijk zijn dat naar believen ook één dergelijk lijf 110 of meerdere daarvan in één warmtewisselaar kunnen worden toegepast, afhankelijk van de gewenste capaciteit. De lijven 110 zijn onderling verbonden, op op zichzelf bekende wijze, bijvoorbeeld door 1 009 5 70 10 klemverbindingen, boutverbindingen of dergelijke, bij voorkeur zodanig dat de lijven 110 van elkaar kunnen worden gescheiden voor onderhoud. Elk lijf 110 omvat wederom een viertal waterkanaaldelen 112a-112d die versprongen ten opzichte van elkaar boven elkaar zijn gelegen, gespiegeld ten opzichte van een hoofdvlak V, steeds met naastgelegen rookgaskanaaldeel 114a-114d. De wanden van de naast elkaar gelegen waterkanaaldelen 112 zijn wederom onderling verbonden door zich evenwijdig aan elkaar uitstrekkende lamellen 138.
„ In de in fig. 2 getoonde uitvoeringsvorm heeft elk waterkanaaldeel 12 een in hoofdzaak rechthoekige doorsnede met vier vlakke wanddelen 13. De waterkanaaldelen 12a-12d liggen steeds op een onderlinge afstand H, gezien evenwijdig aan het vlak V, welke afstand overeenkomt met de hoogte Hl van de lamellen 38 en de wanddikte van de naar elkaar toe gekeerde wanddelen 13a, 13b van de betreffende waterkanaaldelen 12. In de in fig. 4 getoonde alternatieve uitvoeringsvorm hebben de waterkanaaldelen 112a-112d een zeshoekige dwarsdoorsnede, doordat twee nabij het hoofdvlak V gelegen hoeken 115 daarvan zijn afgeschuind. Daarbij zijn de waterkanaaldelen zodanig ten opzichte van elkaar gepositioneerd dat de naar elkaar gekeerde afgeschuinde hoeken 115 ongeveer recht boven elkaar zijn gelegen en met elkaar zijn verbonden door de lamellen 138. De zich haaks op het hoofdvlak V uitstrekkende, naar elkaar gekeerde wanddelen 113a, 113b van de waterkanaaldelen liggen daarbij ongeveer in eikaars verlengde, zodat de waterkanaaldelen enigszins dichter op elkaar kunnen zijn gestapeld dan bij de eerder beschreven uitvoeringsvorm, terwijl het rookgaskanaal 114 een grote lengte heeft en als gevolg van de relatieve flauwe bochten een lage stromingsweerstand. In de in fig. 4 getoonde uitvoeringsvorm zijn de rookgaskanaaldelen aan de naar elkaar toe gekeerde zijden van de beide lijven 110 afgesloten door tegenover gelegen verticale wanddelen 113c van corresponderende waterkanaaldelen, zodat gesloten rookgaskanalen 114 worden 1 009 5 70 11 verkregen. Bij scheiden van de beide lijven 110 komen de betreffende rookgaskanaaldelen vrij voor inspectie en onderhoud. Op deze wijze is een bijzonder compacte warmtewisselaar verkregen met een zeer groot warmte-uitwisselend oppervlak en een eenvoudige constructie. Ook in een dergelijke uitvoeringsvorm heeft een warmtewisselaar tijdens gebruik een bijzonder hoog rendement. Voor elk lijf is voor het daarin opgenomen rookgaskanaal een rookgasinvoeropening 150 voorzien, terwijl de beide rookgaskanalen 114 nabij hun ondereinde onderling zijn verbonden en aansluiten op de rookgasafvoer 130.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de in de beschrijving en de figuren getoonde uitvoeringsvoorbeelden. Vele variaties daarop zijn mogelijk binnen het door de bij gevoegde conclusies geschetste raam van de uitvinding.
Zo kunnen in een warmtewisselaar volgens onderhavige uitvinding meerdere rookgaskanalen en/of waterkanalen onderling vervlochten zijn opgenomen. Bovendien kan het of elk hoofdvlak bijvoorbeeld enkel- of dubbelgekromd zijn uitgevoerd. Zo kan het hoofdvlak zich als een mantelvlak van een cilinder uitstrekken, evenwijdig aan de buitenwand van de branderkamer, althans met een centrale as die zich evenwijdig aan een lengterichting van de branderruimte uitstrekt. Daarbij zijn de rookgasdoorgangen tussen elke eerste en tweede positie dan in hoofdzaak radiaal georiënteerd, de doorstroomrichting van elk waterkanaal ongeveer axiaal en de doorstroomrichting van elk rookgaskanaaldeel in hoofdzaak evenwijdig aan het mantelvlak. Hierdoor wordt een warmtewisselaar met een relatief kleine bouwhoogte verkregen. Ook kan het lijf op andere wijze ten opzichte van de branderruimte zijn gepositioneerd, bijvoorbeeld over een hoek gedraaid in het hoofdvlak V. Voorts kunnen de warmte-overdragend oppervlak vergrotende elementen op andere wijze zijn uitgevoerd, bijvoorbeeld als ribben, vinnen of dergelijke. Een verwarmingsinrichting volgens onderhavige uitvinding kan condenserend zijn uitgevoerd, waarbij nabij het ondereinde 1 009 5 70 12 van de verwarmingsinrichting op op zichzelf bekende wijze een sifon of dergelijke kan zijn aangesloten voor het afvoeren van condensaat. Verder kunnen meer of minder waterkanaaldelen zijn voorzien, welke bovendien een andersoortige dwarsdoorsnede kunnen hebben, bijvoorbeeld ovaal, cirkelvormig of veelhoekig, waarbij de dekdelen ook tussen de waterkanaaldelen kunnen zijn opgenomen.
Deze en vele vergelijkbare variaties worden geacht te vallen binnen het raam van de uitvinding zoals weergegeven in de conclusies.
i 1 009 5 70

Claims (11)

1. Warmtewisselaar, voorzien van een branderruimte, een op de branderruimte aansluitend rookgaskanaal en een waterkanaal, waarbij het waterkanaal en het rookgaskanaal althans gedeeltelijk met elkaar zijn vervlochten, zodanig 5 dat hierbij steeds een deel van het waterkanaal aan ten minste drie zijden althans gedeeltelijk is omgeven door het rookgaskanaal.
2. _ Warmtewisselaar volgens conclusie 1, waarbij ten minste het vervlochten deel van het waterkanaal en het 10 rookgaskanaal een hoofdvlak omvatten, waarbij in stromingsrichting van het rookgaskanaal gezien, een eerste gedeelte van het rookgaskanaal en een daarnaast gelegen eerste gedeelte van het waterkanaal een eerste positie innemen ten opzichte van het hoofdvlak, en 15 - een tweede gedeelte van het rookgaskanaal en een naastgelegen tweede gedeelte van het waterkanaal een ten opzichte van de eerste positie gespiegelde, in het bijzonder ten opzichte van het hoofdvlak gespiegelde tweede positie hebben.
3. Warmtewisselaar volgens conclusie 2, waarbij het rookgaskanaal en het waterkanaal een reeks eerste en een reeks tweede posities innemen.
4. Warmtewisselaar volgens conclusie 2 of 3, waarbij het rookgaskanaal tussen elke eerste en een tweede positie 25 het hoofdvlak snijdt.
5. Warmtewisselaar volgens conclusie 4, waarbij de naar elkaar gekeerde wanddelen van het waterkanaal in een eerste positie en de naastgelegen tweede positie onderling zijn verbonden door verbindingselementen, in het bijzonder 30 schotten, waarbij tussen de verbindingselementen rookgasdoorgangen zijn voorzien.
6. Warmtewisselaar volgens één der conclusies 2-5, waarbij het waterkanaal ten minste tussen de of elke eerste en tweede positie een bochtdeel omvat dat zich in hoofdzaak 1 0 09 5 70 buiten aanraking met de wand van het rookgaskanaal uitstrekt.
7. Warmtewisselaar volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het rookgaskanaal zich in een eerste 5 aanzicht gezien in hoofdzaak meandervormig uitstrekt tussen de branderruimte en een rookgasafvoer, terwijl het waterkanaal zich in een tweede aanzicht gezien in hoofdzaak meandervormig uitstrekt tussen een eerste einde en een tweede einde, waarbij het tweede aanzicht een hoek insluit 10 met het eerste aanzicht, bij voorkeur ongeveer een haakse hoek._
8. Warmtewisselaar volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het rookgaskanaal ten minste gedeeltelijk is voorzien van warmte-overdragend oppervlak 15 vergrotende elementen, in het bijzonder nokken of vinnen, welke in verbinding staan met ten minste een wand van het waterkanaal.
9. Warmtewisselaar volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de branderruimte althans gedeeltelijk 20 wordt omgeven door een hulpwaterkanaal dat aansluit op het waterkanaal.
10. Warmtewisselaar volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de warmtewisselaar in hoofdzaak eendelig door gieten is vervaardigd uit een lichtmetaal of 25 een lichtmetaal legering, in het bijzonder aluminium of een aluminiumlegering.
11. Verwarmingsinrichting, voorzien van een warmtewisselaar volgens één der voorgaande conclusies, waarbij ten minste het rookgaskanaal althans gedeeltelijk 30 naar de omgeving is gesloten door dekdelen welke relatief eenvoudig wegneembaar zijn voor inspectie en onderhoud van het betreffende deel van het rookgaskanaal, bij voorkeur zodanig dat bij wegnemen van de dekdelen het gehele rookgaskanaal vanaf de omgeving bereikbaar is. 1 009 570
NL1009570A 1998-07-06 1998-07-06 Warmtewisselaar en verwarmingsinrichting met verbeterd rendement. NL1009570C2 (nl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1009570A NL1009570C2 (nl) 1998-07-06 1998-07-06 Warmtewisselaar en verwarmingsinrichting met verbeterd rendement.
EP99202199A EP0971179A1 (en) 1998-07-06 1999-07-06 Heat exchanger and heating apparatus of improved efficiency

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1009570A NL1009570C2 (nl) 1998-07-06 1998-07-06 Warmtewisselaar en verwarmingsinrichting met verbeterd rendement.
NL1009570 1998-07-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1009570C2 true NL1009570C2 (nl) 2000-01-10

Family

ID=19767433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1009570A NL1009570C2 (nl) 1998-07-06 1998-07-06 Warmtewisselaar en verwarmingsinrichting met verbeterd rendement.

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0971179A1 (nl)
NL (1) NL1009570C2 (nl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0009380D0 (en) * 2000-04-14 2000-05-31 Caradon Ideal Ltd Heat exchanger
EP2035756A2 (en) * 2006-06-08 2009-03-18 NV Bekaert SA Heat exchanger and heating apparatus provided therewith
IT1402362B1 (it) * 2010-10-21 2013-09-04 Gas Point S R L Scambiatore di calore, in particolare per caldaie a condensazione.

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3022652A1 (de) * 1980-06-18 1981-12-24 Koch Dieter Walter Heizkessel
DE3807194A1 (de) * 1987-03-13 1988-09-22 Vaillant Joh Gmbh & Co Waermetauscher, insbesondere fuer wasserheizer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3022652A1 (de) * 1980-06-18 1981-12-24 Koch Dieter Walter Heizkessel
DE3807194A1 (de) * 1987-03-13 1988-09-22 Vaillant Joh Gmbh & Co Waermetauscher, insbesondere fuer wasserheizer

Also Published As

Publication number Publication date
EP0971179A1 (en) 2000-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4448136A (en) Boiler with waste heat recovery
MXPA01005704A (es) Ensamblaje de elementos de termointercambio.
JPS59500682A (ja) ガス温水ヒ−タ−
RU2076295C1 (ru) Пластинчатый теплообменник
US4662350A (en) Heating apparatus for a water heating for small rooms
US4739746A (en) Heat exchanger for furnace
KR960029756A (ko) 핀 튜브형 열교환기의 플레이트핀
US10094619B2 (en) Heat exchanger having arcuately and linearly arranged heat exchange tubes
NL1009570C2 (nl) Warmtewisselaar en verwarmingsinrichting met verbeterd rendement.
US3807494A (en) Selective orificing steam condenser
US3712286A (en) Gas or oil fired heat exchanger for forced air heating unit
US4448241A (en) Heat-exchanger with a bundle of parallelly extending pipes adapted to be acted upon by air
RU2420067C2 (ru) Нагревательный элемент для хлебопекарных печей
GB2103351A (en) Flue arrangements for boilers
EP1650505A1 (en) Condensing Boiler
JPS60502065A (ja) 加熱ボイラ−についての改良
RU2282807C1 (ru) Поверхностный теплообменник
WO1993013366A1 (en) A boiler
RU2127853C1 (ru) Установка для водяного отопления и/или горячего водоснабжения
RU2164642C1 (ru) Водогрейный котел
RU98118092A (ru) Усовершенствованный конденсирующий смешивающий котел для водопроводной воды и отопительной системы
CN215446893U (zh) 一种便于拆装组合的冷凝换热结构
RU2110730C1 (ru) Цилиндрический котел
NL192134C (nl) Hulpwarmtewisselaar voor een verwarmingsketel.
GB2100407A (en) Space heater

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20060201