NL9101501A - Ketel. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Ketel.

De uitvinding heeft betrekking op een ketel voor het verwarmen van in de ketel aanwezige vloeistof, waarbij in de ketel een een verbrandingsruimte begrenzend huis met een in het huis opgestelde brander is aangebracht, terwijl op het huis een door de ketel verlopende afvoerleiding voor het afvoeren van verbrandingsgassen is aangesloten.

Een dergelijke ketel is bekend uit het Amerikaanse octrooi-schrift 4.301.772. Bij deze ketel strekt de afvoerleiding zich vanaf het de verbrandingsruimte begrenzende huis vertikaal omhoog uit door de ketel om met zijn door de bovenwand van de ketel gevormde uiteinde te worden aangesloten op een schoorsteenkanaal of dergelijk. De bij de verbranding van de met behulp van de brander in de verbrandingsruimte verbrande brandstof opgewekte warmte wordt hierbij zowel via de wanden van het de verbrandingsruimte begrenzende huis als via de wand van de afvoerleiding overgedragen op de zich in de ketel bevindende vloeistof. Voor een goede werking van deze ketel mag echter de temperatuur van de verbrandingsgassen bij het verlaten van de ketel niet lager zijn dan 70°C, zodat nog vrij veel warmte met de verbrandingsgassen wordt afgevoerd.

Volgens de uitvinding strekt nu de afvoerleiding zich vanaf de verbrandingskamer door de ketel naar de onderzijde van de ketel uit en is buiten de ketel via een leidingdeel, dat een hoek kleiner dan 90° met de horizontaal insluit, op een zich omhoog uitstrekkend schoorsteenkanaal aangesloten.

In de praktijk is gebleken, dat met toepassing van een dergelijke constructie een aanzienlijk betere benutting van de bij de verbranding opgewekte warmte kan worden bewerkstelligd. De temperatuur van de verbrandingsgassen kan bij het verlaten van de ketel aanzienlijk lager zijn dan bij de tot nu toe bekende ketels en in theorie zelfs omlaag wórden gebracht tot ± 15°€; hierbij optredend condensaat zal zich verzamelen in het leidingdeel, dat een hoek kleiner dan 90° met de horizontaal insluit, waarbij het condensaat gemakkelijk uit dit leidingdeel kan worden afgevoerd. In het algemeen zal het de voorkeur verdienen dat dit leidingdeel geen al te grote hoek met de horizontaal insluit.

Opgemerkt wordt dat het begrip ketel binnen de geest en be-schermingsomvang van de uitvinding ruim moet worden uitgelegd, Hieronder kan bijvoorbeeld ieder toestel vallen, dat geschikt is voor het verwarmen van vloeistof, bijvoorbeeld water voor sanitair gebruik en/of voor gebruik in een verwarmingsinstallatie. Te denken valt bijvoorbeeld aan een warm water boiler.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van enige in bijgaande figuren weergegeven mogelijke uitvoeringsvoorbeelden van de constructie volgens de uitvinding:

Fig. 1 toont een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een ketel volgens de uitvinding met daarop aangesloten apparatuur.

Fig. 2 toont een tweede uitvoeringsvoorbeeld · van een ketel volgens de uitvinding met daarop aangesloten apparatuur.

Fig. 1 toont een langgestrekte vertikaal opgestelde ketel 1 waaraan op op zichzelf bekende wijze de toe- en afvoerleidingen 2 en 3 van een verwarmingsinstallatie zijn aangesloten. De uitvoering van een dergelijke verwarmingsinstallatie is op zich bekend en zal hier dan ook niet nader worden besproken.

In de ketel 1 is een een verbrandingsruimte begrenzend huis 4 opgesteld waarin een brander 5 is aangebracht. De uitvoering van dit huis 4 kan bijvoorbeeld zijn zoals beschreven in bovengenoemde publicatie. Volgens de uitvinding strekt echter het huis zich in de ketel 1 schuin naar binnen en naar beneden uit.

Op de onderzijde van het huis 4, dat tussen boveneinde en kwart-hoogte van de ketel in de ketel 1 is opgesteld, is een afvoerleiding 6 voor het afvoeren van de verbrandingsgassen aangesloten. Deze afvoerleiding strekt zich vertikaal naar beneden en door de bodem van de ketel 1 uit en is bij zijn ondereinde aangesloten op een in het weergegeven uitvoerings-voorbeeld horizontaal verlopend leidingdeel 7, dat met zijn van de afvoerleiding 6 afgekeerde uiteinde is aangesloten op een zich omhoog uitstrekkend schoorsteenkanaal 8. .

Op de onderzijde van het horizontaal verlopende leidingdeel is een schematisch aangeduid afvoer- of aftaporgaan 9 aangebracht voor het afvoeren/aftappen van zich eventueel in de leidingen vormend condensaat, dat naar het laagste punt van het leidingdeel 7 zal stromen. Uiteraard is het niet noodzakelijk dat het leidingdeel 7 horizontaal verloopt; het leidingdeel kan in principe onder iedere hoek kleiner dan 90° met de horizontaal verlopen.

Het schoorsteenkanaal 8 is in het weergegeven uitvoeringsvoor-beeld gevoerd door een dak 10 van een gebouw, waarin de ketel 1 is opgesteld. Het door het dak gevoerde uiteinde van het schoorsteenkanaal is omgeven door een leidingstuk 11, waarop de aanzuigleiding 12 van een ventilator 13 is aangesloten. Met behulp van ventilator 13 kan op gebruikelijke wijze verbrandingslucht worden toegevoerd aan de door het huis 4 begrensde verbrandingsruimte.

Voor de toevoer van verbrandingslucht en/of de afvoer van verbrandingsgassen zijn ook andere uitvoeringsvormen denkbaar, bijvoorbeeld doorvoeren door een muur van het de ketel omvattende gebouw.

In het in de figuur gegeven uitvoeringsvoorbeeld is nabij het ondereinde van de ketel in het inwendige van de ketel een spiraal 14 opgesteld, welke via leidingen 15 en 16 is aangesloten op een op het dak 10 opgestelde zonnecollector 17. De uitvoering van een dergelijke een zonnecollector omvattende installatie is op zich bekend en vormt geen deel van de uitvinding, zodat het niet nodig zal zijn om op de specifieke uitvoering hiervan nader in te gaan.

Verder is in de ketel nabij het boveneinde van de ketel een ver-warmingsspiraal 18 opgesteld waarop toe- en afvoerleiding 19 resp. 20 zijn aangesloten.

Tijdens bedrijf kan zich in de ketel 1 bevindende vloeistof, in het algemeen water, worden verwarmd door in de door het huis 4 begrensde verbrandingsruimte op gebruikelijke wijze met behulp van de brander 5 toegevoerde brandstof te verbranden. De daarbij vrijkomende verbrandingsgassen worden in neerwaartse richting via de afvoerleiding 6, het leidingdeel 7 en het zich omhoog uitstrekkende schoorsteenkanaal 8 afgevoerd. Het verwarmde water wordt op gebruikelijke wijze door de verwarmingselementen van de centrale verwarmingsinstallatie gevoerd en vervolgens terug naar de ketel 1 om opnieuw te worden verwarmd.

Door het in neerwaartse richting afvoeren van de verbrandingsgassen door de ketel 1 blijkt het mogelijk om een bijzonder effectieve warmte-overdracht tussen de verbrandingsgassen en het zich in de ketel 1 bevindende water te verkrijgen, waarbij de verbrandingsgassen in de ketel tot een aanzienlijk lagere temperatuur, en wel tot nabij de temperatuur waarbij condensatie van in de verbrandingsgassen aanwezige waterdamp optreedt, kunnen worden afgekoeld dan bij de gebruikelijke ketelinstallaties, waar de verbrandingsgassen in opwaartse richting worden afgevoerd. Ter bevordering van de warmte-overdracht kan de afvoerleiding 6 inwendig en/of uitwendig zijn voorzien van niet weergegeven pennen of vinnen.

Zoals hierboven reeds vermeld kan eventueel gevormd condensaat via het afvoer- of aftapmechanisme 9 uit de leiding 7 worden afgevoerd. Door de hierboven vermelde schuin naar binnen en naar beneden hellende stand van het huis 4 wordt bewerkstelligd, dat condensaat, dat in het inwendige van het huis kan worden gevormd bij het opwarmen van een koude ketel naar de afvoerleiding 6 stroomt en via deze afvoerleiding wordt afgevoerd.

De in de ketel 1 opgestelde spiraal 18 wordt gebruikt voor het opwarmen van door de spiraal gevoerd leidingwater voor sanitair gebruik.

Met behulp van de spiraal 14 kan zich in de ketel 1 bevindend water worden opgewarmd onder gebruikmaking van de zonnecollector. Indien de zon schijnt is in vele gevallen de zo opgewekte warmte al voldoende om een effectieve verwarming van het zich in de ketel 1 bevindende water te verkrijgen, zodat dan de toevoer van brandstof via de brander 5 kan worden stopgezet, hetgeen uiteraard een aanzienlijke besparing aan brandstof met zich mee zal brengen. ·;·,.

Uiteraard zijn er binnen de geest en beschermingsomvang van de uitvinding aanvullingen en/of wijzigingen op de bovenbeschreven uitvoering denkbaar. In verband hiermede kan bijvoorbeeld worden verwezen naar het in fig. 2 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld waarin die onderdelen, die overeenkomen met de aan de hand van fig. 1 beschreven onderdelen zijn voorzien van dezelfde verwijzingscijfers als gebruikt in fig. 1.

De ketel 1 vormt hier een zogenaamde warm water boiler voor het opwarmen van leidingwater, dat via toe- en afvoerleidingen 19 resp. 20 aan de boiler 1 wordt toegevoerd resp. afgevoerd. Ook hier kan gebruik worden gemaakt van een in de boiler opgenomen spiraal 14 voor het verwarmen van het water in de boiler 1 onder gebruikmaking van zonnewarmte. Eventueel kan in de ketel nog een verwarmingsspiraal 18 zijn opgenomen waarop de toe- en afvoerleidingen 2 en 3 van een gebruikelijke verwarmingsinstallatie zijn aangesloten.

Claims (7)

1. Ketel voor het verwarmen van in de ketel aanwezige vloeistof, waarbij in de ketel een een verbrandingsruimte begrenzend huis met een in het huis opgestelde brander is aangebracht, terwijl op het huis een door de ketel verlopende afvoerleiding voor het afvoeren van verbrandingsgassen is aangesloten, met het kenmerk, dat de afvoerleiding zich vanaf de ver-brandingskamer door de ketel naar de onderzijde van de ketel uitstrekt en buiten de ketel via een leidingdeel, dat een hoek kleiner dan 90° met de horizontaal insluit, op een zich omhoog uitstrekkend schoorsteenkanaal is aangesloten.

2. Ketel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het de verbrandingsruimte begrenzende huis zich schuin naar binnen en naar beneden in de ketel uitstrekt, terwijl de afvoerleiding nabij het laagste punt van het huis op het huis is aangesloten.

3. Ketel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat op de onderzijde van het leidingdeel een aftapmechanisme voor het aftappen van condensaat is aangesloten.

4. Ketel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het de verbrandingsruimte begrenzende huis tussen boveneinde en kwart hoogte van de langwerpige, vertikaal opgestelde ketel is opgesteld.

5. Ketel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat nabij de onderzijde van de ketel een op een zonnecollector aangesloten verwarmingsspiraal is opgesteld.

6. Ketel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de ketel wordt gebruikt voor het verwarmen van vloeistof van een ver-warmingsinstallatie en nabij de bovenzijde van de ketel een verwarmingsspiraal voor het verwarmen van leidingwater is opgesteld.

7. Ketel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat op de binnenzijde en/of de buitenzijde van de wand van de afvoerleiding de warmte-overdracht bevorderende vanaf de desbetreffende wand uitstekende organen zijn aangebracht.