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Dokumentenidentifikation DE4409348A1 21.09.1995
Titel Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser, insbes. Warmwasserheizkessel
Anmelder Vetter, Richard, 31226 Peine, DE
Erfinder Vetter, Richard, 31226 Peine, DE
Vertreter Depmeyer, L., Dipl.-Ing. Pat.-Ing., 30823 Garbsen
DE-Anmeldedatum 18.03.1994
DE-Aktenzeichen 4409348
Offenlegungstag 21.09.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.09.1995
IPC-Hauptklasse F24H 1/24
IPC-Nebenklasse F28D 7/06   F24H 9/06   F28F 9/26   
Zusammenfassung Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung der obigen Art, die eine Verbrennungskammer und darunter einen Hauptwärmetauscher für das Wasser aufweist sowie auswechselbare Seitenwände am Gehäuse. Um eine bessere Wärmeausbeute zu erreichen und eine zu starke Erwärmung der Seitenwände auszuschließen, sind aufgrund der Erfindung die Seitenwände als wasserdurchströmte Wärmetauscher ausgeführt, die zum Hauptwärmetauscher parallel geschaltet und über ihre Befestigungsschrauben leitungsmäßig mit den anderen wasserführenden Elementen verbunden sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser, insb. einen Warmwasserheizkessel, mit einer von einer oder mehreren Wasserkammern umschlossenen Verbrennungskammer und einem unterhalb der Verbrennungskammer angeordneten Wärmetauscher - nachstehend Hauptwärmetauscher genannt - aus einander parallelen, zur Aufnahme von Wasser ausgebildeten Platten, die zur Bildung eines s-förmigen Verlaufs der Rauchgase gegeneinander versetzt und an ihren seitlichen Rändern mit Wasserkanälen versehen sind, die über eine Vielzahl quer zu den Rauchgasen verlaufender Wasserkanäle verbunden sind, wobei die Verbrennungskammer und der Hauptwärmetauscher in einem Gehäuse angeordnet sind, das über den Bereich des Hauptwärmetauschers mit auswechselbaren Seitenwänden ausgestattet ist.

Im Falle von vergleichsweise kleinen Vorrichtungen bzw. Kesseln können die auswechselbaren Seitenwände ausreichend isoliert werden, um zu starke Erhitzungen bzw. Wärmeverluste auszuschließen. Bei größeren Vorrichtungen bzw. Kesseln bereiten diese Seitenwände Schwierigkeiten, weil sie zu stark erwärmt werden und zudem zu große Wärmeverluste in Kauf genommen werden müssen.

Aufgrund der Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt werden; demgemäß soll die Aufgabe gelöst werden, die eingangs erwähnten Vorrichtungen bzw. Kessel so auszubilden, daß übermäßige Erwärmungen der dem Wärmetauscher zugeordneten Seitenwände ausgeschaltet und die dort entstehende Wärme genutzt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß zumindest eine auswechselbare Seitenwand als plattenförmiger Wärmetauscher zum Erwärmen von Wasser ausgebildet, wobei dieser Wärmetauscher vorzugsweise wärmetechnisch zu dem anderen, aus versetzten Platten bestehenden Hauptwärmetauscher parallel geschaltet ist, indem er z. B. von der Wasserzufuhr für den Hauptwärmetauscher aus gespeist wird und ebenso wie der Hauptwärmetauscher in die die Verbrennungskammer umschließende Wasserkammer mündet.

Damit wird die Erwärmung der Seitenwände des Gehäuses in tragbaren Grenzen gehalten, während gleichzeitig die in die Wärmetauscher eingebrachte Wärme genutzt wird und das so erwärmte Wasser nutzbringend zusammen mit dem anderen Wasser verwendet werden kann.

Mit Vorteil werden die Befestigungsmittel für die lösbaren Seitenwände so ausgeführt, daß sie gleichzeitig als Wasserzufuhr bzw. Wasserableitung dienen können, also dem Wärmetauscher das Wasser zuführen und das erwärmte Wasser wieder ab führen, und zwar - wie erwähnt - in die Wasserkammer bzw. Wasserkammern, die die Verbrennungskammer umschließen.

Wichtig ist ferner, daß die Wasserzufuhr für den Hauptwärmetauscher und die seitlich angebrachten Wärmetauscher so ausgeführt sind, daß der Wassereinlauf für den Hauptwärmetauscher ganz, zumindest aber zum größten Teil dem Wasserzufluß für die seitlichen Wärmetauscher vorgeschaltet ist. Damit soll vermieden werden, daß dem Hauptwärmetauscher Wasser entzogen wird. Er soll den größten Teil des zu erwärmenden Wassers aufnehmen; die seitlich angeordneten Wärmetauscher sollen somit in bemessener Menge gespeist werden, was auch durch eine Drossel erreicht werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen

Fig. 1 einen Warmwasserheizkessel, und zwar in der Rückenansicht,

Fig. 2 den Kessel gemäß Fig. 1 in der Seitenansicht,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch eine Seitenwand des Kessels gemäß Fig. 1 und 2 und

Fig. 4 eine Befestigungsstelle für die Seitenwand gemäß Fig. 3 im senkrechten Schnitt.

In dem im wesentlichen quaderförmigen Gehäuse des Kessels befinden sich im oberen Teil eine Verbrennungskammer 1 mit Brenner 2 und eine die Verbrennungskammer 1 umschließende Wasserkammer 3, von der aus das erwärmte Wasser im oberen Bereich abgeführt wird. Unterhalb der Verbrennungskammer 1 befindet sich ein Hauptwärmetauscher 4, der sich im wesentlichen über den Bereich b erstreckt und aus mehreren, waagerechten, mit Abstand übereinander angeordneten, gegeneinander versetzten Platten 5 besteht, die das von oben kommende Rauchgas s-förmig im Sinne der Pfeile 6 nach unten zum Austritt 7 führen. Die Platten 5 haben an ihren seitlichen Rändern Wasserkanäle, die über quer zu den Rauchgasströmen verlaufenden Führungen in Verbindung stehen, und zwar von einer Platte 5 zur nächsten, höher gelegenen Platte 5 im Sinne der Pfeile B. Unten wird das kältere Wasser etwa bei 9 zugeführt; das erwärmte Wasser verläßt den Hauptwärmetauscher an der Platte 5, die am weitesten oben liegt. Das Wasser gelangt dann unten in die Wasserkammer 3, die die Verbrennungskammer 1 umschließt.

Die die beiden Stirnseiten 10 des Gehäuses verbindenden Seitenteile 11 sind im wesentlichen über die Höhe des Bereichs b deckelartig als auswechselbare Seitenwände 12 ausgeführt, an die sich innen die Ränder der Platten 5 anschließen. Diese Seitenwände 12 können schon den Abschluß des Gehäuses nach außen bilden, sie können aber noch mit einer Abdeckung 13 versehen sein, die auch als Isolierschicht ausgeführt sein kann.

Die zu beiden Seiten des Gehäuses befindlichen Seitenwände 12 gemäß Fig. 3 sind als plattenförmige Wärmetauscher in der Weise ausgeführt, daß ihrem Hohlraum 14 ggfs. mehreren Hohlräumen im Sinne der Pfeile 15 von der Zuführungsstelle 9 Wasser zugeleitet bzw. am oberen Rand Wasser abgeleitet und der Wasserkammer 3 zugeleitet werden kann. Diese Wasserführung am Eintritt und am Austritt der Seitenwände 12 wird durch die in Fig. 4 gezeigten Befestigungsmittel für die Seitenwände 12 erzielt.

Vorgesehen ist eine Schraube 16 mit Kopf 17 und Schaft 18, die in ein durchgehendes Gewindeloch von Teil 3 bzw. 9 eingeschraubt ist. Der Schaft 18 ist mit einer Längsbohrung 19 versehen, die über eine radiale Bohrung 19&min; in einen Ringraum 20 mündet, welcher von einer mit einer Außenbohrung 21 versehenen Hülse 22 außen begrenzt ist. Dabei ist die Hülse 22 in der Länge und im Durchmesser so bemessen, daß sie als Distanzstück - ihre Länge entspricht praktisch der Wandstärke des Wärmetauschers 12 - dienen kann und ferner Wasser aus den das Wasser führenden Hohlräumen bzw. den Seitenwänden 12 und den Teilen 3, 9 nicht austreten kann. Die Hülse 22 bestimmt also den Abstand zwischen dem Kopf 17 und dem Teil 3 bzw. 9 und ist außen gegenüber den Außenwandungen des Wärmetauschers 12 abgedichtet. Das Wasser gelangt z. B. vom Hohlraum 14 über die Außenbohrung 21 in den Ringraum 20 und von dort über die Bohrung 19&min; in die Längsbohrung 19 und von dort schließlich in die Wasserkammer 3. In umgekehrter Richtung bewegt sich das Wasser von der Zuführungsstelle 9 in den Hohlraum 14.

Demgemäß dient die Befestigungsschraube 16 sowohl der Befestigung der Seitenwände 12 als auch der Überleitung von Wasser von der Wasserzufuhr zum Hohlraum 14 und von diesem in die Wasserkammer 3. Wird also eine Seitenwand 12 montiert, so wird hierdurch gleichzeitig der vorgenannte Wasserweg festgelegt.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser, insb. Warmwasserheizkessel, mit einer von einer oder mehreren Wasserkammern umschlossenen Verbrennungskammer und einem unterhalb der Verbrennungskammer angeordneten Wärmetauscher (Hauptwärmetauscher) aus einander parallelen, zur Aufnahme von Wasser ausgebildeten Platten, die zur Bildung eines s-förmigen Abzugskanals für die Rauchgase gegeneinander versetzt sind, wobei die Verbrennungskammer und der Hauptwärmetauscher in einem Gehäuse angeordnet sind, das über den Bereich des Hauptwärmetauschers ein- oder beidseitig mit einer auswechselbaren Seitenwand ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (12) als wasserdurchströmter Wärmetauscher ausgebildet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Seitenwänden (12) gebildete Wärmetauscher zum Hauptwärmetaucher (4) parallel geschaltet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserzufuhr für den Wärmetauscher (12) von der Wasserzufuhr (9) für den Hauptwärmetauscher (4) abgeleitet ist, und zwar mit einer solchen Rangfolge der Zufuhrleitungen zum Wärmetauscher (12) und Hauptwärmetauscher (4), daß das Wasser primär und vorwiegend dem Hauptwärmetauscher (4) zuleitbar ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasseraustritt des Wärmetauschers (12) mit der die Verbrennungskammer (1) umschließenden Wasserkammer (3) verbunden ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Wärmetauschers (12) durch eine oder mehrere, diesen Tauscher durchsetzende Schrauben (16) mit einer Längsbohrung (19) im Schaft (18) erfolgt, der eine zum Hohlraum (14) des Wärmetauschers (12) führende Längsbohrung (19) aufweist und in ein durchgehendes Gewindeloch eines wasserführenden Teiles (3, 9) einschraubbar ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (19) in einen Ringraum (20) führt, der außen von einer den Schaft (18) umschließenden Hülse (22) begrenzt ist und über eine Bohrung (21) mit dem Hohlraum (14) der Wärmetauschers (12) in Verbindung steht, wobei die Hülse (22) als ein der Wandstärke des Wärmetauschers (12) entsprechender Distanzkörper ausgeführt ist.






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