DE19722865A1

DE19722865A1 - Gas-heated water heater and water-cooled combustion chamber

Info

Publication number: DE19722865A1
Application number: DE19722865A
Authority: DE
Inventors: Heinz Ehrle; Ernst Schmidt; Hans-Joachim Braun; Hans-Ulrich Lenckner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1997-05-31
Publication date: 1998-01-08
Also published as: DE59708407D1

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem gasbeheizten Wassererhitzer und von einer wassergekühlten Brennkammer nach der Gattung der Hauptansprüche.The invention is based on a gas-fired water heater and from a water-cooled combustion chamber of the genus of the main claims.

Bei einer bekannten Ausführung eines Wassererhitzers und einer wassergekühlten Brennkammer dieser Gattung (AT-PA 957/92) ist der Wärmeübertrager mit der Brennkammer in einem aufwendigen Herstellungsprozeß einheitlich verbunden. Die Brennkammer ist aus zwei U-förmigen, doppelwandigen Teilen zusammengesetzt, die an den Stirnseiten ihrer Schenkel zu einem umfangsgeschlossenen Schacht zusammengeschweißt sind. Die inneren Seitenwände des Schachtes sind mit von kragenumgebenen Durchbrüchen versehen, in welche die aus dem Lamellenblock des Wärmeübertragers seitlich herausragenden Wasserrohre passend eingreifen. Je zwei nebeneinanderliegende Wasserrohre sind über eine Tasche in der Seitenwand der Brennkammer miteinander verbunden. Diese Ausführung bedingt einen verhältnismäßig hohen Fertigungsaufwand und erschwert die Wartung von Wärmeübertrager und Brenner. Außerdem kann es wegen der einheitlichen Verbindung von thermisch unterschiedlich hochbeanspruchten Teilen aus unterschiedlichen Stoffen zu unerwünscht hohen Wärmespannungen kommen. In a known version of a Water heater and a water-cooled combustion chamber Genus (AT-PA 957/92) is the heat exchanger with the Combustion chamber in a complex manufacturing process uniformly connected. The combustion chamber is made up of two U-shaped, double-walled parts assembled on the End faces of her thighs to a circumferentially closed Are welded together. The inner side walls of the Schachtes are with breakthroughs surrounded by the collar provided, in which the from the slat block of the Heat exchanger laterally protruding water pipes intervention. There are two adjacent water pipes via a pocket in the side wall of the combustion chamber connected with each other. This version requires one relatively high production costs and complicates the Maintenance of heat exchangers and burners. Besides, it can because of the uniform connection of thermal differently stressed parts different substances to undesirably high Thermal stresses come.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäßen Anordnungen mit den kennzeichnenden Merkmalen der Hauptansprüche haben den Vorteil, daß die Brennkammer insbesondere mit Rücksicht auf die an bzw. in ihren Wänden vorgesehenen Kanäle einfacher hergestellt werden kann als ein umfangsgeschlossener Schacht und daß auch die Montage des Wärmeübertragers an der Brennkammer, sowie die Wartung von Wärmeübertrager und Brenner wesentlich erleichtert sind. Darüberhinaus können Wärmedehnungen durch die getrennte Ausführung von Brennkammer und Wärmeübertrager besser beherrscht werden als bei einer einheitlichen, festen Verbindung dieser Teile.The arrangements according to the invention with the characteristic Features of the main claims have the advantage that the Combustion chamber especially with regard to the on or in channels provided on their walls made easier can be considered a circumferentially closed shaft and that also the installation of the heat exchanger on the combustion chamber, as well as the maintenance of heat exchangers and burners are relieved. In addition, thermal expansion can occur the separate design of the combustion chamber and heat exchanger are better controlled than with a uniform, firm Connecting these parts.

Durch die abnehmbare bzw. abschwenkbare Ausführung der wassergekühlten Vorderwand der Brennkammer ist es in vorteilhafter Weise möglich, für Wartungs- bzw. Reparaturarbeiten auf einfache Art und Weise an die den Brennkammerschacht begrenzenden Bauteile wie Wärmeübertrager oder Brenner zu gelangen, ohne den an die wassergekühlte Brennkammer angeschlossenen Heizkreislauf unterbrechen zu müssen.The removable or swiveling version of the water-cooled front wall of the combustion chamber it is in advantageously possible for maintenance or Repairs to the the easy way Components such as heat exchangers that delimit the combustion chamber shaft or burner to get to the water-cooled Interrupt the heating circuit connected to the combustion chamber have to.

Durch die Merkmale der Unteransprüche sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Anordnungen nach den Hauptansprüchen möglich.The features of the subclaims are advantageous Refinements and developments of the arrangements according to Main claims possible.

Eine einfache und lagerichtige Montage des Wärmeübertragers mit der Brennkammer ergibt sich, wenn deren Seitenwände zum Stirnrand hin offene Ausnehmungen zur Aufnahme der über die äußeren Lamellen des Wärmeübertragers hervorstehenden Wasserrohrenden bzw. von deren Verbindungs- und Umlenkelementen haben. A simple and correct installation of the heat exchanger with the combustion chamber results when the side walls to Recesses open to the front edge for receiving the over the protruding outer fins of the heat exchanger Water pipe ends or their connection and Have deflection elements.

Zum paßgenauen, spielfreien Festhalten des Wärmeübertragers an der Brennkammer wird weiter vorgeschlagen, daß die zwischen den Ausnehmungen gebildeten zinnenartigen Abschnitte der Seitenwände mit sickenförmigen Vertiefungen zur spaltfreien Anlage an den äußeren Lamellen des Wärmeübertragers versehen sind.For precise, play-free holding of the heat exchanger at the combustion chamber it is further proposed that the crenellated between the recesses Sections of the side walls with beaded depressions for gap-free contact with the outer slats of the Heat exchanger are provided.

Bei Wärmeübertragern mit einer gekühlten Brennkammer mit etwa rechteckigem Querschnitt, deren Wände aus zwei aneinander anliegenden, miteinander verbundenen Wandblechen bestehen, die mit örtlichen Ausformungen zur Bildung eines heizungswasserführenden Kanalsystem versehen sind, wird den Erfordernissen der Fertigungserleichterung einerseits und einer möglichst weitgehenden Anpassung der Brennkammer an das Querschnittsprofil des Wärmeübertragers andererseits vorteilhaft dadurch Rechnung getragen, daß die Brennkammer im Eingangsbereich einen größeren Eckenradius und in dem den Wärmeübertrager aufnehmenden Bereich einen vorzugsweise dem Profil des Lamellenblocks angepaßten, durch Vollstreckung der Wandbleche von innen nach außen gebildeten kleineren Eckenradius hat.For heat exchangers with a cooled combustion chamber roughly rectangular cross-section, the walls of which are two adjacent, interconnected wall panels exist with local formations to form a heating water duct system is provided Requirements to facilitate production on the one hand and the greatest possible adaptation of the combustion chamber the cross-sectional profile of the heat exchanger on the other hand advantageously taken into account in that the combustion chamber in the entrance area a larger corner radius and in the Heat transfer area preferably a Profile of the slat block adapted by enforcement of the wall panels formed smaller from the inside out Has corner radius.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Seitenwände der Brennkammer stehen diese für die Anordnung von wasserführenden Kanälen nicht mehr voll zur Verfügung. Um trotzdem die vorhandenen Wandflächen der Brennkammer zur Kühlung und Wärmespannungsbegrenzung optimal zu nutzen, wird vorgeschlagen, daß das Kanalsystem an der Rückwand und/oder Vorderwand bis zur Oberkante des Wärmeübertragers hochgeführt ist.With the inventive design of the side walls of the Combustion chamber these stand for the arrangement of water-carrying channels are no longer fully available. Around nevertheless the existing wall surfaces of the combustion chamber Optimal use of cooling and thermal voltage limitation suggested that the channel system on the rear wall and / or Front wall up to the top edge of the heat exchanger is performed.

Bei Wassererhitzern mit einer Brennkammer, deren Wände aus zwei aneinander anliegenden, miteinander verschweißten Wandblechen aus Edelstahl bestehen, die mit örtlichen Ausformungen zur Bildung von Kanälen für ein Fluid, insbesondere Heizungswasser versehen sind, wird zur Fertigungserleichterung der Brennkammer und Vermeidung von Korrosion zwischen den Wandblechen in den den Kanälen benachbarten Zonen vorgeschlagen, daß die Wandbleche durch entlang der Kanalränder verlaufende Schweißnähte miteinander verbunden sind und die Kanäle nach dem Verschweißen durch Ausformen der zwischen den Schweißnähten sich befindenden Blechbereiche mittels eines mit Preßdruck zwischen die Wandbleche eingeführten fluiden Arbeitsmittels gebildet sind.In water heaters with a combustion chamber, the walls of which two adjacent, welded together Stainless steel wall panels are made using local Formations for the formation of channels for a fluid, heating water in particular is used Making the combustion chamber easier and avoiding Corrosion between the wall panels in the channels neighboring zones suggested that the wall panels through weld seams running along the channel edges are connected and through the channels after welding Forming those located between the weld seams Sheet metal areas by means of a pressure between the Formed wall plates introduced fluid working fluid are.

Die erfindungsgemäß getrennt vom übrigen Schachtkörper ausgeführte Vorderwand der Brennkammer ist ebenfalls mit Kanälen und Taschen für einen kühlenden Wasserstrom versehen.According to the invention separated from the rest of the shaft body executed front wall of the combustion chamber is also with Channels and pockets for a cooling water flow Mistake.

Dabei ist in vorteilhafter Weise die mit Kühlkanälen versehene und in einem Heizkreislauf eingebundene Vorderwand der Brennkammer von dem restlichen Brennkammerschacht abnehmbar bzw. abschwenkbar ausgebildet, so daß Reparatur- bzw. Wartungsarbeiten möglich sind, ohne den Heizkreislauf unterbrechen zu müssen.This is advantageously the one with cooling channels provided and integrated in a heating circuit front wall the combustion chamber from the remaining combustion chamber shaft designed to be removable or pivotable so that repair or Maintenance work is possible without the heating circuit to have to interrupt.

Der zu der bzw. von der wassergekühlten Vorderwand wegführende Leitungsabschnitt des Heizkreislaufes ist in vorteilhafter Weise als flexibler Gummischlauch mit einer Drahtgewebe-Ummantelung ausgebildet.The to or from the water-cooled front wall outgoing line section of the heating circuit is in advantageously as a flexible rubber hose with a Wire mesh jacket formed.

Eine weitere vorteilhafte Alternative für die Realisierung einer abschwenkbaren wassergekühlten Vorderwand besteht darin, in dem zur Vorderwand führenden Leitungsabschnitt des Heizkreislaufes und in dem von der Vorderwand wegführenden Leitungsabschnitt jeweils ein Drehgelenk anzuordnen. Another advantageous alternative for the implementation there is a swiveling water-cooled front wall in it, in the line section leading to the front wall of the Heating circuit and in the leading away from the front wall Line section to arrange a swivel.

Um ein Abschwenken bzw. Abklappen der Vorderwand nach vorn zu ermöglichen, sind die an der Vorderwand angeordneten Anschlüsse für die Leitungsabschnitte des Heizkreislaufes auf einer Höhe im rechten und linken unteren Eckbereich der Vorderwand angeordnet. Die beiden Drehgelenke sind so angeordnet, daß sie eine gemeinsame Schwenkachse für die Vorderwand bilden.To swivel or fold the front wall forward to be made possible are those arranged on the front wall Connections for the line sections of the heating circuit at a height in the lower right and left corner area of the Front wall arranged. The two swivel joints are like this arranged that they have a common pivot axis for the Form the front wall.

Die in der Vorderwand angeordneten Kanäle für das Heizwasser sind in vorteilhafter Weise so angeordnet, daß das darin strömende Wasser gezielt vom im unteren rechten Eckbereich angeordneten Eingang zum im unteren linken Eckbereich angeordneten Ausgang strömen kann.The channels for the heating water arranged in the front wall are advantageously arranged so that it is in it flowing water targeted from the lower right corner area arranged entrance to the lower left corner area arranged output can flow.

Durch die Querschnittsverkleinerung der Kanäle zum Ausgang der Vorderwand hin wird die Strömungsgeschwindigkeit des Heizwassers erhöht, wodurch in vorteilhafter Weise in der Vorderwand befindliche Luft mitgerissen wird. Damit kann das Heizungssystem auf einfache Art und Weise an einer anderen Stelle, z. B. im Bereich der Umwälzpumpe, entlüftet werden.By reducing the cross-section of the channels to the exit the flow rate towards the front wall Heating water increases, which advantageously in the Air located in the front wall is entrained. So that can Heating system in a simple way on another Position, e.g. B. in the area of the circulation pump to be vented.

Eine einfache Ausführung einer nicht wassergekühlten Vorderwand ergibt sich, wenn diese aus einem temperaturfesten inneren Wandblech und einem im Parallelabstand dazu angeordneten äußeren Wandblech besteht und zwischen beide Wandbleche ein Kühlluftstrom hindurchgeführt ist. In diesem Fall kann zweckmäßig das äußere Wandblech eine metallisch glänzende Strahlungsschutzschicht tragen.A simple version of a not water-cooled Front wall results if this consists of one temperature-resistant inner wall panel and one in There is a parallel distance to the outer wall panel and a flow of cooling air between the two wall plates is passed through. In this case, this can be useful outer wall panel a shiny metallic Wear radiation protection layer.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention is in the drawing shown and in the following description explained. Show it

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Brennkammer für gasbeheizte Wassererhitzer mit einem nach oben abgehobenen, als Lamellenblock mit hindurchgeführten Wasserrohren ausgebildeten Wärmeübertrager und einer lösbar mit den Seitenwänden der Brennkammer verbindbaren Vorderwand, Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen senkrechten Schnitt durch die Seitenwand der Brennkammer und einen Teilschnitt durch den aufgesetzten Wärmeübertrager nach Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine aus zwei miteinander verschweißten Wandblechen bestehende Platine, die nach dem Schweißen zu einem die Rückwand und die beiden Seitenwände der Brennkammer bildenden U-förmigen Teil gebogen wird, Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie IV in Fig. 3, Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Eckbereich der Brennkammer, in deren vor dem Wärmeübertrager liegenden Eingangsbereich, Fig. 6 einen der Fig. 5 entsprechenden Querschnitt durch einen alternativ ausgeführten Eckbereich der Brennkammer, Fig. 7 einen vergrößerten Teilschnitt nach der Linie V in Fig. 1 im Anschlußbereich für den Heizkreislauf, Fig. 8 und 9 vergrößerte Teildarstellungen von Ansichten A und B im Anschlußbereich für den Heizkreislauf, Fig. 10 eine Draufsicht auf einen Eckbereich der Brennkammer, Fig. 11 ein zweites Ausführungsbeispiel einer abnehmbaren wassergekühlten Vorderwand und Fig. 12 einen Teilschnitt durch eine weitere alternative Ausführung der Vorderwand. Fig. 1 is a perspective view of a combustion chamber for gas-fired water heater with an upwardly raised, as a lamellar block with guided through water tubes formed heat exchanger and a releasably connectable to the side walls of the combustion chamber front wall, Fig. 2 in an enlarged scale a vertical section through the side wall of the combustion chamber and 3 is a plan view of a two welded-together wall plates board, which after welding forming a rear wall and the two side walls of the combustion chamber U-shaped portion is bent a partial section through the mounted heat exchanger according to Fig. 1, Fig., Fig. 4 shows an enlarged section along the line IV in FIG. 3, FIG. 5 shows a cross section through a corner region of the combustion chamber, in its entrance region lying in front of the heat exchanger, FIG. 6 shows a cross section corresponding to FIG. 5 through an alternatively designed corner region of the combustion chamber, Fig. 7 is an enlarged partial section along the line V in Fig. 1 in the connection region of the heating circuit, Fig. 8 and 9 partial enlarged representations of views A and B in the connection region of the heating circuit, Fig. 10 is a plan view of a corner area of the combustion chamber, Fig . 11, a second embodiment of a removable water-cooled front wall, and FIG. 12 is a partial section through a further alternative embodiment of the front wall.

Description of the embodiment

Der Wassererhitzer hat eine Brennkammer 10 mit einer Rückwand 12 und zwei einstückig mit diesen verbundenen Seitenwänden 14, 16, an denen eine Vorderwand 18 lösbar befestigt ist. Auf die Brennkammer 10 ist von oben her ein Wärmeübertrager 20 aufsetzbar, der als Lamellenblock mit durchgeführten Wasserrohren ausgebildet ist. Die Seitenwände 14, 16 der Brennkammer 10 sind mit zum oberen Stirnrand hin offenen Ausnehmungen 22 versehen, die zur paßgerechten Aufnahme von über die äußeren Lamellen 24 hervorstehenden Rohrenden 26 (Fig. 2) des Wärmeübertrager 20 dienen. Die zwischen den Ausnehmungen 22 gebildeten zinnenartigen Abschnitte 28 der Seitenwände 14, 16 sind mit sickenförmigen Vertiefungen 30 versehen, die an den äußeren Lamellen 24 spaltfrei anliegen und den Wärmeübertrager 20 spielfrei festlegen. Die Rohrenden 26 sind durch Kappen 32a, b, c miteinander verbunden, an denen auch die Anschlüsse 34, 36 des Wärmeübertrager 20 vorgesehen sind.The water heater has a combustion chamber 10 with a rear wall 12 and two side walls 14 , 16 integrally connected to the latter, to which a front wall 18 is detachably fastened. A heat exchanger 20 can be placed on the combustion chamber 10 from above, which is designed as a lamella block with water pipes passed through. The side walls 14 , 16 of the combustion chamber 10 are provided with recesses 22 which are open toward the upper end edge and are used for the fit-fitting reception of tube ends 26 ( FIG. 2) of the heat exchanger 20 which protrude beyond the outer fins 24 . The crenellated sections 28 of the side walls 14 , 16 formed between the recesses 22 are provided with bead-shaped depressions 30 which rest against the outer fins 24 without gaps and fix the heat exchanger 20 without play. The tube ends 26 are connected to one another by caps 32 a, b, c, on which the connections 34 , 36 of the heat exchanger 20 are also provided.

Die Brennkammerwände bestehen je aus zwei aneinander anliegenden und miteinander verschweißten Wandblechen 38, 40 aus Edelstahl, die ausgeformte Blechbereiche 42, 44 aufweisen, zwischen denen ein nachstehend noch näher beschriebenes Kanalsystem 46 für einen die Brennkammer 10 kühlenden Heizungswasserstrom gebildet ist. Das Kanalsystem 46 wird dadurch hergestellt, daß die Wandbleche 38, 40 zunächst noch in ihrer im wesentlichen ebenen Ausgangsform durch geradlinige Schweißnähte 48 miteinander verbunden werden und erst danach das Kanalsystem 46 durch Ausformen der zwischen den Schweißnähten 48 sich befindenden Blechbereiche 42, 44 mittels eines mit Preßdruck zwischen die Wandbleche 38, 40 eingeführten fluiden Arbeitsmittels gebildet wird. Als fluides Arbeitsmittel kann beispielsweise Wasser oder Luft eingesetzt werden.The combustion chamber walls each consist of two adjacent and welded together stainless steel wall sheets 38 , 40 , which have formed sheet metal areas 42 , 44 , between which a channel system 46 , which will be described in more detail below, is formed for a heating water flow cooling the combustion chamber 10 . The channel system 46 is produced in that the wall plates 38 , 40 are initially connected to one another in their essentially planar initial shape by straight-line weld seams 48 , and only then is the channel system 46 formed by forming the sheet metal regions 42 , 44 between the weld seams 48 by means of a Pressing pressure is formed between the wall sheets 38 , 40 introduced fluid working fluid. For example, water or air can be used as the fluid working fluid.

Das Kanalsystem 46 in der Rückwand 12 und den Seitenwänden 14, 16 ist gemäß der Abwicklung dieser Wandteile nach Fig. 3 durch eine in sich geschlossene umlaufende Schweißnaht 48a und zehn gestreckte Einzelschweißnähte 48b-k gebildet. Demzufolge ergeben sich in der Seitenwand 14 vier Einzelkanäle 46a, die randseitig über eine Kammer 46b miteinander verbunden sind und in eine Kammer 46c mundet. Von dieser führen fünf parallele Einzelkanäle 46d in der Rückwand 12 weiter in eine Kammer 46e, die über vier Einzelkanäle 46f in der Seitenwand 16 mit einer äußeren Kammer 46g verbunden ist. Analog zu dieser Ausbildung sind auch die beiden Wandbleche der Vorderwand 18 durch eine umlaufende Schweißnaht 48l und durch Einzelschweißnähte 48l-p miteinander verbunden, zwischen denen Kanäle 46h gebildet sind, die in Kammern 46i, j, k münden.The channel system 46 in the rear wall 12 and the side walls 14 , 16 is formed according to the development of these wall parts according to FIG. 3 by a self-contained circumferential weld seam 48 a and ten elongated individual weld seams 48 b-k. Accordingly, there are four individual channels 46 a in the side wall 14 , which are connected to one another at the edge via a chamber 46 b and merges into a chamber 46 c. From this, five parallel individual channels 46 d in the rear wall 12 lead further into a chamber 46 e, which is connected via four individual channels 46 f in the side wall 16 to an outer chamber 46 g. Analogously to this embodiment, the two wall plates of the front wall 18 by a circumferential weld 48 l and single welds 48 l-p are connected to one another, between which channels are formed for 46 hours, the i in chambers 46, j, k open.

Vor dem Verschweißen werden in das außenliegende Wandblech an den Anschlußstellen des Kanalsystems 46 gemäß Fig. 4 domartige Ausprägungen 50 mit Öffnungen 52 zum Einsetzen von Anschlußstutzen 54, 55 eingeformt. In die Vorderwand 18 werden ebenfalls Öffnungen eingebracht, die mit später näher zu beschreibenden Anschlußelementen 56, 57 versehen werden. Nach dem Verschweißen wird die in Fig. 3 dargestellte Platine zwischen einem äußeren Biegewerkzeug und einem inneren Biegewerkzeug in die U-Form nach Fig. 1 gebogen. Durch die in Fig. 3 gestrichelt gezeichneten Linien 58 sind die Lage und die Grenzen der Biegezonen 60 dargestellt.Before welding, dome-like features 50 with openings 52 for inserting connecting pieces 54 , 55 are molded into the outer wall plate at the connection points of the channel system 46 according to FIG. 4. Openings are also made in the front wall 18 , which are provided with connection elements 56 , 57 to be described later. After welding, the blank shown in FIG. 3 is bent into an U-shape according to FIG. 1 between an outer bending tool and an inner bending tool. The position and the limits of the bending zones 60 are shown by the lines 58 drawn in broken lines in FIG. 3.

Das fluide Arbeitsmittel zum Aufweiten der zwischen den Schweißnähten 48 liegenden Blechbereiche 42, 44 wird zwischen die Wandbleche 38, 40 gepreßt, wenn diese abgestützt zwischen den Biegewerkzeugen liegen. Die Biegewerkzeuge sind entsprechend des herzustellenden Kanalsystems 46 an ihren Stützflächen mit Ausnehmungen versehen, in welche die auszuformenden Blechbereiche 42, 44 hineingedrückt werden. Die Ausnehmungen im inneren Biegewerkzeug sind in voller Tiefe nur bis an den Rand der Biegezonen 60 herangeführt und dort so ausgebildet, daß sich das innere Wandblech 40 etwa entlang der neutralen Faser biegt. Das äußere Biegewerkzeug ist in den Biegezonen 60 mit vertieften Ausnehmungen versehen, so daß sich dort das äußere Wandblech 38 in stärkerem Maße als in den gestreckten Kanalbereichen nach außen wölben kann. The fluid working medium for widening the sheet metal areas 42 , 44 lying between the weld seams 48 is pressed between the wall sheets 38 , 40 when these are supported between the bending tools. The bending tools are provided on their supporting surfaces with recesses in accordance with the channel system 46 to be produced, into which the sheet metal regions 42 , 44 to be formed are pressed. The recesses in the inner bending tool are only brought to full depth up to the edge of the bending zones 60 and are formed there so that the inner wall plate 40 bends approximately along the neutral fiber. The outer bending tool is provided in the bending zones 60 with recessed recesses, so that there the outer wall plate 38 can bulge outward to a greater extent than in the stretched channel regions.

Die Anordnung ist vorzugsweise so getroffen, daß die Breite a des Strömungsquerschnitts in den Biegezonen 60 größer oder gleich der Tiefe b einer Ausformung in einem der Wandbleche im gestreckten Kanalbereich ist. Dadurch und durch den Umstand, daß sich in den Biegezonen 60 die Kammern 46c, e befinden, wird die Wasserströmung in den Eckbereichen bzw. Biegezonen 60 nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt. Bei der alternativen Ausführung nach Fig. 6 ist das innere Biegewerkzeug neben den Biegezonen 60 örtlich mit vertieften Ausnehmungen versehen, so daß sich dort überschüssiges Material 62 des inneren Wandblechs 40 hineinformen kann. In den den Anschlußstutzen 54, 55 gegenüberliegenden Stützflächen ist das innere Biegewerkzeug je mit einer muldenförmigen Vertiefung zur Bildung einer kuppenförmigen Auswölbung des inneren Wandblechs 40 versehen, wodurch sich der Strömungswiderstand am Eingang und am Ausgang des Kanalsystems 46 weiter verringert.The arrangement is preferably such that the width a of the flow cross section in the bending zones 60 is greater than or equal to the depth b of a formation in one of the wall plates in the stretched channel area. As a result of this and the fact that the chambers 46 c, e are located in the bending zones 60 , the water flow in the corner regions or bending zones 60 is not or only insignificantly impaired. In the alternative embodiment according to FIG. 6, the inner bending tool is provided locally with recessed recesses in addition to the bending zones 60 , so that excess material 62 of the inner wall plate 40 can form there. In the support surfaces opposite the connecting pieces 54 , 55 , the inner bending tool is each provided with a trough-shaped recess to form a dome-shaped bulge of the inner wall plate 40 , as a result of which the flow resistance at the entrance and exit of the duct system 46 is further reduced.

Eine leicht abgewandelte Ausführungsform für die Anschlußstellen des Kanalsystems 46 in den Seitenwänden 14, 16 ist in Fig. 7 dargestellt. Dabei wird auf vor dem Aufweiten der Brennkammer angebrachte domartige Ausprägungen verzichtet und die Anschlußstutzen 54, 55 an das glatt ausgebildete äußere Wandblech 38 auf Höhe der Öffnung 52 angeschweißt oder angelötet. Beim Aufweiten der beiden Wandbleche 38, 40 ist das innere Biegewerkzeug ebenfalls mit einer muldenartigen Vertiefung zur Bildung einer Auswölbung mit einer über die Kanalbreite hinausgehenden Tiefe c von ca. 4 mm versehen. Die Ausdehnung dieser Auswölbung im Anschlußbereich der Seitenwände 14, 16 ist in den Fig. 8 und 9 gestrichelt dargestellt. Durch diese räumlich ausgedehnten Auswölbungen verringert sich ebenfalls der Strömungswiderstand am Eingang und am Ausgang des Kanalsystems 46. A slightly modified embodiment for the connection points of the channel system 46 in the side walls 14 , 16 is shown in FIG. 7. In this case, dome-like features attached before the expansion of the combustion chamber are dispensed with and the connecting pieces 54 , 55 are welded or soldered to the smooth outer wall plate 38 at the level of the opening 52 . When the two wall plates 38 , 40 are widened, the inner bending tool is likewise provided with a trough-like depression to form a bulge with a depth c of approximately 4 mm that extends beyond the channel width. The extent of this bulge in the connection area of the side walls 14 , 16 is shown in dashed lines in FIGS. 8 and 9. These spatially extended bulges also reduce the flow resistance at the entrance and exit of the channel system 46 .

Die zwischen den Einzelkanälen verlaufenden Schweißnähte 48 haben kreislinienförmig verlaufende Enden 66, damit sich dort beim Aufweiten der Einzelkanäle das Blechmaterial ohne Rißbildungsgefahr faltenlos kissenförmig aufwölben kann. Der Kreisdurchmesser der Enden 66 sollte nicht kleiner als 5 mm, aber auch nicht größer als 15 mm sein, um den dadurch bedingten Verlust an wirksamer Wärmeübergangsfläche in vertretbarem Rahmen zu halten. Bei einer bevorzugten Ausführung wurde der Kreisdurchmesser mit 12 mm gewählt. Einer Faltenbildung wird auch durch die weitere Maßnahme entgegengewirkt, daß die Enden 66 der parallel laufenden Einzelkanäle 48b-d, 48g-h, 48i-k und 48m-p versetzt zueinander angeordnet werden.The weld seams 48 which run between the individual channels have ends 66 which run in a circular line, so that when the individual channels are widened, the sheet metal material can bulge in a pillow-like manner without any risk of cracks forming. The circle diameter of the ends 66 should not be less than 5 mm, but also not greater than 15 mm, in order to keep the resulting loss of effective heat transfer area within reasonable limits. In a preferred embodiment, the circle diameter was chosen to be 12 mm. Wrinkle formation is also counteracted by the further measure that the ends 66 of the parallel channels 48 b-d, 48 g-h, 48 i-k and 48 m-p are arranged offset from one another.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß sich das Kanalsystem 46 in der Rückwand 12 nach oben bis in den den Wärmeübertrager 20 übergreifenden Bereich erstreckt und daß dort die Wandbleche 38, 40 in den Biegezonen 60 unmittelbar aneinander anliegen. Die Brennkammer 10 hat in diesem oberen, den Wärmeübertrager 20 eng umgreifenden Bereich einen Eckenradius r₁ von beispielsweise 5 mm, wogegen in den darunterliegenden Eckbereichen der Brennkammer 10, über die sich auch die Kammern 46c, e des Kanalsystems 46 erstrecken, der Eckenradius r₂ wesentlich größer bemessen ist und beispielsweise 20 mm beträgt. Der Übergang von einem zum anderen Eckenradius ist spaltfrei dadurch hergestellt, daß zunächst die gesamte Platine mit dem größeren Eckenradius r₂ gebogen und danach der kleinere Eckenradius r₁ durch Verstrecken der Wandbleche 38, 40 von innen nach außen geformt wird.From Fig. 3 it can be seen that the channel system 46 in the rear wall 12 extends up to the area overlapping the heat exchanger 20 and that there the wall plates 38 , 40 abut one another directly in the bending zones 60 . The combustion chamber 10 has in this upper, the heat exchanger 20 closely encompassing area a corner radius r 1 of, for example, 5 mm, whereas in the underlying corner areas of the combustion chamber 10 , over which the chambers 46 c, e of the channel system 46 extend, the corner radius r 2 essentially is larger and is, for example, 20 mm. The transition from one to the other corner radius is made gap-free by first bending the entire circuit board with the larger corner radius r₂ and then forming the smaller corner radius r₁ by stretching the wall plates 38 , 40 from the inside to the outside.

Die einzelnen Kanäle des Kanalsystems 46 werden durch die Schweißnähte 48 unmittelbar begrenzt, so daß sich an ihren Längsrändern 64 (Fig. 2) keine Spalte bilden, in denen sich Korrosionsprodukte ablagern könnten. Die Schweißnähte 48 werden im praktisch noch ebenen Zustand der Wandbleche 38, 40 hergestellt, wodurch die Fertigung erleichtert wird. Durch die lösbaren Verbindungen von Wärmeübertrager 20 und Vorderwand 18 von den übrigen Wandteilen 12, 14, 16 der Brennkammer 10 wird die Wartung und Montage des Wärmeübertragers 20 sowie die Fertigung der Brennkammer 10 erleichtert. Dabei ist die Vorderwand 18 durch die Ausbildung seiner hydraulischen Anschlußverbindungen von den übrigen Wandteilen 12, 14, 16 der Brennkammer 10 lösbar, ohne daß der zur Kühlung der Brennkammer dienende Heizungswasserstrom unterbrochen werden muß. Dazu sind in einer ersten Ausführungsform z. B. aus einem Kupferrohr gebogene Anschlußelemente 56, 57 der Vorderwand 18 mit flexiblen Schlauchleitungen 70, 72 verbunden, die als Leitungsabschnitte einen Teil des Heizwasserkreislaufs bilden. Die Anschlußelemente 56, 57 sind mit Hilfe von Bundstegen 74, 76 mit dem äußeren Bandblech 38 der Vorderwand 18 verschweißt. Die Schlauchleitungen 70, 72 sind dabei zum äußeren Schutz und zur Erhöhung der Druckfestigkeit mit einem Edelstahldrahtgeflecht versehen.The individual channels of the channel system 46 are immediately delimited by the weld seams 48 , so that no gaps form in their longitudinal edges 64 ( FIG. 2) in which corrosion products could be deposited. The weld seams 48 are produced in the practically still flat state of the wall plates 38 , 40 , which makes production easier. The detachable connections of the heat exchanger 20 and front wall 18 of the other wall parts 12 , 14 , 16 of the combustion chamber 10 make maintenance and assembly of the heat exchanger 20 and the manufacture of the combustion chamber 10 easier. The front wall 18 can be detached from the remaining wall parts 12 , 14 , 16 of the combustion chamber 10 by the formation of its hydraulic connection connections without the heating water flow serving to cool the combustion chamber having to be interrupted. For this purpose, in a first embodiment, for. B. from a copper tube bent connecting elements 56 , 57 of the front wall 18 with flexible hose lines 70 , 72 connected, which form part of the heating water circuit as line sections. The connecting elements 56 , 57 are welded to the outer band plate 38 of the front wall 18 with the aid of flange webs 74 , 76 . The hose lines 70 , 72 are provided with a stainless steel wire mesh for external protection and to increase the pressure resistance.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 11) sind die Anschlußelemente 56, 57 für den Heizwasserkreislauf mit jeweils einem Drehgelenk 78, 80 verbunden, die ein Abschwenken bzw. Abklappen der Vorderwand 18 nach vorn hin ermöglichen. Dabei bildet die strichpunktiert dargestellte Linie die gemeinsame Schwenkachse. Die beweglich zueinander ausgebildeten Teile der Drehgelenke 78, 80 sind mit jeweils einem O-Ring 82, 84 abgedichtet und durch Sicherungsscheiben 86, 88 zueinander gehalten.In a second exemplary embodiment ( FIG. 11), the connection elements 56 , 57 for the heating water circuit are each connected to a swivel joint 78 , 80 , which enable the front wall 18 to be swiveled or folded down towards the front. The dash-dotted line forms the common pivot axis. The parts of the swivel joints 78 , 80 which are designed to be movable relative to one another are each sealed with an O-ring 82 , 84 and are held to one another by locking washers 86 , 88 .

Wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt, wird das aus dem Rücklauf RL eines nicht näher dargestellten Heizwasserkreislaufs strömende Heizwasser über den Anschluß 36 in den Wärmeübertrager 20 gepumpt; von einem nicht dargestellten Brenner erhitzt und zum als Ausgang ausgebildeten Anschluß 34 geführt. Von dort aus führt ein Leitungsabschnitt 90 über den Anschlußstutzen 54 zu dem in den Wandteilen 12, 14, 16 integrierten Kanalsystem 46, während ein Leitungsabschnitt 92 über das Anschlußelement 56 in das in der Vorderwand 18 integrierte Kanalsystem 46 führt. Über die als Ausgänge ausgebildeten Anschlußstutzen 55 und Anschlußelement 57 führen die Leitungen 90, 92 gemeinsam in den Vorlauf VL des Heizwasserkreislaufs.As shown in dashed lines in Fig. 1, the heating water flowing from the return RL of a heating water circuit, not shown, is pumped via the connection 36 into the heat exchanger 20 ; heated by a burner, not shown, and led to the connection 34 designed as an output. From there, a line section 90 leads via the connection piece 54 to the channel system 46 integrated in the wall parts 12 , 14 , 16 , while a line section 92 leads via the connection element 56 into the channel system 46 integrated in the front wall 18 . Via the connecting piece 55 and connecting element 57 designed as outputs, the lines 90 , 92 lead together into the flow line VL of the heating water circuit.

Die in der Seitenwand 14 und in der Vorderwand 18 angebrachten Schweißnähte 48d und 48p verlaufen zu den Ausgängen (Anschlußstutzen 55 bzw. Anschlußelement 57) hin senkrecht, so daß das Heizwasser gezielt von den Eingängen (Anschlußstutzen 54 bzw. Anschlußelement 57) zu den Ausgängen strömen kann. Insbesondere in der Vorderwand 18 wird die Strömungsgeschwindigkeit des Heizwassers zum Ausgang hin erhöht, indem die vier unteren Kanäle 46h jeweils paarweise parallel durchströmt werden, während danach der Heizwasserstrom allein durch den durch die Schweißnähte 48p und 48l gebildeten Kanal zum Ausgang geführt wird. Durch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit wird die im Kanalsystem 46 der wassergekühlten Brennkammer befindliche Luft mitgerissen. Damit braucht die wassergekühlte Brennkammer selbst nicht entlüftet werden. Dies kann, wie allgemein bekannt, an einer im Heizkreislauf angeordneten Umwälzpumpe erfolgen.The welds 48 d and 48 p in the side wall 14 and in the front wall 18 run perpendicular to the outputs (connecting piece 55 or connecting element 57 ) so that the heating water is directed from the inputs (connecting piece 54 or connecting element 57 ) to the Outputs can flow. In particular in the front wall 18 , the flow rate of the heating water to the outlet is increased by the four lower channels 46 h being passed through in parallel in pairs, while the heating water flow is then passed solely through the channel formed by the weld seams 48 p and 48 l to the outlet. By increasing the flow velocity, the air located in the channel system 46 of the water-cooled combustion chamber is entrained. This means that the water-cooled combustion chamber itself does not need to be vented. As is generally known, this can be done on a circulation pump arranged in the heating circuit.

Der Heizungswirkungsgrad kann verbessert werden, wenn der Wärmeübergang von Heizgas auf die Brennkammerwand durch Vergrößerung der Strahlzahl y infolge Oxidation oder Schwärzung der Innenoberfläche erhöht wird. The heating efficiency can be improved if the Heat transfer from heating gas to the combustion chamber wall Increase in the number of beams y due to oxidation or Blackening of the inner surface is increased.

Die in Fig. 12 dargestellte Vorderwand 68 besteht aus einem äußeren Wandblech 70 und einem im Parallelabstand dazu angeordneten inneren Wandblech 72, welches aus einem besonders temperaturfesten Material besteht. Auf der Innenseite des Wandblechs 70 ist vorzugsweise eine metallisch-glänzende Strahlungsschutzschicht 74, gegebenenfalls in Form eines zusätzlichen Blechteils, vorgesehen. Der zwischen den beiden Wandblechen 70, 72 gebildete Raum 76 geht zum Hindurchführen eines Luftstromes, der dort aufgenommene Wärme zum Wärmübertrager 20 transportiert.The front wall 68 shown in FIG. 12 consists of an outer wall plate 70 and an inner wall plate 72 which is arranged at a parallel distance therefrom and which consists of a particularly temperature-resistant material. A shiny metallic radiation protection layer 74 , optionally in the form of an additional sheet metal part, is preferably provided on the inside of the wall sheet 70 . The space 76 formed between the two wall plates 70 , 72 passes through an air stream which transports the heat absorbed there to the heat exchanger 20 .

Claims

1. Gas-heated water heater, with a heat exchanger designed as a lamellar block with through water pipes and a combustion chamber enclosing a shaft for the combustion gases, for the cooling of which water-conducting channels are provided on or in at least one combustion chamber wall, characterized in that the front wall ( 18 ) of the cooled Combustion chamber ( 10 ) and the heat exchanger ( 20 ) are designed as separate assemblies.

2. Water heater according to claim 1, characterized in that the side walls ( 14 , 16 ) of the combustion chamber ( 10 ) towards the front edge open recesses ( 22 ) for receiving the outer fins ( 24 ) of the heat exchanger ( 20 ) projecting water pipe ends ( 26 ) or of their connecting and deflecting elements ( 32 ).

3. Water heater according to claim 2, characterized in that between the recesses ( 22 ) formed crenellated portions ( 28 ) of the side walls ( 14 , 16 ) with bead-shaped recesses ( 30 ) for gap-free contact with the outer fins ( 24 ) of the heat exchanger ( 20 ) are provided.

4. Water heater according to one of claims 1 to 3, with a cooled combustion chamber with an approximately rectangular cross-section, the walls of which consist of two adjacent, interconnected wall plates, which are provided with local formations to form a heating water-carrying duct system, which in the entrance area of the combustion chamber whose corner areas extend, characterized in that the combustion chamber ( 10 ) in the entrance area has a larger corner radius r₂ and in the area receiving the heat exchanger ( 20 ) a preferably adapted to the profile of the lamella block, by stretching the wall plates ( 38 , 40 ) from the inside externally formed smaller corner radius r₁.

5. Water heater according to claim 4, characterized in that the channel system ( 46 ) on the rear wall ( 12 ) and / or front wall ( 18 ) of the combustion chamber ( 10 ) is led up to the upper edge of the heat exchanger ( 20 ).

6. Water heater according to claim 4 or 5, with a combustion chamber whose walls consist of two adjacent, welded together stainless steel wall plates, which are provided with local formations to form channels for a fluid, in particular heating water, characterized in that the Wall plates ( 38 , 40 ) are connected to one another by weld seams ( 48 ) running along the channel edges and the channels ( 46 ) after welding by shaping the sheet metal regions ( 42 , 44 ) located between the weld seams ( 48 ) by means of a pressure between them Wall plates ( 38 , 40 ) introduced fluid working fluid are formed.

7. Water heater according to one of the preceding claims, characterized in that the front wall ( 18 ) consists of a temperature-resistant inner wall plate ( 72 ) and a parallel spaced outer wall plate ( 70 ), and between the two wall plates ( 72 , 70 ) Cooling air flow is passed.

8. Water heater according to claim 7, characterized in that the outer wall plate ( 70 ) carries a shiny metallic radiation protection layer ( 74 ).

9. Water heater according to one of claims 1 to 6, with a in a heating circuit of the water-cooled combustion chamber ( 10 ) integrable front wall ( 18 ), characterized in that the water-cooled front wall ( 18 ) via means ( 70 , 72 or 78 , 80 ) is connected to the heating circuit, which enable the front wall ( 18 ) to be removed or swiveled away from the remaining wall parts of the combustion chamber ( 10 ) without having to interrupt the heating circuit.

10. Water heater according to claim 9, characterized in that the means is designed as a flexible water-carrying line ( 70 , 72 ).

11. Water heater according to claim 10, characterized in that the flexible line ( 70 , 72 ) consists of a rubber hose with wire mesh sheathing.

12. Water heater according to claim 9, characterized in that the means is designed as a rotary joint ( 78 , 80 ).

13. Water heater according to one of claims 9 to 12, characterized in that two with the means ( 70 , 72 and 78 , 80 ) connected connecting elements ( 56 , 57 ) at a height in the right and left lower corner region of the water-cooled front wall ( 18th ) are arranged, whereby the front wall ( 18 ) can be folded down or swung out toward the front.

14. A water heater according to claim 13, characterized in that the channels ( 46 h) arranged in the front wall ( 18 ) are designed such that the heating water flowing therein is guided in a targeted manner from the connection ( 56 ) to the connection ( 57 ).

15. Water heater according to claim 14, characterized in that the flow cross section of the channels ( 46 h) to the connection ( 57 ) decreases.

16. Water-cooled combustion chamber for a gas-heated water heater in particular, with channels belonging to a heating circuit being provided on or in the combustion chamber walls for cooling, characterized in that the front wall ( 18 ) is designed as a separate assembly and is separated from the other combustion chamber walls ( 12 , 14 , 16 ) by means of means ( 70 , 72 or 78 , 80 ) can be removed or swung out without having to interrupt the heating circuit.

17. Water-cooled combustion chamber according to claim 16, characterized in that the means is designed as a flexible line section ( 70 , 72 ).

18. Water-cooled combustion chamber according to claim 16, characterized in that the means is designed as a swivel joint ( 78 , 80 ).