DE19940222B4

DE19940222B4 - Wasserheizer

Info

Publication number: DE19940222B4
Application number: DE19940222A
Authority: DE
Inventors: Ralf Prescha; Ewald Schmitz
Original assignee: Vaillant GmbH
Current assignee: VAILLANT GMBH, 42859 REMSCHEID, DE
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1999-08-19
Publication date: 2009-12-31
Anticipated expiration: 2019-08-20
Also published as: DE19940222A1

Abstract

Wasserheizer mit einem einen Wärmetauscher zur Bereitung von Heiz- und Brauchwasser beaufschlagenden Gas-Gebläsebrenner (1), bei dem der Wärmetauscher (2) einen Brennraum mantelartig begrenzt und zwei voneinander getrennte Kanäle (20, 22) zur getrennten Führung von Heiz- und Brauchwasser umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (2) durch einen zylindrischen Doppelmantel (4) gebildet ist, in dem eine schraubenlinienförmig verlaufende, den einen Wasserkanal (22) führende Rohrwendel (5), deren Rohrdurchmesser zumindest näherungsweise dem Abstand zwischen der Innen- (7) und Außenwand (8) des zylindrischen Doppelmantels (4) entspricht, eingearbeitet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wasserheizer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei bekannten derartigen Wasserheizern ist ein Primär-Wärmetauscher vorgesehen, der eine Verbraucheranordnung und einen Sekundärwärmetauscher versorgt, wobei der letztere eine weitere Verbraucheranordnung versorgt. Dabei sind sowohl Lösungen bekannt, bei denen der Primär-Wärmetauscher Brauchwasser bereitet und der Sekundärwärmetauscher für die Bereitung von Heizwasser vorgesehen ist.
Bei dieser bekannten Lösung ergibt sich der Nachteil eines sehr erheblichen konstruktiven Aufwandes. Außerdem müssen entsprechende Umschalteinrichtungen eingebaut werden, um zwischen Heiz- und Brauchwasserbetrieb umzuschalten.
Die DE 41 41 136 C2 zeigt einen Wasserheizer mit einem wendelförmigen Wärmetauscher, welcher über ein koaxiales Rippenrohr verfügt, bei dem außen Heizungswasser und innen Brauchwasser geführt wird. Der Wärmetauscher wird sowohl radial, als auch axial von den Abgasen durchströmt.
Die DE 196 34 200 A1 zeigt einen Wasserheizer mit einem wendelförmigen Wärmetauscher, welcher von Brauchwasser durchströmt wird. In einem Teilbereich der Wendel ist ein topfartiger Einsatz zur Verringerung des Querschnitts des Abgaswegs vorgesehen.
Aus der DE 11 18 429 B ist ein Heizkessel bekannt, bei dem in einem zylindrischen Warmwasserbereiter eine Rohrwendel derart geführt wird, dass die Rohrwendel keinen Kontakt zu den Wänden des Warmwasserbereiters hat. Demzufolge ist davon auszugehen, dass das Wasser im Warmwasserbereiter den Weg des geringsten Widerstandes zwischen dem Brauchwasserzulauf und der Brauchwasserleitung fließt.
Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und einen Wasserheizer der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Wasserheizer der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist sichergestellt, dass die Verbrennungsgase je nach strömendem Medium Heiz- oder Brauchwasser erhitzen und die Vorlauftemperatur des Heizwassers, wie auch des Brauchwassers, abgesehen von der Dimensionierung der getrennten Kanäle des Wärmetauschers von der Durchströmungsgeschwindigkeit der entsprechenden Kanäle des Wärmetauschers abhängt und daher sehr leicht eingestellt werden kann.
Der Kanal im Doppelmantel kann sehr einfach hergestellt werden.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, Kanäle mit z. B. rechteckigem Querschnitt vorzusehen. So kann z. B. ein Blechprofil mit U-förmigem Querschnitt, von dessen Schenkel nach außen gerichtete Flansche abstehen und mit denen das Profil mit der inneren Wand des Doppelmantels verbunden wird, eingesetzt werden.
Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich eine in konstruktiver Hinsicht sehr einfache Lösung. Dabei ist auch eine sehr gute Kühlung der Brenngase durch das den Doppelmantel durchströmenden Wassers sichergestellt.
Die Merkmale des Anspruches 3 ermöglichen eine besonders gute Ausnutzung der Wärme der Brenngase.
Durch die Merkmale des Anspruches 4 ergibt wird das Sieden des jeweils nicht strömenden Mediums vermieden.
Durch die Merkmale des Anspruches 5 ergibt sich eine verbesserte Ausnutzung der Wärme der Brenngase, die aufgrund der Umlenkung auch an der Außenseite des Wärmetauschers entlang streichen.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen die 1 bis 5 schematisch verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Wasserheizer.
Bei der Ausführungsform nach der 1 ist ein Gasgebläsebrenner 1 vorgesehen, der am oberen Ende eines Wärmetauschers 2 angeordnet und mit einer Stauscheibe 3 versehen ist.
Der Wärmetauscher 2 ist bei der Ausführungsform nach der 1 durch einen Doppelmantel 4 gebildet, dessen Wände mit den Bezugszeichen 6 und 7 bezeichnet sind und in dem eine Rohrwendel 5 angeordnet ist. Dabei ergeben sich einerseits ein durch das Innere des Doppelmantels 4 gebildeter Strömungskanal 20 und ein durch das Innere der Rohrwendel 5 gebildeter Strömungskanal 22.
Dabei ist die Rohrwendel 5 über ein Verbindungsrohr 8 mit einer weiteren Rohrwendel 9 verbunden, die in einem Einsatz 10 angeordnet ist. Dieser Einsatz 10 ist in dem vom Brenner 1 abgekehrten Ende des Wärmetauschers 2 angeordnet.
Im Betrieb durchströmen die Brenngase des Brenners 1 den vom Wärmetauscher 2 begrenzten lichten Raum und strömen zwischen dem Mantel 11 und der Wand 7 des Doppelmantels 4 ab. Dabei geben die Brenngase ihre Wärme an den Wärmetauscher 6 und den Einsatz 10 ab.
Der Wärmetauscher 2 dient dabei gleichzeitig zur Erwärmung von Brauchwasser und Heizwasser. Dabei kann das Brauchwasser je nach den Erfordernissen in den Rohrwendeln 9 und 5 oder im Doppelmantel 4, bzw. zwischen dessen Wänden 6, 7 und das Heizwasser im jeweils anderen Zweig geführt sein.
Bei der Ausführungsform nach der 2 fehlt der Einsatz 10 samt Rohrwendel 9. Stattdessen ragt das vom Brenner 1 abgekehrte Ende in eine topfförmige Umlenkung 12 hinein, deren Mantel 13 den Doppelmantel 4, bzw. dessen äußere Wand 6 mit Spiel umfaßt.
Durch diese Umlenkung 12 ist sichergestellt, daß die Brenngase des Brenners 1 auch entlang der Außenwand 6 des Doppelmantels 4 strömen und Wärme an diesen abgeben.
Dabei ist die aus wärmebeständigem Material hergestellte Umlenkung 12 an ihrer Außenseite mit einer Beschichtung 14 aus wärmeisolierenden Material versehen.
Bei der Ausführungsform nach der 3 ist ein Wärmetauscher 21 vorgesehen, der durch eine zweigängige Rohrwendel gebildet ist. Dabei dient eine der beiden Wendeln 15, 16 des Wärmetauschers 21 zur Führung von Brauchwasser und die andere zur Führung von Heizwasser. Dabei stellt das Innere der Rohrwendel 15 einen Strömungskanal 20 und die Rohrwendel 16 den Strömungskanal 22 dar.
Dabei ist der Wärmetauscher 21 im an den Brenner 1 unmittelbar angrenzenden Bereich durch ein Flammrohr 17 vor einer zu starken Einwirkung der Brenngase geschützt.
Die Ausführungsform nach der 4 unterscheidet sich von jener nach der 1 dadurch, dass die im Inneren des Doppelmantels 4 verlaufende Rohrwendel 5 durch eine Wendel 51 ersetzt ist, die aus einem im wesentlichen U-förmigen Profil 18 hergestellt ist, dessen Schenkel mit nach außen gerichteten Flanschen 19 versehen sind, die an der Innenwand 7 des Doppelmantels 4 dicht verbunden sind.

Claims

Wasserheizer mit einem einen Wärmetauscher zur Bereitung von Heiz- und Brauchwasser beaufschlagenden Gas-Gebläsebrenner (1), bei dem der Wärmetauscher (2) einen Brennraum mantelartig begrenzt und zwei voneinander getrennte Kanäle (20, 22) zur getrennten Führung von Heiz- und Brauchwasser umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (2) durch einen zylindrischen Doppelmantel (4) gebildet ist, in dem eine schraubenlinienförmig verlaufende, den einen Wasserkanal (22) führende Rohrwendel (5), deren Rohrdurchmesser zumindest näherungsweise dem Abstand zwischen der Innen- (7) und Außenwand (8) des zylindrischen Doppelmantels (4) entspricht, eingearbeitet ist.
Wasserheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (1) im Bereich einer Stirnseite des Wärmetauschers (2) angeordnet ist.
Wasserheizer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem vom Brenner (1) abkehrenden Endbereich des Wärmetauschers (2) ein von Wasser durchströmter Einsatz (10) in den lichten Querschnitt des Wärmetauschers (2) hineinragt und mit diesem hydraulisch verbunden ist.
Wasserheizer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Einsatz (10) eine Rohrwendel (9) angeordnet ist, die vom Heiz- bzw. Brauchwasser durchströmbar ist und mit dem einen Zweig des Wärmetauschers (2) verbunden ist.
Wasserheizer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (2) mit seinem vom Brenner (10 abgekehrten Ende in eine im Wesentlichen topfförmige Umlenkung (12) hineinragt, deren Mantel (13) den Wärmetauscher (2) mit Spiel umschließt.