DE1301035B

DE1301035B - Arrangement for instantaneous water heaters, especially for hot water circulation heating systems

Info

Publication number: DE1301035B
Application number: DEV28163A
Authority: DE
Inventors: Keppel Ernst; Puetz Hans
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1965-03-27
Filing date: 1965-03-27
Publication date: 1969-08-14
Also published as: FR1473476A; BE678103A; DE1679780A1; AT257878B; US3382717A; NL6601723A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung bei Durchlauferhitzern, insbesondere für Warmwasser-Umlaufheizungsanlagen, mit einem Wärmefühler, der in wärmeleitender Verbindung mit einem Durchflußrohr eines im Heizgasstrom liegenden Lamellenblocks steht. The invention relates to an arrangement in flow heaters, in particular for hot water circulation heating systems, with a heat sensor, which is in thermally conductive Connection with a flow tube of a lamellar block lying in the heating gas flow stands.

Bei bekannten Anordnungen dieser Art ist der Wärmefühler innerhalb des Durchflußrohres vom Wasser umspült und durch Wärmebrücken bildende Stege mit dem Durchflußrohr verbunden. Es ist ferner ein Wärmefühler bekannt, der oben mit linienförmiger Berührung auf einem Durchflußrohr aufliegt und mit diesem durch Aussparungen der Lamellen des Lamellenblocks hindurchgeführt ist. In known arrangements of this type, the heat sensor is inside of the flow pipe is washed around by water and with webs that form thermal bridges connected to the flow tube. There is also a heat sensor known with the above linear contact rests on a flow tube and with this through recesses the lamellae of the lamella block is passed through.

Die bekannten Wärmefühleranordnungen sind nicht ausreichend, um den als Lamellenblock ausgebildeten Wärmeaustauscher gegen Überhitzung wirksam zu schützen. Ordnet man den Wärmefühler mit stegartigen Wärmebrücken zum Durchflußrohr im Wasserstrom an, so wird er vorwiegend die Wassertemperatur annehmen und z. B. bei Wassermangel oder Dampfbildung auf eine Temperatursteigerung des Durchflußrohres nicht rechtzeitig reagieren, da der Wärmeübergang über stegartige Wärmebrücken zu gering ist. Ordnet man dagegen den Wärmefühler außerhalb des Durchflußrohres im Lamellenblock an, ohne daß ihn die Wassertemperatur merklich beeinflussen kann, so ist der Wärmefühler im normalen betriebsmäßigen Zustand auf Lamellentemperatur. The known heat sensor arrangements are not sufficient to the to effectively protect the heat exchanger designed as a lamellar block against overheating. If you arrange the heat sensor with web-like thermal bridges to the flow pipe in the water flow on, he will mainly assume the water temperature and z. B. in the event of a lack of water or steam formation in response to an increase in temperature of the flow tube not in time react because the heat transfer via web-like thermal bridges is too low. Arranges on the other hand, the heat sensor outside the flow tube in the lamellar block, without that the water temperature can noticeably influence it, so is the heat sensor in normal operating condition at lamella temperature.

Diese sinkt jedoch beim vorübergehenden Ausschalten der Heizleistung oder bei einer Herabsetzung der Heizleistung stärker ab als die Wassertemperatur, so daß der Wärmefühler relativ großen Temperaturschwankungen ausgesetzt ist, was seine Ansprechzeit verlängert. Geht man dann wieder auf volle Heizleistung über, so dauert es eine gewisse Zeit, bis die Lamellentemperatur und die des Wärmefühlers ihre betriebsmäßige Höhe wieder erreicht haben. Während dieser Zeit nimmt auch das heißer gebliebene Wasser Wärme auf und erhält dadurch eine erhebliche Obertemperatur, die bei geschlossenen Zentralheizungsanlagen zu unerwünschter t7berdruckentwicklung führen kann.However, this decreases when the heating power is temporarily switched off or if the heating output is reduced, it decreases more than the water temperature, so that the heat sensor is exposed to relatively large temperature fluctuations, what its response time extended. If you then go back to full heating power, it takes a certain amount of time to adjust the temperature of the slats and the temperature of the heat sensor have reached their normal operating level again. During this time also takes that water that has remained hotter heats up and thus receives a considerable upper temperature, which in closed central heating systems leads to undesirable overpressure development can lead.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Durchlauferhitzer zum Schutze des Lamellenblocks und des Wassers gegen Überhitzung eine Wärmefühleranordnung zu schaffen, bei der der Wärmefühler möglichst verzögerungsfrei eine Temperaturerhöhung des Lamellenblocks erfaßt und bei kurzzeitigem Abschalten oder Herabsetzung der Heizleistung nicht allein den großen und relativ schnellen Temperaturschwankungen der nur geringe Wärmekapazität aufweisenden äußeren Teile des Lamellenblocks ausgesetzt, sondern zugleich auch von der Wassertemperatur beeinflußt wird. The invention is based on the object of a water heater A heat sensor arrangement to protect the lamellar block and the water against overheating to create in which the heat sensor increases the temperature as quickly as possible of the lamellar block detected and with a brief shutdown or reduction of the Heating output is not just due to the large and relatively rapid temperature fluctuations exposed to the outer parts of the lamellar block, which have only a low heat capacity, but at the same time is also influenced by the water temperature.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Wärmefühler von einer Wandung eng umschlossen ist, die eine Wasserberührung des Wärmefühlers verhindert, aber über ihre ganze Länge und den größten Teil ihres Umfanges mit der Wandung des wasserführenden Durchflußrohres unmittelbare, wärmeleitende Verbindung hat. Bei einer solchen Anordnung wird erreicht, daß der Wärmefühler trocken aus dem Lamellenblock herausgenommen werden kann, ohne daß der Durchlaufkanal geöffnet werden muß, daß der Wärmefühler sowohl von der Wassertemperatur als auch von der Lamellenblocktemperatur beeinflußt wird und daher geeignet ist, als Sicher- heitseinrichtung sowohl einen Vorlaufthermostaten zu überwachen als auch einen nur auf Lamellenblock-Obertemperatur ansprechenden Thermostaten zu ersetzen. Die Betriebstemperatur des Wärmefühlers liegt bei der geschilderten Anordnung über der betriebsmäßigen Wassertemperatur, so daß die durch Nachwärme verursachten Wassertemperaturerhöhungen den Thermostaten noch nicht zum Ansprechen bringen. According to the invention this is achieved in that the heat sensor of is tightly enclosed by a wall that prevents the heat sensor from coming into contact with water, but over its entire length and most of its circumference with the wall of the water-bearing flow pipe has direct, thermally conductive connection. at Such an arrangement ensures that the heat sensor is dry from the lamellar block can be removed without the passage channel having to be opened that the heat sensor from the water temperature as well as from the finned block temperature is influenced and is therefore suitable as a safety health facility both one To monitor flow thermostats as well as only one for the lamellar block upper temperature to replace appealing thermostats. The operating temperature of the heat sensor is above the operational water temperature in the arrangement described, so that the water temperature increases caused by afterheating the thermostat do not yet respond.

Man kann die Erfindung in verschiedener Weise ausbilden. Der Wärmefühler kann in eine einseitig geschlossene, in das Durchflußrohr eingesetzte und mit dessen Wandung verlötete Rohrhülse eingeschoben werden, auf der ein wärmeleitendes, mit der Wandung des Durchflußrohres verlötetes Mantelblech aufliegt. Dabei kann das Mantelblech von einem senkrecht in das Durchflußrohr eingesetzten Leitblech gebildet werden, dessen untere Teile der Rundung der Rohrhülse entsprechend geprägt sind und auf der Hülse aufliegen. Ein Leitblech, das den Wasserstrang durchsetzt und an den Wandungen des Durchflußrohres wärmeleitend anliegt, dient zur besseren Wärmeverteilung innerhalb des Wasserstranges. Es kann in der beschriebenen Weise zugleich zur Bildung des Mantelbleches ausgenutzt werden. The invention can be embodied in various ways. The heat sensor can be inserted into the flow tube and with its closed on one side Wall soldered pipe sleeve are inserted, on which a thermally conductive, with the wall of the flow tube rests soldered jacket sheet. It can Shell plate formed by a baffle inserted perpendicularly into the flow tube the lower parts of the rounding of the tubular sleeve are shaped accordingly and rest on the sleeve. A baffle that penetrates the water line and rests on the walls of the flow tube in a thermally conductive manner, serves for better heat distribution within the water strand. It can also be used for education in the manner described of the jacket sheet are used.

Man kann die Anordnung auch so treffen, daß der Wärmefühler in eine Rohrhülse eingeschoben ist, die außerhalb eines Durchflußrohres angeordnet und mit diesem verlötet ist, das eine der Hülsenrundung angepaßte Längsprägung aufweist, derart, daß das Durchflußrohr und die Rohrhülse einen gemeinsamen, in die Lamellenausprägungen passenden Körper bilden. Schließlich kann das Durchflußrohr unterhalb eines wasserführenden Kanals einen weiteren, durch einen Zwischenrand davon getrennten Kanal aufweisen, in den der Wärmefühler eingeschoben ist. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 ein ovales Lamellenrohr mit eingelöteter Rohrhülse und mit beiden verbundenem Leitblech bei eingestecktem Wärmefühler des Thermostaten, Fig. la einen Schnitt nach A-B der Fig. 1 mit in die Hülse eingestecktem Wärmefühler, F i g. 2 ein rundes Lamellenrohr mit eingelöteter Rohrhülse und einem mit beiden Hauptteilen verlöteten Mantelblech, Fig. 3 ein Lamellenrohr im Schnitt mit besonderem für den Wärmefühler bestimmtem Kanal, F i g. 4 ein Lamellenrohr im Schnitt mit außen anliegender Rohrhülse für den Wärmefühler. You can also make the arrangement so that the heat sensor in a Tube sleeve is inserted, which is arranged outside of a flow tube and with this is soldered, which has a longitudinal embossing adapted to the rounding of the sleeve, in such a way that the flow tube and the tube sleeve have a common, in the lamellae formations Form fitting body. Finally, the flow tube can be below a water-bearing Channel have a further channel separated from it by an intermediate edge, into which the heat sensor is inserted. Embodiments of the invention are shown in the drawing and described in more detail below. It shows F i g. 1 an oval lamellar tube with a soldered tube sleeve and connected to both Guide plate with inserted heat sensor of the thermostat, Fig. La a section according to A-B of FIG. 1 with the heat sensor inserted into the sleeve, FIG. 2 a round one Lamellar tube with soldered tube sleeve and one soldered to both main parts Sheath sheet, Fig. 3 shows a section of a lamellar tube with a special feature for the heat sensor particular channel, FIG. 4 a section of a lamellar tube with a tubular sleeve attached to the outside for the heat sensor.

Auf dem Durchflußrohr 1 nach F i g. 1 und 1 a sitzen Lamellen 2 mit ihren Bunden 2'. Die Lamellen sind, wie bekannt, durch Löten wärmeleitend mit dem Durchflußrohr 1 verbunden. An der tiefsten Stelle des Durchflußrohres 1 liegt eine an ihrem Ende geschlossene Rohrhülse 3 an. Sie ist mit der Rohrwandung verlötet. Die Enden 4' eines U-förmigen Leitbleches 4, das zur besseren Wärmeverteilung innerhalb des durch das Durchflußrohr 1 strömenden Wasserstranges dient, sind der Rundung der Rohrhülse 3 angepaßt und liegen an der dem Rohrinnern zugewandten Außenfläche der Hülse 3 an und sind mit dieser verlötet. Ebenso sind die Endkanten 4" des Leitbleches 4 durch Löten mit der Wand des Durchflußrohres 1 wärmeleitend verbunden. Auf diese Weise kann die von den Lamellen 2 über die Wand des Durchflußrohres 1 zufließende Wärme über einen relativ großen Materialquerschnitt zur Rohrhülse 3 gelangen. Der Wärmefühler 5 wird mit geringem Spiel in die Rohrhülse 3 eingesteckt. On the flow tube 1 according to FIG. 1 and 1 a lamellas 2 sit with their collars 2 '. As is known, the fins are thermally conductive with the by soldering Flow tube 1 connected. At the lowest point of the flow tube 1 is a tubular sleeve 3 closed at its end. It is soldered to the pipe wall. The ends 4 'of a U-shaped baffle 4, which for better heat distribution within of the water strand flowing through the flow tube 1 are rounded adapted to the pipe sleeve 3 and lie on the outer surface facing the inside of the pipe the sleeve 3 and are soldered to this. Likewise, the end edges are 4 "of the baffle 4 connected by soldering to the wall of the flow tube 1 in a thermally conductive manner. To this Way, the inflowing from the lamellae 2 via the wall of the flow tube 1 can warmth over a relatively large material cross-section to the pipe sleeve 3 arrive. The heat sensor 5 is inserted into the tubular sleeve 3 with little play.

Nach F i g. 2 wird die an der tiefsten Stelle eines runden Durchflußrohres 1 angelötete Rohrhülse 3 durch ein Mantelblech 6 abgedeckt, dessen Enden 6' an der Wandung des Durchflußrohres 1 anliegen. According to FIG. 2 is the one at the deepest point of a round flow tube 1 soldered pipe sleeve 3 covered by a sheet metal jacket 6, the ends 6 'of the Wall of the flow tube 1 rest.

Mit dem Verlöten derselben steht auch hier ein so großer Querschnitt für den Wärmeübergang zur Verfügung, daß die Hülse 3 bei Betrieb des Gerätes eine über der betriebsmäßigen Wassertemperatur liegende Temperatur annimmt.With the soldering of these, there is also such a large cross-section here for the heat transfer available that the sleeve 3 when the device is in operation assumes a temperature above the operational water temperature.

Nach F i g. 3 ist der Querschnitt eines Durchflußrohres 7 in zwei Kanäle 7', 7" aufgeteilt. Der obere Kanal 7' ist der wasserführende Durchflußkanal, während der untere Kanal 7"zur Aufnahme des Wärmefühlers 5 dient. Natürlich wird das eine Ende des Kanals 7" geschlossen. According to FIG. 3 is the cross section of a flow tube 7 in two Channels 7 ', 7 "divided. The upper channel 7' is the water-bearing flow channel, while the lower channel 7 ″ serves to accommodate the heat sensor 5. Of course, one end of the channel 7 ″ closed.

Man kann auch, wie in F i g. 4 dargestellt ist, das Durchflußrohr 8 so verformen, daß die Rohrhülse 3 sich formschlüssig an das mit einer Längsprägung 8' versehene Durchflußrohr 8 anlegt. Nach Verlöten der beiden Teile 8, 3 miteinander und mit den Lamellen 2 ist ein guter Wärmeübergang gewährleistet. Das Profil des so gebildeten Doppelkörpers paßt in die übliche Aussparung der Lamellen 2. One can also, as in FIG. 4 is shown the flow tube 8 deform so that the tubular sleeve 3 is positively connected to that with a longitudinal embossing 8 'provided flow tube 8 applies. After soldering the two parts 8, 3 together and with the lamellas 2, a good heat transfer is guaranteed. The profile of the The double body formed in this way fits into the usual recess in the slats 2.

Bei allen geschilderten Ausführungen nimmt der in der Rohrhülse 3 bzw. im Kanal 7"befindliche Wärmefühler infolge der guten Wärmeübertragungsverhältnisse eine über der betriebsmäßigen Wassertemperatur liegende Temperatur an. Die Temperatur des Wärmefühlers 5 sinkt bei vorübergehender Ausschaltung oder Herabsetzung der Heizleistung nur relativ wenig ab, da die Temperatur des Wassers Einfluß auf die Wärmefühlertemperatur behält. Durch den starken Einfluß der Lamellenblocktemperatur auf die Temperatur des Wärmefühlers 5 ist ein Ansprechen des Thermostaten bei Wassermangel oder Dampfbildung gewährleistet. Fällt ein die Wassertemperatur überwachender zusätzlicher Vorlaufthermostat einer Zentralheizungsanlage aus, so spricht der vom Wärmefühler 5 gesteuerte Sicherheitsthermostat infolge eines ausreichenden Wassertemperatureinflusses auch auf eine unzulässige Erhöhung der Wassertemperatur an, so daß also eine Überwachung des Vorlaufthermostaten erreicht wird. In all of the designs described, the in the tubular sleeve 3 or heat sensors located in channel 7 ″ due to the good heat transfer conditions a temperature above the operational water temperature. The temperature of the heat sensor 5 decreases when temporarily switched off or reduced Heating power only decreases relatively little, since the temperature of the water influences the Temperature sensor retains. Due to the strong influence of the lamellar block temperature to the temperature of the heat sensor 5 is a response of the thermostat in the event of a lack of water or steam formation guaranteed. An additional one to monitor the water temperature falls The flow thermostat of a central heating system speaks of the heat sensor 5 controlled safety thermostat as a result of sufficient water temperature influence also to an inadmissible increase in the water temperature, so that a surveillance of the flow thermostat is reached.

Claims

Claims: 1. Arrangement in water heaters, in particular for hot water circulation heating systems, with a heat sensor that is in thermally conductive Connection with a flow tube of a lamellar block lying in the heating gas flow stands, characterized in that the heat sensor (5) is closely enclosed by a wall that prevents the heat sensor from coming into contact with water, but over its whole Length and most of its circumference with the wall of the water-bearing flow pipe (1, 7, 8) has a direct, thermally conductive connection.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the heat sensor (5) in a one-sided closed, inserted into the flow tube (1) and with whose wall soldered pipe sleeve (3) is inserted, on which a thermally conductive, with the wall of the flow tube soldered jacket plate (6) rests.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the jacket plate is formed by a baffle plate (4) inserted vertically into the flow tube, whose lower parts of the rounding of the tubular sleeve (3) are shaped accordingly and rest on the pipe sleeve.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the heat sensor (5) is inserted into a tubular sleeve (3) which is outside a flow tube (8) is arranged and soldered to this, the one adapted to the rounding of the sleeve Has longitudinal embossing (8 ') such that the flow tube (8) and the tubular sleeve (3) Form a common body that fits into the lamellar recess.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the flow tube (7) below a water-carrying channel (7 ') another through a partition has separate channel (7 ") into which the heat sensor (5) is inserted.