DE2927363A1

DE2927363A1 - Kessel, insbesondere zur erzeugung von warmem brauchwasser

Info

Publication number: DE2927363A1
Application number: DE19792927363
Authority: DE
Inventors: Hans Viessmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-07-06
Filing date: 1979-07-06
Publication date: 1981-01-15
Also published as: DE2927363B2; DE2927363C3

Description

Kessel, insbesondere zur Erzeugung von
warmen Brauchwasser Die Erfindung betrifft einen Kessel, insbesondere zur Erzeugung von warmen Brauchwasser, bestehend aus einem ringzylindrischen Wasserbehälter mit zentralen, den Wasserbehälter senkrecht durchgreifenden, zum Abzug führenden Abzugskanal für die Heizgase.
Kessel der genannten Art sind allgemein bekannt und zwar in Form der seit Jahrzehnten hergestellten und in Benutzung be findlichen Badeöfen.
Das Problem bei solchen Kesseln bzw. Warmwasserspeichern besteht darin, daß man im Innenrohr nicht viel Heizfläche unterbringen kann und man kann in der Regel nur Warmwasserbereiter mit relativ kleiner Leistung herstellen. Man bemißt aus diesem Grund den Warmwasserbereiter ziemlich hoch, damit man ein langes Rohr bekommt und setzt in das durchmesserkleine Rohr evtl. Führungsflächen ein, um die Verbrennungsgase zu leiten. Trotzdem haben derartige Kessel bzw. Warmwasserbereiter eine hohe Abgastemperatur und damit keinen günstigen Wirkungsgrad. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß man den Unterboden des Warmwasserbereiters als Heizfläche mit ausnutzt. Da sich aber bei der Warmwasserbereitung unvermeidbar auf dem Boden des Warmwasserbereiters Schlamm ansammelt, entsteht ein Wärmestau, und die Heizflächen können sich überhitzen, verwerfen und gegf. reißen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kessel, insbesondere zur Erzeugung von warmen Brauchwasser zu schaffen, der diese Nachteile nicht aufweist, d.h., es soll ein Kessel, insbesondere für den genannten Zweck geschaffen werden, bei dem trotz relativ geringer Bauhöhe viel Heizfläche untergebracht werden kann und zwar mit relativ geringem Fertigungsaufwand, wobei der untere Boden des Wasserbehälters nicht unmittelbar mit den Heizgasen bzw. der Brennerflamme beaufschlagt sein soll und mit dem auch eine einfache Möglichkeit geschaffen ist, den Kessel gegf. bedarfsangepaßt zum Teil als Durchlauferhitzer betreiben zu können.
Diese Aufgabe ist mit einem Kessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch das im Kennzeichen des Hauptanspruchs Erfaßte gelöst, Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Kessels kann man dem Innen- bzw. Abzugskanal einen relativ großen Durchmesser geben, in den dann gußeiserne Ringe mit Innenrippen eingeschoben werden, wobei die Ringe durch die angegossenen Rippen eine große Heizfläche bilden. Man kann also auch bei Warmwasserbereitern mit niedriger Bauhöhe die notwendige Heizfläche unterbringen bzw. Warmwasserbereiter großer Leistung, bspw. mit einer Wärmeleistung von 10000PO und mehr herstellen. Die Herstellung eines solchen Kessels ist relativ einfach. Man braucht dazu lediglich einen zylindrischen Schuß und unten und oben einen Klöpperboden, der jeweils innen eine kreisförmige Öffnung hat, die als Hals geformt ist. Der Hals stellt dann jeweils die Verbindung vom Boden zum Abzugskanal dar. Schweißtechnisch ist diese Ausbildung ohne Schwierigkeiten zu verwirklichen, und in den Abzugskanal werden dann die Heizflächen in Form der Ringe eingeschoben.
Der unterste Ring ist ohne Rippen ausgebildet und bildet den Oberteil der Brennkammer. Um den Boden des Warmwasserbereiters vor zu starker Wärmebeaufschlagung zu schützen, ist der rippenfreie Ring an der Unterseite trichterförmig ausgebildet und deckt den Ubergang des Halses vom Boden zum Abzugskanal ab. Der vorzugsweise anzuwendende atmosphärische Gasbrenner bildet Flammen, die im Durchmesser etwas dem der Brennkammer entsprechen. Die Wärmeübertragung findet nur an senkrechten und nicht an waagerechten Heizflächen statt, so daß die Bildung von Schlamm oder Kesselstein kaum Schäden an den Heizflächen hervorrufen kann. Wenn sich auf dem Boden des Warmwasserspeichers Schlamm ablagert, würde sich daraus keine Gefahr für den Kessel ergeben, da der Boden nicht von Heizgasen beaufschlagt ist.
Die Anordnung von gußeisernen Ringen hat Vorteile in verschiedener Hinsicht. Einmal stellen diese Ringe eine korrosionssichere Innenauskleidung des Abzugskanals dar. Die Innenverrippung wird gleichzeitig mit dem Guß der Ringe hergestellt und ferner kann bei gleichem Durchmesser die Anzahl der Ringe bei unterschiedlicher Länge der Abzugskanäle (unterschiedliche Typengrößen) entsprechend variiert werden.
Der erfindungsgemäße Kessel und seine vorteilhaften Weiterbildungsformen werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Kessel; Fig. 2 eine Draufsicht auf den Kessel; Fig. 3 eine Teildraufsicht auf die Innenringe aus Grauguß und Fig. 4 im Schnitt eine besondere Ausführungsform des Füllkörpers.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, besteht der Kessel aus einem ringzylindrischen Wasserbehälter 11 mit zentralen, senkrecht verlaufendem Abzugskanal 1, dessen obere und untere Enden mit den Innenrändern der ebenfalls ringförmig ausgebildeten Böden 6, 6' flüssigkeitsdicht verbunden sind. Im Abzugskanal 1 sind durchmesser-angepaßte Graugußringe 2 mit Innenrippen 3 angeordnet, die in gut wärmeleitenden Kontakt mit der Innenwand des Abzugskanals 1 stehen. Damit die Heizgase nicht unbehindert und bevorzugt durch den zentralen Freiraum im Abzugskanal 1 abströmen, ist in diesem ein Füllkörper 4 angeordnet, der vorteilhaft aus mindestens zwei Teilen 4' gebildet ist, um ihn erforderlichenfalls leichter nach oben bei am oben angeordneten Rauchgassammelkasten 12 entferntem Verschlußdeckel 13 entnehmen zu können.
Der unterste Ring 2', der praktisch gleichzeitig die Decke der Brennkammer 5 bildet, ist, wie erkennbar, sich trichter-bzw. tulpenförmig nach unten öffnend ausgebildet, hat keine Rippen und schirmt den unteren Boden 6 gegen eine Direktbeaufschlagung durch die Brennerflamme ab, die vorzugsweise mit einem atmosphärischen Brenner 10 erzeugt wird. Mit seinem äußeren Rand 8 sitzt dieser unterste Ring 2' auf dem oberen Rand der Wand 9 der Brennkammer 5 auf.
Gemäß Fig. 3 werden die Ringe 2 mit ihren Rippen 3 so im Abzugskanal 1 eingesetzt, daß die Rippen 3 um mindestens einen Teil der Rippenstärke versetzt zueinander zu stehen kommen, wodurch die auf strömenden Heizgase verwirbelt werden und dadurch die Wärmeabgabe verbessert wird.
Je nach Durchmessergröße des Füllkörpers 4, dessen unterer Boden 7 vorteilhaft konvex ausgebildet ist, kann der Füllkörper 4 (Einteiligkeit vorausgesetzt) gegf. hohl und mit Wärmeträgermedium beschickbar ausgebildet werden, wobei beide Vor- und Rücklaufanschlüsse 14, 15 zweckmäßig am oben angeschlossenen und bspw. durch den Verschlußdeckel 13 herausgeführt sind. Der Vorlaufanschluß 14 würde dabei zweckmäßig und, wie allgemein bekannt, mit einem bis in den Bodenbereich des Füllkörpers 4 fUhrendeSPallrohr versehen sein (Fig. 4).
Im gleichen Sinne könnte im Füllkörper 4 auch ein zusätzliches elektrisches Heizelement 16 angeordnet sein, mit dem je nach den Betriebsumständen und den angeforderten. Mengen von warmen Brauchwasser der Füllkörper 4 gegf. allein als Durchlauferhitzer betrieben werden kann, wenn bspw. nicht die Gesamtmenge des im Wasserbehälter 11 befindlichen Wassers aufgeheizt werden muß. Für einen solchen rein elektrischen Heizungsbetrieb ist die Rauchgassammelkammer 12 in ansich bekannter Weise mit einer Verschlußklappe (nicht dargestellt) versehen, so daß vom Füllkörper abgestrahlte Wärme gewissermaßen im Kessel gefangen bleibt und auch bis zu einem gewissen Grade auf das Wasser im Wasserbehälter 11 übertragen werden kann.
Die Ausbildung des Füllkörpers 4 im Sinne einer zusätzlichen Wärmeübertragungsfläche und in Kombination mit dem Wasserbehälter 11 betrieben, hat auch den Vorteil, daß sehr schnell warmes Brauchwasser verfügbar ist. Diese spezielle Ausführungsform des Füllkörpers ist in Fig. 4 verdeutlicht.
Für den Hersteller bedeutet vorteilhaft die Grundkonzeption der Bauweise des Kessels die Möglichkeit, ohne am Wasserbehälter 11 oberen Ringen 2 irgendeine Veränderung vornehmen zu müssen, je nach Wunsch, einen Füllkörper 4 einsetzen zu können, der auch als Durchlauferhitzer gegf. mit elektrischer Beheizung betrieben werden kann, wofür bisher in der Regel besondere Blindanschlüsse oder dergl. vorgesehen werden mußten.

Claims

Patentansprüche: Kessel, insbesondere zur Erzeugung von warmen 3auch wasser, bestehend aus einem ringzylindrischen Wasserbehälter mit zentralen, den Wasserbehälter senkrecht durchgreifenden, zum Abzug führenden Abzugskanal für die Heizgase, dadurch gekennzeichnet, daß im Abzugskanal ( olurchmesser- angepaßte Ringe (2) aus Grauguß mit nach innen gerichteten Rippen (3) und im Freiraum zwischen den Rippen (3) ein Füllkörper (4) angeordnet ist, wobei der unterste, rippenfreie Ring (2t) sich trichterförmig nach unten gegen die Brennkammer (5) öffnend, den unteren Wasserbehälterboden (6) abschirmend und die Brennkammerdecke bildend ausgebildet ist.
2. Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Boden (7) des Füllkörpers (4) konvex ausgebildet ist.
3. Kessel nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rippenfreie, trichterförmige Ring (2') mit seinem äußeren Rand (8) auf dem oberen Rand der Brennkammerwand (9) aufgesetzt angeordnet ist.
4. Kessel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (2) mit wärmeleitenden Kontakt zur Innenwand des Abzugskanals (1) eingeschoben angeordnet sind.
5. Kessel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (2) mit ihren Rippen (3) zueinander Jeweils um mindestens einen Teil ihrer Rippenstärke versetzt angeordnet sind.
6. Kessel nach einem oder-mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (4) aus mindestens zwei Teilen (4') gebildet ist.
7. Kessel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die unter dem trichterförmigen Gußring (2') angeordnete Brennkammer (5) als Brennkammer für einen atmosphärischen Brenner (10) ausgebildet ist.
8. Kessel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß über dem oberen Boden (6') des Wasserbehälters (11), die obere Öffnung des Abzugskanales (1) erfassend, ein Rauchgassammelkasten (12) mit einem abnehmbaren, zum Abzugskanal (1) fluchtenden Verschlußdeckel (13) versehen ist.
9. Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (4) als Hohlkörper mit separaten Vor- und Rücklaufanschlüssen (14, 15) ausgebildet ist.
10. Kessel nach Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (4) mit seinen Vor- und RUcklaufanschlüssen (14, 15) mit dem Verschlußdeckel (13) verbunden ist.
11. Kessel nach Anspruch 9 und/oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der hohle Füllkörper (4) mit einem elektrischen Heizelement (16) ausgestattet ist.