DE4428942C1

DE4428942C1 - Compact gas fired water heater

Info

Publication number: DE4428942C1
Application number: DE19944428942
Authority: DE
Inventors: Peter Prof Dr Ing Hofbauer
Original assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1994-08-16
Filing date: 1994-08-16
Publication date: 1995-09-14
Anticipated expiration: 2014-08-17

Abstract

The burner (5) has a spherical upper profile with the burn chamber (4) bounded by the two part spherical water ducts (8, 9) for the pre-warmer and the final stage warmer. The exhaust gases pass over both sides of the one heat exchanger (8) and over the inner side of the outer heat exchanger (9), with the outlet flow (7) between the two heat exchangers. A turbine (25) is positioned centrally above the burner on a vertical shaft which drives the inlet air flow to the burner. The burner and turbine are clipped into the shaped heat exchangers as one replacement unit. The burn chamber (40) has a widening profile towards the turbine with an ignitor (26) at the top of the chamber. The turbine shaft locates on a bearing in the top of the burn chamber. An electric starter (13) initiates the burn process.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasheizkessel, bestehend aus einem mit Vor- und Rücklaufanschlüssen versehenem wasser führenden Gehäuse, in dem eine Brennkammer mit Brenner und mit einem spaltartigen, zum Gasabzug führenden Heiz gaszug angeordnet ist.The invention relates to a gas boiler consisting of a water provided with supply and return connections leading housing in which a combustion chamber with burner and with a gap-like heating leading to the gas extraction throttle cable is arranged.

Ein derartiger Heizkessel ist bspw. nach der DE 29 43 590 C2 bekannt, der nur insofern von der üblichen Kesselbau weise - relativ großvolumiges Gehäuse mit entsprechend großer Brennkammer - abweicht, als hierbei der Konvekti onsbereich, d. h., als Heizgaszugbereich spaltartig ausge bildet ist, und zwar in der Weise, daß entsprechend durchmesserkleine Rohre zur Verwendung kommen, die radial oder axial die Verbindung zwischen Brennkammer und Gasab zug herstellen, oder daß der Konvektionsbereich aus zwei im wesentlichen planparallelen oder konischen, drehsymme trischen Wänden besteht, die zwischen sich einen spalt förmigen Zwischenraum einschließen, der von den Verbren nungsabgasen auswärts gerichtet durchströmt wird. Zweck einer derartigen Ausbildung ist, den Konvektionsbereich von den Heizgasen laminar durchströmen zu lassen, um un abhängig von der Kesseltemperatur eine Kondensation der Verbrennungsgase an den betroffenen Kesselwänden zu ver hindern. Dies verlangt eine entsprechend hohe Pressung durch das Gebläse des Brenners. Such a boiler is, for example, according to DE 29 43 590 C2 known only in so far from the usual boiler construction wise - relatively large-volume housing with accordingly large combustion chamber - deviates from the convecti area, d. that is, formed as a hot gas flue area is in such a way that accordingly small diameter tubes are used that are radial or axially the connection between the combustion chamber and gas produce train, or that the convection area from two essentially plane-parallel or conical, rotational symmetry trical walls that have a gap between them enclose the space between the cremation flue gas is directed outwards. purpose such a training is the convection area allow the heating gases to flow through in a laminar manner to un condensation depending on the boiler temperature Combustion gases on the affected boiler walls prevent. This requires a correspondingly high pressure through the burner fan.

Um genügend Wärmeübergangsfläche unterbringen zu können, verlangt dies ferner entsprechend relativ große radiale oder axiale Abmessungen des Heizkessels und, sofern der Heizgasabzug rohrförmig ausgebildet ist, eine Vielzahl von durchmesserkleinen Rohren. Außerdem verlangt das da für erforderliche Brennergebläse eine entsprechend hohe und permanente Stromaufnahme während des Kesselbetriebes.In order to accommodate enough heat transfer area, this also requires correspondingly large radial or axial dimensions of the boiler and, if the Heating gas extraction is tubular, a variety of small diameter pipes. It also requires that a correspondingly high level for the required burner fan and permanent power consumption during boiler operation.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, un ter Ausnutzung der vorteilhaften Betriebsweise eines sol chen Heizkessels, diesen dahingehend zu verbessern, daß dieser bei kompakter Bauweise zumindest im Dauerbetrieb ohne Stromaufnahme für die Gaszuförderung und Verbren nungsgasabförderung betrieben werden kann.The object of the present invention is to un ter exploiting the advantageous mode of operation of a sol Chen boilers to improve this in that this with a compact design, at least in continuous operation without electricity consumption for gas supply and combustion gas extraction can be operated.

Diese Aufgabe ist mit einem Gasheizkessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß über dem als Gasflächenbrenner ausgebildeten Brenner und vor dem Zugang zum spaltartig ausgebildeten Heizgaszug eine Abgasturbine angeordnet ist, die als Antrieb mit einem gaszuströmseitig vor der Brennerfläche angeordneten Gas verdichter mittels einer Verbindungswelle gekoppelt ist.This task is the beginning with a gas boiler mentioned type according to the invention in that about the burner designed as a gas surface burner and before access to the gap-shaped heating gas flue Exhaust gas turbine is arranged as a drive with a Gas arranged on the gas inflow side in front of the burner surface compressor is coupled by means of a connecting shaft.

Bevorzugt wird dafür eine Ausführungsform, bei der das Gehäuse aus zwei der Form des als Gasflächenbrenners aus gebildeten Brenners angepaßten, zueinander im wesentli chen formidentischen Kammern gebildet ist, die den zum Gasabzug führenden Gasabzugsspalt begrenzen, dessen Zu gang durch eine Öffnung in der brennerseitigen Kammer ge bildet ist. Der Gasflächenbrenner ist dabei gewölbt, vor zugsweise halbkugelförmig ausgebildet und die beiden ebenfalls im wesentlichen halbkugelförmigen Kammern sind diesen Brenner in Distanz glockenförmig übergreifend an geordnet.An embodiment is preferred for this, in which the Housing made of two shaped as a gas burner formed burner adapted to each other in essence Chen identical form chambers is formed, which to the Limit gas discharge leading gas discharge gap, the Zu pass through an opening in the burner chamber forms is. The gas surface burner is arched in front preferably hemispherical and the two are also substantially hemispherical chambers overlapping this burner at a distance in a bell shape orderly.

Selbst wenn der Gasflächenbrenner ebenflächig oder an genähert ebenflächig ausgebildet sein sollte, so ergibt dies, in bezug auf die Brennerachse und in Draufsicht ge sehen, zwar einerseits einen radial großflächigen Heiz kessel, der aber andererseits extrem flach baut. Auf Ko sten dieser extremen Flachbauweise, aber immer noch räum lich sehr kompakt bleibend, wird jedoch die Ausführungs form bevorzugt, bei der ein halbkugelförmiger bzw. an genähert halbkugelförmiger Gasflächenbrenner zur Verwen dung kommt, was mit einer Reduzierung der radialen Abmes sungen verbunden ist, ohne daß dabei die wirksame Fläche des Gasflächenbrenners reduziert werden muß, d. h., bei bspw. Beibehaltung des Durchmessers eines ebenflächigen Gasbrenners läßt sich bei Halbkugelform ein Mehr an wirk samer Brenner- und Übertragungsfläche unterbringen. Trotz kompakter Bauweise und erforderlicher Pressung ist wäh rend des Betriebes keine Stromaufnahme für die Gasförde rung erforderlich, da dafür die abströmenden Verbren nungsgase selbst genutzt werden, die die Abgasturbine und damit den Gasverdichter antreiben, der das sonst erfor derliche und immer Strom aufnehmende Gebläse ersetzt. Even if the gas burner is flat or on should be approximately flat, results in this, with respect to the burner axis and in plan view ge see, on the one hand, a radially large area heating boiler, which on the other hand is extremely flat. On Ko Most of this extreme flat construction, but still room Lich remains very compact, however, the execution preferred form, in which a hemispherical or approximated hemispherical gas surface burner for use dung comes with a reduction in radial dimensions solutions is connected without losing the effective area the gas surface burner must be reduced, d. i.e. at For example, maintaining the diameter of a flat Gas burner can be more effective with hemispherical shape accommodate a burner and transmission surface. In spite of compact design and required pressure is selected no electricity consumption for the gas pump during operation necessary because the outflowing combustion Gases can be used by the exhaust gas turbine and to drive the gas compressor that would otherwise need it conventional and always current-consuming blowers replaced.

Insoweit ist auch die bevorzugte Ausführungsform des Gas flächenbrenners als Halbkugel von besonderer Bedeutung, da in dieser Halbkugel der Verdichter ebenfalls raumspa rend unterbringbar ist, was noch näher erläutert wird.To that extent is also the preferred embodiment of the gas surface burner as a hemisphere of particular importance, because in this hemisphere the compressor is also space-saving rend can be accommodated, which is explained in more detail.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen bestehen in folgen dem:
In Anpassung an die Geometrie von Brenner und Brennkammer in gewölbter Form und an das sich reduzierende Verbren nungsgasvolumen ist einerseits der Brennkammerraum zwi schen der Brennerfläche und der brennerseitigen Kammer des Gehäuses sich zur den Zugang zum Heizgaszug bildenden Öffnung hin erweiternd ausgebildet und andererseits ist der von beiden Kammern des Gehäuses begrenzte, spaltar tige Heizgaszug sich zum Gasabzug hin verengend ausgebil det.Further advantageous configurations consist in the following:
In adaptation to the geometry of the burner and combustion chamber in a curved shape and to the reducing combustion gas volume, on the one hand the combustion chamber space between the burner surface and the burner-side chamber of the housing is designed to expand towards the opening to the hot gas flue and on the other hand is that of both Chambers of the housing limited, spalt term heating gas draft narrowing towards the gas exhaust.

Insbesondere bei vertikaler Orientierung der Brennkammer achse, bei der die aus dem Spalt abströmenden Verbren nungsgase ringsum in Form eines Schlauches austreten, ist vorteilhaft der Gasabzug in Form eines ringförmigen, das Gehäuse umfassenden Abgassammelkanales ausgebildet.Especially when the combustion chamber is oriented vertically axis in which the combustion flowing out of the gap escaping in the form of a hose advantageous the gas discharge in the form of an annular that Exhaust manifold housing formed housing.

Bei horizontaler Orientierung der Brennkammerachse (Wandmontage des Heizkessels) kann dies zwar auch vorge sehen werden, da aber hierbei die abströmenden Verbren nungsgase eine nach oben gerichtete Tendenz haben, kann hierbei ein oben angeordneter Abzug vorgesehen werden oder der ringförmige Abgassammelkanal wird etwas nach oben exzentrisch versetzt angeordnet. Insbesondere bei gewölbter Ausbildung, d. h., bspw. Halbkugelform des Gas flächenbrenners wird das aus beiden Kammern gebildete Ge häuse und der Gasflächenbrenner miteinander aufschwenkbar verbunden, um leicht und ohne den Brenner direkt abmontieren zu müssen, an die Brennkammer und den Brenner im Bedarfsfall herankommen zu können.With horizontal orientation of the combustion chamber axis (Wall mounting the boiler) this can also be done will be seen, but here the outflowing cremation gases may have an upward tendency a deduction arranged at the top can be provided or the ring-shaped exhaust manifold becomes a little bit behind eccentrically offset above. Especially at domed training, d. i.e., hemispherical shape of the gas The surface burner is the Ge formed from both chambers housing and the gas burner with each other pivotally connected to easily and without the burner to dismantle directly to the combustion chamber and the To be able to reach Brenner if necessary.

Ferner sind bei vertikaler Anordnung der Brennkammerachse und bei im wesentlichen halbkugelförmiger Ausbildung der beiden Kammern der Vorlaufanschluß der äußeren Kammer und der mindestens eine Vorlaufanschluß der brennkammerseiti gen Kammer des Gehäuses jeweils an der höchsten Stelle dieser Kammern angeordnet, und der Vorlaufanschluß der brennkammerseitigen Kammer durchgreift die äußere Kammer.Furthermore, the vertical axis of the combustion chamber and with a substantially hemispherical formation of the both chambers the flow connection of the outer chamber and the at least one flow connection on the combustion chamber side chamber of the housing at the highest point arranged these chambers, and the flow connection of the Chamber on the combustion chamber side penetrates the outer chamber.

Bei für eine Wandmontage vorgesehenen Gasheizkessel sind diese Vorlaufanschlüsse zweckmäßig nach oben und die Rücklaufanschlüsse nach unten zu verlegen, was noch näher erläutert wird.For gas boilers intended for wall mounting these flow connections expediently up and the Lay return connections down, which is even closer is explained.

Im übrigen kann der erfindungsgemäße Gasheizkessel sowohl als Tief- und Niedertemperaturkessel als auch als Brenn wertkessel betrieben werden, wofür man lediglich den Vor lauf mit dem Rücklauf vertauschen müßte. Für den Fall ei ner Gegenstromführung wäre dieser Kessel ein Brennwert kessel, für den Fall einer Gleichstromführung, nach Ver tauschung von Vorlauf und Rücklauf, wäre es ein Nieder temperaturkessel.Otherwise, the gas boiler according to the invention can both as a low and low temperature boiler as well as a burner value boilers are operated, for which you only have the advantage would have to interchange the run with the return. In case ei This boiler would be a calorific value when running countercurrent boiler, in the case of direct current routing, according to Ver swapping forward and reverse, it would be a low temperature boiler.

Der erfindungsgemäße Gasheizkessel und weitere vorteil hafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen nä her erläutert.The gas boiler according to the invention and other advantages sticky configurations are based on the graphic representation of exemplary embodiments nä ago explained.

Es zeigt schematischIt shows schematically

Fig. 1 einen Schnitt durch den Gasheizkessel bei ver tikaler Anordnung der Brennkammerachse; Figure 1 shows a section through the gas boiler with ver tical arrangement of the combustion chamber axis.

Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt bei horizontaler Anordnung der Brennkammerachse (Wandmontage) und Fig. 2 shows a corresponding section with a horizontal arrangement of the combustion chamber axis (wall mounting) and

Fig. 3 im Schnitt den Gasheizkessel im aufgeklappten Zustand. Fig. 3 in section the gas boiler in the opened state.

Der Heizkessel besteht in bekannter Weise aus einem mit Vor- und Rücklaufanschlüssen 2, 3 versehenem wasserfüh renden Gehäuse 1, in dem eine Brennkammer 4 mit Brenner 5 und mit einem spaltartigen, zum Gasabzug 6 führenden Heizgaszug 7 angeordnet ist.The boiler consists in a known manner from a provided with supply and return connections 2 , 3 water-guiding housing 1 , in which a combustion chamber 4 with burner 5 and with a gap-like, leading to the gas discharge 6 heating gas 7 is arranged.

Für einen solchen Heizkessel ist nun, und zwar unabhängig davon, ob die Brennkammerachse 4 horizontal oder verti kal angeordnet wird, wesentlich, daß über dem als Gasflä chenbrenner 5′ ausgebildeten Brenner 5 und vor dem Zugang 10 zum spaltartig ausgebildeten Heizgaszug 7 eine Ab gasturbine 12 angeordnet ist, die als Antrieb mit einem gaszuströmseitig vor der Brennerfläche F angeordneten Gasverdichter 13 mittels einer Verbindungswelle 16 gekop pelt ist.For such a boiler is now, regardless of whether the combustion chamber axis 4 is arranged horizontally or verti cal, essential that above the burner 5 'trained as Gasflä burner 5 and before access 10 to the gap-shaped heating gas flue 7 from a gas turbine 12th is arranged, which is coupled as a drive with a gas inflow side arranged in front of the burner surface F gas compressor 13 by means of a connecting shaft 16 .

Dargestellt ist ein solcher Gasheizkessel in beiden Fig. 1, 2 in der bevorzugten Ausführungsform, d. h., halbkugel förmig in Anpassung an den ebenfalls halbkugelförmig aus gebildeten Gasflächenbrenner 5′, der im Inneren und in bekannter Weise mit zwei ebenfalls halbkugelförmigen Gas verteilern 17 (bspw. gelochte Bleche) ausgestattet ist, die wie die Brennerfläche F (bspw. engmaschiges Metallge webe) vom Brennerträger 19 getragen werden, durch den auch die hier nicht dargestellte Gaszufuhr erfolgt.Such a gas boiler is shown in both Fig. 1, 2 in the preferred embodiment, that is, hemispherical in adaptation to the also hemispherical formed gas surface burner 5 ', the inside and in a known manner with two also hemispherical gas distribute 17 (e.g. perforated sheets) is equipped, which, like the burner surface F (for example, close-meshed metal fabric) are carried by the burner carrier 19 , through which the gas supply, not shown here, also takes place.

Das Gehäuse 1 besteht dabei aus zwei der Form des als Gasflächenbrenners 5′ ausgebildeten Brenners 5 angepaß ten, zueinander im wesentlichen formidentischen Kammern 8, 9, die den zum Gasabzug 6 führenden Gasabzugsspalt 7′ begrenzen, dessen Zugang 10 durch eine Öffnung 11 in der brennerseitigen Kammer 8 gebildet ist, in welcher Öffnung 11 die Abgasturbine 12, wie dargestellt, angeordnet ist, die als Antrieb mit dem Gasgemisch zuströmseitig vor der Brennerfläche F angeordneten Gasverdichter 13 verbunden ist.The housing 1 consists of two of the shape of a gas surface burner 5 'burner 5 formed angepaß th mutually substantially dimensionally identical chambers 8, 9 leading to the gas outlet 6 gas discharge gap 7' limit its access 10 through an opening 11 in the burner-side Chamber 8 is formed, in which opening 11, the exhaust gas turbine 12 is arranged, as shown, which is connected as a drive to the gas mixture upstream of the burner surface F arranged gas compressor 13 .

Als Brenngas kommt insbesondere Erdgas in Frage, da damit eine weitgehend schadstoff- und insbesondere rückstands freie Verbrennung erreichbar ist. Die mögliche Ausfüh rungsform mit einem ebenflächigen Gasflächenbrenner und entsprechend angepaßtem Gehäuse ist nicht dargestellt, da ohne weiteres vorstellbar. Im Vergleich zum dargestellten Heizkessel und bei gleich großen Brenner- und Wärmeüber tragungsflächen würde ein solcher Gasheizkessel zwar fla cher bauen, aber einen wesentlich größeren Durchmesser haben. Ebenfalls nicht dargestellt ist eine Ausführungs form, bei der der Gasflächenbrenner ein Halbzylinder wäre oder angenähert halbzylindrische Form hätte. Bei größerer Länge eines solchen Halbzylinders könnten ggfls. auch zwei Abgasturbinen mit Verdichtern vorgesehen werden. Im Querschnitt würde sich ein solcher Gasheizkessel in glei cher Weise, wie in Fig. 1, 2 dargestellt, darstellen.Natural gas is particularly suitable as a fuel gas, since combustion that is largely free of pollutants and in particular residues can be achieved. The possible Ausfüh approximate shape with a flat gas surface burner and appropriately adapted housing is not shown, since easily conceivable. Compared to the boiler shown and with the same size burner and heat transfer surfaces, such a gas boiler would build fla cher, but have a much larger diameter. Also not shown is an embodiment in which the gas surface burner would be a half cylinder or approximately semi-cylindrical shape. With a longer length of such a half cylinder could possibly. two exhaust gas turbines with compressors can also be provided. In cross section, such a gas boiler would represent itself in the same manner as shown in FIGS. 1, 2.

Nachfolgend wird jedoch auf die bevorzugte und darge stellte rotationssymmetrische Halbkugelform Bezug genom men, in der im übrigen auch alle vorteilhaften Ausgestal tungen mit dargestellt sind.However, the following is based on the preferred and Darge provided a rotationally symmetrical hemisphere shape reference genome men, in the rest of all advantageous Ausgestal are shown with.

Um von der Brennerfläche F aus zur zentrischen Öffnung 11 eine möglichst gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsgase zu erreichen, ist der Brennkammerraum 4 zwischen der Brennerfläche F und der brennerseitigen Kammer 8 des Gehäuses 1 sich zur den Zugang 10 zum Heizgas zug 7 bildenden Öffnung 11 hin erweiterend ausgebildet, während sich umgekehrt, aber auch dem gleichen Grund, der von beiden Kammern 8, 9 des Gehäuses 1 begrenzte Heizgas zug 7 bzw. der Gasabzugsspalt 7′ zum Gasabzug 6 hin ver engt, um dem sich durch Abkühlung reduzierenden Gasvolu men zu entsprechen.In order to achieve as uniform as possible flow velocity of the combustion gases from the burner face F of the central opening 11, the combustion chamber space 4 between the burner surface F and the burner-side chamber 8 of the housing 1 for access 10 for heating gas train 7 forming opening 11 toward erweiterend formed while vice versa, but also for the same reason, the area bounded by both chambers 8, 9 of the housing 1 heating gas train 7 or the gas discharge gap 7 'to the gas outlet 6 toward ver concentrated to correspond to men to which reducing by cooling Gasvolu.

Wie ersichtlich, ist auch wasserseitig durch eine ent sprechende Gestaltung der beiden Kammern 8, 9 für eine weitgehende Minimierung des Widerstandes für das Kessel wasser gesorgt, ohne dabei das durchströmbare Volumen ex trem zu vergrößern, was einer kompakten Bauweise entge genstünde.As can be seen, water-side is also ensured by a corresponding design of the two chambers 8 , 9 for minimizing the resistance for the boiler water without increasing the volume that can be flowed through extremely, which would be contrary to a compact design.

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, bei dem der Gasabzug 6 oben gegenüber einem Kondensatablauf 6′′ unten angeordnet ist, ist beim Gasheizkessel nach Fig. 1 der Abzug 6 als ringförmig das Gehäuse 1 umgebender Gas abzugskanal 6 ausgebildet. Der Gasheizkessel nach Fig. 2 ar beitet in diesem Falle als Brennwertkessel, wobei in der unteren Hälfte die Verbrennungsgase dem rückgeführten Kesselwasser entgegenströmen.In contrast to the embodiment according to Fig. 2, wherein the gas outlet 6 is arranged above with respect to a condensate drain 6 '' below 1 of the hood 6 as a ring, the housing 1 surrounding the gas discharge channel 6 is formed in the gas boiler of FIG.. The gas boiler according to Fig. 2 ar beitet in this case, as a boiler, wherein in the lower half of the combustion gases streaming towards the recirculated boiler water.

Bei vertikaler Anordnung der Brennkammerachse 14 und bei halbkugelförmiger Ausbildung der beiden Kammern 8, 9 sind der Vorlaufanschluß 2 der äußeren Kammer 9 und die beiden Vorlaufanschlüsse 2 der brennkammerseitigen Kammer 8 des Gehäuses 1 jeweils an der höchsten Stelle dieser Kammern 8, 9 angeordnet, wobei, wie dargestellt, die Vorlaufan schlüsse 2 der brennkammerseitigen Kammer 8 die äußere Kammer dicht durchgreifen (siehe Fig. 1). When the combustion chamber axis 14 is arranged vertically and the two chambers 8 , 9 are hemispherical, the flow connection 2 of the outer chamber 9 and the two flow connections 2 of the combustion chamber chamber 8 of the housing 1 are each arranged at the highest point of these chambers 8 , 9 , as shown, the Vorlaufan connections 2 of the combustion chamber chamber 8 tightly reach through the outer chamber (see Fig. 1).

Um in beiden Fällen die Brennkammer 4 und den Brenner 5 im Bedarfsfall leicht zugänglich zu machen, sind, wie schematisch in Fig. 3 verdeutlich, das Gehäuse 1 und der Gasflächenbrenner 5′ aufschwenkbar miteinander verbunden, wobei mit Rücksicht auf die Vor- und Rücklaufanschlüsse 2, 3 und den Gasabzug 6 das Gehäuse 1 fest vor Ort in stalliert wird und der Brenner mit seinem Brennerträger 19 ab- bzw. aufschwenkbar zugeordnet ist. Um dabei die nicht dargestellte Gaszufuhrleitung nicht abkoppeln zu müssen, ist diese elastisch ausgebildet.In order to make the combustion chamber 4 and the burner 5 easily accessible in both cases, as is shown schematically in FIG. 3, the housing 1 and the gas surface burner 5 'are pivotally connected to one another, with consideration for the supply and return connections 2 , 3 and the gas exhaust 6, the housing 1 is installed in place and the burner is assigned to be pivotable with its burner support 19 . In order not to have to uncouple the gas supply line, not shown, it is designed to be elastic.

Die Zündung des zündfähigen Gemisches erfolgt bei den Ausführungsbeispielen mit einer Zündeinrichtung 26 hinter der Abgasturbine, da nur beim Start der Gasverdichter 13 für das Gasgemisch elektrisch angetrieben wird und die Drehzahl der Turbine noch nicht sehr hoch ist. Das gezün dete Gemisch zündet dann durch die Turbine hindurch den Brenner. Dabei wird das brennende Gemisch gleichmäßig in dem engen Raum über der Turbine verteilt, und es wird verhindert, daß unverbranntes Gas in den Abgasspalt 7′ beim Anfahren des Heizkessels eindringt.In the exemplary embodiments, the ignitable mixture is ignited with an ignition device 26 behind the exhaust gas turbine, since only when the gas compressor 13 is electrically driven for the gas mixture and the speed of the turbine is not yet very high. The ignited mixture then ignites the burner through the turbine. The burning mixture is evenly distributed in the narrow space above the turbine, and it is prevented that unburned gas penetrates into the exhaust gap 7 'when the boiler starts up.

Für diesen Anfahrvorgang ist der Gasverdichter 13 mit ei nem Startantrieb 15 versehen, der also nur während der Anfahrphase des Heizkessels Strom aufnimmt. Diesbezüglich ist die Verbindungswelle 16 der Abgasturbine 12 und des Gasverdichters 13 einerseits an der Wand 9′ der äußeren Kammer 9 des Gehäuses 1 und an mindestens einem zuström seitig vor der Brennerfläche F angeordneten Gasverteiler 17 gelagert. In der Nabe 18 des Gasverdichters 13 ist ein stationär am Brennerträger 19 sitzender, mit Stroman schlüssen 20 versehener Anker 21 angeordnet, der den Startantrieb 15 bildet, d. h., die Nabe 18 des Gasverdich ters 13 bildet den Läufer.For this start-up process, the gas compressor 13 is provided with a starting drive 15 , which therefore only consumes current during the start-up phase of the boiler. In this regard, the connecting shaft 16 of the exhaust gas turbine 12 and the gas compressor 13 is mounted on the one hand on the wall 9 'of the outer chamber 9 of the housing 1 and on at least one inflow side arranged in front of the burner surface F gas distributor 17 . In the hub 18 of the gas compressor 13 is a stationary on the burner support 19 , provided with power connections 20 armature 21 is arranged, which forms the starter drive 15 , that is, the hub 18 of the gas compressor 13 forms the rotor.

Um eine möglichst gleichmäßige Gasverteilung zur Brennerfläche F zu erreichen, ist über dem Gasverdichter 13 eine an die Wölbungsform der Brennerfläche F angepaßte Gasführungshaube 22 angeordnet, die stationär, wie bspw. dargestellt, mit dem inneren Gasverteiler 17 verbunden ist. Da das zu fördernde Gas gegen einen nicht unbeacht lichen Staudruck zu fördern ist und um eine Rückströmung des aus dem Gasverdichter 13 austretenden Brenngases zu unterbinden, ist der Gasverdichter 13 mit rotationssymme trischen Labyrinthen 23 sowohl gegen die Gasführungshaube 22 als auch den Brennerträger 19 abgedichtet.In order to achieve as uniform a gas distribution as possible to the burner surface F, a gas guide hood 22 which is adapted to the curvature of the burner surface F is arranged above the gas compressor 13 and is connected in a stationary manner, as shown, for example, to the inner gas distributor 17 . Since the gas to be pumped is to be promoted against a not inconsiderable back pressure and to prevent backflow of the fuel gas emerging from the gas compressor 13 , the gas compressor 13 is sealed with rotationally symmetrical labyrinths 23 both against the gas guide hood 22 and the burner carrier 19 .

Um ferner für eine strömungsgünstige Zu- und Ausströmung der Verbrennungsgase zur und aus der Abgasturbine 12 zu sorgen, ist die Nabe 24 der Abgasturbine 12 in bezug auf die Verbindungswelle 16 mit einer im Querschnitt konkaven Unfangsfläche 25 versehen.Further, in order to provide a streamlined intake and outflow of the combustion gases to and from the exhaust gas turbine 12, the hub 24 is provided the exhaust gas turbine 12 with respect to the connecting shaft 16 with a concave in cross section Unfangsfläche 25th

Da sich die drei Ausführungsbeispiele im wesentlichen gleichen, sind in den Fig. 2, 3 nur die wichtigsten Be zugszeichen angegeben.Since the three exemplary embodiments are essentially the same, only the most important reference numerals are given in FIGS . 2, 3.

Claims

1. Gasheizkessel, bestehend aus einem mit Vor- und Rücklaufanschlüssen (2, 3) versehenem wasserführen den Gehäuse (1), in dem eine Brennkammer (4) mit Brenner (5) und mit einem spaltartigen, zum Gasabzug (6) führenden Heizgaszug (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß über dem als Gasflächenbrenner (5′) ausgebilde ten, mit Zündeinrichtung (26) versehenem Brenner (5) und vor dem Zugang (10) zum spaltartig ausgebildeten Heizgaszug (7) in der Brennkammer (4) des Gehäuses (1) eine Abgasturbine (12) angeordnet ist, die als Antrieb mit einem gaszuströmseitig vor der Brenner fläche (F) angeordneten Gasverdichter (13) mittels einer Verbindungswelle (16) gekoppelt ist.1.Gas boiler, consisting of a water supply and return connections ( 2 , 3 ) provide the housing ( 1 ) in which a combustion chamber ( 4 ) with burner ( 5 ) and with a gap-like, leading to the gas exhaust ( 6 ) heating gas ( is disposed 7) characterized in that above the gas surface burner (5 ') having formed ten, with the ignition device (26) LABEL fOR burner (5) and before the access (10) to the gap-like heating gas flue (7) in the combustion chamber (4) the housing ( 1 ) an exhaust gas turbine ( 12 ) is arranged, which is coupled as a drive with a gas inflow side in front of the burner surface (F) arranged gas compressor ( 13 ) by means of a connecting shaft ( 16 ).

2. Gasheizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus zwei der Form des Gasflä chenbrenners (5′) angepaßten, zueinander im wesent lichen formidentischen Kammern (8, 9) gebildet ist, die den zum Gasabzug (6) führenden Gasabzugsspalt (7′) begrenzen, dessen Zugang (10) durch eine Öff nung (11) in der brennerseitigen Kammer (8) gebildet ist. 2. Gas boiler according to claim 1, characterized in that the housing ( 1 ) from two of the shape of the Gasflä chenbrenners ( 5 ') adapted to each other in the union form-identical chambers ( 8 , 9 ) is formed, which for gas extraction ( 6 ) limit leading gas discharge gap ( 7 '), the access ( 10 ) through an opening ( 11 ) in the burner-side chamber ( 8 ) is formed.

3. Gasheizkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasflächenbrenner (5′) gewölbt ausgebildet ist und die beiden ebenfalls im wesentlichen entsprechend gewölbten Kammern (8, 9) diesen Brenner in Distanz glockenförmig übergreifend angeordnet sind.3. Gas boiler according to claim 2, characterized in that the gas surface burner ( 5 ') is curved and the two also substantially correspondingly curved chambers ( 8 , 9 ) this burner are arranged in a bell-shaped overlapping distance.

4. Gasheizkessel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasflächenbrenner (5′) halbkugelförmig aus gebildet ist.4. Gas boiler according to claim 2 or 3, characterized in that the gas surface burner ( 5 ') is hemispherical.

5. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennkammerraum (4′) zwischen der Brenner fläche (F) und der brennerseitigen Kammer (8) des Gehäuses (1) sich zur den Zugang (10) zum Heizgaszug (7) bildenden Öffnung (11) hin erweiternd ausgebil det ist.5. Gas boiler according to one of claims 1 to 4, characterized in that the combustion chamber space ( 4 ') between the burner surface (F) and the burner-side chamber ( 8 ) of the housing ( 1 ) for access ( 10 ) to the heating gas flue ( 7 ) forming opening ( 11 ) is expanded out.

6. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, daß der von beiden Kammern (8, 9) des Gehäuses (1) begrenzte Heizgaszug (7) sich zum Gasabzug (6) hin verengend ausgebildet ist.6. Gas boiler according to one of claims 1 to 5, that of the two chambers ( 8 , 9 ) of the housing ( 1 ) limited heating gas flue ( 7 ) is narrowed towards the gas flue ( 6 ).

7. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasabzug (6) in Form eines ringförmigen, das Gehäuse (1) umfassenden Abgassammelkanales (6′) aus gebildet ist.7. Gas boiler according to one of claims 1 to 6, characterized in that the gas outlet ( 6 ) in the form of an annular, the housing ( 1 ) comprising exhaust gas collecting duct ( 6 ') is formed.

8. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das aus beiden Kammern (8, 9) gebildete Gehäuse (1) und der Gasflächenbrenner (5) miteinander auf schwenkbar verbunden sind.8. Gas boiler according to one of claims 1 to 7, characterized in that the housing ( 1 ) formed from both chambers ( 8 , 9 ) and the gas surface burner ( 5 ) are pivotally connected to one another.

9. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei vertikaler Anordnung der Brennkammerachse (14) und bei im wesentlichen halbkugelförmiger Aus bildung der beiden Kammern (8, 9) der Vorlaufan schluß (2) der äußeren Kammer (9) und der mindestens eine Vorlaufanschluß (2) der brennkammerseitigen Kammer (8) des Gehäuses (1) jeweils an der höchsten Stelle dieser Kammern (8, 9) angeordnet sind und der Vorlaufanschluß (2) der brennkammerseitigen Kammer (8) die äußere Kammer (9) durchgreift.9. Gas boiler according to one of claims 1 to 8, characterized in that with vertical arrangement of the combustion chamber axis ( 14 ) and with a substantially hemispherical formation from the two chambers ( 8 , 9 ) the Vorlaufan circuit ( 2 ) of the outer chamber ( 9 ) and the at least one flow connection ( 2 ) of the combustion chamber side chamber ( 8 ) of the housing ( 1 ) is arranged at the highest point of these chambers ( 8 , 9 ) and the flow connection ( 2 ) of the combustion chamber side chamber ( 8 ) the outer chamber ( 9 ) reaches through.

10. Gasheizkessel nach der Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasverdichter (13) mit einem elektrischen Startantrieb (15) versehen ist.10. Gas boiler according to claim 9, characterized in that the gas compressor ( 13 ) is provided with an electric starter drive ( 15 ).

11. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswelle (16) der Abgasturbine (12) und des Gasverdichters (13) einerseits an der Wand (9′) der äußeren Kammer (9) des Gehäuses (1) und an mindestens einem zuströmseitig vor der Brennerfläche (F) angeordneten Gasverteiler (17) gelagert und in der Nabe (18) des Gasverdichters (13) ein stationär am Brennerträger (19) sitzender, mit Stromanschlüs sen (20) versehener Anker (21) als Startantrieb (15) angeordnet ist.11. Gas boiler according to one of claims 1 to 10, characterized in that the connecting shaft ( 16 ) of the exhaust gas turbine ( 12 ) and the gas compressor ( 13 ) on the one hand on the wall ( 9 ') of the outer chamber ( 9 ) of the housing ( 1 ) and mounted on at least one gas distributor ( 17 ) arranged on the inflow side in front of the burner surface (F) and in the hub ( 18 ) of the gas compressor ( 13 ) a seated on the burner carrier ( 19 ), provided with current connections ( 20 ) armature ( 21 ) as Starting drive ( 15 ) is arranged.

12. Gasheizkessel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Gasverdichter (13) eine an die Wöl bungsform der Brennerfläche (F) angepaßte Gasfüh rungshaube (22) angeordnet und diese stationär mit dem Gasverteiler (17) verbunden ist.12. Gas boiler according to claim 11, characterized in that arranged on the gas compressor ( 13 ) to the vaulting shape of the burner surface (F) adapted gas guide hood ( 22 ) and this is stationary connected to the gas distributor ( 17 ).

13. Gasheizkessel nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasverdichter (13) mit rotationssymmetri schen Labyrinthen (23) sowohl gegen die Gasführungs haube (22) als auch den Brennerträger (19) abgedich tet ist.13. A gas boiler according to claim 11 or 12, characterized in that the gas compressor ( 13 ) with rotationally symmetrical labyrinths ( 23 ) both against the gas guide hood ( 22 ) and the burner support ( 19 ) is sealed.

14. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (24) der Abgasturbine (12) in bezug auf die Verbindungswelle (16) mit einer im Querschnitt konkaven Umfangsfläche (25) versehen ist. 14. Gas boiler according to one of claims 1 to 13, characterized in that the hub ( 24 ) of the exhaust gas turbine ( 12 ) with respect to the connecting shaft ( 16 ) is provided with a concave peripheral surface ( 25 ) in cross section.

15. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (26) für den Gasflächenbren ner (5′) zwischen der Abgasturbine (12) und dem Zu gang (10) zum Gasabzugsspalt (7′) angeordnet ist.15. Gas boiler according to one of claims 1 to 14, characterized in that the ignition device ( 26 ) for the gas surface burner ( 5 ') between the exhaust gas turbine ( 12 ) and the access ( 10 ) to the gas discharge gap ( 7 ') is arranged.