DE8122032U1 - Brauchwasser-boiler - Google Patents

Description

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Brauchwasser-Boiler

Die Neuerung bezieht sich auf einen Brauchwasser-Boiler bestehend aus einem zylinderförmigen Kessel mit Anschlüssen zum Zu- und Abführen des Brauchwassers sowie aus einer von Rohrschlangenwindungen gebildeten Idärmetauschereinrichtung im Kessel zum Durchfluß eines lüärmetranspartierenden Mediums.

Brauchuiasser-Bailer sind an sich bekannt. Insbesondere ist auch bekannt, derartige Boiler zum Erzeugen von warmen Wasser in Solaranlagen oder aber in Anlagen mit Wärmepumpen zu verwenden.

Problematisch ist bei Brauchwasser-Boilern vor allem, die konstruktive Ausgestaltung so zu treffen, daß der betreffende Bnil-er bei möglichst hohem Wirkungsgrad bzw. bei großem Durchsatzvolumen in der Herstellung einfach und möglichst preiswert ist, gleichzeitig jedoch auch servicefreundlich ausgeführt ist, so daß beispielsweise defekte Wärmetauscherelemente ausgetauscht werden können, ohne daß ein bereits montierter Brauchwasser-Boiler aus der Gesamtanlage bzw. aus dem Gesamtsystem demontiert werden muß.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brauchwasser-Boiler aufzuzeigen, der bei einem einfachen und vor allem auch servicefreundlichen Aufbau einen möglichst hohen Wirkungsgrad aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Brauchwasser-Boiler der eingangs geschilderten Art neuerungsgemäß so ausgebildet, daß die Wärmetauschereinrichtung von wenigstens zwei in einer senkrecht zur Zylinderachse des Kessels verlaufenden Ebene angeordneten wendelartigen Rohrschlangen gebildet ist, daß die Längserstreckung jeder wendelartigen Rohrschlange senkrecht zur Zylinderachse des Kessels liegt, und daß jede Rohrschlange an einem Flanschteller befestigt ist, der mit seinen Gberflächenseiten senkrecht zur LängserstrEckung der zugehörigen Rohrschlange liegt, einen Durchmesser aufweist,

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welcher größer ist als der Außendurchmesser der zugehörigen wendelförmigen Rohrschlange, und an einer in der Umfangswand des Kessels vorgesehenen Öffnung angeflanscht ist, deren Querschnitt gleich oder größer ist als der Außendurchmesser der zugehörigen wendeiförmigen Rohrschlange.

Bei dem neuerungsgemäßen Brauchwasser-Boiler wird durch die Anordnung von zwei oder mehreren wendelförmigen Rohrschlangen in einer Querschnittsebene des Kessels der gesamte Kesselquerschnitt in diesem Bereich na-hezu vollständig won den die Wärmetauscher-einrichtung bildenden Rohrschlangen erfaßt, so daß sich für den neuerungsgemäßen Brauchwasser-Boiler ein sehr günstiger Wirkungsgrad ergibt. Durch die Anbringung der einzelnen Rohrschlangen an Flanschtellern, die an der Umfangsuand des Kessels angeflanscht sind, ergibt sich bei dem neuerungsgemäßen Brauchwasser-Boiler gleichzeitig auch eine sehr servicefreundliche und für die Herstellung einfache Konstruktion.

Es versteht sich, daß der Durchmesser sowie die Länge für die einzelnen Rohrschlangen bei dem neuerungsgemäßen Brauchwasser-Boiler so gewählt sind, daß die in einer Querschnittsebene angeordneten Rohrschlangen in der oben bereits erwähnten Weise den gesamten Querschnitt des Kessels in diesem Bereich möglichst vollständig erfassen.

Bei einer bevorzugten AusführungsfDrm des neuerungsgemäßen Brauchwasser-Boilers sind die in einer Querschnittsebene liegenden Rohrschlangen so angeordnet, daß sämtliche Rohrschlangen mit ihrer Längaerstreckung zusätzlich auch parallel zueinander liegen, so daß sich bei montiertem Brauchwasser-Boiler auch Fämt· liehe Flanschteüer an einer Seite an dem zylinderförmigen Kessel befinden, wodurch es selbst bei beengten Platzverhältnissen möglichdst, den Brauchwasser-Boiler so einzubauen, daß sämtliche Flanschteller bzw. die zugehörigen Öffnungen in der Umfangswand des Kessels frei zugänglich sind bzw. bleiben. Hierdurch ist es trotz eines optimalen Wirkungsgrades für den Brauchwasser-

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ΒαϋΕΓ möglich, die einzelnen wendelartigen Rahrschlangen in εϊπεπ bereits montiertEn Kessel einzubauEn oder abEr dEfektE Rohrschlangen auszutauschen, ohne daß der Brauchwasser-BoilEr bzu. der Kessel wan der Gesamtanlage demontiert uErden muß. Bsi εϊπεγ Anordnung der ujendElartigEn RohrschlangEn in der Form, daß diEse mit ihrer Längserstreckung jeweils parallel zueinandsr IiE-gen, erfolgt auch das Einführen sämtlicher Rohrschlangen in den Kessel bzuj. das Herausnehmen sämtlicher Rohrschlangen aus dem Kessel jeweils für alle Rahrschlangen in der gleichen Richtung.

Zur V/erbesserung des Wirkungsgrades könnsn bsi uem nsuerungsgemäßen Brauchwasser-BoilEr zusätzlich zu den RohrschlangEn in einer Querschnittsebene eine oder aber mehrers zusätzliche Rohrschlangen in wenigstens einer weitErsn Querschnittsebene vorgesehen sein, wobei auch diese weiteren wendelartigen Rohrschlangen vorzugsweise so angeordnet sind, daß sie mit ihrer Längserstreckung parallel zu der Längserstreckung der übrigen wendelartigen RohrschlangEn liegen, um so die oben beschriebene einfache Montage und Demontage der Rohrschlangen auch bei beengten räumlichen Verhältnissen zu erreichen.

Sind bei dem neuerungsgemäßen Brau-chwasser-Boiler wendelartige Rohrschlangen in mehrerEn Querschnittsebenen vorgesehen, so ist die Anordnung so getroffen, daß die Rohrschlangen in den verschie denen Querschnittsebenen des Kessels jeweils auf Lücke liegen, d.h. die WEndelartigen RohrschlangEn εϊπεγ Querschnittsebene liegen dort, wo - in Längsrichtung des Kessels gesehen - sich in einer darauffolgenden Querschnittsebene des Kessels ein Abstand oder Zwischenraum zwischen zwei wendelartigen Rohrschlangen oder zwischen einer wendelartigen Rohrschlange und der Innenfläche der Umfangswand des Kessels befindet.

Bei einer im Aufbau relativ einfachen Ausführungsform des neuerungsgemäßen Brauchwasser-Boilers dieser Art sind in einer Querschnittsehene des Kessels zwei wendelartige Rohrschlangen vorge-

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sehen, iiiahrend in einer benachbarten QuerschnittsebenR eine einzige Rohrschlange angeordnet ist, und zuar derart, daß die insgesamt drei wendelartigen Rohrschlangen eine dreieckförmige Anordnung zueinander aufweisen.

Der neuerungsgemäße Brauchwasser-Boiler kann in HeizsystemEn verschiedenster Art zum Erwärmen won Brauchwasser, d.h. zum Erzeugen von warmen Wasser v/erwendet werden. Der neuerungsgemäße Brauchwasser-Boiler eignet sich jedoch auch als Speicher sowie Wärmetauscher bei Heizystemen, insbesondere bei Solarheizsystemen oder bei Heizsystemen mit Wärmepumpe.

Durch die besondere Ausgestaltung des neuerungsgemäßen Brauchwasser-Boilers können mehrere Boiler problEmlos zu Einer Hochleistungsbatterie zuammengeschaltet werden.

Weitere Ausbildungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Neuerung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen neuerungsgemäßen Brauchwasser-Boiler in Seitenans-icht;

Fig. 2 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, jedoch bei dem um seine vertikale Zylinderachse um 9G gedrehtem Brauchwasser-Boiler;

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Brauchuiasser-Boiler entsprechet der Linie I-I der Fig. 1.

Der in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Brauchwasser-Boiler besteht im wesentlichen aus einem Kessel 1, der eine kreiszylinderförmige, geschlossene Umfangswand 2, einen ebenfalls geschlos-

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βεπεπ und konvex nach außen gewölbten Boden 3 sowie einen konvex nach außen gewölbten Deckel k aufweist. Die Umfangswand 2, dar Boden 3 und der Deckel k des aufrecht stehenden bzuj. mit seiner Zylinderachse in vertikaler Richtung liegenden Kessels 1 bestehen beispielaueise aus Stahl, wobei der Boden 3 und der Dekkel k entweder feat mit der Umfangswand, beispielsweise durch Schweißen dicht verbundEn sind oder aber unter Verwendung von Schraubbolzen usw. sowie unter Verwendung entsprechender Dichtungen dicht an der Umfangswand angeflanscht sind. Am Deckel k sowie am Boden 3 befinden sich Rahranschlüsse 5 und 6 zum Abführen bzw. Zuführen des Brauchwassers.

Um dEn Kessel 1 aufrecht, d.h. mitseiner SymmetriE- bzw. Zylinder achse in vertikaler Richtung verlaufend aufstellen zu können, ist am Boden 3 bzw. am dortigen unteren Ende der Umfangswand 2 ein beispielsweise ringförmiges Standelement 7 angeschweißt. Der Kessel 1 ist an seinEr Außenseite mit einem nicht näher dargestellten wärmeisolierenden Material, d.h. mit einem Material mit hohem liJärmeleitwiderstand umgeben.

Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist im Inneren des Kessels 1 eine uJärmetauschereinrichtung vorgesehen, die aus zwei wendelartig ausgeführten Rohrschlangen 8 besteht. Jede wendelartige Rohrschlange B, die nach der Montage des Brauch wasser-Boilers von einem wärmetransportierendem Medium durchflossen wird, ist aus einem Rohr aus Metall, vorzugswa.se aus einem Rohr aus thermisch gut leitendem Material, z.B. aus Kupfer, durch Biegen derart hergestellt, daß die einzelnen Windungen der wendelartigen Rohrschlange B gleichen Durchmesser aufweisen und eine die Längsachse L der Rohrschlange umgebende und sich in Richtung dieser Längsachse erstreckende Schraubenlinie bilden. An ihren beiden Enden ge-ht die wendelartige Rohrschlange B in Anschlußrohre 9 und 1D über, von denen das Anschlußrohr 1D durch die wendelartige Rohrschlange 8 hindurch an diejenige Seite dieser Rohrschlange geführt ist, an welcher auch das Anschlußrohr 9 von der wendelartigen Rohrschlange B wegsteht. Beide Anschluß-

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rahre 9 und 1D v/erlaufen zumindest im Bereich ihres freien Endes parallel zur Längsachse L und durchdringen dort abgedichtet eine Flanschplatte 11, die mit ihren Dberflächenseiten senkrecht zur Längsachse L liegt.

Jede ujendelartige Rohrschlange B ist somit über die Anschlußrohre 9 und 1D an einer Flanschplatte 11 befestigt, ujcbei sich die einzelnen Windungen jeder Rohrschlange B auf der einen Seite und die offenen Enden der Anschlußrohre 9 und 1D auf der anderen Seite der betreffenden Flanschplatte befinden.

Jede Flanschplat-te 11 ist kreisscheibenförmig.ausgebildet und besitzt einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Windungen der zugehö-rigen Rohrschlange B.

Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform des neuerung gemäßen Brauchuasser-Boilers sind im unteren Bereich des Kessels 1 an dessen Umfangsujand 2 zwei Öffnungen 12 vorgesehen, die sich zur Außenseite des Kessels 1 hin jeweils in einem Rührstück 13 fortsetzen, welches einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und an einer Seite mit der Umfangsuand 2 des Kessels 1 im Bereich der zugehörigen Öffnung 12 verschweißt ist. Die Achsen der beiden Rohrstücke 13 liegen paraLlel in einer gemeinsamen Ebene, welche sici senkrecht zur Zylinderachse des Kessels 1 erstreckt. Aus diesem Grunde weisen die Öffnungen 12 - unter Berücks-ichtigung des kreisförmigen Querschnitts für die Rohrstücke 13 - einen elyptischen Querschnitt auf. An dem freien Ende jedes Rohrstückes 13 ist ein über die Umfangswand dieses Rohrstückes seitlich bzw. radial vorstehender ringförmiger Flansch 14 angebracht, andern jeweils eine Flanschplatte 11 unter Verwendung einer entsprechenden Dichtung sowie unter Verwendung von Gewindebolzen und/oder Schrauben 15 angeflanscht ist, und zwar in der Weise, daß die neiden wendelartigen Rohrschlangen S in das Innere des Kessels 1 hineinragen und mit ihrer Längsachse L parallel zueinander liegen, während die freien Enden der Anschlußrohre 9 und 1G an den Flansc

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platten 11 aua dem Kesael 1 herausragen.

Die Rohrstücke 13 sowie die Öffnungen 12 bEaitzen εϊπεπ Querschnitt, der wenigstens gleich dem AußendurchmesaEr der Windungen der ujendelartigen Rohrschlangen 8 ist, so daß jedE wendelartige Rohrschlange B durch das zugehiMge Rohrstück 13 sowie durch die Öffnung 12 in den Kessel 1 eingebracht bzw. Eingeschoben werden kann.

Die Anordnung der Rohrstücke 13 ist unter Berücksichtigung des Durchmessers der wendelartigen Rohrschlangen bzu. deren Windungen weiterhin so getroffen, daß durch die beiden parallel zueinander liegenden und in horizontaler Richtung nebeneinander angeordneten Rohrschlangen B ein möglichst großer Teil des Querschnitts dES Kessels 1 erfaßt wird. Weiterhin sind die Rohrschlangen B selbstverständlich so auagebildst, daß dia EinzElnen Windungen diESsr Rohrschlangsn jeweils einsn gewisssn Abstand voneinander aufweisen, so daß das zu erwärmende Brauchwasser, welches über den Rohranschluß S in den KESsel 1 Eintritt,nach dsm Eintritt in dEn Kessel 1 die beiden Rohrschlangen B sehr intEnsiv umströmen und sich dadurch erwärmen kann.

Das von den Rohrschlangen B durchströmtE wärmetransportiErende Medium ist beispielsweise eine Flüssigkeit, z.B. Wasser, oder aber ein Gas. Grunds-ätzüich eignet sich als wärmetransportierendes Medium jedes Medium, waches zum Wärmetransport in üblichen Häzsystemen, z.B. in Zentralheizungen, in Solarheizungen, in Heizsystemen mit Wärmepumpe, in FernwärmeheizsystemEn usw. verwEndEt wird.

Es versteht sich, daß bei dem neuerungsgemäßEn Brauchwasser-Boiler auch in mehreren horizontalen Ebenen übereinander im Kessel 1 Wärmetauschereinrichtungen vorgesehen sein können, die jeweils von zwei oder aber von mehreren wendelartigen Rohrschlangen B gebildet sind. Die einzelnsn Rohrschlangsn B können mit ihren Anschlußrahren 9 und 1D außerhalb des Kessels 1 durch

entsprechende Uerbindungsrohre entweder funktiansmäßig parallel ader aber hintereinander geschaltet sein.

Weiterhin ist es bei dem neuerungsgemäßen Brauchwasser-Boiler auch möglich, daß in jeder horizontalen Querschnittsebene des Kessels mehr als zwei Rohrschlangen B angeordnet sind.

Eine günstige Ausführung des neuerungsgemäßen Brauchwasser-Boilers ergibt sich dann, wenn in einer wäteren horizontalen Querschnittsebene oberhalb oder unterhalb einer Querschittsebene, in der zwei oder mehrere Rohrschlangen B vorgesehen sind, eine oder aber mehrere weitere Rohrschlangen B angeordnet sind, wobei dann die Rohrschlangen B in den beiden Querschnittsebenen jeweils auf Lücke liegen, so daß das im Bereich zwischen zwei Rohrschlan gen in einer Querschnittsebene hindurchtretende Wasser bereits vor dem Hindurchtreten oder nach dem Hindurchtreten auf eine Rohr· schlange B auftrifft. In den Figuren 1 und 2 ist eine weitere Rohrschlange B¹ mit zugehöriger Flaschplatte 11' über den beiden Rohrschlangen B bzw. den Flanschplatten 11 dargestellt, wobei die Rohrschlange B' und die Rohrschlangen B auf Lücke liegen, d.h. die Längsachsen sämtlicher Rohrschlagen liegen parallel zueinander sowie senkrecht zur Zylinderachse des Kessels 1 und bilden bei der für die Fig. 1 gewählten Darstellung ein gleichschenkliges oder aber gleichseitiges Dreieck.

Die Anordnung sämtlicher Rohrschlangen B bzw. B und 8' in der Form, daß die Längsachsen dieser Rohrschlangen parallel zueinander liegen, hat den uOrteil, daß sich sämtliche Flanschplatten 11 bzw. 11 und 11' an einer Seite des Kessels 1 befinden, so daß auch bei engen Platzverhältnissen der Brauchwasser-Boiler

oder -tellern so angeordnet werden kann, daß sämtliche Flanschplatten/11 bzw. 11 und 11' zugänglich bleiben,um im Bedarfsfalle die Rohrschlangen B bzw. B und 8' austauschen und erneuern zu können, ohne daß der gesamte Brauchwasser-Boiler ausgebaut werden muß.

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Die Neuerung uurde voranstellend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen souie Abuandlungen möglich sind, ahne daß dadurch der der Neuerung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Claims (1)

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   1. Brauchwasser-Boiler, bestehend aus einem zyiünderförmigen Kessel mit Anschlüssen zum Zu- und Abführen des Brauchwassers, sDuiie aus einer von Rohrschlangenwindungen gebildeten Uärmetauschereinrichtung im Kessel zum Durchfluß für ein wämretranspcrtierendes Medium, dadurch gekennzeichnet ₃ daß die LJärmetauschereinrichtung wan wenigstens zwßi in einer senkrecht zur Zylinderachse des Kessels (1) verlaufenden Ebene angeordneten uiendelart-igen Rohrschlangen (B) gebildet ist, daß die Längserstreckung (L) jeder ujendelartigen Rohrschlange (B) senkrecht zur Zylinderachse des Kessels (1) liegt, und daß jede Rohrschlange (8) an einer Flanschplatte (11) befestigt ist, die mit ihren Gberflächenseiten senkrecht zur Längserstreckung (L) der zugehörigen Rohrschlange (B) liegt, einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser der zugehörigen wendelartigen Rohrschlange (B), und an einer an der Umfangsuand (2) des Kessels (1) vorgesehenen Öffnung (12) angeflanscht ist, deren Querschnitt gleich oder größer ist als der Außendurchmesser der zugehörigen Rohrschlange (B).

   2. Brauchwasser-Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei, in der einen senkrecht zur Zylinderachse des Kessels (1) verlaufenden Ebene angeordneten wendelartigen Rohrschlangen (B) mit ihrer Längserstreckung (L) parallel zueinander liegen.

   3. Brauchwasser-Boiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer weiteren, senkrecht zur Zylinderachse des Kessels (1) verlaufenden Ebene midestens

   eine weitere uiendelartige Rohrschlange (B¹) angeorndet ist, die mit ihrer Längserstreckung (L) ebenfalls senkrecht zur Zylinderachse des Kessels (1) liegt.

   k. Brauchwasser-Boiler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine weitere wendelartiqe Rohrschlange (B')

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   mit ihrer LängseratrEükung (L) parallel zu dar LängsErstreckung (L) dar anderen ujEndElartigEn Rohrschlangen B) liegt.

   5. Brauchujasser-BoilEr nach einem dBr Ansprüche 1 bis k, dadurch gskennzEichnEt, daß dis Flanschplatten (11, 11') jeweils kreisschEibenfärmig ausgebildet sind.

   G. Brauchwasser-Boiler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anflanschen der Flanschplatten (11, 11') an der Umfangsujand (2) des Kessels (1) im Querschnitt kreisförmige Rührstücke (13) vorgesehen sind.

   7. BrauchujasserBciler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen sämtlicher Rührstücke (13) senkrecht zur Zylinderachse des Kessels (1) scuie parallel zueinander liegen.