[0001] Die Erfindung betrifft einen Gasheizkessel, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches
1.
[0002] Heizkessel der genannten Art sind allgemein bekannt und in Benutzung, so daß es diesbezüglich
keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Abhängig von der Leistungsgröße
und Konstruktion solcher Heizkessel haben dabei die Nachschaltwärmetauscher unterschiedliche
Konstruktionen bspw. in Form mehrerer parallel nebeneinander angeordneter Taschen,
die vom Heizungswasser umströmt werden oder in Form von aus einem oder mehreren Rohren
gebildeten, sogenannten Lamellenblöcken, wobei die Lamellen die Außenrippen der Rohre
bilden. Bei Heizkesseln der erstgenannten Art erfolgt dabei die Brauchwasserbereitung
in der Regel in separaten Brauchwasserspeichern und bei denen der zweiten Art, bei
denen es sich in der Regel um solche kleinerer Leistung handelt, dadurch, daß man
in den heizwasserführenden Rohren Rohre einsetzt, durch die das zu erwärmende Brauchwasser
im Durchlauf geführt wird, wobei das Heizungswasser eine hohe Temperatur haben muß,
was aber mit einer starken Verkalkungstendenz verbunden ist. Unabhängig davon, ob
nun mit solchen Heizkesseln nur Heizungswasser oder auch Brauchwasser erwärmt werden
soll, ist die Herstellung solcher Nachschaltwärmetauscher auf jeden Fall ziemlich
aufwendig und, wenn es sich um Taschen handelt, auch deren Einbindung in den Kessel,
da von Tasche zu Tasche dichte Verbindungen hergestellt werden oder die Taschen einzeln
in entsprechende Anschlußöffnungen des Kesselgehäuses eingeschweißt werden müssen.
Ein solcher Einbindungsaufwand besteht bei in Form von Lamellenblöcken ausgebildeten
Nachschaltwärmetauschern zwar nicht, um aber überhaupt ausreichend große Wärmeübertragungsflächen
zu erhalten, müssen das oder die Rohre mit beträchtlichem Aufwand mit einer Außenberippung
versehen werden. Hinzu kommt noch, daß die Nachschaltwärmetauscher von den Heizgasen,
im Querschnitt gesehen, im wesentlichen kreisförmig angeströmt werden, welcher Kreisform
die oben erwähnten Nachschaltwärmetauscher aber nicht ideal entsprechen.
[0003] Unter Berücksichtigung der heutigen Tendenz zu steigenden Baukosten und Grundstückspreisen
und der zwangsläufig damit verbundenen Wohnflächenreduzierung gewinnen also Heizgeräte
bzw. Heizkessel mit kleiner Wärmeleistung zunehmend an Bedeutung, und der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heizkessel zu schaffen, der diesen Tendenzen Rechnung
trägt, entsprechend klein und kompakt bemessen werden kann, wobei insbesondere der
Nachschaltwärmetauscher nicht nur einfach und rationell herstellbar, sondern bei hoher
Konzentration und optimaler Anströmbarkeit der Wärmeübertragungsfläche auch einfach
in den Heizkessel bzw. das Heizkesselgehäuse integrierbar sein soll.
[0004] Diese Aufgabe ist mit einen Gasheizkessel der gattungsgemäßen Art nach der Erfindung
durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführte Merkmalskombination gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.
[0005] Spiralförmig gewickelte Wärmetauscher sind bspw. nach der DE-A-925 721 an sich bekannt.
Zum speziell diesbezüglich weiteren einschlägig bekannten Stand der Technik wird auf
folgende Druckschriften verwiesen:
US-A-2 085 256, DE-A-95 873, DE-A-288 039, DE-A-101 612 und DE-A-1 753 342. So günstig
derartige spiralförmig gewickelte Wärmetauscher hinsichtlich der Strömungsführung,
ihrer Kompaktheit und auch des Wärmetauschers sein mögen, ist überraschender Weise
festzustellen, daß sich solche Wärmetauscher, soweit bekannt, als in Heizkesselgehäuse
integrierte Nachschaltwärmetauscher nicht eingeführt haben, und zwar vermutlich deshalb,
weil es außerordentlich schwierig ist, die beteiligten Bleche unter Aufrechterhaltung
ihrer notwendigen Distanz zueinander, d.h., ohne Deformation überhaupt spiralförmig
wickeln zu können.
[0006] Die Anwendbarkeit derartiger, spiralförmig gewickelter Wärmetauscher für Heizkessel
steht und fällt also in Rücksicht auf die notwendige und weitgehend maschinelle Serienfertigung
mit einer Ausbildung, die eine komplikationslose Herstellung zuläßt. Ein solcher Nachschaltwärmetauscher
ist aber nach der nicht vorveröffentlichten DE-A-42 21 528 nunmehr verfügbar und stellt
damit ein wesentliches Element in Kombination mit den anderen Merkmalen zur Lösung
der gestellten Aufgaben dar, das dort dem Heizkessel zugeordnet wird, wo es am einfachsten
ist, nämlich in der ungekühlten, also nicht wasserführenden Abgassammelkammer, und
zwar direkt hinter der Brennkammeröffnung, deren Öffnungsquerschnitt und -form im
wesentlichen dem angeströmten Gesamtquerschnitt entspricht, d.h., dem der spiralförmig
gewickelten Tasche und dem Durchströmquerschnitt für die Heizgase. Dadurch ergibt
sich, was sich anhand von Beispielsdarstellungen noch zeigen wird, ein sehr kompakter
Kleinheizkessel mit einer Leistung in der Größenordnung von bspw. 12 KW, der sich
ohne weiteres aufgrund seiner kleinen Abmessungen auch an einer Wand installieren
läßt.
[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Heizkessels bestehen in Folgendem:
Die mit dem Nachschaltwärmetauscher bestückte Abgassammelkammer ist dem wasserführenden
Gehäuse abgedichtet und lösbar zugeordnet, wobei die Verbindung zwischen Gehäuse und
Abgassammelkammer durch Spannschlösser hergestellt wird. Dadurch kann die Abgassammelkammer
mit der eingebauten "Planspirale" im Bedarfsfall leicht ausgetauscht werden, wenn
dies notwendig sein sollte, und bei abgenommener Abgassammelkammer ist auch der Brennkammerinnenraum
problemlos einer Inspektion zugänglich.
[0008] Eine Fertigung der Abgassammelkammer mit der Planspirale als separate Baueinheit
ist aber, dies sei nebenbei bemerkt, auch dann ohne weiteres möglich, wenn keine lösbare
Verbindung vorgesehen ist, d.h., dann wird die Abgassammelkammer einfach mit dem wasserführenden
Gehäuse verschweißt.
[0009] Bezüglich der Funktion des Nachschaltwärmetauschers in Form einer Planspirale sind
verschiedene Möglichkeiten gegeben. So kann der Abströmanschluß des Nachschaltwärmetauschers
mit dem wasserführenden Innenraum des Gehäuses verbunden sein, wobei der Heizungsrücklauf
im Inneren der Planspirale an diese angeschlossen ist. Hierbei dient die Planspirale
als Zusatzheizfläche für die Erwärmung des Heizungswassers. Im gleichen Sinne ist
es aber auch möglich, die Planspirale als Durchlauferhitzer für Brauchwasser zu nutzen.
Der Nachschaltwärmetauscher kann aber auch aus zwei unabhängig voneinander durchströmbaren
Taschen gebildet sein, von denen die eine mit dem wasserführenden Innenraum des Gehäuses
in Verbindung steht und die andere mit Brauchwasserzu- und -abfuhranschlüssen versehen
ist, wobei die beiden Taschen in bezug auf die axiale Gasdurchströmrichtung hintereinander
angeordnet sind.
[0010] Es ist aber auch eine Ausgestaltung dahingehend möglich, daß der mit dem wasserführenden
Innenraum des Gehäuses in Verbindung stehende Nachschaltwärmetauscher doppelsträngig
ausgebildet und zwischen diesen beiden Strängen, mit diesen beidseitig in flächigem
Wärmeleitkontkat stehend, ein dritter Strang mit den Brauchwasserzu- und -abfuhranschlüssen
angeordnet ist. Hierbei erfolgt also die Wärmeübertragung an das Brauchwasser nicht
direkt durch die Heizgase, sondern indirekt durch das Heizungswasser, das beidseitig
die dem Brauchwasserstrang benachbarten Stränge durchströmt. Eine diesbezügliche weitere
Ausführungsform, bei der noch nicht einmal eine zusätzliche Tasche für die Durchleitung
des Brauchwassers erforderlich ist, wird noch näher erläutert.
[0011] Bevorzugt wird eine Ausgestaltung dahingehend, daß die Abgassammelkammer unter dem
wasserführenden Gehäuse angeordnet ist, das mit der Brennkammer in Form eines Winkel-
oder Bogenstückes ausgebildet und der Brenner mit seiner Achse senkrecht oder geneigt
zur Wickelachse des/der Nachschaltwärmetauscher orientiert angeordnet ist. Die Ausbildung
von wasserführenden Gehäusen mit der zugehörigen Brennkammer in Form eines Winkel-
oder Bogenstückes ist zwar an sich bekannt, gewinnt aber im vorliegenden Zusammenhang
besondere Bedeutung, da sich dadurch die Kompaktheit des ganzen Kessels noch weiter
steigern und sich der Brenner relativ nahe zur Planspirale anordnen läßt. Als Brenner
kommt dabei nicht etwa ein ebenflächiger Gasbrenner (Strahlungsbrenner), sondern ein
solcher bevorzugt zur Verwendung, dessen wirksame Brennerfläche bspw. Halbkugel- oder
Ellipsoidform hat, d.h., ein Brenner, der nicht nur gegen die wassergekühlten Wände
des Gehäuses, sondern auch direkt gegen die den Nachschaltwärmetauscher bildende Planspirale
wirksam wird.
[0012] Der erfindungsgemäße Gasheizkessel und weitere Einzelheiten werden nachfolgend anhand
der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
[0013] Es zeigt
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch den Gasheizkessel in bevorzugter Ausführungsform;
- Fig. 2
- einen Querschnitt durch den Gasheizkessel längs Linie II-II in Fig. 1;
- Fig. 3
- einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt durch den Gasheizkessel mit zwei übereinander
angeordneten Nachschaltwärmetauschern;
- Fig. 4-6
- im Schnitt entsprechend Fig. 1 andere Gestaltungsformen des wasserführenden Gehäuses;
- Fig. 7
- einen Schnitt durch den Gasheizkessel mit einem atmosphärischen Brenner;
- Fig. 8
- eine perspektivische Detaildarstellung der Planspirale;
- Fig. 9
- einen Schnitt durch eine besondere Ausführungsform der Planspirale mit Brauchwasserführung;
- Fig. 10
- einen Schnitt durch die bevorzugte Ausführungsform der Planspirale mit Brauchwasserführung;
- Fig. 11
- in Draufsicht eine besondere bauliche Einzelheit und
- Fig. 12 A-E
- verschiedene Ausführungsformen der Einzelheit nach Fig. 11.
[0014] Der Gasheizkessel besteht grundsätzlich und in bekannter Weise aus einem wasserführenden
Gehäuse 1, in dem eine mit Brenner 2 bestückte Brennkammer 3 und zwischen dieser und
dem Abzugsanschlußstutzen 4 einer Abgassammelkammer 5 ein von den Wärmetauschmedien
durchströmbarer Nachschaltwärmetauscher NT mit Zu- und Abströmanschlüssen 6, 7 für
das zu erwärmende Medium angeordnet ist.
[0015] Für einen solchen Gasheizkessel ist nun wesentlich, daß der mindestens eine Nachschaltwärmetauscher
NT in Form einer axial gasdurchströmbaren, zwischen zwei parallelen Ebenen E spiralförmig
gewickelten Tasche 9 ausgebildet und deren in bezug auf deren Querschnittsbreite B
wesentlich größere Querschnittshauptachse HA paralle zur Wickelachse WA gerichtet
und der Nachschaltwärmetauscher NT in der ungekühlten Abgassammelkammer 5 angeordnet
und diese als separate Baueinheit dem wasserführenden Gehäuse 1 zugeordnet ist, wobei
der vom wärmezuführenden Medium angeströmte Gesamtquerschnitt des Nachschaltwärmetauschers
NT im wesentlichen dem Öffnungsquerschnitt 8 der gegen den Nachschaltwärmetauscher
NT offenen und im Querschnitt kreisförmigen Brennkammer 3 entspricht.
[0016] Dargestellt ist in Fig. 1 die bevorzugte Ausführungsform, bei der die Abgassammelkammer
5 dem wasserführenden Gehäuse 1 unter Zwischenschaltung einer Ringdichtung 18 abgedichtet
lösbar zugeordnet ist, wobei die beiden Teile durch Spannschlösser 16 zusammengehalten
sind.
[0017] Bei diesem Ausführungsbeispiel dient die Planspirale bzw. die zu einer im Sinne der
Fig. 2 zu einer Spirale gewickelte Tasche 9 als NT zur Durchleitung des Heizungsrücklaufes,
der am Zuströmanschluß 6 angeschlossen ist und nach Passage der Planspirale vom Zentrum
aus durch ein Leitungsstück 17 in den Innenraum 10 des Gehäuses 1 gelangt und erwärmt
diesen durch den Abströmanschluß 7 (Vorlauf) verläßt. Sofern die Planspirale zur Bereitung
von Brauchwasser dienen soll, ist der Zuströmanschluß 6 der Kaltwasseranschluß, und
der Abströmanschluß 7 sitzt statt des Leitungsstückes 17 direkt an der Planspirale
und dient als Warmwasserabzugsanschluß von dem Warmwasser entweder direkt oder über
einen Brauchwasserpufferspeicher (nicht dargestellt) gezapft werden kann.
[0018] Das gleiche Bauprinzip zeigen die anderen Ausführungsbeispiele nach den Fig. 3 bis
6, in denen sich entsprechende Elemente mit entsprechenden Bezugszeichen versehen
sind. Hierbei sind allerdings die als separate Baueinheiten erkennbaren Abgassammelkammern
5 direkt mit dem jeweiligen wasserführenden Gehäuse 1 verschweißt dargestellt, was
ein äußeres Leitungsstück 17 entbehrlich macht, da hier, wie mit Pfeilen angedeutet,
eine Direktverbindung zwischen Planspirale und wasserführendem Innenraum 10 hergestellt
werden kann.
[0019] Eine Ausgestaltung derart, daß der Nachschaltwärmetauscher NT aus zwei unabhängig
voneinander durchströmbaren Taschen 9, 9' gebildet ist, von denen die eine mit dem
wasserführenden Innenraum 10 des Gehäuses 1 in Verbindung steht und die andere 9'
mit Brauchwasserzu- und -abfuhranschlüssen 6', 7' versehen ist, wobei die beiden Taschen
9, 9' in bezug auf die axiale Gasdurchströmrichtung hintereinander angeordnet sind,
ist in Fig. 3 verdeutlicht. Wie mit Pfeilen verdeutlicht, dient die untere Tasche
9 für die Erwärmung des rücklaufenden Heizungswassers und die obere Tasche 9' für
die des Brauchwassers.
[0020] Eine besondere Ausführungsform der Planspirale zeigt im Schnitt die Fig. 9. Hiernach
ist der mit dem wasserführenden Innenraum 10 des Gehäuses 1 in Verbindung stehende
Nachschaltwärmetauscher NT doppelsträngig ausgebildet und zwischen diesen beiden Strängen
11, mit diesen beidseitig in flächigem Wärmeleitkontakt stehend, ist ein dritter Strang
12 mit den Brauchwasserzu- und - abfuhranschlüssen 6', 7' angeordnet. Alle drei Stränge
11, 12 werden hierbei gemeinsam zu einer Spirale gewickelt. Die Wärmeübertragung an
das Brauchwasser bzw. die brauchwasserführende Tasche erfolgt hierbei nicht direkt
durch das Heizgas, sondern durch Wärmeleitkontakt der beidseitig an der Tasche 9'
flächig anliegenden Taschen 9. Bei dieser Ausführungsform ist es im übrigen auch möglich,
die Stränge 11, 12 separat zu wickeln und den Strang 11 in Spiralform zwischen die
ebenfalls bereits in Spiralform befindlichen Stänge 12 einzuschieben, wofür unten
die Stränge 11 keine Wülste, wie dargestellt, aufweisen dürfen.
[0021] Bei allen Ausführungsbeispielen bis auf das der Fig. 6, die einen atmosphärischen
Gasheizkessel darstellt, ist das wasserführende Gehäuse 1 gewissermaßen auf die Planspirale
bzw. Planspiralen enthaltende Abgassammelkammer 5 aufgesattelt, d.h., die Abgassammelkammer
5 ist unter dem wasserführenden Gehäuse 1 angeordnet, das mit der Brennkammer 3 in
Form eines Winkel- oder Bogenstückes 13, 13' ausgebildet und der Brenner 2 mit seiner
Achse 14 senkrecht oder geneigt zur Wickelachse 15 des/der Nachschaltwärmetauscher
NT orientiert angeordnet ist. Als Brenner werden dabei solche mit den dargestellten
Formen benutzt, deren wirksame Brennerfläche aus Metallgewebe besteht. Auf diese Weise
wirkt der Brenner mit seiner Wärmestrahlung nicht nur unmittelbar gegen die wassergekühlten
Wände des Gehäuses 1, sondern auch gegen die Planspirale, und der Heizkessel erhält
geringe Höhenabmessungen. Bei einer Leistungsgröße für bspw. 7 bis 12 KW sind die
in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Heizkessel etwa nur doppelt so groß, wie dargestellt.
[0022] Was nun die den Nachschaltwärmetauscher NT bildende Planspirale selbst betrifft,
so wird dazu auf Fig. 8 verwiesen, wonach die in bezug auf die Wickelachse 15 innere
Wand 20 oben und unten nach außen abgekröpfte, maximal der Breite B des wasserführenden
Innenraumes 21 entsprechende Ränder 22 aufweist. Die äußere Wand 23 hat nach innen
abgekröpfte Ränder 24 mit maximal halber Breite B, welche Ränder 24 die Ränder 22
der inneren Wand 20 übergreifen oder mit diesen fluchten und mit diesen flüssigkeitsdicht
verbunden sind. In den gasführenden, zu- und abströmseitig offenen Innenraum 25' weisende
Wellenprägungen 27 beider Wände 20, 23 sind mit Distanz D zu den Rändern 22, 24 in
den Wänden 20, 23 im wesentlichen parallel zur Wickelachse 15 sich gegenseitig abstützend,
angeordnet und ausgebildet, und der wasserführende Innenraum 25 ist an beiden Enden
der Planspirale bis auf die angesetzten Vor- und Rücklaufanschlußöffnungen verschlossen.
Ein solcher NT stellt sich in Draufsicht gemäß Fig. 2 dar, aus der auch erkennbar
ist, daß das innere Wickelende der Spirale natürlich nicht im Zentrum der Spirale
beginnt, sondern an einem Füllkörper 26, der auch als Hohlkörper ausgebildet sein
kann und den Rücklaufanschluß bildet. Eine Wicklung vom Zentrum aus verbietet sich
von selbst, da dafür die Biegeradien zu klein wären. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
nach Fig. 8 handelt es sich um einen NT mit relativ großer Höhe H, und in Rücksicht
darauf ist die innere Wand 20 mit einer sich senkrecht zur Wickelachse 15 erstreckenden
mittigen Wellenprägung 27 versehen, die in ihrer Tiefe der Breite B des wasserführenden
Innenraumes 25 entspricht. Diese Wellenprägung 27 stützt die Wand 23 mittig ab und
teilt den wasserführenden Innenraum 25, so daß dieser vom Füllkorper 26 (Rücklaufanschluß)
aus in zwei entsprechenden spiralförmigen Parallelströmen durchströmt wird und aus
den beiden Öffnungen in den wasserführenden Innenraum 10 des Heizkessels gelangt.
Die aus der Brennkammer 3 des Heizkessels in den NT eintretenden Heizgase durchströmen
den nach beiden Seiten offenen, gasführenden Innenraum 25' parallel zur Wickelachse
15. Durch diese Ausbildung der Tasche 9 läßt sich diese kontinuierlich wickeln und
verschweißen, wird danach mit einem angepaßten Hüllblech 19 umgeben und damit in die
Abgassammelkammer 5 eingesetzt, wobei das Hüllblech 19 (siehe Fig. 1 bis 6) den Einbau
in die Abgassammelkammer 5 vorteilhaft erleichtert. Ausbildung und Herstellung der
Planspiralen sind dabei immer gleich, und zwar unabhängig davon, ob die Planspirale
zur Durchleitung von Heizungswasser oder von Brauchwasser dienen soll.
[0023] Sofern der NT gleichzeitig zur Erwärmung von Brauchwasser dienen soll, wie zu Fig.
9 bereits vorbeschrieben, besteht dieser in bevorzugter Ausführungsform gemäß Fig.
10 darin, daß die spiralförmig gewickelte Tasche 9 aus zwei Taschenteilen 9' gebildet
ist, die mit ihren gegeneinander gerichteten Flanken 28 einen Brauchwasserkanal 29
begrenzen, wobei die beiden Taschenteile 9' im Querschnittsprofil bis auf die an-
und abströmseitigen Verschlußränder 30 formidentisch ausgebildet sind.
[0024] Die den Brauchwasserkanal 29 begrenzenden Flanken 28 der beiden Taschenteile 9' sind,
wie dargestellt, an ihren Rändern mit gegeneinander gerichteten und miteinander verschweißten
obere und untere Verschlüsse des Brauchwasserkanales 29 bildenden Wulstprägungen 31
versehen. Im dadurch gegebenen Zwickel 31' ist eine Schweißnaht aus Zusatzschweißmaterial
(nicht dargestellt) verlegt.
[0025] Ferner sind bei diesem Ausführungsbeispiel die gasbeaufschlagten Flanken F der beiden
Taschenteile 9' mit sich in Wickelrichtung erstreckenden Nuteinprägungen 32 versehen,
wobei zwischen den Nuteinprägungen 32 der benachbarten Flanke F profilangepaßte Distanzdrähte
33 angeordnet sind.
[0026] Die Nuteinprägungen 32 haben dabei eine wesentlich geringere Tiefe als die Wellenprägungen
27 der gasbeaufschlagten Flanken F, denn sonst wäre die Heizgaspassage unterbunden.
Da die Wellenprägungen 27 eine relativ geringe Höhe von ewa nur 3 bis 4 mm bei einer
Blechstärke von etwa 0,8 bis 1 mm haben, würde der Gaspassagequerschnitt der Gesamtspirale
bei dieser Kompaktausbildung zu klein, d.h., daß man auf diese Weise durch die Anordnung
der Distanzdrähte, ohne die Höhe der Wellenprägungen vergrößern zu müssen, den Gaspassagequerschnitt
entsprechend vergrößern müßte. Abgesehen davon führen die Distanzdrähte zu einer verbesserte
Gaswirbelung.
[0027] Wie zu Fig. 8 bereits vorbeschrieben und bei einer Höhe H der Tasche 9 bzw. der Taschenteile
9' von etwa 110 bis 130 mm, sind auch bei dieser Ausführungsform die Wickelachsenseitigen
Flanken WF der beiden Taschenteile 9' jeweils mittig und mit einer bis zur benachbarten
wasserseitigen Wand W eingetieften und sich in Wickelrichtung erstreckenden Stützprägung
versehen.
[0028] Die Verschlußränder 30 sind, wie dargestellt, ausgebildet, d.h., diese sind mit kurzen,
nach außen gerichteten Abkröpfungen 31'' versehen, die nach dem Zusammenführen der
beteiligten Wände beim Wickeln gleichzeitig ohne Zusatzwerkstoff einfach niedergeschmolzen
werden, wodurch exponiert hervorstehende Verbindungsränder vermieden werden, die insbesondere
gasanströmseitig nachteilig wären. Diese Ausführungsform wird im übrigen auch bei
allen vorbeschriebenen anderen Ausführungsformen des NT bevorzugt.
[0029] Um den vorbeschriebenen Gasheizkessel, ohne dabei Wesentliches ändern zu müssen,
auch als Brennwertkessel nutzen oder gezielt eine spezielle Abgastemperatur einstellen
zu können, sind am Hüllblech 19 Gasausströmöffnungen 40 angeordnet, denen außen am
Hüllblech 19 mindestens eine verstellbare Schließblende 41 zugeordnet ist, wobei "mindestens
eine" die grundsätzliche Möglichkeit beinhaltet, jede der Gasausströmöffnungen 40
mit einer separaten Schließblende auszustatten, was jedoch mit einem beträchtlichen
Aufwand verbunden wäre. Im übrigen könnten die Gas ausströmöffnungen 40 auch längs
mindestens zweier Umfangsmantellinien 42 angeordnet werden, was nicht besonders dargestellt
ist, da ohne weiteres vorstellbar.
[0030] Bevorzugt wird eine Ausführungsform gemäß Fig. 12 B, bei der die Schließblende 41
in Form eines parallel zur Hüllblechachse 43 verstellbaren Ringes 44 ausgebildet ist.
Gleiches gilt auch für die besondere Ausführungsform nach Fig. 12 E, bei der die Gasausströmöffnungen
40 als zur Hüllblechachse 43 achsparallele Schlitze 45 ausgebildet sind und die achsparallel
am Hüllblech 19 verstellbare ringförmige Schließblende 41 eine Breite B hat, die der
Länge L der Schlitze 45 entspricht.
[0031] Die Verschiebe- bzw. Verstellrichtungen der Schließblenden sind mit Pfeilen P verdeutlicht.
Die Ausführungsform nach Fig. 12 E hat dabei die Besonderheit, daß, abgesehen von
totaler Schließung (dargestellt) oder Öffnung der Schlitze 45, je nachdem, ob die
Schließblende 41 (gestrichelt angedeutet) nach oben oder unten verschoben wird, Abgas
aus dem periphären Durchströmspalt 46 weiter oben oder weiter unten aus dem Hüllbelch
19 direkt in die Abgassammelkammer ausströmen kann. Diese achsparallele Verschiebbarkeit
der Schließblende trägt im übrigen am einfachsten der in Fig. 11 verdeutlichten Form
des Hüllbleches 19 Rechnung, die sich durch die Spiralform der die Planspirale bildenden
Tasche ergibt.
[0032] Abgesehen davon ist es aber auch gemäß Fig. 12 C möglich, die Schließblende 41 in
Form eines um das Hüllblech 19 drehbaren Ringes 44 '' auszubilden und diesen mit den
Gasausströmöffnungen 40 des Hüllbleches 19 in Form und Anordnung entsprechenden Durchströmöffnungen
40 ' zu versehen. Die am Hüllblech 19 vorhandene Stufe 19' (siehe Fig. 11) stellt
dabei für eine Drehung kein Hindernis dar, da man bspw. den Ring 44'' auch als radial
etwas aufspreizbare Manschette ausbilden und aufgespreizt verstellen und danach wieder
festspannen kann.
[0033] Um sicherzustellen, daß die jeweilige Schließblende ihre Stellung bei wechselnden
Temperaturbelastungen beibehält, ist diese mit mindestens einem Fixierungselement
47 versehen, wofür bspw. eine einfache kleine Blechschraube genügt.
1. Gasheizkessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse (1), in dem eine mit Brenner
(2) bestückte Brennkammer (3) und zwischen dieser und dem Abzugsanschlußstutzen (4)
einer Abgassammelkammer (5) ein von den Wärmetauschmedien durchströmbarer Nachschaltwärmetauscher
(NT) mit Zu- und Abströmanschlüssen (6, 7) für das zu erwärmende Medium angeordnet
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mindestens eine Nachschaltwärmetauscher (NT) in Form einer axial gasdurchströmbaren,
zwischen zwei parallelen Ebenen (E) spiralförmig gewickelten Tasche (9) ausgebildet
und deren in bezug auf deren Querschnittsbreite (B) vielfach größere Querschnittshauptachse
(HA) parallel zur Wickelachse (WA) gerichtet und der Nachschaltwärmetauscher (NT)
in der ungekühlten Abgassammelkammer (5) angeordnet und diese als separate Einheit
dem wasserführenden Gehäuse (1) zugeordnet ist, wobei der vom wärmezuführenden Medium
angeströmte Gesamtquerschnitt des Nachschaltwärmetauschers (NT) im wesentlichen dem
Öffnungsquerschnitt (8) der gegen den Nachschaltwärmetauscher (NT) offenen und im
Querschnitt kreisförmigen Brennkammer (3) entspricht.
2. Heizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mit dem Nachschaltwärmetauscher (NT) bestückte Abgassammelkammer (5) dem Gehäuse
(1) abgedichtet lösbar zugeordnet ist.
3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abströmanschluß (7) des Nachschaltwärmetauschers (NT) mit dem wasserführenden
Innenraum (10) des Gehäuses (1) verbunden ist.
4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Nachschaltwärmetauscher (NT) aus zwei unabhängig voneinander durchströmbaren
Taschen (9, 9') gebildet ist, von denen die eine mit dem wasserführenden Innenraum
(10) des Gehäuses (1) in Verbindung steht und die andere (9') mit Brauchwasserzu-
und -abfuhranschlüssen (6', 7') versehen ist.
5. Heizkessel nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mit dem wasserführenden Innenraum (10) des Gehäuses (1) in Verbindung stehende
Nachschaltwärmetauscher (NT) doppelsträngig ausgebildet und zwischen diesen beiden
Strängen (11), mit diesen beidseitig in flächigem Wärmeleitkontakt stehend, ein dritter
Strang (12) mit den Brauchwasserzu- und -abfuhranschlüssen (6', 7') angeordnet ist.
6. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die spiralförmig gewichelte Tasche (9) aus zwei Taschenteilen (9') gebildet ist,
die mit ihren gegeneinander gerichteten Flanken (28) einen Brauchwasserkanal (29)
begrenzen.
7. Heizkessel nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Taschenteile (9') im Querschnittsprofil bis auf die an- und abströmseitigen
Verschlußränder (30) formidentisch ausgebildet sind.
8. Heizkessel nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Brauchwasserkanal (29) begrenzenden Flanken (28) der beiden Taschenteile
(9') an ihren Rändern mit gegeneinander gerichteten und miteinander verschweißten
obere und untere Verschlüsse des Brauchwasserkanales (29) bildenden Wulstprägungen
(31) versehen sind.
9. Heizkessel nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gasbeaufschlagten Flanken (F) der beiden Taschenteile (9') mit sich in Wickelrichtung
erstreckenden Nuteinprägungen (32) versehen und zwischen den Nuteinprägungen (32)
der benachbarten Flanken (F) profilangepaßte Distanzdrähte (33) angeordnet sind.
10. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abgassammelkammer (5) unter dem wasserführenden Gehäuse (1) angeordnet ist,
das mit der Brennkammer (3) in Form eines Winkel- oder Bogenstückes (13, 13') ausgebildet
und der Brenner (2) mit seiner Achse (14) senkrecht oder geneigt zur Wickelachse (15)
des/der Nachschaltwärmetauscher (NT) orientiert angeordnet ist.
11. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mindestens eine spiralförmig gewickelte Nachschaltwärmetauscher (NT) in einem
Hüllblech (19) angeordnet und mit diesem in der Abgassammelkammer (5) eingesetzt ist.
12. Heizkessel nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Hüllblech (19) längs mindestens einer der mittleren Umfangsmantellinien (42)
ringsum mehrere Gasausströmöffnungen (40) angeordnet sind und diesen außen am Hüllblech
(19) mindestens eine verstellbare Schließblende (41) zugeordnet ist.
13. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der in der Brennkammer (3) angeordnete Brenner (2) als Strahlungsbrenner eine
sphärische Form hat und ein Teil (F) der Brennerfläche über den Anströmquerschnitt
des Nachschaltwärmetauschers (NT) angeordnet ist.
14. Heizkessel nach einem der Ansprüche 4, 5 und 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Heizwasser führende(n) Tasche(n) aus Leichtmetallblech, wie Alu-Blech, und
die Brauchwasser führende(n) Tasche(n) aus Edelstahlblech gebildet ist (sind).