AT402660B - Heizgerät heizgerät - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf ein Heizgerät gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches. 



   Bel solchen Heizgeräten besteht das Problem, den Brenner so auszubilden, dass auch bei Alterung oder Zerstörung der katalytischen Beschichtung eine schadstoffarme Verbrennung mit hohem Wirkungsgrad erhalten bleibt, wobei sich stets ein optimaler Wärmeübergang vom Brenner zum Wärmetauschmedium ergibt. 



   Bekannt ist ein in der DE 42 22 711 C2 beschriebener Warmwasserbereiter mit einem aus katalytisch beschichteten Rohren bestehenden Brenner, der mittels eines konventionellen Brenners bis zur Reaktionstemperatur des Katalysators vorgeheizt wird. Durch Alterung oder Zerstörung der katalytischen Beschichtung verschlechtert sich die Umsatzrate, so dass unverbranntes Gasgemisch in die Atmosphäre entweichen kann. 



   Aus der GB 20 28 700   Biset eu   kombinierter   Strahlungs-/Katalysebrenner   bekannt, der aus einem einzigen Rohr besteht, welches in einer zylinderförmigen Brennkammer hineinragt, die konzentrisch von einem Wasserraum umgeben ist. 



   Ziel der Erfindung ist es, ein Heizgerät der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, das sich durch sichere Betriebsweise auszeichnet und bei dem das Wärmetauschmedium optimal erwärmt wird. 



     Erfindungsgemäss   wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches erreicht. 



   Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ergibt sich der Vorteil einer weitgehenden Umsetzung der Energie in   Strahlungswärme,   so dass ein sehr   günstiger   Wärmeübergang über die Wände der Brennkam-   mern,   die durch die   Strahlungswärme   aufgeheizt werden, in das Wärmetauschmedium resultiert. Der Brenner ist sowohl konventioneller als auch katalytischer Brenner, wobei der   Katalysebetneb vorrangig   abläuft, solange eine ausreichende Reaktionstemperatur und eine Intakte katalytische Beschichtung bestehen. 



   Ausserdem erfolgt eine sehr weitgehende Ausnutzung der Wärme der Abgase, da das Heizgerät als Brennwertgerät betrieben wird. Damit ist   überwiegend   kein zusätzlicher konvektiver Wärmetauscher mehr notwendig. 



   Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. 



   Dabei zeigen die Fig. 1 bis 3 verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemässer Heizgeräte im
Längsschnitt und die
Flg. 4 bis 6 die Ausführungsformen der Fig. 1 bis 3 im Querschnitt. 



   Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Einzelheiten. 



   Bei der Ausführungsform eines erfindungsgemässen Heizgerätes nach der Fig. 1 Ist ein, in Draufsicht (Fig. 4) gesehen,   länglicher   Kessel 1 vorgesehen, In dessen unterem Bereich ein Abgasraum 2 angeordnet ist. Dabei ragen vom Abgasraum 2 Brennkammern 3 nach oben, die an ihren oberen Enden 24 abgeschlossen sind. 



   Weiter verläuft eine Rücklaufleitung 4 für ein aufzuheizendes Wärmetauschmedium, die mit Lamellen 5 versehen ist, im Abgasraum 2, wobei die Rücklaufleitung 4 mit zwischen den Brennkammern 3 und den Wänden des Kessels 1 vorgesehenen Räumen 6 verbunden ist, die von dem Wärmetauschmedium erfüllt sind. 



   Die oberen Enden 24 der Brennkammern 3 sind von einem Gemischrohr 7 durchsetzt, an das Brennrohre 8 angeschlossen sind, die in den Brennkammern 3 zentral angeordnet sind. Dabei sind die Brennrohre 8 mit einer katalytischen Beschichtung 9 versehen, die sich von einem Anschluss 25 des Gemischrohres 7 ausgehend, das ein Gemisch aus Brenngas und Luft führt, über ca. 2/3 der Länge der Brennrohre 8 erstreckt. 



   Weiter sind die vom Wärmetauschmedium   erfüllten   Räume 6 mit einer Vorlaufleitung 10 verbunden. 



   Der Abgasraum 2 ist mit einer Abgasleitung 11 verbunden und weist einen Kondensatablauf 12 auf. 



   In den   Brennrohren   8 wird das Gemisch katalytisch umgesetzt, wodurch Wärme erzeugt wird, die durch Strahlung die Wände 26 der Brennkammern 3 erwärmt, die aus einem gut wärmeleitenden Material, wie z. B. Kupfer, hergestellt sind. Die Wände 26 der Brennkammern 3 sind vom Wärmetauschmedium, z. B. Wasser, umgeben und geben die Wärme an das Wärmetauschmedium ab. Dabei ergibt sich eine gegenläufige Strömung des Gemisches und des Wärmetauschmediums, das vom Rücklauf 4 zum Vorlauf 10 unter der Wirkung einer Pumpe strömt. 



   Bel der Ausführungsform nach der Fig. 2 sind die Brennkammern 3 entlang einer Kreislinie angeordnet (Fig. 5), m deren Zentrum das Abgasrohr 11 angeordnet ist, das mit Lamellen 13 versehen ist. 



   Dies hat den Vorteil, dass kein   zusätzlicher   Wärmetauscher zur Nutzung der Restabgaswärme mehr notwendig   1St.   



   Die Brennrohre 8, die aus einem Drahtnetz, Streckmetall oder einem porösen keramischen Körper mit regel- oder unregelmässiger Struktur bestehen, sind mit der katalytischen Beschichtung 9 versehen und In je einer Brennkammer 3 angeordnet. Die bei katalytischer Umsetzung freigesetzte Wärme wird hauptsächlich 

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 durch Strahlung an das die Brennkammern 3 umgebende Wärmetauschmedium abgegeben. 



   Die Restwärme des Abgases wird konvektiv einerseits über die Strömungswege bis zum Abgassammelraum und andererseits über die am Abgasrohr befindlichen Lamellen abgeführt. 



   Der Kessel 1 ist bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 mit einem Deckel 15 versehen, durch die die Gemischrohre 7 und das Abgasrohr 11 dicht hindurchgeführt sind. 



   Bei der Ausführungsform nach der Fig. 3 (bzw. Fig. 6) ist ein Verteiler 16 vorgesehen, der mit Gemisch beaufschlagt ist und an den die Brennrohre 8 stirnseitig angeschlossen sind. 



   Die Brennrohre 8 bestehen aus einem keramischen oder metallischen Körper, deren innere   Oberfläche   mit einem Katalysator beschichtet ist. Die äussere Oberfläche des keramischen oder metallischen Rohres dient zur Abstrahlung der bel der katalytischen Umsetzung freigesetzten Wärme. 



   Die Brennrohre 8 sind jeweils von der Brennkammer 3 umgeben. Die Wärmetauscherrohre können im Bereich des Abgaskanals mit Lamellen bestückt sein, um die Restabgaswärme zu nutzen. Die Wärmetauscher-Räume 6 mit integrierten katalytisch beschichteten Brennrohren 8 sind Im Bereich des Verteilers 16 gasdicht abgeschlossen. 



   Das Gas-Luft-Gemisch strömt über den Verteiler 16 und die stirnseitig offenen Brennrohre 8 in den Gasraum 3, 2 ein. Dieser Verteiler 16 ist über einen Zündraum 17 mit einem Mischer 18 verbunden, wobei der Zündraum 17 mit Einbauten 19 versehen ist, die eine Umlenkung des Gemischstromes bewirken. 



  Weiter ist der Mischer 18, in den ein Gebläse 20 Luft einbläst und an den eine Gasleitung 21 angeschlossen ist, über eine Bypassstrecke 22 mit dem Verteiler 16 verbunden, wobei In der Bypassstrecke 22 ein temperaturgesteuertes Ventil 23 angeordnet ist. 



   Ein weitere   Möglichkeit,   den Brenner zu zünden, besteht darin, dass die Zündung im Abgaskanal 2 erfolgt. Dabei muss die Strömungsgeschwindigkeit des Gases kleiner   als die Flammengeschwindigkeit   sein, damit das Gemisch in die Brennrohre 8 aufsteigen kann. Dabei werden die keramischen Brennrohre 8 von aussen nach Innen durchströmt. Sobald der Katalysator die Anspringtemperatur erreicht hat, setzt die katalytische Umsetzung im Inneren des Brennrohres 8 ein, und die Flamme   verlicht   selbständig Im Gasraum 2, 3. Das Gas-Luft-Gemisch muss dabei den Strömungskanal im Inneren des Brennrohres 8 durchströmen. 

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Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Heizgerät mit einem Brenner und einem von einem Wärmetauschmedium durchströmten Raum (6), der mit einer Rücklauf- (4) und einer Vortaufleitung (10) verbunden ist, wobei der Brenner katalytisch beschichtete Rohre aufweist, die mit einem ein Gemisch von Brenngas und Luft führenden Gemisch- rohr (7) verbunden sind und die in Brennkammern (3) angeordnet sind, welche gleichmässig verteilt In einen Kessel, der den vom Wärmetauschmedium erfüllten Raum (6) bildet, hineinragen und In einen Abgasraum (2) münden, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre als an sich bekannte Strahlungsroh- re (8) ausgebildet sind, welche aus porösen Körpern, insbesondere Drahtnetzen, Streckmetallen, Keramikkörpern mit regel- und/oder unregelmässiger Porenstruktur oder Siliziumkarbid, bestehen,

   wobei eine Ausbildung als Brennwertgerät mit, ausgehend vom Gemischrohr (7), nach unten In den Kessel hineinragenden Brennkammern (3) vorgesehen ist und an den Abgasraum (2) ein Kondensatablauf (12) angeschlossen ist. **WARNUNG** Ende CLMS Feld Kannt Anfang DESC uberlappen**.