HEAT EXCHANGER FOR FLUE GASES

Abstract: 1. An exhaust gas heat exchanger for a fuelfired heat source which is provided with a heat exchanger element (6), for installation into an exhaust gas duct which has bends and is provided with a blower (19) and with a heat insulation (7), wherein the exhaust gas outlet (2) of the exhaust gas heat exchanger is provided at the top of the latter and the blower (19) is disposed in the exhaust gas stream at said top, characterized in that the exhaust gas in conducted in an S-shaped path having two mutually opposite ends and extending in one plane the blower (19) is preceded by a bypass exhaust gas line (32) leading to the heat exchanger element (6) and an opening (37) for admixing tertiary air is provided.

Description: Ab gaswärmet aus che r Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Abgaswärmetauscher gemäss dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Ein solcher Wärmetauscher ist bekanntgeworden durch Buijserd und Vrij "Wärmerückgewinnung aus Verbrennungsgasen an Haushaltsgasgeräten" GWP 120 (1979) 11, Seite 545 ff. Solche Abgaswärmetauscher werden entweder oberhalb des Kessels montiert oder direkt auf den Heizkessel aufgesetzt. Hierbei findet eine 8malige Umlenkung des Abgasstromes statt, ausserdem wird das abgekühlte Abgas hinter dem Abgaswärmetauscher durch das noch heisse Abgas vor dem Wärmetauscher hindurchgeführt. Aus diesen Unzuträglichkeiten resultiert einmal ein mangelhafter Wirkungsgrad des Abgaswärmetauschers und zum zweiten ei ne Neuführung des Abgasrohres, da sich solche Abgaswärmetauscher kaum in eine bestehende Abgasrohranlage einfügen lassen. Weiterhin ist das Gebläse zum Abziehen der abgekühlten Abgase aus dem Abgaswärmetauscher an einer relativ tiefen Stelle der Leitungsführung angebracht, woraus Schwierigkeiten resultieren, das Gebläse trocken und damit korrosionsfrei zu halten. Der vorliegenden Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, einen Abgaswärmetauscher zu schaffen, dessen Ein- und Auslass derart angeordnet sind, dass er in eine bereits bestehende Abgasführung eines Kessels, Umlaufwasserheizers, Combi Wasserheizers oder Ofens eingebaut werden kann, der mit einem optimalen Wirkungsgrad arbeitet und bei dem eine Nachheizung des Abgases, das den Wärmetauscher verlässt, möglich ist. Die lösung dieser Aufgabe gelingt mit den kennzeichenden Merkmalen des Hauptanspruches. Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren eins und zwei der Zeichnung hervor, die die Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutern. Es zeigen Figur eins einen Schnitt durch einen Abg swärme- - tauscher und Figur zwei einen Schnitt durch eine andere Ausge staltung des Abgaswärmetauschers. Der Abgaswärmetauscher gemäss Figur eins stellt ein integriertes Gerät dar, das mit einem untenliegenden Einlass 1 und einem obenliegenden Auslass 2, deren Mittelachsen miteinander fluchten, zum Einbau in eine senkrechte Abgasleitung vorgesehen ist und das über Befestigungselemente 9 und 4 an einer Aufstellungswand als separate Einheit befestigt werden kann. Der Abgaswärmetauscher ist im wesentlichen aus Blechteilen 5 hergestellt, im Bereich des Einlasses 1 , also stromaufwärts, des eigentlichen Wärmetauscherkörpers 6 sind die Aussenwände, seine Unterseite und Seitenwände mit einer Wärmeisolierung 7 versehen. Während Einlass 1 und Auslass 2 über einen senkrechten Kanal 8 im Sinne eines Bypasskanals miteinander verbindbar sind, zweigt vom Kanal 8 an der Unterseite eine Wärmetauscher-Einlassöffnung 9 und an der Oberseite in der Nähe des Auslasses eine Wärmetauscher-Auslassöffnung 10 ab. Die Wärmetauscher-Eilassöffung 9 ist durch eine Umlenkklappe 11, deren Drehpunkt bei 12 vorgesehen ist, ganz oder teilweise verschliessbar. Hierbei ist es vorgesehen, die Stellung der Klappe 11 durch einen Wärmefühler, der die Temperatur des Abgases in der Höhe des Auslasses 2 fühlt, zu verstel len. Hiermit kann erreicht werden, dass eine bestimmte vom Taupunkt abhängige Temperatur des Abgases im Auslass nicht unterschritten wird, um die Kondensation des Abgases im Schornstein zu vermeiden. Von der Wärmetauscher-Einlassöffnung 9 führen durch Lamellen 13 getrennte Kanäle 14 und 15 zu einem Wärmetauscher-Einlassraum 16, der gegenüber der Aussenatmosphäre durch die Isolierung 7 und an der Rückseite durch eine Hohlwand 17 isoliert ist. Oberhalb des seitlich neben dem Kanal 8 angeordneten Innenraumes 16 ist der eigentliche Wärmetauscherkörper 6 vorgesehen. Auch der Wärmetauscherkörper 6 ist allseitig entweder durch die Isolierung oder die Hohlwand gegenüber umgebenden Teilen und der Atmosphäre wärmeisoliert. Der Wärmetauscherkörper 6 ist an eine Vor- und Rücklaufleitung einer nicht weiter dargestellten Heizunganlage angeschlossen. Oberhalb des Wärmetauscherkörpers 6 erstreckt sich ein Auslassraum, der in eine zentrale Engstelle 18 übergeht, in der ein Laufrad 19 eines Gebläses 20 angeordnet ist, das von einem Motor 21 angetrieben ist. Aus dem Gebläse 20 zweigt radial eine leitung 22 ab, die zu den Auslassöffnungen 10 führt. Die Lamellen 13 bzw. eine vorstehende Kante 23 im Zuge der Hohlwand 17 dienen als Ableitformstücke für aus dem Wärmetauscherkörper 6 herabtropfendes Kondensat. Dieses Kondensat sammelt sich am tiefsten Punkt des Blechgehäuses 5, wo es von einer Leitung 24 nach aussen abgeführt wird. V E Bei dem Abgaswärmetauscher gemäss Figur zwei handelt es sich um ein sogenanntes Aufsatzgerät, das auf einen bestehenden Heizungskessel mittels Füssen 30 aufgesetzt und befestigt werden kann. Einlass 1 und Auslass 2 fluchten zueinander. Vom Einlass her gesehen, schliesst sich an einen Einlassraum 16 der seitliche Einlasskanal 15 an, dessen Aussenwände mit der Wärmeisolation 7 versehen sind, die sowohl seitlich gegenüber der Aussenatmosphäre als auch gegenüber dem Wärmetauscherkörper 6 erfolgt. Der Einlasskanal 15 geht in einen weiteren Raum 31 über, an den sich unmittelbar der Wärmetauscherkörper 6 anschliesst, der auch an allen Seiten durch die Isolierungen 7 gegenüber den umliegenden Räumen geschützt ist. Der Raum 31 ist gegenüber dem Auslass 2 durch eine mit Bohrungen 32 versehene Strahlwand 33 abgeschirmt. Stromab des Wärmetau scherkörpers ist der Auslassraum 34 vorgesehen, der in Richtung auf den Einlass 1 zum Abgaswärmetauscher mit der bereits erwähnten Isolation 7 versehen ist. Der Auslassraum 34 steht über einen Auslasskanal 35 mit dem Auslass 2 in Verbindung, der Auslasskanal 35 ist wiederum über eine Isolierung 7 mit dem Wärmetauscherkörper, gegenüber der Atmosphäre aber unisoliert, nur durch die Blechwand 5 verbunden. In einem Raum 36 oberhalb des Kanals 35 ist oberhalb der Strahlwand 33 das Gebläserad 19 vorgesehen, dessen Motor nicht weiter dargestellt ist. Der Auslass des Gebläses ist direkt mit dem Auslass 2 verbunden. Beim dem Ausführungsbeispiel gemäss Figur zwei fehlt der Bypasskanal 8, bei diesem Ausführungsbeispiel muss das gesamte Abgas, das von der Wärmequelle kommt, das Wärmetauscherele ment 6 durchsetzen. Bei beiden Ausführungbeispielen ist das Gebläse mit Ventilator an der höchsten Stelle des Wärmeaustauschers angeordnet, beim Ausführungsbeispiel gemäss Figur zwei findet noch eine Aufheizung des Gebläses über die Strahlwand 33 bzw. durch dort austretendes heisses Abgas statt, so dass der Ventilator stets unter trockenen Bedingungen läuft, so dass Korrosionserscheinungen weitestgehend vermieden werden. Bei beiden Ausführungsbeispielen fluchten Ein- und Aus lassöffnungen 1 und 2, so dass beide Abgaswärmetauscher in bestehende Abgasleitungen ohne weiteres einfügbar sind, indem ein entsprechend langes Stück aus den Abgasleitungen herausgetrennt wird. Beide Ausführungsbeispiele weisen gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass Leitungskreuzungen vermieden sind, so dass weitgehend ein optimaler Wirkungsgrad erzielt wird, ohne dass in unerwünschter Weise abgekühltes Abgas hinter dem Wärmeaustauscher wieder aufgeheizt wird. Es ist möglich, die beiden Geräte nach den Figuren eins und zwei sowohl als Wandgeräte auch ohne Kaminanschluss, also mit Abgasabführung direkt durch die Befestigungsmauer, als auch als Aufsetzgeräte auf die bestehende Wärmequelle auszugestalten. Weiterhin ist es insbesondere beim Ausführungsbeispiel nach Figur zwei möglich, dem Abgas Tertiärluft aus dem Aufstellungsraum, beispielsweise über einen Stutzen 37, beizumischen. Diese Luft könnte auch aus der Aussenatmosphäre stam men. Der Raum 34 beim Ausführungsbeispiel nach Figur zwei ist so gestaltet, dass der untenliegende Boden eine Rinne 38 bildet, in der sich abtropfendes Kondensat sammelt und nach aussen über eine Leitung abgeführt werden kann. Hierbei ist sichergestellt, dass das Kondensat ohne Beaufschlagung mit heissem, frischem Abgas ausfallen kann.

Claims: Ansprüche 1. Abgaswärmetauscher für eine mit einem weiteren Wärmetauscher versehene, brennstoffbeheizte Wär mequelle zum Einbau in eine mit einem Gebläse ver sehene, Umlenkungen aufweisende Abgasleitung so wie mit einer Wärmeisolierung, dadurch gekennzeich net, dass der Abgasauslass (2) aus dem Abgaswärme tauscher an dessen Oberseite vorgesehen ist, dass an dieser Stelle das Gebläse (19, 21) untergebracht ist, dass die Abgasführung in einer Ebene angeord net ist und dass eine Bypassabgasstrecke (32/8) zum Abgaswärmetauscherelement (6) vorgesehen ist. 2. Abgaswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass Einlass (1) und Auslass (2) an der Ober und Unterseite fluchtend zueinander am Gehäuse (5) angeordnet sind. 3. Abgaswärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Einlasses (1) nach aussen und gegenüber dem Wärmetauscherelement (6) eine Isolierung (7) vorgesehen ist. 4. Abgaswärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge der Auslass leitung, stromab des Wärmetauscherelementes (6), eine Isolierung (7) gegenüber dem Wärmetauscher element (6) vorgesehen ist. 5. Der Abgaswärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Wärmetauscherelementes (6) eine Kondensatabführung (24, 38) angeordnet ist. 6. Abgaswärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass das vom Wärmetauscherelement (6) ab tropfende Kondensat kreuzungsfrei zum Abgaseinlass abgeführt ist. 7. Abgaswärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Kondensatabführung vom Abgaswär metauscherelement (6) durch Lamellen (13, 23) ge bildet ist, zwischen denen der Abgaseinlass in Form von Kanälen (14, 15) vorgesehen ist. 8. Abgaswärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlass für das Abgas zum Wärmetauscherelement (14, 15) durch eine Klappe (11) im Querschnitt gesteuert ist. 9. Abgaswärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensat vom Wärmetauscherelement im Gleichstrom zum Abgas ab geführt ist.

Inventors: KEHL, REINHOLD, PELZER, KURT, TENHUMBERG, JURGEN, DR., Tenhumberg, Jürgen, Dr.
Applicants: COFRABEL N.V., JOH. VAILLANT GMBH U. CO, SCHONEWELLE B.V., VAILLANT GES.M.B.H, VAILLANT GMBH, VAILLANT LTD., VAILLANT S.A.R.L
Application year: 1981
Main classification: F28D21
IPC codes: F28D21