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Title:
FLOW HEATER FOR A HIGH-PRESSURE CLEANING APPLIANCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/034257
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a flow heater (10) for a high-pressure cleaning appliance, having a gas burner (54) and having a heat exchanger (32). The heat exchanger (32) has at least one pipe coil (36, 38) through which liquid can flow and which surrounds a combustion chamber (44). The gas burner (54) is assigned a blower (30). To further develop the flow heater (10) such that it has improved efficiency and lower emissions of carbon monoxide and soot, it is proposed that the gas burner (54) has an injector (56) with a combustion gas inlet (60) connectable to a combustion gas supply and a mixing chamber (62) arranged downstream of the combustion gas inlet (60), in which mixing chamber there is arranged a first mixing region (86), wherein fresh air conveyed by the blower (30) can be supplied to the first mixing region (86) via at least one fresh-air inlet (76, 78, 80), and a combustion gas air mixture can be released from the first mixing region (86) via at least one injector outlet.

Inventors:
BÖHM MICHAEL (DE)
SCHWADERER RUDI (DE)
EHRHARDT STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/070863
Publication Date:
February 21, 2019
Filing Date:
August 17, 2017
Export Citation:
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Assignee:
KAERCHER ALFRED SE & CO KG (DE)
International Classes:
F24D1/00; F23D14/04; F23D14/64; F24H1/16; F24H9/18; F28D7/02
Foreign References:
EP0092063A21983-10-26
FR2506910A21982-12-03
US4723513A1988-02-09
EP0146976A11985-07-03
EP1398577A12004-03-17
Attorney, Agent or Firm:
HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Durchlauferhitzer für ein Hochdruckreinigungsgerät mit einem Gasbrenner (54) und mit einem Wärmetauscher (32), wobei der Wärmetauscher (32) mindestens eine von Flüssigkeit durchströmbare Rohrwendel (36, 38) aufweist, die einen Brennraum (44) umgibt, und wobei dem Gasbrenner (54) ein Gebläse (30) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasbrenner (54) einen Injektor (56) aufweist mit einem an einen Brenngasvorrat anschließbaren Brenngaseinlass (60) und mit einer stromabwärts des Brenngaseinlasses (60) angeordneten Mischkammer (62), die einen ersten Mischbereich (86) umgibt, wobei dem ersten Mischbereich (86) über mindestens einen Frischlufteinlass (76, 78, 80) vom Gebläse (30) geförderte Frischluft zuführbar ist und ein Brenngas- Luftgemisch vom ersten Mischbereich (86) über mindestens einen Injek- torauslass abgebbar ist.

2. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (62) mehrere, über den Umfang der Mischkammer (62) verteilt angeordnete Frischlufteinlässe (76, 78, 80) aufweist.

3. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (56) mehrere Injektorauslässe aufweist, die jeweils einen schräg zu einer Injektorlängsachse (66) ausgerichteten Auslasskanal (68, 70) ausbilden.

4. Durchlauferhitzer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Brenngaseinlass (60) innerhalb des Injektors (56) ein Expansionsbereich (72) anschließt, dessen Strömungsquerschnitt sich mit zunehmendem Abstand vom Brenngaseinlass (60) erweitert.

5. Durchlauferhitzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Expansionsbereich (72) innerhalb des Injektors (56) ein Mündungsbereich (74) anschließt, in den der mindestens eine Frischlufteinlass (76, 78, 80) einmündet.

6. Durchlauferhitzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mündungsbereich (74) bezogen auf die Injektorlängsachse (66) über seine gesamte Länge einen gleichbleibenden Strömungsquerschnitt aufweist.

7. Durchlauferhitzer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mündungsbereich (74) über einen koaxial zur Injektorlängsachse (66) ausgerichteten Verbindungskanal (64) mit dem mindestens einen Injek- torauslass verbunden ist.

8. Durchlauferhitzer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (64) einen sich an den Mündungsbereich (74) anschließenden ersten Kanalabschnitt (82) aufweist, dessen Strömungsquerschnitt sich mit zunehmendem Abstand vom Mündungsbereich (74) verringert.

9. Durchlauferhitzer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (64) einen zweiten Kanalabschnitt (84) aufweist, an den sich der mindestens eine Injektorauslass anschließt und der einen gleichbleibenden Strömungsquerschnitt aufweist.

10. Durchlauferhitzer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlauferhitzer (10) stromabwärts des Injektors (56) eine Mischeinrichtung (88) aufweist mit einem zweiten Mischbereich (116), dem über eine Einlassöffnung (98) der Mischeinrichtung (88) vom Gebläse (30) geförderte Frischluft und vom Injektor (56) ein Brenngas-Luftgemisch zuführbar sind.

11. Durchlauferhitzer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (98) von einer ersten Hülse (96) begrenzt wird, die eine im Abstand zum Injektor (56) angeordnete Stauscheibe (92) umgibt, wobei die Stauscheibe (92) und die erste Hülse (96) zwischen sich einen Ringspalt (100) ausbilden und die erste Hülse (96) über die Einlassöffnung (98) vom Gebläse (30) mit Frischluft beaufschlagbar ist.

12. Durchlauferhitzer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (56) in die erste Hülse (96) eintaucht.

13. Durchlauferhitzer nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hülse (96) mehrere erste Durchbrechungen (102) aufweist.

14. Durchlauferhitzer nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hülse (96) zumindest in einem Bereich stromaufwärts der Stauscheibe (92) von einer zweiten Hülse (108) umgeben ist.

15. Durchlauferhitzer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hülse (108) einen nach außen weisenden Randabschnitt (106) aufweist, in dem mehrere zweite Durchbrechungen (110) angeordnet sind.

16. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinrichtung (88) ein Mischrohr (112) aufweist, das den zweiten Mischbereich (116) in Umfangsrichtung umgibt und das sich bis zu einem den Brennraum (44) abdeckenden Brennraumdeckel 46) erstreckt.

17. Durchlauferhitzer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlauferhitzer (10) einen Kessel (12) aufweist mit einer inneren Umfangswand (14), die den Wärmetauscher (32) in Umfangsrichtung umgibt und die sich von einer Bodenwand (20) bis zu einer inneren Deckenwand (22) erstreckt, und mit einer äußeren

Umfangswand (16), die die innere Umfangswand (14) unter Ausbildung eines Ringkanals (18) umgibt und die sich von der Bodenwand (20) bis zu einer im Abstand zur inneren Deckenwand (22) angeordneten äußeren Deckenwand (24) erstreckt, wobei der Ringkanal (18) und ein zwischen der inneren Deckenwand (22) und der äußeren Deckenwand (24) angeordneter Zwischenraum (26) von Frischluft durchströmbar sind, die vom Gebläse (30) gefördert wird .

18. Durchlauferhitzer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (56) an der äußeren Deckenwand (24) gehalten ist.

19. Durchlauferhitzer nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (56) in den Zwischenraum (26) eintaucht oder diesen durchgreift.

20. Durchlauferhitzer nach Anspruch 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Mischeinrichtung (88) von der inneren Deckenwand (22) bis zu der mindestens einen Rohrwendel (36, 38) erstreckt.

21. Durchlauferhitzer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (32) eine innere Rohrwendel (36) und eine diese in Umfangsrichtung umgebende äußere Rohrwendel (38) aufweist, wobei die äußere Rohrwendel (38) mehrere Windungsabschnitte aufweist, die in unterschiedlichen radialen Abständen zur inneren Rohrwendel (36) und in axialem Abstand zueinander angeordnet sind.

Description:
DURCHLAUFERHITZER FÜR EIN HOCHDRUCKREINIGUNGSGERÄT

Die Erfindung betrifft einen Durchlauferhitzer für ein Hochdruckreinigungsgerät mit einem Gasbrenner und mit einem Wärmetauscher, wobei der Wärmetauscher mindestens eine von Flüssigkeit durchströmbare Rohrwendel aufweist, die einen Brennraum umgibt, und wobei dem Gasbrenner ein Gebläse zugeordnet ist.

Mit Hilfe von Hochdruckreinigungsgeräten kann eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, unter Druck gesetzt und auf eine zu reinigende Fläche gerichtet werden. Um den Reinigungseffekt zu verstärken, weisen Hochdruckreinigungsgeräte häufig einen Durchlauferhitzer auf mit einem Wärmetauscher und einem Gasbrenner. Der Wärmetauscher weist eine von der zu erhitzenden Flüssigkeit durchströmbare Rohrwendel auf, die einen von den heißen Brenngasen des Gasbrenners beaufschlagbaren Brennraum umgibt.

Ein Durchlauferhitzer der eingangs genannten Art ist aus der EP 1 398 577 AI bekannt. Bei diesem Durchlauferhitzer wird der Gasbrenner von einem perforierten Brennrohr gebildet, das im Brennraum angeordnet ist und über ein großvolumiges Zuleitungsrohr mit einem Gebläse in Strömungsverbindung steht. Das Gebläse fördert ein zündfähiges Gemisch aus Brenngas und Luft, das dem Brennrohr über das Zuleitungsrohr zugeführt wird . Das Brennrohr erstreckt sich praktisch über die gesamte Länge des Wärmetauschers, und über die Perforationen des Brennrohrs kann das zugeführte Brenngas-Luftgemisch radial aus dem Brennrohr austreten und anschließend mittels einer Zündelektrode entzündet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Durchlauferhitzer der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass er einen verbesserten Wirkungsgrad und eine geringere Emission von Kohlenmonoxid und Ruß aufweist. Diese Aufgabe wird bei einem Durchlauferhitzer der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Gasbrenner einen Injektor aufweist mit einem an einen Brenngasvorrat anschließbaren Brenngaseinlass und einer stromabwärts des Brenngaseinlasses angeordneten Mischkammer, die einen ersten Mischbereich umgibt, wobei dem ersten Mischbereich über mindestens einen Frischlufteinlass vom Gebläse geförderte Frischluft zuführbar ist und ein Brenngas-Luftgemisch vom ersten Mischbereich über mindestens einen Injek- torauslass abgebbar ist.

Zur Erzeugung eines Gemisches aus Brenngas und Luft kommt bei dem erfindungsgemäßen Durchlauferhitzer ein Gasbrenner zum Einsatz, der einen Injektor mit einer Mischkammer aufweist. Über einen Brenngaseinlass kann der Mischkammer Brenngas zugeführt werden, beispielsweise Propangas oder Erdgas, und über mindestens einen Frischlufteinlass kann der Mischkammer von einem Gebläse geförderte Frischluft zugeführt werden. Die Mischkammer umgibt einen ersten Mischbereich, in dem ein Brenngas-Luftgemisch erzeugt wird, das über mindestens einen Injektorauslass abgegeben werden kann. Mittels einer Zündelektrode kann das Brenngas-Luftgemisch anschließend entzündet werden.

Die Beimischung von Frischluft zum Brenngas erfolgt bei dem erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden Gasbrenner nicht nur durch den Ansaugeffekt des Injektors, vielmehr wird die Beimischung durch die Bereitstellung des Gebläses unterstützt, das dem Injektor die Frischluft zuführt.

Der erfindungsgemäße Durchlauferhitzer zeichnet sich durch eine geringe Emission von Kohlenmonoxid und Ruß aus sowie durch einen verbesserten Wirkungsgrad.

Günstigerweise umfasst die Mischkammer des Injektors mehrere, über den Umfang der Mischkammer verteilt angeordnete Frischlufteinlässe, die in den ersten Mischbereich einmünden. Die Frischlufteinlässe sind vorzugsweise über den Umfang der Mischkammer gleichmäßig verteilt angeordnet.

Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Mischkammer mindestens drei Frischlufteinlässe aufweist, insbesondere vier Frischlufteinlässe.

Die Abgabe des Brenngas-Luftgemisches erfolgt bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung über mehrere Injektorauslässe.

Von Vorteil ist es, wenn der Injektor mehrere Injektorauslässe aufweist, die jeweils einen schräg zu einer Längsachse des Injektors ausgerichteten Auslasskanal ausbilden.

Die Auslasskanäle sind bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in einem Winkel von etwa 20° bis ca. 50° zur Längsachse des Injektors ausgerichtet, insbesondere in einem Winkel von 20° bis 40°.

Die Längsachse des Injektors ist günstigerweise koaxial zur Längsachse der mindestens einen Rohrwendel ausgerichtet.

Bevorzugt schließt sich an den Brenngaseiniass innerhalb des Injektors ein Expansionsbereich an, dessen Strömungsquerschnitt sich mit zunehmendem Abstand zum Brenngaseiniass erweitert. Vorzugsweise erfolgt die Erweiterung des Strömungsquerschnitts kontinuierlich.

An den Expansionsbereich schließt sich bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung innerhalb des Injektors ein Mündungsbereich an, in den der mindestens eine Frischlufteinlass einmündet.

Von Vorteil ist es, wenn der Mündungsbereich bezogen auf die Längsachse des Injektors über seine gesamte Länge einen gleichbleibenden Strömungsquerschnitt aufweist. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Mündungsbereich über einen koaxial zur Längsachse des Injektors ausgerichteten Verbindungskanal mit dem mindestens einen Injektorauslass verbunden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Verbindungskanal einen sich an den Mündungsbereich anschließenden ersten Kanalabschnitt auf, dessen Strömungsquerschnitt sich mit zunehmendem Abstand vom Mündungsbereich verringert. Vorzugsweise erfolgt die Verringerung des Strömungsquerschnitts kontinuierlich.

Es ist von Vorteil, wenn der Verbindungskanal einen zweiten Kanalabschnitt mit gleichbleibendem Strömungsquerschnitt aufweist, an den sich der mindestens eine Injektorauslass anschließt und der einen gleichbleibenden Strömungsquerschnitt aufweist.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Durchlauferhitzer stromabwärts des Injektors eine Mischeinrichtung auf mit einem zweiten Mischbereich, dem über eine Einlassöffnung der Mischeinrichtung vom Gebläse geförderte Frischluft und vom Injektor ein Brenngas-Luftgemisch zuführbar ist. Die Beimischung von Frischluft, die vom Gebläse gefördert wird, erfolgt bei einer derartigen Ausgestaltung der Erfindung nicht nur innerhalb des Injektors in einem ersten Mischbereich sondern auch stromabwärts des Injektors in einem zweiten Mischbereich. Es hat sich gezeigt, dass dadurch eine besonders stabile Verbrennung erzielt werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass das entzündete Brenngas-Luftgemisch unbeabsichtigt erlischt.

Die Beimischung von Frischluft, die vom Gebläse unter Druck gesetzt wird, erfolgt bei einer derartigen Ausgestaltung der Erfindung in zwei Stufen. Eine erste Beimischung erfolgt mit Hilfe des Injektors, so dass dieser ein Gemisch aus Brenngas und Luft abgibt, und eine weitere Beimischung erfolgt stromabwärts des Injektors innerhalb der Mischeinrichtung . Die Mischeinrichtung weist bevorzugt eine erste Hülse auf, die die Einlassöffnung begrenzt und die eine im Abstand zum Injektor angeordnete Stauscheibe umgibt, wobei die Stauscheibe und die erste Hülse zwischen sich einen Ringspalt ausbilden. Die erste Hülse ist über die Einlassöffnung vom Gebläse mit Frischluft beaufschlagbar.

Die Stauscheibe weist einen zentralen Durchlass auf, und in Umfangsrichtung ist die Stauscheibe von einem Ringspalt umgeben, der einerseits vom Außenumfang der Stauscheibe und andererseits von der Wandung der ersten Hülse begrenzt wird.

Günstig ist es, wenn der Injektor in die erste Hülse eintaucht. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Erfindung durchgreift der Injektor mit seinem dem mindestens einen Injektorauslass aufweisenden Endbereich die Einlassöffnung der Mischeinrichtung, so dass das mittels des Injektors gebildete Gemisch aus Brenngas und Luft unmittelbar in den von der ersten Hülse umgebenen

Bereich der Mischeinrichtung abgegeben werden kann.

Günstig ist es, wenn die erste Hülse mehrere erste Durchbrechungen aufweist. Die ersten Durchbrechungen sind günstigerweise über den Umfang der ersten Hülse gleichmäßig verteilt angeordnet.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die ersten Durchbrechungen in Höhe der Stauscheibe und/oder im Bereich zwischen dem Injektor und der Stauscheibe angeordnet sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Hülse zumindest in einem Bereich stromaufwärts der Stauscheibe von einer zweiten Hülse umgeben.

Die zweite Hülse weist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung einen nach außen weisenden Randabschnitt auf, in dem mehrere zweite Durchbrechungen angeordnet sind . Bevorzugt weist die Mischeinrichtung ein Mischrohr auf, das den zweiten Mischbereich in Umfangsrichtung umgibt und sich bis zu einem den Brennraum abdeckenden Brennraumdeckel erstreckt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Durchlauferhitzer einen Kessel auf mit einer inneren Umfangswand, die den Wärmetauscher in Umfangsrichtung umgibt und sich von einer Bodenwand bis zu einer inneren Deckenwand erstreckt, und mit einer äußeren Umfangswand, die die innere Umfangswand unter Ausbildung eines Ringkanals umgibt und sich von der Bodenwand bis zu einem im Abstand zur inneren Deckenwand angeordneten äußeren Deckenwand erstreckt, wobei der Ringkanal und ein zwischen der inneren Deckenwand und der äußeren Deckenwand angeordneter Zwischenraum von Frischluft durchströmbar sind, die vom Gebläse gefördert wird. Die vom Gebläse geförderte Frischluft durchströmt bei einer derartigen Ausgestaltung der Erfindung einen die innere Umfangswand des Durchlauferhitzers umgebenden Ringkanal sowie einen zwischen der inneren Deckenwand und der äußeren Deckenwand angeordneten Zwischenraum. Während des Betriebs des Durchlauferhitzers wird die vom Gebläse geförderte Frischluft auf ihrem Weg zum Injektor erwärmt, wobei die Frischluft innerhalb des Ringkanals und des Zwischenraums für eine Wärmedämmung sorgt, so dass zusätzliches Dämmmaterial im Bereich der Umfangs- und Deckenwände des Durchlauferhitzers entfallen kann.

Die voranstehend genannte zweite Hülse der Mischeinrichtung ist bevorzugt einstückig mit der inneren Deckenwand des Kessels verbunden.

Der Injektor ist günstigerweise an der äußeren Deckenwand des Kessels gehalten.

Bevorzugt taucht der Injektor in den Zwischenraum zwischen der inneren und der äußeren Deckenwand ein oder er durchgreift den Zwischenraum. Die vorzugsweise zum Einsatz kommende Mischeinrichtung erstreckt sich bevorzugt von der inneren Deckenwand bis zu der mindestens einen Rohrwendel.

Bevorzugt schließt sich an die Mischeinrichtung der voranstehend bereits erwähnte Brennraumdeckel an, der den Brennraum abdeckt.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Wärmetauscher eine innere Rohrwendel und eine diese in Umfangsrichtung umgebende äußere Rohrwendel aufweist, wobei die äußere Rohrwendel mehrere Windungsabschnitt aufweist, die in unterschiedlichen radialen Abständen zur inneren Rohrwendel und in axialem Abstand zueinander angeordnet sind .

Durch die Bereitstellung einer inneren Rohrwendel und einer äußeren Rohrwendel kann ein besonders wirkungsvoller Wärmeübergang von der erhitzten Luft zu der die Rohrwendeln durchströmenden Flüssigkeit erzielt werden, so dass der Durchlauferhitzer einen besonders hohen Wirkungsgrad aufweist.

Die in unterschiedlichem radialem Abstand zur inneren Rohrwendel und in axialem Abstand zueinander angeordneten Windungsabschnitte der äußeren Rohrwendel bilden für die erhitzte Luft und die Abgase ein Strömungslabyrinth aus, so dass die erhitzte Luft und die Abgase diese Windungsabschnitte teilweise an ihrer Innenseite und teilweise an ihrer Außenseite umströmen, wodurch der Wärmeübergang verbessert wird .

Die nachfolgende Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung . Es zeigen :

Figur 1 : eine teilweise geschnittene Gesamtansicht eines Durchlauferhitzers;

Figur 2 : eine vergrößerte Teildarstellung des Durchlauferhitzers aus Figur 1 ; Figur 3 : eine Schnittansicht eines Injektors und einer Stauscheibe des Durchlauferhitzers aus Figur 1.

In der Zeichnung ist eine vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Durchlauferhitzers für ein Hochdruckreinigungsgerät schematisch dargestellt und insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegt. Der Durchlauferhitzer 10 weist einen Kessel 12 auf mit einer zylindrischen inneren Umfangswand 14 und einer zylindrischen äußeren Umfangswand 16. Die äußere Umfangswand 16 umgibt die innere Umfangswand 14 unter Ausbildung eines Ringkanals 18, der sich zwischen der inneren Umfangswand 14 und der äußeren Umfangswand 16 erstreckt.

Die innere Umfangswand 14 erstreckt sich von einer Bodenwand 20 des Kessels 12 bis zu einer inneren Deckenwand 22, und die äußere Umfangswand 16 erstreckt sich von der Bodenwand 20 bis zu einer äußeren Deckenwand 24, wobei zwischen der inneren Deckenwand 22 und der äußeren Deckenwand 24 ein Zwischenraum 26 angeordnet ist, der mit dem Ringkanal 18 in Strömungsverbindung steht.

Die äußere Umfangswand 16 weist der Bodenwand 20 benachbart einen Gebläseanschluss 28 auf, an den ein Gebläse 30 angeschlossen ist. Mit Hilfe des Gebläses 30 kann dem Zwischenraum 26 über den Ringkanal 18 Frischluft zugeführt werden.

Die innere Umfangswand 14 umgibt einen Wärmetauscher 32, der eine Doppelrohrwendel 34 aufweist mit einer inneren Rohrwendel 36 und einer äußeren Rohrwendel 38, die aus einem Metallrohr 40 gewickelt sind .

Der Wärmetauscher 32 kann von zu erhitzender Flüssigkeit durchströmt werden. Der Wärmetauscher 32 weist hierzu einen Wärmetauschereinlass 42 auf, an den eine Flüssigkeitszufuhrleitung angeschlossen werden kann. Außerdem weist der Wärmetauscher 32 einen in der Zeichnung zur Erzielung einer bes- seren Übersicht nicht dargestellten Wärmetauscherauslass auf, an den eine Flüssigkeitsabgabeleitung angeschlossen werden kann.

Die Doppelrohrwendel 34 umgibt einen Brennraum 44, der sich von einem Brennraumdeckel 46 bis zu einer feuerfesten Platte 48 erstreckt, die auf der Bodenwand 20 angeordnet ist. Ein der feuerfesten Platte 48 zugewandter Endabschnitt der Doppelrohrwendel 34 ist innerhalb der inneren Umfangswand 14 von einer seitlichen Abschlusswand 50 umgeben.

An der inneren Deckenwand 22 ist ein Abgasrohr 52 angeordnet, das den zwischen der inneren Deckenwand 22 und der äußeren Deckenwand 24 angeordneten Zwischenraum 26 durchgreift und aus der äußeren Deckenwand 24 herausragt.

An der äußeren Deckenwand 24 ist mittig ein Gasbrenner 54 angeordnet. Der Gasbrenner 54 weist einen Injektor 56 auf mit einer Brenngaseinlassleitung 58, die über eine in der Zeichnung zur Erzielung einer besseren Übersicht nicht dargestellte Brenngaszufuhrleitung an einen Brenngasvorrat anschließbar ist. Als Brenngas kann beispielsweise Propangas oder Erdgas zum Einsatz kommen. Die Brenngaseinlassleitung 58 mündet über einen Brenngaseinlass, der im dargestellten Ausführungsbeispiel als Brenngaseinlassdüse 60 ausgebildet ist, in eine Mischkammer 62 des Injektors 56, die über einen Verbindungskanal 64 mit mehreren Injektorauslässen des Injektors 56 in Strömungsverbindung steht. Vorzugsweise sind vier Injektorauslässe vorgesehen. Die Injektorauslässe sind als in einem Winkel zu einer Injektorlängsachse 66 ausgerichtete Auslasskanäle ausgestaltet, wobei in der Zeichnung zur Erzielung einer besseren Übersicht lediglich zwei Auslasskanäle 68, 70 dargestellt sind, die jeweils in einem Winkel von etwa 45° zur Injektorlängsachse 66 geneigt sind . Alternativ könnte vorgesehen sein, dass die Auslasskanäle 68, 70 beispielsweise in einem Winkel von 30° zu der Injektorlängsachse 66 geneigt sind. Die Mischkammer 62 weist einen sich unmittelbar an die Brenngaseinlassdüse 60 anschließenden Expansionsbereich 72 auf, dessen Strömungsquerschnitt sich mit zunehmendem Abstand von der Brenngaseinlassdüse 60 kontinuierlich erweitert. An den Expansionsbereich 72 schließt sich ein Mündungsbereich 74 an, in den mehrere Frischlufteinlässe einmünden, die über den Umfang der Mischkammer 62 gleichmäßig verteilt angeordnet sind . In der Zeichnung sind drei Frischlufteinlässe 76, 78 und 80 erkennbar.

Der Mündungsbereich 74 weist über seine gesamte Länge einen gleichbleibenden Strömungsquerschnitt auf. An den Mündungsbereich 74 schließt sich ein erster Kanalabschnitt 82 des Verbindungskanals 64 an, wobei sich der Strömungsquerschnitt des ersten Kanalabschnitts 82 mit zunehmendem Abstand vom Mündungsbereich 74 kontinuierlich verringert.

An den ersten Kanalabschnitt 82 schließt sich ein zweiter Kanalabschnitt 84 des Verbindungskanals 64 an, wobei der zweite Kanalabschnitt 84 über seine gesamte Länge einen gleichbleibenden Strömungsquerschnitt aufweist.

Der Injektor 56 durchgreift den Zwischenraum 26 zwischen der äußeren Deckenwand 24 und der inneren Deckenwand 22. Über die Frischlufteinlässe 76, 78, 80 kann dem Mündungsbereich 74 vom Gebläse 30 geförderte Frischluft zugeführt werden, die innerhalb der Mischkammer 62 in einem ersten Mischbereich 86 mit Brenngas vermischt werden kann, das dem ersten Mischbereich 84 über die Brenngaseinlassleitung 58 und die Brenngaseinlassdüse 60 zugeführt werden kann. Ein Gemisch aus Brenngas und Luft kann über die Auslasskanäle 68, 70 abgegeben werden.

An den Injektor 56 schließt sich eine Mischeinrichtung 88 an, die sich von der inneren Deckenwand 22 bis zum Brennraumdeckel 46 erstreckt. Die Mischeinrichtung 88 weist eine im Abstand zum Injektor 56 angeordnete Stauscheibe 92 auf. Die Stauscheibe 92 weist einen zentralen Durchlass 94 auf und ist von einer ersten Hülse 96 der Mischeinrichtung 88 umgeben. Die erste Hülse 96 erstreckt sich von einer Einlassöffnung 98 der Mischeinrichtung 88 bis in Höhe der Stauscheibe 92, wobei die erste Hülse 96 und die Stauscheibe 92 zwischen sich einen Ringspalt 100 definieren. Dem Ringspalt 100 vorgelagert weist die erste Hülse 96 mehrere erste Durchbrechungen 102 auf, die über den Umfang der ersten Hülse 96 gleichmäßig verteilt angeordnet sind .

Zusätzlich zur ersten Hülse 96 weist die Mischeinrichtung 88 eine zweite Hülse 108 auf, die einstückig mit der inneren Deckenwand 22 verbunden ist. Die erste Hülse 96 weist in Höhe der Einlassöffnung 98 einen radial ausgerichteten ersten Randabschnitt 104 auf, an den sich ein zweiter Randabschnitt 106 der zweiten Hülse 108 anschließt. Die zweite Hülse 108 umgibt die erste Hülse 96 im Bereich zwischen der Einlassöffnung 98 und den ersten Durchbrechungen 102. Der zweite Randabschnitt 106 weist eine Vielzahl zweiter Durchbrechungen 110 auf, die über den Umfang der zweiten Hülse 108 gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

Die Stauscheibe 92 ist ebenso wie die erste Hülse 96 und die zweite Hülse 108 innerhalb eines Mischrohrs 112 angeordnet, das sich von der inneren Deckenwand 22 bis zu einer zentralen Deckenöffnung 114 des Brennraumdeckels 46 erstreckt.

Das Mischrohr 112 umgibt einen zweiten Mischbereich 116, der sich von der Einlassöffnung 98 bis in ein Gebiet stromabwärts der Stauscheibe 92 erstreckt. Dem zweiten Mischbereich 116 kann das innerhalb des Injektors 56 erzeugte Brenngas-Luftgemisch zugeführt werden sowie zusätzlich vom Gebläse 30 geförderte Frischluft, die sowohl über die zweiten Durchbrechungen 110 als auch über die zentrale Einlassöffnung 98 dem zweiten Mischbereich 116 zugeführt werden kann.

Im Bereich zwischen dem Injektor 56 und der Stauscheibe 92 ist eine Zündelektrode 118 angeordnet, die über ein in der Zeichnung zur Erzielung einer besseren Übersicht nicht dargestelltes elektrisches Kabel mit einer Zündelektronik verbunden ist. Mit Hilfe der Zündelektrode 118 kann das aus den Auslasskanälen 68, 70 herausströmende zündfähige Brenngas-Luftgemisch, das innerhalb des Injektors 56 gebildet wird, entzündet werden, so dass sich eine Flamme ausbildet, die den Brennraum 44 beaufschlagt.

Die dem ersten Mischbereich 86 zugeführte Fremdluft weist ebenso wie die dem zweiten Mischbereich 116 zugeführte Fremdluft einen geringen Überdruck von beispielsweise einigen Millibar auf und wird den beiden Mischbereichen 86 und 116 über den Zwischenraum 26 und den Ringkanal 18 zugeführt. Dies hat zur Folge, dass die Frischluft erwärmt wird, bevor sie die Mischbereiche 86, 116 erreicht, wobei die Frischluft gleichzeitig für eine Wärmedämmung sorgt. Die Strömung der vom Gebläse geförderten Frischluft ist in der Zeichnung durch die Pfeile 120 veranschaulicht.

Die äußere Rohrwendel 38 weist im Bereich zwischen dem Brennraumdeckel 46 und der seitlichen Abschlusswand 50 Windungsabschnitte auf mit unterschiedlichen radialen Abständen zur inneren Rohrwendel 36. Sämtliche Windungen der äußeren Rohrwendel 38 sind in axialem Abstand zueinander angeordnet, wohingegen die Windungen der inneren Rohrwendel 36 lediglich in dem von der seitlichen Abschlusswand 50 umgebenen Endbereich einen axialen Abstand zueinander einnehmen. Im Bereich zwischen dem Brennraumdeckel 46 und der seitlichen Abschlusswand 50 liegen die Windungen der inneren Rohrwendel 36 unmittelbar aneinander an.

Innerhalb des Brennraums 44 strömen die erhitzte Luft sowie die Abgase ausgehend vom zweiten Mischbereich 116 zunächst in Richtung auf die feuerfeste Platte 48, werden dann um 180° in Richtung auf die innere Deckenwand 22 umgelenkt, wobei die Windungsabschnitte der äußeren Rohrwendel 38, die unterschiedliche radiale Abstände zur inneren Rohrwendel 36 aufweisen, ein Strömungslabyrinth ausbilden und sowohl auf ihrer der inneren Rohrwendel 36 zugewandten Innenseite als auch auf ihrer der inneren Rohrwendel 36 abgewandten Außenseite von erhitzter Luft und Abgas umströmt werden. Dies hat einen besonders wirkungsvollen Wärmeübergang auf die die Doppelrohrwendel 34 durchströmende Flüssigkeit zur Folge. Über das Abgasrohr 52 kann die erhitzte Luft und können die Abgase schließlich an die Umgebung abgegeben werden.

Die Abgase weisen allenfalls einen sehr geringen Anteil an Kohlenmonoxid und an Ruß auf, und die den Brennraum 44 beaufschlagende Flamme des Gasbrenners 54 brennt stabil und zuverlässig .