AT401103B

AT401103B - CAVE BLOCK STONE

Info

Publication number: AT401103B
Application number: AT3693A
Authority: AT
Original assignee: Lampka Bruno
Priority date: 1992-01-22
Filing date: 1993-01-13
Publication date: 1996-06-25
Also published as: DE4201625C2; CH686451A5; DE4201625A1; ATA3693A

Description

AT 401 103 BAT 401 103 B

Die Erfindung betrifft einen Hohlblockstein zur Herstellung eines Luftkanalsystems. Für eine sogenannte Hypokaustenheizung werden Hohlblocksteine insbesondere aus Schamotte eingesetzt, die zu einer Wand aufgemauert werden, welche ein Luftkanalsystem beinhaltet. Drei Typen von Hohlblocksteinen sind in Gebrauch. Diese sind in FIG. 1 dargestellt. Alle drei Typen sind von prismatischer Gestalt und haben einen länglichen Rechteckquerschnitt. Der eine Typ ist umfangsgeschlossen. Der zweite Typ hat in seiner einen Schmalseitenwand drei kreisförmig konturierte Durchbrüche und beim dritten Typ sind beide Schmalseitenwände mit diesen Durchbrüchen versehen. Die Durchbrüche dienen dazu, benachbarte Kanalstrecken miteinander kommunizieren zu lassen, um eine gleichförmige Luftbeaufschlagung der Hypokaustenwand zu erreichen. Probleme treten für den Fachmann an den Ecken und Umlenkzonen des Kanalsystems auf. Hier müssen die Hohlblocksteine von Hand bearbeitet werden, um eine Wand des Hohlblocksteins ganz oder teilweise zu entfernen. Außerdem muß die dann offene Stirnseite bei einer 90 * -Umlenkung zugemauert werden, was ebenfalls zeitaufwendig ist.The invention relates to a hollow block for producing an air duct system. For a so-called hypocausal heating, hollow blocks, in particular made of fireclay, are used, which are bricked up to form a wall that contains an air duct system. Three types of hollow blocks are in use. These are shown in FIG. 1 shown. All three types are prismatic in shape and have an elongated rectangular cross section. One type is closed. The second type has three circularly contoured openings in its one narrow side wall, and in the third type both narrow side walls are provided with these openings. The breakthroughs are used to allow adjacent channel sections to communicate with each other in order to achieve uniform air exposure to the hypocausal wall. Problems occur for the person skilled in the art at the corners and deflection zones of the duct system. Here the hollow blocks have to be processed by hand in order to completely or partially remove a wall of the hollow block. In addition, the then open end face must be bricked up with a 90 * deflection, which is also time-consuming.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Form eines Hohlblocksteins zu finden, die für den Umlenkbereich eines Kanalsystems besser geeignet ist, um manuelle Arbeiten an den vorgefertigten geraden Hohlblocksteinen möglichst zu vermeiden. Der neue Hohlblockstein soll weiterhin den Luftströmungswiderstand verringern und auch neue Kanalführungsformen mit verbesserter Wärmeübertragungsleistung ermöglichen.The object of the invention is to find a new form of hollow block which is more suitable for the deflection area of a duct system in order to avoid manual work on the prefabricated straight hollow blocks as far as possible. The new hollow block should further reduce the air flow resistance and also enable new duct routing with improved heat transfer performance.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kanalbogenstück, das aus der Kombination von zwei identischen, parallelen Seitenwänden und einer diese einstückig verbindenden zylindrisch gewölbten Umfangswand besteht, welche im Radialschnitt einen Viertelzylindersektor bildet, dessen geometrische Zylinderachse jeweils eine 90 * -Ecke der Seitenwände schneidet.This object is achieved according to the invention by a duct arch piece which consists of the combination of two identical, parallel side walls and a cylindrically curved peripheral wall connecting them in one piece, which in radial section forms a quarter-cylinder sector, the geometric cylinder axis of which each intersects a 90 * corner of the side walls.

Das neuartige Kanalbogenstück stellt also* einen 90 *-Sektorteil eines an beiden Enden geschlossenen Hohlzylinders dar, sodaß vier stirnseitig aneinandergesetzte Bogenstücke einen stirnseitig geschlossenen Hohlzylinder ergeben.The novel duct bend thus represents * a 90 * sector part of a hollow cylinder closed at both ends, so that four bend pieces joined together on the end face result in a hollow cylinder closed on the end face.

Das neue Kanalbogenstück ergänzt das bestehende Programm geradlininger Hohlblocksteine, weil mit diesem Bodenstück jegliche manuellen Arbeiten entfallen, die bisher zur Bearbeitung eines geraden Hohlblocksteins notwendig waren. Mit einem solchen Bogenstück kann eine 90 * -Kanalumlenkung auf einfachste Weise realisiert werden. Zwei aneinander gesetzte Bogenstücke ergeben eine 180*-Umlenkung und dank der zylindrisch gewölbten Umfangswand des Bogenstückes erfolgt die Luftströmung ohne Totzonen, also turbulenzfrei und damit verlustarm. Das neue Bogenstück ermöglicht auch den Aufbau wellenförmiger Kanäle, wobei zwei Reihen von - umrißmäßig gesehen - halbkreisförmigen Bogenstückpaaren unter gegenseitiger Überlappung und spiegelbildlicher Anordnung eine Kanalschlange ergeben, die durch die Vielzahl von Umlenkungen einen besseren Wärmeaustausch der Luftteilchen zur Folge hat und damit zu einer höheren Wärmeübertragungsleistung führt.The new duct arch piece complements the existing straight-lined hollow block program, because with this base piece there is no manual work that was previously necessary to machine a straight hollow block. With such a curved piece, a 90 * channel deflection can be realized in the simplest way. Two arches placed next to each other result in a 180 * deflection and thanks to the cylindrically curved circumferential wall of the elbow, the air flow takes place without dead zones, i.e. without turbulence and therefore with little loss. The new curved section also enables the construction of wavy channels, whereby two rows of - in outline - semicircular pairs of curved sections with mutual overlap and mirror-image arrangement result in a channel coil, which results in better heat exchange of the air particles due to the large number of deflections and thus in higher heat transfer performance leads.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Radius der Umfangswand gleich der radialen Länge der Seitenwände Diese besitzen also zwei rechtwinklig aufeinanderstehende Ränder, an deren Enden sich ein Kreisbogen anschließt.According to one embodiment of the invention, the radius of the peripheral wall is equal to the radial length of the side walls. They therefore have two edges that are at right angles to one another, at the ends of which a circular arc is connected.

Eine Alternative zu dieser Ausführungsform besteht erfindungsgemäß darin, daß mindestens eine Seitenwand über die konvex gewölbte Außenfläche der Umfangswand flügelartig vorsteht und einen quadratischen Umriß hat. Diese Ausführungsform bringt den Vorteil, daß offene Wandecken vermieden werden, sodaß beim Aufmauern keine Hohlraum-Zwickel verbleiben, die vor dem Aufbringen eines Putzauftrages mittels Abfallsteinstücken manuell geschlossen werden müßten.According to the invention, an alternative to this embodiment consists in that at least one side wall protrudes like a wing over the convexly curved outer surface of the peripheral wall and has a square outline. This embodiment has the advantage that open wall corners are avoided, so that no cavity gussets remain during the bricking, which would have to be closed manually using pieces of waste stone before applying a plastering job.

Da die vorhandenen geraden Hohlblocksteine einen Rechteckquerschnitt mit einem Längenverhältnis von 2:1 aufweisen, können diese entweder so aufgemauert werden, daß ihr Schmalseiten oder ihre Breitseiten die Heizwandfläche bilden. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden zwei Typen von Kanalbogenstücken vorgeschlagen. Beim einen Typ ist die radiale Länge der Seitenwand gleich dem doppelten ihre axialen Abstandes und beim anderen Typ beträgt die radiale Länge der Seitenwand die Hälfte ihres axialen Abstandes. Der erste Typ ist für eine flachbauende Hypokaustenwand geeignet, während der zweite Typ für einen Wandaufbau mit der doppelten Kanaltiefe bestimmt ist. Im Vergleich zum ersteren Wandtyp hat der zweite Wandtyp das doppelte Kanalvolumen pro Wandflächeneinheit.Since the existing straight hollow blocks have a rectangular cross section with an aspect ratio of 2: 1, they can either be bricked up so that their narrow sides or their broad sides form the heating wall surface. According to an embodiment of the invention, two types of duct bends are proposed. In one type the radial length of the side wall is twice its axial distance and in the other type the radial length of the side wall is half its axial distance. The first type is suitable for a flat hypo-throat wall, while the second type is designed for a wall structure with double the channel depth. Compared to the first wall type, the second wall type has twice the channel volume per wall surface unit.

Da die Luft längs der gewölbten Umfangswand beschleunigt strömt, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß mindestens die Innenfläche der Umfangswand des Kanalbogenstük-kes einen reibungsmihdernden Auftrag aufweist. Dieser besteht vorzugsweise aus einer Glasur. Der Strömungswiderstand wird dadurch herabgesetzt.Since the air flows accelerated along the curved peripheral wall, it is provided according to a further embodiment of the invention that at least the inner surface of the peripheral wall of the duct arch piece has a friction-reducing application. This preferably consists of a glaze. This reduces the flow resistance.

Anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele darstellt, sei die Erfindung näher beschrieben.The invention will be described in more detail with reference to the drawing, which shows exemplary embodiments.

Es zeigt: FIG. 1 drei verschiedene Hohlblocksteintypen gemäß dem Stand der Technik zum Aufbau eines Luftkanalsystems, 2It shows: FIG. 1 three different types of hollow blocks according to the prior art for building an air duct system, 2

AT 401 103 B FIG. 2 eine perspektivische Ansicht des neuen Kanalbogenstückes, FIG. 3 eine Seitenansicht des neuen Kanalbogenstückes mit zwei angrenzenden geraden Hohlblocksteinen, FIG. 4 eine perspektivische Ansicht eines neuartigen Kanalbogenstückes mit anderen Querschnittsdimensionen, FIG. 5 eine Seitenansicht ähnlich FIG. 3, jedoch unter Verwendung des Bogenstückes gemäß FIG. 4, FIG. 6 eine aus geraden Hohlblocksteinen gemäß FIG. 1 und Bogenstücken gemäß Fig. 2 und 3 aufgebaute Warmluftheizwand, FIG. 7 eine Luftkanalführung, die sich aus einer geradlinig aufgebauten Steigleitung und einer ausschließlich aus Bogenstücken aufgebauten Falleitung zusammensetzt, und FIG. 8 eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Kanalbogenstückes mit quadratisch konturierten Seitenwänden.AT 401 103 B FIG. 2 is a perspective view of the new duct arch piece, FIG. 3 is a side view of the new duct arch piece with two adjacent straight hollow blocks, FIG. FIG. 4 shows a perspective view of a novel duct arch piece with different cross-sectional dimensions, FIG. 5 is a side view similar to FIG. 3, but using the bow piece according to FIG. 4, FIG. 6 one made of straight hollow blocks according to FIG. 1 and bends according to FIGS. 2 and 3 constructed hot air heating wall, FIG. 7 shows an air duct guide, which is composed of a rectilinearly constructed riser pipe and a downpipe constructed exclusively of elbows, and FIG. 8 shows a perspective view of a modified embodiment of a duct arch piece with square-contoured side walls.

Die in FIG. 1 gezeigten geraden Hohlblocksteine 10. 10’ und 10" sind prismatische, an gegenüberliegenden Stirnseiten offene Hohlkörper mit einem Breiten- Tiefen-Verhältnis von etwa 2:1.The in FIG. 1 shown straight hollow blocks 10. 10 ’and 10 " are prismatic hollow bodies open on opposite faces with a width-to-depth ratio of about 2: 1.

Der Hohlblockstein 10 ist umfangsgeschlossen. Der Hohlblockstein 10' hat an seiner einen Schmalseitenwand drei kreisförmig konturierte, im Abstand angeordnete Durchbrüche und der Hohlblockstein 10" hat diese Durchbrüche an beiden Schmalseitenwänden. Mit solchen Hohlblocksteinen können z.B. Kanalsäulen aufgebaut werden. Um benachbarte Kanalsäulen miteinander zu verbinden, werden die neuerungsgemäßen Kanalbogenstücke 12 verwendet, die in den Fig 2 bis 4 im Detail veranschaulicht sind.Jedes Bogenstück 12 besteht aus zwei gleich ausgebildeten parallelen viertelkreisförmigen Seitenwänden 14 sowie einer zylindrisch gewölbten Umfangswand 16. Das Kanalbogenstück 12 besteht also aus drei Wänden und hat zwei übereck liegende Stirnflächen, deren Querschnitt U-förmig ist. Die kreisförmige Kontur der Seitenwände 14 stimmt mit der zylindrischen Außenkontur der Umfangswand 16 überein. Die Seitenwände 14 und die Umfangswand 16 haben dieselbe Wandstärke. Setzt man also vier Kanalbogenstücke 12 jeweils stirnseitig aneinander so ergeben die vier Umfangswände 16 einen Hohlzylinder und die vier paarweise vorhandenen Seitenwände 12 bilden die Stirnwände des somit geschlossenen Hohlzylinders.The hollow block 10 is circumferentially closed. The hollow block 10 'has on its one narrow side wall three circularly contoured, spaced openings and the hollow block 10 " has these openings on both narrow side walls. With such hollow blocks, e.g. Channel columns are built. In order to connect adjacent duct columns to one another, the duct arch pieces 12 according to the invention are used, which are illustrated in detail in FIGS. 2 to 4. Each arch piece 12 consists of two parallel quarter-circular side walls 14 of the same design and a cylindrically curved peripheral wall 16. The duct arch piece 12 thus consists made of three walls and has two end faces, the cross section of which is U-shaped. The circular contour of the side walls 14 corresponds to the cylindrical outer contour of the peripheral wall 16. The side walls 14 and the peripheral wall 16 have the same wall thickness. Thus, if four duct bend pieces 12 are placed against each other on the end face, the four peripheral walls 16 form a hollow cylinder and the four side walls 12 present in pairs form the end walls of the hollow cylinder thus closed.

Die Seitenwände 14 weisen also je zwei geradlinige Stirnflächen auf, die rechtwinklig zueinander liegen und deren Ecke den Mittelpunkt des viertelkreisförmigen Randes bildet. Die die beiden Ecken der beiden Seitenwände 14 verbindende Gerade ist gleichzeitig die geometrische Zylinderachse der Umfangswand 16. Im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig 2 und 3 ist die Länge der beiden Stirnflächen jeder Seitenwand 14 doppelt so groß wie der Abstand der beiden Seitenwände 14. Wird also ein Kanalsystem aufgemauert, bei dem sich die Schmalseitenwände der Hohlbiocksteine 10 in Wandtiefenrichtung erstrecken, so wird im Umlenkbereich das Kanalbogenstück 12 gemäß Fig 2 und 3 verwendet.The side walls 14 thus each have two rectilinear end faces which are at right angles to one another and whose corner forms the center of the quarter-circular edge. The straight line connecting the two corners of the two side walls 14 is at the same time the geometric cylinder axis of the peripheral wall 16. In the exemplary embodiment according to FIGS. 2 and 3, the length of the two end faces of each side wall 14 is twice as large as the distance between the two side walls 14 Channel system bricked up, in which the narrow side walls of the hollow building blocks 10 extend in the wall depth direction, the channel arch piece 12 according to FIGS. 2 and 3 is used in the deflection area.

Die Fig 4 und 5 erläutern den Aufbau einer Hypokaustenwand mit einer Anordnung der Hohlblocksteine 10 derart, daß die Breitseitenflächen der Hohlblocksteine sich in Wandtiefenrichtung erstrecken, sodaß die Schmalseitenflächen die spätere Heizwand bilden. Für diese Anordnung wird ein Kanalbogenstück 12’ verwendet, das dem Kanalbogenstück 12 prinzipiell entspricht, jedoch dimensionsmäßig abweicht. Die Länge der Stirnflächen jeder Seitenwand 14 und damit der Radius des viertelkreisförmig konturierten Außenrandes jeder Seitenwand 14 beträgt hier die Hälfte des Abstandes beider Seitenwände 14. Die in FIG. 6 veranschaulichte Heizwand ist aus geraden Hohl blocksteinen 10, 10’ und 10" sowie einer Anzahl Kanalbogenstücke 12 zusammengesetzt. Eine liegende Zuleitung besteht aus den aneinandergereihten Hohlblocksteinen 10, die mit einem Kanalbogenstück 12 bodenseitig in die Heizwand einmündet. Das Bogenstück 12 trägt eine, aus Hohlblocksteinen 10 gebildete Steigleitung, an die sich oben ein weiteres Bogenstück 12 anschließt, das die Steigleitung mit einem oberen Verteilerkanal verbindet, der aus Hohlblocksteinen 10’ zusammengesetzt ist. Deren jeweils in der bodenseitigen Schmalseite vorgesehene Durchbrüche stehen nun mit den stirnseitigen Öffnungen von Hohlblocksteinen 10" in Verbindung, die zu einer Anzahl Fallkanäle gehören, die in einer bodenseitigen Sammelleitung münden, welche wiederum aus den Hohlblocksteintypen 10’ gebildet ist. Die der Steigleitung benachbarte Falleitung mündet unten ebenfalls über ein Kanalbogenstück 12 in die Sammelleitung ein. FIG. 7 veranschaulicht eine schmale Heizwand, deren Steigleitung derjenigen gemäß FIG. 6 entspricht, also aus Hohlblocksteinen 10 und Bogenstücken 12 ausgebaut ist. Die Fallleitung setzt sich dagegen ausschließlich aus Bogenstücken 12 zusammen, wobei für die Falleitung die doppelte Breite der Steigleitung benötigt wird. Die Bogenstücke 12 sind also in zwei benachbarten Reihen angeordnet und in jeder Reihe wird ein Halbzylinder gebildet. Die Öffnungen der Halbzylinder beider Reihen sind einander zugewandt und überlappen einander hälftig, sodaß eine Kanalschlange gebildet wird. Die darin abwärtsströmende Luft muß ständig ihre Richtung ändern, wodurch es zu einem Luftteilchenaustausch kommt. Außerdem wird der Strömungsweg verlängert. Beide Effekte führen zu einer Erhöhung der Heizleistung. 34 and 5 explain the structure of a hypocauste wall with an arrangement of the hollow blocks 10 such that the broad side surfaces of the hollow blocks extend in the direction of the wall depth, so that the narrow side surfaces form the later heating wall. For this arrangement, a duct bend piece 12 'is used, which corresponds in principle to the duct bend piece 12, but deviates in dimension. The length of the end faces of each side wall 14 and thus the radius of the quarter-circle contoured outer edge of each side wall 14 is here half the distance between the two side walls 14. The in FIG. 6 illustrated heating wall is made of straight hollow blocks 10, 10 ’and 10 " and a number of duct elbows 12 assembled. A horizontal supply line consists of the hollow blocks 10, which are lined up and which, with a duct arch piece 12, open into the heating wall at the bottom. The curved section 12 carries a riser formed from hollow blocks 10, to which another curved section 12 connects at the top, which connects the riser to an upper distribution channel which is composed of hollow blocks 10 '. The openings provided in the bottom narrow side are now with the front openings of hollow blocks 10 " in connection, which belong to a number of drop channels, which open into a bottom-side manifold, which in turn is formed from the hollow block types 10 ’. The downpipe adjacent to the riser also opens at the bottom via a duct bend 12 into the collecting line. FIG. 7 illustrates a narrow heating wall, the riser of which according to FIG. 6 corresponds, that is, it is expanded from hollow blocks 10 and arch pieces 12. The downpipe, on the other hand, is made up exclusively of elbows 12, the double width of the riser being required for the downpipe. The arc pieces 12 are thus arranged in two adjacent rows and a half cylinder is formed in each row. The openings of the half cylinders of both rows face each other and overlap each other in half, so that a channel coil is formed. The air flowing downward has to change its direction constantly, which leads to an exchange of air particles. The flow path is also extended. Both effects lead to an increase in heating output. 3rd

Claims

AT 401 103 B FIG. 8 illustrates a duct arch piece 12, which differs from the previously described arch piece in that the outer edges of the side walls 14 are not designed in the form of a circular arc but are square. The side walls 14 thus project outward wing-like over the peripheral wall 16 and the peripheral wall 16 connects two diametrically opposed corners of the 5 square side walls 14. The advantage of this development is that when the heating wall is built up on the corners there are no cavities left with waste pieces would have to be closed manually, rather thanks to the wing-like wall sections 18 of the side walls 14, such cavities which are open to the front and to the rear do not even arise in the hypocausal wall. 1. Hollow block for the production of an air duct system characterized by a duct arch piece (12) which consists of the combination of two identically designed, parallel arranged side walls (14) and a cylindrically curved peripheral wall (16) connecting them in one piece, which has a radial section Quarter circle - cylinder sector forms, the geometric cylinder axis each intersects a 90 'corner of the side walls 14.

2. Hollow block according to claim 1, characterized in that the radius of the peripheral wall (16) is equal to the radial length of the side walls (14), which in turn are quarter-circle shaped. 20th

3. hollow block according to claim 1 or 2, characterized in that the radial length of the side walls (14) is equal to twice their axial distance.

4. hollow block according to claim 1 or 2, characterized in that the radial length of the 25 side walls (14) is equal to half of their axial distance.

5. Hollow block according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one side wall (14) over the convexly curved outer surface of the peripheral wall (16) protrudes like a wing and is square. 30th

6. Hollow block according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least the inner surface of its peripheral wall (16) is glazed. Including 4 sheets of drawings 35 40 45 50 4 55