DE9105119U1

DE9105119U1 - Doppelzugschornstein

Info

Publication number: DE9105119U1
Application number: DE9105119U
Authority: DE
Original assignee: H SCHLEGEL AG KAMINBAU KIRCHBERG CH
Current assignee: H SCHLEGEL AG KAMINBAU KIRCHBERG CH
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1991-04-25
Publication date: 1993-03-04
Anticipated expiration: 2001-04-26

Description

DOPPELZUGSCHORNSTEIN

Die Erfindung betrifft einen Doppelzugschornstein gemäss dem Gattungsbegriff des ftanspruches 1.

Das Prinzip.des Luft-Abgaskamins, auch LAS-System genannt, ist bereits bekannt. Ein solcher, bekannter Doppelzugkamin weist einen Kaminkopf sowie mindestens einen Zuluftschacht für die Verbrennungsluft und mindestens einen Abgasschacht für die Abgase einer geschlossenen Feuerstätte auf. Im Kaminkopf überragt die Mündung des Abgasschachtes diejenige des Zuluftschachtes. Die frische ,Verbrennungsluft wird dem Zuluftschacht aus einem kreisrunden LuftZuführungsraum mit peripherem Luftzutritt über eine Zwischenkammer zugeleitet. Ein das obere Endstück des Abgasschachtes bildendes Rohr durchdringt die beiden besagten Räume mit Ueberstand und eine Ringöffnung um dieses Rohr verbindet diese beiden übereinanderliegenden Räume miteinander.

Um aufgabengemäss den Druck an der oberen Mündung des Abgasschachtes so an den Druck an der oberen Mündung des Zuluftschachtes anzugleichen, dass Druckschwankungen und damit eine Rückführung von Abgas in die Zuluft weitgehend vermieden werden, ist die Zwischenkammer als Luftberuhigungskammer und der LuftZuführungsraum an seiner Umfangsfläche offen mit einer Abströmplatte ausgebildet, wobei das freistehende Abgasrohr über die Abströmplatte hinausragt.

Das Innenrohr des Abgasschachtes kann aus Rohrabschnitten aus Schamotte oder einem Metall zusammengesetzt und das obere Abgasrohr ebenfals ein Metallrohr sein. Ferner könnten

auch die Abströmplatte, die Bodenplatte de-r Zwis'cheRkämmer'^'■ und die Trennwand zwischen der letzteren und dem Luftzuführungsraum, die zusammen einen Aufsatzteil auf den Kaminkopf bilden, je aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sein.

Dieser speziell auf Befeuerungsanlagen ausgerichtete Luft-Abgaskamin oder Doppelzugschornstein bedarf indessen einer Konstruktion aus schweren und voluminösen Baumaterialien wie Schamotte, Beton und Mauerwerk zum Tragen der erwähnten metallenen Bauelemente aber auch als Strömungskanal für die der geschlossenen Feuerstätte zuzuführende Verbrennungsluft. Der besagte Kaminaufbau ist ferner noch mit einer Anzahl gewichtiger Nachteile behaftet. So ist eine derartige Konstruktion baulich wenig flexibel und es ist praktisch lediglich eine gerade Linienführung der Schächte möglich. Ein- und Austritt und vor allem Anschlüsse erfordern eine komplexe Bauweise. Bei Stossfugen oder im Falle von Rissbildung entstehen Dichtigkeitprobleme. In dieser Hinsicht sind Mörtelfugen besonders anfällig. Auch Betrieb und Unterhalt, Reinigung und ein allfälliger Austausch von Bauteilen sowie Sanierung sind aufwendig. Des weiteren neigen poröse Schachtwände dazu, mit den strömenden Gasen eine chemische Reaktion einzugehen. All diese Nachteile können den Grund dafür liefern, dass der Gesetzgeber einen solchen Schornstein nach einer vorbestimmten Anzahl Betriebs jähre die Betriebsbewilligung entzieht.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines gattungsgemässen Schornsteins, mit dessen Hilfe besagte Nachteile des bekannten Kamins vermieden werden können. Insbesondere soll ein Doppelzugschornstein für Kleinenergieerzeuger der dezentralen Energieversorgung bereitgestellt werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss mittels der Ausbildungsmerkmale nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.

Der Erfindungsgegenstand weist im Gegensatz zum bekannten Doppelzugkamin einen bedeutend kleineren Platzbedarf und geringeres Gewicht auf. Seine Anpassungsfähigkeit erleichert die Montage gleichermassen an Neu- und Altbau, wobei eine freie, beinahe beliebige Linienführung der Schornsteinkanäle bei einfacher Gestaltung von deren Eintritt, Austritt und Anschlüssen sowie bei problemloser Abdichtbarkeit der Stossstellen sichergestellt ist. Wartung, Unterhalt und Teileaustausch erfordern weniger Aufwand. Ueberdies ermöglicht der Sachverhalt, dass einem Doppelzugschornstein gemäss der Erfindung eine Anzahl mit Frischluft zu beliefernder Kleinverbraucher anschliessbar ist, das Fortlassen von deren nach Aussen führenden, gegebenenfalls, die Gebäudefassade verunstaltenden, individuellen Luftanschlüssen und die Vermeidung behelfsmässiger Montage derartiger Apparate an der Aussenfläche von Fenstern oder Gebäudemauern überhaupt. Wie weiter unten noch zu erläutern sein wird, können Beständigkeit gegen chemisch agressive Substanzen in den strömenden Medien und daher eine im Vergleich zum bekannten Kamin längere Benützungsdauer gewährleistet werden.

Merkmale einer besonderen vorteilhaften, weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 19 entnehmbar.

Die Erfindung bezieht sich ferner auch auf eine Verwendung des Doppelzugschornsteins gemäss der Patentansprüchen 19 und 20 in erster Linie für Zwecke der Gebäudeheizung, ferner für Frischluftreiniger, Klimaanlagen, sowie Einrichtungen zum Dampf- oder Gasabzug aus Küche, Bad, Waschraum und Werkstatt. Der Erfindungsgegenstand eignet sich besonders vorteilhaft für Wärmepumpen kleinerer Leistung, die insbesondere zur individuellen Beheizung von Einfamilienhäusern und Wohnungen in Mehrfamilienhäusern bestimmt sind. Ebenso kann er aber auch für dezentrale, mit fossilen Brennstoffen betriebene

Feuerstätte wie beispielsweise individuelle . Ga-3he'i-zger"äte ■-■■' mit geschlossener Brennkammer zum Einsatz gelangen.

Die Erfindung wird anhand einer bevorzugten Ausführungsform gemäss der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 einen Doppelzugschornstein gemäss der Erfindung im Schnitt längs seiner vertikalen Symmetrieebene zusammen mit dem ihni aufnehmenden Gebäude, das ebenfalls in der gleichen Ebene geschnitten ist;

Figur 2 Verbindung von Kanalbauelemanten aus denen der Doppelzugschornstein gemäss der Figur 1 zusammengesetzt ist, miteinander im einzelnen;

Figur 3 zwei Beispiele für die Formgebung der Kanalquerschnitte in einem Doppelzugschornstein gemäss der Erfindung;

Figur 4 a) eine vergrösserte Darstellung eines Basisbauelementes des Doppelzugschornsteins gemäss der Figur 1 im Aufriss und

Figur 4b) Draufsicht auf den Horizontalschnitt in der Schnittebene I-I durch das Basisbauelement im Anschlussbereich des benachbarten Kanalbausteins.

Der in der Figur 1 gezeigte Doppelzugschornstein ist in zur Speisung einer Anzahl von Verbrauchern mit Frischluft vorgesehen, die in verschiedenen Stockwerken eines mehrstöckigen Gebäudes G untergebracht sind. Er besteht aus zwei konzentrisch angeordneten Kanälen 1, 2 je mit Kreisquerschnitt. Der äussere Kanal 1 mit dem grösseren Durchmesser dient zur Zuführung der Frischluft zu den Verbrauchern, während die in denselben entstehende Abluft über den im Innern des grösseren Kanals, nämlich des Frischluftkanals 1, konzentrisch mit demselben verlaufenden Kanal, den Abluftkanal 2, ! abgezogen wird. Bei der dargestellten Ausführungsform bildet der Frischluftkanal 1 gleichzeitig auch die gemeinsame Umhüllung 3 der beiden besagten Kanäle 1,2 und damit auch die Aussenwand des

Doppelzugschornsteins. Die beiden Kanäle &ldquor;l·,. _: 2> .sind,, ,aus; _;.^: ,. Kanalbauelementen 4 nach dem Baukastenprinzip zu einem freitragenden Doppelzugschornstein zusammengesetzt. Die Kanalbauelemente 4 selbst bestehen jeweils aus zwei Rohrstücken, die aus einem duktilen Werkstoff mit unterschiedlichem Durchmesser vorgefertigt sind. Der duktile Werkstoff kann eine Metalllegierung und/oder ein Kunststoff

sein Das Rohrstück mit dem kleineren Durchmesser ist in den im Zuge des Frischluftkanals 1 liegenden Rohrstück grösseren Durchmessers konzentrisch angeordnet und bildet einen Abschnitt des Abluftkanals 2. Die Kanalbauelemente 4 sind mittels Steckverbindungen 5 aneinandergefügt. Diese bestehen in einem jeweils an einem Ende eines jeden Kanalbauelementes 4 vorstehend vorgesehen Rohrstutzen 5.1 des zugehörigen Abschnittes 2.1 des Abluftkanals 2 und einem darauf aufgezogenen Zentrierring 5.2 mit an seinem Umfang angeformten Radialrippen 5.3. Der Rohrstutzen 5.1 und das umgebende Ende des zugeordneten Abschnittes 1.1 des Frischluftkanals 1 sind je in das durchmessergrößere bzw. gebördelte Ende des Frisch- bzw. Abluftkanalabschnittes 1.1 bzw. 2.1 des anschliessenden Kanalbauelementes 4 steckbar. Dabei ist der Zentrierring 5.2 in Anschlag gegen den Rand des durchmessergrößeren Endes des anschliessenden Abluftkanalabschnittes 2.1 und zugleich in Zentrierstellung im Innern des Frischluftkanalabschnittes 1.1 um den Rohrstutzen 5.1 bringbar, in der seine Radialrippen.5.3 in Eingriff mit entsprechend vorgesehenen Gegenstücken 1.2 in demselben Frischluftkanalabschnitt 1.1 stehen. Es wird dadurch zusätzlich zum Verbinden zweier Kanalbauelemente 4 auch die konzentrische Lage des jeweiligen Abluftkanalabschnittes im zugeordneten Frischluftkanalabschnitt 1.1 sichergestellt (vergl. Fig. 2).

Die Kanalbauelemente 4 könnten natürlich unter Verwendung geeigneter, die konzentrische Anordnung der Kanäle 1,2 ermöglichender Distanzelemente auch mit Hilfe anderweitiger Verbindungsarten, beispielsweise mittels Flanschverbindung, aneinander angeschlossen sein.

Es wäre ferner möglich, Frischluft- und Abluftkanal 1 und 2 statt mit Kreisquerschnitt je mit einem Viereckquerschnitt auszugestalten und sie mit gegenparaller Linienführung nebeneinander anzuordnen. Als eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wäre das Ausbilden mindestens eines Kanalpaares aus einem Frischluft- und einem Abluftkanal 1,2 jeweils mit einem die Form eines Teilkreises aufweisenden Querschnitt vorstellbar, wobei sich die Querschnitte der zueinander parallel verlaufenden beiden Kanäle 1,2 jeweils zu einem vollen Kreisquerschnitt ergänzen. Figur 3 zeigt zwei Kanalpaare a und b, wobei sich die Querschnitte der Kanäle 1, 2 des Paares a zu einem Kreis und die Querschnitte der Kanäle 1 ,2 des Paares b zu einem grossen Viereck ergänzen. Denkbar sind ferner auch ineinander oder nebeneinander angeordnete Kanäle 1,2 für Frisch- und Abluft, die unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen.

Derjenige der Schornsteinkanäle, der hohen Temperaturen ausgesetzt ist, dies ist in den allermeisten Fällen der Abluftkanal 2, wird zweckmässig aus einem metallischen Werkstoff, der Frischluftkanal 1 aus einem Kunststoff gefertigt. Vielfach kann jedoch die Herstellung beider Kanäle 1,2 aus Kunststoff angezeigt sein. Im Falle sehr hoher Temperaturen und/oder chemisch agressiver Substanzen empfiehlt es sich, für den Abluftkanal 2 einen gegebenenfalls temperaturbeständigen Edelstahl als Werkstoff vorzusehen, welch letzterer gegenüber Rauchgasen korrosionsbetändig ist.

Die Verwendung duktiler Werkstoffe für den Frischluft- und den Abluftkanal 1,2 gestattet auch den Einsatz in Form eines Rohrkrümers 4.1 ausgebildeter Kanalbauelemente im Zuge besagter Schornsteinkanäle. Es ist daher beim erfindungsgemässen Doppelzugschornstein eine beinahe beliebige Linienführung realisierbar.

Wie der Figur 1 entnehmbar überragt der AbIu^f tkäna> "2 ;mxt _.,.·■' seiner oberen Mündung 2.2 nicht nur die obere Mündung 1.3 des Frischluftkanals 1, sondern auch das Dach D des Gebäudes G, dem der Doppelzugschornstein zugeordnet ist.

Der Abluftkanal 2 kann in diesem speziellen Ausführungsbeispiel auch als Abgaskanal bezeichnet werden, da mindestens ein Teil der mit Frischluft zu speisenden Verbraucher durch Gasheizgeräte H mit geschlossener Brennkammer gegeben ist. Die obere Mündung 1.3 des Frischluftkanals 1 ist im Dachraum vorgesehen. An der Mündung 1.3 ist ein Luftfilter F angedeutet. Anstelle des Letzteren oder zusätzlich dazu könnte auch ein Ionisiergerät eingesetzt sein. Für weniger anspruchsvolle Anwendungen wäre eine einfache Oeffnung ohne Filter F und Ionisiergerät als die Mündung 1.3 denkbar.

Bei Bedarf ist es jedoch möglich, die obere Mündung 1.3 des Frischluftkanals 1 ohne Beeinträchtigung der Arbeitsweise des Doppelzugschornsteins oberhalb des Daches zu positionieren.

An dem den Dachraum durchdringenden Abschnittes des Abgaskanals 2 ist eine Reinigungs- und Kontrollöffnung 2.3 vorgesehen.

Im obersten Stockwerk befindet sich gemäss der Figur 1 eine Belüftungsanlage wiederum mit einem Luftfilter F und/oder einem Ionisiergerät, während das oben erwähnte Gasheizgerät H mit der geschlossenen Brennkammer im ersten Stockwerk veranschaulicht und dabei durch eine Isolierwand W vom Doppelzugschornstein getrennt ist.

Ein im untersten Geschoss des Gebäudes G untergebrachte Basisbauelement 6 im Anschluss an die untere Mündung 2.4 des Abgaskanals 2 weist eine mit einem Deckel 6.1 abschliessbare Wartungsöffnung 6.2 sowie einen ebenfalls absperrbaren Ablassstutzen 6.3 für die überwiegend sauere

Kondensflüssigkeit auf, die sich im Bodenbereicn xleSs"'&idiagr;" " '""-' Basisbauelementes 6 sammelt (vergl. Fig.4 a). Im Anschlussbereich des Abgaskanals 2 an das Basisbauelement 6 ist auch eine Schleuse 6.4 angeordnet, mittels deren eine mehr oder weniger drosselbare Strömungsverbindung zwischen dem Abgaskanal 2 und dem Frischluftkanal 1 herstellbar ist (vergl. Fig. 4 b).

Das Basisbauelement 6 wird vor allem mit Blick auf die chemisch agressive Kondensflüssigkeit zweckmässigerweise aus einem korrosionsbeständigen Edelstahl hergestellt. Alternativ ist es möglich, die Innenfläche des Basisbauelementes 6 zusammen mit derjenigen des Abgaskanals 2 mit einer gegenüber der Ablufttemperatur festen und gegenüber chemisch agressiven Substanzen beständigen Schutzschicht auszustatten.

Der Abgas- oder Abluftkanal 2 kann gegen den Frischluftkanal 1 und/oder die gemeinsame Umhüllung 3 eine thermische Isolation aufweisen und die gemeinsame Umhüllung 3 kann durch die zentrale Säule einer Wendeltreppe gegeben sein.

Claims

Ol Schutzansnrüche

1. Doppelzugschornstein für dezentrale, mit Frischluft zu beliefernde und zugleich Abluft emittierende Verbraucher, mit Frischluftzufuhr im Gegenzug zur Abluft, bei dem mindestens je ein Frischluft- und ein Abluftkanal mit zueinander paralleler Linienführung innerhalb einer gemeinsamen Umhüllung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (1,2) für die Frischluft und die Abluft sowie die Umhüllung (3) in der Gestalt von Rohren aus duktilem Werkstoff und frei von jeglichen Bauelementen aus Beton, Mauerwerk oder Keramik ausgebildet sind.

2. Doppelzugschornstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Umhüllung (3) mindestens von dem einen (1) der Kanäle (1,2) für die Frischluft und die Abluft gebildet ist,vorzugsweise

gekennzeichnet durch vorgefertigte Rohrstücke aus einem duktilen Werkstoff, von denen die mit grösserem Querschnitt für den Frischluftkanal (1), diejenigen mit kleinerem Querschnitt für den Abluftkanal (2) vorgesehen sind, dabei je ein Rohrstück der letzteren Art jeweils

0 2 '

in einem Rohrstück der ersteren Art aufgenommen ist, und die beiden zusammen jeweils ein mit einer gemeinsamen Steckverbindung (5) ausgestattetes Kanalbauelement (4) bilden, so dass Frischluftkanal (1) und Ablauftkanal (2) aus solchen Kanalbauelementen (4) nach dem Baukastenprinzip zu einem freitragenden Doppelzugschornstein zusammensetzbar sind.

3. Doppelzugschornstein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (5) in einem jeweils an einem Ende eines jeden Kanalbauelementes (4) vorstehend vorgesehenen Rohrstutzen (5.1) des zugehörigen Abschnittes (2.1) des Abluftkanals (2) mit einem darauf aufgezogenen, an seinem Umfang mit Radialrippen (5.3) ausgebildeten Zentrierring (5.2) besteht, und dass besagter Rohrstutzen (5.1) sowie das ihn umgebende Ende des zugeordneten Abschnittes (1.1) des Frischluft kanal s (1) je in das durchmsssergrößere Ende des Frischluft- bzw. Abluftkanalabschnitte (1.1 bzw. 2.1) des anschliessenden Kanalbauelementes (4) steckbar sind, wobei der Zentrierring (5.2) in Anschlag gegen den Rand des durchmessergrößeren Endes des anschliessenden Abluftkanalabschnittes (2.1) und zugleich in Zentrierstellung im Innern des Endes des Frischluftkanalabschnittes (1.1) um den Rohrstutzen

(5.1) bringbar ist, in der seine Radialrippen (5.3) in Eingriff mit entsprechend ausgebildeten Gegenstücken

(1.2) in demselben Frischluftkanalabschnitt (1.1) stehen.

4. Doppelzugschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der duktile Werkstoff eine Metalllegierung und/oder ein Kunststoff ist.

5. Doppelzugschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch je einen Kanal (1,2) mit Kreisquerschnitt für die Frisch- und die Abluft, die konzentrisch angeordnet sind.

6. Doppelzugschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Frischluftkanal (1) und der Abluftkanal (2) je mit Viereckquerschnitt ausgestaltet und mit gegenparalleler Linienführung nebeneinander angebracht sind.

7. Doppelzugschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet mindestens durch ein Kanalpaar aus einem Frischluftkanal

(1) und einem Abluftkanal (2) jeweils mit einem Teilkreisquerschnitt, wobei sich die Querschnitte der zueinander parallel verlaufenden Kanäle (1,2) jeweils zu einem vollen Kreisquerschnitt ergänzen.

8. Doppelzugschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch unterschiedliche Querschnittsformen der ineinander oder nebeneinander angeordneten Kanäle (1,2) für Frischluft und Abluft.

9. Doppelzugschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils der hohen Temperaturen ausgesetzte Kanal, nämlich der Abluftkanal (2), aus einem metallischen Werkstoff gefertigt ist, während der Frischluftkanal (1) aus Kunststoff besteht.

10. Doppelzugschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Kanäle (1,2) für Frisch- bzw. Abluft aus Kunststoff hergestellt sind.

11. Doppelzugschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch Kanalbauelemente (4) im Zuge der Kanäle (1,2) für Frisch- und/oder Abluft, die in Form eines Rohrkrümers (4.1) ausgebildet sind.

12. Doppelzugschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 11, durch mindestens eine Reinigungs- und Kontrollöffnung (2.3), im Bereich des oberen Endes des Abluftkanals, ferner durch ein Basisbauelement (6) mit einer

04 ' »'*i*CS i\ ': , C- ^::

Wartungsöffnung (6.2) und einem Ablassstatzen --(6.3) für Kondensflüssigkeit am unteren Ende des Abluftkanals (2), welche beide absperrbar sind.

13. Doppelzugschornstein nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Anschlussbereich des Abluftkanals (2) an das Basisbauelement (6) eine Schleuse (6.4) vorgesehen ist, mit deren Hilfe eine drosselbare Strömungsverbindung zwischen Abluftkanal (2) und Frischluftkanal (1) herstellbar ist.

14. Doppelzugschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 13_r dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche des Abluftkanals (2) und/oder des Basisbauelementes (6) mit einer gegenüber den Ablufttemperaturen festen und/oder gegenüber agressiven chemischen Substanzen beständigen Schutzschicht ausgestattet ist.

15. Doppelzugschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Abluftkanal (2) und/oder Basisbauelement (6) aus einem Edelstahl gefertigt sind, der gegenüber den Ablufttemperaturen und/oder chemischen agressiven Substanzen beständig ist.

16. Doppelzugschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung des jeweiligen Frischluftkanals (1) im Bereich des oberen Endes des Abluftkanales angebracht ist.

17. Doppelzugschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Abluftkanal (2) thermisch gegen den Frischluftkanal (1) und/oder die gemeinsame Umhüllung (3) isoliert ist.

18. Doppelzugschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (3) sämtlicher Kanäle (1,2) als zentrale Säule mit umlaufender Wendeltreppe ausgebildet ist.

19. Verwendung des Doppelzugschornsteins nach einem der Ansprüchen 1 bis 18 für Gebäudeheizungen.

. Verwendung des Doppelzugschornsteins nach einem der Ansprüche bis 18 für Wannepumpen, oder dezentrale, geschlossene Feuerstätten wie beispielsweise Gasheizgeräte (H) mit geschlossener Brennkammer, ferner für Klimaanlagen, Frischluftreiniger, Dampf- oder Gasabzug aus Küche, Bad, Waschraum und Werkstatt.