CH670858A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kamin gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Energiespartechnik verlangt insbesondere bei der Öl-oder Gasheizung immer tiefere Abgastemperaturen. Teilweise werden Temperaturen gefordert, die unter dem Taupunkt liegen, d.h. unterhalb jener Temperatur, bei der Kondensat ausgeschieden wird.

Folgende Anforderungen werden an einen modernen Kamin gestellt:

a) ein kleines Wärmespeichervermögen, damit der Kamin schnell aufgeheizt werden kann;

b) eine gute Wärmedämmung, damit die Abgase möglichst wenig abgekühlt werden;

c) eine möglichst einfach und schnelle Montierbarkeit.

Diese Anforderungen wurden bisher beispielsweise mit drei-

schaligen Stahlkaminen erreicht, bei denen für die Wärmedämmung ein Fasermaterial verwendet wird.

Nachteilig bei diesen dreischaligen Stahlkaminen ist die hohe Korrosionsanfalligkeit, eine langsame Verdunstung von Kondensat sowie eine starke Geräuschübertragung.

Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe ein Kamin zu schaffen, das wenig korrosionsanfällig ist, bei welchem Kondensat schnell verdunstet wird und welches nebst guter Wärmedämmung ein geringes Gewicht sowie eine gute Geräuschdämmung aufweist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand einer Figur beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Kamin;

Figur 2 ein diesbezügliches Kaminelement;

Figur 3 einen diesbezüglichen Querschnitt;

Figur 4 einen Längsschnitt durch eine Ausfuhrungsvariante eines erfindungsgemässen Kaminelementes;

Figur 5 einen diesbezüglichen Querschnitt.

In der Figur 1 ist ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemässen Kamin gezeigt. Es ist aus einzelnen Kaminelementen T aufgebaut. In Figur 2 ist ein einzelnes Kaminelement gezeigt; es besteht aus einen Innenrohr 1, welches mit einer inneren abriebfesten Schicht 4 und einer äusseren Verstärkungsschicht 5 versehen ist. Es ist in einem vorbestimmten Abstand von einem Aussenrohr 3 umgeben, so dass zwischen dem Innenrohr 1 und dem Aussenrohr 3 ein ringförmiger, als Hinterlüftungskanal dienender Raum besteht. Distanzelemente 8 sorgen für einen gleichmässi-gen Abstand. Aus Stabilitätsgründen werden die Distanzelemente 8 nicht direkt am Innenrohr 1, sondern an einem in die Rohrenden eingelassenen Haltering 7 befestigt, der beispielsweise aus einem korrosionsfesten Metall gefertigt ist. Am unteren Rohrende befindet sich eine Ringnut 11. Die innere abriebfeste Schicht 4 bedeckt die Stirnfläche der Enden des Innenrohres 1 bis zum Haltering 7. Das Aussenrohr 3 weist an den Enden einen ringförmigen Vorsprung 9 auf, der als Ansatzpunkt fur Spannringe 10 dient.

In Figur 3 ist ein Querschnitt durch ein Kaminelement T gezeigt. Man erkennt das Innenrohr 1 mit einer inneren abriebfesten Schicht 4 und einer äusseren Verstärkungsschicht 5. Zwischen dem Haltering 7 und dem Aussenrohr 3 befinden sich die Distanzelemente 8.

Gehen wir zurück zur Figur 1. Das aus einzelnen Kaminelementen T aufgebaute Kamin steht auf einer Grundplatte 12. Zwischen dem untersten Kaminelement T und dem Innenrohr 1 sowie zwischen den einzelnen Kaminelementen T ist in der Ringnut 11 eine Dichtschnur 19 dazwischengeklemmt. An der Grundplatte 12 ist ein Anschlussstutzen 14 für ein zur Heizung führendes Rauchrohr vorgesehen, dessen Öffnung der Lichtung 6 des Innenrohrs 1 entspricht. Auf dem obersten Kaminelement T ist eine Abdeckung 16 vorgesehen. Sie ist an in diesem Bereich über den Haltering 7 hinausragenden, verlängerten Distanzelementen 15 befestigt, welche zugleich auch der Einhaltung des Abstandes vom oberen Haltering 7 zum Aussenrohr 3 dienen.

In Figur 4 ist eine andere Ausführungsform eines Kaminelementes T gezeigt. Es ist wieder das Innenrohr mit seiner inneren, über die Stirnflächen der Rohrenden reichenden abriebfesten Schicht 4 sowie einer äusseren Verstärkungsschicht 5 erkennbar.

Wie im in Figur 5 gezeigten Querschnitt erkennbar ist, weist das Aussenrohr 3 Distanzstege 18 auf, so dass anstelle eines durchgehenden ringförmigen Zwischenraumes vier Hinterlüftungskanäle 2 gebildet werden.

Das Innenrohr 1 ist mit porösen und hitzebeständigen Teilchen aufgebaut, welche mit einem hitzebeständigen, anorganischen, in der Regel silikatischen Bindemittel formstabil gepresst sind. Diese anorganischen, porösen Teilchen bewirken zugleich eine Wärme- sowie eine Schalldämmung.

Ein Kamin ist um so leichter und somit schneller montierbar, je geringer das Gewicht der Kaminelemente T ist.

Durch Wahl geeigneter Materialien kann erreicht werden,

dass das Innenrohr 1 ein spezifisches Gewicht von 0,2 bis 0,4 kg/dm3 nicht überschreitet.

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Damit das Innenrohr 1 weniger zur Rissbildung neigt, ist es vorteilhaft, eine Mischung von verschiedenartigen porösen Teilchen, beispielsweise Perlit und Vermiculit, zu verwenden.

Als Bindemittel eignen sich insbesondere Alkalimetall-Silikate, wie beispielsweise Wasserglas, insbesondere K-Wasserglas. Pro dm3 poröser Teilchen werden etwa 50 bis 150 g Bindemittel benötigt.

Damit das Innenrohr weniger leicht Wasser aufsaugt, wird dem Bindemittel vorzugsweise ein Hydrophobierungsmittel wie z.B. Kaliummethylsilikonat, Kaliumpropylsilikonat oder ähnliche Silikonverbindungen zugegeben werden. Zur Erhöhung der Wasserbeständigkeit kannn das silikatische Bindemittel vorteilhafterweise mit mindestens einem Reaktionsmittel, z.B. Eisenoxyd, Natriumfluorid, Aluminiumfluorid oder mit anderen geeigneten Metallsalzen, welche vergleichbare Eigenschaften aufweisen, ergänzt werden.

Damit das Innenrohr bei der Kaminreinigung nicht beschädigt werden kann, ist es mit einer inneren Schicht aus abriebfestem Material versehen. Diese innere Schicht 4 kann zudem dazu beitragen, dass möglichst wenig Feuchtigkeit in das Innenrohr 1 eindringt, indem sie wasserdicht und dampfdifiusionshemmend ausgebildet wird. Hierzu eignet sich vorzüglich keramisches Material, beispielsweise aus einer Mischung von Schamotte mit silikatischem Bindemittel (Wasserglas). Ferner sorgt diese innere Schicht 4 fur die nötige Gasdichtigkeit. Schliesslich kann die innere abriebfeste Schicht 4 zur Verstärkung mit Keramik- oder Glasfasern versehen werden. Hierbei sollte die Faserlänge einen Zentimeter nicht überschreiten.

Trotz der inneren, dampfdiffusionshemmenden abriebfesten Schicht 4 ist es nicht zu verhindern, dass Feuchtigkeit in das Innenrohr 1 eindringt. Zur Abführung der Feuchtigkeit ist deshalb der Hinterlüftungskanal 2 (Fig. 1 bis 3) bzw. die Hinterlüftungskanäle gemäss Figur 5 vorgesehen. Zu diesem Zweck kann durch die in der Grundplatte 12 vorgesehenen Löcher 13 Luft aus dem Heizungsraum in den Zwischenkanal bzw. in die Zwischenkanäle eindringen. Die Luft wird durch die Wärme des Innenrohres 1 nach oben getrieben, nimmt im Vorbeistreichen an der Aus-senwand des Innenrohres 1 Feuchtigkeit auf und tritt durch die von der Abdeckung 16 und dem Aussenrohr 3 gebildete Öffnung aus (vgl. Fig. 1, Pfeil). Die Abdeckung 16 verhindert, dass Regenwasser in den Hinterlüftungskanal bzw. die Hinterlüftungskanäle 2 eindringen kann.

In gewissen Fällen ist es vorteilhaft, wenn die Luft in umgekehrter Richtung - also von oben nach unten - durch den Hinterlüftungskanal getrieben wird. Die hierzu erforderliche Ventilationseinrichtung kann entweder im oberen oder im unteren Bereich des Kamins vorgesehen werden. Diese Variante eignet sich besonders für den Einsatz bei Cheminéekaminen oder Gasheizungen fur die Zufuhr von auf diese Weise vorgewärmter Frischluft.

Infolge des grossen Temperaturgefälles entstehen im Innenrohr 1 erhebliche Temperaturspannungen. Diese wirken sich im inneren Umfang als Druckspannung, im äusseren Umfang jedoch als Zugspannungen aus. Nun sind die porösen Teilchen in der Lage, eine gewisse Druckspannung aufzunehmen. Zur Aufnahme von Zugspannung sind sie jedoch nicht geeignet. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn das Innenrohr 1 zur Aufnahme von Zugspannungen an seinem äusseren Umfang mit einer äusseren Verstär-

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kungsschicht aus Fasergewebe oder aus kreuzweise gewickeltem Filamentgarn verstärkt wird. Als Fasennaterialien eignen sich beispielsweise Glas-, Kohlenstoff-, Stahl- oder Aramidfasern. Hierdurch kann eine auf Temperaturspannungen zurückzuführende Rissbildung verhindert werden. Damit Feuchtigkeit abgeführt werden kann, muss die Dampfdurchlässigkeit der Verstärkungsschicht 5 erhalten bleiben. Deshalb sind als Verklebemittel insbesondere Alkalimetallsilikate geeignet.

Der äussere Verstärkungsmantel 5 dient auch als Schutz gegen äussere, mechanische Einwirkungen, denn das Material des Innenrohres 1 ist verhältnismässig weich und brüchig. Eine weitere Verstärkung des Innenrohres 1 kann dadurch erzielt werden, dass den porösen Teilchen vor der Pressung keramische Fasern zugegeben werden.

Das Aussenrohr 3 kann aus Metall oder aber Beton, vorzugsweise Leichtbeton aufgebaut werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, als Aussenrohr 3 ein bereits bestehender Kamin zu verwenden. Ältere Kamine weisen häufig Querschnitte auf, welche für heutige Öl- oder Gasheizungen zu gross sind, dies kann darauf zurückzuführen sein, dass sie für Festbrennstoffe oder höhere Heizleistungen dimensioniert worden sind. Das formstabil gepresste Innenrohr 1 kann bei der Sanierung der Verkleinerung des Kaminquerschnittes dienen. Hierbei kann das Aussenrohr durch den bestehenden Kamin ersetzt werden und der dazwischenliegende Hohlraum der Hinterlüftung dienen.

Bei viereckigen Kaminen - diese Ausführungsform ist bei älteren Kaminen sehr häufig anzutreffen - werden die Distanzelemente zur Zentrierung des Innenrohres am besten in den Ecken befestigt. Zum Ausgleich von Unebenheiten sind die Distanzelemente federnd auszubilden.

Wie in Figur 1 dargestellt ist, kann der Kamin aus einzelnen Elementen T aufgebaut werden. An den Verbindungsstössen kann eine Dichtschnur 19 in die hierfür vorgesehenen Nuten 11 eingelegt werden, damit kein Kondensat in das Innenrohr 1 eindringen kann. Als Material fur die Dichtschnur 19 eignen sich beispielsweise Asbest, Keramik- oder Glasfasern. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Fugen zwischen den Rohrelementen T mit einem hitzebeständigen Spezialkleber abzudichten.

Bei metallischen Aussenrohren 3 können die einzelnen Elemente T mit Hilfe von Spannringen zusammengeklemmt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Rohre direkt zu ver-schweissen oder mit Verbindungsflanschen zu verschrauben. Bei Aussenrohren 3 aus Beton können die einzelnen Elemente T mit Mörtel verbunden werden.

Der in Figur 1 gezeigte Kamin steht auf einer Grundplatte 12, welche von unten an der Decke des Heizraumes angeschraubt werden kann. Diese Lösung, die eine besonders einwandfreie Deckendurchführung erlaubt, ist infolge des geringen Kamingewichtes möglich. Es ergibt sich eine preisgünstige Lösung, da der Kamin nicht bis zum Heizraumboden geführt werden muss. Das Abgasrohr führt über einen beispielsweise aus Chromnickelstahl gefertigten Anschlussstutzen 14 in die Lichtung 6 des Innenrohres 1. Es besteht aber auch die Mögüchkeit, den Kamin bis zum Heizraumboden zu fuhren, wobei hierzu ein spezieller Anschluss vorzusehen ist.

Eventuell anfallendes Kondensatz kann an einem in der Figur nicht gezeigten Kondensatablass im Kaminfuss oder im Anschlussstutzen 14 abgelassen werden.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

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1. Kamin mit geringem Wärmespeichervermögen, dadurch gekennzeichnet, dass er zweischalig aufgebaut ist, wobei ein trag-fahiges Innenrohr (1) aus wärmedämmenden, porösen, mittels einem anorganischen Bindemittel formstabil gepressten Teilchen aus anorganischem Material die innere Schale und ein Aussen-rohr (3) die äussere Schale bildet und dass zwecks Hinterlüftung zwischen dem Innenrohr (1) und dem Aussenrohr (3) ein durchgehender Zwischenraum (2) besteht.

2. Kamin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die porösen Teilchen ein Schüttgewicht aufweisen, das kleiner als 0,4kg/dm3 ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Kamin nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein silikatisches Bindemittel ist, das mindestens ein Reaktionsmittel zur Erhöhung der Wasserbeständigkeit enthält.

4. Kamin nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein Hydrophobierungsmittel enthält.

5. Kamin nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (1) mit keramischen Fasern verstärkt ist.

6. Kamin nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (1) an seinem äusseren Umfang mit einer äusseren Schicht (5) aus Fasergewebe oder kreuzweise gewickeltem Filamentgarn verstärkt ist.

7. Kamin nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Schicht (5) aus Glas-, Kunststoff- oder Aramidfasern aufgebaut ist.

8. Kamin nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenrohr (3) aus Metall oder Beton aufgebaut ist.

9. Kamin nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (1) mit einer inneren abriebfesten Schicht (4) versehen ist.

10. Kamin nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die innere abriebfeste Schicht (4) aus einem wasser- und gasdichten und dampfdiflusionshemmenden Material besteht.

11. Kamin nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die innere abriebfeste Schicht (4) mit kurzen Fasern verstärkt ist.

12. Verfahren zur Herstellung eines Kamins nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Aussenrohr einen bestehenden Kamin verwendet.