DE2924963C2 - Kaminkopf für Luft-Abgas-Schornsteine - Google Patents
Kaminkopf für Luft-Abgas-SchornsteineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L17/00—Inducing draught; Tops for chimneys or ventilating shafts; Terminals for flues
- F23L17/02—Tops for chimneys or ventilating shafts; Terminals for flues
- F23L17/04—Balanced-flue arrangements, i.e. devices which combine air inlet to combustion unit with smoke outlet
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kaminkopf für Luft-Abgas-Schornsteine,
die allen angeschlossenen Feuerstätten Luft zuführen und die Abgase abführen.
Bekanntlich wird zum Betrieb von Feuerstätten Verbrennungsluft benötigt, die dem die Feuerstätte umgebenden
Raum entnommen wird. Da aus Gründen der Energieeinsparung bei Neubauten fugendichte Fenster
verlangt werden, verringert sich der Luftwechsel des die
Feuerstätte umgebenden Raumes. Dies kann in Extremfällen zu einer Verminderung der Verbrennungsgüte
bzw. zu unvollständiger Verbrennung mit den damit verbundenen bekannten Nachteilen oder Gefahren führen.
Um diese zu vermeiden, sind schon Maßnahmen vorgeschlagen worden, die dazu dienen sollen, den Feuerstellen
die benötigte Verbrennungsluft auf andere Weise als aus dem umgebenden Raum zuzuführen. Zu
diesen Maßnahmen gehören z. B. die sogenannten Luft-Abgas-Schornsteine,
die insbesondere zum Anschluß mehrerer Gasfeuerstätten dienen sollen. Diese Schornsteine
führen den Feuerstätten Verbrennungsluft von außerhalb des Hauses zu und leiten gleichzeitig die Abgase
übers Dach ins Freie ab.
Es sind verschiedene Bauweisen von Luft-Abgas-Schornsteinen bekannt:
a) Bei der einschenkligen Bauweise wird die Verbrennungsluft an der tiefsten Stelle des Kamins über
einen waagerechten Kanal zugeführt und das Abgas-Luftgemisch über einen Schornstein, der mit
dem Kanal verbunden ist, abgeführt. Die angeschlossenen Feuerstätten entnehmen dem Schornstein
ihre Verbrennungsluft und führen ihre Abgase
in den gleichen Schornstein zurück. Auf diese Art und Weise erhält nur die unterste Feuerstätte reine
Verbrennungsluft und die darüber angeordneten Luft, die mehr oder weniger mit Abgas verdünnt ist
b) Bei der doppelschenkligen Bauweise wird die Verbrennungsluft über einen senkrechten Schacht, der
vom Dach des Gebäudes ausgeht, zugeführt und ebenfalls ein Abgas-Luft-Gemisch über einen
ίο Schornstein, der unten mit dem Luftschacht verbunden
ist, abgeführt Wie bei der einschenkligen Bauweise entnehmen die Feuerstätten dem
Schornstein ihre Verbrennungsluft die mehr oder weniger mit Abgas verdünnt ist und führen ihre
Abgase in den gleichen Schornstein zurück.
c) Aus dem DE-GM 77 06 857 ist ein Luft-Abgas-Schornstein bekannt bei dem der Abgasschacht
konzentrisch im Luftschacht angeordnet ist Auch bei diesem Luft-Abgas-Schornstein sind Luft- und
Abgas-Schacht unten miteinander verbunden. Hier handelt es sich aber um ein System, bei dem die
Feuerstätten ihre Verbrennungsluft nur dem Luftschacht entnehmen und ihre Abgase dem Abgasschacht
zuführen. Es ist auch möglich, Abgasschacht und Luftschacht nebeneinander anzuordnea
Auch hierbei sind der Luft- und der Abgasschacht unten miteinander verbunden. Alle Feuerstätten
werden mit reiner Verbrennungsluft versorgt, sind aber den unterschiedlichen Drücken im
Luft- und im Abgasschacht ausgesetzt
Messungen an Luft-Abgas-Schornsteinen dieser Art haben ergeben, daß sowohl mit als auch ohne bekannte
Kaminaufsätze oder -abdeckungen bereits ohne Windeinfluß erheblich unterschiedliche Druckdifferenzen
zwischen Lufteintritt und Abgasaustritt an den einzelnen
Geräten bestehen, die mit steigender Schachthöhe abnehmen und davon abhängen, welche bzw. wie viele
Geräte gerade in Betrieb sind. An dew obersten Geräten traten unter Umständen sogar negative Druckdifferenzen
auf, die einen Betrieb der Geräte unmöglich machten. Beim Wind kommt ein weiterer Einfluß auf den
Betrieb der Gasfeuerstätten hinzu. Je nach Windgeschwindigkeit entstehen mehr oder weniger große
Druckschwankungen zwischen Luft- und Abgasschacht, die am obersten Ende des Schachtes am stärksten sind.
Außerdem verschieben sich je nach Windrichtung und -geschwindigkeit die mittleren Druckdifferenzen an den
einzelnen Feuerstätten in den verschiedenen Höhen.
Die Einflüsse wirken sich unmittelbar auf den Betrieb der Feuerstätten aus, derart daß die Luftzahlen bei der
Verbrennung und die Abgastemperaturen sich in unerwünschter Weise ändern. Dies kann zu einer labilen
Betriebsweise oder zu einem verschlechterten Wirkungsgrad der angeschlossenen Feuerstätten führen; in
Extremfällen kann der Betrieb der Feuerstätten sogar unmöglich werden.
Aus der CH-PS 36 697 ist es bekannt, als Kaminaufsatz
für einen nur Abgas führenden Kamin, einen konisehen röhrenförmigen Blechkörper vorzusehen, der sich
in Strömungsrichtung der Abgase erweitert. Ein Schutzblech ist mit Abstand über dem erweiterten Ende angeordnet.
Dieses Schutzblech soll eine direkte Bestrahlung der äußeren Kaminaufsatzmündung durch die Sonne
sowie das Eindringen von Regenwasser in den Kamin vermeiden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Kaminkopf der eingangs genannten Art so auszubilden, daß
die Druckdifferenz zwischen Verbrennungslufteintritt und Abgasaustritt der einzelnen Feuerstätten möglichst
gering und weitgehend unbeeinflußt beispielsweise von Windbedingungen gehalten wird. Außerdem soll diese
Druckdifferenz an allen Feuerstätten unabhängig davon, in welchem Stockwerk sie angebracht sind, möglichst
gleich sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merk male des Anspruchs 1 gelöst
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen gekennzeichnet
Nachstehend wird anhand der F i g. 1 und 2, die beispielsweise Ausführungsformen zeigen, die Ausbildung
und die Wirkungsweise des -«irfindungsgemäßen Kaminkopfes
erläutert
F i g. 1 zeigt einen Längsschsiitt durch den Kaminkopf
eines doppelschenkligen Luft-Abgas-Schornsteines, bei dem die angeschlossenen Feuerstätten ihre Verbrennungsluft
dem Luftschacht 1 entnehmen und ihre Abgase in den Abgasschacht 2 abführen.
F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Kaminkopf
eines Luft-Abgas-Schornsteines, bei dem der Abgabschacht 2 konzentrisch im Luftschacht 1 angeordnet ist
und bei dem die Feuerstätten ebenfalls ihre Verbrennungsluft dem Luftschacht 1 entnehmen und ihre Abgase
in den Abgasschacht 2 abführen.
Bei den in den F i g. 1 und 2 gezeigten Anwendungsbeispielen des erfindungsgemäßen Kaminkopfes ist der
Kopf des Abgasschachtes 1 derart ausgebildet daß sich der Innenquerschnitt in Strömungsrichtung der Abgase
diffusorartig erweitert Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, der diffusorartigen Erweiterung 3 einen Neigungswinkel
gegenüber der Senkrechten von bis zu 10° vorzugsweise bis zu 5° zu geben.
Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform befindet sich als weitere vorteilhafte Ausbildung unterhalb
der diffusorartigen Erweiterung 3 eine abgerundete Querschnittsverengung 4, von der aus sich der Querschnitt,
wie vorstehend beschrieben, diffusorartig erweitert
Durch die diffusorartige Erweiterung 3 werden die Abgase so geführt, daß die Strömungsgeschwindigkeit
und damit die Bewegungsenergie der Abgase verringert und nahezu verlustfrei in Druckenergie umgewandelt
wird. Hierdurch ist es möglich, das Druckniveau im oberen Teil des Abgasschachtes abzusenken und dem im
Luftschacht in gleicher Höhe anzugleichen. Eine gegen die Abgasausströmung gerichtete Windströmung wird
durch die diffusorartige Erweiterung 3 behindert Die Abschlußkante 5 des Abg~sschachtes 2 ist scharfkantig
ausgeführt Bei Versuchen wurde festgestellt, daß auf den Kamin':opf gerichtetes Wind sich in diesem Fall
weniger ungünstig auf die Druckverhältnisse im Kamin auswirkt als bei Ausführung mit stumpfer oder abgerundeter
Kante. Die Windströmung wird an der scharfen Kante des Abgasschachtkopfes geteilt und gelangt
nicht, wie bei einer stumpfen Kante, zusammen mit benachbarten Luftströmungen in den Kamin hinein.
Eine weitere Verringerung des Windeinflusses wird durch die in Fig.2 dargestellte abgerundete Querschnittsverengung
4 im Abgasschacht mit anschließender diffusorartiger Erweiterung 3 erreicht Durch diese
Einrichtung wird "die Ausströmung der Abgase nicht behindert, während das Einströmen von Wind — infolge
einer Strömungsablösung durch die schroffe Querschnittserweiterung
— erheblich behindert wird. Auch bei dieser Ausführungsfcrm ist die Abschlußkante 5 aus
Ηρπ nhen Benannten Gründen scharfkantig ausgeführt
Die obere Abschlußkaiite 6 des Luftschachtes 1 ist
von außen nach innen aberundet Dadurch bringt sie ein höheres und günstigeres Druckniveau im Oberteil des
Luftzuführungsschachtes als eine stumpfe Abschlußkante. Der Luftdurchtrittsquerschnitt ist im Bereich der
Abrundung kleiner als der Schachtquerschnitt und erweitert sich von dort aus allmählich auf den vollen
Schachtquerschnitt Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dieser diffusoraitigen Erweiterung 7 einen Neigungswinkel
gegenüber der Senkrechten bis zu 10°, vorzugsweise bis zu 5°C zu geben. Durch die o. g. Maßnahmen
wird eine nahezu verlustlose Führung der Luftströmung — ohne Stoß- und Beschleunigungsverluste am Eintritt
in den Luftschacht — erreicht Eine durch Windsog am Luftschachteintritt erzeugte Luftrückströmung oder ein
Windstoß, der sich vom Kamin rückwärts zum Luftschachteintritt fortpflanzt wird durch den verringerten
Querschnitt des Luftschachteintrittes und durch die abgerundete Qiierschnittsverengung mit anschließender
diffusorartigsr Erweiterung 3 des Abgasschachtes bzw. -kaminkopfes weitgehend verhindert
Den technischen Regeln für Luft-Abgas-fchornsteine
(DVGW-Arbeitsblatt G 627) entsprechend ist die Luftzuführungsöffnung
mindestens 10 cm unterhalb der Abgasausmündung angeordnet
Der erf-adungsgernäße Kaminkopf kann je nach Bauweise
des Kamins als Aufsatz gefertigt und ggf. nachträglich auf den Kamin aufgesetzt werden oder bei Bau
des Kamines als ein Teil desselben gefertigt werden.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Kaminkopfes hat zur Folge, daß die Druckdifferenzen zwischen Lufteintritt
und Abgasaustritt an den einzelnen Feuerstätten sehr gering sind und auch bei starken Winden wenig
schwanken. Außerdem wird erreicht, daß die Druckdifferenzen
an den einzelnen Feuerstätten unabhängig vom Standort d. h. der Geschoßhöhe, in der die Feuerstätten
mit den Kaminschächten verbunden sind, fast gleich sind, so daß auch die Feuerstätten in den oberen
Stockwerken eines Hauses ohne Beeinträchtigung arbeiten.
Für eine weitere Verringerung der Druckdifferenzen
an den einzelnen Feuerstätten erwiesen sich Druckausgleichsöffnungen zwischen dem Luft- und dem Abgasschacht
in der Nähe der Abgasstutzen oder konzentrisch zu den Abgasstutzen der Feuerstätten als zweckmäßig.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Kaminkopf für Luft-Abgas-Schornsteine, die allen
angeschlossenen Feuerstätten reine Luft zuführen und die Abgase abführen, dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Abschlußkante (6) des Luftschachtes (1) von außen nach innen abgerundet
ist, daß der Luftdurchtrittsquerschnitt im Bereich
der Abnmdung kleiner ist als der Schachtquerschnitt und sich von dort aus diffusorartig auf den
Schachtquerschnitt erweiternd ausgebildet ist und daß in an sich bekannter Weise der Innenquerschnitt
des Abgasschachtes (2) am oberen Ende in Ströniungsrichtung
der Abgase diffusorartig erweiternd ausgebildet ist und eine scharfkantige obere Anschlußkante
(5) aufweist.
2. Kaminkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abgasschacht (2) am oberen Ende unterhalb der diffusorartigen Erweiterung (3) eine
abgerundete Querschnittsverengung (4) aufweist und daß sich an diese Querschnittsverengung (4) die
diffusorartige Erweiterung (3) anschließt
3. Kaminkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die diffusorartigen Erweiterungen
(3, 7) des Luftschachtes ^1) und des Abgasschachtes
(2) einen Neigungswinkel gegenüber der Senkrechten von bis zu 10°, vorzugsweise bis zu 5°
aufweisen.
4. Kaminkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Teile des
Abgas- und des Luftschachtes, die den Kaminkopf bilden, als Kaminaufsätze ausgebildet sind.
Priority Applications (3)
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1980-06-13 EP EP80103309A patent/EP0021281B1/de not_active Expired
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Legal Events
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