DE3818524A1

DE3818524A1 - Kamineinsatz mit einem konvektionsmantel

Info

Publication number: DE3818524A1
Application number: DE19883818524
Authority: DE
Inventors: Jun Karl Riener
Original assignee: RIENER JUN
Current assignee: RIENER JUN
Priority date: 1987-06-01
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1988-12-22
Also published as: ATA138487A; AT398126B

Description

Die Erfindung betrifft einen Kamineinsatz mit einem Brennraum, mit einem den Boden-, Deck-, Seiten- und Rückwänden des Brennraumes vorgeordneten Konvek tionsmantel und mit einem zwischen dem Brennraum und dem Konvektionsmantel angeordneten Konvektionsraum, dessen den einzelnen Boden-, Deck-, Seiten und Rückwänden zugeordnete Kanalabschnitte über einen Einlaß und einen Aus laß mit der Umgebungsluft verbunden ist.

Derartige Kamineinsätze werden hauptsächlich dazu verwendet, um zusätzlich zu der abgegebenen Strahlungswärme auch die Konvektionswärme zu nutzen. Dazu weisen diese Kamineinsätze einen Konvektionsmantel und einen zwischen dem Konvektionsmantel und dem Brennraum angeordneten Konvektionsraum auf. Be dingt durch die Anordnung der Ein- und Auslässe des Konvektionsraumes im Be reich der Stirnwand des Kamineinsatzes ist eine mehrfache Umlenkung der den Konvektionsraum durchströmenden Luft erforderlich. Die dabei auftretenden Strömungswiderstände erfordern die Anordnung eines Ventilators bzw. Quer lüfters, um einen ausreichenden Luftdurchsatz durch den Konvektionsraum sicherzustellen.

Nach einem weiteren bekannten Kamineinsatz - gemäß DE-OS 35 42 383 desselben Anmelders - wurde ebenfalls versucht, ohne einer Zwangsbelüftung des Konvek tionsraumes auszukommen, indem die aus dem Konvektionsraum austretende Luft über Rohre in einen Bereich oberhalb des Kamineinsatzes geleitet wurden, so daß durch diese Rohre eine größere Sogwirkung im Konvektionsraum entsteht. Diese Ausführungsform erfordert jedoch die Anordnung von zusätzlichen Aus lässen oberhalb des Kamineinsatzes und somit einen höheren baulichen Auf wand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Kamineinsatz zu schaffen, dessen Konvektionsraum der durchströmenden Luft einen möglichst geringen Widerstand entgegensetzt.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß ein Übergangsbereich zwischen den der Boden- und bzw. oder Rück- und bzw. oder Deckwand zugeord neten Kanalabschnitten des Konvektionsraumes gekrümmt ist. Durch die Verwen dung von gekrümmten Übergangsbereichen zwischen den einzelnen geradlinigen Kanalabschnitten werden die Strömungsverluste herabgesetzt, und es wird überdies über den gesamten Konvektionsraum eine gleichmäßige Strömungsge schwindigkeit der den Konvektionsraum durchtretenden Luft sichergestellt. Durch die gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit, die aufgrund der Erwärmung der Luft gegen den Auslaß hin zunimmt, wird eine Ablagerung von Schwebe stoffen im Bereich des Konvektionsraumes und die damit verbundene Geruchs- und Staubbelästigung bei der Wiederinbetriebnahme oder jeweils beim Anheizen des Kamineinsatzes vermieden.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß eine Querschnitts fläche in den der Rück- und bzw. oder Deckwand des Brennraumes zugeordneten Kanalabschnitten des Konvektionsraumes in Richtung des Auslasses desselben qleich, insbesondere kleiner ist als im Übergangsbereich zwischen den der Bodenwand und den der Rückwand zugeordneten Kanalabschnitten des Konvek tionsraumes, wodurch erreicht werden kann, daß die Strömungsgeschwindigkeit der den Konvektionsraum durchsetzenden Luft im Bereich der Bodenwand relativ nieder gehalten werden kann, so daß die Gefahr des Mitreißens von Schmutzpar tikelchen zusätzlich verringert wird.

Weiters ist es auch möglich, daß eine einem Einbauteil, zum Beispiel einem Rauchrohr, in Richtung des Auslasses unmittelbar vorgeordnete und eine die sem unmittelbar nachgeordnete Querschnittsfläche gleich groß, insbesondere die dem Einbauteil nachgeordnete Querschnittsfläche kleiner ist, wodurch eine schlagartige Änderung in der Strömungsgeschwindigkeit und eine damit entstehende Wirbelbildung zuverlässig verhindert wird.

Vorteilhaft ist es weiters, wenn die Krümmung kreisbogenförmig ausgebildet ist, da dadurch die Verwirbelungsgefahr zusätzlich vermindert wird.

Von Vorteil ist es aber auch, wenn ein Radius eines Übergangsteiles zwischen der Boden- und der Rückwand um eine senkrecht zu diesen verlaufende Höhe des Konvektionsraumes bzw. Kanalabschnittes kleiner ist als ein Radius der Krüm mung eines diesem gegenüberlieqenden Teiles des Konvektionsmantels, wodurch im Übergangsbereich eine gleiche Querschnittsfläche des Konvektionsraumes erzielt werden kann.

Weiters ist es aber auch möglich, daß der Radius der Krümmung des Übergangs teiles und bzw. oder des diesem gegenüberliegenden Teiles des Konvektions mantels mehrfach größer ist, als eine Blechdicke der Boden- bzw. Rückwand des Brennraumes und bzw. oder des Konvektionsmantels, wodurch ein Abreißen der Strömung im Übergangsbereich zuverlässig verhindert ist.

Von Vorteil ist auch eine Weiterbildung nach der die Rückwand und bzw. oder die Deckwand winkelig zueinander verlaufende Wandteile aufweist, und zwi schen diesen angeordnete Übergangsteile gekrümmt sind, wodurch niedrige Strömungswiderstände erzielt werden, da durch die mehrfache Krümmung Umlen kungen um sehr enge Winkel wie beispielsweise 90 Grad vermieden werden kön nen.

Es ist aber auch möglich, daß eine Höhe der Kanalabschnitte in Richtung des Auslasses geringer ist, wodurch trotz der mit zunehmender Erwärmung höhere ren Strömungsgeschwindigkeit aufgrund der Querschnittsverringerung eine Ver wirbelung in der Strömung vermieden wird.

Nach einer anderen Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß ein Mittelpunkt der Krümmung des Übergangsteiles des Brennraumes und des diesem gegenüber liegenden Teiles des Konvektionsmantels auf einer senkrecht zur Rückwand verlaufenden Geraden in unterschiedlichem Abstand von dieser Rückwand ange ordnet sind, wodurch ein planparalleler Verlauf der den Brennraum begrenzen den Wand bzw. des Konvektionsmantels erzielt und eine gleichmäßige Luftfüh rung erreicht wird.

Schließlich ist es auch möglich, daß die Querschnittsfläche der Kanalab schnitte proportional zu der Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Konvek tionsraum in Richtung des Auslasses geringer ist, wodurch eine gleichmäßige sich entsprechend der Temperaturzunahme erhöhende Strömungsgeschwindigkeit erreicht wird.

Zum besseren Verständnis der neuen Lösung wird diese anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Kamineinsatz in Stirnansicht;

Fig. 2 den Kamineinsatz nach Fig. 1 in Seitenansicht, geschnitten;

Fig. 3 den Kamineinsatz nach Fig. 1 in Draufsicht, geschnitten.

In Fig. 1 ist ein Kamineinsatz 1 gezeigt, der in eine Öffnung einer Mauer 2 eingesetzt ist. Dieser Kamineinsatz 1 weist eine Tür 3 auf, die mit einem Verschluß 4 in der geschlossenen Stellung verriegelt werden kann. In der Tür 4 ist eine beispielsweise aus Glaskeramik bestehende Scheibe 5, die einen direkten Einblick in den Brennraum gewährt, angeordnet. Unterhalb der Scheibe 5 ist ein aus Schlitzen 6 gebildeter Einlaß 7 zu einem dahinterlie genden Konvektionsraum 8 angeordnet. Oberhalb der Tür 3 befindet sich ein Auslaß 9 aus dem Konvektionsraum. In der Tür 3 können weiters Regelorgane 10 zur Verbrennungsluftsteuerung angeordnet sein.

In Fig. 2 ist ersichtlich, daß ein Brennraum 11 des Kamineinsatzes 1 aus einer Bodenwand 12, einer Rückwand 13, die aus Wandteilen 14, 15 besteht, einer Deckwand 16 und Seitenwänden 17 zusammengesetzt ist. Die dem Bediener zugewandte Seite des Brennraumes 11 ist mit der Tür 3 verschlossen.

Der Brennraum 11 bzw. dessen Bodenwand 12, Rückwand 13, Deckwand 16 und Seitenwände 17 sind von einem Konvektionsmantel 18 umgeben. Von dem Brenn raum 11 und dem Konvektionsmantel 18 wird ein Konvektionsraum 19 einge schlossen. Der Konvektionsraum umfaßt Kanalabschnitte 20 bis 22, die sich vom Einlaß 7 bis zum Auslaß 9 erstrecken. Der zwischen der Mauer 2 und dem Kamineinsatz 1 verbleibende Zwischenraum ist durch eine Verkleidung 23 abge deckt.

Im Kanalabschnitt 22 ist weiters eine unter einem Rost 24 befindliche Aschenlade 25 angeordnet. Im Bereich zwischen dem Kanalabschnitt 20 und 21 wird der Konvektionsraum 19 durch ein Rauchrohr 26 durchsetzt.

Um nun der durch den Konvektionsraum 19 hindurchgeführten - schematisch durch Pfeile 27 angedeutet - Luft einen möglichst geringen Strömungswider stand entgegenzusetzen, sind Übergangsbereiche 28 bis 30 gekrümmt ausge führt. Diese Krümmung wird dadurch gebildet, daß die die Übergangsbereiche 28 bis 30 begrenzenden Übergangsteile 31 bis 33 und die diesen gegenüber liegenden Teile 34 bis 36 gekrümmt sind und einen Radius 37 aufweisen, der mehrfach größer ist als eine Blechdicke 38 der Bodenwand 12 bzw. der Rück-, Deck- oder Seitenwand 13, 16, 17.

Vorteilhaft ist es hierbei weiters, wenn, wie im Übergangsbereich 29 ge zeigt, ein Radius 39 des Teiles 35 um eine Höhe 40 größer ist als ein Radius 37 des Übergangsteiles 32.

Um eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit der durch Pfeile 27 angedeu teten Luft im Konvektionsraum 19 zu ermöglichen, ist ein Querschnittsbereich vor dem durch das Rauchrohr 26 gebildeten Einbauteil größer als eine dem Einbauteil bzw. dem Rauchrohr 26 in Richtung des Ausganges 9 nachgeordnete Querschnittsfläche. Dies wird dadurch erreicht, daß eine Höhe 41 des Kanal abschnittes 20 entsprechend kleiner gewählt wird als die Höhe 40 im Kanalab schnitt 21. Dabei ist es weiters möglich, eine Höhe 42 im Bereich des Ein bauteiles bzw. des Rauchrohres 26 größer zu wählen als eine Höhe 40 bzw. 41, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit auch im Bereich des Einbauteiles bzw. Rauchrohres 26 in etwa gleichgehalten werden kann bzw. ein schlagartiges Ab senken der Strömungsgeschwindigkeit nach passieren des Einbauteiles in Rich tung des Ausganges 9 verhindert wird.

Durch die möglichst gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit wird mit Vorteil eine gleichmäßige Luftverteilung und eine günstige Wärmeabgabe bzw. ein günstiger Wärmeübergang erzielt, und es wird der Vorteil erreicht, daß ohne die Anordnung einer Luftfördervorrichtung eine ständige Luftbewegung im Kon vektionsraum 19 erzielt wird. Der Vorteil der natürlichen Konvektion liegt vor allem darin, daß Zugerscheinungen beim Austritt der Luft im Bereich des Ausganges 9 vermieden und die Staubbelastung verringert wird. Durch die Ver meidung von Wirbelbildungen im Zuge des Konvektionsraumes bzw., sowohl in den aufeinanderfolgenden Kanalabschnitten als auch in den dazwischen befind lichen Übergangsbereichen wird ein konstanter Wärmeaustrag aus den Konvek tionsraum 19 sichergestellt.

In Fig. 3 ist aus der Draufsicht auf den Kamineinsatz 1 noch zu ersehen, daß sich die Aschenlade 25 nicht über die gesamte Breite desselben erstreckt und somit die in Fig. 2 scheinbare Verengung des Kanalabschnittes 22 nur über einen Teilbereich der Breite des Kamineinsatzes 1 tatsächlich gegeben ist. Wie weiters aus dieser Draufsicht ersichtlich verjüngen sich auch Kanalab schnitte 43, 44 in Richtung eines Auslasses 45. Diese Kanalabschnitte 43, 44 sind im Bereich der Seitenwände 17 angeordnet, die ebenfalls aus zwei über einen gekrümmten Übergangsbereich 46 miteinander verbundenen Teilen 47 und 48 bestehen, die winkelig zueinander verlaufen. Dadurch kann auch aus dem Bereich der Seitenwände 17 die erwärmte Luft in einen gleichmäßigen Luft strom abströmen. Die Übergangsbereiche 46 zwischen den Teilen 47 und 48 der Seitenwand 17 sind ebenfalls gekrümmt bzw. abgerundet. Da erfahrungsgemäß jedoch der Großteil der Luftmenge über die Rückwand 13, sowie die Deckwand 16 hinweggeführt wird, ist es für die neuartige Lösung ausreichend, wenn im Bereich dieser Wände bzw. der diesen Wänden zugeordneten Kanalabschnitte 43, 44 entsprechend der Darstellung in Fig. 2 gekrümmte bzw. abgerundete Über gangsbereiche 46 vorgesehen sind.

Bezugszeichenaufstellung: 1 Kamineinsatz
2 Mauer
3 Tür
4 Verschluß
5 Scheibe
6 Schlitz
7 Einlaß
8 Konvektionsraum
9 Auslaß
10 Regelorgan
11 Brennraum
12 Bodenwand
13 Rückwand
14 Wandteil
15 Wandteil
16 Deckwand
17 Seitenwand
18 Konvektionsmantel
19 Konvektionsraum
20 Kanalabschnitt
21 Kanalabschnitt
22 Kanalabschnitt
23 Verkleidung
24 Rost
25 Aschenlade
26 Rauchrohr
27 Pfeil
28 Übergangsbereich
29 Übergangsbereich
30 Übergangsbereich
31 Übergangsteil
32 Übergangsteil
33 Übergangsteil
34 Teil
35 Teil
36 Teil
37 Radius
38 Blechdicke
39 Radius
40 Höhe
41 Höhe
42 Höhe
43 Kanalabschnitt
44 Kanalabschnitt
45 Auslaß
46 Übergangsbereich
47 Wandteil
48 Wandteil

Claims

1. Kamineinsatz mit einem Brennraum, mit einem den Boden-, Deck-, Seiten- und Rückwänden des Brennraumes vorgeordneten Konvektionsmantel und mit einem zwischen dem Brennraum und dem Konvektionsmantel angeordneten Konvektionsraum, dessen den einzelnen Boden-, Deck-, Seiten- und Rückwänden zugeordnete Kanal abschnitte über einen Einlaß und einen Auslaß mit der Umgebungsluft verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Übergangsbereich (28-30; 46) zwischen den der Boden- und bzw. oder Rück- und bzw. oder Deckwand (12, 13, 16) zugeordneten Kanalabschnitten (20, 22; 43, 44) des Konvektionsraumes (8) gekrümmt ist.

2. Kamineinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Quer schnittsfläche in den der Rück- und bzw. oder Deckwand (13, 16) des Brennrau mes (11) zugeordneten Kanalabschnitten (20, 21) des Konvektionsraumes (8) in Richtung des Auslasses (9) desselben gleich, insbesondere kleiner ist als im Übergangsbereich (28) zwischen den der Bodenwand (12) und den der Rückwand (13) zugeordneten Kanalabschnitte (21, 22) des Konvektionsraumes (8).

3. Kamineinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine einem Einbauteil, zum Beispiel einem Rauchrohr (26), in Richtung des Auslas ses (9) unmittelbar vorgeordnete und eine diesem unmittelbar nachgeordnete Querschnittsfläche gleich groß, insbesondere die dem Einbauteil nachgeordnete Querschnittsfläche kleiner ist.

4. Kamineinsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Krümmung kreisbogenförmig ausgebildet ist.

5. Kamineinsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Radius (37) eines Übergangsteiles (31-33) zwischen der Boden- und der Rückwand (12, 13) um eine senkrecht zu diesen verlaufende Höhe (40) des Konvektionsraumes (8) bzw. Kanalabschnittes (21) kleiner ist als ein Radius (39) der Krümmung eines diesem gegenüberliegenden Teiles (34, 35) des Konvektionsmantels (18).

6. Kamineinsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der Radius (37) der Krümmung des Übergangsteiles (31-33) und bzw. oder des diesem gegenüberliegenden Teiles (34-36) des Konvektionsman tels (18) mehrfach größer ist, als eine Blechdicke (38) der Boden- bzw. Rück wand (12, 13) des Brennraumes (11) und bzw. oder des Konvektionsmantels (18).

7. Kamineinsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Rückwand (13) und bzw. oder die Deckwand (16) winkelig zueinander verlaufende Wandteile (14, 15; 47, 48) aufweist, und zwischen diesen anqeordnete Übergangsteile (31-33) gekrümmt sind.

8. Kamineinsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Höhe (40, 41) der Kanalabschnitte (20, 21) in Richtung des Auslasses (9) geringer ist.

9. Kamineinsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Mittelpunkt der Krümmung des Übergangsteiles (31-33) des Brennraumes (11) und des diesem gegenüberliegenden Teiles (34-36) des Konvek tionsmantels (18) auf einer senkrecht zur Rückwand (13) verlaufenden Geraden in unterschiedlichem Abstand von dieser Rückwand (13) angeordnet sind.

10. Kamineinsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Kanalabschnitte (20-22) propor tional zu der Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Konvektionsraum (8) in Richtung des Auslasses (9) geringer ist.