EP1370804A1 - Chimney stack - Google Patents

Chimney stack

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Publication number
EP1370804A1
EP1370804A1 EP02712848A EP02712848A EP1370804A1 EP 1370804 A1 EP1370804 A1 EP 1370804A1 EP 02712848 A EP02712848 A EP 02712848A EP 02712848 A EP02712848 A EP 02712848A EP 1370804 A1 EP1370804 A1 EP 1370804A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
exhaust gas
shaft
guide device
fresh air
las
Prior art date
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Granted
Application number
EP02712848A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1370804B1 (en
Inventor
Rudolf Rawe
Christian Lennartz
Andreas Jaspers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schiedel GmbH and Co
Original Assignee
Schiedel GmbH and Co
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7678261&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1370804(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Schiedel GmbH and Co filed Critical Schiedel GmbH and Co
Priority to SI200230255T priority Critical patent/SI1370804T1/en
Publication of EP1370804A1 publication Critical patent/EP1370804A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1370804B1 publication Critical patent/EP1370804B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J13/00—Fittings for chimneys or flues 
    • F23J13/08—Doors or covers specially adapted for smoke-boxes, flues, or chimneys

Definitions

  • the invention relates to a chimney head with an end plate in which side by side upwardly open mouths of an exhaust duct and an LAS shaft and between them the open top mouth of a fresh air shaft are arranged and wherein an exhaust gas outlet nozzle and above the mouth of the LAS duct are arranged above the mouth of the exhaust duct.
  • a LAS outflow nozzle is provided which has at least one suction opening near the cover plate.
  • an LAS duct is an air-flue duct, in which an flue duct is arranged - usually centrally - within the inlet air duct, so that the inlet air is guided in an annular gap in counterflow to the flue gas.
  • the supply air is drawn in at the foot of the LAS outflow nozzle.
  • one or more suction openings are provided there, or the entire foot area is designed as a grid extending over the entire circumference.
  • Condenser-type fireplaces that work independently of the room air are preferably connected to a LAS shaft.
  • a separate fresh air shaft is provided when the fresh air comes into contact with the room air, for example in an open fireplace or in a solid fire place.
  • the object of the present invention is to limit the recirculation rate of exhaust gas into the fresh air shaft or into the supply air shaft of the LAS shaft to less than 5% in a chimney head described at the outset, even under unfavorable wind conditions. unfavorable
  • the cover plate should, if possible, be made in one piece with the chimney casing.
  • the object is achieved in that a guide device is arranged above the mouth of the supply air duct, which guides exhaust gas escaping from the exhaust gas outlet nozzle over the mouth of the fresh air duct and over the suction opening of the LAS exhaust nozzle.
  • the guiding device can be designed as a thin plate that extends from the exhaust gas outlet connection and covers the mouth of the fresh air shaft at a distance and the suction opening of the LAS outlet connection.
  • the plate is arranged approximately parallel to the surface of the cover plate. It goes without saying that instead of a thin plate, a metal sheet can also be provided.
  • a guiding device which does not directly adjoin the outflow connection but only covers the mouth of the supply air shaft, the exhaust gases can accumulate on the outside of the guiding device as a result of the Coanda effect and thus become unfavorable Wind conditions are almost introduced into the intake opening of the LAS chimney.
  • a guiding device covering the mouth of the fresh air duct is recommended, which deflects the exhaust gases emerging from the exhaust gas outlet connection upwards and has a tear-off edge.
  • the guide device is preferably roof-shaped, the ridge running approximately in the direction of the transverse axis of the cover plate.
  • the end faces of the guide device are open to air and allow fresh air to enter from the side into the space under the cover, in the bottom surface of which the mouth of the fresh air shaft is arranged.
  • an open-air end face is understood not only to mean a completely free end face, but also a front face provided with a grid.
  • a roof-shaped guide device can be designed like a sloping roof with roof surfaces reaching to the bottom surface, so that a triangular cross section results.
  • the guide device appears particularly elegant if it has the shape of an isosceles triangle in cross section.
  • the recirculation rate was measured under various flow conditions on a chimney head with such a guide device.
  • the recirculation rate R in% was determined by measuring the CO 2 content c CO 2
  • the recirculation rate in the fresh air shaft was measured using the analog formula with c C02 (fresh air) instead of c C ⁇ 2 (fresh air).
  • Chart 2 As can be seen from Diagrams 1 and 2, the recirculation rate of 5 is also given very unfavorable additional conditions, namely at a wind speed in the range from 2 m / s to 3 m / s and at an angle from above at an angle of incidence of + 30 ° % achieved neither in the fresh air nor in the supply air. Even with other roof pitches in the range from 0 ° (flat roof) to 45 ° (pitched roof), no higher recirculation rates were measured, but lower values with increasing roof pitch. In comparative measurements, with a semi-cylindrical cover arranged above the mouth of the fresh air shaft, recirculation rates of more than 9% were measured in the supply air in the LAS shaft under otherwise identical conditions. This shows very clearly the influence of the tear-off edge in order to avoid a flow due to the Coanda effect on the cover.
  • the guide device can have the shape of a pentagon in cross section.
  • the guide device can have any cross-section, it is only important that a tear-off edge is provided in the apex area, which enables flow separation. Openings can be provided in the foot region of the guide device near the cover plate.
  • the foot area can be designed, for example, as a grid. This allows fresh air to flow in the longitudinal direction along the cover plate and additionally to enter the space on the leeward side of the tear-off edge.
  • FIG. 3 shows a side view of a first chimney head according to the invention with a plate-shaped guide device
  • Fig. 4 shows a second chimney head with a triangular cross-section guide device in side view
  • Fig. 5 shows a third chimney head with a triangular cross-section guide device in side view
  • Fig. 6 shows a fourth chimney head with a pentagonal cross-section guide in side view.
  • a chimney head 10 is shown schematically in plan view and in Fig. 2 in side view.
  • the chimney head 10 is provided with an end plate 12, in which side-by-side open mouths of an exhaust duct 14 and a LAS duct 16 and between these the open mouth of a fresh air duct 18 are arranged.
  • the air-exhaust duct there is a LAS
  • Exhaust duct 28 arranged so that an annular cross section remains free for the supply air.
  • Reference number 30 denotes the longitudinal axis of the cover plate 12 and reference number 32 the transverse axis of the cover plate 12.
  • the arrows a indicate the angles of incidence of the wind flow in the vertical plane, a positive value of the angle of incidence a being assigned to a flow obliquely from top to bottom and a negative value of the angle of incidence a being assigned obliquely from bottom to top.
  • FIG 3 shows a first chimney head 110 according to the invention with a plate-shaped guide device 134 in a side view.
  • the guiding device 134 is the outlet of the supply air shaft 18 at a distance from the exhaust gas outlet connection 20 and the suction opening 24 of the LAS outflow nozzle 22 covering thin plate executed.
  • the plate is wider than the mouth of the supply air shaft 18 and has openings in the area of the outflow connections 20, 22 through which they pass.
  • FIG. 4 shows a second chimney head 210 according to the invention with a roof-shaped guide device 234 extending from the cover plate 12 in a side view.
  • the guide device 234 is triangular in cross section, the ridge running parallel to the transverse axis 32 of the cover plate 12 forming a tear-off edge 36 for flows running in the direction of the longitudinal axis 30 of the cover plate 12.
  • FIG. 5 shows a third chimney head 310 according to the invention with a roof-shaped guiding device 334 also starting from the cover plate 12 in a side view.
  • the guide device 334 has the shape of an isosceles acute-angled triangle in cross section, the ridge running parallel to the transverse axis 32 of the cover plate 12 forming a tear-off edge 36 for flows running in the direction of the longitudinal axis 30 of the cover plate 12.
  • FIG. 6 shows a fourth chimney head 410 according to the invention with a guide device 434 also starting from the cover plate 12 in a side view.
  • the guide device 434 has the shape of a pentagon in cross section, the ridge running parallel to the transverse axis 32 of the cover plate 12 forming a tear-off edge 36 for flows running in the direction of the longitudinal axis 30 of the cover plate 1.
  • side walls 438, 440 extend from the top of the cover plate 12 at approximately a right angle, which are angled further upward and are connected to one another at the ridge.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a chimney stack (110, 210, 310, 410), comprising a closing plate (12) in which openings of an exhaust gas shaft (14) and an air/exhaust gas shaft (16) that are open towards the top, as well as disposed thereinbetween the opening of a fresh air shaft (18) that is open towards the top, are disposed side by side. An exhaust gas discharge neck (20) is provided above the opening of the exhaust gas shaft (14) and an air/exhaust gas discharge neck (22) is provided above the opening of the air/exhaust gas shaft (16), said air/exhaust gas discharge neck having at least one intake opening (24) for supply air close to the closing plate (12). The aim of the invention is to limit the recirculation rate of exhaust gas into the fresh air shaft or into the air inlet shaft of the air/exhaust gas shaft to less than 5 % even under unfavorable wind conditions. To this end, a guiding device (134, 234, 334, 434) is disposed above the opening of the fresh air shaft (18) and guides the exhaust gas discharged from the exhaust gas discharge neck (20) across the opening of the fresh air shaft (18) and across the intake opening (24) of the air/exhaust gas discharge neck (22).

Description

B e s c h r e i u n g Description
Schornsteinkopfchimney cap
Die Erfindung betrifft einen Schornsteinkopf mit einer Abschlußplatte in der nebeneinander nach oben offene Mündungen eines Abgasschachtes und eines LAS-Schachtes und zwischen diesen die nach oben offene Mündung eines Frischluftschachtes angeordnet sind und wobei über der Mündung des Abgasschachtes ein Abgasabströmstutzen und über der Mündung des LAS- Schachtes ein LAS-Abströmstutzen vorgesehen ist, der nahe der Abdeckplatte zumindest eine Ansaugöffnung aufweist.The invention relates to a chimney head with an end plate in which side by side upwardly open mouths of an exhaust duct and an LAS shaft and between them the open top mouth of a fresh air shaft are arranged and wherein an exhaust gas outlet nozzle and above the mouth of the LAS duct are arranged above the mouth of the exhaust duct. A LAS outflow nozzle is provided which has at least one suction opening near the cover plate.
Als LAS-Schacht wird in der Fachsprache ein Luft-Abgas-Schacht bezeichnet, bei dem innerhalb des Zuluftschachtes - meist zentrisch - ein Abgasschacht angeordnet ist, so daß die Zuluft in einem Ringspalt im Gegenstrom zum Abgas geführt ist. Die Zuluft wird im Fußbereich des LAS-Abströmstutzens angesaugt. Zu diesem Zweck sind dort eine oder mehrere Ansaugöffnungen vorgesehen oder der gesamte Fußbereich ist als sich über den gesamten Umfang erstreckendes Gitter ausgeführt. An einen LAS-Schacht werden bevorzugt Brennwert-Feuerstätten angeschlossen, die unabhängig von der Raumluft arbeiten.In technical terms, an LAS duct is an air-flue duct, in which an flue duct is arranged - usually centrally - within the inlet air duct, so that the inlet air is guided in an annular gap in counterflow to the flue gas. The supply air is drawn in at the foot of the LAS outflow nozzle. For this purpose, one or more suction openings are provided there, or the entire foot area is designed as a grid extending over the entire circumference. Condenser-type fireplaces that work independently of the room air are preferably connected to a LAS shaft.
Ein gesonderter Frischluftschacht wird vorgesehen, wenn die Frischluft in Verbindung mit der Raumluft tritt, beispielsweise bei einem offenen Kamin oder bei einer Feststoff-Feuerstätte.A separate fresh air shaft is provided when the fresh air comes into contact with the room air, for example in an open fireplace or in a solid fire place.
Aus der DE-C 33 42 360 ist ein Schornsteinkopf bekannt für je einen Abgas- und einen Frischluftschacht, wobei das Abgas oberhalb einer Abdeckplatte entweicht, und die Zuluft unterhalb der Abdeckplatte angesaugt und in den Frischluftschacht geleitet wird.From DE-C 33 42 360 a chimney head is known for one exhaust gas duct and one fresh air duct, the exhaust gas escaping above a cover plate and the supply air sucked in below the cover plate and directed into the fresh air duct.
Eine ähnliche Lösung ist aus der DE-U 297 19 924 für den Kopf eines zwei nebeneinander angeordnete Schächte aufweisenden Schornsteins bekannt, wobei mindestens einer der Schächte als LAS-Schacht ausgebildet ist. Die Zuluft für den LAS-Schacht wird unterhalb der kragenförmig ausgebildeten Abdeckplatte angesaugt. In beiden Fällen ist die Ausbildung des Schornsteinkopfes relativ aufwendig, denn entweder ist unter der Abdeckplatte eine weitere Abschlußplatte erforderlich oder auf der Unterseite der Abdeckplatte sind Luftleitelemente vorgesehen. In beiden Fällen ist die Abdeckplatte nicht einstückig mit der Schornstein-Ummantelung ausgebildet.A similar solution is known from DE-U 297 19 924 for the head of a chimney having two shafts arranged next to one another, at least one of the shafts being designed as a LAS shaft. The supply air for the LAS shaft is drawn in below the collar-shaped cover plate. In both cases, the design of the chimney head is relatively complex, because either a further end plate is required under the cover plate or air guiding elements are provided on the underside of the cover plate. In both cases, the cover plate is not formed in one piece with the chimney casing.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem eingangs geschilderten Schornsteinkopf auch unter ungünstigen Windverhältnissen die Rezirkulationsrate von Abgas in den Frischluftschacht bzw. in den Zuluftschacht des LAS-Schachtes auf weniger als 5% zu begrenzen. UngünstigeThe object of the present invention is to limit the recirculation rate of exhaust gas into the fresh air shaft or into the supply air shaft of the LAS shaft to less than 5% in a chimney head described at the outset, even under unfavorable wind conditions. unfavorable
Windverhältnisse liegen vor, wenn der Wind in Richtung der Längsachse der Abdeckplatte vom Abgasabströmstutzen zum LAS-Abströmstutzen weht. Außerdem soll die Abdeckplatte nach Möglichkeit einstückig mit der Schornstein-Ummantelung herstellbar sein.Wind conditions exist when the wind blows in the direction of the longitudinal axis of the cover plate from the exhaust gas outlet connection to the LAS outlet connection. In addition, the cover plate should, if possible, be made in one piece with the chimney casing.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß über der Mündung des Zuluftschachtes eine Leitvorrichtung angeordnet ist, die aus dem Abgasabströmstutzen austretendes Abgas über die Mündung des Frischluftschachtes und über die Ansaugöffnung des LAS-Abströmstutzens hinweg leitet.According to the invention the object is achieved in that a guide device is arranged above the mouth of the supply air duct, which guides exhaust gas escaping from the exhaust gas outlet nozzle over the mouth of the fresh air duct and over the suction opening of the LAS exhaust nozzle.
Im einfachsten Fall kann die Leitvorrichtung als vom Abgasabströmstutzen ausgehende die Mündung des Frischluftschachtes mit Abstand sowie die Ansaugöffnung des LAS-Abströmstutzens überdeckende dünne Platte ausgeführt sein. Die Platte ist etwa parallel zur Oberfläche der Abdeckpplatte angeordnet. Es versteht sich, daß anstelle einer dünnen Platte auch ein Blech vorgesehen sein kann.In the simplest case, the guiding device can be designed as a thin plate that extends from the exhaust gas outlet connection and covers the mouth of the fresh air shaft at a distance and the suction opening of the LAS outlet connection. The plate is arranged approximately parallel to the surface of the cover plate. It goes without saying that instead of a thin plate, a metal sheet can also be provided.
Da sich im Heizbetrieb infolge thermischer Ausdehnung der Schachtwände die Höhe der mit diesen verbundenen Abströmstutzen über der Abschlußplatte ändert, ist eine bewegliche Verbindung der Leitvorrichtung mit den Abströmstutzen vorteilhaft.Since the height of the outflow nozzles connected to them changes above the end plate in heating operation due to thermal expansion of the shaft walls, a movable connection of the guide device to the outflow nozzles is advantageous.
Wird eine Leitvorrichtung vorgesehen, die nicht unmittelbar an die Abströmstutzen anschließt, sondern die nur die Mündung des Zuluftschachtes überdeckt, so können sich infolge des Coanda-Effekts die Abgase an der Außenseite der Leitvorrichtung anlegen und werden somit bei ungünstigen Windverhältnissen geradezu in die Ansaugöffnung des LAS-Schornsteins eingeleitet.If a guiding device is provided which does not directly adjoin the outflow connection but only covers the mouth of the supply air shaft, the exhaust gases can accumulate on the outside of the guiding device as a result of the Coanda effect and thus become unfavorable Wind conditions are almost introduced into the intake opening of the LAS chimney.
Um auch in diesem Fall den Eintritt von Abgasen aus dem Abgasschacht in die Ansaugöffnung des Zuluftschachtes zu vermeiden, wird eine die Mündung des Frischluftschachtes überdeckende Leitvorrichtung empfohlen, welche die aus dem Abgasabströmstutzen austretenden Abgase nach oben abweist und eine Abrißkante aufweist.In order to prevent the entry of exhaust gases from the exhaust duct into the intake opening of the supply air duct in this case as well, a guiding device covering the mouth of the fresh air duct is recommended, which deflects the exhaust gases emerging from the exhaust gas outlet connection upwards and has a tear-off edge.
Die Leitvorrichtung ist vorzugsweise dachförmig ausgebildet, wobei der First etwa in Richtung der Querachse der Abdeckplatte verläuft. Die Stirnflächen der Leitvorrichtung sind luftoffen und ermöglichen den Eintritt von Frischluft von der Seite her in den unter der Abdeckung liegenden Raum, in dessen Bodenfläche die Mündung des Frischluftschachtes angeordnet ist. Unter luftoffener Stirnfläche im Sinne der Erfindung wird nicht ausschließlich eine vollständig freie, sondern auch eine mit einem Gitter versehene Stirnfläche verstanden.The guide device is preferably roof-shaped, the ridge running approximately in the direction of the transverse axis of the cover plate. The end faces of the guide device are open to air and allow fresh air to enter from the side into the space under the cover, in the bottom surface of which the mouth of the fresh air shaft is arranged. For the purposes of the invention, an open-air end face is understood not only to mean a completely free end face, but also a front face provided with a grid.
Eine dachförmige Leitvorrichtung kann wie ein Schrägdach mit bis zur Bodenfläche reichenden Dachflächen ausgebildet sein, so daß sich ein dreieckförmiger Querschnitt ergibt.A roof-shaped guide device can be designed like a sloping roof with roof surfaces reaching to the bottom surface, so that a triangular cross section results.
Besonders elegant wirkt die Leitvorrichtung, wenn sie im Querschnitt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweist.The guide device appears particularly elegant if it has the shape of an isosceles triangle in cross section.
An einem Schornsteinkopf mit einer derartigen Leitvorrichtung wurde die Rezirkulationsrate unter verschiedenen Strömungsverhältnissen gemessen. Die Rezirkulationsrate R in % wurde durch Messungen des Cθ2-Geha!tes cCθ2 bestimmt mitThe recirculation rate was measured under various flow conditions on a chimney head with such a guide device. The recirculation rate R in% was determined by measuring the CO 2 content c CO 2
cC02(ZuIuft) " cCθ2(Umgebung) R [%] = * 100 cC02(Abgas) " cC02(Umgebung) c C02 (inlet) "c Cθ2 (environment) R [%] = * 100 c C02 (exhaust gas) " c C02 (environment)
Nach der analogen Formel mit cC02(Frischluft) anstatt cCθ2(ZuIuft) wurde die Rezirkulationsrate im Frischluftschacht gemessen.The recirculation rate in the fresh air shaft was measured using the analog formula with c C02 (fresh air) instead of c Cθ2 (fresh air).
Im Diagramm 1 ist die Rezirkulationsrate in der Zuluft des LAS-Schachtes und im Diagramm 2 ist die Rezirkulationsrate in der Frischluft des Frischluftschachtes in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit von 0 m/s (Windstille) bis 6 m/s für verschiedene Einfallswinkel von -30° bis +30° dargestellt. Aus dem Abgasabströmstutzen tritt Abgas aus, das einer Feststoff- Feuerung mit einer Leistung von 20 kW entspricht. Dabei treten rund 40 m^ Abgas pro Stunde aus mit einem Gehalt von 10,2 VoI% CO2- Die Anströmung erfolgt unter dem ungünstigsten Anströmwinkel, nämlich genau in der Richtung vom Abgasschacht zum LAS-Schacht. Der Einfallswinkel bezeichnet die Windströmung in der parallel zur Anströmungsrichtung verlaufenden vertikalen Ebene, wobei einer Windströmung von schräg unten nach schräg oben ein negativer Wert des Einfallswinkels zugeordnet ist. Die Dachneigung beträgt 23°.In diagram 1 the recirculation rate in the supply air of the LAS shaft and in diagram 2 the recirculation rate in the fresh air of the Fresh air shaft depending on the wind speed from 0 m / s (calm) to 6 m / s for different angles of incidence from -30 ° to + 30 °. Exhaust gas emerges from the exhaust gas outlet connection, which corresponds to a solid fuel furnace with an output of 20 kW. Around 40 m ^ exhaust gas escapes per hour with a content of 10.2% by volume CO2. The inflow takes place at the most unfavorable inflow angle, namely exactly in the direction from the exhaust duct to the LAS duct. The angle of incidence denotes the wind flow in the vertical plane running parallel to the direction of flow, a negative value of the angle of incidence being assigned to a wind flow from obliquely below to obliquely above. The roof pitch is 23 °.
Windgeschwindigkeit In m/sWind speed In m / s
Diagramm 1Diagram 1
- —Einfallwinkel -30° -»-Einfallwinkel -15° -*- Einfallwinkel 0" -→ -Einfal!wW el+15° -*-EhfaBwinkel +30°- —Incidence angle -30 ° - »- Incidence angle -15 ° - * - Incidence angle 0" - → -Insidence! WW el + 15 ° - * - Angle of incidence + 30 °
2 3 42 3 4
Windgeschwindigkeit In m/sWind speed In m / s
Diagramm 2 Wie aus den Diagrammen 1 und 2 ersichtlich ist, wird auch bei sehr ungünstigen zusätzlichen Bedingungen, nämlich bei einer Windgeschwindigkeit im Bereich von 2 m/s bis 3 m/s und bei schräg von oben unter einem Einfallswinkel von +30° die Rezirkulationsrate von 5% weder in der Frischluft, noch in der Zuluft erreicht. Auch bei anderen Dachneigungen im Bereich von 0° (Flachdach) bis zu 45° (Schrägdach) wurden keine höheren Rezirkulationsraten gemessen, sondern bei zunehmender Dachneigung geringere Werte. Bei Vergleichsmessungen, wobei über der Mündung des Frischluftschachtes eine halbzylinderförmige Abdeckung angeordnet war, wurde in der Zuluft im LAS- Schacht unter sonst gleichen Bedingungen Rezirkulationsraten von mehr als 9% gemessen. Das zeigt sehr deutlich den Einfluß der Abrißkante zur Vermeidung einer infolge des Coanda-Effektes an der Abdeckung anliegenden Strömung.Chart 2 As can be seen from Diagrams 1 and 2, the recirculation rate of 5 is also given very unfavorable additional conditions, namely at a wind speed in the range from 2 m / s to 3 m / s and at an angle from above at an angle of incidence of + 30 ° % achieved neither in the fresh air nor in the supply air. Even with other roof pitches in the range from 0 ° (flat roof) to 45 ° (pitched roof), no higher recirculation rates were measured, but lower values with increasing roof pitch. In comparative measurements, with a semi-cylindrical cover arranged above the mouth of the fresh air shaft, recirculation rates of more than 9% were measured in the supply air in the LAS shaft under otherwise identical conditions. This shows very clearly the influence of the tear-off edge in order to avoid a flow due to the Coanda effect on the cover.
Um einen möglichst großen Raum unterhalb der Leitvorrichtung zu erhalten, kann Leitvorrichtung im Querschnitt die Form eines Fünfecks aufweisen.In order to obtain the largest possible space below the guide device, the guide device can have the shape of a pentagon in cross section.
Grundsätzlich kann die Leitvorrichtung einen beliebigen Querschnitt besitzen, wichtig ist nur, daß im Scheitelbereich eine Abrißkante vorgesehen ist, welche eine Strömungsablösung ermöglicht. Im Fußbereich der Leitvorrichtung nahe der Abdeckplatte können Öffnungen vorgesehen sein. Hierzu kann der Fußbereich beispielsweise als Gitter ausgeführt sein. Dadurch kann frische Luft in Längsrichtung an der Abdeckplatte entlang strömen und zusätzlich in den auf der Leeseite der Abrißkante liegenden Raum eintreten.Basically, the guide device can have any cross-section, it is only important that a tear-off edge is provided in the apex area, which enables flow separation. Openings can be provided in the foot region of the guide device near the cover plate. For this purpose, the foot area can be designed, for example, as a grid. This allows fresh air to flow in the longitudinal direction along the cover plate and additionally to enter the space on the leeward side of the tear-off edge.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen, für sich und/oder in Kombination, sondern auch aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles.Further details, advantages and features of the invention result not only from the claims, the features to be extracted from them, individually and / or in combination, but also from the following description of a preferred exemplary embodiment shown in the drawing.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 schematisch einen Schornsteinkopf in der Draufsicht,1 schematically shows a chimney top in plan view,
Fig. 2 einen Schomsteinkopf in der Seitenansicht,2 a Schomsteinkopf in side view,
Fig. 3 einen erfindungsgemäßen ersten Schornsteinkopf mit einer plattenförmigen Leitvorrichtung in der Seitenansicht, Fig. 4 einen zweiten Schornsteinkopf mit einer im Querschnitt dreieckförmigen Leitvorrichtung in der Seitenansicht und3 shows a side view of a first chimney head according to the invention with a plate-shaped guide device, Fig. 4 shows a second chimney head with a triangular cross-section guide device in side view and
Fig. 5 einen dritten Schornsteinkopf mit einer im Querschnitt dreieckförmigen Leitvorrichtung in der Seitenansicht undFig. 5 shows a third chimney head with a triangular cross-section guide device in side view and
Fig. 6 einen vierten Schornsteinkopf mit einer im Querschnitt fünfeckförmigen Leitvorrichtung in der Seitenansicht.Fig. 6 shows a fourth chimney head with a pentagonal cross-section guide in side view.
In Fig. 1 ist schematisch ein Schornsteinkopf 10 in der Draufsicht und in Fig. 2 in der Seitenansicht dargestellt. Der Schornsteinkopf 10 ist mit einer Abschlußplatte 12 versehen, in der nebeneinander nach oben offene Mündungen eines Abgasschachtes 14 und eines LAS-Schachtes 16 sowie zwischen diesen die nach oben offene Mündung eines Frischluftschachtes 18 angeordnet sind. Über der Mündung des Abgasschachtes 14 ist ein konischer Abgasabströmstutzen 20 und über der Mündung des LAS-Schachtes 16 ist ein konischer LAS-Abströmstutzen 22 vorgesehen, der nahe der Abdeckplatte 12 eine Ansaugöffnung 24 in Form eines im Fußbereich über den gesamten Umfang verlaufenden zylinderförmigen Gitters aufweist. Im LAS-Schacht 16, dem Luft-Abgas-Schacht, ist innerhalb des Zuluftschachtes 26 ein LAS-In Fig. 1 a chimney head 10 is shown schematically in plan view and in Fig. 2 in side view. The chimney head 10 is provided with an end plate 12, in which side-by-side open mouths of an exhaust duct 14 and a LAS duct 16 and between these the open mouth of a fresh air duct 18 are arranged. Above the mouth of the exhaust duct 14 there is a conical exhaust gas outlet connection 20 and above the opening of the LAS duct 16 there is a conical LAS outlet connection 22 which has a suction opening 24 near the cover plate 12 in the form of a cylindrical grille extending in the foot region over the entire circumference , In the LAS duct 16, the air-exhaust duct, there is a LAS
Abgasschacht 28 angeordnet, so daß für die Zuluft ein ringförmiger Querschnitt frei bleibt. Mit dem Bezugszeichen 30 ist die Längsachse der Abdeckplatte 12 und mit dem Bezugszeichen 32 die Querachse der Abdeckplatte 12 bezeichnet.Exhaust duct 28 arranged so that an annular cross section remains free for the supply air. Reference number 30 denotes the longitudinal axis of the cover plate 12 and reference number 32 the transverse axis of the cover plate 12.
In Fig. 1 sind mit den Pfeilen ß die Windanströmwinkel in der horizontalenIn Fig. 1, the arrows ß the wind angle in the horizontal
Ebene bezeichnet, wobei die ungünstigste Windströmung bei ß = 180° genau in Richtung der Längsachse 30 vom Abgasabströmstutzen 20 zum LAS- Abströmstutzen 22 verläuft.Plane referred to, the most unfavorable wind flow at β = 180 ° in the direction of the longitudinal axis 30 from the exhaust gas outlet 20 to the LAS outlet 22.
In Fig. 2 sind mit den Pfeilen a die Einfallswinkel der Windströmung in der vertikalen Ebene bezeichnet, wobei einer Strömung schräg von oben nach unten ein positiver Wert des Einfallswinkels a und einer Strömung schräg von unten nach oben ein negativer Wert des Einfallswinkels a zugeordnet ist.In FIG. 2, the arrows a indicate the angles of incidence of the wind flow in the vertical plane, a positive value of the angle of incidence a being assigned to a flow obliquely from top to bottom and a negative value of the angle of incidence a being assigned obliquely from bottom to top.
In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßer erster Schornsteinkopf 1 10 mit einer plattenförmigen Leitvorrichtung 134 in der Seitenansicht dargestellt. Die Leitvorrichtung 134 ist als vom Abgasabströmstutzen 20 ausgehende die Mündung des Zuluftschachtes 18 mit Abstand sowie die Ansaugöffnung 24 des LAS-Abströmstutzens 22 überdeckende dünne Platte ausgeführt. Die Platte ist breiter als die Mündung des Zuluftschachtes 18 und weist im Bereich der Abströmstutzen 20, 22 von diesen durchsetzte Öffnungen auf.3 shows a first chimney head 110 according to the invention with a plate-shaped guide device 134 in a side view. The guiding device 134 is the outlet of the supply air shaft 18 at a distance from the exhaust gas outlet connection 20 and the suction opening 24 of the LAS outflow nozzle 22 covering thin plate executed. The plate is wider than the mouth of the supply air shaft 18 and has openings in the area of the outflow connections 20, 22 through which they pass.
In Fig. 4 ist ein erfindungsgemäßer zweiter Schornsteinkopf 210 mit einer von der Abdeckplatte 12 ausgehenden dachförmigen Leitvorrichtung 234 in der Seitenansicht dargestellt. Die Leitvorrichtung 234 ist im Querschnitt dreieckförmig ausgebildet, wobei der parallel zur Querachse 32 der Abdeckplatte 12 verlaufende First eine Abrißkante 36 für in Richtung der Längsachse 30 der Abdeckplatte 12 verlaufende Strömungen bildet.FIG. 4 shows a second chimney head 210 according to the invention with a roof-shaped guide device 234 extending from the cover plate 12 in a side view. The guide device 234 is triangular in cross section, the ridge running parallel to the transverse axis 32 of the cover plate 12 forming a tear-off edge 36 for flows running in the direction of the longitudinal axis 30 of the cover plate 12.
In Fig. 5 ist ein erfindungsgemäßer dritter Schornsteinkopf 310 mit einer ebenfalls von der Abdeckplatte 12 ausgehenden dachförmigen Leitvorrichtung 334 in der Seitenansicht dargestellt. Die Leitvorrichtung 334 weist im Querschnitt die Form eines gleichschenkligen spitzwinkligen Dreieckes auf, wobei der parallel zur Querachse 32 der Abdeckplatte 12 verlaufende First eine Abrißkante 36 für in Richtung der Längsachse 30 der Abdeckplatte 12 verlaufende Strömungen bildet.FIG. 5 shows a third chimney head 310 according to the invention with a roof-shaped guiding device 334 also starting from the cover plate 12 in a side view. The guide device 334 has the shape of an isosceles acute-angled triangle in cross section, the ridge running parallel to the transverse axis 32 of the cover plate 12 forming a tear-off edge 36 for flows running in the direction of the longitudinal axis 30 of the cover plate 12.
In Fig. 6 ist ein erfindungsgemäßer vierter Schornsteinkopf 410 mit einer ebenfalls von der Abdeckplatte 12 ausgehenden Leitvorrichtung 434 in der Seitenansicht dargestellt. Die Leitvorrichtung 434 weist im Querschnitt die Form eines Fünfecks auf, wobei der parallel zur Querachse 32 der Abdeckplatte 12 verlaufende First eine Abrißkante 36 für in Richtung der Längsachse 30 der Abdeckplatte 1 verlaufende Strömungen bildet. Im Querschnitt gesehen gehen von der Oberseite der Abdeckplatte 12 etwa im rechten Winkel Seitenwände 438, 440 aus, die weiter oben nach innen abgewinkelt sind und am First miteinander verbunden sind. FIG. 6 shows a fourth chimney head 410 according to the invention with a guide device 434 also starting from the cover plate 12 in a side view. The guide device 434 has the shape of a pentagon in cross section, the ridge running parallel to the transverse axis 32 of the cover plate 12 forming a tear-off edge 36 for flows running in the direction of the longitudinal axis 30 of the cover plate 1. Viewed in cross section, side walls 438, 440 extend from the top of the cover plate 12 at approximately a right angle, which are angled further upward and are connected to one another at the ridge.

Claims

Patenta ns prü cheSchornsteinkopf Patenta ns test chimney head
1. Schornsteinkopf (110, 210, 310, 410) mit einer Abschlußplatte (12) in der nebeneinander nach oben offene Mündungen eines Abgasschachtes (14) und eines LAS-Schachtes (16) und zwischen diesen die nach oben offene Mündung eines Frischluftschachtes (18) angeordnet sind und wobei über der Mündung des Abgasschachtes (14) ein Abgasabströmstutzen (20) und über der Mündung des LAS-Schachtes (16) ein LAS-Abströmstutzen (22) vorgesehen ist, der nahe der Abdeckplatte (12) zumindest eine Ansaugöffnung (24) für Zuluft aufweist, dad u rch gekennzeichnet, daß über der Mündung des Frischluftschachtes (18) eine Leitvorrichtung (134, 234, 334, 434) angeordnet ist, die aus dem Abgasabströmstutzen (20) austretendes Abgas über die Mündung des Frischluftschachtes (18) und über die Ansaugöffnung (24) des LAS- Abströmstutzens (22) hinweg leitet.1. chimney head (110, 210, 310, 410) with an end plate (12) in the side by side upward open mouths of an exhaust duct (14) and a LAS shaft (16) and between them the open top mouth of a fresh air shaft (18th ) are arranged and an exhaust gas outlet connection (20) is provided above the mouth of the exhaust duct (14) and an LAS outlet connection (22) is provided above the opening of the LAS duct (16), which has at least one suction opening (12) near the cover plate (12) 24) for supply air, characterized in that a guide device (134, 234, 334, 434) is arranged above the mouth of the fresh air shaft (18), the exhaust gas emerging from the exhaust gas outlet connection (20) via the mouth of the fresh air shaft (18 ) and through the suction opening (24) of the LAS outflow pipe (22).
2. Schornsteinkopf nach Anspruch 1, dad u rch geken nzeich net, daß die Leitvorrichtung (134) als vom Abgasabströmstutzen (20) ausgehende die Mündung des Frischluftschachtes (18) mit Abstand sowie die Änsaugöffnung (24) des LAS-Abströmstutzens (22) überdeckende dünne Platte ausgeführt.2. chimney head according to claim 1, dad u rch geken nzeich net that the guide device (134) as from the exhaust gas outlet (20) outgoing the mouth of the fresh air shaft (18) at a distance and the suction opening (24) of the LAS outflow nozzle (22) overlapping thin plate executed.
3. Schornsteinkopf nach Anspruch 1, dad u rch gekennzeic h net, daß die Leitvorrichtung (234, 334, 434) die Mündung des Frischluftschachtes (18) überdeckt, die aus dem3. chimney head according to claim 1, dad u rch gekennzeic h net that the guide device (234, 334, 434) covers the mouth of the fresh air shaft (18), which from the
Abgasabströmstutzen (20) austretenden Abgase nach oben abweist und eine Abrißkante (36) aufweist.Exhaust gas outlet (20) rejects exiting exhaust gases and has a tear-off edge (36).
4. Schornsteinkopf nach Anspruch 3, d ad u rch gekennzeich net, daß die Leitvorrichtung (234, 334, 434) dachförmig mit luftoffenen Stirnflächen ausgebildet ist, wobei der First etwa in Richtung der Querachse (32) der Abdeckplatte (1 ) angeordnet ist. 4. chimney head according to claim 3, d ad u rch marked net that the guide device (234, 334, 434) is roof-shaped with air-open end faces, the ridge being arranged approximately in the direction of the transverse axis (32) of the cover plate (1).
5. Schornsteinkopf nach Anspruch 4, d a d u rch gekennzeich n et, daß die Leitvorrichtung (234, 334) einen dreieckförmigen Querschnitt aufweist.5. chimney head according to claim 4, d a d u rch marked n et that the guide device (234, 334) has a triangular cross-section.
6. Schornsteinkopf nach Anspruch 5, d a d u rch gekennzeich net, daß die Leitvorrichtung (334) im Querschnitt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweist.6. chimney head according to claim 5, characterized d a d u rch that the guide device (334) has the shape of an isosceles triangle in cross section.
7. Schornsteinkopf nach Anspruch 4, d a d u rch gekennzeich net, daß die Leitvorrichtung (434) im Querschnitt die Form eines Fünfecks aufweist.7. chimney head according to claim 4, d a d u rch marked net that the guide device (434) has the shape of a pentagon in cross section.
8. Schornsteinkopf nach Anspruch 3, dad u rch gekennzeich net, daß die Leitvorrichtung (234, 334, 434) im Fußbereich nahe der Abdeckplatte (12) Öffnungen aufweist. 8. chimney head according to claim 3, dad u rch marked that the guide device (234, 334, 434) in the foot region near the cover plate (12) has openings.
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