CHIMNEY TERMINAL FOR BALANCED FLUE

Abstract: 1. A flue terminal for room-sealed flue systems for taking clean combustion air to and venting products of combustion from all room-sealed appliances connected to any such room-sealed flue systems, characterized in that the cross section of the flue (2) at the top widens into a diffuser (3) and ends with a sharp upper edge (5), and further characterized in that the upper edge (6) of the air duct (1) is rounded from the outer edge towards said air duct and the cross section of said air duct is smaller in the rounded inlet edge area (6) than the cross section of the air duct proper and widens in a divergent section (7) to reach said cross section of the air duct proper.

Description: Kaminkopf für Luft-Abgas-Kamine Die Erfindung betrifft einen Kaminkopf für Luft-Abgas-Kamine. 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 beziehungsweise 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 zum Beispiel 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 über Dach ins Freie ab. Es sind verschiedene Bauweisen von Luft-Abgas-Schornsteinen bekannt: a) Bei der einschenkligen Bauweise, die im Schrifttum teil weise als "Se-duct" bezeichnet wird, wird die Ver brennungsluft an der tiefsten Stelle des Kamins über einen waagerechten Kanal zugeführt und das Abgas-Luft gemisch über einen Schornstein, der mit dem Kanal ver bunden 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 Feuer stätte reine Verbrennungsluft und die darüber ange ordneten Luft, die mehr oder weniger mit Abgas ver dünnt ist. b) Bei der doppelschenkligen Bauweise, die im Schrifttum häufig als "U-duct" bezeichnet wird; wird die Ver brennungsluft über einen senkrechten Schacht, der vom Dach des Gebäudes ausgeht, zugeführt und ebenfalls ein Abgas-Luft-Gemisch über einen Schornstein, der unten mit dem Luftschacht verbunden ist, abgeführt. Wie beim "Se-duct" 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 deutschen Gebrauchsmuster 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 anzuordnen. Auch hierbei sind der Luft- und der Abgas schacht unten miteinander verbunden. Alle Feuerstätten werden mit reiner Verbrennungsluft versorgt, sind aber den unter schiedlichen Drücken im Luft- und im Abgasschacht ausgesetzt. Messungen an Luft-Abgas-Schornsteinen der letztgenannten Art haben ergeben, dass sowohl mit als auch ohne bekannten Kaminaufsätzen 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 den obersten Geräten traten unter Umständen sogar negative Druckdifferenzen auf, die einen Betrieb der Geräte unmöglich machten. Bei 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. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei Luft-Abgas Schornsteinen Einflüsse von den im Freien herrschenden Wetterbedingungenr insbesondere durch Wind, auf die Feuerstätten zu vermindern. Die Druckdifferenz zwischen Verbrennungslufteintritt und Abgas austritt der einzelnen Feuerstätten soll möglichst gering werden. Ausserdem soll diese Druckdifferenz an allen Feuerstätten unabhängig davon, in welchem Stockwerk sie angebracht sind, möglichst gleich sein. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die in den Ansprüchen 1 bis 4 genannten Massnahmen. Nachstehend wird anhand der Figuren 1 und 2, die beispielsweise Ausführungsformen zeigen, die Ausbildung und die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Kaminkopfes erläutert. F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt 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 Abgasschacht 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 Figuren 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 Figur 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 Abgasschachtes 2 ist scharfkantig ausgeführt. Bei Versuchen wurde festgestellt, dass auf den Kaminkopf gerichteter 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 Figur 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 Ausführungsform ist die Abschlusskante 5 aus den oben genannten Gründen scharfkantig ausgeführt. Die obere Abschlusskante 6 des Luftschachtes 1 ist von aussen nach innen abgerundet. 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 Schachtguerschnitt und erweitert sich von dort aus allmählich auf den vollen Schachtquerschnitt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dieser diffusorartigen Erweiterung 7 einen Neigungswinkel gegenüber der Senkrechten bis zu 10 , vorzugsweise bis 0 zu 5 C zu geben. Durch die oben genannten Massnahmen wird eine nahezu verlustlose Führung der Luftströmung - ohne Stossund 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 Querschnittsverengung mit anschliessender diffusorartiger Erweiterung 3 des Abgasschachtes bzw. -kaminkopfes weitgehend verhindert. Den technischen Regeln für Luft-Abgas-Schornsteine (DVGW Arbeitsblatt G 627) entsprechend ist die Luftzuführungs öffnung mindestens 10 cm unterhalb der Abgasausmündung angeordnet. Der erfindungsgemässe Kaminkopf kann je nach Bauweise des Kamins als Aufsatz gefertigt und gegebenenfalls nachträglich auf den Kamin aufgesetzt werden oder beim Bau des Kamines als ein Teil desselben gefertigt werden. Die erfindungsgemässe Ausbildung des Kaminkopf es 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, das heisst der Geschosshöhe, in der die Feuerstätten mit den Kaminschächten verbunden sind, fast gleich sind, so dass auch die Feuer stätten in den oberen Stockwerken eines Hauses ohne Beeinträchtigung arbeiten. Für eine weitere Verringerung der Druckdifferenzen an den einzelnen Feuerstätten erwiesen sich Druckausgleichs Öffnungen zwischen dem Luft- und dem Abgas schacht in der Nähe der Abgasstutzen oder konzentrisch zu den Abgasstutzen der Feuerstätten als zweckmässig.

Claims: Ansprüche 1. Kaminkopf für Luft-Abgas-Schornsteine, die allen ange schlossenen Feuerstätten reine Luft zuführen und die Abgase abführen, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenquerschnitt des Abgasschachtes (2) am oberen Ende in Strömungsrichtung der Abgase diffusorartig er weiternd ausgebildet ist (3) und eine scharfkantige obere Abschlusskante (5) aufweist, und dass die obere Abschlusskante (6) des Luftschachtes (1) von aussen nach innen abgerundet ist und dass der Luft durchtrittsquerschnitt im Bereich der Abrundung (6) kleiner ist als der Schachtquerschnitt und sich von dort aus diffusorartig auf den Schachtquerschnitt erweiternd ausgebildet ist (7). 2. Kaminkopf nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasschacht (2) am oberen Ende unterhalb der diffusorartigen Erweiterung (3) eine abgerundete Quer schnittsverengung (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 Luft schachtes (1) und des Abgasschachtes (2) einen Neigungs winkel gegenüber der Senkrechten von bis zu 10 , vor 0 zugsweise 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.

Inventors: HACKLER, FRIEDEL, MENZEL, OTTO, ING. GRAD., SOMMERS, HANS, DIPL.-ING.
Applicants: RUHRGAS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: F23L17
IPC codes: F23L17