AT398126B - Kamineinsatz mit einem konvektionsmantel - Google Patents

Description

AT 398 126 B

Die Erfindung betrifft einen Kamineinsatz, mit einem Brennraum und einem Boden-, Deck-, Seiten- und Hinterwände des Brennraumes umgebenden Konvektionsmantel, sowie mit einem zwischen dem Brennraum und dem Konvektionsmantel angeordneten Konvektionsraum, der aus den jeweiligen Wänden zugeordneten über Einlässe und einen Auslaß mit der Umgebungsluft verbundenen Kanalabschnitten besteht.

Derartige Kamineinsätze werden hauptsächlich dazu verwendet, um zusätzlich zu der abgegebenen Strahlungswärme auch die Konvektionswärme zu nutzen. Bekannt sind Kamineinsätze gemäß der DE-OS 31 26 186 und den US-PSen 4 216 760 und 4 252 105. Bei diesen ist sowohl der Brennraum als auch der Konvektionsmantel kugelförmig ausgebildet. Dementsprechend sind zwischen dem zylinderförmigen Unterteil und dem zylinderförmigen Rauchrohr gekrümmte Kanalabschnitte vorhanden. Bedingt durch die Anordnung der Ein- und Auslässe des Konvektionsraumes im Bereich der Stirnwand des Kamineinsatzes ist eine mehrfache Umlenkung der den Konvektionsraum durchströmenden Luft erforderlich. Die dabei auftretenden Strömungswiderstände erfordern die Anordnung eines Ventilators bzw. Querlüfters, um einen ausreichenden Luftdurchsatz durch den Konvektionsraum sicherzustellen.

Nach einer weiters bekannten Lösung gemäß der DE-OS 29 48 008 wird ein Kamineinsatz bestehend aus einzelnen Platten für Boden-, Deck-, Seiten- und Rückwand gebildet. Dabei werden die den einzelnen Wänden zugeordneten Kanalabschnitte des Konvektionsraumes über winkelig dazu verlaufende Kanalabschnitte verbunden. Nachteilig ist bei dieser Ausbildung das Auftreten von Strömungsverlusten, die einer Zirkulation der erwärmten Luft entgegen wirken, sodaß für eine einwandfreie Abfuhr der erwärmten Luft höhere Oberflächentemperaturen an den Wänden erforderlich werden.

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 die Kanalabschnitte des Konvektionsraumes über im Querschnitt insbesondere kreisbogenförmig gekrümmte Übergangsbereiche verbunden sind, wobei der Krümmungsradius der jeweiligen Übergangsteile der Brennraumwände und des diesen jeweils gegenüberliegenden Teiles der Wände des Konvektionsmantels mehrfach größer ist als eine Blechdicke der Boden- bzw. Hinterwand des Brennraumes und des Konvektionsmantels und daß die der Hinter- und der Deckwand des Brennraumes zugeordneten Kanalabschnitte des Konvektionsraumes eine Querschnittsfläche aufweisen, welche in Richtung des Auslasses höchstens gleich groß ist wie die Querschnittsfläche im Übergangsbereich zwischen den der Bodenwand und den der Rückwand zugeordneten Kanalabschnitten des Konvektionsraumes. Durch die Verwendung von gekrümmten Übergangsbereichen zwischen den einzelnen geradlinigen Kanalabschnitten werden die Strömungsverluste herabgesetzt, und es wird überdies über den gesamten Konvektionsraum eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit der den Konvektionsraum durchströmenden Luft sichergestellt. Durch die gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit, die aufgrund der Erwärmung der Luft gegen den Auslaß hin zunimmt, werden eine Ablagerung von Schwebestoffen im Bereich des Konvektionsraumes und die damit verbundene Geruchs- und Staubbelästigung bei der Wiederinbetriebnahme oder jeweils beim Anheizen des Kamineinsatzes vermieden.

Es ist aber auch möglich, daß der Abstand des Konvektionsmantels von der Deckwand des Brennraumes kleiner ist als dessen Abstand von der Hinterwand des Brennraumes, wodurch trotz der mit zunehmender Erwärmung höhereren Strömungsgeschwindigkeit aufgrund der Querschnittsverringerung eine Verwirbelung in der Strömung vermieden wird.

Schließlich ist nach einer anderen Ausführungsvariante vorgesehen, daß die Krümmungsmittelpunkte des Übergangsteiles von der Hinterwand zur Bodenwand des Brennraumes und des diesem gegenüberliegenden Teiles des Konvektionsmantels auf einer senkrecht zur Hinterwand verlaufenden Geraden mit unterschiedlichem Abstand von dieser Hinterwand angeordnet sind, wodurch ein pianparalleler Verlauf der den Brennraum begrenzenden Wand bzw. des Konvektionsmantels erzielt und eine gleichmäßige Luftführung 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 dahinter liegenden 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. 2

Claims (3)

1. AT 398 126 B In Fig.2 ist ersichtlich, daß ein Brennraum 11 des Kamineinsatzes 1 aus einer Bodenwand 12, einer Hinterwand 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, Hinterwand 13, Deckwand 16 und Seitenwände 17 sind von einem Konvektionsmantel 18 umgeben. Von dem Brennraum 11 und dem Konvektionsmantel 18 wird ein Konvektionsraum 19 eingeschlossen. 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 abgedeckt. 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 angedeuteten Luft einen möglichst geringen Strömungswiderstand entgegenzusetzen, sind Übergangsbereiche 28 bis 30 gekrümmt ausgeführt. Diese Krümmung wird dadurch gebildet, daß die die Übergangsbereiche 28 bis 30 begrenzenden Übergangsteile 31 bis 33 und die diesen gegenüberliegenden Teile 34 bis 36 gekrümmt sind und einen Krümmungsradius 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 gezeigt, ein Radius 39 des Teiles 35 um einen Abstand 40 größer ist als ein Krümmungsradius 37 des Übergangsteiles 32. Um eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit der durch Pfeile 27 angedeuteten 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 nachgeord-nete Querschnittsfläche. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Abstand 41 des Kanalabschnittes 20 entsprechend kleiner gewählt wird als der Abstand 40 im Kanalabschnitt 21. Dabei ist es weiters möglich, eine Höhe 42 im Bereich des Einbauteiles bzw. des Rauchrohres 26 größer zu wählen als einen Abstand 40 bzw. 41, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit auch im Bereich des Einbauteiles bzw.Rauchrohres 26 annähernd gleichgehalten werden kann bzw. ein schlagartiges Absenken der Strömungsgeschwindigkeit nach Passieren des Einbauteiles in Richtung des Ausganges 9 verhindert wird. Durch die möglichst gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit werden mit Vorteil eine gleichmäßige Luftverteilung und eine günstige Wärmeabgabe bzw. ein günstiger Wärmeübergang erzielt, und es wird erreicht, daß ohne die Anordnung einer Luftfördervorrichtung eine ständige Luftbewegung im Konvektionsraum 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 Vermeidung von Wirbelbildungen im Zuge des Konvektionsraumes bzw. sowohl in den aufeinanderfolgenden Kanaiabschnitten als auch in den dazwischen befindlichen Übergangsbereichen wird ein konstanter Wärmeaustrag aus den Konvektionsraum 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 ist, verjüngen sich auch Kanalabschnitte 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 einemgleichmäßigen Luftstrom 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 Hinterwand 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.3 gekrümmte bzw. abgerundete Übergangsbereiche 46 vorgesehen sind. Patentansprüche 1. Kamineinsatz, mit einem Brennraum und einem Boden-, Deck-, Seiten- und Hinterwände des Brennraumes umgebenden Konvektionsmantel, sowie mit einem zwischen dem Brennraum und dem Konvektionsmantel angeordneten Konvektionsraum, der aus den jeweiligen Wänden zugeordneten über Erlässe und einen Auslaß mit der Umgebungsluft verbundenen Kanalabschnitten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalabschnitte (20-22; 43, 44) des Konvektionsraumes (8) über im Querschnitt insbesondere kreisbogenförmig gekrümmte Übergangsbereiche (28-30;46) verbunden sind, wobei der 3 AT 398 126 B Krümmungsradius (37) der jeweiligen Übergangsteile (31-33) der Brennraumwände (12,13,16) und des diesen jeweils gegenüberliegenden Teiles (34-36) der Wände des Konvektionsmantels (18) mehrfach größer ist als eine Blechdicke (38) der Boden- bzw. Hinterwand (12,13) des Brennraumes (11) und des Konvektionsmantels (18) und daß die der Hinter- und der Deckwand (13,16) des Brennraumes (11) zugeordneten Kanalabschnitte (20,21) des Konvektionsraumes (8) eine Querschnittsfläche aufweisen, welche in Richtung des Auslasses (9) höchstens gleich groß ist wie die Querschnittsfläche im Übergangsbereich (28) zwischen den der Bodenwand (12) und den der Rückwand (13) zugeordneten Kanalabschnitten (21,22) des Konvektionsraumes (8).
2. 2. Kamineinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (41) des Konvektionsmantels (18) von der Deckwand (16) des Brennraumes (11) kleiner ist als dessen Abstand (42) von der Hinterwand (13) des Brennraumes (11).
3. 3. Kamineinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsmittelpunkte des Übergangsteiles (31) von der Hinterwand (13) zur Bodenwand (12) des Brennraumes (11) und des diesem gegenüberliegenden Teiles (34) des Konvektionsmantels (18) auf einer senkrecht zur Hinterwand (13) verlaufenden Geraden mit unterschiedlichem Abstand von dieser Hinterwand (13) angeordnet sind. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 4