CH670858A5

CH670858A5 -

Info

Publication number: CH670858A5
Application number: CH260385A
Authority: CH
Inventors: Livio Meier
Original assignee: Allschwil Kaminwerk
Priority date: 1985-06-19
Filing date: 1985-06-19
Publication date: 1989-07-14
Also published as: FR2583809B3; DE8614864U1; FR2583809A3

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kamin gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. The present invention relates to a fireplace according to the preamble of claim 1.

Die Energiespartechnik verlangt insbesondere bei der Öl-oder Gasheizung immer tiefere Abgastemperaturen. Teilweise werden Temperaturen gefordert, die unter dem Taupunkt liegen, d.h. unterhalb jener Temperatur, bei der Kondensat ausgeschieden wird. The energy-saving technology demands ever lower exhaust gas temperatures, particularly in the case of oil or gas heating. In some cases, temperatures are required that are below the dew point, i.e. below the temperature at which condensate is excreted.

Folgende Anforderungen werden an einen modernen Kamin gestellt: The following requirements are placed on a modern fireplace:

a) ein kleines Wärmespeichervermögen, damit der Kamin schnell aufgeheizt werden kann; a) a small heat storage capacity so that the fireplace can be heated quickly;

b) eine gute Wärmedämmung, damit die Abgase möglichst wenig abgekühlt werden; b) good thermal insulation so that the exhaust gases are cooled as little as possible;

c) eine möglichst einfach und schnelle Montierbarkeit. c) the easiest and fastest possible assembly.

Diese Anforderungen wurden bisher beispielsweise mit drei- So far, these requirements have been met with three

schaligen Stahlkaminen erreicht, bei denen für die Wärmedämmung ein Fasermaterial verwendet wird. shelled steel chimneys achieved, in which a fiber material is used for thermal insulation.

Nachteilig bei diesen dreischaligen Stahlkaminen ist die hohe Korrosionsanfalligkeit, eine langsame Verdunstung von Kondensat sowie eine starke Geräuschübertragung. Disadvantages of these three-shell steel fireplaces are the high susceptibility to corrosion, slow evaporation of condensate and strong noise transmission.

Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe ein Kamin zu schaffen, das wenig korrosionsanfällig ist, bei welchem Kondensat schnell verdunstet wird und welches nebst guter Wärmedämmung ein geringes Gewicht sowie eine gute Geräuschdämmung aufweist. The invention, as characterized in the claims, solves the problem of creating a chimney which is less susceptible to corrosion, in which condensate evaporates quickly and which, in addition to good thermal insulation, is light in weight and has good noise insulation.

Nachstehend wird die Erfindung anhand einer Figur beispielsweise erläutert. Es zeigen: The invention is explained below using a figure, for example. Show it:

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Kamin; 1 shows a longitudinal section through a fireplace according to the invention;

Figur 2 ein diesbezügliches Kaminelement; Figure 2 shows a chimney element in this regard;

Figur 3 einen diesbezüglichen Querschnitt; FIG. 3 shows a cross section in this regard;

Figur 4 einen Längsschnitt durch eine Ausfuhrungsvariante eines erfindungsgemässen Kaminelementes; FIG. 4 shows a longitudinal section through an embodiment variant of a chimney element according to the invention;

Figur 5 einen diesbezüglichen Querschnitt. Figure 5 shows a cross-section in this regard.

In der Figur 1 ist ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemässen Kamin gezeigt. Es ist aus einzelnen Kaminelementen T aufgebaut. In Figur 2 ist ein einzelnes Kaminelement gezeigt; es besteht aus einen Innenrohr 1, welches mit einer inneren abriebfesten Schicht 4 und einer äusseren Verstärkungsschicht 5 versehen ist. Es ist in einem vorbestimmten Abstand von einem Aussenrohr 3 umgeben, so dass zwischen dem Innenrohr 1 und dem Aussenrohr 3 ein ringförmiger, als Hinterlüftungskanal dienender Raum besteht. Distanzelemente 8 sorgen für einen gleichmässi-gen Abstand. Aus Stabilitätsgründen werden die Distanzelemente 8 nicht direkt am Innenrohr 1, sondern an einem in die Rohrenden eingelassenen Haltering 7 befestigt, der beispielsweise aus einem korrosionsfesten Metall gefertigt ist. Am unteren Rohrende befindet sich eine Ringnut 11. Die innere abriebfeste Schicht 4 bedeckt die Stirnfläche der Enden des Innenrohres 1 bis zum Haltering 7. Das Aussenrohr 3 weist an den Enden einen ringförmigen Vorsprung 9 auf, der als Ansatzpunkt fur Spannringe 10 dient. 1 shows a longitudinal section through a chimney according to the invention. It is made up of individual chimney elements T. A single chimney element is shown in FIG. 2; it consists of an inner tube 1, which is provided with an inner abrasion-resistant layer 4 and an outer reinforcing layer 5. It is surrounded at a predetermined distance by an outer tube 3, so that between the inner tube 1 and the outer tube 3 there is an annular space serving as a rear ventilation duct. Spacers 8 ensure a uniform spacing. For reasons of stability, the spacer elements 8 are not fastened directly to the inner tube 1, but rather to a retaining ring 7 embedded in the tube ends, which is made, for example, from a corrosion-resistant metal. At the lower end of the tube there is an annular groove 11. The inner abrasion-resistant layer 4 covers the end face of the ends of the inner tube 1 up to the retaining ring 7. The outer tube 3 has an annular projection 9 at the ends, which serves as a starting point for clamping rings 10.

In Figur 3 ist ein Querschnitt durch ein Kaminelement T gezeigt. Man erkennt das Innenrohr 1 mit einer inneren abriebfesten Schicht 4 und einer äusseren Verstärkungsschicht 5. Zwischen dem Haltering 7 und dem Aussenrohr 3 befinden sich die Distanzelemente 8. FIG. 3 shows a cross section through a chimney element T. The inner tube 1 can be seen with an inner abrasion-resistant layer 4 and an outer reinforcing layer 5. The spacer elements 8 are located between the retaining ring 7 and the outer tube 3.

Gehen wir zurück zur Figur 1. Das aus einzelnen Kaminelementen T aufgebaute Kamin steht auf einer Grundplatte 12. Zwischen dem untersten Kaminelement T und dem Innenrohr 1 sowie zwischen den einzelnen Kaminelementen T ist in der Ringnut 11 eine Dichtschnur 19 dazwischengeklemmt. An der Grundplatte 12 ist ein Anschlussstutzen 14 für ein zur Heizung führendes Rauchrohr vorgesehen, dessen Öffnung der Lichtung 6 des Innenrohrs 1 entspricht. Auf dem obersten Kaminelement T ist eine Abdeckung 16 vorgesehen. Sie ist an in diesem Bereich über den Haltering 7 hinausragenden, verlängerten Distanzelementen 15 befestigt, welche zugleich auch der Einhaltung des Abstandes vom oberen Haltering 7 zum Aussenrohr 3 dienen. Let us go back to FIG. 1. The chimney made up of individual chimney elements T stands on a base plate 12. Between the lowermost chimney element T and the inner tube 1 and between the individual chimney elements T, a sealing cord 19 is clamped in the annular groove 11. A connection piece 14 for a smoke pipe leading to the heating is provided on the base plate 12, the opening of which corresponds to the clearing 6 of the inner pipe 1. A cover 16 is provided on the uppermost chimney element T. It is attached to extended spacer elements 15 which protrude beyond the retaining ring 7 in this area and which at the same time also serve to maintain the distance from the upper retaining ring 7 to the outer tube 3.

In Figur 4 ist eine andere Ausführungsform eines Kaminelementes T gezeigt. Es ist wieder das Innenrohr mit seiner inneren, über die Stirnflächen der Rohrenden reichenden abriebfesten Schicht 4 sowie einer äusseren Verstärkungsschicht 5 erkennbar. Another embodiment of a chimney element T is shown in FIG. The inner tube with its inner abrasion-resistant layer 4, which extends over the end faces of the tube ends, and an outer reinforcing layer 5 can be seen again.

Wie im in Figur 5 gezeigten Querschnitt erkennbar ist, weist das Aussenrohr 3 Distanzstege 18 auf, so dass anstelle eines durchgehenden ringförmigen Zwischenraumes vier Hinterlüftungskanäle 2 gebildet werden. As can be seen in the cross section shown in FIG. 5, the outer tube 3 has spacer webs 18, so that four rear ventilation channels 2 are formed instead of a continuous annular space.

Das Innenrohr 1 ist mit porösen und hitzebeständigen Teilchen aufgebaut, welche mit einem hitzebeständigen, anorganischen, in der Regel silikatischen Bindemittel formstabil gepresst sind. Diese anorganischen, porösen Teilchen bewirken zugleich eine Wärme- sowie eine Schalldämmung. The inner tube 1 is constructed with porous and heat-resistant particles which are pressed in a dimensionally stable manner with a heat-resistant, inorganic, usually silicate binder. These inorganic, porous particles simultaneously provide thermal and acoustic insulation.

Ein Kamin ist um so leichter und somit schneller montierbar, je geringer das Gewicht der Kaminelemente T ist. A fireplace is easier and therefore quicker to assemble, the lower the weight of the fireplace elements T.

Durch Wahl geeigneter Materialien kann erreicht werden, By choosing suitable materials,

dass das Innenrohr 1 ein spezifisches Gewicht von 0,2 bis 0,4 kg/dm3 nicht überschreitet. that the inner tube 1 does not exceed a specific weight of 0.2 to 0.4 kg / dm3.

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Damit das Innenrohr 1 weniger zur Rissbildung neigt, ist es vorteilhaft, eine Mischung von verschiedenartigen porösen Teilchen, beispielsweise Perlit und Vermiculit, zu verwenden. So that the inner tube 1 is less prone to cracking, it is advantageous to use a mixture of different types of porous particles, for example pearlite and vermiculite.

Als Bindemittel eignen sich insbesondere Alkalimetall-Silikate, wie beispielsweise Wasserglas, insbesondere K-Wasserglas. Pro dm3 poröser Teilchen werden etwa 50 bis 150 g Bindemittel benötigt. Alkali metal silicates, such as water glass, in particular K water glass, are particularly suitable as binders. About 50 to 150 g of binder are required per dm3 of porous particles.

Damit das Innenrohr weniger leicht Wasser aufsaugt, wird dem Bindemittel vorzugsweise ein Hydrophobierungsmittel wie z.B. Kaliummethylsilikonat, Kaliumpropylsilikonat oder ähnliche Silikonverbindungen zugegeben werden. Zur Erhöhung der Wasserbeständigkeit kannn das silikatische Bindemittel vorteilhafterweise mit mindestens einem Reaktionsmittel, z.B. Eisenoxyd, Natriumfluorid, Aluminiumfluorid oder mit anderen geeigneten Metallsalzen, welche vergleichbare Eigenschaften aufweisen, ergänzt werden. In order that the inner tube absorbs water less easily, a hydrophobicizing agent such as e.g. Potassium methyl silicone, potassium propyl silicone or similar silicone compounds are added. To increase water resistance, the silicate binder can advantageously be mixed with at least one reactant, e.g. Iron oxide, sodium fluoride, aluminum fluoride or with other suitable metal salts, which have comparable properties, are supplemented.

Damit das Innenrohr bei der Kaminreinigung nicht beschädigt werden kann, ist es mit einer inneren Schicht aus abriebfestem Material versehen. Diese innere Schicht 4 kann zudem dazu beitragen, dass möglichst wenig Feuchtigkeit in das Innenrohr 1 eindringt, indem sie wasserdicht und dampfdifiusionshemmend ausgebildet wird. Hierzu eignet sich vorzüglich keramisches Material, beispielsweise aus einer Mischung von Schamotte mit silikatischem Bindemittel (Wasserglas). Ferner sorgt diese innere Schicht 4 fur die nötige Gasdichtigkeit. Schliesslich kann die innere abriebfeste Schicht 4 zur Verstärkung mit Keramik- oder Glasfasern versehen werden. Hierbei sollte die Faserlänge einen Zentimeter nicht überschreiten. So that the inner tube cannot be damaged when cleaning the chimney, it is provided with an inner layer of abrasion-resistant material. This inner layer 4 can also contribute to the fact that as little moisture as possible penetrates into the inner tube 1 by being made watertight and vapor diffusion-inhibiting. Ceramic material is particularly suitable for this purpose, for example a mixture of chamotte with a silicate binder (water glass). Furthermore, this inner layer 4 ensures the necessary gas tightness. Finally, the inner abrasion-resistant layer 4 can be provided with ceramic or glass fibers for reinforcement. The fiber length should not exceed one centimeter.

Trotz der inneren, dampfdiffusionshemmenden abriebfesten Schicht 4 ist es nicht zu verhindern, dass Feuchtigkeit in das Innenrohr 1 eindringt. Zur Abführung der Feuchtigkeit ist deshalb der Hinterlüftungskanal 2 (Fig. 1 bis 3) bzw. die Hinterlüftungskanäle gemäss Figur 5 vorgesehen. Zu diesem Zweck kann durch die in der Grundplatte 12 vorgesehenen Löcher 13 Luft aus dem Heizungsraum in den Zwischenkanal bzw. in die Zwischenkanäle eindringen. Die Luft wird durch die Wärme des Innenrohres 1 nach oben getrieben, nimmt im Vorbeistreichen an der Aus-senwand des Innenrohres 1 Feuchtigkeit auf und tritt durch die von der Abdeckung 16 und dem Aussenrohr 3 gebildete Öffnung aus (vgl. Fig. 1, Pfeil). Die Abdeckung 16 verhindert, dass Regenwasser in den Hinterlüftungskanal bzw. die Hinterlüftungskanäle 2 eindringen kann. Despite the inner, vapor diffusion-resistant, abrasion-resistant layer 4, it cannot be prevented that moisture penetrates into the inner tube 1. The rear ventilation duct 2 (FIGS. 1 to 3) or the rear ventilation ducts according to FIG. 5 are therefore provided for removing the moisture. For this purpose, air can penetrate from the boiler room into the intermediate channel or into the intermediate channels through the holes 13 provided in the base plate 12. The air is driven upward by the heat of the inner tube 1, absorbs moisture as it passes the outer wall of the inner tube 1 and exits through the opening formed by the cover 16 and the outer tube 3 (see FIG. 1, arrow). . The cover 16 prevents rain water from penetrating into the rear ventilation duct or the rear ventilation ducts 2.

In gewissen Fällen ist es vorteilhaft, wenn die Luft in umgekehrter Richtung - also von oben nach unten - durch den Hinterlüftungskanal getrieben wird. Die hierzu erforderliche Ventilationseinrichtung kann entweder im oberen oder im unteren Bereich des Kamins vorgesehen werden. Diese Variante eignet sich besonders für den Einsatz bei Cheminéekaminen oder Gasheizungen fur die Zufuhr von auf diese Weise vorgewärmter Frischluft. In certain cases, it is advantageous if the air is forced through the rear ventilation duct in the opposite direction - ie from top to bottom. The ventilation device required for this can be provided either in the upper or in the lower area of the fireplace. This variant is particularly suitable for use in fireplaces or gas heaters for the supply of fresh air preheated in this way.

Infolge des grossen Temperaturgefälles entstehen im Innenrohr 1 erhebliche Temperaturspannungen. Diese wirken sich im inneren Umfang als Druckspannung, im äusseren Umfang jedoch als Zugspannungen aus. Nun sind die porösen Teilchen in der Lage, eine gewisse Druckspannung aufzunehmen. Zur Aufnahme von Zugspannung sind sie jedoch nicht geeignet. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn das Innenrohr 1 zur Aufnahme von Zugspannungen an seinem äusseren Umfang mit einer äusseren Verstär- As a result of the large temperature gradient, considerable temperature tensions arise in the inner tube 1. These act as compressive stress on the inner circumference, but on the outer circumference as tensile stress. The porous particles are now able to absorb a certain compressive stress. However, they are not suitable for absorbing tension. It is therefore advantageous if the inner tube 1 for absorbing tensile stresses on its outer circumference with an outer reinforcement.

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kungsschicht aus Fasergewebe oder aus kreuzweise gewickeltem Filamentgarn verstärkt wird. Als Fasennaterialien eignen sich beispielsweise Glas-, Kohlenstoff-, Stahl- oder Aramidfasern. Hierdurch kann eine auf Temperaturspannungen zurückzuführende Rissbildung verhindert werden. Damit Feuchtigkeit abgeführt werden kann, muss die Dampfdurchlässigkeit der Verstärkungsschicht 5 erhalten bleiben. Deshalb sind als Verklebemittel insbesondere Alkalimetallsilikate geeignet. layer of fiber fabric or cross-wound filament yarn is reinforced. Glass, carbon, steel or aramid fibers are suitable as fiber materials, for example. This can prevent crack formation due to temperature stresses. So that moisture can be removed, the vapor permeability of the reinforcing layer 5 must be maintained. Therefore, alkali metal silicates are particularly suitable as bonding agents.

Der äussere Verstärkungsmantel 5 dient auch als Schutz gegen äussere, mechanische Einwirkungen, denn das Material des Innenrohres 1 ist verhältnismässig weich und brüchig. Eine weitere Verstärkung des Innenrohres 1 kann dadurch erzielt werden, dass den porösen Teilchen vor der Pressung keramische Fasern zugegeben werden. The outer reinforcement jacket 5 also serves as protection against external mechanical influences, since the material of the inner tube 1 is relatively soft and brittle. A further reinforcement of the inner tube 1 can be achieved by adding ceramic fibers to the porous particles before pressing.

Das Aussenrohr 3 kann aus Metall oder aber Beton, vorzugsweise Leichtbeton aufgebaut werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, als Aussenrohr 3 ein bereits bestehender Kamin zu verwenden. Ältere Kamine weisen häufig Querschnitte auf, welche für heutige Öl- oder Gasheizungen zu gross sind, dies kann darauf zurückzuführen sein, dass sie für Festbrennstoffe oder höhere Heizleistungen dimensioniert worden sind. Das formstabil gepresste Innenrohr 1 kann bei der Sanierung der Verkleinerung des Kaminquerschnittes dienen. Hierbei kann das Aussenrohr durch den bestehenden Kamin ersetzt werden und der dazwischenliegende Hohlraum der Hinterlüftung dienen. The outer tube 3 can be made of metal or concrete, preferably lightweight concrete. But it is also possible to use an existing chimney as the outer pipe 3. Older fireplaces often have cross-sections that are too large for today's oil or gas heating systems. This can be due to the fact that they have been dimensioned for solid fuels or higher heating outputs. The dimensionally stable pressed inner tube 1 can serve to reduce the size of the chimney cross section during the renovation. Here, the outer pipe can be replaced by the existing chimney and the cavity in between can be used for rear ventilation.

Bei viereckigen Kaminen - diese Ausführungsform ist bei älteren Kaminen sehr häufig anzutreffen - werden die Distanzelemente zur Zentrierung des Innenrohres am besten in den Ecken befestigt. Zum Ausgleich von Unebenheiten sind die Distanzelemente federnd auszubilden. In square fireplaces - this embodiment is very common in older fireplaces - the spacers for centering the inner tube are best fixed in the corners. To compensate for unevenness, the spacer elements must be designed to be resilient.

Wie in Figur 1 dargestellt ist, kann der Kamin aus einzelnen Elementen T aufgebaut werden. An den Verbindungsstössen kann eine Dichtschnur 19 in die hierfür vorgesehenen Nuten 11 eingelegt werden, damit kein Kondensat in das Innenrohr 1 eindringen kann. Als Material fur die Dichtschnur 19 eignen sich beispielsweise Asbest, Keramik- oder Glasfasern. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Fugen zwischen den Rohrelementen T mit einem hitzebeständigen Spezialkleber abzudichten. As shown in Figure 1, the chimney can be constructed from individual elements T. At the connecting joints, a sealing cord 19 can be inserted into the grooves 11 provided for this purpose, so that no condensate can penetrate into the inner tube 1. For example, asbestos, ceramic or glass fibers are suitable as the material for the sealing cord 19. However, there is also the possibility of sealing the joints between the tubular elements T with a heat-resistant special adhesive.

Bei metallischen Aussenrohren 3 können die einzelnen Elemente T mit Hilfe von Spannringen zusammengeklemmt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Rohre direkt zu ver-schweissen oder mit Verbindungsflanschen zu verschrauben. Bei Aussenrohren 3 aus Beton können die einzelnen Elemente T mit Mörtel verbunden werden. In the case of metallic outer tubes 3, the individual elements T can be clamped together using clamping rings. But there is also the possibility of welding the pipes directly or screwing them with connecting flanges. In the case of outer pipes 3 made of concrete, the individual elements T can be connected with mortar.

Der in Figur 1 gezeigte Kamin steht auf einer Grundplatte 12, welche von unten an der Decke des Heizraumes angeschraubt werden kann. Diese Lösung, die eine besonders einwandfreie Deckendurchführung erlaubt, ist infolge des geringen Kamingewichtes möglich. Es ergibt sich eine preisgünstige Lösung, da der Kamin nicht bis zum Heizraumboden geführt werden muss. Das Abgasrohr führt über einen beispielsweise aus Chromnickelstahl gefertigten Anschlussstutzen 14 in die Lichtung 6 des Innenrohres 1. Es besteht aber auch die Mögüchkeit, den Kamin bis zum Heizraumboden zu fuhren, wobei hierzu ein spezieller Anschluss vorzusehen ist. The chimney shown in Figure 1 stands on a base plate 12 which can be screwed from below to the ceiling of the boiler room. This solution, which allows a particularly flawless passage through the ceiling, is possible due to the low fireplace weight. The result is an inexpensive solution since the chimney does not have to be led up to the boiler room floor. The exhaust pipe leads, for example, from a connection piece 14 made of chromium-nickel steel into the clearing 6 of the inner pipe 1. However, there is also the possibility of leading the chimney to the boiler room floor, a special connection being provided for this purpose.

Eventuell anfallendes Kondensatz kann an einem in der Figur nicht gezeigten Kondensatablass im Kaminfuss oder im Anschlussstutzen 14 abgelassen werden. Possibly occurring condensate set can be drained off at a condensate drain, not shown in the figure, in the chimney foot or in the connecting piece 14.

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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

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1. Chimney with low heat storage capacity, characterized in that it is constructed with two shells, a load-bearing inner tube (1) made of heat-insulating, porous particles made of inorganic material that are dimensionally stable by means of an inorganic binder, the inner shell and an outer tube (3 ) forms the outer shell and that there is a continuous space (2) between the inner tube (1) and the outer tube (3) for back ventilation.

2. Chimney according to claim 1, characterized in that the porous particles have a bulk density which is less than 0.4kg / dm3.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Fireplace according to one of claims 1 or 2, characterized in that the binder is a silicate binder which contains at least one reactant to increase the water resistance.

4. Fireplace according to one of claims 1 to 3, characterized in that the binder contains a water repellent.

5. Chimney according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inner tube (1) is reinforced with ceramic fibers.

6. Fireplace according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inner tube (1) is reinforced on its outer circumference with an outer layer (5) made of fiber fabric or cross-wound filament yarn.

7. Fireplace according to claim 6, characterized in that the outer layer (5) is made of glass, plastic or aramid fibers.

8. Chimney according to one of claims 1 to 7, characterized in that the outer tube (3) is made of metal or concrete.

9. Chimney according to one of claims 1 to 8, characterized in that the inner tube (1) is provided with an inner abrasion-resistant layer (4).

10. Fireplace according to claim 9, characterized in that the inner abrasion-resistant layer (4) consists of a water- and gas-tight and vapor diffusion-inhibiting material.

11. Fireplace according to one of claims 9 or 10, characterized in that the inner abrasion-resistant layer (4) is reinforced with short fibers.

12. A method for producing a fireplace according to claim 1, characterized in that an existing fireplace is used as the outer tube.