DE3922846A1

DE3922846A1 - Self-stabilising chimney structure - is made from open-ended hollow cylinders joined end to end and supported by tubular balloons

Info

Publication number: DE3922846A1
Application number: DE19893922846
Authority: DE
Inventors: Ehrhard Truemper-Boedemann
Original assignee: TRUEMPER BOEDEMANN EHRHARD
Current assignee: TRUEMPER BOEDEMANN EHRHARD
Priority date: 1989-07-12
Filing date: 1989-07-12
Publication date: 1991-01-24

Abstract

The self-stabilising flexible chimney consists of a number of open-ended hollow cylinders (1) which are joined end to end. Each cylinder (1) is made of a flexible material such as a woven fabric or foil which is impervious to gas. Each cylinder is attached to a balloon (2) in the form of a circular tube. Each balloon is designed to support its own weight together with that of the attached cylinder (1). The cylinders (1) are joined together by a gas-tight sliding clasp fastener or similar joint. The cylinders (1) are aligned about a vertical axis by cables (4) which pass through lugs (5) attached to the balloons (2). USE/ADVANTAGE - Transportable chimneys are lightweight and self-supporting.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kamin, der aus flexiblem, gasundurchlässigem Werk stoff besteht und der seine Form durch ringförmige Auftriebskörper erhält.The invention relates to a fireplace made of flexible, gas-impermeable work fabric and which takes its shape from annular buoyancy bodies.

Mit dem erfindungsgemäßen Kamin wird die Möglichkeit geschaffen, Gastransport über Höhen vorzunehmen, die durch Kamine in herkömmlicher Bauweise nicht oder nur mit unverhältnismäßig großem Aufwand zu überbrücken sind. Der Durchmesser kann ausschließlich nach strömungstechnischen Gesichtpunkten bestimmt werden. Neben den vergleichsweise niedrigen Herstellkosten ist die leichte Ortsveränder lichkeit ein sonst nicht realiserbarer Vorzug.The fireplace according to the invention creates the possibility of gas transport to perform at heights that are not or by traditional fireplaces can only be bridged with disproportionate effort. The diameter can only be determined according to fluid dynamics. In addition to the comparatively low manufacturing costs, the slight change of location an otherwise unrealizable advantage.

Auftriebskörper, die mit einem Medium gefüllt sind, dessen Dichte geringer ist als die der Umgebung, werden seit langem im Wasser wie in der Luft verwendet. Zu letzteren gehören Sperr- und Fesselballons.Floats that are filled with a medium whose density is lower than that of the surrounding area, have long been used in water as well as in the air. The latter include blocking and captive balloons.

Seit unerwünschte Abgase auf der Welt entstehen, ist man bestrebt, diese in höhere Luftschichten abzuleiten. Insbesondere Rauchgase von Feuerungen aller Art werden durch Kamine geleitet, in denen temperaturbedingt ein Sog entsteht, den man dem Verbrennungsvorgang zu Gute kommen läßt. Schornsteine werden gemauert, in Beton oder Stahl ausgeführt, auch sind Werkstoffkombinationen bekannt.Since unwanted exhaust gases are created in the world, efforts have been made to derive higher layers of air. In particular flue gases from all types of furnaces are led through chimneys in which a suction is created due to the temperature the combustion process is allowed to benefit. Chimneys are bricked, made of concrete or steel, material combinations are also known.

Allen bisher bekannten Ausführungen ist gemeinsam, daß der technische Aufwand und damit die Kosten mit der Höhe überproportional steigen. Das liegt an dem dabei wachsenden, vom Winddruck erzeugten Kippmoment, dem durch entsprechende Querschnitte und Fundamente Rechnung getragen werden muß. Erstere vergrößern wiederum die vom Wind beaufschlagte Fläche und erhöhen die vom Fundament auf zunehmenden Lasten.All previously known designs have in common that the technical effort and thus the costs increase disproportionately with the amount. It’s because of that thereby growing tilting moment generated by the wind pressure, by corresponding Cross sections and foundations must be taken into account. Enlarge the former again the area affected by the wind and increase that of the foundation increasing loads.

Die an einen Kamin zu stellende Aufgabe kann unter bestimmten Umständen auch von einem Hohlzylinder wahrgenommen werden, der von einem Auftriebskörper in seiner annähernd senkrechten Lage gehalten wird. Besteht der Zylinder aus flexiblem Material z. B. ähnlich dem, das zum Bau von Freiballons verwendet wird, kann der Kamin bedarfsweise und ortsveränderlich eingesetzt werden. Ein denkbarer Einsatzfall sind Inversionswetterlagen, bei denen geringe Luftbewegungen herrschen. Zur Durchdringung der kritischen Luftschichten sind jedoch Kaminhöhen erforderlich, die aufgrund des unvermeidlichen Eigengewichtes des Zylindermantels in den oberen Abschnitten hohe Festigkeiten und damit größere tragende Querschnitte erforderlich machten, was wieder zu höheren Gewichten führt. Dieser Nachteil wird vermieden, wenn der Kamin mehrere Auf triebskörper erhält, die in der Lage sind, den jeweils zugeordneten, also daran hängenden Zylinderabschnitt zu tragen. Sofern keine zusätzlichen Randbedingungen zu berücksichtigen sind, wird der für den Zylinderteil ausgewählte Werkstoff nicht stärker zu dimensionieren sein, als es durch seine Rohrleitungsfunktion ohnehin erforderlich ist. Auf diese Weise sind nahezu unendliche Kaminhöhen realisierbar. Zusätzliche Zugseile, die parallel zur Kaminachse verlaufen, dienen der Sicherheit und der Unterstützung beim Aus- und Einfahren.The task to be placed at a fireplace can also under certain circumstances be perceived by a hollow cylinder, which is in by a buoyancy body its approximately vertical position is maintained. Is the cylinder out? flexible material e.g. B. similar to that used to build outdoor balloons, the chimney can be used as needed and can be moved. A conceivable application are inversion weather conditions, in which small Air movements prevail. To penetrate the critical layers of air however, chimney heights are required due to the unavoidable weight of the cylinder jacket in the upper sections high strength and thus larger load-bearing cross sections required, which in turn led to higher ones Weights. This disadvantage is avoided if the fireplace has several on receives drive bodies that are able to the assigned, that is to say hanging cylinder section. Unless there are additional boundary conditions to be taken into account is the material selected for the cylinder part not be dimensioned more than it is due to its piping function is required anyway. In this way there are almost infinite chimney heights realizable. Additional pull ropes that run parallel to the chimney axis serve safety and support when extending and retracting.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will described in more detail below. It shows

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Kamin und Fig. 1 shows a cross section through a fireplace and

Fig. 2 ein vergrößertes Detail vom Rand eines Auftriebskörpers. Fig. 2 is an enlarged detail from the edge of a buoyancy body.

Die Ausführung eines erfindungsgemäßen Kamins besteht deshalb aus einer Viel zahl von ringförmigen Auftriebskörpern (1), denen jeweils ein Zylinderabschnitt (2) zugeordnet ist. Die Mantelflächen der einzelnen Zylinderabschnitte sind durch Klett- Reiß- Ösen- oder andere Verschlüsse (3) weitgehend gasdicht und zugfest miteinander verbunden. Halteseile (4) sind am obersten Auftriebskörper (2a) und am Boden befestigt und werden an den anderen Auftriebskörpern durch Ösen (5) geführt. Sie können bedarfsweise mit Knebeln (6) versehen sein, die ein Durchziehen nach unten verhindern. Vorzugsweise am obersten Auftriebskörper (2a) ist ein Traggestell (7) befestigt, das einen mehrstufigen Schaufelradsatz (8) trägt. Die Schaufelräder sind mechanisch miteinander und mit einem Motor/ Generator (9) verbunden. Im Bereich des unteren Auftriebskörpers ist bedarfs weise ein Zeltdach (10) befestigt, das weitgehend von den Auftriebskräften gespannt wird und der Luftführung dient. Die einzelnen Auftriebskörper sind ansonsten grundsätzlich so dimensioniert, daß ihr Auftrieb das Eigengewicht und das des zugeordneten, vorzugsweise daran hängenden Zylinderabschnittes kompensiert. In der Praxis kommt dazu noch ein gewisser Sicherheitszuschlag. Die Ringform, die der im Innern des Auftriebskörpers herrschende Gasdruck sicherstellt, kann dadurch gestützt werden, daß der Druck innerhalb des Kamins größer ist als in der umgebenden Atmosphäre. Das kann durch geeignete Anordnung des Ventilators erreicht werden. Anderenfalls erhält der Kamin eine größere Anzahl kleinerer Auftriebskörper in geringeren Abständen.The design of a fireplace according to the invention therefore consists of a large number of annular buoyancy bodies ( 1 ), each of which is assigned a cylinder section ( 2 ). The outer surfaces of the individual cylinder sections are largely gas-tight and tensile connected by Velcro, tear-off eyelets or other closures ( 3 ). Holding ropes ( 4 ) are attached to the uppermost buoyancy body ( 2 a) and to the bottom and are guided to the other buoyancy bodies through eyelets ( 5 ). If necessary, they can be provided with knobs ( 6 ) which prevent them from being pulled downwards. Preferably, the uppermost buoyancy body (2 a) a support frame (7) is fastened, which carries a multistage Schaufelradsatz (8). The paddle wheels are mechanically connected to one another and to a motor / generator ( 9 ). In the area of the lower buoyancy body, a tent roof ( 10 ) is attached as required, which is largely tensioned by the buoyancy forces and serves to guide the air. The individual buoyancy bodies are otherwise fundamentally dimensioned such that their buoyancy compensates for their own weight and that of the associated cylinder section, which is preferably attached to it. In practice, there is also a certain safety margin. The ring shape, which is ensured by the gas pressure prevailing inside the buoyancy body, can be supported in that the pressure inside the chimney is greater than in the surrounding atmosphere. This can be achieved by arranging the fan appropriately. Otherwise the chimney receives a larger number of smaller buoyancy bodies at shorter intervals.

Ein weiterer beispielhafter Anwendungsfall ist der Einsatz an Sonnenkraftwerken, die unter transparenten Dächern erwärmte Luft über einen Kamin aufsteigen lassen und die dabei entstehende Strömungsenergie in Turbinen und Generatoren umwandeln. Wegen des erwähnten wünschenswerten Überdruckes ist eine Anordnung der Turbine am oberen Kaminende zweckmäßig. Der dortige Auftriebskörper wird dann entsprechend dimensioniert. Zur Vermeidung von Drehmomentübertragungen auf den Kamin erhält die Turbine mindestens zwei gegenläufige Stufen.Another exemplary application is the use in solar power plants, the air heated under transparent roofs rises over a chimney and the resulting flow energy in turbines and generators convert. Because of the desirable overpressure mentioned is an arrangement the turbine at the top of the chimney is useful. The buoyancy there is then dimensioned accordingly. To avoid torque transmission the turbine receives the turbine at least two opposite stages.

Analog wird verfahren, wenn der Kamin zum Transport von Luft aus höheren Schichten in Bodennähe eingesetzt werden soll. Statt der Turbine wird dann ein mehrstufiges Axialgebläse verwendet.The same procedure is followed if the chimney is used to transport air from higher Layers should be used close to the ground. Then, instead of the turbine multi-stage axial blower used.

Claims

1. Self-stabilizing, flexible chimney with a hose made of fabric, foil or similar sheet material used for gas guidance, characterized in that annular buoyancy bodies are arranged at suitable intervals around the central axis of the hose, which at the same time produce its preferably cylindrical shape.

2. Chimney according to claim 1, characterized in that each buoyant body is dimensioned so that in addition to its own weight, it roughly corresponds to that of the cylinder section assigned to it can wear it.

3. Chimney according to claim 2, characterized in that individual buoyancy bodies for receiving Zu set devices are set up and dimensioned.

4. Chimney according to claim 3, characterized in that its preferably lower buoyancy body so are dimensioned so that masts are arranged for a below the fireplace net tent roof can be omitted in whole or in part.

5. Chimney according to claim 3 or 4, characterized in that the chimney parallel to its axis Ropes run, which are attached to the uppermost buoyancy body and to the ground the remaining chimney sections are led through eyelets.

6. Chimney according to claim 5, characterized in that the tethers above each eyelet gag which prevent pulling downwards.

7. Chimney according to claim 6, characterized in that the tethers are identical to electricity leading cables.