EP1058057A1

EP1058057A1 - Schornsteinaufbau mit Verbrennungsluftzufuhr

Info

Publication number: EP1058057A1
Application number: EP00110774A
Authority: EP
Inventors: Wilfried Seitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 2000-05-20
Publication date: 2000-12-06
Also published as: DE19925488A1

Abstract

Beschrieben ist ein Schornsteinaufbau, der im wesentlichen aus einem Abgasrohr (2) und einem das Abgasrohr konzentrisch umgebenden Luftführungsrohr (4) besteht, die durch Abstandshalter (6) gegeneinander fixiert sind. Dieser Rohraufbau ist von einem Isolierrohr (8) aus Mineralwolle umgeben. Der Zwischenraum zwischen Abgasrohr (2) und Luftführungsrohr (4) dient dem Ansaugen von Verbrennungsluft durch den Schornsteinschacht. Das Anordnen dieses Luftzuführungskanales zwischen dem Abgasrohr und dessen Isolierung gewährleistet eine bessere Ausnutzung der Abgaswärme und vermeidet es, die Verbrennungsluft direkt entlang der Innenwände des Schornsteinschachtes (12) zuzuführen. Die freien Ecken (14) im Schornsteinschacht stehen vielmehr zur Rohrleitungs- und Kabelführung zur Verfügung. Insofern die beschriebene Anordnung nicht unmittelbar in einen Schornsteinschacht (12) paßt, kann ein zusätzliches Stützrohr (10) aus Mineralwolle vorgesehen werden, welches außen angeflacht ist und die ganze Anordnung an den Innenwänden des Schornsteinschachtes (12) abstützt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Schornsteinaufbau mit einem Abgasrohr und einem das Abgasrohr umgebenden Isolierrohr aus gestaltstabilisierter Mineralwolle.

Schornsteinaufbauten mit einem Abgasrohr, welches mit einem Isoliermantel umgeben ist, sind bekannt. Solche Abgasrohre werden insbesondere bei Umrüstung auf moderne Brennwertheizkessel oft nachträglich in Schornsteinschächte eingebaut. Sie können aus rostfreiem Stahl, Keramik, Glas, aber auch aus Kunststoff bestehen. In vielen Fällen gibt man sich mit dem das Abgasrohr umgebenden Luftraum im Schornsteinschacht zur Isolierung zufrieden, wenn das Abgasrohr zentral im Schornsteinschacht durch geeignete Abstandshalter gehalten wird. Um das Abgasrohr herum ein Isolierrohr aus gestaltstabilisierter Mineralwolle vorzusehen, hat einerseits den Vorteil einer eventuell besseren Isolierung, da innerhalb der Mineralwolle keine wesentlichen Luftzirkulationen auftreten können, welche im freien Luftraum den Wärmetransport durchaus beeinflussen können, und andererseits den Vorteil, daß bei geeigneter Ausführung Abstandshalter zur Schornsteinschachtinnenseite hin entfällen können, weil die Positionierung des Abgasrohres das Isolierrohr bzw. ein zusätzliches Stützrohr bei geeigneter Ausführung übernehmen kann.

Nun setzt es sich aber immer mehr durch, durch Schornsteinschächte, in die für das Abgas ein getrenntes Abgasrohr eingebaut ist, die Verbrennungsluft für den Heizkessel anzusaugen. Dies hat nicht nur den Vorteil, daß aus der Umgebungsluft des Heizkessels kein Staub mit der Verbrennungsluft in den Brenner gelangt, die Verbrennungsluft kann auch im Gegenstrom zum Abgas zur besseren Wärmeausnutzung leicht vorgewärmt werden. Im allgemeinen wird bei einem in den Schornsteinschacht eingebauten Abgasrohr die Verbrennungsluft über den ds Abgasrohr umgebenden Raum im Schornsteinschacht nach unten in den Brenner angesaugt. Wenn hier zusätzlich eine Ausnutzung der Abwärme des Abgases erfolgen soll, darf das Abgasrohr natürlich nicht isoliert sein. Um dennoch eine Isolierung zur Umgebung hin zu bewirken, sind Schornsteinschachtbausteine bekannt geworden, die an ihrer Innenseite mit einer Isolierschicht versehen sind. Hierdurch wird zwar eine gewisse Isolierung nach außen in das Bauwerk hin erreicht, der für das Ansaugen der Verbrennungsluft vorgesehene Raum ist jedoch in der Regel unbestimmt, so daß nicht mit einer optimalen Luftströmung zur Wärmeübertragung vom Abgasrohr in den Luftstrom gearbeitet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Bedingungen besser definieren zu können und die Verwendung von innen isolierten Schachtsteinen überflüssig zu machen. Außerdem soll die neue Anordnung auch für nicht gemauerte Schornsteinaufbauten verwendbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß um das Abgasrohr herum, im wesentlichen konzentrisch zu diesem, ein Luftführungsrohr vorgesehen wird, in welchem das Abgasrohr vorzugsweise mittels Abstandshalten fixiert ist oder fixierbar ist. Durch das Vorsehen eines solchen Doppelrohres mit Ringhohlraum läßt sich der Strömungsquerschnitt für die Frischluftzufuhr genau definieren, indem nämlich der Ringraum zwischen den beiden Rohren entsprechend breit gewählt wird. Soll die Abwärme des Abgases ausgenutzt werden, ist es natürlich zweckmäßig, ein Abgasrohr aus einem gut wärmeleitenden Material vorzusehen, damit ein optimaler Wärmedurchgang in die angesaugte Frischluft erfolgen kann. Dieser konzentrische Rohraufbau ist nun seinerseits erfindungsgemäß von einem Isolierrohr umgeben, wie es bei bekannten Aufbauten direkt das Abgasrohr umgibt. Damit ist die gesamte Kombination aus Abgaskanal und Frischluftkanal nach außen hin isoliert. Bereits aufgewärmte Frischluft im unteren Bereich des Schornsteinaufbaus ist somit gegen Wärmeabgabe nach außen isoliert.

Das das Doppelrohr umgebende Isolierrohr kann bei geeignetem Querschnitt des Schornsteinschachtes nun so gewählt werden, daß es in etwa in diesen Querschnitt paßt und sich an den Innenwänden des Schornsteinschachtes abstützen kann. Sollte der Schornsteinschachtquerschnitt für ein normales Isolierrohr zu groß sein, sieht eine parallele Patentanmeldung vor, zusätzlich zu dem Isolierrohr ein weiteres Stützrohr aus gestaltstabilisierter Mineralwolle zu verwenden, welches zudem noch an seinen Außenseiten Anflachungen aufweist, mit denen es dann in etwa an den Wänden des Schornsteinschachtes anliegen kann. Hierdurch werden gesonderte Abstandshalter vermieden und überdies die Isolierung verbessert. Außerdem sind Schachtbausteine mit Innenisolierung überflüssig.

Im folgenden seien noch einige Begriffe erläutert, wie sie im Sinne dieses Beschreibungstextes zu verstehen sind:

Wenn von Rohren die Rede ist, müssen diese nicht notwendigerweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Der Querschnitt kann auch anders gestaltet sein, insbesondere leicht elliptisch, wenn dies für eine bestimmte Schornsteinschachtkonfiguration sinnvoll erscheint. Die Abgasrohre können im Prinzip aus bekannten Materialien wie rostfreies Stahblech, Glas, Keramik und Kunststoff bestehen, für einen erwünschten besseren Wärmeübergang wird aber ein besser wärmeleitendes Material wie Blech bevorzugt. Das Luftzuführungsrohr kann aus dem gleichen Material bestehen wie das Abgasrohr, muß es aber nicht. Wenn im vorliegenden Zusammenhang für das Material des Isolierrohres und auch des gegebenenfalls vorgesehenen Stützrohres von Mineralwolle die Rede ist, so soll dieser Begriff in jedem Fall auch Glaswolle, spezielle Steinwollen und Mischungen aus diesen einschließen. Wenn gefordert ist, daß sich das Isolierrohr oder das Stützrohr im Schornsteinschacht abstützt, so ist hier ein unmittelbares Anliegen eines dieser Rohre an allen vier Innenwänden des Schornsteinschachtes nicht unbedingt erforderlich. Vielmehr soll das Isolierrohr oder Stützrohr ohne Mühe in den Schornsteinschacht einschiebbar sein und die Kombination aus Abgasrohr und Luftzuführungsrohr so fixieren, daß diese Teile nennenswerte seitliche Bewegungen im Schornsteinschacht durchführen können.

Der beschriebene Schornsteinaufbau ist geeignet, in einen bestehenden Schornsteinschacht eingebaut zu werden. Er ist aber auch für die umgekehrte Bauweise geeignet, bei der erst der innere Schornsteinaufbau erstellt und dieser dann von einem Schacht umgeben wird, sei es durch Mauern, durch Umfassen mit einem Blechgehäuse, durch Umgeben von einem Kasten aus Gipsfaserplatten oder dergleichen. Insbesondere diese zweite Vorgehensweise macht den erfindungsgemäßen Aufbau dafür geeignet, in Form von vorgefertigten Baueinheiten zur Verfügung gestellt zu werden, die ebenfalls Gegenstand der Erfindung sind.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen noch näher erläutert. Darin stellen dar:

Fig. 1: einen Querschnitt durch einen vollständigen Schornsteinaufbau und
Fig. 2: einen vertikalen Längsschnitt durch den Schornsteinaufbau nach Fig. 1, wobei jedoch nur der wesentliche Innenaufbau gezeigt ist und der Schornsteinschacht und das zusätzliche Stützrohr für den Innenaufbau weggelassen sind.

Zentrales Element des Schornsteinaufbaus ist ein Abgasrohr 2. Dieses ist konzentrisch umgeben von einem Luftführungsrohr 4, welches im Gegensatz zum Abgasrohr 2 dazu dient, Verbrennungsluft durch den Schornsteinaufbau von oben nach unten zur Brennkammer des Kessels anzusaugen. Das Abgasrohr 2 ist im Luftführungsrohr 4 zentrisch durch Abstandshalter 6 gehalten. Das Luftführungsrohr 4 ist seinerseits unmittelbar von einem Isolierrohr 8 aus Mineralwolle umgeben. Hierbei handelt es sich im Ausführungsbeispiel um eine basalthaltige Mineralwolle oder auch um reine Basaltwolle. Das Isolierrohr 8 ist auf das Luftführungsrohr 4 aufgeschoben. Insbesondere wenn der Schornsteinaufbau aus vorgefertigten Sektionen zusammengesetzt ist, ist eine solche Verschiebbarkeit sinnvoll, da dann die Stoßfügen des Isolierrohres versetzt zu den Fugen von Luftführungsrohr und Abgasrohr angeordnet werden können.

In der Querschnittdarstellung der Fig. 1 ist das Isolierrohr 8 zusätzlich noch von einem Stützrohr 10 umgeben, welches ebenfalls aus Mineralwolle besteht. Es dient dazu, den gesamten Aufbau innerhalb eines Schornsteinschachtes 12 an dessen Innenwänden abzustützen. Das Stützrohr 10 ist an vier Seiten angeflacht, wobei es sich mit diesen Anflachflächen gegen die Innenwände des Schornsteinschachtes 12 abstützt. Das Vorsehen eines zusätzlichen Stützrohres ist dann zweckmäßig, wenn der Außendurchmesser eines standardisierten Isolierrohres nicht mit dem Innenquerschnitt des Schornsteinschachtes übereinstimmt. Durch entsprechendes Anflachen kann das Stützrohr 10 an den Innenquerschnitt eines Schornsteinschachtes angepaßt werden. Das Stützrohr 10 wird über das Isolierrohr 8 geschoben.

Trotz des Anflachens des Stützrohres 10 bleiben in den Ecken des Schornsteinschachtes Hohlräume 14 übrig, durch die Leitungen oder Kabel geführt werden können. Durch die Ansaugung von Verbrennungsluft um das Abgasrohr herum und die zusätzliche Isolierung mit Mineralwolle sind die Temperaturen in diesen Eckbereichen so gering, daß keine speziellen wärmebeständigen Leitungen erforderlich sind.

Aus den Zeichnungen ist leicht zu erkennen, daß ein vorgefertigter bzw. standardisierter Aufbau aus Abgasrohr, Luftführungsrohr und Isolierrohr in Kaminschächte unterschiedlichen Querschnittes eingebaut werden kann. Bei kleineren Schachtquerschnitten kann das Stützrohr entfallen. Es besteht vielmehr sogar die Möglichkeit, das Isolierrohr 8 selbst außen etwas anzuflachen, um es in einen engen Schornsteinschacht einschieben zu können. Der Aufbau ist auch für Kaminschächte geeignet, die keinen exakt quadratischen Querschnitt haben. So ist es beispielsweise möglich, ein zusätzliches Stützrohr aus Mineralwolle nur an zwei Außenseiten anzuflachen, wobei eine Abstützung in einem rechteckigen, nicht quadratischen Querschnitt möglich ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Schornsteinschacht 12 besteht aus einem Blechmantel. Ein solcher Blechmantel wird zweckmäßigerweise dann vorgesehen, wenn noch kein Schornsteinschacht vorhanden ist und der Aufbau komplett neu erfolgt. An dem Blechmantel können dann beispielsweise Gipsfaserplatten befestigt werden, die dann unmittelbar gespachtelt und tapeziert werden können. Das Vorsehen eines zusätzlichen Stützrohres aus Mineralwolle bei entsprechendem Kaminquerschnitt sorgt für eine ausreichende gute Isolierung.

Wird der Kaminaufbau in vorgefertigten Sektionen zur Verfügung gestellt, sind die Abschnitte des Abgasrohres und des Luftführungsrohres zweckmäßigerweise an einem Ende mit einer Erweiterung versehen, so daß sie zusammensteckbar sind. Das Isolierrohr der ersten Sektion bei einem Aufbau kann gekürzt werden, um dann die weiteren Isolierrohre fugenversetzt über die Fugen des Luftführungsrohres zu schieben.

Claims

Schornsteinaufbau mit einem Abgasrohr und einem das Abgasrohr umgebenden Isolierrohr aus gestaltstabilisierter Mineralwolle, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Abgasrohr (2) und Isolierrohr (8) ein Luftführungsrohr (4) angeordnet ist, welches das Abgasrohr (2) im Abstand umgibt und dessen Außenseite von dem Isolierrohr (8) unmittelbar umgeben ist.
Schornsteinaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgasrohr (2) im Luftführungsrohr (4) mittels Abstandshaltern (6) geführt bzw. zentriert ist.
Schornsteinaufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Abgasrohr (2) und Luftführungsrohr (4) aus rostfreiem Stahlblech bestehen.
Schornsteinaufbau nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, angeordnet in einem Schornsteinschacht, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierrohr (8) an zumindest zwei gegenüberliegenden Innenwänden des Schornsteinschachtes (12) abgestützt ist.
Schornsteinaufbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierrohr (8) an seiner Außenseite mit Anflachungen versehen ist, mit denen es sich gegen Innenwandflächen des Schornsteinschachtes (12) abstützt.
Schornsteinaufbau nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, angeordnet in einem Schornsteinschacht, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierrohr (8) mit einem Stützrohr (10) aus gestaltstabilisierter Mineralwolle umgeben ist, welches mit Anflachungen versehen ist, mit denen es sich gegen Innenwandflächen des Schornsteinschachtes (12) abstützt.
Schornsteinaufbau nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Stelle, an der das Abgasrohr (2) von einem Heizkessel kommend seitlich in den Schornsteinaufbau eingeführt ist, im Hohlraum zwischen Abgasrohr (2) und Luftführungsrohr (4) eine Heizschlange zum Vorwärmen des Kesselwassers angeordnet ist.
Baueinheit für einen Schornsteinaufbau nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, bestehend aus einer bestimmten Länge eines Abgasrohres (2) und einer entsprechenden Länge eines Luftführungsrohres (4), welches das Abgasrohr konzentrisch umgebend durch Abstandshalter (6) an diesem befestigt ist, sowie einer entsprechenden Länge eines das Luftführungsrohr (4) umgebenden Isolierrohres (8) aus gestaltstabilisierter Mineralwolle.
Baueinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgasrohr (2) und das Luftführungsrohr (4) an einem Ende mit einer Aufweitung versehen sind, zum Zusammenstecken mehrerer Baueinheiten.
Baueinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierrohr (8) auf dem Luftführungsrohr (4) verschiebbar ist, zum fugenversetzten Zusammenfügen von Abgasrohr (2) und Luftführungsrohr (4) einerseits und Isolierrohr (8) andererseits.
Baueinheit nach Anspruch 10 mit einem Luftführungsrohr mit einseitiger Glockenmuffe, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierrohr (8) an der Seite dieser Glockenmuffe mit einer Innenerweiterung versehen ist, deren axiale Länge größer ist als die axiale Länge der Glockenmuffe, zum Zwecke des Verschiebens des Isolierrohres (8) auf dem Luftführungsrohr (4).