EP1369642A1 - Aktiv gedämmter Kamin, insbesondere Stahlkamin - Google Patents

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EP1369642A1
EP1369642A1 EP03010797A EP03010797A EP1369642A1 EP 1369642 A1 EP1369642 A1 EP 1369642A1 EP 03010797 A EP03010797 A EP 03010797A EP 03010797 A EP03010797 A EP 03010797A EP 1369642 A1 EP1369642 A1 EP 1369642A1
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EP
European Patent Office
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chimney
heat dissipation
dissipation layer
insulation
chimney according
Prior art date
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EP03010797A
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English (en)
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Dr. Claus Bissinger
Volker Albrecht
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Saint Gobain Isover G+H AG
Original Assignee
Saint Gobain Isover G+H AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J13/00—Fittings for chimneys or flues 
    • F23J13/02—Linings; Jackets; Casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2213/00—Chimneys or flues
    • F23J2213/30—Specific materials
    • F23J2213/303—Specific materials metallic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2213/00—Chimneys or flues
    • F23J2213/40—Heat insulation fittings

Definitions

  • the present invention relates to a fireplace, preferably a two-shell steel fireplace with a flue gas-carrying inner tube and an outer jacket, with between Insulation with molded elements is provided for the inner tube and outer casing is as well as corresponding insulation elements.
  • the aim of the present invention is a fireplace or the like To provide insulation material, which ensures that excessive heating surrounding parts is avoided in an emergency, since this also represents a fire hazard. Furthermore, the improvement of the insulation effect should go hand in hand with less space and lower insulation requirements.
  • the present invention is based on the knowledge that for normal operation one A much thinner insulation would be sufficient. Only for the emergency situation Appropriate provisions would have to be made in the event of a burnout.
  • This can according to the invention can be achieved in a simple manner that within the insulation a so-called heat dissipation layer is provided, which the fireplace in essential parts completely surrounds and a heat transfer in the axial direction and from bottom to top within the fireplace.
  • a heat transfer causes the two positive effects that, on the one hand, in the event of a burnout of the chimney the strong temperature load occurring in the lower part of the chimney in addition to the radial or horizontal insulation provided for the Heat in the vertical direction, i.e. upwards, can be controlled.
  • Such a heat dissipation layer can through all materials that have good thermal conductivity, be realized. However, it turned out to be particularly effective at least one channel or several recesses, in the form of tubes, columns, slots and the like. Through which a medium, preferably air, can flow around the Heat transfer or heat transfer to take over.
  • the heat dissipation layer is used for the entire Height of the chimney, at least from the flue gas inlet and as far as possible around the chimney should be arranged around, is formed as completely as possible by an annular gap. Spacers or supports that are necessary only for reasons of stability should then Interrupt the annular gap. It can then be advantageous to use the spacers or supports to be designed so that they taper radially inwards, in spite of the presence of spacers or supports one as far as possible in the circumferential direction To provide an annular gap or a heat dissipation layer.
  • Such a chimney according to the invention can have a particularly simple manner with molded insulating element elements can be realized for the correspondingly independent protection is claimed.
  • the shaped insulation elements offer the opportunity for the heat transport in the heat dissipation position preferred annular gaps, gaps, slots, Realize tubes and the like in a simple manner, with special attention to one to obtain the most complete surrounding heat dissipation layer is achievable.
  • tubes can be provided integrally in insulating body shaped elements, while annular gaps can be provided on the inside or outside by two-part or two-shell design of the insulating body shaped elements with the formation of grooves or depressions in one or both shell bodies. Since it is preferred to provide the heat dissipation layer approximately in the center of the insulation, a double-shell structure of the insulating body shaped elements is particularly suitable, the annular gap being correspondingly arranged on a separating surface arranged centrally coaxially to the flue gas pipe of the fireplace. In order to prevent the annular gap from closing, appropriate spacers are then preferably provided here, which can in particular be designed to taper radially inwards.
  • means for improving the heat transfer can be provided.
  • a layer that has a high heat transfer coefficient such as a metal layer made of aluminum or copper.
  • the metal layer can be formed by a preferably laminated film or an inserted metal tube.
  • layers of glass fleece, glass silk or a water glass spray coating are also conceivable as a heat transfer medium. These have in common that they ensure particularly good heat transfer, in particular to the medium flowing through the gaps, slots, tubes or other recesses.
  • An aluminum foil with a thickness in the range from 17 to 60 ⁇ m has proven particularly useful.
  • the insulating body shaped elements are preferably in the circumferential direction made of several parts, in particular segmented, so that the segments in simple way between the inner pipe carrying the flue gas and the outer casing can be attached.
  • the insulating body shaped elements made of mineral wool, in particular rock wool, preferably have a raw weight of 65 to 165 kg / m 3 , in particular 80 to 130 kg / m 3 and most preferably 110 to 120 kg / m 3 . It is advantageous here to provide a higher bulk density, for example in the range from 110 to 150 kg / m 3 , on the inside, i.e. in the vicinity of the inner tube carrying flue gas, while a lower bulk density, for example in the range from 80 to 110 kg, on the outside / m 3 is provided.
  • the chimney can be constructed from several shots in the axial direction.
  • Figure 1 shows a cross section through a steel chimney according to the invention, which has an inner steel jacket (inner tube) 1 and an outer tube 2 also made of steel. Between the inner tube 1 and the outer tube 2, insulating material 3, 4 is provided, which is formed in the exemplary embodiment shown from two composite ring bodies 3 and 4.
  • the insulation material usually consists of mineral wool, in particular rock wool with a bulk density of 65-165 kg / m 3 , in particular 80-130 kg / m 3 .
  • An air gap 7 is arranged between the insulation elements 3 and 4 and extends over the entire length of the fireplace.
  • the air gap 7 is produced in that spacer elements 5 are provided in the outer ring body 4 at certain intervals, which keep the inner ring body 3 and the outer ring body 4 at a distance and divide the air gap 7.
  • An aluminum foil 6 is further arranged between the two ring bodies 3 and 4, which completely surrounds the inner ring body 3. The aluminum foil 6 serves to dissipate the heat absorbed by the inner ring body 3 as far as possible to the air flowing past in the annular gap 7.
  • the spacers 5 are designed as semicircular webs, so that they are almost along a line in contact with the ring body 3. This ensures that the annular gap 7 is maximized in the circumferential direction.
  • the spacers 5 also take other suitable cross-sectional shapes, in particular triangular with the tips pointing inwards accordingly.
  • FIG. 2 shows in partial image a) a cross section through a chimney according to the invention, as has already been shown in Figure 1.
  • the drawing files b) to e) that the insulating material arranged between the inner tube 1 and the outer tube 2 3 can also be formed from one-piece segments.
  • the tubes 7 for the air flow along the chimney can also have different cross-sectional shapes and either on the inside (drawing d) or on the outside (drawing e) of the Insulating body 3 may be arranged or located in the insulating body (drawing b and c).
  • the segmented design also facilitates the manufacture of the insulating body or the Partial insulation body 3, since then the areas that represent the annular gap 7 in a simple manner can be milled from the solid material, for example using appropriate wire milling.
  • FIG. 3 shows once again in partial images a) and b) a chimney according to the invention, as it is already shown in Figure 1. However, FIG. 3 also illustrates that the The annular gap extends over the entire length of the chimney (drawing b).
  • FIG. 4 shows that the chimney connection 8 is also arranged on the side can be, wherein the annular gap 7 extends over the entire length and preferably has an opening at the bottom of the fireplace.
  • the arrows in Figure 4 clarify the flow of air flowing through the annular gap 7.
  • FIG. 5 shows how the temperature at measuring points 1 and 2 in FIG. 4 changes over time developed during a burnout attempt.
  • An example was in a stainless steel fireplace 50 mm thick mineral insulating body and stomata (see drawing 1) Burnout test carried out. The chimney was exposed to 1000 ° C for 50 min The highest temperatures were measured on the chimney head without critical values to reach. In the present system with rear ventilation, the temperatures were on the Outside of the chimney head clearly above the temperatures in the lower area of the chimney. This is in contrast to the temperature behavior of conventional (more homogeneous) Systems. They always have the highest temperatures above the entry point measured both in the inner tube and on the outer jacket.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kamin mit einem Rauchgas führenden Innenrohr (1) und einer Außenummantelung (2), insbesondere beides aus Stahl, wobei zwischen Innenrohr (1) und Außenummantelung (2) eine Dämmung, insbesondere aus Dämmkörper-Formelementen (3, 4) vorgesehen ist, die ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Die Dämmung bzw. die Dämmkörper-Formelemente (3, 4) weisen eine parallel zum Rauchgas führenden Innenrohr (1) angeordnete Wärmeabführungslage auf, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge und den Umfang des Kamins erstreckt und oben und unten offen ist, so dass Wärme von unten nach oben transportiert wird, um insbesondere im Notfall durch Wärmeabfuhr aus dem unteren, kritischen Kaminbereich abzuführen. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kamin, vorzugsweise zweischaligen Stahlkamin mit einem Rauchgas führenden Innenrohr und einer Außenummantelung, wobei zwischen Innenrohr und Außenummantelung eine Dämmung mit Dämmkörper-Formelementen vorgesehen ist sowie entsprechende Dämmkörper-Formelemente.
Es ist seit langem bekannt, bei zweischalig ausgeführten Schornsteinen mit einem das Rauchgas führenden Innenrohr und einer den Schornstein nach außen abschließenden Außenummantelung zwischen der Außenummantelung und dem Innenrohr Dämmstoffe vorzusehen, um einerseits eine Überhitzung benachbarter Bauteile, insbesondere im Notfall bei einem Ausbrand des Kamins, und andererseits im Normalbetrieb eine zu starke Abkühlung des Rauchgases, insbesondere am Schornsteinkopf, zu vermeiden. Die Aufrechterhaltung einer bestimmten Mindesttemperatur ist nämlich aus zweierlei Gründen erforderlich. Zum einen würde eine Absenkung der Rauchgastemperatur unter einen bestimmten Taupunkt zur Bildung von Feuchtigkeit in dem Schornstein mit nachfolgenden Durchfeuchtungs- und Versottungserscheinungen führen, wobei insbesondere durch die aggressiven Bestandteile der Rauchgase, beispielsweise Schwefeldioxid, aggressive Stoffe entstehen können. Darüber hinaus kann eine Taupunktunterschreitung insbesondere an der Außenseite bzw. an der Innenfläche der Außenummantelung sowie in der Dämmschicht zur Feuchtigkeitsbildung führen, was zum Beispiel bei einer Durchfeuchtung der Dämmschicht zu einem Verlust der Dämmwirkung führen kann. Zum anderen würde eine zu starke Abkühlung des Rauchgases im Schornsteinkopf dazu führen, dass der Abzug der Rauchgase aus dem Schornstein nicht mehr gewährleistet wäre. Es würde der sogenannte "Zug" nicht mehr aufrecht erhalten werden können.
Um diesen Problemen Herr zu werden sind, aus dem Stand der Technik verschiedene Lösungen bekannt.
So ist es beispielsweise aus der DE 3211536 A1, der DE 3151327 A1 und der CH 614990 A5 bekannt, zwischen der Außenummantelung und dem Innenrohr des Schornsteins Lüftungskanäle vorzusehen, die durch die durchströmende Luft dafür Sorge leisten, dass eventuell sich bildende Feuchtigkeit durch die durchströmende Luft ausgetragen wird. Darüber hinaus wird bei der CH 614990 A5 noch vorgeschlagen, einen Durchtritt von Feuchtigkeit in den Mantelstein des Kamins dadurch zu verhindern, dass eine Aluminiumfolie vorgesehen wird. Gemeinsam ist den Schornsteinen, die in den obengenannten Schriften beschrieben sind, dass es im wesentlichen darauf ankommt, Feuchtigkeit aus dem Kamin zu entfernen.
Bei neueren Heizsystemen, insbesondere in Einfamilienhäusern, werden zunehmend Brennwerttechnologien eingesetzt, bei denen die Wärme des Abgases zur Vorwärmung im Heizsystem verwendet wird, so dass das Rauchgas, das über den Schornstein abgegeben wird, an sich eine relativ niedrige Temperatur hat. Bei derartigen Kaminen steht nicht mehr im Vordergrund, dass eine bestimmte Feuchtigkeit durch Taupunktunterschreitung im Kamin vermieden wird, sondern ein Problem besteht darin, durch die Dämmung einen Brandschutz für Notfallsituationen bereit zu stellen. Beispielsweise kann es bei Ablagerung von Ruß im Kamin zu einem Ausbrand kommen, bei dem statt der üblichen Temperaturen von 50°C bis maximal 300°C eine Temperatur von 1000°C entstehen kann. Darüber hinaus muss die Dämmung insbesondere im Winter bei Frostperioden einer zu starken Abkühlung des Kamins und hier insbesondere des Kaminkopfs entgegenwirken, um einen ausreichenden Zug im Schornstein sicher zu stellen. Dies wird dadurch erreicht, dass eine ausreichend dicke Dämmung vorgesehen wird, die verhindert, dass sich bei extremer Temperaturbelastung (Notfall) die Umgebung zu stark erhitzt oder dass die relativ niedrige Rauchgastemperatur am Schornsteinkopf (Normalbetrieb im Winter) so stark absinkt, dass ein Abzug der Rauchgase nicht mehr gewährleistet sein könnte. Dies erfordert jedoch eine relativ dick dimensionierte Dämmung, welche wiederum zu einem großen Querschnitt des Schornsteins und zu einem hohen Verbrauch an Platz und Dämmmaterial führt. Eine relativ dicke Dämmschicht wäre daher erforderlich, auch bei Stahlkaminen, um die vorgegebene Prüfung auf Ausbrandbeständigkeit nach DIN mit 1000°C heißem Prüfgas zu bestehen.
Aus diesem Grunde ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Kamin bzw. entsprechendes Dämmmaterial bereit zu stellen, welches gewährleistet, dass eine zu starke Erhitzung umgebender Teile im Notfall vermieden wird, da diese gleichzeitig eine Brandgefahr darstellt. Ferner soll die Verbesserung der Dämmwirkung einhergehen mit geringerem Platzbedarf und geringerem Dämmstoffbedarf.
Diese Aufgabe wird gelöst durch Dämmkörper-Formelemente aus Mineralwolle mit den Merkmalen des Anspruchs 19 sowie einen Kamin mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass für einen Normalbetrieb eines Kamins eine wesentlich dünnere Dämmung ausreichend wäre. Lediglich für die Notfallsituation eines Ausbrandes müsste eine entsprechende Vorsorge getroffen werden. Dies kann nach Maßgabe der Erfindung in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass innerhalb der Dämmung eine sogenannte Wärmeabführungslage vorgesehen ist, die den Kamin in wesentlichen Teilen vollständig umgibt und einen Wärmetransport in axialer Richtung entlang und innerhalb des Kamins von unten nach oben ermöglicht. Ein derartiger Wärmetransport bewirkt nämlich die beiden positiven Effekte, dass zum einen bei einem Ausbrand des Kamins die im unteren Teil des Kamins auftretende starke Temperaturbelastung durch die zusätzlich zu der radialen bzw. horizontalen Dämmung vorgesehene Abführung der Wärme in vertikaler Richtung, also nach oben, beherrschbar wird. Zum anderen führt der vorgesehene zusätzliche Wärmetransport innerhalb der Dämmung in Richtung des Kaminkopfs dazu, dass dieser bei extrem kalten Wetter nicht zu stark abkühlt, um so den nötigen Zug für den Abzug der Rauchgase aus dem Kamin bereit zu stellen. Eine derartige Wärmeabführungslage kann durch sämtliche Materialien, die eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen, verwirklicht werden. Es hat sich jedoch als besonders wirkungsvoll herausgestellt, mindestens einen Kanal bzw. mehrere Aussparungen, in Form von Röhren, Spalten, Schlitzen und dgl. vorzusehen, durch die ein Medium, vorzugsweise Luft, strömen kann, um den Wärmeabtransport bzw. Wärmetransport zu übernehmen. Um hierbei eine möglichst große Wirkung zu erzielen, ist es bevorzugt, wenn die Wärmeabführungslage, die für die gesamte Höhe des Kamins, zumindest ab Rauchgaseinleitung und möglichst vollflächig um den Kamin herum angeordnet sein sollte, möglichst vollkommen durch einen Ringspalt gebildet ist. Lediglich aus Stabilitätsgründen notwendige Abstandshalter oder Stützen sollten dann den Ringspalt unterbrechen. Hierbei kann es dann vorteilhaft sein, die Abstandshalter bzw. Stützen so auszubilden, dass sie sich radial nach innen verjüngen, um trotz des Vorhandenseins von Abstandshaltern oder Stützen einen möglichst in Umfangsrichtung durchgängigen Ringspalt bzw. eine Wärmeabführungslage bereitzustellen.
In besonders einfacher Weise kann ein derartiger erfindungsgemäßer Kamin mit Dämmstoff-Formkörperelementen realisiert werden, für die entsprechend auch unabhängig Schutz beansprucht wird. Die Dämmkörperformelemente bieten nämlich die Möglichkeit, die für den Wärmetransport in der Wärmeabführungslage bevorzugten Ringspalte, Spalte, Schlitze, Röhren und dgl. in einfacher Weise zu realisieren, wobei das besondere Augenmerk eine möglichst vollflächig umgebende Wärmeabführungslage zu erhalten, erreichbar ist.
So können Röhren integral in Dämmkörper-Formelementen vorgesehen werden, während Ringspalte durch zweiteilige bzw. zweischalige Ausbildung der Dämmkörperformelemente mit Ausbildung von Nuten bzw. Vertiefungen in einem oder beiden Schalenkörpern an den Innen- oder Außenseiten vorgesehen werden können. Da es bevorzugt ist, die Wärmeabführungslage ungefähr mittig in der Dämmung vorzusehen, bietet sich insbesondere ein zweischaliger Aufbau der Dämmkörper-Formelemente an, wobei der Ringspalt entsprechend an einer mittig koaxial zum Rauchgasrohr des Kamins angeordneten Trennfläche angeordnet ist. Um ein Schließen des Ringspalts zu verhindern, sind hier dann vorzugsweise entsprechende Abstandshalter vorgesehen, die insbesondere radial nach innen sich verjüngend ausgebildet sein können.
Um eine bessere Übertragung der Wärme von dem rauchgasführendem Innenrohr bzw. der an diesem angeordneten inneren Dämmlage auf die Wärmeabführungslage zu ermöglichen, können Mittel zur Verbesserung der Wärmeübertragung vorgesehen werden. Diese werden insbesondere durch eine Schicht gebildet, die einen hohen Wärmeübertragungskoeffizienten aufweist, wie beispielsweise eine Metallschicht aus Aluminium oder Kupfer. Hierbei kann die Metallschicht durch eine vorzugsweise aufkaschierte Folie oder ein eingeführtes Metallrohr ausgebildet sein. Daneben sind als Wärmeübertragungsmittel auch Schichten aus Glasvlies, Glasseide oder eine Wasserglassprühbeschichtung denkbar. Diesen ist gemeinsam, dass sie eine besonders gute Wärmeübertragung, insbesondere auf das die Spalte, Schlitze, Röhren oder sonstige Ausnehmungen durchströmende Medium gewährleisten. Besonders bewährt hat sich eine Aluminiumfolie mit einer Dicke im Bereich von 17 bis 60 µm.
Um eine besonders einfache Herstellung der Dämmkörper-Formelemente als auch des Kamins an sich zu gewährleisten, sind die Dämmkörper-Formelemente vorzugsweise in Umfangsrichtung mehrteilig, insbesondere segmentiert ausgeführt, so dass die Segmente in einfacher Weise zwischen dem das Rauchgas führende Innenrohr und der Außenummantelung angebracht werde können.
Die Dämmkörper-Formelemente aus Mineralwolle, insbesondere Steinwolle, weisen vorzugsweise ein Rohgewicht von 65 bis 165 kg/m3, insbesondere 80 bis 130 kg/m3und höchst vorzugsweise 110 bis 120 kg/m3auf. Vorteilhaft ist hierbei, an der Innenseite, also in der Nähe zum Rauchgas führenden Innenrohr, eine höhere Rohdichte, beispielweise im Bereich von 110 bis 150 kg/m3vorzusehen, während an der Außenseite eine geringere Rohdichte, beispielsweise im Bereich von 80 bis 110 kg/m3 vorgesehen wird. In axialer Richtung kann der Kamin, wie bekannt, aus mehreren Schüssen aufgebaut sein.
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Dabei zeigen die Zeichnungen rein schematisch in
Fig. 1
einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stahlkamin;
Fig. 2
in Teilbild a) einen Querschnitt gemäß Figur 1 sowie in den Teilbildern b) bis e) Segmente von unterschiedlichen Dämmeinsätzen;
Fig. 3
einen Teilquerschnitt gemäß Figur 1 (a) sowie einen Längsschnitt durch einen Kamin (b);
Fig. 4
einen Längsschnitt gemäß Figur 3 b); und in
Fig. 5
ein Diagramm, das den Temperatur-Zeitverlauf-Vergleich zwischen herkömmlichen Kaminen und dem erfindungsgemäßen Kamin bei einem Ausbrandversuch zeigt.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stahlkamin, wobei dieser einen Innenstahlmantel (Innenrohr) 1 und ein Außenrohr 2 ebenfalls aus Stahl aufweist. Zwischen dem Innenrohr 1 und dem Außenrohr 2 ist Dämmmaterial 3, 4 vorgesehen, welches bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei zusammengesetzten Ringkörpern 3 und 4 gebildet ist. Das Dämmmaterial besteht üblicherweise aus Mineralwolle, insbesondere Steinwolle mit einer Rohdichte von 65-165 kg/m3, insbesondere 80-130 kg/m3. Zwischen den Dämmelementen 3 und 4 ist ein Luftspalt 7 angeordnet, der sich über die gesamte Länge des Kamins streckt. Der Luftspalt 7 wird dadurch erzeugt, dass in dem äußeren Ringkörper 4 in bestimmten Abständen Abstandselemente 5 vorgesehen sind, die den inneren Ringkörper 3 und den äußeren Ringkörper 4 auf Abstand halten und den Luftspalt 7 unterteilen. Zwischen den beiden Ringkörpern 3 und 4 ist weiterhin eine Aluminiumfolie 6 angeordnet, die den inneren Ringkörper 3 vollständig vollflächig umgibt. Die Aluminiumfolie 6 dient dazu, die vom inneren Ringkörper 3 aufgenommene Wärme möglichst an die in dem Ringspalt 7 vorbeiströmende Luft abzugeben.
Die Abstandshalter 5 sind als halbkreisförmige Stege ausgebildet, so dass sie nahezu entlang einer Linie in Kontakt mit dem Ringkörper 3 stehen. Dadurch wird erreicht, dass der Ringspalt 7 in Umfangichtung maximiert wird. Selbstverständlich können die Abstandshalter 5 auch andere geeignete Querschnittsformen annehmen, insbesondere dreieckig ausgebildet sein, wobei die Spitzen entsprechend nach innen zeigen würden.
Die Figur 2 zeigt in dem Teilbild a) einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kamin, wie er bereits in der Figur 1 dargestellt worden ist. Allerdings zeigen die Teilbilder b) bis e), dass das zwischen dem Innenrohr 1 und dem Außenrohr 2 angeordnete Dämmmaterial 3 auch aus einstückigen Segmenten ausgebildet sein kann. Die Röhren 7 für die Luftführung entlang des Kamins können ebenfalls unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen und entweder an der Innenseite (Teilbild d) oder an der Außenseite (Teilbild e) des Dämmkörpers 3 angeordnet sein oder sich im Dämmkörper befinden (Teilbilder b und c). Die segmentierte Ausbildung erleichtert auch die Herstellung des Dämmkörpers bzw. der Teildämmkörper 3, da dann die Bereiche, die den Ringspalt 7 darstellen, in einfacher Weise aus dem Vollmaterial gefräst werden können, zum Beispiel über entsprechende Drahtfräsen.
Figur 3 zeigt noch einmal in den Teilbildern a) und b) einen erfindungsgemäßen Kamin, wie er bereits in der Figur 1 dargestellt ist. Die Figur 3 verdeutlicht jedoch auch, dass der Ringspalt sich über die gesamte Länge des Kamins erstreckt (Teilbild b).
Dies wird auch in der Figur 4 deutlich, in der das Teilbild der Figur 3 b) in vergrößerter Darstellung zu sehen ist. Hier zeigt sich, dass auch der Kaminanschluss 8 seitlich angeordnet sein kann, wobei der Ringspalt 7 sich über die gesamte Länge erstreckt und vorzugsweise eine Öffnung am unteren Ende des Kamins aufweist. Die Pfeile in Figur 4 verdeutlichen die Strömung der Luft, die durch den Ringspalt 7 strömt.
Figur 5 zeigt, wie sich die Temperatur an den Messstellen 1 und 2 der Figur 4 über die Zeit bei einem Ausbrand-Versuch entwickelt. Beispielhaft wurde in einem Edelstahlkamin mit 50 mm starkem mineralischem Dämmkörper und Spaltöffnungen (siehe Zeichnung 1) ein Ausbrandversuch durchgeführt. Dabei wurde der Kamin 50 min mit 1000° C belastet Die höchsten Temperaturen wurden dabei am Kaminkopf gemessen, ohne kritische Werte zu erreichen. Bei dem vorliegenden System mit Hinterlüftung lagen die Temperaturen auf der Außenseite des Kaminkopfes deutlich über den Temperaturen im unteren Bereich des Kamins. Dies steht im Gegensatz zu dem Temperaturverhalten herkömmlicher (homogener) Systemen. Bei denen werden immer oberhalb der Eintrittsstelle die höchsten Temperaturen sowohl im Innenrohr als auch am Außenmantel gemessen. Wie deutlich zu sehen ist, nimmt die Temperatur an der Messstelle 2 gegenüber dem konventionellen Kamin nach einer bestimmten Zeit zu, während sie an der Messstelle 1 nach einer gewissen Zeit niedriger liegt als bei einem konventionellen Kamin. Damit wird erreicht, dass der bei einem Ausbrand stärker belastete untere Teil des Kamins durch eine Wärmeabfuhr gekühlt wird, während die Temperaturerhöhung am Kaminkopf in Folge des Wärmetransports in einem unkritischen Bereich bleibt.

Claims (19)

  1. Kamin, insbesondere Stahlkamin mit einem Rauchgas führenden Innenrohr (1) und einer Außenummantelung (2), die insbesondere beide aus Stahl gebildet sind und mit einer zwischen Innerohr (1) und Außenummantelung (2) vorgesehenen Dämmung aus mindestens einem Dämmkörper-Formelement (3, 4) aus Mineralwolle, insbesondere Steinwolle,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in der Dämmung eine sich über einen wesentlichen Teil des Umfangs des Kamins sich erstreckende Wärmeabführungslage vorgesehen ist, die sich mindestens ab Rauchgaseinleitung axial in Richtung des Kaminkopfes erstreckt.
  2. Kamin nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wärmeabführungslage durch mindestens einen von einem Medium, vorzugsweise Luft, durchströmbaren Kanal (7) gebildet ist, der durch mindestens eine sich über den Umfang der Dämmung erstreckende Aussparung begrenzt ist.
  3. Kamin nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wärmeabführungslage in einem einstückig ausgeführten Teil eines Dämmkörper-Formelements integral enthalten ist, wobei die Wärmeabführungslage durch eine Vielzahl in Umfangsrichtung benachbarter Schlitze, Röhren und dgl. gebildet ist.
  4. Kamin nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wärmeabführungslage durch an der Innen- oder Außenseite des Dämmkörper-Formelements vorgesehene Nuten oder Aussparungen gebildet ist, wobei zwischen den Aussparungen Abstandshalter vorgesehen sind.
  5. Kamin nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Dämmkörper-Formelement mehrteilig ausgeführt ist und die mindestens eine Teilungsfläche koaxial zur der die Leitung umgebenden Innenfläche des Dämmkörper-Formelements angeordnet ist, so dass das Dämmkörper-Formelement mindestens zweischalig aufgebaut ist, wobei an der Grenzfläche der beiden Schalen (3, 4) zumindest an einer Schale (4) radial offene Aussparungen (7) vorgesehen sind, die die Wärmeabführungslage bilden, und die von der an Abstandshaltern (5) anliegenden anderen Schale (3) begrenzt werden.
  6. Kamin nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sich die Abstandshalter von außen nach innen verjüngen, insbesondere spitz zusammen laufen, so dass die Abstandshalter (5) vorzugsweise an ihrer inneren Auflage einen Linienkontakt aufweisen.
  7. Kamin nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wärmeabführungslage im Wesentlichen radial mittig in der Dämmung vorgesehen ist.
  8. Kamin nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    an der Wärmeabführungslage (7) Wärmeübertragungsmittel (6) zur Übertragung von Wärme von der Mineralwolle zu der Wärmeabführungslage vorgesehen sind.
  9. Kamin nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wärmeübertragungsmittel (6) durch eine zumindest teilweise an der Innenfläche der Aussparungen, Schlitze oder dgl. vorgesehene Schicht mit einem hohen Wärmeübertragungskoeffizienten, insbesondere eine Metallschicht, vorzugsweise aus Aluminium oder Kupfer, gebildet ist.
  10. Kamin nach Anspruch 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Wärmeübertragungsmittel eine vorzugsweise aufkaschierte Metallfolie (6), ein eingeführtes Metallrohr oder -teilrohr, ein Glasvlies, Glasseide oder eine Wasserglassprühbeschichtung umfassen.
  11. Kamin nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Metallfolie eine Dicke von 17 - 60 µm aufweist.
  12. Kamin nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Dämmkörper-Formelement mehrteilig, insbesondere segmentiert, ausgeführt ist, wobei die Trennflächen insbesondere auch zumindest teilweise radial verlaufend angeordnet sind, so dass bei vorzugsweise ringförmigem Querschnitt Teilkreissegmente gebildet sind.
  13. Kamin nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Dämmmaterial ein Rohgewicht von 65 bis 165 kg/m3, insbesondere 80 bis 130 kg/m3, vorzugsweise 110 bis 120 kg/m3, aufweist, wobei vorzugsweise die Rohdichte innen höher ist, insbesondere 110 bis 150 kg/m3 beträgt, während die Rohdichte außen kleiner ist, vorzugsweise 80 bis 110 kg/m3 beträgt.
  14. Kamin nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wärmeabführungslage in Umfangsrichtung einen maximalen Anteil an Ausnehmungen, Schlitzen oder dgl. aufweist, vorzugsweise mindestens 80 %, insbesondere 90 bis 95 %.
  15. Kamin nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Querschnitt des Kamins, des Dämmkörper-Formelements und/oder der Spalten, Schlitze oder dgl. (7) rund, rechteckig, quadratisch oder vieleckig ist.
  16. Kamin nach einem der Ansprüche 2 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kanal (7) im Bereich des Kaminkopfes Austrittsöffnungen und im Bereich des Kaminfußes Eintrittsöffnungen für die Luft aufweist.
  17. Kamin nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    am Kaminkopf Überströmdüsen zur Verstärkung des Luftstromes vorgesehen sind.
  18. Kamin nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kamin mehrere Schüsse umfasst.
  19. Dämmkörper-Formelement aus Mineralwolle, insbesondere Steinwolle, für Kamine, insbesondere Stahlkamine, mit einem Rauchgas führenden Innenrohr (1) und einer insbesondere aus einer Stahlhülle gebildeten Außenummantelung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zwischen denen das Dämmkörper-Formelement angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Dämmkörper-Formelement in axialer Richtung parallel zur Leitungsrichtung die mindestens eine sich über einen wesentlichen teil des Umfangs erstreckende Wärmeabführungslage insbesondere gemäß einem der Ansprüche 2 bis 15, aufweist.
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