ITVR940037A1

ITVR940037A1 - DOUBLE WALL METAL CHIMNEY ELEMENT

Info

Publication number: ITVR940037A1
Application number: IT94VR000037A
Authority: IT
Inventors: Josef Wierer
Original assignee: Camini Wierer Spa
Priority date: 1994-04-14
Filing date: 1994-04-14
Publication date: 1995-10-14
Also published as: ITVR940037A0

Description

Descrizione del trovato avente per titolo: Description of the invention having as title:

"ELEMENTO DI CANNA FUMARIA METALLICA A DOPPIA PARETE" "DOUBLE-WALLED METALLIC FLUE ELEMENT"

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

La presente invenzione si riferisce ad un elemento di canna fumaria metallica a doppia parete. The present invention relates to a double-walled metal flue element.

Più particolarmente, la presente invenzione si riferisce ad un elemento modulare per la formazione di una canna fumaria metallica avente un primo tubo metallico interno, a diretto contatto con i fumi, un secondo tubo metallico esterno e concentrico al primo tubo, ed un rivestimento di coibentazione compreso tra i detti tubi. More particularly, the present invention refers to a modular element for the formation of a metal flue having a first internal metal pipe, in direct contact with the fumes, a second external metal pipe and concentric to the first pipe, and an insulation coating included between said tubes.

L'invenzione trova principale applicazione nell'ambito dell 'edilizia. The invention is mainly applied in the building sector.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

Elementi modulari di canna fumaria del tipo sopradescritto sono ben noti nella tecnica. Modular flue elements of the type described above are well known in the art.

Tali elementi vengono normalmente utilizzati per la formazione di canne fumarie di smaltimento fumi per impianti civili, industriali ed ospedalieri, sia per emissioni a bassa temperatura che ad alta temperatura, con punte occasionali di 760°C . These elements are normally used for the formation of flue pipes for the disposal of fumes for civil, industrial and hospital systems, both for low temperature and high temperature emissions, with occasional peaks of 760 ° C.

Lo scopo principale di provvedere un rivestimento di coibentazione, normalmente costituito da lana minerale disposta sciolta oppure in coppelle pressate tra le pareti dei due tubi concentrici, è evidentemente quello di evitare si possano creare situazioni di pericolo causate da eventuali contatti con il tubo esterno, che deve necessariamente rimanere ad una bassa temperatura, nonché quello di mantenere caldi i fumi per ottenere un tiraggio ottimale. The main purpose of providing an insulation coating, normally consisting of mineral wool arranged loose or in cupels pressed between the walls of the two concentric pipes, is obviously to avoid creating dangerous situations caused by any contact with the external pipe, which it must necessarily remain at a low temperature, as well as to keep the fumes warm to obtain an optimal draft.

Al fine di affrontare questo problema, la tecnica nota offre differenti soluzioni. In order to tackle this problem, the known art offers different solutions.

Secondo una prima forma di realizzazione nota, il tubo esterno ed il tubo interno sono completamente svincolati uno dall'altro, ed il rivestimento di coibentazione è costituito da coppelle disposte attorno al tubo interno. According to a first known embodiment, the outer tube and the inner tube are completely independent of each other, and the insulation coating consists of cupels arranged around the inner tube.

La posa in opera di una canna fumaria di questo tipo risulta però essere estremamente complicata, in quanto si tratta, all'atto pratico, di costruire dapprima interamente la canna fumaria interna, che deve essere naturalmente dotata di giunti di compensazione della dilatazione termica, disporre di seguito le coppelle di coibentazione attorno a questa canna fumaria, ed infine disporre il tubo esterno attorno all'insieme tubo interno/coppelle. However, the installation of a flue of this type is extremely complicated, as it is a question, in practice, of first constructing the internal flue entirely, which must naturally be equipped with compensation joints for thermal expansion. then the insulation cups around this flue, and finally arrange the external tube around the internal tube / cupels assembly.

Questa soluzione risulta dunque, all'atto pratico, estreinamente onerosa per quanto riguarda tempi e costi di posa in opera. This solution is therefore, in practice, extremely expensive as regards installation times and costs.

Una seconda forma di realizzazione nota nella tecnica prevede l'utilizzo di elementi di canna fumaria modulari, ognuno dei quali comprende un tubo interno di lunghezza predeterminata ed opportunamente svasato a bicchiere in corrispondenza di una estremità per favorire l'inserimento nello stesso di un analogo elemento sovrapposto, un tubo esterno ed un rivestimento coibente disposto tra tali tubi; conformemente a questa forma di realizzazione, le estremità dei tubi interno ed esterno sono rispettivamente collegate tra loro a mezzo di una corona circolare metallica che svolge, oltre alla funzione di collegamento tra i tubi, quella di contenimento della lana minerale che è compresa tra i tubi stessi. A second embodiment known in the art provides for the use of modular flue elements, each of which comprises an internal pipe of predetermined length and suitably flared in a socket at one end to facilitate the insertion of a similar element therein. superimposed, an outer tube and an insulating coating disposed between these tubes; according to this embodiment, the ends of the internal and external pipes are respectively connected to each other by means of a metal circular crown which performs, in addition to the function of connection between the pipes, that of containing the mineral wool that is included between the pipes themselves.

La posa in opera di una canna fumaria di questo tipo risulta molto più agevole di quella precedentemente descritta, in quanto è solo necessario sovrapporre un dato numero di elementi modulari uno sull'altro, ed unirli tramite fascette di giunzione per ottenere la completa canna fumaria. The installation of a flue of this type is much easier than that previously described, as it is only necessary to superimpose a given number of modular elements on top of each other, and join them by means of junction strips to obtain the complete flue.

Tuttavia, anche questo tipo di elemento per canna fumaria implica inconvenienti e svantaggi, che sono essenzialmente dovuti alla presenza delle corone metalliche che uniscono le estremità dei tubi interno ed esterno. However, even this type of element for flue has drawbacks and disadvantages, which are essentially due to the presence of the metal crowns which join the ends of the internal and external pipes.

Infatti, tali corone metalliche agiscono, in opera, da ponte termico, con il risultato che a mezzo di esse una notevole quantità di calore viene trasferita dal tubo interno verso il tubo esterno, creando delle zone, in corrispondenza dei punti di giunzione, ad alta temperatura e, quindi, di potenziale pericolo. In fact, these metal crowns act, on site, as a thermal bridge, with the result that by means of them a considerable amount of heat is transferred from the inner tube to the outer tube, creating areas, in correspondence with the junction points, with high temperature and, therefore, of potential danger.

Il rendimento generale della canna fumaria risulta anche essere notevolmente penalizzato. The general performance of the flue is also significantly penalized.

Inoltre, allo scopo di dissipare una maggiore quantità di calore sulle corone, il diametro di queste viene mantenuto relativamente grande, con il risultato di dover provvedere tubi esterni di diametro relativamente importante, con notevole spreco di acciaio. Furthermore, in order to dissipate a greater quantity of heat on the crowns, the diameter of these is kept relatively large, with the result of having to provide external tubes of relatively large diameter, with a considerable waste of steel.

Secondo una soluzione nota nella tecnica, mirante ad alleviare parte di questi inconvenienti, la corona metallica è costituita da una rete oppure da una serie di elementi radiali che uniscono i tubi; tuttavia, anche questa soluzione si rivela èssere insoddisfacente in quanto una certa quantità di calore viene trasferita puntualmente sulla superficie del tubo esterno, creando i disagi sopra menzionati. According to a solution known in the art, aimed at alleviating part of these drawbacks, the metal crown is constituted by a net or by a series of radial elements which join the tubes; however, even this solution turns out to be unsatisfactory as a certain amount of heat is promptly transferred onto the surface of the outer tube, creating the aforementioned inconveniences.

Ciò vale anche per una ulteriore soluzione nota nella tecnica, secondo cui il tubo interno ed il tubo esterno sono collegati da una serie di tiranti metallici annegati in materiale termoespandibile formante l'intercapedine tra i due tubi. This also applies to a further solution known in the art, according to which the inner tube and the outer tube are connected by a series of metal tie rods embedded in thermo-expandable material forming the interspace between the two tubes.

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invenzione si propone di ovviare agli inconvenienti e svantaggi tipici della tecnica nota, e di fornire quindi un elemento di canna fumaria metallica a doppia parete che sappia unire il vantaggio di una totale separazione, dal punto di vista termico, dei due tubi formanti l'elemento, con il vantaggio di potere prevedere la modularità degli elementi, ciò che permette una veloce ed agevole posa in opera della canna fumaria. The present invention aims to obviate the drawbacks and disadvantages typical of the known art, and therefore to provide a double-walled metal flue element that is able to combine the advantage of a total separation, from the thermal point of view, of the two pipes forming the element, with the advantage of being able to foresee the modularity of the elements, which allows a quick and easy installation of the flue.

Ciò è ottenuto a mezzo di un elemento di canna fumaria metallica a doppia parete avente le caratteristiche descritte alla rivendicazione principale. This is achieved by means of a double-walled metal flue element having the characteristics described in the main claim.

Le rivendicazioni dipendenti delineano forme di realizzazione particolarmente vantaggiose dell'invenzione. The dependent claims outline particularly advantageous embodiments of the invention.

L'elemento di canna fumaria metallica secondo l'invenzione è dotato di una coppia di corone di congiungimento del tubo interno con il tubo esterno realizzate in un materiale avente caratteristiche di relativamente alta resistenza meccanica (allo scopo di potere sostenere la lana minerale formante l'intercapedine) e di bassissima conducibilità termica (allo scopo di evitare il ponte termico tra il tubo interno ed il tubo esterno). The metal flue element according to the invention is equipped with a pair of crowns for joining the internal pipe with the external pipe made of a material having characteristics of relatively high mechanical resistance (in order to be able to support the mineral wool forming the interspace) and with very low thermal conductivity (in order to avoid the thermal bridge between the internal and external pipes).

Vantaggiosamente, un tale materiale è costituito da un blocco in fibra ceramica, ad esempio un materiale commercialmente denominato "Cerablok"<®>. Advantageously, such a material consists of a ceramic fiber block, for example a material commercially known as "Cerablok" <®>.

Secondo ulteriori forme di realizzazione vantaggiose dell'invenzione, tale materiale può essere costituito da blocchi in isolanti minerali quali ad esempio fibre di vetro, lana di roccia, perlite, vermiculite, argilla espansa, in isolanti vegetali quali ad esempio pannelli in fibra di legno e cemento, oppure isolanti di sintesi quali ad esempio polistirolo, poliuretano, ecc. According to further advantageous embodiments of the invention, this material can consist of blocks in mineral insulators such as for example glass fibers, rock wool, perlite, vermiculite, expanded clay, in vegetable insulators such as for example wood fiber panels and cement, or synthetic insulators such as polystyrene, polyurethane, etc.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF DRAWINGS

Altre caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti, alla lettura della descrizione seguente, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con l'ausilio delle figure illustrate nella tavola allegata, in cui: Other characteristics and advantages of the invention will become evident upon reading the following description, provided by way of non-limiting example, with the aid of the figures illustrated in the attached table, in which:

- la fig. 1 mostra una vista laterale parzialmente sezionata e schematica di un elemento di canna fumaria secondo l'invenzione; - fig. 1 shows a partially sectioned and schematic side view of a flue element according to the invention;

- la fig. 2 mostra una vista laterale parzialmente sezionata e schematica di una corona in materiale a resistenza meccanica relativamente alta ed a bassa conducibilità termica utilizzata nella canna fumaria secondo l'invenzione; e - fig. 2 shows a partially sectioned and schematic side view of a crown made of a material with relatively high mechanical resistance and low thermal conductivity used in the flue according to the invention; And

- la fig. 3 mostra una vista in pianta parzialmente sezionata e schematica della corona secondo la fig. 2. - fig. 3 shows a partially sectioned and schematic plan view of the crown according to fig. 2.

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

Nella figura 1, il numero di riferimento 10 indica, generalmente, un elemento modulare di canna fumaria a doppia parete secondo la presente invenzione. In Figure 1, the reference number 10 generally indicates a modular element of a double-walled flue according to the present invention.

L'elemento modulare 10, atto ad essere disposto in cooperazione con altri elementi modulari ad esso sovrapposti, cornprende un primo tubo esterno 11 metallico, generalmente in acciaio, un secondo tubo interno 12 metallico, generalmente in acciaio, i detti tubi 11 e 12 essendo disposti concentrici, ed una intercapedine 13 posta tra la parete interna del tubo 11 e la parete esterna del tubo 12, la detta intercapedine essendo generalmente formata da un materiale isolante avente caratteristiche di bassissima conducibilità termica, quale ad esempio della lana minerale,· questo materiale isolante può essere disposto nello spazio formante l'intercapedine sia sciolto che in forma di coppelle pressate di forma tubolare. The modular element 10, adapted to be arranged in cooperation with other modular elements superimposed on it, comprises a first external metal tube 11, generally in steel, a second internal metal tube 12, generally in steel, said tubes 11 and 12 being arranged concentric, and a gap 13 placed between the inner wall of the pipe 11 and the outer wall of the pipe 12, said gap being generally formed by an insulating material having very low thermal conductivity characteristics, such as mineral wool, for example. insulator can be arranged in the space forming the interspace either loose or in the form of pressed tubular shaped cups.

Allo scopo di facilitare la sovrapposizione di vari elementi 10, il tubo 12 è dotato di una estremità leggermente svasata verso l'esterno; inoltre, ciascun elemento 10 è dotato, in prossimità di entrambe le estremità del tubo esterno 11, di una scanalatura 15 atta a permettere l'ancoraggio di una fascetta di bloccaggio (non rappresentata) di due elementi 10 adiacenti e sovrapposti. In order to facilitate the superimposition of various elements 10, the tube 12 is provided with an end slightly flared towards the outside; moreover, each element 10 is equipped, near both ends of the outer tube 11, with a groove 15 suitable for allowing the anchoring of a clamping band (not shown) to two adjacent and superimposed elements 10.

Secondo l'invenzione, in corrispondenza di entrambe le estremità di ciascun elemento 10 si trova una corona circolare 14 avente una prima funzione di chiusura delle estremità e di supporto del materiale isolante 13 contenuto tra le pareti dei tubi 11, 12. According to the invention, at both ends of each element 10 there is a circular crown 14 having a first function of closing the ends and supporting the insulating material 13 contained between the walls of the tubes 11, 12.

Secondo la forma di realizzazione illustrata nelle figure, la corona circolare 14 è dotata di una rientranza radiale che consente alla corona stessa di appoggiarsi contro la parete della scanalatura 15. According to the embodiment illustrated in the figures, the circular crown 14 is provided with a radial recess which allows the crown itself to rest against the wall of the groove 15.

La corona 14 viene successivamente fissata ai tubi 11, 12 tramite i mezzi più opportuni alla portata di qualsiasi tecnico esperto. The crown 14 is subsequently fixed to the tubes 11, 12 by means of the most suitable means within the reach of any skilled technician.

E' questa naturalmente solamente una delle possibili forme di realizzazione della corona 14, che può anche non essere dotata di tale rientranza. This is of course only one of the possible embodiments of the crown 14, which may not even be provided with such a recess.

Conformemente all’invenzione, ciascuna delle corone 14 è costituita in un materiale avente caratteristiche di relativamente alta resistenza meccanica e bassissima conducibilità termica . According to the invention, each of the crowns 14 is made of a material having characteristics of relatively high mechanical strength and very low thermal conductivity.

Si vengono così a realizzare gli scopi dell'invenzione, in quanto si ottiene un buon collegamento meccanico tra i tubi 11, 12, un'azione di contenimento e sostegno del materiale isolante 13 e, sopratutto, si viene ad abbattere drasticamente la trasmissione di calore dal tubo interno 12 verso il tubo esterno 11. The purposes of the invention are thus achieved, since a good mechanical connection is obtained between the pipes 11, 12, a containment and support action of the insulating material 13 and, above all, the transmission of heat is drastically reduced. from the inner tube 12 to the outer tube 11.

In questo modo, risulta possibile utilizzare tubi esterni 11 di diametro minore rispetto alle soluzioni note, con un notevole risparmio in termini di acciaio impiegato per questi tubi . In this way, it is possible to use external tubes 11 with a smaller diameter than known solutions, with a considerable saving in terms of steel used for these tubes.

Secondo una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa dell'invenzione, il materiale costitutivo delle corone 14 è un impasto di fibre ceramiche, vantaggiosamente un materiale denominato commercialmente "Cerablok"<®>. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the constituent material of the crowns 14 is a mixture of ceramic fibers, advantageously a material commercially known as "Cerablok" <®>.

Questo materiale viene prodotto sotto vuoto da un unione di fibre minerali, fibre refrattarie, perlite espansa ed opportuni leganti. This material is produced under vacuum from a union of mineral fibers, refractory fibers, expanded perlite and suitable binders.

Grazie alla presenza della perlite il materiale viene a possedere una resistenza alla compressione molto maggiore di altri materiali composti di fibre refrattarie; inoltre, esso è utilizzabile fino a temperature dell'ordine di 1000°C. Thanks to the presence of perlite, the material has a much higher compressive strength than other materials composed of refractory fibers; moreover, it can be used up to temperatures of the order of 1000 ° C.

L'invenzione non è tuttavia limitata all'utilizzo del materiale sopra descritto: sono infatti previste varie forme di realizzazione delle corone 14, secondo le quali le corone stesse possono essere costituite da isolanti minerali quali ad esempio fibre di vetro, lana di roccia, perlite, vermiculite, argilla espansa, da isolanti vegetali quali ad esempio pannelli in fibra di legno e cemento, oppure isolanti di sintesi quali ad esempio polistirolo, poliuretano, ecc.. However, the invention is not limited to the use of the material described above: various embodiments of the crowns 14 are in fact provided, according to which the crowns themselves can be constituted by mineral insulators such as for example glass fibers, rock wool, perlite , vermiculite, expanded clay, from plant insulators such as wood fiber and cement panels, or synthetic insulators such as polystyrene, polyurethane, etc.

Questo a seconda delle esigenze di progetto e delle temperature raggiungibili dal tubo interno 12. This depends on the project requirements and the temperatures that can be reached by the internal tube 12.

Claims

CLAIMS 1. Modular element (10) for the formation of a metal flue having a first internal metal pipe (12), in direct contact with the fumes, a second external metal pipe (11) concentric to the first pipe (12), and a coating (13) of insulation arranged in the interspace formed between said pipes (11, 12), characterized in that it also comprises a pair of crowns (14, 14 ') made of material with relatively high mechanical resistance and very low thermal conductivity , arranged at the ends of said modular element (10) and being respectively suitable for closing the gap formed between said first (12) and second (11) metal tube.

2. Modular element (10) according to claim 1, characterized by the fact that each crown (14, 14 ') is made of ceramic fiber, advantageously in a material commercially called "Cerablok" ®.

3. Modular element (10) according to claim 1, characterized in that each crown (14, 14 ') is made of mineral insulating material such as for example glass fibers, rock wool, perlite, vermiculite, expanded clay, or in insulating material vegetable such as wood fiber and cement panels, or synthetic insulating material such as polystyrene, polyurethane.

4. Modular element (10) according to one of the preceding claims, characterized by the fact that each of said crowns (14, 14 ') is equipped with a radial recess able to cooperate, on site, with the internal wall of a groove (15) provided in the outer tube (11).

5. Modular element (10) according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises means for connecting and fixing said crowns (14, 14 ') to said first (12) and second (11) metal tube.