EP4030101B1 - Schornstein mit feuerstätte - Google Patents
Schornstein mit feuerstätteInfo
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- EP4030101B1 EP4030101B1 EP22160497.8A EP22160497A EP4030101B1 EP 4030101 B1 EP4030101 B1 EP 4030101B1 EP 22160497 A EP22160497 A EP 22160497A EP 4030101 B1 EP4030101 B1 EP 4030101B1
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- chimney
- stage
- fireplace
- exhaust gas
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F17/00—Vertical ducts; Channels, e.g. for drainage
- E04F17/02—Vertical ducts; Channels, e.g. for drainage for carrying away waste gases, e.g. flue gases; Building elements specially designed therefor, e.g. shaped bricks or sets thereof
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- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
- F24B1/00—Stoves or ranges
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- F24B1/185—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion
- F24B1/189—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion characterised by air-handling means, i.e. of combustion-air, heated-air, or flue-gases, e.g. draught control dampers
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- F23J2211/10—Balanced flues (combining air supply and flue gas exhaust)
- F23J2211/101—Balanced flues (combining air supply and flue gas exhaust) with coaxial duct arrangement
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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
- F23J2213/00—Chimneys or flues
- F23J2213/60—Service arrangements
Definitions
- the invention relates to a chimney with a fireplace arranged in the lower part of the chimney.
- the DE 20 2008 018 205 U1 describes a chimney in which the fireplace is located in the chimney base, i.e. in the lower part of the chimney.
- the chimney base of this chimney has a cavity inside, in the lower part of which the fireplace is accommodated and the upper part of which is designed as a free space through which the exhaust pipe of the fireplace is led.
- the cavity is covered at the top by an adapter plate through which the exhaust pipe passes.
- the upper part of the chimney with an exhaust gas outlet pipe is arranged above the adapter plate.
- the fireplace is designed as a convection fireplace.
- the cavity in which the fireplace is arranged forms a convection space for the convection air flow flowing through the cavity.
- convection slots are formed in the chimney base at the height of the base of the fireplace and at a distance above the fireplace.
- the DE 10 2008 043 263 B4 , EP 3 415 801 A1 and the EP 2 682 680 B1 describe chimneys with a structure that is essentially the same as that of the EP 1 437 550 B1 The same applies to the US 4,384,566 A .
- the chimneys described in these documents also have convection slots in the chimney base accommodating the fireplace, at a height below the base of the fireplace and at a distance above the fireplace, serving as inlets and outlets for the convection air flow.
- the US 4,422,437 Describes a stove with a brick body.
- the stove has a fireplace housing located within the brick body.
- a flue pipe is connected to the top of the fireplace housing and exits through the top plate of the brick body.
- Convection air slots are formed in the brick body at a height below the bottom of the fireplace housing and in the upper part of the body at a distance above the fireplace housing, serving as inlets and outlets for the convection air flow.
- the EP 2 918 916 A1 Describes a heating appliance with a storage fireplace with a stove pipe leading out at the top.
- the housing of the fireplace has a flame chamber with a refractory solid body suspended therein.
- a viewing glass door is arranged on the front of the housing.
- the refractory solid body is intended to create a classic flame pattern of a heating appliance fired with lumps of wood.
- the flame chamber is delimited by wall sections made of fireclay material, namely a side wall and a bottom wall, and additionally a baffle plate in the upper part of the Flame chamber.
- a heat accumulator is located above the baffle plate in the fireplace housing.
- the heater is powered by granular fuel.
- the invention is based on the object of further developing a chimney of the type mentioned at the beginning in such a way that heating and/or thermal advantages are achieved.
- the invention provides that the common body is designed as a cylindrical or cuboid hollow body. Furthermore, the invention provides that the cylindrical or cuboid hollow body is made of concrete masonry blocks and/or concrete casing blocks and/or one-piece pipe sections and/or floor-high pipe sections or as a one-piece concrete body. preferably a one-piece tubular body or a one-piece U-profile body.
- the fireplace arranged in the first chimney stage is designed as a storage fireplace.
- the first chimney stage and the second chimney stage are designed as a common structural unit which forms the chimney base or the chimney plinth, that the first chimney stage and the second chimney stage have a common body or a common supporting structure, that a preferably horizontally extending intermediate wall is formed between the first chimney stage and the second chimney stage, which intermediate wall is designed to rest on the fireplace on its housing or is arranged directly above the fireplace at a distance or is designed as the head of the fireplace in one piece with its housing.
- the intermediate wall is designed as a part of the common body and/or the common supporting structure of the chimney base or the chimney plinth or is supported on, in or on the body of the chimney base or the chimney plinth.
- the partition wall separates the lower cavity of the body from the upper cavity of the body.
- the fireplace is arranged in the lower cavity.
- the exhaust pipe extends through the upper cavity and, if necessary, also a supply air line and, if necessary, further components, such as soot removal equipment and exhaust gas purification equipment.
- the horizontal partition wall can preferably provide a thermal separation of the cavities. and can also be advantageous in handling the components accommodated in the upper cavity.
- one or more of the chimney stages are designed as a prefabricated part or are formed from one or more prefabricated parts.
- the first chimney stage is formed from a prefabricated part and/or is designed as a prefabricated part, preferably comprising a factory-supplied first chimney section with a factory-assembled fireplace and/or with a fireplace that can be retrofitted on site.
- the second chimney stage is formed from a prefabricated part and/or is designed as a prefabricated part, preferably comprising a factory-supplied second chimney section with a factory-mounted exhaust gas cleaning device and/or with an exhaust gas cleaning device that can be retrofitted on site.
- the third chimney stage is formed from a prefabricated part and/or is designed as a prefabricated part, preferably comprising a factory-supplied third chimney section or a third chimney section that can be assembled on site from several factory-supplied storey-high chimney sections.
- the chimney base or chimney plinth is formed as a single prefabricated component.
- the body is a hollow body.
- the common body can be formed from several concrete casing blocks or as a single-piece concrete body.
- Preferred embodiments provide for the second chimney stage to have an exhaust gas purification device.
- the exhaust gas purification system is designed as a module or as an assembly composed of modules.
- This module can be factory-installed in the second chimney stage. However, it can also be retrofitted on-site, i.e., replaced on-site as part of an upgrade or repair.
- the exhaust gas purification device has an exhaust gas purification device for secondary emission reduction based on electrostatic and/or mechanical and/or catalytic and/or wet-chemical exhaust gas aftertreatment.
- the exhaust gas purification device has a device for controlling combustion.
- the third chimney stage is separated from the second chimney stage by a horizontal partition wall, in particular a horizontal partition plate.
- the first embodiment shown is a chimney S with a fireplace 1x designed as a storage fireplace.
- the fireplace 1x is integrated into the base of the chimney S.
- Chimney S has an outer shell made of concrete. The structure and exact design of the outer shell are described in more detail below. Chimney S is divided into three axial sections, hereinafter referred to as chimney stages 1, 2, and 3.
- the second chimney stage 2 is located directly above the first chimney stage 1. It contains a flue gas cleaning system 20.
- the flue gas cleaning system 20 is located in the flue gas line 4.2, which is connected to the fireplace 1x at the head end and extends vertically through the second chimney stage as flue gas pipe 4.2.
- the flue gas cleaning system 20 is designed as a module and forms a single structural unit with the flue gas pipe 4.2 of the second chimney stage.
- This structural unit, consisting of flue gas pipe 4.2 and flue gas cleaning system 20 can be factory-installed in the second chimney stage 2. However, it can also be retrofitted on-site. This applies to the structural unit consisting of flue gas pipe 4.2 and flue gas cleaning system 20, but also to the flue gas cleaning system 20. This can also be installed on-site as an optional retrofit or replaced on-site as part of a repair or replacement.
- the exhaust pipe 4.2 has a side connection piece with an inspection opening 4.2ö.
- the inspection opening 4.2ö is closed with a removable cover 4.2öv.
- the exhaust gas purification system 20 is accessible via the inspection opening 4.2ö.
- the first chimney stage 1 and the second chimney stage 2 are designed as a structural unit with a common body 100.
- the body 100 is a hollow body, which can be made of concrete masonry units, preferably casing blocks, or as a one-piece concrete body.
- the interior of the body 100 is a horizontal partition wall 100z.
- the partition wall 100z separates the first chimney stage 1 from the second chimney stage 2.
- the fireplace 1x is arranged, in such a way that the partition wall 100z rests on the upper end of the housing of the storage fireplace 1x, forming the head of the fireplace 1x.
- the partition wall 100z is directly connected to the body 100.
- the intermediate wall 100z is designed as a separate horizontal plate which is axially supported on a collar formed on the inner wall of the body 100.
- the exhaust pipe 4.2 of the second chimney stage passes through a connection opening in the intermediate wall 100z and engages with a not shown head-side connection piece of the fireplace 1x.
- the exhaust pipe 4.2 of the second chimney stage which contains the exhaust gas cleaning system 20, passes with its upper end through an opening in the head of the body 100 for the purpose of connection to an exhaust line 4.3, which in the upper part of the chimney of the third chimney stage leads the exhaust gas vertically upwards through the upper part of the chimney to the outside.
- the exhaust line 4.3 is designed as an exhaust pipe and engages with a connection socket 4.3a supported on the head of the body 100.
- This connection socket 4.3a is designed as supporting connection socket which supports the inserted exhaust pipe 4.3.
- the third chimney stage 3 forms the upper part of the chimney S.
- the third chimney stage (3) can be composed of storey-high chimney sections.
- the storey-high chimney sections can be designed as prefabricated components that are assembled on site.
- the third chimney stage (3) can also be constructed as a factory-prefabricated component across its entire height.
- the outer casing of the third chimney stage like the outer casing of the first and second chimney stages, is made of concrete material, preferably of casing bricks. However, it can also be composed of one-piece pipe sections, preferably each storey-high, or alternatively, depending on the chimney height, of a single-piece pipe section.
- the inspection opening 100ö in the first chimney stage forms an access opening to the furnace door 1xv of the storage fireplace 1x.
- the inspection opening 100ö in the second chimney stage 2 has a closure, e.g. a door 100öv, and provides access to the inspection opening 4.2ö formed in the exhaust pipe 4.2 or its closure flap 4.2öv.
- the exhaust gas purification device 20, which is arranged inside the exhaust pipe 4.2, is accessible via the inspection opening 4.2ö.
- a mechanical soot removal device is accessible via this inspection opening 100ö in the second chimney section, which in the embodiment shown in Figure 1 by a bullet trap 2k with a locking slide 2s.
- the locking slide 2s forms a soot trap during sweeping.
- the bullet trap 2k provides mechanical protection for the fireplace during sweeping.
- the second embodiment shown is a chimney S which, in contrast to the first embodiment, has a convection fireplace 1x with a convection chamber as the fireplace 1x.
- the remaining structure of the chimney is the same as in the first embodiment, in particular the exhaust pipe 4.2 of the second chimney stage with the exhaust gas purification device 20 integrated therein is of the same design.
- the body 100 with the first chimney stage 1 and the second chimney stage 2 forms a prefabricated component ex works.
- the prefabricated component 120 is in the second embodiment in Figure 2 designed differently than in the first embodiment in Figure 1 The differences are explained in detail below.
- the third Chimney stage 3 is identical in the first and second embodiments.
- the following describes the differences of the prefabricated component which forms the first and second chimney stage, i.e. the differences of this prefabricated component forming the chimney base in the second embodiment compared to the first embodiment.
- the body 100 has a cavity 100h, which forms a common cavity as a receiving space for the fireplace 1x and the exhaust pipe 4.2 with the exhaust gas purification device 20 arranged therein.
- the second exemplary embodiment does not have an intermediate wall 100z that divides the cavity 100h into two separate receiving spaces, namely a lower receiving space and an upper receiving space.
- Such a division is provided in the first exemplary embodiment in Figure 1 the case, there, in the body 100, a lower receiving space is formed for receiving the fireplace 1x and, separated by the intermediate wall 100z, an upper receiving space for receiving the exhaust pipe 4.2 with the exhaust gas purification device 20 integrated therein.
- a common cavity 100h is formed for the first and second chimney stages.
- a convection air flow K is guided, which is formed by an air flow that flows in at the lower inspection opening 100ö, is heated as it passes the outer wall of the fireplace 1x on the outside of the exhaust pipe 4.2 and finally flows out at the upper inspection opening 100ö.
- the Inspection openings 100ö, 100ö each have an inspection grille 100kg installed.
- Embodiments according to the invention have a mixed form of the fireplace 1x as a storage fireplace and at the same time as a convection fireplace.
- the illustrated embodiment is a three-stage chimney with a fireplace 1x arranged in the first stage.
- the fireplace 1x is preferably designed as a storage fireplace.
- the first chimney stage and the second chimney stage have a common body 100.
- the interior of this body is divided by a horizontal partition wall 100z into a lower cavity and an upper cavity.
- the fireplace 1x is arranged in the lower cavity.
- the exhaust pipe 4.2 passes through the upper cavity.
- the lower end of the exhaust pipe 4.2 is connected to the fireplace 1x and passes through the horizontal partition wall 100z. With its upper end, the exhaust pipe 4.2 passes through the head end of the body 100 and is connected to the exhaust pipe 4.3 of the upper chimney, which forms the third chimney stage.
- an exhaust gas cleaning device 20 is arranged, which is operated by a Figure 3 not shown inspection door in the body 100 is accessible.
- the exhaust pipe 4.2 has a lateral nozzle (not shown) which has a removable closure cover for the purpose of accessibility to the exhaust gas purification device 20 via the inspection door in the body.
- the space between the inner wall of the outer shell 300 and the outer wall of the exhaust pipe 4.3 is designed as an air supply duct 5.3, to the lower end of which an air supply pipe 5.3a is connected, which leads out laterally at the lower end of the outer shell 300 and through an opening in the upper head end of the body 100 as air supply pipe 5.2, passing through the second chimney stage in the upper cavity of the body 100, through an opening in the horizontal partition wall 100z and finally is connected to the fireplace 1x as air supply duct 5.1.
- Figure 4 shows the embodiment of the Figure 3 the support of the upper chimney on the body 100.
- the body 100 is designed as a cylindrical hollow concrete body, which is closed at its upper end by a head end 100k.
- the outer shell 300 of the third chimney stage 3 rests with its lower end on the upper side of the head end 100k of the body 100. It is anchored in the head end 100k via a screw anchor device 320.
- a screw anchor 320a is embedded in the head end 100k.
- a screw end of a tensioning element 320s is screwed to the screw anchor 320a.
- the tensioning element 320s is guided in the outer shell along the vertical extension of the outer shell and is axially supported.
- the exhaust pipe 4.3 arranged within the outer shell is preferably designed as a ceramic pipe, preferably made of ceramic socket pipes, each having an insulating outer shell 4.3i.
- a lower socket pipe 4.3m is formed, the spigot end of which, with its insulating jacket, extends through a through-hole in the head end 100k of the body 100.
- the end of the ceramic exhaust pipe 4.3 is inserted into the upwardly open socket of the socket pipe 4.3m.
- the exhaust pipe 4.3 is supported on the upper side of the head end 100k of the body via a ceramic support ring 4.3t. This support ring is conically flared downwards in a socket-like manner.
- the upper end of the support ring is supported on the outside of the socket of the socket pipe 4.3m.
- the lower, extended end is supported on the top of the head end 100k of the body 100.
- the modified version shown is in contrast to Fig. 4 for fixing the outer shell 300 on the head end 100k of the body 100 instead of the screw anchor device 320 of the Fig. 4
- a fastening device with a fastening bracket 330 is provided.
- the fastening bracket 330 has a horizontal angle leg and a vertical angle leg.
- the horizontal angle leg rests on the upper side of the head end 100k of the body 100 and is fixed in the body end 100k via a safety dowel 330a.
- the safety dowel 330a is inserted into the head end 100k.
- the vertical angle leg rests on the outside of the outer shell 300 and is fixed to the outside of the outer shell via a fastening element (not shown), such as a screw.
- a recess 100ka is formed in the top side of the head end 100k of the body 100, into which the outer shell 300 engages with the exhaust pipe 4.3.
- the lower end face of the outer shell 300 and the lower end face of the support ring 4.3t rest on the bottom of the recess 100ka.
- the outer side of the lower section of the outer shell 300 engaging in the recess 100ka rests against the inner wall of the recess 100ka, thus forming a positive engagement.
- a base plate 300s preferably made of glass fiber reinforced concrete, is arranged.
- the base plate 300s is fixed to the lower end of the outer shell 300 via a screw anchor device 340 with a tensioning element 340s.
- a screw anchor 340a is embedded in the base plate.
- the tensioning element 340s is arranged in the outer shell extending in the vertical longitudinal direction and is supported in or on the outer shell and is screwed with its lower screw end into the screw anchor 340a inserted in the base plate 100s.
- a fastening device with a fastening angle 330 is arranged, which is the same as the fastening device with fastening angle 330 in the embodiment in Fig. 5 is trained.
- FIG. 8 The modified version shown is in contrast to Fig. 7 Instead of the fastening device with mounting bracket 330 a Recess 100ka formed in the top of the head end 100k of the body.
- FIG. 9 When presented in Fig. 9 This is a modified version in section X2 in Fig. 3a
- the horizontal partition wall is 100z in Fig. 9 resting on a collar formed on the inner wall of the body 100.
- the horizontal partition wall 100z is arranged at a distance from the top of the fireplace 1x.
- the horizontal partition wall 100z has the same as in Fig. 3 a through hole for the exhaust pipe 4.2 and a through hole for the supply air pipe 5.2.
- the horizontal partition wall 100z is in Figure 9 same as in Fig. 3a as a plate. It can preferably be made of a different material than the body, preferably as a heat-insulating plate, e.g., a composite plate. However, it can also be made of metal or ceramic material. It can also be made of the same material as the body, e.g., concrete.
- All of the exemplary embodiments illustrated in the figures can, in a preferred embodiment, include an exhaust gas purification device 20 in the second chimney stage 2. However, this is not mandatory.
- the exemplary embodiments can be delivered with or without an exhaust gas purification device.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Schornstein mit im unteren Teil des Schornsteins angeordneter Feuerstätte.
- Die
DE 20 2008 018 205 U1 beschreibt einen Schornstein, bei dem die Feuerstätte im Schornsteinsockel, d.h. im unteren Teil des Schornsteins angeordnet ist. Der Schornsteinsockel dieses Schornsteins weist im Inneren einen Hohlraum auf, in dessen unterem Teil die Feuerstätte aufgenommen ist und dessen oberer Teil als freier Raum ausgebildet ist, durch den das Abgasrohr der Feuerstätte hindurchgeführt ist. Der Hohlraum ist oben durch eine Adapterplatte abgedeckt, durch die das Abgasrohr hindurchgreift. Über der Adapterplatte ist der obere Teil des Schornsteins mit einem Abgasabzugsrohr angeordnet. Die Feuerstätte ist als Konvektionsfeuerstätte ausgebildet. Der Hohlraum, in dem die Feuerstätte angeordnet ist, bildet einen Konvektionsraum für den den Hohlraum durchströmenden Konvektionsluftstrom. Hierfür sind in dem Schornsteinsockel in der Höhe des Bodens der Feuerstätte und mit Abstand über der Feuerstätte Konvektionsschlitze ausgebildet. - Die
DE 10 2008 043 263 B4 ,EP 3 415 801 A1 und dieEP 2 682 680 B1 beschreiben Schornsteine mit einem Aufbau, der im Wesentlichen gleich ist wie der derEP 1 437 550 B1 . Entsprechendes gilt für dieUS 4,384,566 A . Auch bei den in diesen Dokumenten beschriebenen Schornsteinen sind in dem die Feuerstätte aufnehmenden Schornsteinsockel in der Höhe unterhalb des Bodens der Feuerstätte und mit Abstand über der Feuerstätte Konvektionsschlitze als Einlass und Auslass für den Konvektionsluftstrom ausgebildet. - Die
US 4,422,437 beschreibt eine Ofeneinrichtung mit einem gemauerten Korpus. Die Ofeneinrichtung weist ein Feuerstättengehäuse auf, das in dem gemauerten Korpus steht. Am Kopf des Feuerstättengehäuses ist ein Abgasrohr angeschlossen, das durch die Kopfplatte des gemauerten Korpus herausgeführt ist. In dem gemauerten Korpus sind in der Höhe unterhalb des Bodens des Feuerstättengehäuses und im oberen Teil des Korpus mit Abstand über dem Feuerstättengehäuse Konvektionsluftschlitze als Einlass und Auslass für den Konvektionsluftstrom ausgebildet. - Die
EP 2 918 916 A1 beschreibt ein Heizgerät mit Speicherfeuerstätte mit einem am oberen Ende herausgeführten Ofenrohr. Das Gehäuse der Feuerstätte weist eine Flammenkammer mit einem darin aufgehängten feuerfesten Volumenkörper auf. An der Frontseite des Gehäuses ist eine Sichtglastür angeordnet. Über den feuerfesten Volumenkörper soll ein klassisches Flammenbild eines mit Stückgut befeuerten Heizgeräts erhalten werden. Die Flammenkammer ist durch Wandungsabschnitte aus Schamottmaterial begrenzt, nämlich durch eine seitliche Wandung und eine bodenseitige Wandung und zusätzlich eine Umlenkplatte im oberen Teil der Flammenkammer. Oberhalb der Umlenkplatte ist in dem Feuerstättengehäuse ein Wärmespeicher angeordnet. Das Heizgerät wird mit granularem Brennstoff betrieben. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schornstein der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass sich heizungs- und/oder wärmetechnische Vorteile ergeben.
- Diese Aufgabe löst die Erfindung mit dem Gegenstand des Hauptanspruchs 1. Es handelt sich dabei um einen Schornstein, der die drei folgenden Schornsteinstufen umfasst:
- eine untere erste Schornsteinstufe, die eine Feuerstätte aufweist,
- eine über der ersten Schornsteinstufe angeordnete zweite Schornsteinstufe, die ein die zweite Schornsteinstufe durchgreifendes Abgasrohr aufweist, das an der Feuerstätte angeschlossen ist,
- eine über der zweiten Schornsteinstufe angeordnete dritte Schornsteinstufe, die als oberer Schornstein ausgebildet eine an das Abgasrohr der zweiten Schornsteinstufe angeschlossene vertikale Abgasleitung aufweist, um das Abgas vertikal nach oben aus dem Schornstein ins Freie heraus zu führen und vorzugsweise eine vertikale Zuluftleitung aufweist, um der Feuerstätte Verbrennungsluft zuzuführen.
- Was die Ausgestaltung des gemeinsamen Korpus betrifft, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der gemeinsame Korpus als zylindrischer oder quaderförmiger Hohlkörper ausgebildet ist. Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der zylindrische oder quaderförmige Hohlkörper aus Betonmauersteinen und/oder Betonmantelsteinen und/oder einstückigen Rohrabschnitten und/oder aus geschosshohen Rohrabschnitten oder als einstückiger Betonkörper, vorzugsweise einstückiger Rohrkörper oder einstückiger U-Profil-Körper ausgebildet ist.
- Bei einer hier nicht beanspruchten Ausführungsform ist die in der ersten Schornsteinstufe angeordnete Feuerstätte als Speicherfeuerstätte ausgebildet.
- Erfindungsgemäß ist wesentlich, dass die erste Schornsteinstufe und die zweite Schornsteinstufe als eine gemeinsame Baueinheit ausgebildet sind, die den Schornsteinfuß oder den Schornsteinsockel bildet, dass die erste Schornsteinstufe und die zweite Schornsteinstufe einen gemeinsamen Korpus oder eine gemeinsame Tragkonstruktion aufweisen, dass zwischen der ersten Schornsteinstufe und der zweiten Schornsteinstufe eine vorzugsweise sich waagerecht erstreckende Zwischenwand ausgebildet ist, die auf der Feuerstätte auf deren Gehäuse aufliegend ausgebildet ist oder unmittelbar über der Feuerstätte mit Abstand angeordnet ist oder als Kopf der Feuerstätte einstückig mit deren Gehäuse ausgebildet ist. Vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, dass die Zwischenwand als ein Teil des gemeinsamen Korpus und/oder der gemeinsamen Tragkonstruktion des Schornsteinfußes oder des Schornsteinsockels ausgebildet ist oder an, in oder auf dem Korpus des Schornsteinfußes oder des Schornsteinsockels abgestützt ist.
- Die Zwischenwand trennt erfindungsgemäß den unteren Hohlraum des Korpus von dem oberen Hohlraum des Korpus. In dem unteren Hohlraum ist die Feuerstätte angeordnet. In dem oberen Hohlraum erstreckt sich das durchgreifende Abgasrohr und gegebenenfalls auch eine durchgreifende Zuluftleitung und gegebenenfalls weitere Komponenten, wie Rußentfernungeinrichtung und Abgasreinigungseinrichtung. Die horizontale Zwischenwand kann vorzugsweise eine thermische Trennung der Hohlräume bilden und kann auch vorteilhaft bei der Handhabung der im oberen Hohlraum aufgenommenen Komponenten erbringen.
- Was eine Speicherfeuerstätte gegenüber einer Konvektionsfeuerstätte unterscheidet, ist: Während eine Speicherfeuerstätte aufgrund der Speichermasse und nicht existierender Hinterlüftung ihre Wärme zeitverzögert und langsam über Strahlung an den Aufstellraum abgibt, ist eine Konvektionsfeuerstätte so konstruiert, dass diese in einem Hohlraum steht, welcher unten über eine Zuluftöffnung Luft vom Aufstellraum erhält, sich diese im Hohlraum erwärmt und am oberen Ende des Hohlraums über eine Öffnung wieder an den Aufstellraum abgibt.
- Besondere Vorteile können sich mit Ausführungen ergeben, bei denen die als Speicherfeuerstätte ausgebildete Feuerstätte überwiegend als Speicherfeuerstätte derart ausgebildet ist, dass die in der Feuerstätte erzeugte Wärme primär im Schornstein gespeichert wird und an der Außenseite der ersten Schornsteinstufe und/oder der zweiten Schornsteinstufe abgestrahlt wird.
- Bevorzugte Ausführungen sehen vor, dass die zweite Schornsteinstufe mindestens eine Revisionsöffnung aufweist, wobei
- zur Inspektion des Abgaswegs und/oder Rußentnahme ausgebildet ist; und oder
- zur Inspektion der Zuleitung ausgebildet ist.
- Bei bevorzugten Ausführungen ist vorgesehen, dass die erste Schornsteinstufe und die zweite Schornsteinstufe als eine gemeinsame Baueinheit ausgebildet sind, die den Schornsteinfuß oder den Schornsteinsockel bildet.
- Besonders bevorzugte Ausführungen sehen vor, dass eine oder mehrere der Schornsteinstufen als Fertigteil ausgebildet oder aus einem oder mehreren Fertigteilen gebildet ist bzw. sind.
- Es kann vorgesehen sein, dass die erste Schornsteinstufe aus einem Fertigteil gebildet und/oder als Fertigteil ausgebildet ist, vorzugsweise umfassend einen werksseitig gelieferten ersten Schornsteinabschnitt mit werksseitig montierter Feuerstätte und/oder mit vor Ort nachrüstbarer Feuerstätte.
- Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Schornsteinstufe aus einem Fertigteil gebildet und/oder als Fertigteil ausgebildet ist, vorzugsweise umfassend einen werksseitig gelieferten zweiten Schornsteinabschnitt mit werksseitig montierter Abgasreinigungseinrichtung und/oder mit vor Ort nachrüstbarer Abgasreinigungseinrichtung.
- Es kann vorgesehen sein, dass die dritte Schornsteinstufe aus einem Fertigteil gebildet und/oder als Fertigteil ausgebildet ist, vorzugsweise umfassend einen werksseitig gelieferten dritten Schornsteinabschnitt oder einen aus mehreren werkseitig gelieferten geschosshohen Schornsteinabschnitten vor Ort montierbaren dritten Schornsteinabschnitt.
- Von besonderem Vorteil sind Ausführungen, bei denen vorgesehen ist, dass die erste Schornsteinstufe und die zweite Schornsteinstufe ein gemeinsames Fertigteil bilden. Bei diesen Ausführungen ist also der Schornsteinfuß oder der Schornsteinsockel als gemeinsames Fertigteil ausgebildet.
- Besonders günstige Umsetzungen werden erhalten, wenn vorgesehen ist, dass das die erste Schornsteinstufe und die zweite Schornsteinstufe, die den gemeinsamen Korpus oder die gemeinsame Tragkonstruktion aufweisen, ein gemeinsames Fertigteil bilden,
wobei vorgesehen ist, - dass in dem gemeinsamen Korpus und/oder der gemeinsamen Tragkonstruktion die Feuerstätte ab Werk montiert ist oder dass in den gemeinsamen Korpus und/oder der gemeinsamen Tragkonstruktion die Feuerstätte vor Ort nachrüstbar montierbar ist.
- Der Korpus ist erfindungsgemäß ein Hohlkörper. Es kann vorgesehen sein, dass der gemeinsame Korpus aus mehreren Mantelsteinen, aus Beton, oder als einstückiger Körper, aus Beton ausgebildet ist Bevorzugte Ausführungen sehen vor, dass die zweite Schornsteinstufe eine Abgasreinigungseinrichtung aufweist.
- Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Abgasreinigungseinrichtung mit dem Abgasrohr der zweiten Schornsteinstufe eine Baueinheit bildet. Bevorzugte Ausführungen können vorsehen, dass die zweite Schornsteinstufe mindestens eine Revisionsöffnung aufweist, wobei die mindestens eine Revisionsöffnung
- zur Wartung der Komponenten der Abgasreinigungseinrichtung ausgebildet ist, und /oder
- zur Nachrüstung der zweiten Schornsteinstufe mit weiteren Komponenten insbesondere zur Nachrüstung der Abgasreinigungseinrichtung mit weiteren Komponenten ausgebildet ists
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die erste Schornsteinstufe und die zweite Schornsteinstufe, die den gemeinsamen Korpus und oder die gemeinsame Tragkonstruktion aufweisen, ein gemeinsames Fertigteil bilden, wobei vorgesehen ist,
- dass in dem gemeinsamen Korpus und/oder der gemeinsamen Tragkonstruktjon die Abgasreinigungseinrichtung ab Werk montiert ist oder in dem gemeinsamen Korpus und/oder der gemeinsamen Tragkonstruktion die Abgasreinigungseinrichtung vor Ort montierbar ist.
- Besondere Vorteile ergeben sich, wenn vorgesehen ist, dass die Abgasreinigungseinrichtung als ein Modul oder als eine aus Modulen aufgebaute Baugruppe ausgebildet ist. Dieser Modul kann in der zweiten Schornsteinstufe bereits werksseitig montiert sein. Er kann aber auch vor Ort nachrüstbar sein, d.h. auch im Sinne einer Neuerung oder Reparatur vor Ort ausgetauscht werden.
- Was die Ausgestaltung der Abgasreinigungseinrichtung betrifft, kann vorgesehen sein, dass die Abgasreinigungseinrichtung eine Abgasreinigungseinrichtung zur sekundären Emissionsminderung auf Basis elektrostatischer und/oder mechanischer und/oder katalytischer und/oder nasschemisch arbeitender Abgasnachbehandlung aufweist.
- Es kann auch vorgesehen sein, dass die Abgasreinigungseinrichtung eine Vorrichtung zur Abbrandsteuerung aufweist.
- Besonders bevorzugte Ausführungen sehen vor, dass die zweite Schornsteinstufe eine Rußentfernungsvorrichtung aufweist. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die Rußentfernungseinrichtung einen Sperrschieber als Rußauffangvorrichtung bei Kehrung und eine Kugelfangeinrichtung als Schutz der Feuerstätte gegen mechanische Beschädigung bei Kehrung aufweist.
- Vorteilhafte Ausführungen können auch vorsehen, dass die zweite Schornsteinstufe mindestens eine Revisionsöffnung aufweist, wobei die mindestens eine Revisionsöffnung
- zur Inspektion des Abgaswegs und/oder zur Rußentnahme ausgebildet ist; und/oder
- zur Inspektion der Zuluftleitung ausgebildet ist; und/oder
- zur Wartung der Komponenten der Abgasreinigungseinrichtung ausgebildet ist; und/oder
- zur Nachrüstung der zweiten Schornsteinstufe mit weiteren Komponenten, insbesondere zur Nachrüstung der Abgasreinigungseinrichtung mit weiteren Komponenten ausgebildet ist.
- Bei bevorzugten Ausführungen ist vorgesehen, dass in dem gemeinsamen Korpus und/oder der gemeinsamen Tragkonstruktion des Schornsteinfußes oder des Schornsteinsockels mindestens eine Öffnung ausgebildet ist, die als Revisionsöffnung ausgebildet ist zwecks Zugang zur Abgasreinigungseinrichtung und/oder zu einer Rußentfernungseinrichtung, insbesondere Öffnung zwecks Zugang zu der Rußentfernungseinrichtung. Vorteilhafterweise kann auch vorgesehen sein, dass die dritte Schornsteinstufe von der zweiten Schornsteinstufe durch eine horizontale Trennwand, insbesondere eine horizontale Trennplatte, getrennt ist.
- Es sind Ausführungen möglich, bei denen vorgesehen ist, dass die horizontale Trennwand als Kopfplatte des Korpus des Schornsteinfußes oder Schornsteinsockels ausgebildet ist, vorzugsweise einstückig ausgebildet mit dem Korpus.
- Es kann auch vorgesehen sein, dass in einem Durchbruch der horizontalen Trennwand und/oder der Kopfplatte das vertikale Abgasrohr der dritten Schornsteinstufe angeschlossen und/oder abgestützt angeordnet ist. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Figuren. Dabei zeigen
- Figur 1:
- ein erstes Ausführungsbeispiel eines dem erfindungsgemäßen Schornstein ähnlichen Schornsteins, in schematischer Schnittansicht entlang einer vertikalen Längsschnittebene;
- Figur 2:
- ein zweites Ausführungsbeispiel eines dem erfindungsgemäßen Schornstein ähnlichen Schornsteins, in schematischer Schnittansicht entlang einer vertikalen Längsschnittebene;
- Figur 3a:
- ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schornsteins in schematischer Schnittansicht entlang einer vertikalen Längsschnittebene;
- Figur 3b:
- eine Frontansicht des Ausführungsbeispiels der
Fig. 3a , Ansicht inFig. 3a von links; - Figur 4:
- einen vergrößerten Ausschnitt aus
Figur 3a im Bereich 1x; - Figur 5:
- einen
Figur 4 entsprechenden Ausschnitt, in erster abgewandelter Ausführung; - Figur 6:
- einen
Figur 4 entsprechenden Ausschnitt, in zweiter abgewandelter Ausführung; - Figur 7:
- einen
Figur 4 entsprechenden Ausschnitt einer dritten abgewandelten Ausführung; - Figur 8:
- einen
Figur 4 entsprechenden Ausschnitt einer vierten abgewandelten Ausführung; - Figur 9:
- einen vergrößerten Ausschnitt aus
Figur 3a im Bereich 2x. - Bei dem in
Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Schornstein S mit einer Feuerstätte 1x, die als Speicherfeuerstätte ausgebildet ist. Die Feuerstätte 1x ist im Fuß des Schornsteins S integriert. - Der Schornstein S weist einen aus Beton ausgebildeten Außenmantel auf. Der Aufbau und die genaue Ausgestaltung des Außenmantels werden nachfolgend noch näher beschrieben. Der Schornstein S gliedert sich in drei axiale Abschnitte, im Folgenden als Schornsteinstufen 1, 2 und 3 bezeichnet.
- Die untere erste Schornsteinstufe 1 enthält die Feuerstätte 1x.
- Die zweite Schornsteinstufe 2 ist unmittelbar über der ersten Schornsteinstufe 1 angeordnet. Sie enthält eine Abgasreinigungseinrichtung 20. Die Abgasreinigung 20 ist in der Abgasleitung 4.2 angeordnet, die an der Feuerstätte 1x kopfseitig angeschlossen ist und als Abgasrohr 4.2 die zweite Schornsteinstufe vertikal durchgreift. Die Abgasreinigungseinrichtung 20 ist als Modul ausgebildet und bildet mit dem Abgasrohr 4.2 der zweiten Schornsteinstufe eine Baueinheit. Diese Baueinheit aus Abgasrohr 4.2 und Abgasreinigungseinrichtung 20 kann bereits werksseitig in der zweiten Schornsteinstufe 2 montiert sein. Sie kann aber auch vor Ort nachrüstbar sein. Das gilt für die Baueinheit aus Abgasrohr 4.2 und Abgasreinigungseinrichtung 20, aber auch für die Abgasreinigungseinrichtung 20. Diese kann auch alleine vor Ort im Sinne einer optionalen Nachrüstung eingebaut oder im Sinne einer Reparatur oder Erneuerung vor Ort ausgetauscht werden.
- Das Abgasrohr 4.2 weist einen seitlichen Stutzen mit einer Revisionsöffnung 4.2ö auf. Die Revisionsöffnung 4.2ö ist mit einem abnehmbaren Verschlussdeckel 4.2öv verschlossen. Über die Revisionsöffnung 4.2ö ist die Abgasreinigungseinrichtung 20 zugänglich.
- In dem dargestellten Ausführungsbeispiel in
Figur 1 ist die erste Schornsteinstufe 1 und die zweite Schornsteinstufe 2 als eine Baueinheit mit einem gemeinsamen Korpus 100 ausgebildet. Der Korpus 100 ist ein Hohlkörper, der aus Betonmauersteinen, vorzugsweise Mantelsteinen oder als einstückiger Betonkörper ausgebildet sein kann. Bei dem Ausführungsbeispiel inFigur 1 wird der Innenraum des Korpus 100 durch eine horizontale Zwischenwand 100z getrennt. Die Zwischenwand 100z trennt die erste Schornsteinstufe 1 von der zweiten Schornsteinstufe 2. In dem unteren Teil, d. h. unterhalb der Zwischenwand 100z ist die Feuerstätte 1x angeordnet, und zwar derart, dass die Zwischenwand 100z auf dem oberen Ende des Gehäuses der Speicherfeuerstätte 1x aufliegend quasi den Kopf der Feuerstätte 1x bildet. Die Zwischenwand 100z ist mit dem Korpus 100 unmittelbar verbunden. In dem Ausführungsbeispiel inFigur 1 ist die Zwischenwand 100z als separate horizontale Platte ausgebildet, die auf einem an der Innenwand des Korpus 100 ausgebildeten Bund axial abgestützt ist. - Bei abgewandelten Ausführungen ist es möglich, dass die horizontale Zwischenwand 100z nur auf der Feuerstätte, d.h. auf dem Kopf der Feuerstätte aufliegt und sich nur dort abstützt oder, dass die horizontale Zwischenwand 100z sich nur am Korpus 100 abstützt, z.B. auf einem Bund der Innenwand des Korpus oder in die Innenwand eingreifend.
- Das Abgasrohr 4.2 der zweiten Schornsteinstufe durchgreift eine Anschlussöffnung in der Zwischenwand 100z und greift in einen nicht dargestellten kopfseitigen Anschlussstutzen der Feuerstätte 1x ein. Das Abgasrohr 4.2 der zweiten Schornsteinstufe, das die Abgasreinigung 20 enthält, durchgreift mit seinem oberen Ende eine Öffnung im Kopf des Korpus 100 zwecks Anschluss an eine Abgasleitung 4.3, die im oberen Teil des Schornsteins der dritten Schornsteinstufe das Abgas vertikal nach oben durch den oberen Teil des Schornsteins ins Freie führt. Die Abgasleitung 4.3 ist als Abgasrohr ausgebildet und greift in eine an dem Kopf des Korpus 100 abgestützte Anschlussbuchse 4.3a ein. Diese Anschlussbuchse 4.3a ist als tragende Anschlussbuchse ausgebildet, die das eingesteckte Abgasrohr 4.3 abstützt.
- Durch die dritte Schornsteinstufe 3 wird der obere Teil des Schornsteins S gebildet. Diese enthält das Abgasrohr 4.3, welches über die Anschlussbuchse 4.3a mit dem Abgasrohr 4.2 der zweiten Schornsteinstufe leitungsmäßig verbunden ist, um das Abgas durch die dritte Schornsteinstufe hindurch und schließlich am Schornsteinkopf ins Freie zu führen.
- Die dritte Schornsteinstufe 3 kann aus geschosshohen Schornsteinabschnitten zusammengesetzt sein. Die geschosshohen Schornsteinabschnitte können als Fertigteile ausgebildet sein, die vor Ort auf der Baustelle zusammengesetzt werden. Die dritte Schornsteinstufe 3 kann alternativ aber auch in ihrer gesamten Höhe als werksseitiges Fertigteil ausgebildet sein. Der Außenmantel der dritten Schornsteinstufe ist wie der Außenmantel der ersten und der zweiten Schornsteinstufe aus Betonmaterial, vorzugsweise aus Mantelsteinen. Er kann aber auch aus einstückigen Rohrabschnitten, vorzugsweise jeweils geschosshohen Rohrabschnitten ausgebildet sein oder auch alternativ je nach Schornsteinhöhe aus einem einstückigen Rohrabschnitt.
- In den beiden unteren Stufen, d. h. in der ersten Schornsteinstufe und in der zweiten Schornsteinstufe sind bei dem Ausführungsbeispiel in
Figur 1 im Außenmantel, d.h. in dem gemeinsamen Korpus 100 seitlich zwei Revisionsöffnungen 100ö, 100 ö ausgebildet. Die Revisionsöffnung 100ö in der ersten Schornsteinstufe bildet eine Zugangsöffnung zur Ofentür 1xv der Speicherfeuerstätte 1x. Die Revisionsöffnung 100ö in der zweiten Schornsteinstufe 2 weist einen Verschluss, z. B. eine Tür 100öv, auf und bildet einen Zugang zu der in dem Abgasrohr 4.2 ausgebildeten Revisionsöffnung 4.2ö bzw. deren Verschlussklappe 4.2öv. Über die Revisionsöffnung 4.2ö ist die Abgasreinigungseinrichtung 20, die im Inneren des Abgasrohrs 4.2 angeordnet ist, möglich. Zusätzlich ist über diese Revisionsöffnung 100ö im zweiten Schornsteinabschnitt auch eine mechanische Rußentfernungseinrichtung zugänglich, die bei dem Ausführungsbeispiel inFigur 1 durch eine Kugelfangeinrichtung 2k mit Sperrschieber 2s gebildet ist. Der Sperrschieber 2s bildet eine Rußauffangvorrichtung bei Kehrung. Die Kugelfangeinrichtung 2k bildet einen mechanischen Schutz der Feuerstätte bei Kehrung. - Sowohl in der dritten Schornsteinstufe 3 als auch in der zweiten Schornsteinstufe 2 sind nicht dargestellte vertikale Zuluftleitungen angeordnet, die im Gegenstrom zur Abgasleitung 4.3 und 4.2 die Zuluft der Feuerstätte zuführen.
- Bei dem in
Figur 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Schornstein S, der im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel als Feuerstätte 1x eine Konvektionsfeuerstätte 1x mit Konvektionsraum aufweist. Der übrige Aufbau des Schornsteins ist gleich wie beim ersten Ausführungsbeispiel, insbesondere ist das Abgasrohr 4.2 des zweiten Schornsteinstufe mit der darin integrierten Abgasreinigungseinrichtung 20 gleich ausgebildet. Auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel inFigur 2 bildet der Korpus 100 mit der ersten Schornsteinstufe 1 und der zweiten Schornsteinstufe 2 ein Fertigbauteil ab Werk. Das Fertigbauteil 120 ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel inFigur 2 anders ausgebildet als bei dem ersten Ausführungsbeispiel inFigur 1 . Die Unterschiede werden nachfolgend im Einzelnen erläutert. Die dritte Schornsteinstufe 3 ist beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel identisch ausgebildet. - Im Folgenden werden die Unterschiede des Fertigbauteils, welches die erste und zweite Schornsteinstufe bildet, beschrieben, d. h. die Unterschiede dieses den Schornsteinsockel bildenden Fertigbauteils beim zweiten Ausführungsbeispiel gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel.
- Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in
Figur 2 weist der Korpus 100 einen Hohlraum 100h auf, der einen gemeinsamen Hohlraum als Aufnahmeraum der Feuerstätte 1x und des Abgasrohrs 4.2 mit der darin angeordneten Abgasreinigungseinrichtung 20 bildet. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel keine Zwischenwand 100z vorhanden, die den Hohlraum 100h unterteilt in zwei voneinander getrennte separate Aufnahmeräume, nämlich einen unteren Aufnahmeraum und einen oberen Aufnahmeraum. Eine solche Unterteilung ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel inFigur 1 der Fall, dort ist in dem Korpus 100 ein unterer Aufnahmeraum ausgebildet zur Aufnahme der Feuerstätte 1x und getrennt durch die Zwischenwand 100z ein oberer Aufnahmeraum zur Aufnahme des Abgasrohrs 4.2 mit der darin integrierten Abgasreinigungseinrichtung 20. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist, wie gesagt, ein gemeinsamer Hohlraum 100h für die erste und zweite Schornsteinstufe ausgebildet. In diesem gemeinsamen Hohlraum 100h ist ein Konvektionsluftstrom K geführt, der durch einen Luftstrom gebildet wird, der an der unteren Revisionsöffnung 100ö einströmt, beim Passieren an der Außenwand der Feuerstätte 1x der Außenseite des Abgasrohrs 4.2 erwärmt wird und schließlich an der oberen Revisionsöffnung 100ö ausströmt. In den Revisionsöffnungen 100ö, 100ö ist jeweils ein Revisionsgitter 100kg eingesetzt. - Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in
Figur 2 erfolgt somit der Wärmetausch des Schornsteins mit der Umgebung über den Konvektionsluftstrom, der beim Durchströmen der ersten und der zweiten Schornsteinstufe an der Außenwand der Feuerstätte 1x und an der Außenseite des Abgasrohrs 4.2 als warmer Luftstrom erzeugt wird und nach dem Ausströmen über die Konvektionsöffnungen die Umgebung erwärmt. Im Unterschied dazu wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem die Feuerstätte 1x als Speicherfeuerstätte ausgebildet ist, die in der Feuerstätte erzeugte Wärme primär in dem Speicher der Feuerstätte und gegebenenfalls auch in weiteren Speichern des Schornsteins, z.B. in der Wandung des Schornsteins gespeichert. Die Wärmeübertragung zur Umgebung erfolgt dann über Wärmeabstrahlung des Korpus 100 an die Umgebung. - Erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele weisen eine Mischform der Feuerstätte 1x als Speicherfeuerstätte und gleichzeitig als Konvektionsfeuerstätte auf.
- Diese weisen gleich wie das Ausführungsbeispiel in
Figur 1 eine Speicherfeuerstätte auf, jedoch im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel inFigur 1 weisen sie zusätzlich einen im Korpus 100 ausgebildetem Konvektionsraum auf, der einen Konvektionsluftstrom K durch das Innere der ersten Schornsteinstufe 1 und der zweiten Schornsteinstufe 2 hindurch ermöglicht. Bei diesem Ausführungsbeispielen sind hierfür im Korpus 100 ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel inFigur 2 Konvektionsöffnungen 100ö vorgesehen und zwar ebenfalls eine Konvektionsöffnung 100ö der ersten Schornsteinstufe und eine Konvektionsöffnung 100ö in der zweiten Schornsteinstufe. Um den vertikalen Konvektionsstrom K im Inneren der ersten und zweiten Schornsteinstufe zu ermöglichen, sind bei diesen Ausführungsbeispielen in der Zwischenwand 100z entsprechende Durchlassöffnungen ausgebildet. - Bei dem in den
Figuren 3a und 3b dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich, gleich wie bei den Ausführungsbeispielen 1 und 2, um einen dreistufigen Schornstein mit in der ersten Stufe angeordneter Feuerstätte 1x. Die Feuerstätte 1x ist vorzugszeise als Speicherfeuerstätte ausgebildet. Die erste Schornsteinstufe und die zweite Schornsteinstufe weisen einen gemeinsamen Korpus 100 auf. Der Innenraum dieses Korpus ist durch eine horizontale Zwischenwand 100z in einen unteren Hohlraum und einen oberen Hohlraum unterteilt. In dem unteren Hohlraum ist die Feuerstätte 1x angeordnet. Der obere Hohlraum wird durch das Abgasrohr 4.2 durchgriffen. Das Abgasrohr 4.2 ist mit seinem unteren Ende an der Feuerstätte 1x angeschossen und durchgreift dabei die horizontale Zwischenwand 100z. Mit seinem oberen Ende durchgreift das Abgasrohr 4.2 das Kopfende des Korpus 100 und ist an das Abgasrohr 4.3 des oberen Schornsteins, der die dritte Schornsteinstufe bildet, angeschlossen. - In dem Abgasrohr 4.2 in der zweiten Schornsteinstufe ist eine Abgasreinigungseinrichtung 20 angeordnet, die durch eine in
Figur 3 nicht dargestellte Revisionstür im Korpus 100 zugänglich ist. Das Abgasrohr 4.2 weist in diesem Bereich, in dem die Abgasreinigungseinrichtung 20 angeordnet ist, einen nicht dargestellten seitlichen Stutzen auf, der einen abnehmbaren Verschlussdeckel aufweist, zwecks Zugänglichkeit zur Abgasreinigungseinrichtung 20 über die Revisionstür im Korpus. - Die dritte Schornsteinstufe wird, wie bei den Ausführungsbeispielen der
Figuren 1 und2 , durch den oberen Schornstein gebildet, der eine tragende Außenschale 300 aufweist, die aus einem oder mehreren einstückigen Betonkörpern, vorzugsweise übereinander angeordnete Mantelsteine, gebildet ist. In der Außenschale 300 ist in der vertikalen Längsmittellinie das Abgasrohr 4.3 geführt. Der Raum zwischen der Innenwand der Außenschale 300 und der Außenwand des Abgasrohrs 4.3 ist als Zuluftkanal 5.3 ausgebildet, an dessen unterem Ende eine Zuluftrohrleitung 5.3a angeschlossen ist, die am unteren Ende der Außenschale 300 seitlich herausgeführt ist und durch eine Öffnung im oberen Kopfende des Korpus 100 hindurch als Zuluftrohr 5.2 die zweite Schornsteinstufe im oberen Hohlraum des Korpus 100 durchgreifend durch eine Öffnung in der horizontalen Zwischenwand 100z hindurchgeführt ist und schließlich als Zuluftführung 5.1 an der Feuerstätte 1x angeschlossen ist. -
Figur 4 zeigt für das Ausführungsbeispiel derFigur3 die Abstützung des oberen Schornsteins auf dem Korpus 100. Der Korpus 100 ist als zylindrischer Betonhohlkörper ausgebildet, der an seinem oberen Ende durch ein Kopfende 100k geschlossen ist. - Die Außenschale 300 der dritten Schornsteinstufe 3 steht mit ihrem unteren Ende auf der Oberseite des Kopfendes 100k des Korpus 100 auf. Sie ist dabei über eine Schraubenankereinrichtung 320 in dem Kopfende 100k verankert. Hierfür ist ein Schraubenanker 320a im Kopfende 100k eingelassen. An den Schraubenanker 320a ist ein Schraubende eines Spannelements 320s verschraubt. Das Spannelement 320s ist in der Außenschale entlang der vertikalen Erstreckung der Außenschale geführt und axial abgestützt.
- Das innerhalb der Außenschale angeordnete Abgasrohr 4.3 ist vorzugsweise als keramisches Rohr, vorzugsweise aus keramischen Muffenrohren ausgebildet, die jeweils eine isolierende Außenschale 4.3i aufweisen. Am unteren Ende des Abgasrohrs 4.3 ist ein unteres Muffenrohr 4.3m ausgebildet, das mit seinem Spitzende mit isolierendem Mantel durch ein Durchgangsloch des Kopfendes 100k des Korpus 100 hindurchgreift. In der nach oben offene Muffe des Muffenrohrs 4.3m ist das Ende des keramischen Abgasrohrs 4.3 eingesteckt. Die Abstützung des Abgasrohrs 4.3 auf der Oberseite des Kopfendes 100k des Korpus erfolgt über einen keramischen Tragring 4.3t. Dieser ist muffenartig nach unten hin konisch erweitert. Das obere Ende des Tragrings ist an der Außenseite der Muffe des Muffenrohrs 4.3m abgestützt. Das untere, erweiterte Ende ist auf der Oberseite des Kopfendes 100k des Korpus 100 abgestützt.
- Bei der in
Fig. 5 dargestellten abgewandelten Ausführung ist im Unterschied zuFig. 4 zur Fixierung der Außenschale 300 auf dem Kopfende 100k des Korpus 100 anstelle der Schraubenankereinrichtung 320 derFig. 4 eine Befestigungseinrichtung mit Befestigungswinkel 330 vorgesehen. Der Befestigungswinkel 330 weist einen horizontalen Winkelschenkel und einen vertikalen Winkelschenkel auf. Der horizontale Winkelschenkel liegt auf der Oberseite des Kopfendes 100k des Korpus 100 auf und ist über einen Sicherheitsdübel 330a in dem Korpusende 100k fixiert. Der Sicherheitsdübel 330a ist in dem Kopfende 100k eingesetzt. Der vertikale Winkelschenkel liegt an der Außenseite der Außenschale 300 an und ist über ein nicht dargestelltes Befestigungselement, wie Schraube, an der Außenseite der Außenschale fixiert. - Bei der in
Fig. 6 dargestellten abgewandelten Ausführung ist im Unterschied zuFig. 5 anstelle der Befestigungseinrichtung mit Befestigungswinkel 330, wie inFig. 6 schematisch dargestellt, in der Oberseite des Kopfendes 100k des Korpus 100 eine Ausnehmung 100ka ausgebildet, in die die Außenschale 300 mit dem Abgasrohr 4.3 eingreift. Dabei steht die untere Stirnseite der Außenschale 300 und die untere Stirnseite des Tragrings 4.3t auf dem Boden der Ausnehmung 100ka auf. Die Außenseite des in die Ausnehmung 100ka eingreifenden unteren Abschnitts der Außenschale 300 steht dabei an der Innenwandung der Ausnehmung 100ka an, so dass ein formschlüssiger Eingriff gebildet wird. - Bei der in
Fig. 7 dargestellten abgewandelten Ausführung ist im Unterschied zuFig. 5 am unteren Ende der Außenschale 300 eine Sockelplatte 300s, vorzugsweise aus Glasfaserbeton angeordnet. Die Sockelplatte 300s ist über eine Schraubenankereinrichtung 340 mit Spannelement 340s am unteren Ende der Außenschale 300 fixiert. Hierfür ist in der Sockelplatte ein Schraubenanker 340a eingelassen. Das Spannelement 340s ist in der Außenschale in vertikaler Längsrichtung sich erstreckend angeordnet und in oder an der Außenschale abgestützt und ist mit seinem unteren Schraubenende in dem in der Sockelplatte 100s eingesetzten Schraubenanker 340a verschraubt. Zur Befestigung der Außenschale 300 mit der am unteren Ende angebrachten Sockelplatte 300s auf der Oberseite des Kopfendes 100k des Korpus 100 ist eine Befestigungseinrichtung mit Befestigungswinkel 330 angeordnet, die gleich wie die Befestigungseinrichtung mit Befestigungswinkel 330 bei der Ausführung inFig. 5 ausgebildet ist. - Bei der in
Fig. 8 dargestellten abgewandelten Ausführung ist im Unterschied zuFig. 7 anstelle der Befestigungseinrichtung mit Befestigungswinkel 330 eine Ausnehmung 100ka in der Oberseite des Kopfendes 100k des Korpus ausgebildet. Die Außenschale 300 mit der an ihrem unteren Ende angebrachten Sockelplatte 300s in der Ausführung gleich wie inFig. 7 greift bei der Ausführung inFig. 8 in die Ausnehmung 100ka formschlüssig wie bei der Ausführung inFig. 6 ein, so dass eine vergleichbare formschlüssige Verbindung wie inFig. 6 gebildet wird. - Bei der Darstellung in
Fig. 9 handelt es sich um eine abgewandelte Ausführung im Ausschnitt X2 inFig. 3a . Im Unterschied zu der Ausführung inFig. 3a ist die horizontale Zwischenwand 100z inFig. 9 aufliegend auf einem Bund gelagert, der der Innenwandung des Korpus 100 ausgebildet ist. Die horizontale Zwischenwand 100z ist dabei mit Abstand von der Oberseite der Feuerstätte 1x angeordnet. Die horizontale Zwischenwand 100z weist gleich wie inFig. 3 ein Durchgangsloch für den Durchgriff des Abgasrohrs 4.2 und ein Durchgangsloch für den Durchgriff des Zuluftrohrs 5.2 auf. Die horizontale Zwischenwand 100z ist inFigur 9 gleich wie inFig. 3a als Platte ausgebildet. Sie kann vorzugsweise aus einem anderen Material als der Korpus ausgebildet sein, vorzugsweise als wärmeisolierende Platte, z.B. Verbundplatte. Sie kann aber auch aus Metall oder Keramikmaterial ausgebildet sein. Sie kann auch aus demselben Material wie der Korpus ausgebildet sein, z.B. aus Beton. - Sämtliche in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele können in bevorzugter Ausführung in der zweiten Schornsteinstufe 2 eine Abgasreinigungseinrichtung 20 aufweisen. Diese ist aber nicht zwingend. Die Ausführungsbeispiele können mit und ohne Abgasreinigungseinrichtung ausgeliefert werden.
-
- S
- Schornstein
- 1
- erste Schornsteinstufe
- 1x
- Feuerstätte
- 1xv
- Verschlusselement der Feuerstätte, Tür
- 1xa
- Öffnung im Korpus 100 in der ersten Schornsteinstufe 1
- 1xb
- Öffnung im Korpus 100 in der ersten Schornsteinstufe 1
- 1xc
- Zugangsöffnung im Korpus in der ersten Schornsteinstufe 1 zur Tür der Feuerstätte 1x
- 2
- zweite Schornsteinstufe
- 2s
- Sperrschieber
- 2k
- Kugelfangeinrichtung
- 3
- dritte Schornsteinstufe
- 300
- Außenschale aus Betonkorpus oder Mantelstein
- 300s
- Sockelplatte
- 320
- Schraubenankereinrichtung
- 320s
- Spannelement
- 320a
- Schraubenanker
- 330
- Befestigungswinkel
- 330a
- Sicherheitsdübel
- 340
- Schraubenankereinrichtung
- 340a
- Schraubenanker
- 340s
- Spannelement
- 4.2
- Abgasleitung in der zweiten Schornsteinstufe, Abgasrohr
- 4.2ö
- Öffnung in der Abgasleitung 4.2
- 4.3
- Abgasleitung in der dritten Schornsteinstufe, Abgasrohr
- 4.3i
- Isolationsmantel 4.3
- 4.3a
- Anschlussbuchse
- 4.3ö
- Öffnung in 4.3
- 4.3m
- Muffenrohr
- 4.3t
- Tragring
- 5.1
- Zuluftrohr (in Schornsteinstufe 1)
- 5.2
- Zuluftrohr (in Schornsteinstufe 2)
- 5.3
- Zuluftführung, Zuluftkanal (in Schornsteinstufe 3)
- 5.3a
- Zuluftrohrleitng
- 20
- Abgasreinigungseinrichtung, Abgasreinigungsmodul
- 100
- Betonbauelement, Korpus
- 100k
- Kopfende des Korpus
- 100ka
- Ausnehmung
- 100h
- Hohlraum in 100
- 100ö
- Revisionsöffnung in 100
- 100kg
- Konvektionsgitter
- 100öv
- Verschluss der Öffnung, Tür, Klappe
- 100z
- Zwischenwand in 100
- 120
- Fertigbauelement
- K
- Konvektionsluftströmung
- R
- Wärmestrahlung
Claims (12)
- Schornstein,umfassend:- eine untere erste Schornsteinstufe (1), die eine Feuerstätte (1x) aufweist,- eine über der ersten Schornsteinstufe (1) angeordnete zweite Schornsteinstufe (2), die ein die zweite Schornsteinstufe (2) durchgreifendes Abgasrohr (4.2) aufweist, das an der Feuerstätte (1x) angeschlossen ist,- eine über der zweiten Schornsteinstufe (2) angeordnete dritte Schornsteinstufe (3), die als oberer Schornstein ausgebildet eine an das Abgasrohr der zweiten Schornsteinstufe (2) angeschlossene vertikale Abgasleitung (43) aufweist, um das Abgas vertikal nach oben aus dem Schornstein (S) ins Freie heraus zu führen und vorzugsweise eine vertikale Zuluftleitung (53) aufweist, um der Feuerstätte (1x) Verbrennungsluft zuzuführen,- wobei vorgesehen ist:a) dass der Außenmantel der dritten Schornsteinstufe (3) wie der Außenmantel der ersten und der zweiten Schornsteinstufe (1, 2) aus Betonmaterial ausgebildet ist, undb) dass die erste Schornsteinstufe (1) und die zweite Schornsteinstufe (2) als eine gemeinsame Baueinheit ausgebildet sind, die den Schornsteinfuß oder den Schornsteinsockel bildet, indem die erste Schornsteinstufe (1) und die zweite Schornsteinstufe (2) einen gemeinsamen Korpus (100) aufweisen, der ein als Hohlkörper ausgebildetes Betonbauelement ausgebildet ist, vorzugsweise als einstückiger Betonkörper ausgebildet,c) dass die in der ersten Schornsteinstufe (1) angeordnete Feuerstätte (1c) als eine Mischform einer Speicherfeuerstätte und einer Konvektionsfeuerstätte ausgebildet ist, undd) dass in dem Korpus (100) ein Konvektionsraum ausgebildet ist, der einen Konvektionsluftstrom (K) durch das Innere der ersten Schornsteinstufe (1) und der zweiten Schornsteinstufe (2) hindurch ermöglicht, unddass in dem Korpus (100) Konvektionsöffnungen (100ö) vorgesehen sind, vorzuweise eine Konvektionsöffnung (100 ö) in der ersten Schornsteinstufe (1) und eine Konvektionsöffnung (100ö) in der zweiten Schornsteinstufe (2),dadurch gekennzeichnet,i) dass zwischen der ersten Schornsteinstufe (1) und der zweiten Schornsteinstufe (2) eine vorzugsweise sich waagerecht erstreckende Zwischenwand (100z) ausgebildet ist, die einen unteren Hohlraum des Korpus (100) von einem oberen Hohlraum des Korpus (100) trennt, wobei in dem unteren Hohlraum des Korpus die Feuerstätte (1x) ausgebildet ist und in dem oberen Hohlraum sich das durchgreifende Abgasrohr (4, 2) erstreckt,
wobei die Zwischenwand auf der Feuerstätte (1x) auf deren Gehäuse aufliegend ausgebildet ist oder unmittelbar über der Feuerstätte mit Abstand angeordnet ist, undii) dass in der vorzugsweise sich waagerecht erstreckenden Zwischenwand (100z) Durchlassöffnungen ausgebildet sind. - Schornstein nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zwischenwand (100z) als ein Teil des gemeinsamen Korpus (100) ausgebildet ist oder an, in oder auf dem Korpus (100) des Schornsteinfußes oder des Schornsteinsockels abgestützt ist. - Schornstein nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Schornsteinstufe (1) und die zweite Schornsteinstufe (2), die den gemeinsamen Korpus (100) aufweisen, ein gemeinsames Fertigteil (120) bilden,- dass in dem gemeinsamen Korpus und/oder der gemeinsamen Tragkonstruktion die Feuerstätte ab Werk montiert ist oder dass in den gemeinsamen Korpus die Feuerstätte vor Ort nachrüstbar montierbar ist. - Schornstein nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Schornsteinstufe (2) mindestens eine Revisionsöffnung (100ö, 4.2ö) aufweist, wobei- zur Inspektion des Abgaswegs (4.2) und/oder zur Rußentnahme (2s, 2k) ausgebildet ist;
und/oder- zur Inspektion der Zuleitung (5) ausgebildet ist. - Schornstein nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die dritte Schornsteinstufe (3) von der zweiten Schornsteinstufe (2) durch eine horizontale Trennwand (100k), insbesondere eine horizontale Trennplatte, getrennt ist. - Schornstein nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die horizontale Trennwand (110k) als Kopfplatte (100k) des Korpus (100) des Schornsteinfußes oder Schornsteinsockels ausgebildet ist, vorzugsweise einstückig ausgebildet mit dem Korpus (100), als Kopfende des Korpus. - Schornstein nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Durchbruch der horizontalen Trennwand (100k) und/oder der Kopfplatte (100k) das vertikale Abgasrohr (4.3) der dritten Schornsteinstufe (3) angeschlossen und/oder abgestützt angeordnet ist. - Schornstein nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Schornsteinstufe (2) eine Abgasreinigungseinrichtung aufweist. - Schornstein nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abgasreinigungseinrichtung (20) mit dem Abgasrohr (4.2) der zweiten Schornsteinstufe (2) eine Baueinheit bildet. - Schornstein nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Schornsteinstufe (2) mindestens eine Revisionsöffnung (100ö, 4.2ö) aufweist, wobei die mindestens eine Revisionsöffnung- zur Wartung der Komponenten der Abgasreinigungseinrichtung (20) ausgebildet ist, und /oder- zur Nachrüstung der zweiten Schornsteinstufe (2) mit weiteren Komponenten insbesondere zur Nachrüstung der Abgasreinigungseinrichtung mit weiteren Komponenten ausgebildet ist. - Schornstein nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abgasreinigungseinrichtung (20) eine Abgasreinigungseinrichtung zur sekundären Emissionsminderung auf Basis elektrostatischer und/oder mechanischer und/oder katalytischer und/oder nasschemisch arbeitender Abgasnachbehandlung aufweist. - Schornstein nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abgasreinigungseinrichtung (20) eine Vorrichtung zur Abbrandsteuerung aufweist.
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