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Eine Steuerungsanlage für Schornsteinschachtbelüftung zur besseren
Rauchgasabfuhrung und zur Verhinderung von Oxydgasvergiftungen.
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Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktanlage für Abgasrohre,
die den Abgasstrom zum Schornstein kontrollieren soll.
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Bei dieser Steuerungsanlage werden die Abgase von Feuerungen im Abgasrohr
vor Eintritt in den Schornsteinschacht von einem Gasfühler erfasst. Durch einen
Kontektgeber wird an der Schornsteinbasis im Keller eine Belüftungsklappe so weit
geschlossen, wie es dem Schornsteinquerschnitt entsprechend notwendig ist. Für diese
Schornsteinbelüftung kann ebenso ein Gebläsemotor eingesetzt werden, falls der natürliche
Schornsteinauftrieb unzureichend ist. Der Schornsteinschacht soll in seiner ganzen
Länge und dem Querschnitt entsprechend voll belüftet werden. Durch die Injektionswirkung,
die an der Rauchrohrmündung im Schornsteinschacht entsteht, werden die Abgase der
Feuerstellen angesaugt und durch den natürlichen Auftrieb abgeführt. Diese Aufgabe
kann auch von einem Gebläse übernommen werden.
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Es ist bekannt, daß die Rauchgase von Feuerstellen in Schornsteine
geführt werden, die an der Basis geschlossen sind.
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In den meisten Fällen entspricht aber der Schornsteinquerschnitt nicht
den Querschnitten der Abgasrohre von Feuerstellen0 Beim Abdrosseln einer Feuerstelle
wird weniger Zuluft über die Feuerung in den Schornstein geführt, als bei der Abgabe
voller Heizenergie. (Schwachbrandfeuerstelle) Am Schornsteinkopf kann aber nur soviel
Rauchgasluft abströmen, wie an Zuluft über die Feuerstellen zugeleitet wird. Bei
größeren Schornsteinquerschnitten verbleibt dann ein Restteil der Luftsäule im Schornstein,
der nicht abfließen kann, weil der
Schornsteinschacht unten geschlossen
ist und es an Zuluft fehlt. Die ganze aufgeheizte, im Schornstein verbleibende Luftsäule
kühlt sich ab und mit ihr auch das Baumaterial des Schornsteines. Dieser Abkühlungsvorgang
übt am Schornsteinkopf eine saugende und dem Auftrieb entgegenstehende Wirkung aus.
Den Wittermi'gsverhältnissen entsprechend wird Regenwasser oder Nebel angesaugt.
In der ganzen Luftsäule des Schornsteines entstehen Kondensate und chemische Prozesses
Die noch über die Feuerstelle fließende geringe Zuluft wird unter diesen Einflüssen.
abgebremst und oft soweit, daß die Oxyd- und Rauchgase in die Wohnung zurückgestaut
werden und gefürchtete Vergiftungen intreten können. Auch das Baumaterial des Schornsteinkopfes
saugt sich voll Kondens- und Regenwasser. Bei extremen Temperaturverhältnissen werden
unter Frosteinwirkung Zerstörungsprozesse eingeleitet, die den Schornsteinkopf beschädigen.
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Es ist bekannt, daß für Schornsteine Gebläsemotoren verwendet werden.
Diese Gebläse arten sind aber für andere Aufgaben eingesetzt. Der Luftstrom wird
durch die Feuerstellen angesaugt und dann in den einseitig geschlossenen Schornstein
geblasen - damit sind gegenüber meiner Anordnung Nachteile verbunden.
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Richard Laaß 24 5/01 Er. 1748 297 vom 13.2.1957.
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Andere Gebläsearten sind so eingesetzt, daß die Gebläseluft im einseitig
geschlossenen Schornsteinschacht nur den Teil, der über der Feuerstelle liegt z.Teil
unwälzt, dieses betrifft nicht den Teil, der über die Feuerstelle angesaugt wird.
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Der ganze Schornsteinschacht kann in keinem Falle durchlüftet werden.
Auch am Schornsteinkopf wird Luft angesaugt und wieder ausgeblasen. Es entstehen
turbulente Strömungen, die sich auf stilliegende Feuerstellen nachteilig auswirken.
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Auslegeschrift der Klasse 24 5/0i Nr. 1249 441 Auslegetag 7.9.1967.
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Die Feuerstellens die durch einen Thermostaten periodisch gesteuert
werden, verursachen gefährliche Schornsteinschäden.
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Das Gebläse einer Oelfeuerung treibt hochgradig erhitzte
Abgase
durch den Schornsteinschacht. Sobald die eingestellte Temperatur erreicht ist, schaltet
die Feuerung aus.
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Der für eine volle Schornsteinschachtbelüftung erforderliche Luftstrom
wird abgedrosselt, weil die durch die Gebläseöffnung zuströmende Luft nicht mehr
ausreichend ist, um den ganzen Querschnitt des Schornsteines zu belüften.
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Die Heißluft kann nur träge für den Teil abfließen, der an Zuluft
in den Schornstein einströmen kann. Es treten infolgedessen wechselweise Abkühlungen
und Aufheizungen auf. Kondensatbildungen während längerer Ruhezeiten bei Nachtbetrieb
sind bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, alle Abgase von Peuerstellen
automatisch zu erfassen, um Oxydgase und Rauchrückstau in die Wohnungen verhindern
zu können.
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Die Abgase sollen durch eine Injektionswirkung an den Rauchrohrmündungen
am Schornstein abgesaugt werden. Hohe Abgastemperaturen, die sich bei extremen Witterungsverhältnissen
auf den Baustoff des Schornsteines nachteilig verhalten, sollen durch eine natürliche
Schornsteinschachtbelüftung oder durch ein Gebläse herabgesetzt werden.
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Eine bessere Ausnutzung der Heizenergiequellen und der Herabsetzung
des Brennstoffurbraucheæ.
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Den Schornsteinschacht als Windkanal zu nutzen, um Kondensatbildung
und Schornsteinversottungen auszuschalten.
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Die Lösungen dieser AutFben werden dadurch erreicht, daß beim Anheizen
einer Feuerstelle die Rauchgase sofort durch einen Gas fühler erfaßt werden können.
Die Abgase werden an der Rauchrohrmündung am Schornsteinschacht abgesaugt, weil
durch die Konstruktionsart der Rohrmündung die Injektionswirkung entsteht. Die Beschleunigung
des Abgasstromes wird dem Rauchgasrückstau in die Feuerstellen entgegenwirken.
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Der Schornsteinschacht wird durch eine natürliche Belüftung von der
Rußentnahmestelle im Keller bis zum Schornsteinkopf in seinem vollen Querschnitt
mit Luft durchströmt.
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Dadurch werden Schwadenbildung und chemische Prozesse im
im
Schornsteinschacht verhindert. Die zuströmende Frischluft oder die durch ein Gebläse
angesaugte Luft tragen zur Abkühlung der hohen Abgastemperaturen bei. Sobald die
angeheizten Feuerstellen Abgase erzeugen, gibt der Gaskühler dem Gebläsemotor Kontakt
- oder eine magnetisch gesteuerte Belüftungsklappe für natürliche Belüftung wird
soweit geschlossen, daß sich der Rauchgaszustrom dem Schornsteinquerschnitt entsprechend
anpassen kann.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß Rauchgase
und Kohlenoxydgase nicht mehr rückgestaut werden können.
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Durch den natürlichen Auftrieb im Schornstein fallen Schornsteinversottungen
und chemische Prozesse weg. Der Brennstoffverbrauch kann eingeschränkt werden, weil
Gebläseluft nicht mehr durch die Feuerung angesaugt wird. Die heißen Abgase saugen
nach Bedarf, dem Schornsteinverhältnis entsprechend, Kaltluft an. Damit wird ein
unnötiges Aufheizen des Schornsteinkopfes verhindert.
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Beschreibung: Fig. 1 zeigt einen Schornsteinschacht 7 mit zwei Feuerstellenanschlüsse
1. Die im Rauchgasrohr eingebauten Gasfühler 2 sind durch einen elektrischen Anschluß
11 mit einem Gebläsemotor 4 verbunden. Für den Gebläsemotor 4 kann auch eine magnetisch
gesteuerte Belüftungsklappe 9 eingebaut werden. Der natürliche oder auch der durch
ein Gebläse erzeugte Luftstrom für den Schornsteinschacht 7 wird im Schornsteinschacht
zum Teil durch einen kleinen Ausbau 8 am Schornsteineinbaustein 3 abgelenkt und
durch die Wärmekammer des Einbausteines 3 geführt. Dieser Luftstrom erzeugt an der
Rohrmündung 10 des Schornsteineinbausteines 3 eine Injektionswirkung, wodurch der
Rauchrückstau in die Feuerung unmöglich wird. Im Schornstein ist ein Motorgehäuse
5 gleich über der Rußentnahmestelle 6 so eingebaut, daß der anfallende Ruß seitlich
durchfallen kann.
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Pig. 2 Die Verwendung des Schornsteineinbausteines 3 für Gas- oder
Oelfeuerstellen der Zentralheizanlagen.
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Das Abgasrohr 12 mit dem Gaskühler 2 leitet die Abgase in den Schornsteinschacht
7. Beim Durchstrom der Abgase durch das Rohr 12 entsteht an der Rauchrohrmündung
10 eine Injektionswirkung. Durch diese Wirkung wird durch die Öffnung 13 zusätzlich
Frischluft angesaugt. Die Öffnung 14 hat die Aufgabe, den ruhenden Luftanteil im
Schornsteinschacht abzusaugen. Während der Betriebsruhe der Heizanlagen, die durch
Thermostate gesteuert werden, schaltet sich ein Gebläsemotor ein, der vor der Öffnung
13 installiert werden kann. Rauchschwaden, Kondensate und chemische Prozesse werden
im Schornsteinschacht 7 nicht eintreten können, weil die Restwärme abströmen kann.
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Zu den Untersuchungsergebnissen an Hausschornsteinen 1) Sonderdruck
aus Heizung und Lüftung Bd. 13 (1962 Nr. 5 Seite 133/46) von Dr. Ing. W. SchUle
und Dipl. Ing.
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U. Fauth, Institut für technische Physik der Frauenhofer Gesellschaft
Stuttgart 2) Sonderdruck aus Heizung und Lüftung Bd. 15 (1964 Nr. 3 Seite 80/82).
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Bei diesen Ergebnissen handelt es sich um Schornsteine, die an der
Basis, also am Fundament, geschlossen sind und nur durch die Rußentnahmestelle belüftet
werden können. Diese Stelle muß laut Vorschrift luftdicht abgedichtet sein. Ist
aber die Rußentnahmestelle im Keller und die un-t;erste Einmündung des Rauchgasrohres
in der 1. oder 2o Etage, dann ist die im Schornsteinschacht ruhende Luftsäule eine
Mitnrsache für schlechte Abgasführung und Schornsteinversottung. Dieser Prozeß wird
noch ungünstiger beinflußt, wenn der Schornsteinquerschnitt um das Mehrfache größer
ist, als der Querschnitt des Rauchabgasrohres. (bei SchwachbrandSeuerstellen) Durch
die ransmissionswirkung der aufsteigenden Abgase auf die träge Luftsäule, werden
bremsende Wirkungen auf den natürlichen Auftrieb und chemische Prozesse im Schornstein
ausgelöst. Beim Abkühlen der miterwärmten Luftsäule entstehen am Schornsteinkopf
Saugwirkungen für diesen Teil der ruhenden Luftsäule..Bei regennasser Aussenluft
sinkt das schwere Wasser bis zur Rußentnahmestelle und verdampft bei günstigen emperaturverhältnissen.
Der Wasserdampf verklebt den schweren Ruß, der dann wiederum im Schornsteinschacht
verkrustet. Durch Dampfdiffusionen wird das Schornsteingefüge durchtränkt.
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Im Schornsteinschacht, der durch einen künstlichen oder natürlichen
Auftrieb belüftet wird, können sich nur geringste Mengen Wasserdampf oder chemische
Prozesse auswirken. Durch auftreibende Luftströmungen werden diese Vorgänge weitgehend
herabgesetst.
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Kohlendioxydmesser werden bei Großfeuerungsanlagen gebraucht und werden
im Einsatz zur vollständigen Verbrennung des Brennstoffes verwandte Diese Geräte
messen den Stickstoff, Kohlendioxyd und Wasserdampfgehalt.
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Im vorliegendem Falle sollen Rauchgase gemeldet werden.
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Zu diesem Zwecke ist ein Rauchgas- und Wärmefühler so eingesetzt,
daß dieser ein Gebläse oder eine magnetisch gesteuerte Belüftungsklappe betätigen
kann.