Die Erfindung betrifft eine Gasabsaugvorrichtung für eine Gasableitungsanlage, insbesondere für eine Abgasanlage oder Lüftungsanlage, mit einem Leitungsendabschnitt, an dessen Gasaustrittsöffnung das abzuleitende Gas ausströmen kann.

Feuerstätten in einem Gebäude müssen an einer Abgasanlage angeschlossen sein, welche die Verbrennungsabgase von den Feuerstätten ins Freie ableiten. Aus Sicherheitsgründen sind an die Funktionszuverlässigkeit von Abgasanlagen sehr hohe Anforderungen gestellt. Wesentliches Element einer Abgasanlage ist der Schornstein, der auch bei ungünstigen Witterungsverhältnissen in der Lage sein sollte, die anstehenden Abgase direkt ins Freie abzuleiten. In Fällen, in denen der Abgastransport nicht durch den natürlichen Auftrieb erfolgen kann, weil der Schornsteinzug unzureichend ist, können bekanntermaßen Ventilatoren zur Abgasbeschleunigung in einer betreffenden Abgasleitung installiert sein. Die Ventilatoren im Abgasweg dienen dazu, die Abgasströmung zu erzwingen. Es ist auch bekannt, eine Ventilatorvorrichtung auf einem Schornsteinkopf zu installieren, um Abgase von unten anzusaugen und nach außen zu blasen.

Die vorstehend in Bezug auf Abgasanlagen angesprochenen Probleme treten in ähnlicher Weise auch bei Lüftungsanlagen für die Be- und Entlüftung von Badezimmern, WC-Räumen, Küchen, Laborräumen usw. auf. Zur Sicherstellung des zuverlässigen Transportes der Abluft über Lüftungsschächte bzw. Entlüftungsleitungen ist man auch bereits dazu übergegangen, Ventilatoren in die Lüftungsleitung einzusetzen, um damit eine Strömung der Abluft nach außen hin zu erzwingen.

Insbesondere bei Abgasanlagen tritt häufig der Fall auf, dass unter normalen Witterungsbedingungen der thermische Auftrieb im Schornstein, also der Schornsteinzug, ausreichen würde, um eine zuverlässige Abgasableitung sicherzustellen, so dass nur gelegentlich bei ungünstigen Witterungsverhältnissen eine ventilatorische Zwangsabsaugung erforderlich ist. Da bei herkömmlichen Abgasanlagen der Ventilator bzw. das Gebläse im Gasableitungsweg des Schornsteins installiert ist und dort einen relativ großen Strömungwiderstand bildet, kann der Schornsteinzug durch das Vorhandensein des Ventilators wesentlich beeinträchtigt sein, was in vielen Fällen darauf hinausläuft, dass der Ventilator im Dauerbetrieb laufen muss, also auch in den Phasen, in denen der thermische Auftrieb bei Nichtvorhandensein des Ventilators dazu ausreichen ausreichen würde, die Abgase ins Freie auszubringen.

Der Dauerbetrieb des Ventilators verursacht erhöhte Energiekosten. Überdies sind Ventilatoren in dem Gasableitungsweg Verschmutzung durch Verbrennungsrückstände oder durch sonstige im Gasstrom mitgeführte Partikel ausgesetzt. Dies bedeutet einen erhöhten Verschleiß und eine erhöhte Wartungsanfälligkeit des Ventilators. Schließlich bedeutet ein Gebläse bzw. ein Ventilator im Abgasströmungsweg eine Erschwernis für den Schornsteinfeger beim Reinigen des Schornsteins.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Gasableitungsanlage der eingangs genannten Art eine Gasabsaugvorrichtung bereitzustellen, die ohne nennenswerte Störung des Gasströmungswegs installierbar ist, einen vergleichsweise energiesparenden Betrieb ermöglicht und geringen Wartungsbedarf hat.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Gasabsaugvorrichtung eine Hilfsgasstromerzeugungseinrichtung aufweist, welche eine erzwungene Strömung eines Hilfsgases erzeugt und den Hilfsgasstrom dem Randbereich der Gasaustrittsöffnung des Leitungsendabschnittes extern zuführt, so dass das Hilfsgas im Randbereich der Gasaustrittsöffnung mit einer in Bezug auf die Gasaustrittsöffnung nach außen gerichteten Strömungsrichtungskomponente strömt.

Die erzwungene schnelle Gasströmung des Hilfsgases in unmittelbarer Nachbarschaft zur Ausmündung des Leitungsendabschnittes erzeugt einen statischen Unterdruck und somit einen Sog auf das Gas in dem Leitungsendabschnitt. Die Wirkungsweise der Gasabsaugvorrichtung nach der Erfindung entspricht somit im Wesentlichen dem Injektor-Prinzip, wie es ähnlich zum Beispiel bei Wasserstrahlpumpen angewendet wird. Da das Hilfsgas extern, also außerhalb des den Leitungsendabschnitt aufweisenden Gasableitungskanals zu dem Randbereich der Gasaustrittsöffnung geleitet wird, erfordert die Gasabsaugvorrichtung keine Komponenten, die in den Gasableitungskanal bzw. den daran befindlichen Leitungsendabschnitt hineinragen. Der Strömungswiderstand des Gasableitungskanals wird somit durch die Gasabsaugvorrichtung nicht erhöht.

Im Falle eines Schornsteins bzw. eines Kaminrohres in einem Schornstein wird somit dessen Fähigkeit zur Ableitung von Abgasen aufgrund des thermischen Auftriebs nicht beeinträchtigt. Der Betrieb der Gasabsaugvorrichtung kann somit auf Phasen beschränkt werden, in denen der normale Schornsteinzug, also der thermische Auftrieb der Abgase, zu schwach ist, um eine sichere Abgasableitung zu gewährleisten. Da die erfindungsgemäße Gasabsaugvorrichtung an der Ausmündung eines betreffenden Gasableitungskanals zur Wirkung kommt, liegt von vornherein schon ein sehr günstiger, normalerweise leicht zugänglicher Installationsort vor.

Gemäß einer bevorzugten Variante der Gasabsaugvorrichtung nach der Erfindung ist diese als Baugruppe aus wenigen Elementen oder als Modul vorbereitet, welches an der Ausmündung einer betreffenden Abgasleitung, also etwa an einem Schornsteinkopf montierbar und installierbar ist. Ein Eingriff in Form einer Unterbrechung oder Öffnung des Gasableitungskanals im Schornstein ist somit zur Montage einer solchen Gasabsaugvorrichtung nach der Erfindung nicht erforderlich.

Bei dem Hilfsgas handelt es sich zweckmäßigerweise um Umgebungsluft, wobei die Hilfsgasstromerzeugungseinrichtung wenigstens ein Luftansauggerät, insbesondere ein Gebläse bzw. Ventilator zum Ansaugen der Umgebungsluft und eine die Ansaugluft zum Randbereich der Gasaustrittsöffnung des Leitungsendabschnittes führende Leitungsanordnung aufweist. Im Falle der Montage der Gasabsaugvorrichtung an einem Schornsteinkopf kann ein solches Luftansauggerät außen auf dem Dach, vorzugsweise am Gehäuse der Gasabsaugvorrichtung vorgesehen sein.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die den Hilfsgasstrom leitende Leitungsanordnung einen den Leitungsendabschnitt zumindest teilweise umgebenden Kanal. Dieser Kanal kann zum Beispiel so gestaltet sein, dass er den Leitungsendabschnitt im Wesentlichen konzentrisch umgibt, so dass eine Hilfsgasströmung um den gesamten Randbereich der Gasaustrittsöffnung des Leitungsendabschnittes herum erzeugt werden kann und insoweit in Bezug auf den Leitungsendabschnitt und die Gasaustrittsöffnung näherungsweise axialsymmetrische Ansaugverhältnisse gegeben sind, welche bei einem vertikalen Schornstein das Ausbringen der Abgase in vertikaler Richtung begünstigen. Auf diese Weise ist eine Stabilisierung der Rauchgassäule über der Schornsteinausmündung erzielbar, was theoretisch einer Erhöhung des Schornsteins entspricht.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Gasaustrittsöffnung des Leitungsendabschnittes radial und axial innerhalb eines den Kanal außen begrenzenden Gehäuses liegt. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad der Gasabsaugvorrichtung nach der Erfindung günstig beeinflusst werden. Oberhalb der Gasaustrittsöffnung des Leitungsendabschnittes erfolgt durch das Gehäuse nach oben hin eine gemeinsame Ableitung des Hilfsgases und des Abgases.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt noch darin, dass das Ansauggerät zur Erzeugung der erzwungenen Strömung des Hilfsgases mit dem abzuleitenden Gas, also etwa Verbrennungsgas, normalerweise nicht in Kontakt kommt und somit der Gefahr einer aggressiven Verschmutzung und eines erhöhten Verschleißes nicht ausgesetzt ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Seitenansicht einer Gasabsaugvorrichtung nach der Erfindung in Form eines auf einem Schornsteinkopf aufzumontierenden Moduls.

2 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel eine Gasabsaugvorrichtung nach der Erfindung für eine Abgasanlage, wobei die Gasabsaugvorrichtung Komponenten aufweist, die unterm Dach anzuordnen sind.

3 zeigt das Ausführungsbeispiel nach 2 an einem doppelwandigen Kaminrohr.

1 zeigt in einer Längsschnittdarstellung den Kopfbereich 1 eines Schornsteins mit einem darin vertikal angeordneten Abgasrohr 3. In 1 ist der Schornstein mit einer Gasabsaugvorrichtung 5 nach der Erfindung nachgerüstet worden. Die Gasabsaugvorrichtung 5 hat ein auf dem Schornsteinkopf 1 koaxial zu dem Schornstein aufliegendes und mit dem Schornstein fest verbundenes Außengehäuse 7 sowie ein in dem Außengehäuse 7 koaxial aufgenommenes Abgasrohrverlängerungselement 9, welches an dem Außengehäuse 7 fixiert ist und einen über den unteren Rand 1 1 des Außengehäuses 7 nach unten hin abstehenden Anschlussabschnitt 13 aufweist, welcher in der in 1 gezeigten Montageposition in das Abgasrohr 3 passend und am Umfang abdichtend eingesteckt ist. Die Elemente 7 und 9 sind vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Edelstahl gefertigt worden.

Das im Beispielsfall kreiszylindrisch ausgebildete Abgasrohrverlängerungselement 9 stellt einen ergänzten Leitungsendabschnitt für das Abgasrohr 3 dar. Das Abgasrohr 3 ist über (nicht gezeigte) Verbindungselemente mit dem Abgasauslass einer jeweiligen Feuerstätte verbunden.

Die Ausmündung 15 des Leitungsendabschnittes 9 liegt sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung innerhalb des Außengehäuses 7. In einer abgewandelten Ausführungsform kann der Leitungsendabschnitt 9 durchaus nach oben hin verlängert sein, so dass die Gasaustrittsöffnung 15 etwa auf der Höhe der Austrittsöffnung 17 des Außengehäuses 7 oder sogar geringfügig darüber liegt.

Innen begrenzt das Außengehäuse 7 zusammen mit dem Außenumfang des Leitungsendabschnittes 9 einen Ringraum 19, der an der Unterseite des Außengehäuses 7 mittels der vom Abgasrohrverlängerungselement 9 durchsetzten Bodenplatte 21 des Außengehäuses 7 verschlossen ist. Der Ringraum 19 ist nach oben hin offen, so dass er von unten zuströmende Frischluft zu dem Randbereich 23 der Gasaustrittsöffnung 15 mit einer in Bezug auf die Gasaustrittsöffnung 15 nach außen gerichteten Strömungsrichtungskomponente leiten kann. Für die Erzeugung einer erzwungenen Luftströmung ist seitlich an dem Außengehäuse 7 ein Gebläse 25 vorgesehen, welches Frischluft aus der Umgebung ansaugt und in den Ringraum 19 fördert. Erforderlichenfalls können mehrere Ventilatoren bzw. Gebläse am Umfang des Außengehäuses 7 unterhalb der Austrittsöffnung 15 des Leitungsendabschnittes 9 verteilt sein.

Im Beispielsfall der 1 ist durch die Form des Außengehäuses 7 und des Leitungsendabschnittes 9 sichergestellt, dass der von dem Ringraum 19 gebildete Hilfsgaszuführungskanal in dem Bereich 27 nahe der Gasaustrittsöffnung 15 verengt ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass die von dem Luftansauggerät 25 angesaugte Luft in dem Randbereich der Gasaustrittsöffnung 15 mit vergleichsweise großer Strömungsgeschwindigkeit aus dem Ringraum 19 mit einer (zumindest auch) nach oben, d.h. in axialer Richtung des Leitungsendabschnittes 9 nach außen gerichteten Strömungsbewegungskomponente ausströmt. Dabei entsteht an der Gasaustrittsöffnung 15 des Leitungsendabschnittes 9 ein Unterdruck und somit ein Sog, welcher Abgas aus dem Abgasrohr 3 heraus ins Freie fördert.

Wie aus 1 unmittelbar zu erkennen ist, weist das Ausführungsbeispiel der Gasabsaugvorrichtung nach der Erfindung keine Komponenten auf, die radial in das Abgasrohr 3 in nennenswerter Weise hineinragen und den Strömungswiderstand des Abgasrohres 3 vergrößern könnten.

Das Luftansauggerät 25 liegt nicht in dem Abgasstrom und ist daher nicht einer aggressiven Verschmutzung durch die Verbrennungsgase ausgesetzt, so dass von einer geringen Wartungsanfälligkeit des Luftansauggerätes ausgegangen werden darf. Da das Luftansauggerät in dem Beispiel 2 der 1 an einer leicht zugänglichen Stelle außen an dem Gehäuse 7 angeordnet ist, gestalten sich etwaig erforderliche Wartungsabeiten einfach.

Das Außengehäuse 7 und der Leitungsendabschnitt 9 können in alternativen Ausführungsformen durchaus von der Gestaltung nach 1 abweichende Formen aufweisen. So kann das Gehäuse 7 bzw. der Leitungsendabschnitt 9 zum Beispiel im Querschnitt orthogonal zu der Achse 29 einen kreisrunden, elliptischen, rechteckigen oder sonstwie polygonen Umriss haben. Auch hinsichtlich der Ausprägung von Engstellen oder Erweiterungen des Gehäuses 7 und des Abgasrohrverlängerungselementes 9 bestehen Gestaltungsfreiheiten im Rahmen der Erfindung.

Die Gasabsaugvorrichtung 5 in 1 ist vorzugsweise als einheitlich handhabbare und zusammenhängend montierbare Baueinheit mit abnehmbarem Gebläse 25 ausgebildet. Wie dargestellt, eignet sich die Gasabsaugvorrichtung 5 gemäß 1 zur Montage auf einem Schornsteinkopf außen auf dem Dach.

2 zeigt in einer Teilschnittdarstellung ein zweites Ausführungbeispiel einer Gasabsaugvorrichtung nach der Erfindung, und zwar in einer Einbausituation an einem bis unter das Dach eines Gebäudes verkürzten Schornstein.

Die Gasabsaugvorrichtung 105 ist als Stecksystem aus doppelwandigen Rohrabschnitten 105a, 105b, 105c ausgebildet. Der unterste Rohrabschnitt 105a in 2 ist an dem Schornstein 101 stirnseitig befestigt und weist einen nach unten abstehenden Anschlussabschnitt 113 auf, der in das Abgasrohr 103 des Schornsteins 101 eingesteckt ist. Der Anschlussabschnitt 113 ist Teil des radial innen liegenden Abgasrohrverlängerungselementes 109a, welches einen zylindrischen Abgaskanalabschnitt definiert. Zwischen den Wänden 31a und 33a der doppelwandigen Komponente 105a liegt ein Ringraum 119a zum Transport von Luft, die von dem Luftansauggerät 125 angesaugt und in den Ringraum 119a eingeblasen wird. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach 1 hat das Ausführungsbeispiel in 2 ein geschützt unter dem Gebäudedach 35 untergebrachtes Luftansauggerät 125. Das Luftansauggerät 125 ist an einem Stutzen 34 der Komponente 105a angeschlossen, wobei der Stutzen 34 die vom Luftansauggerät 125 angesaugte Luft radial einwärts und axial nach oben in Richtung der Auslassöffnung 115 leitet.

Die doppelwandige Rohrkomponente 105b ist ein Verlängerungselement, wie es von konventionellen doppelwandigen Kaminrohren her bekannt ist.

Die doppelwandige Komponente 105c bildet das Abschlusselement der Gasabsaugvorrichtung 105 mit der Gasaustrittsöffnung 115 oberhalb des Daches 35. Auch die Elemente 105b und 105c weisen einen Ringraum 119b bzw. 119c zwischen Innenwand 31b; 31c und Außenwand 33b; 33c auf. Die miteinander kommunizierenden Ringräume 119a, 119b, 119c bilden den Luftzuführungskanal zur Zuführung der von dem Gebläse 125 angesaugten Luft zu dem Randbereich 123 der Gasaustrittsöffnung 115 . Die schnelle Luftströmung an der Gasaustrittsöffnung 115 des Leitungsendabschnittes 109 verursacht entsprechend dem Injektorprinzip einen Sog zum Ausbringen von Abgas aus dem Abgasrohr 103.

Die Komponenten 105c und 105b können nach 2 im Wesentlichen identisch sein. Gemäß einer Variante kann das Abschlusselement 105c in der mit Strichpunktlinien angedeuteten Weise an seinem oberen Ende so ausgebildet sein, dass der von der Außenwand 33c gebildete Außenzylinder axial über den Rand 123 der Gasaustrittsöffnung 115 nach oben verlängert und ggf. in dem verlängerten Bereich verengt ist.

In 3 ist das vorstehend unter Bezugnahme auf 2 erläuterte Ausführungsbeispiel als Baugruppe aus Komponenten eines "Baukastensystems" aus doppelwandigen Kaminrohrelementen z.B. aus Edelstahl dargestellt. Unterhalb der Komponente 105a haben die Kaminrohrkomponenten 39 eine Wärmeisolierung 41 zwischen Innenrohr und Außenrohr.

Der Betrieb des Luftansauggerätes 25 in 1 und 125 in 2 bzw. 3 kann z.B. gesteuert in Abhängigkeit von sensorisch überwachten Bedingungen erfolgen, die den Schornsteinzug beeinflussen, also etwa Witterungsbedingungen, Abgastemperaturbedingungen, Druckschwankungen usw. Sofern ein für eine zuverlässige Ausbringung des Abgases hinreichender Schornsteinzug vorliegt, kann das Luftansauggerät passiv geschaltet werden.

Es kann auch Anwendungsfälle geben, in denen eine Gasabsaugvorrichtung nach der Erfindung mit Dauerbetrieb des Luftansauggerätes vorzusehen ist. Dies können z.B. Fälle sein, in denen bisher der Einsatz von Ventilatoren im Gasableitungsweg erforderlich bzw. vorgeschrieben war. Die Gasabsaugvorrichtung kann z.B. dazu eingesetzt werden, diese Ventilatoren zu ersetzen.