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Dokumentenidentifikation DE202006017176U1 29.03.2007
Titel Belüftungssystem zur Raumbelüftung
Anmelder TROX GmbH, 47506 Neukirchen-Vluyn, DE
Vertreter DR. STARK & PARTNER PATENTANWÄLTE, 47803 Krefeld
DE-Aktenzeichen 202006017176
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 29.03.2007
Registration date 22.02.2007
Application date from patent application 10.11.2006
IPC-Hauptklasse F24F 11/00(2006.01)A, F, I, 20061110, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F24F 13/14(2006.01)A, L, I, 20061110, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Belüftungssystem zur Raumbelüftung mit einem sich zwischen einer vorzugsweise gebäudeaußenseitigen Lufteinlassöffnung und einer vorzugsweise rauminnenseitigen Luftauslassöffnung erstreckenden Luftkanal, wobei in dem Luftkanal eine Luftfördereinrichtung sowie auf der Ansaugseite der Luftfördereinrichtung in dem Luftkanal eine weitere Lufteinlassöffnung vorgesehen sind, wobei durch die Luftfördereinrichtung über die Lufteinlassöffnung Primärluft und über die weitere Lufteinlassöffnung Sekundärluft, insbesondere Raumluft, angesaugt werden, sich in einem Mischbereich vermischen und dann durch die Luftfördereinrichtung in Richtung der Luftauslassöffnung gefördert wird, wobei der Strömungsquerschnitt der weiteren Lufteinlassöffnung mittels einer regelbaren Verschließeinrichtung, insbesondere mittels einer Klappe, zur Festlegung des durch die weitere Lufteinlassöffnung angesaugten Sekundärluftstromes veränderbar, und insbesondere auch verschließbar, ist.

Aus der Praxis sind derartige Belüftungssysteme bekannt. Sie werden üblicherweise in Fassaden von Gebäuden eingebaut. Als schwierig erweist sich bei bekannten Belüftungssystemen die Anpassung des Sekundärluftstromanteils an veränderte Förderleistungen der Luftförderungseinrichtung bei konstantem Primärluftstromanteil, wobei zusätzlich der Luftwiderstand in der weiteren Lufteinlassöffnung, über die der Sekundärluftstrom angesaugt wird, aus schalltechnischen Gründen minimal bleiben muss. In bekannten Belüftungssystemen ist eine Hand- oder motorische Verstellung der Verschließeinrichtung vorgesehen. Dies hat zur Folge, dass in jeder Leistungsstufe der Luftfördereinrichtung die Verschließeinrichtung von Hand oder motorisch in eine fest definierte Stellung gebracht werden muss. Die Ermittlung dieser Positionen und die Realisierung ist aufwändig, wobei spätere Änderungen der Sekundär- oder Primärluftstromanteile kaum möglich sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und ein Belüftungssystem anzugeben, das eine leichte Anpassung des Sekundärluftstromanteils an eine veränderte Förderleistung der Luftfördereinrichtung bei konstantem Primärluftstromanteil erlaubt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zur Regelung der Stellung der Verschließeinrichtung bei Veränderung des durch die Luftfördereinrichtung geförderten Luftstroms zumindest ein den Druck auf der Ansaugseite der Luftfördereinrichtung messender Sensor vorgesehen ist, der mit der Verschließeinrichtung über einen Regler verbunden ist. Unter der Ansaugseite wird dabei der Bereich des Belüftungssystems verstanden, der sich zum einen von der Lufteinlassöffnung bis hin zur Luftfördereinrichtung und zum anderen in Strömungsrichtung gesehen hinter der im Bereich der weiteren Lufteinlassöffnung angeordneten Verschließeinrichtung bis hin zur Luftfördereinrichtung erstreckt. Die Verbindung zwischen Sensor, Regler und Verschließeinrichtung kann beispielsweise mechanisch sein. Selbstverständlich sind auch andere Verbindungen, wie z.B. Funkverbindungen, denkbar.

Wird die Förderleistung der Luftfördereinrichtung erhöht, steigt zunächst der Unterdruck im Mischbereich, d.h. auf der Ansaugseite, an. Der Regler gibt ein entsprechendes Signal an die Verschließeinrichtung, so dass der Strömungsquerschnitt in der weiteren Lufteinlassöffnung geöffnet wird, wobei der Primärluftstromanteil konstant bleibt. Entspricht der in dem Mischbereich, also auf der Ansaugseite der Luftfördereinrichtung, herrschende Druck wieder dem Sollwert, ist der über die weitere Lufteinlassöffnung angesaugte Sekundärluftstrom eingeregelt und die Stellung der Verschließeinrichtung bleibt unverändert bis zum nächsten erforderlichen Regelvorgang.

Zumindest ein Sensor kann im Mischbereich des Primärluftstroms und des Sekundärluftstroms vorgesehen sein. Diese Anordnung erlaubt die Messung schon geringerer Druckunterschiede, da im Mischbereich geringere Strömungsgeschwindigkeiten herrschen.

Auf der Ansaugseite der Luftfördereinrichtung kann ein Filter vorgesehen sein. Dieser verhindert ein Eintreten von Schmutzpartikeln in die Luftfördereinrichtung.

Vorzugsweise ist der Filter zwischen dem Mischbereich und der Luftfördereinrichtung vorgesehen. Damit wirken sich durch die Verschmutzung bedingte zusätzliche Druckunterschiede nicht auf die Regelung aus.

Der Regler kann als pneumatisch oder elektrisch arbeitender Regler ausgebildet sein.

Die Verschließeinrichtung kann mittels eines Stellelementes, insbesondere mittels eines Stellmotors, betätigbar sein. Als Stellelement kann beispielsweise ein Balg vorgesehen sein.

Um einen Anstieg des Primärluftstromanteiles infolge hoher Windlasten zu verhindern, kann der Strömungsquerschnitt der Lufteinlassöffnung zur Festlegung des über die Lufteinlassöffnung angesaugten Primärluftstroms mittels einer Regeleinrichtung, insbesondere mittels einer Klappe, veränderbar und/oder verschließbar sein.

Die Regeleinrichtung als selbsttätig arbeitender Regler ausgebildet sein.

Im Folgenden werden in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigen:

1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Belüftungssystems,

2 den Gegenstand nach 1 mit einer Verschließeinrichtung in der Lufteinlassöffnung und

3 eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Belüftungssystems.

In allen Figuren werden für gleiche bzw. gleichartige Bauteile übereinstimmende Bezugszeichen verwendet.

In allen Figuren ist ein Belüftungssystem beispielsweise zur Raumbelüftung dargestellt, das einen Luftkanal 1 aufweist, der sich zwischen einer vorzugsweise gebäudeaußenseitigen Lufteinlassöffnung 2 und einer vorzugsweise rauminnenseitigen Luftauslassöffnung 3 erstreckt. In dem Luftkanal 1 ist eine Luftfördereinrichtung 4 sowie auf der Ansaugseite der Luftfördereinrichtung 4 im Luftkanal 1 eine weitere Lufteinlassöffnung 5 vorgesehen.

Durch die Luftfördereinrichtung 4 wird über die Lufteinlassöffnung 2 Primärluft (Pfeil 6) und über die weitere Lufteinlassöffnung 5 Sekundärluft (Pfeil 7), insbesondere Raumluft, angesaugt. Die Primärluft und die Sekundärluft vermischen sich in einem Mischbereich 8 und werden dann durch die Luftfördereinrichtung 4 in Richtung (Strömungsrichtung 14) der Luftauslassöffnung 3 gefördert.

Der Strömungsquerschnitt der weiteren Lufteinlassöffnung 5 ist durch eine regelbare Verschließeinrichtung 9, die in den dargestellten Ausführungsbeispielen als Klappe ausgebildet ist, veränderbar.

Zwischen dem Mischbereich 8 und der Luftfördereinrichtung 4 ist ein Filter 10 vorgesehen. Auf der Absaugseite der Luftfördereinrichtung 4 ist ferner ein Wärmetauscher 11 angeordnet. Die Luftauslassöffnung 3 ist mit einem Auslassgitter 12 verschlossen. Ein entsprechendes Gitter 13 findet sich auch im Bereich der weiteren Lufteinlassöffnung 5.

Damit bei veränderter Förderleistung der Luftfördereinrichtung 4 der Sekundärluftstromanteil durch Veränderung der Stellung der Verschließeinrichtung 9 bei konstantem Primärluftstromanteil verändert werden kann, wird der Druck auf der Ansaugseite der Luftfördereinrichtung 4 gemessen. Zur Messung des Druckes ist bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ein Sensor 15 vorgesehen, der in den Mischbereich 8 des Primärluftstroms und des Sekundärluftstroms hineinragt.

Bei den 1 und 2 weist der Regelkreis einen Differenzdrucktransmitter 16, einen elektrisch oder pneumatisch arbeitenden Regler 17 sowie ein Stellelement 18, beispielsweise einen Stellmotor, der mit der Verschließeinrichtung 9 verbunden ist, auf. Als Verschließeinrichtung 9 ist eine Klappe vorgesehen. Der Sollwert der Druckregelung ist in der Regel fest, kann jedoch für veränderliche Sekundärluftstromanteile auch variabel sein.

Bei Erhöhung der Förderleistung der Luftfördereinrichtung 4 steigt zunächst der Unterdruck auf der Ansaugseite der Luftfördereinrichtung 4 im Mischbereich 8 an. Über den Differenzdruckregler 16 und den Regler 17 wird an das Stellelement 18 ein entsprechendes Signal weitergeleitet, so dass mittels des Stellelementes 18 die Stellung der Klappe verändert wird, bis der eingestellte Unterdruck wieder erreicht ist. Da an der Lufteinlassöffnung 2 keine Querschnittsänderung erfolgt, bleibt der Primärluftstrom bei konstantem Unterdruck unverändert. Ein externer Eingriff in diesen Regelkreis ist nicht erforderlich.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 ist zusätzlich eine den Primärluftstrom begrenzende Regeleinrichtung 19 vorgesehen. Diese verhindert beispielsweise bei hohen Windlasten einen überhöhten Primärluftstromanteil. Diese Regeleinrichtung 19 kann selbsttätig, d.h. ohne Hilfsenergie arbeiten. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsbeispiele, die Hilfsenergie benötigen, denkbar. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Regeleinrichtung 19 ein selbsttätig arbeitender Regler vorgesehen, dessen Klappe aus ihrer Offenstellung gegen eine Rückstellkraft in ihre Schließstellung verlagerbar ist. Zur Dämpfung der Bewegung der Klappe ist ein Balg 20 vorgesehen.

In 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das ohne Hilfsenergie, d.h. ohne Fremdenergie arbeitet. Auch dieses Ausführungsbeispiel regelt über einen großen Volumenstrombereich den saugseitigen Unterdruck in engen Toleranzen regelt.

Auf der Absaugseite der Luftfördereinrichtung 4 zweigt eine Leitung 21 ab, die sich hinter einer Drossel 22 in zwei Leitungsabschnitte 23, 24 aufteilt. Der eine Leitungsabschnitt 23 mündet in einen als Stellelement 18 ausgebildeten Balg hinein. Der andere Leitungsabschnitt 24 weist endseitig eine Düse 25 auf, die in einen als Regler 17 ausgebildeten und nachfolgend beschriebenen Druckeinsteller hineinragt.

Der Druckeinsteller ist durch eine Membran 26 in eine obere und eine untere Kammer 27, 28 aufgeteilt. In der oberen Kammer 27 befindet sich eine Druckfeder 29, an deren einem Ende eine Sollwertschraube 30 und an deren anderem Ende eine Prallplatte 31, die in die untere Kammer 28 hineinragt, vorgesehen sind. Der Prallplatte 31 gegenüberliegend ist die Düse 25 des einen Leitungsabschnittes 24. Der Sensor 15 ist über ein Rohr 32 mit der oberen Kammer 27 verbunden.

In der oberen Kammer 27 des Druckeinstellers befindet sich der Unterdruck mit der Fläche der Membran 26 im Gleichgewicht mit der Federkraft der Druckfeder 29, die über die Sollwertschraube 30 vorgegeben wird. Über den Abstand zwischen der Düse 25 und der Prallplatte 31 ist der für die Position der Klappe erforderliche Druck über das Stellelement 18, d.h. für den Balg, definiert. Bei Änderung der Förderleistung der Luftfördereinrichtung 4 wird über den Balg die Stellung der Klappe verändert, so dass Soll- und Istwert des Unterdruckes wieder übereinstimmen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3 wird zur Verstellung der Klappe der Überdruck, der in Strömungsrichtung 17 gesehen hinter der Luftfördereinrichtung 4 herrscht, zur Regelung des saugseitigen Unterdrucks genutzt. Bei Veränderung der Förderleistung der Luftfördereinrichtung 4 wird die Klappe in eine andere Position verschwenkt, so dass der an der Sollwertschraube 30 vorgegebene Unterdruck sich wieder einstellt. Somit ist gewährleistet, dass der Primärluftstromanteil konstant bleibt, da der Unterdruck an der Lufteinlassöffnung 2 sowie der Strömungsquerschnitt der Lufteinlassöffnung 2 unverändert bleibt, während der Sekundärluftstromanteil durch die Klappe und den Unterdruck bestimmt wird.

Erhöht sich der Unterdruck auf der Ansaugseite der Luftfördereinrichtung 4 infolge einer Erhöhung der Förderleistung, vergrößert sich der Abstand zwischen der Prallplatte 31 und der Düse 25. Dies hat wiederum zur Folge, dass der als Stellelement 18 ausgebildete Balg sich mehr zusammenzieht und die Klappe weiter in ihre Offenstellung verlagert wird. Auf diese Weise strömt mehr Sekundärluft in das Belüftungssystem, so dass der Unterdruck mehr und mehr reduziert wird, bis der Druck auf der Ansaugseite wieder dem Außen- bzw. Umgebungsdruck entspricht.

Bei Verringerung der Förderleistung der Luftfördereinrichtung 4 wird auf der Ansaugseite der Unterdruck abgesenkt. Aufgrund der Absenkung des Unterdruckes verringert sich der Abstand zwischen der Prallplatte 31 und der Düse 25 und der Balg wird weiter aufgeblasen. Dies führt zu einer Verlagerung der Klappe mehr und mehr in ihre Schließstellung, so dass damit der Sekundärluftstromanteil reduziert wird. Hingegen bleibt der Primärluftstromanteil konstant. Entspricht der in dem Mischbereich 8 herrschende Druck wieder dem Sollwert, ist der über die weitere Lufteinlassöffnung 5 angesaugte Sekundärluftstrom wieder eingeregelt und die Stellung der Verschließeinrichtung bleibt unverändert bis zum nächsten erforderlichen Regelvorgang.


Anspruch[de]
Belüftungssystem zur Raumbelüftung mit einem sich zwischen einer vorzugsweise gebäudeaußenseitigen Lufteinlassöffnung (2) und einer vorzugsweise rauminnenseitigen Luftauslassöffnung (3) erstreckenden Luftkanal (1), wobei in dem Luftkanal (1) eine Luftfördereinrichtung (4) sowie auf der Ansaugseite der Luftfördereinrichtung (4) in dem Luftkanal (1) eine weitere Lufteinlassöffnung (5) vorgesehen sind, wobei durch die Luftfördereinrichtung (4) über die Lufteinlassöffnung (2) Primärluft und über die weitere Lufteinlassöffnung (5) Sekundärluft, insbesondere Raumluft, angesaugt werden, sich in einem Mischbereich (8) vermischen und dann durch die Luftfördereinrichtung (4) in Richtung (14) der Luftauslassöffnung (3) gefördert wird, wobei der Strömungsquerschnitt der weiteren Lufteinlassöffnung (5) mittels einer regelbaren Verschließeinrichtung (9), insbesondere mittels einer Klappe, zur Festlegung des durch die weitere Lufteinlassöffnung (5) angesaugten Sekundärluftstromes veränderbar, und insbesondere auch verschließbar, ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung der Stellung der Verschließeinrichtung (9) bei Veränderung des durch die Luftfördereinrichtung (4) geförderten Luftstroms zumindest ein den Druck auf der Ansaugseite der Luftfördereinrichtung (4) messender Sensor (15) vorgesehen ist, der mit der Verschließeinrichtung (9) über einen Regler (17) verbunden ist. Belüftungssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sensor (15) im Mischbereich (8) des Primärluftstroms und des Sekundärluftstroms vorgesehen ist. Belüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Ansaugseite der Luftfördereinrichtung (4) ein Filter (10) vorgesehen ist. Belüftungssystem nach Anspruch 3, soweit dieser auf Anspruch 2 rückbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (10) zwischen dem Mischbereich (8) und der Luftfördereinrichtung (4) vorgesehen ist. Belüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (17) als pneumatisch arbeitender Regler (17) ausgebildet ist. Belüftungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (17) als elektrisch arbeitender Regler (17) ausgebildet ist. Belüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließeinrichtung (9) mittels eines Stellelementes (18), insbesondere mittels eines Stellmotors, betätigbar ist. Belüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt der Lufteinlassöffnung (2) zur Festlegung des über die Lufteinlassöffnung (2) angesaugten Primärluftstroms mittels einer Regeleinrichtung (19), insbesondere mittels einer Klappe, veränderbar und/oder verschließbar ist. Belüftungssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (19) als selbsttätig arbeitender Regler ausgebildet ist.






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