Die vorliegende Erfindung betrifft eine zentrale Abluftanlage.
Im Patentanspruch I des Hauptpatentes ist eine zentrale Abluftanlage mit einer Einrichtung zur Steuerung der Einlass Öffnungen derselben beschrieben, die dadurch gekennzeichnet ist, dass dem jeweiligen zu belüftenden Raum ein Steuerorgan zugeordnet ist, durch das über ein Stellglied ein Absperrorgan in der diesem Raum zugeordneten Abluftöffnung betätigbar ist und dass das Absperrorgan gegen die Wirkung einer Rückstellvorrichtung geöffnet werden kann.
Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, das Stellglied einer solchen Abluftanlage anzugeben, welches sich ohne grossen Aufwand herstellen lässt.
Die erfindungsgemässe Abluftanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied eine ein Ausdehnungselement enthaltende Hubvorrichtung ist.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher dargelegt.
Die Abluftanlage weist einen runden Rahmen 1 auf, welche in einen Kanal 3 eingesetzt ist, der in der Wand 2 des zu lüftenden Raumes ausgeführt ist. Das andere Ende dieses Kanals 3 mündet in einen Sammelkanal 4, in welchem sich eine hier nicht dargestellte Zentralabluftventilation befindet.
Die Innenwand des Rahmens 1 weist einen konisch verlaufendenAbschnitt 5 und einen zylinderförmigen Abschnitt 6 auf, so dass an der Übergangsstelle dieser zwei Abschnitte 5 und 6 des Rahmens eine Kante 7 entsteht. Das von der Kante 7 abgewandte Ende des zylindrischen Abschnittes 6 besitzt Rippen 8, welche eine Hubvorrichtung 9 tragen, die als ein Stellglied für ein nachstehend noch näher beschriebenes Absperrorgan 16 dient. Die mittigen Enden der Rippen 8 sind mittels einer Nabe 10 miteinander verbunden, deren Innenwand mit einem Gewinde 11 versehen ist. In die Nabe 10 ist ein Schraubansatz 12 eingeschraubt, welcher von der Stirnwand 24 des Gehäuses 13 der Hubvorrichtung 9 ragt. Der Schraubansatz 12 ist mit einer Bohrung 14 versehen, in welcher eine Betätigungsstange 15 mit Spiel gelagert ist.
Die Betätigungsstange 15 ist einerends an den Absperrkörper 16 derAbluftöffnung 17 angeschlossen, welche durch die Innenwand des Rahmens 1 begrenzt ist. DerAbsperrkörper 16 ist eine runde, d. h. eine kreisförmige, gegebenenfalls aber auch eine eliptische Platte, deren Seitenwand 18 ebenfalls konisch verläuft. Der Winkel a jedoch, welchen die Seitenwand 18 mit der hinteren grösseren Wand 19 desAbsperrkörpers 16 einschliesst, ist kleiner als der Winkel ss, welcher sich zwischen der hinteren grösseren Wand 19 des Absperrkörpers 16 und der konischen Partie 5 der Innenwand des Rahmens 1 erstreckt.
Dies hat zur Folge, dass zwischen dem Rahmen 1 und dem Absperrkörper 16 ein Linienkontakt der Kante 7 entlang entsteht, welcher eine gute, geräuschlose und unter minimalem Kraftaufwand erzielbare Absperrung der Abluftöffnung 17 sicherstellt.
Das andere Lnde der Betätigungsstange 15 ist mit einem Kolben 30 der Hubvorrichtung 9 verbunden. Dieses Ende der Betätigungsstange 15 kann mit dem Kolben 30 entweder starr oder mit Hilfe eines Gewindes 21 verbunden sein. Am Kolben 30 stützt sich einerends eine Rückholfeder 23, die als eine Rückstellvorrichtung dient, wobei das andere Ende der Rückholfeder 23 an die Innenseite der rechten Stirnwand 24 der Hubvorrichtung 9 anliegt. Die Rückholvorrichtung kann jedoch auch derart sein, dass sie sich Unterdruck zu Nutze macht.
Der Kolben 30 befindet sich in einer Hülse 31, beispielsweise aus Kupfer, wobei der durch den Kolben 30 abgeschlossene Innenraum der Hülse 31 mit einem Ausdehnungselement 32 ausgefüllt ist. Das Ausdehnungselement 32 kann entweder ein Feststoff, eine Flüssigkeit, wie z. B. Fluorchlorkohlenwasserstoff, oder aber auch ein Gas sein. Die Hülse 31 ist wenigstens teilweise von einem elektrischen Heizelement 33 umgeben, welches über ein Steuerorgan, beispielsweise über einen Lichtschalter (nich dargestellt) des zu lüftenden Raumes, an eine Versorgungsquelle angeschlossen ist. Die Wicklung des Heizelementes 33 ist in einem elektrisch isolierenden Stoff 34 eingebettet. Die so zusammengesetzte Gruppe von Bestandteilen befindet sich im Gehäuse 13, welches mittels eines Deckels 35 abgeschlossen ist.
Falls erforderlich kann das Gehäuse 13 mit einem Körper 36 aus einem wärmeisolierenden Stoff versehen sein, dessen Bedeutung nachstehend noch dargelegt wird.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Abluftanlage ist wie folgt:
Beim Betätigen des für den zu lüfteaden Raum typischen Schaltkontaktes wird dem Heizelement 33 Strom zugeführt, so dass diese Wärme auf das Ausdehnungselement 32 abgeben kann. Unter der Einwirkung dieser Wärme dehnt sich das Element 32 aus und bewirkt, dass der Kolben 30 sich gegen die Wirkung der Rückholfeder 23 nach rechts bewegt und dass der Absperrkörper 16 die Abluftöffnung 17 öffnet. Dadurch wird ermöglicht, dass der in der Zeichnung nicht gezeigte Zentralabluftventilator Luft durch die Abluftöffnung 17 aus dem zu lüftenden Raum absaugt.
Nach dem Öffnen des für den zu lüftenden Raum typischen Schaltkontaktes, wird die Stromzufuhr zum Heizelement 33 unterbrochen, zufolgedessen erzeugt das Heizelement 33 keine Wärme mehr und die Hubvorrichtung 9 verliert von nun an die vorher erhaltene Wärme. Dabei verliert jedoch auch das Ausdehnungselement 32 seine Wärme, so dass es seine früheren Abmessungen allmählich annimmt, und der Kolben 30 sich unter der Einwirkung der Rückholfeder 23 in seine Ruhelage nach links bewegt. Zugleich erfolgt auch die Absperrung der Öffnung 17 durch das Absperrorgan 16, welches wieder auf Kante 7 aufliegt.
Die Länge der Zeitspanne, welche zwischen dem Abstellen des elektrischen Stromes und der Sperrung der Öffnung 17 verstreicht, ist unter anderem auch von der Geschwindigkeit des Abkühlens der Hubvorrichtung 9 abhängig. Falls man längere Verzögerungszeiten erreichen will, beispielsweise 5 bis 10 Minuten, so kann man am Gehäuse 13 der Hubvorrichtung den genannten Körper 36 aus einem wärmeisolierenden Material anordnen. Je mehr Material dieser Körper 36 aufweist, um so langsamer geht die Wärmeabgabe vor sich und folglich sind auch längere Verzögerungszeiten erreichbar. Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Hubvorrichtung 9 sind Verzögerungszeiten von 30 Sekunden bis 10 Minuten erreichbar. Selbstverständlich kommt auch eine Verzögerung des Ansprechens der Hubvorrichtung inbezug auf das Moment des Einschaltens des Heizstromes vor.
Diese Einschaltverzögerung liegt zwischen etwa 10 bis 120 Sekunden, was eine praktisch unbedeutende Verzögerung darstellt. Die Einschaltverzögerung ist im Vergleich zur genannten Ausschaltverzögerung deswegen so klein, weil das Heizelement 33 sehr nahe am Ausdehnungselement 32 liegt. Die Hubvorrichtung 9 schliesst die Abluftöffnung hingegen erst dann, wenn die Temperatur derselben als Ganzes genügend gesunken ist, wobei sich dabei die Masse der gesamten Hubvorrichtung 9 als ein Wärmespeicher auswirkt.
Bei den einzelnen zu lüftenden Räumen wird die Abluft öffnung nur offen gehalten, wenn die Räume benutzt sind, sowie einige Zeit danach, um eine gute Nachlüftung zu gewährleisten. Die Abluftöffnungen der an der zentralen Abluftanlage angeschlossenen, zum selben Zeitpunkt aber nicht benutzten Räume bleiben selbstverständlich geschlossen.
Falls es erwünscht ist, auch nach dem Ablauf der Verzögerungszeit immer einen bestimmten minimalen Luftabzug sichergestellt zu haben, so kann der Absperrkörper 16 mit Bohrungen 27 versehen sein. Sonst kann auch der Absperrkörper 16 oder/und der Rahmen 1 Rillen 28 aufweisen. Die Rillen 28 können beispielsweise im fertigen Rahmen 1 ausge fräst oder bereits bei der Herstellung desselben ausgebildet werden.
Bei Bedarf kann die Minimal-Luftmenge und die Maximal Luftmenge verstellbar gemacht werden. Dies kann man dadurch erreichen, dass man die Betätigungsstange 15 mehr oder weniger in den Kolben 30 der Hubvorrichtung 9 einschraubt. Eine zweite Möglichkeit beruht darin, dass der Schraubenansatz 14 an der Hubvorrichtung 9 mehr oder weniger in die Nabe 10 eingeschraubt wird. Natürlich können auch diese beiden Möglichkeiten gleichzeitig angewendet und ausserdem auch dazu ausgenützt werden, dass der Schliesskörper 16 in seiner Schliessstellung auf die Kante 7 nicht aufliegt, sodass eine bestimmte minimale Luftmenge aus dem Raum ständig abgesogen wird. Dies kann beispielsweise auch durch ein Begrenzungselement erreicht werden (nicht dargestellt), das auf der Stange 15 sitzt und an der Nabe 10 anschlägt.
Der Rahmen 1 kann auch ohne den kragenförmigen Rand 29 ausgeführt werden, so dass die Aussenwand des Rahmens zylindrisch ist, und das Ganze kann im Kanal 3 untergebracht werden.
Es versteht sich, dass die beschriebene Hubvorrichtung zur Betätigung auch von andersartig ausgebildeten Absperrorganen geeignet ist. Sie kann verwendet werden zur Betätigung einer im Abluftkanal untergebrachten Klappe, welche etwa in ihrer Mitte mit einer Drehachse versehen ist, die in zwei einander gegenüberliegenden Lagern im Abluftkanal gelagert ist.
Die Öffnungsautomatik kann gegebenenfalls auch durch eine Lichtschranke, einen Fusskontakt oder einen anderen für den entsprechenden Raum typischen Schalterkontakt betätigt werden.
Die Hubvorrichtung 9 kann auch derart ausgeführt sein, dass die Betätigungsstange 15 an dem Kolben 30 bloss anliegt (nicht dargestellt). Die am Kolben 30 anliegende Endpartie der Betätigungsstange 15 weist dann einen Teller auf, auf welchem sich die Rückholfeder 23 stützt.
Ausserdem ist es denkbar, die einzelnen Bestandteile 13, 33, 34 und 35 der Hubvorrichtung 9 zu einem einzigen Stück zusammenzufassen, indem man das Heizelement 33 in einem Giessharz einbettet. Falls man die Menge der Vergussmasse gross genug wählt, so können dann Verzögerungszeiten erzielt werden, welche die vorstehend angegebenen 10 Minuten wesentlich überschreiten.
The present invention relates to a central exhaust system.
In claim I of the main patent, a central exhaust air system with a device for controlling the inlet openings of the same is described, which is characterized in that the respective room to be ventilated is assigned a control element through which a shut-off device in the exhaust air opening assigned to this room can be actuated via an actuator is and that the shut-off device can be opened against the action of a reset device.
The present invention has set itself the goal of specifying the actuator of such an exhaust system, which can be produced without great effort.
The exhaust air system according to the invention is characterized in that the actuator is a lifting device containing an expansion element.
An exemplary embodiment of the present invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing.
The exhaust air system has a round frame 1 which is inserted into a duct 3 which is made in the wall 2 of the room to be ventilated. The other end of this channel 3 opens into a collecting channel 4 in which there is a central exhaust air ventilation system, not shown here.
The inner wall of the frame 1 has a conical section 5 and a cylindrical section 6, so that an edge 7 is created at the transition point of these two sections 5 and 6 of the frame. The end of the cylindrical section 6 facing away from the edge 7 has ribs 8 which carry a lifting device 9, which serves as an actuator for a shut-off element 16, which will be described in more detail below. The central ends of the ribs 8 are connected to one another by means of a hub 10, the inner wall of which is provided with a thread 11. A screw attachment 12 is screwed into the hub 10 and protrudes from the end wall 24 of the housing 13 of the lifting device 9. The screw attachment 12 is provided with a bore 14 in which an actuating rod 15 is mounted with play.
The actuating rod 15 is connected at one end to the shut-off body 16 of the exhaust air opening 17, which is delimited by the inner wall of the frame 1. The shut-off body 16 is round, i. H. a circular, but optionally also an elliptical plate, the side wall 18 of which is also conical. However, the angle a which the side wall 18 forms with the rear larger wall 19 of the shut-off body 16 is smaller than the angle ss which extends between the rear larger wall 19 of the shut-off body 16 and the conical portion 5 of the inner wall of the frame 1.
As a result, a line contact is created between the frame 1 and the shut-off body 16 along the edge 7, which ensures good, noiseless blocking of the exhaust air opening 17 that can be achieved with minimal effort.
The other end of the actuating rod 15 is connected to a piston 30 of the lifting device 9. This end of the actuating rod 15 can be connected to the piston 30 either rigidly or with the aid of a thread 21. A return spring 23, which serves as a return device, is supported on the piston 30 at one end, the other end of the return spring 23 resting against the inside of the right end wall 24 of the lifting device 9. However, the return device can also be such that it makes use of negative pressure.
The piston 30 is located in a sleeve 31, for example made of copper, the interior of the sleeve 31 closed by the piston 30 being filled with an expansion element 32. The expansion element 32 can be either a solid, a liquid, such as. B. chlorofluorocarbon, or a gas. The sleeve 31 is at least partially surrounded by an electrical heating element 33, which is connected to a supply source via a control element, for example via a light switch (not shown) of the room to be ventilated. The winding of the heating element 33 is embedded in an electrically insulating material 34. The group of components assembled in this way is located in the housing 13, which is closed by means of a cover 35.
If necessary, the housing 13 can be provided with a body 36 made of a heat-insulating material, the meaning of which will be explained below.
The operation of the exhaust system described is as follows:
When the switching contact, which is typical for the room to be ventilated, is actuated, current is supplied to the heating element 33 so that it can give off heat to the expansion element 32. Under the action of this heat, the element 32 expands and causes the piston 30 to move to the right against the action of the return spring 23 and that the shut-off element 16 opens the exhaust air opening 17. This enables the central exhaust fan, not shown in the drawing, to suck air through the exhaust opening 17 from the room to be ventilated.
After opening the switching contact typical for the room to be ventilated, the power supply to the heating element 33 is interrupted, as a result of which the heating element 33 no longer generates any heat and the lifting device 9 loses the previously obtained heat from now on. In the process, however, the expansion element 32 also loses its heat, so that it gradually assumes its previous dimensions, and the piston 30 moves to the left under the action of the return spring 23 into its rest position. At the same time, the opening 17 is blocked by the shut-off element 16, which rests on edge 7 again.
The length of the period of time which elapses between the switching off of the electrical current and the blocking of the opening 17 is also dependent, among other things, on the speed at which the lifting device 9 cools. If you want to achieve longer delay times, for example 5 to 10 minutes, you can arrange the said body 36 made of a heat-insulating material on the housing 13 of the lifting device. The more material this body 36 has, the slower the heat dissipation takes place and consequently longer delay times can also be achieved. With the aid of the embodiment of the lifting device 9 described above, delay times of 30 seconds to 10 minutes can be achieved. Of course, there is also a delay in the response of the lifting device in relation to the moment the heating current is switched on.
This switch-on delay is between about 10 and 120 seconds, which is a practically insignificant delay. The switch-on delay is so small compared to the switch-off delay mentioned because the heating element 33 is very close to the expansion element 32. The lifting device 9, on the other hand, only closes the exhaust air opening when the temperature of the same as a whole has dropped sufficiently, the mass of the entire lifting device 9 acting as a heat store.
In the individual rooms to be ventilated, the exhaust air opening is only kept open when the rooms are in use and for some time afterwards in order to ensure good post-ventilation. The exhaust air openings of the rooms connected to the central exhaust air system but not used at the same time naturally remain closed.
If it is desired to have always ensured a certain minimum air extraction even after the delay time has elapsed, the shut-off body 16 can be provided with bores 27. Otherwise, the shut-off body 16 and / or the frame 1 can also have grooves 28. The grooves 28 can, for example, milled out in the finished frame 1 or be formed during the manufacture of the same.
If necessary, the minimum air volume and the maximum air volume can be made adjustable. This can be achieved in that the actuating rod 15 is screwed more or less into the piston 30 of the lifting device 9. A second possibility is that the screw attachment 14 on the lifting device 9 is more or less screwed into the hub 10. Of course, these two possibilities can also be used at the same time and also used to ensure that the closing body 16 does not rest on the edge 7 in its closed position, so that a certain minimal amount of air is constantly sucked out of the room. This can also be achieved, for example, by a delimiting element (not shown) that sits on the rod 15 and strikes against the hub 10.
The frame 1 can also be designed without the collar-shaped edge 29, so that the outer wall of the frame is cylindrical, and the whole can be accommodated in the channel 3.
It goes without saying that the lifting device described is also suitable for actuating shut-off devices with a different design. It can be used to actuate a flap housed in the exhaust air duct, which is provided approximately in its center with an axis of rotation which is mounted in two opposing bearings in the exhaust air duct.
The automatic opening system can also be activated by a light barrier, a foot contact or another switch contact that is typical for the corresponding room.
The lifting device 9 can also be designed in such a way that the actuating rod 15 merely rests against the piston 30 (not shown). The end portion of the actuating rod 15 resting on the piston 30 then has a plate on which the return spring 23 is supported.
It is also conceivable to combine the individual components 13, 33, 34 and 35 of the lifting device 9 into a single piece by embedding the heating element 33 in a casting resin. If the amount of the potting compound is chosen to be large enough, then delay times can be achieved which significantly exceed the 10 minutes specified above.