DE102013203625B4 - Dezentrales lüftungsgerät mit wärmerückgewinnung - Google Patents

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Abstract

Ein Lüftungsgerät umfasst ein Gehäuse (10) und einen Abluftkanal in dem Gehäuse, der sich von einem Ablufteintritt (16) über einen Lüftermotor (20) und einen Wärmetauscher (24) zu einer Fortluftöffnung (14) in dem Gehäuse (10) erstreckt, wobei der Abluftkanal zwischen dem Ablufteintritt (16) und dem Lüftermotor (20) eine Schalldämpfungseinrichtung (30) aufweist, wobei die Schalldämpfungseinrichtung (30) eine Mehrzahl von Schallschutzwänden (31, 32, 33, 34, 35) aufweist, wobei die Schallschutzwände eine oder mehrere Schalldurchtrittsöffnungen (310, 320, 321, 330, 340, 341, 350, 351) aufweisen, wobei die Schalldurchtrittsöffnungen in verschiedenen Schallschutzwänden versetzt zueinander angeordnet sind, so dass sich eine Schallenergie aufgrund der versetzt zueinander angeordneten Schalldurchtrittsöffnungen in wenigstens zwei Komponenten aufteilt, wobei die wenigstens zwei Komponenten aufgrund einer Schalldurchtrittsöffnung (330) von einer weiteren Schallschutzwand (33) wieder überlagert werden, um eine Schalldämpfung zu erreichen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Lüftungsgeräte und insbesondere auf Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung.
  • Dezentrale Lüftungsgeräte sind in der Technik bekannt und können beispielsweise bei der Firma GF-SOL-AIR erworben werden. Ein solches dezentrales Lüftungsgerät ist beispielsweise das Comfort Ventilation System CVS robusto oder CVSammerwind.
  • Wichtig bei dezentralen Lüftungsgeräten ist, dass die Geräusche, die die dezentralen Lüftungsgeräte verursachen, so niedrig wie möglich sind, weil die dezentralen Lüftungsgeräte vorzugsweise in Wohnräumen eingebaut werden. Verursachen solche dezentralen Lüftungsgeräte hohe Geräusche, so ist die Akzeptanz dieser Geräte gering.
  • Die DE 10 2009 017 053 A1 offenbart eine Wärmetauschvorrichtung, durch die zwei Luftströme, ein Abluftstrom und ein Zuluftstrom getrennt voneinander von ihren jeweiligen Lufteinlässen durch wenigstens einen Wärmetauscher hindurch zu ihren jeweiligen Luftauslässen geführt werden. Ein Abluftstrom wird in einem Schalldämpfermodul zu einem Ventilatormodul hin umgelenkt. Ferner weist das Schalldämpfermodul die Austrittsöffnung für den Frischluftstrom auf, welcher nach Durchqueren des Wärmetauschers aufgewärmt oder abgekühlt in einen Raum strömt.
  • Die DD 1 10 940 A1 offenbart eine Belüftungsöffnung für Räume mit Zwangsentlüftung, die in einer Außenwand eines Raums angebracht ist. Außen an der Wand ist ein Prallblech vorgesehen, das von einem Lufteintrittsspalt umgeben ist. Auf der Luftaustrittsseite zum Innenraum befindet sich eine Steuerungseinrichtung, mit der der Ausströmquerschnitt und die Ablenkung des Luftstroms geändert werden können. Hinter dem Lufteintrittsspalt strömt die Luft durch eine Zone mit einer im Vergleich zu dem Spalt großen Querschnitt, die mit Kugeln mit rauer Oberfläche aus einem Werkstoff mit geringer Dichte als Filtermaterial gefüllt ist und einen konstanten Querschnitt hat. In einer Schalldämmstrecke, die dieser Zone folgt, sind Scheiben mit Durchströmöffnungen vorgesehen, wobei das freie Volumen zwischen den Scheiben und ebenso der Querschnitt der Durchströmöffnungen in den Scheiben in Richtung der Luftaustrittsseite größer werden.
  • Die DE 28 09 611 A1 offenbart einen Raumlüfter. Das Gehäuse des Raumlüfters ist auf Geräuschreduzierung ausgelegt. Eine Kammer, aus der Luft seitlich durch einen oder zwei Kanäle ausgestoßen wird, weist eine Eintrittsöffnung auf, die größer ist als die Austrittsöffnung am anderen Ende des Kanals. Die Eintrittskammer ist rechteckig, so dass sich zwischen den Eintritts- und Austrittsöffnungen der Kammer eine abrupte Oberfläche befindet. Die Eintrittsöffnung kann von einem nach innen ragenden Flansch umgeben sein und in dieser Öffnung kann ein Axiallüfter angebracht sein. Die beiden Austrittsöffnungen an den äußeren Enden sind rechtwinklig zu den Kanälen. Die Kanäle können durch Schichten aus schallabsorbierendem Material gebildet sein, die in dem Gehäuse gelagert sind.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Lüftungsgerät zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Lüftungsgerät nach Anspruch 1 gelöst.
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass insbesondere der Ablufteintritt in das Lüftungsgerät und der Luftstrom durch den Ablufteintritt für die Geräuschentwicklung eine hohe Rolle spielen. Dieser Abluftstrom in das Lüftungsgerät hinein verursacht zum einen Geräusche aufgrund der Luftströmung und der Weg des Abluftstroms ist ferner dafür verantwortlich, dass Geräusche des Abluft-Lüftermotors vom Inneren des Lüftungsgeräts in den Wohnraum dringen können. Der Weg des Schalls bzw. die Richtung ist dabei entgegen der Richtung des Luftstroms gerichtet. Erfindungsgemäß wird eine Schalldämpfeinrichtung eingesetzt, um die Geräusche des Lüftermotors zu dämpfen, wobei diese Schalldämpfeinrichtung wenigstens zwei Schallschutzwände aufweist, wobei jede Schallschutzwand eine oder zwei Durchgangsöffnungen für einen Luftstrom aufweist, und wobei diese Durchgangsöffnungen zweier benachbarter Schallschutzwände zueinander versetzt angeordnet sind. Vorzugsweise ist eine Durchgangsöffnung in einer Schallschutzwand angeordnet, die relativ nahe beim Lüftermotor angeordnet ist. Die weiter weg von dem Lüfterweg angeordnete Schallschutzwand hat wenigstens zwei Durchgangsöffnungen, die versetzt zu der ersten Durchgangsöffnung angeordnet sind, so dass sich der Schall in zwei Komponenten aufteilt. Femer ist vorzugsweise eine dritte Schallschutzwand vorgesehen, die wieder eine Durchgangsöffnung aufweist, durch die der Schall aus den beiden Schallkomponenten vereinigt wieder hindurchtreten muss. Dadurch findet ein gegenseitiges Aufheben der Schallenergie statt, was zu einer erheblichen Schalldämmung führt. Zwischen der dritten Schallschutzwand und einem Ablufteintritt ist ferner vorzugsweise eine weitere Schallschutzwand mit wieder zwei Schalldurchtrittsöffnungen angeordnet, die dazu führt, dass sich der Schall, der noch durch die Schalldurchtrittsöffnung der dritten Schallschutzwand hindurchtritt, sich wieder aufteilen muss, bis der dann noch verbleibende Schall schließlich über einen Ablufteintritt in den Raum, in dem das Lüftungsgerät angeordnet ist, eintreten kann. Beliebig viele weitere Kombinationen aus Schallschutzwänden mit versetzt zueinander angeordneten Schalldurchtrittsöffnungen können ferner angeordnet werden, je nachdem, wie die Platzsituation ist. Vorzugsweise sind die einzelnen Schallschutzwände zwischen 1,5 und 3 cm voneinander beabstandet, wobei eine Beabstandung zwischen etwa 2 und 2,5 cm bevorzugt wird, um eine möglichst gute Schallaufhebung im interessierenden Frequenzbereich zu erreichen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detaillierter erläutert. Es zeigen:
    • 1 einen Querschnitt durch ein dezentrales Lüftungsgerät mit Bemaßung; und
    • 2a und 2b Draufsichten auf zwei Lärmschutzwände.
  • Das Lüftungsgerät umfasst ein Gehäuse 10, das eine Öffnung zu einem Wanddurchbruch zum Zuführen der Außenluft aufweist, wie es bei 12 gezeigt ist. Ferner ist eine weitere Öffnung zu einem Wanddurchbruch für Abluft bzw. Fortluft vorgesehen, wie es bei 14 in 1 gezeigt ist. Darüber hinaus umfasst das Lüftungsgerät einen Ablufteintritt 16, um Luft aus dem Raum in das Gerät zu lassen. Ferner ist noch, aus Frostschutzgründen, ein verstellbarer Mischlufteintritt 18 vorgesehen.
  • Das Lüftungsgerät umfasst einen Lüftermotor für die Abluft bei 20 und einen Lüftermotor für die Zuluft bei 22. Der Lüftermotor 20 für die Abluft ist so eingestellt, dass er Luft bezüglich 1 von oben nach unten ansaugt und in einen Wärmetauscher 24 hineindrückt. Der Lüftermotor für die Zuluft, der bei 22 gezeigt ist, ist ebenfalls ausgebildet, um Luft von oben nach unten von der Öffnung 12 für die Außenluft in den Wärmetauscher 24 hineinzupressen. Die Luft, die über den Ablufteintritt 16 durch den Lüftermotor 20 in den Wärmetauscher geführt wird, durchläuft den Wärmetauscher, gibt dort ihre Wärmeenergie ab und wird über die Öffnung für den Wanddurchbruch als Fortluft 14 nach außen gebracht. Gleichzeitig wird die Luft, die von außen frisch angesaugt wird und durch den Lüftermotor 22 durch den Wärmetauscher 24 geführt wird, über einen Zuluftaustritt 26 in den Raum hineingebracht, wobei diese Luft durch den Wärmetauscher angewärmt worden ist.
  • Zur Geräuschdämmung ist eine Schalldämpfungseinrichtung 30 vorgesehen, die eine erste Schallschutzwand 31, eine zweite Schallschutzwand 32, eine dritte Schallschutzwand 33 und eine vierte Schallschutzwand 34 aufweist. Die Schallschutzwand 31 hat eine Schalldurchtrittsöffnung 310, und die Schallschutzwand 32 hat eine Schalldurchtrittsöffnung 320 und eine weitere Schalldurchtrittsöffnung 321. Die dritte Schallschutzwand 33 hat wieder eine Schalldurchtrittsöffnung 330 und die vierte Schallschutzwand 34 hat wieder eine Schalldurchtrittsöffnung 340 und eine weitere Schalldurchtrittsöffnung 341. Der Schall kommt dann durch eine weitere Schalldurchtrittsöffnung 350 und eine weitere Schalldurchtrittsöffnung 351 zum Ablufteintritt 16, wobei die Öffnung 350 und 351 in einer fünften Schallschutzwand 35 angeordnet sind, welche ein Teil des Gehäuses ist. Jede Schallschutzwand 31 bis 34 ist als Zwischensteg mit beidseitiger Dämmauflage ausgebildet, und die fünfte Schallschutzwand 35 ist ein Außengehäuse mit Dämmauflage.
  • Darüber hinaus sind Kollisionsfilter 40, 41 vorgesehen, die im Abluftstrom einerseits und im Zuluftstrom andererseits angeordnet sind.
  • Zur Frostschutzsteuerung kann es nötig sein, insbesondere wenn die Außentemperaturen kleiner als 0° sind, Mischluft der kalten Zuluft hinzuzumischen. Dazu kann der Mischlufteintritt 18 z.B. durch eine Schieberplatte teilweise oder ganz geöffnet werden. Um sicherzustellen, dass dann keine Geräusche des Zuluft-Lüftermotors 22 nach außen treten, ist eine weitere Schalldämmeinrichtung 50 vorgesehen, die wieder eine erste Schallschutzwand 51 und eine zweite Schallschutzwand 52 aufweist. Die erste Schallschutzwand 51 umfasst wieder eine Schalldurchtrittsöffnung 510 und die zweite Schallschutzwand 52 umfasst eine erste Schalldurchtrittsöffnung 520 und eine zweite Schalldurchtrittsöffnung 521.
  • Wieder sind, wie in der Schalldämpfungseinrichtung 30 auf der Abluftseite die Schalldurchtrittsöffnungen 510 einerseits und 520, 521 andererseits so angeordnet, dass sich die Schallenergie in zwei Abschnitte aufteilen muss. Die Öffnungen sind also versetzt zueinander angeordnet, so dass wieder eine besonders gute Schalldämpfung dadurch stattfindet, dass die beiden Schallanteile dann, nachdem sie aus den Durchtrittsöffnungen 520, 521 in Richtung des Mischlufteintritts 18 ausgetreten sind, sich zumindest teilweise und typischerweise zu einem großen Teil gegenphasig addieren und damit aufheben, so dass am Mischlufteintritt außen ein wesentlich reduzierteres Geräusch vernehmbar ist als wenn lediglich eine einzige Schallschutzwand vorgesehen ist, oder wenn keine Schallschutzeinrichtungen vorgesehen sind und nur das Gehäuse mit einer Dämmauflage gedämmt ist.
  • Erfindungsgemäß wird durch die Schallschutzeinrichtung 30 und auch durch die Schallschutzeinrichtung 50 ein wesentlich verbesserter Akustik-Emissionswert erreicht, wobei erzielbare Verbesserungen im Bereich von signifikanten 8 bis 10 dBa liegen.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Frostschutzsteuerung halbautomatisch oder automatisch ausgeführt, dahin gehend, dass die Schieberplatte gesteuert geöffnet wird. Variablen zum Steuern des Öffnungsgrades der Schieberplatte umfassen die Außentemperatur, ein Maß für die Kondensatmenge, welches aus den Parametern a) Gefrierungsgrad des Wärmetauschers 24, b) aus der Luftfeuchtigkeit innen und c) der bekannten Fördermenge der beiden Lüftermotoren abgeleitet wird. Zu diesem Zweck sind Sensoren vorgesehen, um die für die Frostschutzsteuerung verwendeten Parameter zu erfassen und dann abhängig von dem Steuerergebnis die Schieberplatte weniger weit oder weiter zu öffnen. Die Bewegungsgrenzen der Schieberplatte werden ebenfalls mit geeigneten Meldern erfasst und bei der Steuerung berücksichtigt.
  • Obgleich bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die Schallschutzwände 31, 32, 33, 34 abwechselnd eine Schalldurchtrittsöffnung und zwei Schalldurchtrittsöffnungen aufweisen, kann die Implementierung auch anders ausgeführt sein, wenn beispielsweise in der ersten Schallschutzwand 31 zwei oder mehrere Öffnungen angeordnet sind und in der zweiten Schalldurchtrittswand zwei oder wieder mehrere Öffnungen angeordnet sind, die jedoch versetzt zueinander ausgebildet sind, so dass sich der Schall dann, wenn er zwei Schallschutzwände hintereinander durchtritt, in zwei oder insbesondere noch mehr Schallkomponenten aufteilen muss, die sich dann anschließend wieder überlagern und dabei teilweise oder ganz auslöschen. So können auch die Abstände der Schallschutzwände, obgleich sie in 1 als gleich gezeichnet sind, variieren, um eine bessere Schallaufhebung in einem größeren Frequenzbereich zu schaffen.
  • Die Wirkung der Schalldämpfungseinrichtung 30 bzw. 50 basiert somit darauf, dass der Schall durch die Anordnung und Ausbildung der Schallschutzwände und der in den Schallschutzwänden angebrachten Schalldurchtrittsöffnungen auf einen Mäanderweg gezwungen wird, wobei sich der Schall durch eine Schallschutzwand in wenigstens zwei Abschnitte aufteilen muss, die dann wieder durch die Anordnung der Schalldurchtrittsöffnung in der nächsten Wand dazu gezwungen werden, sich zu vereinigen und sich gegenphasig auszulöschen.
  • 2a und 2b zeigen Draufsichten auf die beiden Schallschutzwände 31, 33 bzw. 32, 34. Jede Wand aus einem z. B starren Material wie Kunststoff oder Metall ist auf beiden Seiten mit Schallschutzlagen bzw. Schalldämmungslagen 60a und 60b versehen. Je nach Implementierung sind die Lagen nur auf einer Seite der Wand oder auf beiden Seiten. Ferner sind die Durchführungen 310, 330, 320, 324, 321, 341 zwecks Stabilitätserfordernissen mit Zwischenstegen 63 versehen, um ein Knicken der Platten zu vermeiden. Je nach Ausführung der Platten kann der Zwischensteg auch nicht vorhanden sein, wenn die Stabilität ohne Zwischensteg bereits ausreichend groß ist.

Claims (9)

  1. Lüftungsgerät mit folgenden Merkmalen: einem Gehäuse (10); einem Abluftkanal in dem Gehäuse (10), der sich von einem Ablufteintritt (16) über einen Lüftermotor (20) und einen Wärmetauscher (24) zu einer Fortluftöffnung (14) in dem Gehäuse (10) erstreckt, wobei der Abluftkanal zwischen dem Ablufteintritt (16) und dem Lüftermotor (20) eine Schalldämpfungseinrichtung (30) aufweist, wobei die Schalldämpfungseinrichtung (30) eine Mehrzahl von Schallschutzwänden (31, 32, 33, 34, 35) aufweist, wobei die Schallschutzwände (31, 32, 33, 34, 35) eine oder mehrere Schalldurchtrittsöffnungen (310, 320, 321, 330, 340, 341, 350, 351) aufweisen, wobei die Mehrzahl von Schallschutzwänden (31, 32, 33, 34, 35) eine erste Schallschutzwand (31) aufweist, wobei die erste Schallschutzwand (31) nahe an dem Lüftermotor (20) angeordnet ist, wobei die Mehrzahl von Schallschutzwänden (31, 32, 33, 34, 35) eine zweite Schallschutzwand (32) aufweist, die zwischen der ersten Schallschutzwand (31) und dem Ablufteintritt (16) angeordnet ist, wobei die Mehrzahl von Schallschutzwänden (31, 32, 33, 34, 35) eine dritte Schallschutzwand (33) aufweist, die zwischen der zweiten Schallschutzwand (32) und dem Ablufteintritt (16) angeordnet ist, wobei die erste Schallschutzwand (31), die zweite Schallschutzwand (32) und die dritte Schallschutzwand (33) mit versetzt zueinander angeordneten Schalldurchtrittsöffnungen (310, 320, 321, 330, 340, 341, 350, 351) versehen sind, derart, dass sich der Schall, wenn er je eine Schallschutzwand (31, 32, 33) hintereinander durchtritt, in zwei gegeneinander gerichtete Schallkomponenten aufteilen muss, die sich dann innerhalb einer durch zwei benachbarte Schallschutzwände (31, 32, 33) gebildeten Kammer überlagern und dabei teilweise oder ganz auslöschen, wobei die erste Schallschutzwand (31) eine Schalldurchtrittsöffnung (310) mittig aufweist, wobei die zweite Schallschutzwand (32) zwei Schalldurchtrittsöffnungen (320, 321) aufweist, die versetzt zu der Schalldurchtrittsöffnung (310) der ersten Schallschutzwand (31) angeordnet sind, und wobei die Mehrzahl von Schallschutzwänden (31, 32, 33, 34, 35) eine vierte Schallschutzwand (34) aufweist, die zwischen der dritten Schallschutzwand (33) und dem Ablufteintritt (16) angeordnet ist und zwei Schalldurchtrittsöffnungen (340, 341) aufweist, die ausgerichtet mit den zwei Schalldurchtrittsöffnungen (320, 321) der zweiten Schallschutzwand (32) ausgebildet sind.
  2. Lüftungsgerät nach Anspruch 2, bei dem die dritte Schallschutzwand (33) eine Schalldurchtrittsöffnung (330) wieder mittig aufweist, die ausgerichtet mit der Schalldurchtrittsöffnung (310) der ersten Schallschutzwand (31) angeordnet ist.
  3. Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zwei Schallschutzwände der Mehrzahl von Schallschutzwänden (31, 32, 33, 34, 35) in einem Abstand in Richtung des Abluftkanals zueinander angeordnet sind, der zwischen 1,5 und 2,5 cm beträgt.
  4. Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Abstände zwischen je zwei benachbarten Schallschutzwänden der Mehrzahl von Schallschutzwänden (31, 32, 33, 34, 35) unterschiedlich zueinander ausgebildet sind.
  5. Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Lüftermotor (20) für den Abluftkanal und ein Lüftermotor für einen Zuluftkanal (22) so betrieben werden, dass beide Motoren je einen Luftstrom in dieselbe Richtung drücken.
  6. Lüftungsgerät nach Anspruch 5, bei dem die Richtung so ist, dass die Luft durch beide Lüftermotoren in den Wärmetauscher (24) gedrückt wird.
  7. Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner einen Mischlufteintritt (18) aufweist, wobei ferner eine Schallschutzeinrichtung (50) in dem Gehäuse (10) vor dem Mischlufteintritt (18) vorgesehen ist, die genauso wie die Schallschutzeinrichtung (30), wie sie in einem der vorhergehenden Ansprüche beschrieben worden ist, ausgebildet sein kann.
  8. Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine Frostschutzsteuerung aufweist, die ausgebildet ist, um einen Strömungsquerschnitt eines Mischlufteintritts (18) abhängig von einer Außentemperatur, einer Kondensatmenge, einer Luftfeuchtigkeit außen oder innen oder basierend auf einer Kombination von wenigstens zwei der vorgenannten Parameter zu steuern.
  9. Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Schallschutzwand der Mehrzahl von Schallschutzwänden (31, 32, 33, 34, 35) aus einem Basismaterial und darauf aufgebrachten Dämmauflagen (60a, 60b) besteht, und bei dem die Schalldurchtrittsöffnung (330, 310, 320, 340, 321, 341) einer Schallschutzwand der Mehrzahl von Schallschutzwänden (31, 32, 33, 34, 35) mit einem Zwischensteg (63) ausgeführt ist.
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