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Die Erfindung betrifft ein Luftkanalmodul zur Herstellung einer Lüftungsanlage aus mehreren Luftkanalmodulen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Gattungsgemäße Luftkanalmodule sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden zur Herstellung von Lüftungsanlagen verwendet. Dabei wird eine Vielzahl von Kanalmodulen hintereinander montiert, um auf diese Weise einen durchgängigen Strömungskanal zu bilden, der beispielsweise einen Frischluftlüfter mit Luftaustrittsöffnungen verbindet. Die einzelnen Luftkanalmodule sind dabei derart gebaut, dass sich die jeweils benachbarten Luftkanalmodule bei der Montage der Lüftungsanlage miteinander verbinden lassen und dadurch einen durchgängigen Strömungskanal bilden.
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Konstruktiv sind die Luftkanalmodule dadurch charakterisiert, dass der von dem Luftkanalmodul gebildete Strömungskanalabschnitt, der sich zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung des Luftkanalmoduls erstreckt, von einer Luftkanalwandung umfasst ist. Die Luftkanalwandung, die beispielsweise aus Stahlblech gefertigt sein kann, verleiht dem Luftkanalmodul dabei seine mechanische Stabilität, so dass das Luftkanalmodul als in sich stabiles Bauteil montiert werden kann, beispielsweise durch Befestigung an den Trägern eines Gebäudes.
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Die bekannten Luftkanalmodule sind einwandig beispielsweise aus einem Blechmaterial hergestellt. Um den in den Luftkanalmodulen geführten Luftstrom vor unerwünschten Temperatureinflüssen schützen zu können, werden die Luftkanalmodule nach der Montage in vielen Fällen mit einer Isolation ausgestattet. Dazu werden die Luftkanalmodule nach der Montage mit geeignetem Isolationsmaterial, beispielsweise Glaswollematten, umwickelt. Außerdem ist es zum Schutz der Isolation vielfach erforderlich, dass nach der Anbringung der Isolation an dem fertig montierten Luftkanal zusätzlich noch eine Ummantelung angebracht wird. Diese Ummantelung hat dabei die Aufgabe die darunterliegende Isolation vor mechanischen Beschädigungen und vor dem Eindringen von Feuchtigkeit zu schützen.
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Bei der Herstellung von Lüftungsanlagen, bei denen der herzustellende Luftkanal zusätzlich eine Isolation und eine Ummantelung aufweist, erfolgt die Montage also in drei getrennten Arbeitsgängen, wobei im ersten Arbeitsgang die Luftkanalmodule montiert werden, im zweiten Arbeitsgang die Isolierung an dem montierten Luftkanalmodulen angebracht wird und im dritten Arbeitsgang die Schutzummantelung an der Außenseite der Isolation montiert werden muss. Diese Art der Montage von wärmeisolierten und wassergeschützten Luftkanälen ist außerordentlich zeitaufwändig und verursacht hohe Kosten. Außerdem können bei der Montage in vielen Fällen Fehler auftreten, da die drei Montagevorgänge üblicherweise von unterschiedlichen Firmen ausgeführt werden.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Luftkanalmodul zur Herstellung von Lüftungsanlagen aus mehreren Luftkanalmodulen vorzuschlagen, das die oben beschriebenen Nachteile vermeidet.
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Diese Aufgabe wird durch ein Luftkanalmodul nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Luftkanalmodul beruht auf dem Grundgedanken, dass die für die Herstellung der Lüftungsanlagen notwendige Isolation und Ummantelung bereits bei der Herstellung des Luftkanalmoduls vormontiert wird. Deshalb wird an dem erfindungsgemäßen Luftkanalmodul die Luftkanalwandung allseitig von einer Schutzummantelung umfasst, wobei zwischen Schutzummantelung und Luftkanalwandung eine Zwischenschicht gebildet ist. In dieser Zwischenschicht befindet sich die Isolation, die die in dem Luftkanalmodul strömende Luftströmung vor unerwünschten Temperatureinflüssen schützt. Durch die Vormontage der Isolation und der Schutzummantelung an jedem einzelnen Luftkanalmodul wird erreicht, dass diese Elemente bei der Montage der Luftkanalmodule während der Herstellung der eigentlichen Lüftungsanlage anschließend nicht mehr mit einer Isolation und einer Schutzummantelung ausgestattet werden müssen. Vielmehr werden die drei Montagevorgänge, nämlich die Montage der Luftkanalmodule, die Montage der Isolation und die Montage der Schutzummantelung, auf einen Montagevorgang reduziert, bei dem die Luftkanalmodule mit der erfindungsgemäß vormontierten Isolation und Schutzummantelung unter Bildung des durchgängigen Strömungskanals montiert werden.
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Um verschiedene Lüftungsaufgaben erfüllen zu können, muss in dem Strömungskanal vielfach Luft unter einem bestimmten Überdruck befördert werden. Um ein Austreten dieser Luft aus dem Strömungskanal zu verhindern, ist es deshalb besonders vorteilhaft, wenn die Luftkanalwandung druckdicht ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise durch entsprechendes Falzen oder Schweißen des zur Herstellung der Luftkanalwandung verwendeten Blechmaterials erreicht werden.
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Um das Eindringen von Nässe und Feuchtigkeit in die Isolation zwischen der Schutzummantelung einerseits und die Luftkanalwandung andererseits zu vermeiden, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schutzummantelung wasserdicht ausgebildet ist.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass zwischen der Schutzummantelung einerseits und der Luftkanalwandung andererseits eine Zwischenschicht gebildet wird, in der sich eine Isolationsschicht befindet. Diese Art der Isolation weist jedoch noch die Schwachstelle an den stirnseitigen Enden der Isolationsschicht auf. Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, wenn die Luftkanalwandung und die Schutzummantelung nicht nur eine Zwischenschicht bilden, sondern stattdessen gemeinsam einen geschlossenen Zwischenraum bilden, der vollständig mit der Isolation ausgefüllt ist. Um diesen geschlossenen Zwischenraum zwischen der Luftkanalwandung einerseits und der Schutzummantelung andererseits ist die Isolation optimal geschützt. Außerdem entfallen Probleme, die durch den Anschluss der Isolationsschichten zwischen den jeweils benachbarten Luftkanalmodulen hervorgerufen würden.
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In welcher Weise die Bildung des geschlossenen Zwischenraums zwischen der Luftkanalwandung einerseits und der Schutzummantelung andererseits konstruktiv gelöst wird, ist grundsätzlich beliebig. Besonders einfach kann dies dadurch erreicht werden, dass an den stirnseitigen Endkanten der Luftkanalwandung einerseits und der stirnseitigen Endkanalschutzummantelung andererseits jeweils Deckelelemente angebracht werden, die die stirnseitigen Endkanten zur Luftkanalwandung und Schutzummantelung unter Bildung des geschlossenen Zwischenraums miteinander verbinden. Diese Deckelelemente haben außerdem den Vorteil, dass die konventionelle Herstellung der Luftkanalwandungen und der Schutzummantelung weitgehend beibehalten werden kann.
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Besonders preisgünstig können die Deckelelemente aus Blechmaterial hergestellt werden.
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Um die aus Blechmaterial hergestellten Deckelelemente in einfacher Weise mit den stirnseitigen Endkanten der Luftkanalwandung einerseits und der Schutzummantelung andererseits verbinden zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Deckelelemente umgebördelte Falze aufweisen, die insbesondere als gekanteter Umschlag ausgebildet sein können. Die stirnseitigen Endkanten der Schutzummantelung können in die Tasche formschlüssig eingesteckt werden und dadurch eine problemlos herzustellende Verbindung zwischen dem Deckelelement einerseits und der Luftkanalwandung bzw. der Schutzummantelung andererseits bilden.
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Bei der Montage der Lüftungsanlage müssen die erfindungsgemäßen Luftkanalmodule hintereinanderliegend montiert werden, um dadurch insgesamt einen durchgängigen Strömungskanal im Inneren des Querschnitts der Luftkanalwandung zu bilden. Die jeweils benachbarten Luftkanalmodule müssen dabei in einer Weise miteinander verbunden werden, dass die im Strömungskanal strömende Luft nicht eine bestimmte Toleranzmenge überschreitend aus dem Strömungskanal austritt. Um diese Luftdichtigkeit zwischen den benachbarten Luftkanalmodulen in einfacher Weise realisieren zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Stirnseite jedes Luftkanalmoduls die Stirnseite des jeweils benachbarten Luftkanalmoduls mit einer Steckverbindung formschlüssig übergreift. Auf diese Weise werden die Strömungskanäle der benachbarten Luftkanalmodule im Wesentlichen luftdicht miteinander verbunden.
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Um die Luftdichtigkeit zwischen den benachbarten Luftkanalmodulen nach der Montage noch weiter zu verbessern, ist es besonders vorteilhaft, wenn an den Steckverbindungen der Luftkanalmodule jeweils Anlageflächen vorgesehen sind, an denen ein Dichtband zur Anlage kommen kann. Nach der Montage der benachbarten Luftkanalmodule durch Zusammenstecken der Steckverbindung liegt das Dichtelement, beispielsweise ein Dichtband aus Elastomermaterial, dann zwischen den einander gegenüberliegenden Anlageflächen der benachbarten Luftkanalmodule. Soweit die benachbarten Luftkanalmodule gegeneinander mechanisch verspannt werden, können auf diese Weise die Anlageflächen soweit einander angenähert werden, dass das Dichtelement zwischen den Anlageflächen verpresst wird und dadurch die Luftdichtigkeit des Strömungskanals eine weitere Erhöhung erfährt.
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In welcher Weise die Steckverbindung zwischen den benachbarten Luftkanalmodulen konstruktiv ausgebildet ist, ist grundsätzlich beliebig. Eine besonders hohe mechanische Festigkeit und Druckdichtigkeit ergibt sich, wenn eine Stirnseite des Luftkanalmoduls eine Verbindungsnut aufweist, und die gegenüberliegende andere Stirnseite des Luftkanalmoduls eine Verbindungsfeder aufweist. Bei der Montage der hintereinanderliegenden Luftkanalmodule kann dann die Verbindungsfeder des ersten Luftkanalmoduls in die Verbindungsnut des benachbarten zweiten Luftkanalmoduls eingesteckt werden. Durch den Formschluss zwischen Verbindungsnut und Verbindungsfeder wird erreicht, dass das jeweils letzte am Ende montierte Luftkanalmodul auch vor der Anbringung von Befestigungsmitteln bereits übergangsmäßig gehalten wird. Außerdem bildet die Steckverbindung zwischen Verbindungsnut und Verbindungsfeder eine Verbindung zwischen den beiden benachbarten Luftkanalmodulen mit hoher Luftdichtigkeit.
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Im Hinblick auf die mechanische Stabilität und die Verbesserung der Luftdichtigkeit sollten die Verbindungsnut und/oder die Verbindungsfeder den Strömungskanal möglichst ringförmig umschließen.
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Welche Art von Isolationsmaterial zur Isolation der Zwischenschicht zwischen der Luftkanalwandung einerseits und der Schutzummantelung andererseits verwendet wird, ist grundsätzlich beliebig. Besonders einfach ist es die Isolation durch Verwendung von Isolationsmatten, beispielsweise aus Glaswolle oder Steinwolle, zu realisieren.
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Alternativ zur Verwendung von Isolationsmatten kann bei Realisation eines geschlossenen Zwischenraums zwischen Luftkanalwandung und Schutzummantelung die Isolation auch mit einem Isolationsschaum realisiert werden. Sobald die Schutzummantelung an der Luftkanalwandung angebracht ist und Luftkanalwandung und Schutzummantelung gemeinsam einen geschlossenen Zwischenraum bilden, kann dieser zunächst mit Luft gefüllte Zwischenraum dann mit einem geeigneten Isolationsschaum, beispielsweise PU-Schaum, ausgeschäumt werden. Durch diese Art einer dreischichtigen Wandung des Luftkanalmoduls kann außerdem die mechanische Festigkeit des Luftkanalmoduls signifikant erhöht werden.
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Aus welchem Material die Luftkanalwandung und/oder die Schutzummantelung hergestellt sind, ist grundsätzlich beliebig. Besonders einfach und kostengünstig lässt sich das erfindungsgemäße Luftkanalmodul herstellen, wenn dazu Blechmaterial, insbesondere aus Stahlblech, verwendet wird. Soweit Aluminiumblech zur Herstellung verwendet wird, kann das Gesamtgewicht der Luftkanalmodule entsprechend reduziert werden.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine Lüftungsanlage mit mehreren hintereinander angebrachten Luftkanalmodulen in perspektivischer seitlicher Ansicht;
- 2 ein Luftkanalmodul der Lüftungsanlage gemäß 1 im Querschnitt entlang der Schnittlinie I-I;
- 3 die Steckverbindung zwischen zwei benachbarten Luftkanalmodulen der Lüftungsanlage gemäß Fig.l im Querschnitt entlang der Schnittlinie II-II;
- 4 eine zweite Ausführungsform einer Steckverbindung zwischen zwei benachbarten Luftkanalmodulen im Querschnitt.
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1 zeigt eine Lüftungsanlage 01 mit mehreren hintereinander angebrachten Luftkanalmodulen 02 in seitlicher Ansicht. Die einzelnen Luftkanalmodule sind an Befestigungsflanschen 03 miteinander verschraubt und bilden auf diese Weise einen im Inneren der Luftkanalmodule 01 verlaufenden, durchgängigen Strömungskanal 04 (siehe 2).
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2 zeigt ein Luftkanalmodul 02 im Querschnitt entlang der Schnittlinie I-I. Der Strömungskanal 04 wird druckdicht von einer rechteckigen Luftkanalwandung 05, die aus Stahlblech oder Aluminiumblech gefertigt sein kann, umschlossen. Der Überlappungsbereich des Stahlblechs oder Aluminiumblechs wird dabei eingefalzt um die notwendige Druckdichtigkeit des Strömungskanals 04 zu gewährleisten.
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Um die im Strömungskanal 04 strömende Luft vor unerwünschten Temperatureinflüssen zu schützen, ist an der Außenseite der Luftkanalwandung 05 eine Isolation 06 angebracht, die beispielsweise aus einer Isolationsmatte (Steinwolle oder Glaswolle) oder einem Isolationsschaum, insbesondere PU-Schaum, gebildet sein kann. Die Isolation 06 ihrerseits wird von einer Schutzummantelung 07, die ebenfalls als Stahlblech oder Aluminiumblech gefertigt sein kann, umfasst. Dies bedeutet also mit anderen Worten, dass die zwischen der Luftkanalwandung 05 einerseits und der Schutzummantelung 07 gebildete Zwischenschicht 08 im Wesentlichen vollständig von der Isolation 06 ausgefüllt wird. Die Luftkanalwandung 05 ist dabei druckdicht und die Schutzummantelung 07 wasserdicht ausgebildet, so dass aus dem Strömungskanal 04 im Wesentlichen keine Luft entweichen kann und zum anderen die Isolation 06 vor dem Eindringen von Feuchtigkeit und Nässe geschützt wird.
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3 zeigt die Verbindung zweier benachbarter Luftkanalmodule 02 im Bereich der Befestigungsflansche 03 im Querschnitt entlang der Schnittlinie II-II. Man erkennt, dass an den stirnseitigen Endkanten 09 bzw. 10 der Schutzummantelung 07 bzw. an den stirnseitigen Endkanten 11 bzw. 12 der Luftkanalwandung 05 jeweils Deckelelemente 13 bzw. 14 angebracht sind, um dadurch die Zwischenschicht 08 zwischen der Luftkanalwandung 05 und der Schutzummantelung 07 unter Bildung eines geschlossenen Zwischenraums 15 miteinander zu verbinden. Die Deckelelemente 13 bzw. 14 sind jeweils aus mehreren Blechteilen zusammengesetzt, die durch abkanten hergestellt werden können und durch Punktschweißen oder Verschraubung miteinander verbunden werden können.
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Im Ergebnis ist also die Isolation 06 im Zwischenraum 15 durch die Luftkanalwandung 05, die Schutzummantelung 07 und die Deckelelemente 13 bzw. 14 vollständig umschlossen und dadurch optimal geschützt. Die Deckelelemente 13 und 14 sind aus mehreren Blechteilen zusammengesetzt, wobei an den Blechteilen der Deckel 13 und 14 umgebördelte Falze 16, nämlich so genannte Pittsburghfalze, vorgesehen sind, die auf die Endkanten 11 bzw. 12 der Luftkanalwandung 05 aufgesteckt werden können. Zur Verbindung der Endkanten 09 und 10 der Schutzummantelung 07 mit den Deckelelementen 13 bzw. 14 dienen Einsteckprofile 17, die an den Befestigungsflanschen 03 angeformt sind.
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Die Stirnseiten der Luftkanalmodule 02 sind in der Art einer Steckverbindung 18 ausgebildet, so dass die benachbarten Luftkanalmodule 02 bei der Montage zunächst formschlüssig zusammengesteckt werden können. Die Steckverbindung 18 umfasst dabei an den beiden benachbarten Luftkanalmodulen 02 jeweils Anlageflächen 19 bzw. 20, zwischen denen ein Dichtelement 21, nämlich ein elastisches Dichtband, zur Abdichtung des Strömungskanals 04 eingelegt werden kann.
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4 zeigt eine alternative Ausführungsform 22 einer Steckverbindung zwischen zwei Luftkanalmodulen 23 und 24. An der Stirnseite des Luftkanalmoduls 24 ist dabei eine Verbindungsnut 25 gebildet, in die eine an der Stirnseite des Luftkanalmoduls 23 angeformte Verbindungsfeder 26 formschlüssig eingesteckt werden kann. Die Verbindungsnut 25 und die Verbindungsfeder 26 umschließen dabei den Strömungskanal 04 ringförmig, um eine optimale Abdichtung des Strömungskanals 04 gegen den Austritt von Luft zu gewährleisten.
