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Die Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung des Luftaustauschs in Wohnungen und Häusern (nachfolgend nur noch gemeinschaftlich als Wohnraum bezeichnet).
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Bedingt durch den Klimawandel werden die Wärmeperioden immer länger und auch häufiger. Wohngebäude sind in Mittel- und Nordeuropa jedoch selten mit Klimaanlagen ausgestattet, so dass es je nach Isolierung des Gebäudes und Umsetzung von sommerlichen Wärmeschutzmaßnahmen nach einiger Zeit auch im Gebäude sehr warm wird. Ein Luftaustausch mit der in den Nacht- und frühen Morgenstunden abgekühlten Außenluft ist sehr wünschenswert. Jedoch ist bei solchen Wetterlagen und Nachtzeiten mit wenig Luftbewegung (Wind) zu rechnen. Insektenschutzgitter an Fenstern oder Türen vergrößern den Strömungswiderstand und verringern den Effekt der Konvektion weiter. Selbst wenn alle Fenster einer Wohneinheit geöffnet werden, findet ein Luftaustausch unter vorgenannten Bedingungen nur sehr langsam statt.
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In den Wintermonaten herrscht in Wohngebäuden häufig ein anderes Problem: Die Anwesenheit von Bewohnern in Wohnräumen erhöht die Luftfeuchtigkeit in den Räumen, welche an den kalten Außenwänden kondensiert und nach einiger Zeit zur Schimmelbildung führen kann. Um die Luftfeuchtigkeit zu senken, wird allgemein empfohlen, stark zu lüften um die feucht-warme Innenluft mit der kalten, trockenen Außenluft auszutauschen. Auch hier kann es ja nach äußeren Windverhältnissen länger dauern, um diesen Luftaustausch vorzunehmen. Bei geöffneten Fenstern wird im Winter aber nicht nur die Luft ausgetauscht, auch diverse Gegenstände und Innenwände des Wohnraums kühlen aus und müssen nachträglich wieder aufgeheizt werden. Dieser Effekt verringert sich, je schneller und effizienter der Luftaustausch erfolgt.
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Ein weiterer Fall, in dem ein erhöhter Luftaustausch zwischen Innenräumen wünschenswert ist, ist im Fall einer ungleichmäßigen Heizleistung gegeben. Als Beispiel kann hier ein Zimmer mit einem Ofen dienen, welches natürlich sehr warm wird, während der Rest des Wohnraums kalt bleibt.
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Außer den hier dargestellten Problemen des Lufttransports, um thermische Energie oder Feuchtigkeit zu befördern, beeinflusst der Lufttransport auch Gerüche, z.B. vom Kochen oder Rauchen, sehr stark.
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Die durch eine schlechte Durchlüftung des Wohnraums entstehenden Probleme liegen, wie oben dargestellt, auf der Hand. Diese reichen von einer ungleichmäßigen Wärmeverteilung im Winter bzw. einer ungleichmäßigen Abkühlung der Zimmer im Sommer bis hin zur Schimmelbildung durch eine zu hohe Luftfeuchtigkeit und dem „festsitzen“ unerwünschter Gerüche aufgrund eines zu geringen Luftaustauschs.
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CN110965915A und
CN204081876U offenbaren jeweils eine Zimmertür mit einem eingebauten Ventilator, der ein- und ausgeschaltet werden kann. Die offenbarten Systeme sind jedoch sehr unflexibel.
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DE 20 2006 017 606 U1 offenbart eine Türanordnung mit einem an einer Türzarge angeordneten Türblatt, das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Türanordnung eine Lüftungseinrichtung mit einem Gebläse aufweist, das Umgebungsluft über eine Lüftungsöffnung ansaugt und die angesaugte Luft über eine weitere Lüftungsöffnung ausbläst, und dass die Lüftungseinrichtung zumindest zum Teil im Türblatt angeordnet ist.
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DE 10 2015112 065 A1 offenbart einen aktiven Überströmer zum Abfördern von Luft aus einem ersten Raum (I) in einen zweiten Raum (II) eines Gebäudes.
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US 3477139 A offenbart eine Trockenkammer, insbesondere für Schnittholz, mit einem Trockenraum, in dem das Schnittholz angeordnet ist, und einem Dachboden, durch den das Trocknungsmedium umgewälzt wird. Auf dem Dachboden ist ein Gebläse angebracht, um die Zirkulation des Trocknungsmediums zu bewirken, und es sind Temperatur- und Feuchtigkeitskontrollmittel vorgesehen, um den Zustand des Trocknungsmediums zu regulieren. Das Gebläse ist auf dem Dachboden so angebracht, dass es entweder in eine Richtung oder in eine dazu um 180° entgegengesetzte Richtung gedreht werden kann, so dass durch Schwenken des Gebläses zwischen diesen beiden Positionen die Richtung der Zirkulation durch den Trocknungsraum umgekehrt werden kann.
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DE 20 2011 051 827 U1 und
CH 704 075 A1 offenbaren ein Türelement, welches zum Öffnen und/oder Verschliessen von mindestens einem Raum dient, mit einem Türblatt und mindestens einem an diesem angeordneten Scharnier sowie einem Schliesselement, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Türblatt mindestens ein Zuluft- und Abluftkanal befindet, wobei mindestens ein Kanal mindestens einen Ventilator besitzt und der Zuluftkanal von dem Abluftkanal fluidmässig getrennt ist und jeweils mindestens eine Kanalöffnung zu beiden Seiten des Türblattes aufweisen.
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US 9163845 B1 offenbart ein Garagenbelüftungssystem.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein verbessertes, insbesondere flexibleres, Konzept für den Luftaustausch im Wohnraum zu schaffen.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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In einer ersten Ausgestaltung ist in Ausführungsbeispielen eine Zimmertür mit einem Türblatt und einem Ventilator offenbart. Das Türblatt ist ausgebildet, ein erstes Zimmer von einem zweiten Zimmer abzugrenzen. Der Ventilator ist drehbar in das Türblatt eingelassen und ist ausgebildet, im eingeschalteten Zustand, Luft entsprechend seiner Luftförderrichtung aus einem der beiden Zimmer in das andere der beiden Zimmer zu befördern, wobei ein Drehen des Ventilators in dem Türblatt die Luftförderrichtung des Ventilators umkehrt. D.h., durch Drehen des Ventilators kann die Luftförderrichtung derart eingestellt werden, dass diese von dem ersten Zimmer in das zweite Zimmer zeigt oder umgekehrt, von dem zweiten Zimmer in das erste Zimmer zeigt.
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Der Ventilator kann dann durch einen Bediener (manuell bzw. händisch) gedreht werden. Optional umfasst die Zimmertür eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, den Ventilator anzusteuern und eine Eigenschaft des Ventilators einzustellen. Beispielsweise kann die Eigenschaft das (automatische bzw. motorgestützte) Drehen des Ventilators umfassen, um die Luftförderrichtung des Ventilators umzukehren oder die Eigenschaft kann die Einstellung einer Rotationsgeschwindigkeit des Ventilators umfassen. Die Steuereinheit kann ferner die gleichen Merkmale aufweisen, die nachfolgend bezüglich der Steuereinheit für die zweite Ausgestaltung beschrieben werden.
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Die Drehung des Ventilators erfolgt typischerweise um 180°. Die Drehung des Ventilators erfolgt vorteilhafterweise um eine Achse, die (im Wesentlichen) senkrecht zu dem erzeugten Luftstrom liegt, d.h. bei Axial- oder Diagonalventilatoren (im Wesentlichen) senkrecht zu der Rotationsachse des Ventilators. So kann der Ventilator je nach Bedarf Luft aus dem ersten Zimmer in das zweite Zimmer befördern oder Luft aus dem zweiten Zimmer in das erste Zimmer befördern. Es reicht typischerweise nicht aus, die Ventilatoren nur andersherum drehen zu lassen, da die Form der Rotorblätter für eine Laufrichtung (typischerweise die Rotation im Uhrzeigersinn) optimiert ist. Eine Rotation in die andere Richtung (typischerweise entgegen dem Uhrzeigersinn) würde nur eine deutlich geringere Luftförderung sowie einen erhöhten Geräuschpegel zur Folge haben, da die Blätter des Ventilators üblicherweise profiliert und entsprechend für eine Strömungsbewegung ausgelegt sind.
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Idee der ersten Ausgestaltung ist es, dass die Luftförderrichtung durch Drehen des Ventilators umgekehrt werden kann. Dies ermöglicht es z.B., den Ventilator so zu drehen, dass dieser eine bereits vorhandene Luftströmungsrichtung (z.B. hervorgerufen durch Wind außerhalb des Wohnraums) unterstützt und dieser nicht entgegenwirkt. Ferner können so gezielt Gerüche geleitet werden. Ferner werden nachfolgend verschiedene Szenarien beschrieben, in denen die Zimmertür eingesetzt werden kann. Auch hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Luftförderrichtung z.B. durch Drehen des Ventilators umgekehrt werden kann. Darüber hinaus ist es irrelevant ob die Tür auf der Innen- oder Außenseite des Zimmers installiert ist und ob der Anschlag links oder rechts am Türrahmen ist. Bei einem fest installierten, nicht drehbar gelagerten Ventilator ist die Strömungsrichtung vorgegeben. Die Ventilator-Tür müsste dann in Abhängigkeit von der gewünschten Strömungsrichtung und der Position der Scharniere am Türrahmen ausgewählt werden. Bei einem drehbaren Ventilator ist es ausreichend, eine Ventilator-Tür zu fertigen die dann universell eingesetzt werden kann. Dies erleichtert die Fertigung und die Produktionsplanung immens.
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Um das unbeabsichtigte Drehen des Ventilators zu verhindern, kann ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen sein, der den Ventilator in seiner aktuellen Position hält, wenn der Verriegelungsmechanismus geschlossen ist.
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In einer zweiten Ausgestaltung zeigen Ausführungsbeispiele eine Zimmertür mit einem Türblatt, um ein erstes Zimmer von einem zweiten Zimmer abzugrenzen. In das Türblatt ist (mindestens) ein Ventilator eingelassen.
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Eine Steuereinheit ist ausgebildet, den Ventilator anzusteuern und eine Eigenschaft des Ventilators einzustellen. Die Eigenschaft kann beispielsweise eine geänderte Rotationsgeschwindigkeit des Ventilators oder das Umkehren einer Luftförderrichtung des Ventilators umfassen. Der Ventilator ist nunmehr ausgebildet, im eingeschalteten Zustand, Luft entsprechend seiner Luftförderrichtung aus einem der beiden Zimmer in das andere der beiden Zimmer zu befördern. Auch in dieser Ausgestaltung kann der Ventilator drehbar in dem Türblatt eingelassen sein. Der Ventilator kann auch hier durch einen Bediener (manuell bzw. händisch) gedreht werden. Alternativ kann die Steuereinheit den Ventilator drehen, um die Luftförderrichtung des Ventilators umzukehren.
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Idee der zweiten Ausgestaltung ist es, durch den Ventilator in dem Türblatt, die Zimmertür durchgängig für Luft zu machen und den Luftaustausch bei eingeschaltetem Ventilator aktiv zu steuern. Durch die eingesetzte Steuereinheit wird die Flexibilität bei der Steuerung des Luftaustauschs erhöht, indem eine Eigenschaft des Ventilators verändert wird. Diese Eigenschaft kann z.B. die Anpassung der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors sein, um den Luftaustausch zu erhöhen oder zu verringern bzw. die Lautstärke des Ventilators (z.B. nachts) zu verringern. Weiter kann die Steuereinheit als Eigenschaft des Ventilators z.B. die Luftförderrichtung umkehren, indem beispielsweise der Ventilator gedreht wird. Es ist auch denkbar, dass die Steuereinheit einen Timer bereitstellt, um als Eigenschaft des Ventilators, den Ventilator zeitgesteuert ein- bzw. abzuschalten. Ferner kann die Steuereinheit eine Schnittstelle bereitstellen, um z.B. Informationen von einem externen Sensor, z.B. einem Temperaturaußen- und/oder innenfühler, oder einer Fernbedienung zu erhalten.
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Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich immer auf beide Ausgestaltungen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes erwähnt wird. Teilweise wird allerdings in der ersten Ausgestaltung die Variante mit der Signalverarbeitungseinheit als Teil der Zimmertür zugrunde gelegt.
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Als Zimmertür wird eine Tür verstanden, die zwischen zwei Zimmern eines Wohnraums angeordnet ist. Davon abzugrenzen ist eine Wohnungs- bzw. Haustür, die den Wohnraum von der Umgebung außerhalb des Wohnraums trennt. An eine Wohnungs- bzw. Haustür sind daher beispielsweise höhere Anforderungen hinsichtlich Wärmedämmung und Einbruchsschutz zu legen. An eine Zimmertür werden diese Anforderungen nicht gestellt. Die Wohnungstür befindet sich zwar auch innerhalb eines Hauses. Die Wohnungstür soll jedoch auch verhindern, dass Dritte aus dem Hausflur Zugang zu dem Wohnraum erlangen. Dies ist für eine Zimmertür nicht in dem gleichen Maße erforderlich. Ferner sollte die Wohnungstür einen besseren Schallschutz bieten als eine Zimmertür, um die Geräusche aus dem Hausflur oder von außen, z. B. Straßenlärm, zu dämpfen, die in den Wohnraum gelangen. Die Zimmertür wird auch als Ventilator-Tür bezeichnet.
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Als Ventilator kann ein typischer Axialventilator verwendet werden. Dieser weist Rotorblätter auf, die senkrecht zu dem resultierenden Luftstrom rotieren und die Luft in Richtung der Rotationsachse (also axial) befördern. Auch Diagonalventilatoren können vorteilhaft verwendet werden. Diese saugen die Luft radial an, geben diese jedoch im Unterschied zu dem Axialventilator diagonal wieder ab. Im Vergleich zu Axialventilatoren gleicher Baugröße und vergleichbarer Leistung weisen Diagonalventilatoren geringere Betriebsgeräusche bei hohen abgegebenen Luftdrücken auf. Um den gleichen Luftdurchsatz zu erreichen, können diese daher kompakter ausgelegt werden. Je kompakter der Ventilator ausgebildet ist, desto besser fügt sich dieser in das Türblatt ein. Bei beiden Arten von Ventilatoren kann der eingeschaltete Zustand auch als rotierender Zustand bezeichnet werden.
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Weiterhin ist es auch möglich, einen Ventilator zu verwenden, der im austretenden Luftstrom keine Rotorblätter aufweist. In einer Ausführungsform eines solchen Ventilators wird die Luft von einem innenliegenden, d.h. typischerweise überwiegend verdeckten, Rotor angesaugt und in den Hohlraum eines Rings gepresst. Die Luft tritt durch einen schmalen Schlitz auf der Innenseite des Rings aus. So baut sich ein ringförmiger Luftstrahl auf. Dieser wird über eine Schräge geführt, die wie eine Tragfläche geformt ist, um die Richtung des Luftstroms zu kanalisieren. Zusätzlich wird die umgebende Luft als Nebenstrom angesaugt und dadurch der Luftdurchsatz des Ventilators verstärkt. Der austretende Luftstrom wird somit aus dem durch den Rotor erzeugten Hauptstrom und dem Nebenstrom gebildet.
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Allerdings werden solche Ventilatoren häufig als Radialventilatoren ausgelegt. D.h. der Rotor rotiert um eine Achse, die senkrecht zu dem austretenden Luftstrom verläuft. Somit liegt die Hauptausdehnung des Rotors nicht wie bei dem Axialventilator oder dem Diagonalventilator in der Ebene des Türblatts, sondern senkrecht hierzu. Vorteilhaft ist es somit, wenn der Rotor nicht aus dem Türblatt herausragen soll, eine Mehrzahl von kleineren Rotoren zu verwenden oder den Rotor verdeckt, aber axial in dem Türblatt einzusetzen und den Luftstrom entsprechend zu dem Ring zu leiten. Da auch bei diesen Ventilatoren ein Rotor rotiert, kann auch hier der eingeschaltete Zustand als rotierender Zustand bezeichnet werden.
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Denkbar sind z.B. zwei Szenarien, in denen der Luftaustausch sinnvoll geregelt wird. Ein erstes Szenario wird auch als „Ofenzimmer-Szenario“ (internes Lüften) bezeichnet und ein zweites Szenario als „Lüftungs-Szenario“ (externes Lüften).
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Das erste Szenario hat zum Ziel, den Luftaustausch nur innerhalb der Wohneinheit vorzunehmen. Z.B. wird ein Zimmer (das Ofenzimmer) des Wohnraums z.B. durch einen Ofen oder einen Kamin überdurchschnittlich geheizt. Die aufgeheizte Luft in dem Ofenzimmer verteilt sich jedoch nur sehr langsam in den restlichen Zimmern des Wohnraums.
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In dem zweiten Szenario soll der Luftaustausch mit der externen Luft optimiert werden. Dies hat, wie oben beschrieben, zumindest drei Effekte: 1. Anpassung der Temperatur in der Wohneinheit auf die Außentemperatur, 2. Abtransport der Luftfeuchtigkeit und schnellerer Austausch mit trockenerer (Außen-)Luft, und 3. Abtransport (Austausch) von mit unliebsamen Gerüchen versetzter Luft.
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Wie eingangs beschrieben, ist es wichtig, in den kalten Wintermonaten die Luftfeuchtigkeit in Wohnräumen durch Lüften zu regulieren. Um die Wärme in dem Wohnraum durch das geöffnete Fenster nicht über Dauer an die Umgebung abzugeben, ist es vorteilhaft, sogenanntes Stoßlüften durchzuführen. Stoßlüften heißt, dass das Fenster nur kurz weit geöffnet und nach wenigen Minuten wieder geschlossen wird. Je kürzer diese Zeit gewählt ist, in der das Fenster geöffnet ist, desto geringer ist der Wärmeverlust in dem Wohnraum, aber desto geringer ist auch der Luftaustausch der Umgebungsluft mit der Luft in dem Wohnraum. Durch den Ventilator in der Zimmertür wird nun durch einen Unter- bzw. Überdruck ein aktiver Luftstrom in den Zimmern des Wohnraums geschaffen, so dass durch zwei geöffnete Fenster in zwei verschiedenen Räumen ein effizienter Luftaustausch in kürzester Zeit stattfinden kann.
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Als Teil des zweiten Szenarios kann auch das Herausblasen von Gerüchen aus dem Wohnraum angesehen werden. Beispielsweise können in Appartementwohnungen Gerüche (z.B. Zigarettenrauch, Kochgerüche, etc.) bei ungünstigen Windbedingungen oder durch einen gemeinsamen Lüftungsschacht ungewollt von benachbarten Wohnungen in die eigene Wohnung verteilt werden. Alternativ können diese natürlich auch im eigenen Wohnraum entstehen. Durch die Ventilator-Tür können diese Gerüche dann schneller wieder aus dem Wohnraum in die Umgebung nach außen geleitet werden. Hierbei ist es von Vorteil, den Luftstrom mittels Schwenken der Ventilatoren um die Querachse so einzustellen, dass die Gerüche auf dem kürzesten Weg nach draußen und nicht durch den gesamten Wohnraum geleitet werden.
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Sofern nicht ausdrücklich anderweitig beschrieben, sind alle Ausführungsbeispiele für beide Szenarien relevant.
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In Ausführungsbeispielen ist die Steuereinheit ausgebildet, Informationen von einem Sensor zu erhalten und die Eigenschaft des Ventilators in Abhängigkeit von der Sensorinformation einzustellen. Dies ist vorteilhaft, um den Ventilator (bzw. die Eigenschaft des Ventilators), vorzugsweise automatisch, an die vorliegenden Einsatzzwecke anzupassen. Der Sensor ist beispielsweise ein Temperatursensor, so dass die Steuereinheit die Eigenschaft des Ventilators in Abhängigkeit von der Temperatur in einem der beiden Zimmer oder in beiden Zimmern oder in der Umgebung des Wohnraums einstellen kann. Der Sensor kann auch ein Anwesenheitssensor sein, so dass die Steuereinheit die Eigenschaft des Ventilators in Abhängigkeit von der Anwesenheit einer Person in einem der beiden Zimmer oder in beiden Zimmern einstellen kann. Es ist auch möglich, als Sensor einen Öffnungssensor zu verwenden, so dass die Steuereinheit die Eigenschaft des Ventilators in Abhängigkeit von einem geöffneten bzw. geschlossenen Fenster einstellen kann. Weiterhin ist es möglich, dass der Sensor einen CO2 (Kohlenstoffdioxid) Sensor oder einen Geruchssensor umfasst, der z.B. Zigarettenrauch und/oder typische Essensgerüche detektiert. Hierüber kann die Luftqualität bestimmt werden und entsprechend eine Lüftungsempfehlung gegeben werden oder ein automatisches Lüften durchgeführt werden, wenn die Luftqualität einen Grenzwert unterschreitet. Darüber hinaus kann ein weiterer Sensor die Luftfeuchtigkeit, beispielsweise im Badezimmer oder dort wo Wäsche getrocknet wird, detektieren. Steigt die Luftfeuchtigkeit über ein bestimmtes Maß an, fördert die Ventilator-Tür automatisch einen Luftaustausch um die Luftfeuchtigkeit abzusenken.
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Zum Empfang der Sensorinformation kann die Steuereinheit eine Schnittstelle, bevorzugt eine drahtlose Schnittstelle aufweisen. Als drahtlose Schnittstelle sind alle gängigen Schnittstellen, mit ihren jeweiligen Vor- bzw. Nachteilen, geeignet. So kann die drahtlose Schnittstelle beispielsweise eine Infrarotschnittstelle, eine Bluetooth Schnittstelle, eine WLan bzw. WiFi Schnittstelle oder eine beliebige andere Funk Schnittstelle aufweisen.
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In weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Eigenschaft des Ventilators die Rotationsgeschwindigkeit des Ventilators. So kann z.B. abgewogen werden, ob ein größerer Luftdurchsatz oder ein geringerer Geräuschpegel eingestellt werden soll. Die Steuereinheit ist dann ausgebildet, Informationen von dem Sensor zu erhalten und die Rotationsgeschwindigkeit des Ventilators in Abhängigkeit von der Sensorinformation einzustellen.
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Weitere Ausführungsbeispiele zeigen, dass die Eigenschaft des Ventilators die Umkehr der Luftförderrichtung des Ventilators umfasst. Dazu ist der Ventilator drehbar in das Türblatt eingelassen. Die Steuereinheit ist dann ausgebildet, den Ventilator zu drehen, um die Luftförderrichtung des Ventilators umzukehren. Die Drehung kann ebenfalls in Abhängigkeit von der Sensorinformation erfolgen. Dies kann automatisch durch die Steuereinheit erfolgen oder durch einen Hinweis an den Bediener, der die Drehung dann z.B. über eine Fernbedienung initiieren kann.
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In Ausführungsbeispielen weist der Sensor einen Luftrichtungssensor auf, der ausgebildet ist, eine Strömungsrichtung der Luft (z.B. bei Durchzug von Wind) zu erfassen. Der Luftrichtungssensor ist vorteilhafterweise innerhalb des Wohnraums angeordnet, z.B. in einem der Zimmer. Er kann jedoch auch innerhalb des Ventilators angeordnet sein, um die Strömungsrichtung der Luft durch den Ventilator zu bestimmen, wenn dieser ausgeschaltet ist, d.h. nicht rotiert. Die Steuereinheit ist ausgebildet, die Strömungsrichtung von dem Luftrichtungssensor zu erhalten und die Luftförderrichtung des Ventilators derart zu wählen, dass die Strömungsrichtung der Luft unterstützt wird. Die Steuereinheit kann, basierend auf der ermittelten Strömungsrichtung des Luftrichtungssensors, einen Anteil der Luftströmung bestimmen, die in Richtung des ersten oder des zweiten Zimmers zeigt. Der Ventilator wird dann so gedreht, dass die Luftförderrichtung des Ventilators in das Zimmer zeigt, in das auch der Anteil der (natürlichen) Luftströmung zeigt um die Strömungsrichtung der Luft zu unterstützen. In anderen Worten kann die Luftströmungsrichtung in zwei Komponenten zerlegt werden, eine Komponente parallel und eine Komponente senkrecht zu der Luftförderrichtung des Ventilators. Um die Strömungsrichtung der Luft zu unterstützen, wird der Ventilator so gedreht, dass die Luftförderrichtung des Ventilators in die gleiche Richtung zeigt, wie die Komponente der Strömungsrichtung der Luft, die parallel zu der Luftförderrichtung verläuft. Dies muss nicht zwingend genau berechnet werden, sondern kann auch grob geschätzt werden. Dieses Ausführungsbeispiel ist insbesondere für das zweite Szenario vorteilhaft.
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In weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Zimmertür (mindestens) einen weiteren Ventilator (zweiter Ventilator), der in das Türblatt eingelassen ist. Der weitere Ventilator ist ausgebildet, im eingeschalteten Zustand, Luft entsprechend seiner Luftförderrichtung aus einem der beiden Zimmer in das andere der beiden Zimmer zu befördern. Der weitere Ventilator kann die gleichen Eigenschaften aufweisen, wie der Ventilator (erster Ventilator). Aus diesem Grund wird auf eine Wiederholung der Eigenschaften des Ventilators verzichtet. Diese können entsprechend auch auf den weiteren Ventilator angewendet werden. Es ist jedoch nicht notwendig, dass der Ventilator und der weitere Ventilator identisch ausgebildet sind. Der weitere Ventilator kann je nach Ausgestaltung demnach andere Eigenschaften aufweisen, als der Ventilator.
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So ist es z.B. möglich, bezugnehmend auf die erste Ausgestaltung, dass der erste Ventilator (um seine Querachse) drehbar in das Türblatt eingelassen ist und der zweite Ventilator fest in das Türblatt eingelassen ist. So kann beispielsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Szenario durch Drehen des Ventilators gewechselt werden. Optional ist der weitere Ventilator jedoch ebenfalls drehbar in das Türblatt eingelassen um durch Drehen des weiteren Ventilators in dem Türblatt die Luftförderrichtung des weiteren Ventilators umzukehren. In diesem Fall können beide Ventilatoren (manuell) durch den Bediener gedreht werden. Alternativ kann das Drehen eines oder beider Ventilatoren auch durch die Steuereinheit erfolgen. Weist die Zimmertür mehr als zwei Ventilatoren auf, kann eine beliebige Anzahl der Ventilatoren drehbar in dem Türblatt angeordnet sein. Auch dann kann die beliebige Anzahl der Ventilatoren (manuell) von dem Bediener und/oder mittels der Steuereinheit gedreht werden. Insbesondere ist es bei einer Verwendung der Zimmertür ohne viele Eingriffe z.B. möglich, dass beide Ventilatoren in kalten Monaten zur Umsetzung des ersten Szenarios (Ofenzimmer) in unterschiedliche Richtungen gedreht werden während die Ventilatoren zur besseren Umsetzung des zweiten Szenarios (externes Lüften) in den warmen Monaten in die gleiche Richtung gedreht werden. So kann mit minimalem Aufwand durch den Bediener die maximale Wirkung der Ventilator-Tür erreicht werden.
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Sind beide (bzw. alle) Ventilatoren drehbar in dem Türblatt eingelassen, bietet dies die größtmögliche Freiheit bei der Einstellung der Luftförderrichtung der Ventilatoren. Für das zweite Szenario können dann beide Ventilatoren die gleiche Luftförderrichtung aufweisen, die aus dem ersten in das zweite Zimmer oder umgekehrt aus dem zweiten in das erste Zimmer zeigt. Für das erste Szenario ist es unabhängig davon möglich, welches Zimmer das wärmere ist, den oberen Ventilator so zu drehen, dass die Luftströmungsrichtung aus dem wärmeren in das kältere Zimmer zeigt. Dies ist vorteilhaft, da die wärmere Luft aufsteigt und sich weiter oben im Zimmer sammelt. Entsprechend ist es möglich, den unteren Ventilator so zu drehen, dass die Luftströmungsrichtung aus dem kälteren in das wärmere Zimmer zeigt.
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Für das zweite Szenario ist es vorteilhaft, beide Ventilatoren so auszurichten, dass die Luftförderrichtung beider Ventilatoren in die gleiche Richtung zeigt. So wird der Luftdurchsatz bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit der Ventilatoren (und gleicher Bauart der Ventilatoren) verdoppelt. Es ist jedoch auch möglich, die Rotationsgeschwindigkeit der Ventilatoren zu verringern. So kann mit beiden Ventilatoren etwa der gleiche Luftstrom erreicht werden wie mit einem Ventilator, die Geräuschentwicklung der Summe der beiden Ventilatoren ist jedoch geringer als die Geräuschentwicklung des einen Ventilators.
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Für das erste Szenario ist es vorteilhaft, die Ventilatoren so auszurichten, dass die Luftförderrichtung beider Ventilatoren in die entgegengesetzte Richtung zeigt. So wird ein Luftaustausch zwischen zwei benachbarten Zimmern ermöglicht, um die Temperatur in beiden Zimmern anzugleichen.
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In Ausführungsbeispielen ist die Steuereinheit ausgebildet, den weiteren Ventilator anzusteuern und eine Eigenschaft des weiteren Ventilators einzustellen. Die Eigenschaft des weiteren Ventilators umfasst insbesondere eine Rotationsgeschwindigkeit des weiteren Ventilators oder das Umkehren einer Luftförderrichtung des weiteren Ventilators. Generell kann die Steuereinheit den weiteren Ventilator und optional darüber hinausgehende weitere Ventilatoren ebenso ansteuern, wie den (ersten) Ventilator.
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Gemäß weiterer Ausführungsbeispiele ist der Ventilator in einem unteren Drittel des Türblatts eingelassen und der weitere Ventilator in einem oberen Drittel des Türblatts eingelassen. Optional ist die Steuereinheit ausgebildet, in einem ersten Betriebsmodus, den Ventilator derart zu drehen, dass dieser die gleiche Luftförderrichtung aufweist wie der weitere Ventilator und in einem zweiten Betriebsmodus, den Ventilator derart zu drehen, dass der Ventilator und der weitere Ventilator entgegengesetzte Luftförderrichtungen aufweisen. Alternativ kann der Bediener die Ventilatoren (manuell) entsprechend drehen. Der erste Betriebsmodus ist insbesondere für das zweite Szenario geeignet, um das externe Lüften zu unterstützen. Im Vergleich zu einem Ventilator wird so die Luftfördermenge erhöht (bei gleichen Ventilatoren etwa verdoppelt) oder bei gleicher Luftfördermenge die Geräuschemission verringert. Der zweite Betriebsmodus ist insbesondere für das erste Szenario geeignet, um warme Luft aus dem Ofenzimmer heraus zu befördern und kalte Luft in das Ofenzimmer hinein zu befördern (internes Lüften). Da warme Luft aufsteigt ist es vorteilhaft, den weiteren Ventilator im oberen Drittel des Türblatts so zu drehen, dass die Luftförderrichtung aus dem Ofenzimmer in das benachbarte Zimmer zeigt. Entsprechend ist der Ventilator im unteren Drittel des Türblatts so zu drehen, dass die Luftförderrichtung aus dem benachbarten Zimmer in das Ofenzimmer zeigt.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein erster Temperatursensor in dem ersten Zimmer und ein zweiter Temperatursensor in dem zweiten Zimmer angeordnet. Optional ist die Steuereinheit ausgebildet, in dem zweiten Betriebsmodus den Ventilator und den weiteren Ventilator einzuschalten, wenn der erste und der zweite Temperatursensor eine Temperaturdifferenz messen, die größer ist als eine vorgegebene Temperaturdifferenz. Alternativ ist die Steuereinheit ausgebildet, eine Benachrichtigung auszugeben, wenn die Temperaturdifferenz größer als die vorgegebene Temperaturdifferenz ist, so dass der Benutzer die Ventilatoren einschalten kann. Dieses Ausführungsbeispiel wird vorteilhafterweise für das erste Szenario angewendet. So kann automatisch festgestellt werden, wenn ein Zimmer wärmer ist als das andere. Liegt die Temperaturdifferenz oberhalb eines Schwellenwerts, d.h. oberhalb der vorgegebenen Temperaturdifferenz, können die Ventilatoren (automatisch) eingeschaltet werden, um den Luftaustausch zwischen den benachbarten Zimmern zu ermöglichen.
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In weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Zimmertür einen Temperatursensor, der ausgebildet ist, eine Zimmertemperatur in dem ersten oder dem zweiten Zimmer zu messen. Der Temperatursensor kann der erste oder der zweite Temperatursensor sein. Weiterhin umfasst die Zimmertür einen Außentemperaturfühler, der ausgebildet ist, eine Außentemperatur zu messen. Die Steuereinheit ist ausgebildet, die Zimmertemperatur und die Außentemperatur zu erhalten und, sobald die Zimmertemperatur die Außentemperatur überschreitet, eine Benachrichtigung auszugeben. Als Außentemperatur wird die Temperatur in der Umgebung des Wohnraums bezeichnet.
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Die Benachrichtigung kann eine Lüftungsempfehlung umfassen. In den Sommermonaten ist der Wohnraum üblicherweise sehr aufgeheizt. Der passende Moment, um die Fenster zu öffnen tritt dann ein, wenn die Außentemperatur niedriger ist, als die Temperatur im Wohnraum. Mittels des Temperatursensors und des Außentemperaturfühlers können durch die Steuereinheit beide Temperaturen ermittelt und so der optimale Zeitpunkt zum Lüften bestimmt werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein System offenbart, das neben der Zimmertür mit dem Außentemperaturfühler einen Aktuator aufweist, der ausgebildet ist, ein Fenster des Wohnraums zu öffnen. Neben oder statt der Ausgabe der Benachrichtigung ist die Steuereinheit dann ausgebildet, sobald die Zimmertemperatur die Außentemperatur überschreitet, den Aktuator anzusteuern und das Fenster zu öffnen.
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Weitere Ausführungsbeispiele zeigen die Zimmertür mit einer Abdeckung, die den Ventilator verschließt. Das Verschließen des Ventilators kann eine Lichtdurchlässigkeit der Zimmertür durch im Bereich des Ventilators verringern. Vorteilhafterweise reduziert die Abdeckung die Lichtdurchlässigkeit der Tür um zumindest 99%, bevorzugt zumindest 95%, besonders bevorzugt zumindest 90%. Ergänzend reduziert die Abdeckung die Schalldurchlässigkeit der Zimmertür sowie die Durchlässigkeit für Luft und somit auch Gerüche. Die Abdeckung kann derart mit dem Türblatt verbunden werden, dass eine Dichtung, die an der Abdeckung angeordnet ist, an das Türblatt gepresst wird und somit eine nahezu vollständige Abdichtung gegen Licht und Gerüche bildet. Die Abdeckung kann, beispielsweise auf eine Welle des Ventilators, eingehakt und verspannt werden oder (dort) mittels eines (typischerweise 90 Grad) Drehknopfs befestigt und durch Drehung verspannt wird.
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Dies ermöglicht die einfache Anbringung der Abdeckung. Denkbar ist es auch, die Abdeckung magnetisch an der Zimmertür zu befestigen. Beispielsweise kann um den Ventilator ein, bevorzugt durchgängig umlaufendes, Magnetband angeordnet sein. Die Abdeckung weist dann ein Material auf, das eine Wechselwirkung zu dem Magnetband aufbaut, insbesondere ein ferromagnetisches Material, beispielsweise Eisen. Durch das Magnetband, insbesondere wenn dieses umlaufend um den Ventilator angeordnet ist, entsteht eine lückenlose Abdeckung des Ventilators. Denkbar sind aber auch andere Befestigungen, solange sie einfach zu handhaben sind, d.h. ein schnelles Anbringen und Abnehmen der Abdeckung ermöglichen und den Ventilator dicht verschließen. Um den Ventilator beidseitig zu verschließen, kann entsprechend auf beiden Seiten des Türblatts eine Abdeckung angeordnet werden.
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Ein alternatives Ausführungsbeispiel umfasst statt der Abdeckung einen Filter, der die durch den Ventilator beförderte Luft filtert, um gefilterte Luft aus einem der beiden Zimmer in das andere der beiden Zimmer zu befördern. Ein Rahmen des Filters kann wie die Abdeckung an der Ventilator-Tür befestigt werden. Zwischen den Rahmenseiten kann dann ein Filtermaterial angeordnet sein. Der Filter (bzw. das Filtermaterial) ist vorteilhafterweise derart ausgelegt, dass es Pollen aus der Luft herausfiltert. So entsteht eine gute Luftqualität in dem Wohnraum hinter der Ventilator-Tür durch die von der Ventilator-Tür hervorgerufene Zwangslüftung mit der Außenluft. Dies hilft Allergikern auch bei offenem Fenster zu Schlafen. Insbesondere wird der Ventilator und vorteilhafterweise sofern vorhanden auch der weitere Ventilator so eingestellt, dass diese die Luft in das „Allergiezimmer“ hinein befördern. So entsteht in dem Allergiezimmer ein Überdruck, durch den die Pollen davon abgehalten werden, durch das geöffnete Fenster in das Allergiezimmer einzudringen.
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Die Kombination aus der Zimmertür mit einem oder mehreren der Sensoren bzw. der Abdeckung kann auch als ein System umfassend die Zimmertür und den einen oder die mehreren Sensoren bzw. die Abdeckung bezeichnet werden.
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Weiterhin ist ein Lüftungssystem offenbart. Das Lüftungssystem umfasst zwei der vorstehend beschriebenen Zimmertüren, die vorteilhafterweise in dem gleichen Wohnraum eingesetzt werden. Die Steuereinheit der ersten Zimmertür kann eine Steuerinformation an die zweite Zimmertür senden. Die Steuereinheit der zweiten Zimmertür stellt dann die Eigenschaft des Ventilators der zweiten Zimmertür entsprechend der Steuerinformation ein. Als Steuerinformation kann ein Steuerbefehl oder Statusinformationen übermittelt werden. Mittels des Steuerbefehls kann eine Master-Slave Anordnung realisiert werden. Mittels der Statusinformation können sich die Steuereinheiten beispielsweise erhaltene Sensorinformationen oder die Eigenschaften der Ventilatoren gegenseitig übermitteln und so die Eigenschaften der Ventilatoren koordinieren.
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Der koordinierte Modus, der die Master-Slave Anordnung und den Austausch der Statusinformationen umfasst, ist vorteilhaft, da so etwaige Sensoren bzw. Aktoren nur mit einer Steuereinheit, hier der Steuereinheit der ersten Tür, verbunden werden müssen. Die Steuereinheit der ersten Tür übernimmt dann praktisch entweder die Steuerung der Ventilatoren beider Zimmertüren oder gibt die Sensorinformationen an die Steuereinheit der zweiten Tür weiter. Somit kann sowohl das erste als auch das zweite Szenario effizienter umgesetzt werden. So braucht ein Bewohner des Wohnraums beispielsweise keine oder weniger normale Türen zu öffnen, um den Luftaustausch zu ermöglichen. So kann sowohl für das erste Szenario die warme Luft effizienter im ganzen Wohnraum verteilt werden als auch im zweiten Szenario die Frischluft aus der Umgebung.
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Es kann jedoch möglich bleiben, die Steuereinheit der zweiten Zimmertür auch unabhängig von der Steuereinheit der ersten Zimmertür zu steuern. Dies ist beispielsweise möglich, indem die Steuereinheit der zweiten Zimmertür in einen „koordinierten“ Modus oder einen „unkoordinierten“ Modus versetzt werden kann.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung einer Zimmertür mit einem Ventilator in einer Frontalansicht;
- 2: eine schematische Darstellung der Zimmertür in einem Ausführungsbeispiel in einer Explosionsdarstellung;
- 3: eine schematische perspektivische Darstellung der Zimmertür in einem Ausführungsbeispiel mit Abdeckungen;
- 4: eine schematische Darstellung einer Zimmertür mit einem Ventilator und einer Steuereinheit;
- 5: eine schematische Darstellung der Zimmertür mit zwei Ventilatoren und der Steuereinheit, wobei die beiden Ventilatoren unten in dem Türblatt der Zimmertür angeordnet sind;
- 6: eine schematische Darstellung der Zimmertür mit zwei Ventilatoren und der Steuereinheit, wobei ein Ventilator oben und ein Ventilator unten in dem Türblatt der Zimmertür angeordnet sind;
- 7: eine schematische Darstellung der Zimmertür mit dem Ventilator, der drehbar in dem Türblatt eingelassen ist;
- 8: eine schematische Darstellung der Zimmertür mit dem Ventilator, der drehbar in dem Türblatt eingelassen ist, jedoch ohne Steuereinheit; und
- 9: eine schematische Draufsicht auf einen Wohnraum, zur Veranschaulichung des Einsatzes der Zimmertür in einem Wohnraum.
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Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass identische, funktionsgleiche oder gleichwirkende Elemente, Objekte und/oder Strukturen in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Beschreibung dieser Elemente untereinander austauschbar ist bzw. aufeinander angewendet werden kann.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Zimmertür 20. Die Zimmertür weist ein Türblatt 22 auf, das ein erstes Zimmer von einem zweiten Zimmer abgrenzt. Das Türblatt 22 weist eine Öffnung 23 auf, so dass ein Ventilator 24 in das Türblatt 22 eingelassen werden kann. Der Ventilator 24 ist mittels einer Befestigungseinheit 25 in dem Türblatt 22 befestigt. Die Befestigungseinheit 25 kann einen optionalen Abschlussring 25a und eine Schiene 25b umfassen. Der Abschlussring 25a ist so gewählt, dass dieser in die Öffnung 23 hineinpasst. Die Schiene 25b ist an dem Abschlussring 25a befestigt. Optional kann die Schiene 25b auch direkt an dem Türblatt befestigt sein, dann ist der Abschlussring 25a obsolet. Der Abschlussring 25a verbessert jedoch die Stabilität des Ventilators 24 in dem Türblatt 22. Der Ventilator 24, präziser der Antrieb des Ventilators ist nunmehr an der Schiene 25b befestigt.
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2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung der Zimmertür 20 in einer Explosionszeichnung in einem Ausführungsbeispiel mit zwei Ventilatoren 24. Der zweite Ventilator 24` ist in diesem Ausführungsbeispiel baugleich mit dem Ventilator 24 ausgeführt und auch gleich in dem Türblatt 22 befestigt. In der Explosionsdarstellung sind an der Innen- und an der Außenseite des Abschlussrings 25a jeweils ein Schutzgitter 27a, 27b dargestellt. Die optionalen Schutzgitter 27a, 27b sollen verhindern, dass Gegenstände oder z.B. auch Hände oder andere Körperteile von Personen, insbesondere von Kindern, oder Haustieren, in den Ventilator gelangen. Alternativ kann das (erste) Schutzgitter 27a und/oder das (zweite) Schutzgitter 27b auch an der Schiene 25b oder an einer weiteren Schiene befestigt sein. Die weitere Schiene kann gegenüber der Schiene 25b auf der anderen Seite des Türblatts angeordnet sein, so dass die Schutzgitter jeweils an einer Schiene befestigt sind. Ebenso ist auch eine andere Befestigung der Schutzgitter 27a, 27b, beispielsweise eine Befestigung direkt am Türblatt möglich.
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Ferner sind die Ventilatoren 24, 24' drehbar in dem Türblatt 22 gelagert. Hierzu ist an dem Abschlussring eine Drehachse 34 angeordnet, um die die Ventilatoren gedreht werden können. Durch das Drehen des Ventilators kann die Luftförderrichtung umgekehrt werden. Alternativ kann die Drehachse auch direkt an der Schiene 25b angeordnet sein.
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Nicht gezeigt ist ein optionaler Verriegelungsmechanismus, der ein unbeabsichtigtes Drehen des Ventilators verhindern soll. Dies erfolgt, indem der Ventilator in seiner aktuellen Position gehalten wird, wenn der Verriegelungsmechanismus geschlossen ist. Realisiert werden kann der Verriegelungsmechanismus beispielsweise durch einen Klemmmechanismus zur Klemmung der Drehachse. Ergänzend oder alternativ kann auch ein kleiner Riegel am Abschlussring 25a vorgesehen sein. Weiter ergänzend oder alternativ kann der Abschlussring 25a auch, beispielsweise durch einen Gummiring, leicht mit der Öffnung 23 verpresst werden, so dass durch die entstehende Reibung der Verriegelungsmechanismus gebildet wird.
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3 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung der Zimmertür 20 aus 2, wobei die Ventilatoren jeweils mit einer Abdeckung 29, 29' verdeckt sind. Es versteht sich, dass es auch möglich ist, nur einen der beiden Ventilatoren mit der Abdeckung zu versehen.
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In einer Detailansicht auf der rechten Seite der 3 ist eine Seitenansicht des Abschlussrings 25a gezeigt. Dargestellt ist ebenfalls die Drehachse 34 des Abschlussrings 25a. Zur Befestigung des Abdeckung 29, 29' an dem Ventilator weist die Abdeckung nun einen Haken 29a auf. Dieser ist vorteilhafterweise beidseitig an der Abdeckung angeordnet. Der Haken 29a ist derart an der Abdeckung 29 angeordnet, dass dieser in die Drehachse 34 eingreifen kann und die Abdeckung somit fest auf der Drehachse sitzt. Vorteilhafterweise weist der Haken 29a wie dargestellt eine schräg ansteigende Innenseite auf. In anderen Worten kann sich der Bereich zur Aufnahme z.B. der Drehachse 34 verjüngen. Somit rutscht die Abdeckung automatisch vollständig an das Türblatt heran und verschließt die Öffnung in der Tür zuverlässig. Es verbleiben keine (oder nur vernachlässigbar geringe) Spalte, durch die z.B. Licht hindurchtreten kann. Anstelle der Abdeckung kann gleichermaßen ein Filter auf dem Ventilator befestigt werden.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer Zimmertür 20. Die Zimmertür weist ein Türblatt 22 auf, das ein erstes Zimmer von einem zweiten Zimmer abgrenzt. In das Türblatt 22 ist ein Ventilator 24 eingelassen. Eine Steuereinheit 26 steuert den Ventilator 24 über eine (Daten-) Verbindung 28 an. Die Verbindung 28 kann kabellos oder kabelgebunden ausgeführt sein. Ist die Verbindung 28 drahtgebunden ausgeführt, kann sowohl die Steuereinheit 26 als auch die Verbindung 28 in dem Türblatt eingelassen sein. Mittels der Steuereinheit 26 kann eine Eigenschaft des Ventilators 24 eingestellt werden, beispielsweise eine Rotationsgeschwindigkeit des Ventilators oder das Umkehren einer Luftförderrichtung des Ventilators. Durch den Ventilator 24 kann dann, im eingeschalteten Zustand, Luft entsprechend seiner Luftförderrichtung aus einem der beiden Zimmer (z.B. dem ersten Zimmer) in das andere der beiden Zimmer (z.B. das zweite Zimmer) befördert werden.
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Eine Energieversorgung für die Steuereinheit 26 bzw. den Ventilator 24 kann mittels optionaler und daher gestrichelt dargestellter Stromleitung 30 bzw. 30' erfolgen. Die Stromleitung(en) werden vorteilhafterweise räumlich dicht an einem Scharnier der Zimmertür entlanggeführt oder sogar durch das Scharnier hindurchgeführt, um die Gefahr einer Beschädigung durch äußere Einflüsse zu reduzieren. Alternativ kann die Energieversorgung auch über einen Energiespeicher (nicht dargestellt) erfolgen. Der Energiespeicher ist vorteilhafterweise ebenfalls in dem Türblatt 22 eingelassen. Um den Energiespeicher zu laden kann eine Schnittstelle vorgesehen sein, beispielsweise eine USB-Schnittstelle oder ein Kaltgerätestecker, über die der Energiespeicher mit einem Stromversorgungsnetz verbunden werden kann.
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Hinsichtlich der nachfolgenden Ausführungsbeispiele in den 5 bis 7 wird nur auf die Unterschiede zu 4 eingegangen. Die Beschreibung der weiteren Merkmale gilt hier jeweils entsprechend.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Zimmertür 20 mit dem Ventilator 24 und einem weiteren Ventilator 24`. Beide Ventilatoren sind in einem unteren Bereich, beispielsweise im unteren Drittel, des Türblatts 22 angeordnet. Somit kann der Luftdurchsatz im Lüftungsszenario erhöht bzw. die resultierende Lautstärke der Ventilatoren reduziert werden. Der weitere Lüfter 24` ist mittels einer weiteren (Daten-) Verbindung 28' mit der Steuereinheit 26 verbunden.
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6 zeigt wie bereits 5 ein Ausführungsbeispiel der Zimmertür 20 mit dem Ventilator 24 und dem weiteren Ventilator 24`. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel aus 5 ist der weitere Ventilator 24' hier jedoch oben in dem Türblatt angeordnet, beispielsweise in einem oberen Drittel des Türblatts. Der Ventilator 24 ist weiterhin unten, beispielsweise in einem unteren Drittel des Türblatts 22, angeordnet. Dieses Ausführungsbeispiel hat die gleichen Vorteile für das Lüftungs-Szenario wie das Ausführungsbeispiel aus 5. Für das Ofenzimmerszenario bietet sich jedoch der weitere Vorteil, dass sich warme Luft oben im Zimmer sammelt währen die kalte Luft unten verbleibt. Dadurch, dass ein Ventilator oben und der andere Ventilator unten angeordnet ist, kann so bei gegenläufiger Luftförderrichtung beider Ventilatoren, eine effiziente Luftumwälzung von warmer und kalter Luft in den benachbarten Zimmern erfolgen.
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7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Ventilator 24 drehbar in dem Türblatt 22 eingelassen ist. Die Drehbarkeit wird durch den Pfeil 32 dargestellt. Die Drehung kann über die Achse 34 erfolgen. Die Drehachse 34 ist bereits in 2 und 3 beschrieben. Durch die Drehung des Ventilators 24 um die Achse 34 kann die Luftförderrichtung des Ventilators 24 umgekehrt werden. Die Drehung kann durch die Steuereinheit 26 initiiert werden. Entsprechend kann auch der hier nicht gezeigte weitere Ventilator 24` drehbar in das Türblatt 22 eingelassen sein.
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Auch wenn sich die Darstellung in den Figuren auf maximal zwei Ventilatoren beschränkt, kann das Türblatt auch mit einer Vielzahl von Ventilatoren bestückt werden. Die Steuereinheit 26 kann die Ventilatoren der Vielzahl von Ventilatoren dann einzeln oder in funktionalen Gruppen gemeinsam ansteuern.
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8 zeigt beispielhaft das Ausführungsbeispiel aus 7 jedoch ohne Steuereinheit. Der Ventilator 24 ist drehbar in dem Türblatt 22 angeordnet. Die Drehung um die Achse 34 kann manuell ausgeführt werden. Gleichermaßen können auch die Ausführungsbeispiele der 5 und 6 jeweils mit drehbaren Ventilatoren und der Abwesenheit der Steuereinheit ausgeführt sein. Hier kann ein Ventilator 24 oder 24' drehbar in dem Türblatt 22 angeordnet sein oder es können beide Ventilatoren 24 und 24' drehbar in dem Türblatt 22 angeordnet sein.
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9 zeigt eine schematische Zeichnung einer Wohnung 36 in einem Mehrfamilienhaus als Wohnraum. Die Wohnung 36 umfasst zwei Fenster 38, 38' in die Umgebung sowie eine Wohnungstür 40 zu einem Hausflur. Weiterhin weist die Wohnung drei Zimmer 42, 42' und 42" auf, wobei Zimmer 42 ein Wohnzimmer, Zimmer 42` einen Flur und Zimmer 42" eine Küche darstellt. Das Wohnzimmer 42 wird durch die erfindungsgemäße Zimmertür 20 von dem Flur 42' getrennt. Zwischen dem Flur 42` und der Küche 42" ist eine Tür 20' angeordnet, bei der es sich ebenfalls um eine erfindungsgemäße Zimmertür handeln kann oder um eine handelsübliche Zimmertür. Handelt es sich bei der Tür 20' ebenfalls um eine erfindungsgemäße Tür, liegt ein Lüftungssystem vor.
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Wenngleich die nachfolgende Beschreibung nicht von einem Lüftungssystem ausgeht, so ist die Beschreibung auch auf ein Lüftungssystem anwendbar. Es besteht jedoch der Unterschied, dass die zweite Zimmertür 20` nicht geöffnet werden braucht, sondern die Steuereinheit der zweiten Zimmertür von der Steuereinheit der ersten Zimmertür Steuerinformationen erhält wird. Die Steuereinheit der ersten Zimmertür kann so die Koordination der Ventilatoren beider Zimmertüren 20, 20' übernehmen. Das heißt beispielsweise, dass die Steuereinheit der ersten Zimmertür eine entsprechende Steuerinformation an die Steuereinheit der zweiten Zimmertür sendet, dass die Ventilatoren der beiden Türen so ausgerichtet sind, dass die Luftförderrichtungen in die gleiche Richtung zeigen (zumindest für das Lüftungs-Szenario) oder beide Ventilatoren (wenn nötig) so eingeschaltet werden, dass die Ventilatoren zeitgleich betrieben werden.
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Ferner kann die Steuereinheit der ersten Zimmertür ergänzend oder alternativ zu der Übergabe von Steuerbefehlen zur Steuerung beider Ventilatoren auch Statusinformationen übergeben. Statusinformationen sind beispielsweise erhaltene Sensordaten oder die Eigenschaften des Ventilators der ersten Zimmertür, beispielsweise die Luftförderrichtung des Ventilators oder die Rotationsgeschwindigkeit des Ventilators, die an die zweite Zimmertür übergeben werden. Die Steuereinheit der zweiten Zimmertür kann dann basierend auf den Statusinformationen die Eigenschaften des Ventilators der zweiten Zimmertür einstellen. Entsprechend können die Einstellungen in Ausführungsbeispielen mit zwei Ventilatoren pro Zimmertür auch für beide Ventilatoren vorgenommen werden.
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Nachfolgend wird nunmehr davon ausgegangen, dass es sich bei der Zimmertür 20` um eine handelsübliche Tür handelt. Diese ist in dem Lüftungsszenario (zweites Szenario) zu öffnen, so dass der Flur 42` und die Küche 42" als ein gemeinsames (zweites) Zimmer angesehen werden. Das Wohnzimmer kann dann als das erste Zimmer angesehen werden.
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Zum Lüften werden nun beide Fenster 38, 38' geöffnet. Ohne die erfindungsgemäße Zimmertür 20 würde, selbst wenn beide Zimmertüren 20, 20' geöffnet sind, kein Durchzug in der Wohnung 36 entstehen. Dies resultiert aus der Tatsache, dass die Luftströmungsrichtung durch beide Fenster 38, 38' identisch ist. Ein Luftaustausch in der Wohnung 36 erfolgt nur sehr langsam. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Tür 20 wird durch den Ventilator jedoch ein Unterdruck in einem der beiden Zimmer und ein Überdruck in dem anderen der beiden Zimmer eingestellt. Dieser wirkt der Luftströmungsrichtung in einem der beiden Fenster entgegen und unterstützt die Luftströmungsrichtung in dem anderen der beiden Fenster. Somit wird ein Durchzug in der Wohnung erzeugt, der den Luftaustausch der Wohnung mit der Umgebungsluft erheblich beschleunigt.
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Ebenso ist es so möglich, ein beispielsweise an den Flur 42` angrenzendes, innenliegendes Badezimmer (nicht dargestellt) besser zu belüften, selbst wenn dort nur eine handelsübliche Zimmertür verbaut ist. Durch den Luftstrom, der durch den Durchzug erzeugt wird, wird bei geöffneter Badezimmertür die Luft aus dem Badezimmer angesaugt und mit ausgetauscht.
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Optional kann die Zimmertür 20 einen oder eine beliebige Kombination aus Sensoren 44 aufweisen, die in der Wohnung 36 oder in der Umgebung der Wohnung angeordnet sind.
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Ein solcher Sensor ist z.B. ein Außentemperaturfühler 44a. Dieser kann die Temperatur in der Umgebung messen und an die Steuereinheit der Zimmertür 20 weitergeben.
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Ein weiterer Sensor kann ein Luftrichtungssensor 44b, 44c sein. Vorliegend ist jeweils ein Luftrichtungssensor 44b, 44c an jedem Fenster angeordnet, um zu bestimmen, ob Umgebungsluft überwiegend durch das geöffnete Fenster in die Wohnung hineinströmt oder Luft aus der Wohnung hinausgesogen wird. Es ist jedoch auch ausreichend, nur einen Luftrichtungssensor in der Wohnung vorzusehen. Ergänzend oder alternativ kann der Luftrichtungssensor auch in dem Ventilator angeordnet sein, um die Luftströmung durch den Ventilator zu bestimmen, wenn dieser ausgeschaltet ist. Entsprechend der Luftströmung kann die Luftförderrichtung durch Drehung des Ventilators so eingestellt werden, dass die Luftströmung unterstützt wird.
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Weiterhin kann ein Temperatursensor 44d, 44e in der Wohnung vorgesehen sein. Vorliegend ist je ein Temperatursensor pro Zimmer angeordnet, es ist jedoch auch ausreichend, nur einen Temperatursensor zu verwenden. Die Steuereinheit kann nun in Kombination mit dem Außentemperaturfühler 44a bestimmen, ob die Temperatur in der Wohnung oder in der Umgebung der Wohnung höher ist. Je nach Anwendungsfall kann dann in Abhängigkeit von den Temperaturunterschieden eine Lüftungsempfehlung gegeben werden. Dies kann in warmen Sommermonaten abends erfolgen, wenn die Temperatur in der Umgebung der Wohnung die Temperatur in der Wohnung unterschreitet. Im Frühling kann dies aber auch geschehen, wenn die Temperatur in der Umgebung der Wohnung höher ist als in der Wohnung, um die Wohnung schneller aufzuheizen und die Heizkosten zu reduzieren.
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Aber auch ohne den Außentemperaturfühler 44a, dafür aber mit beiden Temperatursensoren 44d, 44e ergibt sich ein Anwendungsfall, hier jedoch für das erste Szenario. Wird das Wohnzimmer 42 z.B. durch einen Ofen überdurchschnittlich geheizt, entsteht eine Temperaturdifferenz zu der Temperatur in der Küche 42". Damit die Wärme nicht unnötig durch die Außenwände abgegeben wird, kann die Steuereinheit die Temperaturdifferenz innerhalb der Wohnung detektieren und die warme Luft aus dem Wohnzimmer in die Küche leiten. So werden die Küche und der Flur durch den Ofen besser mit beheizt und die Heizkosten werden reduziert.
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Ebenso ist es möglich, einen oder mehrere Anwesenheits- bzw. Bewegungssensoren 44f in der Wohnung zu installieren. So kann die Steuereinheit in Abhängigkeit von einer Anwesenheit bzw. einer Bewegung in der Wohnung 36 den Ventilator ansteuern, d.h. eine Eigenschaft des Ventilators einstellen.
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Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.
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Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.
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Bezugszeichenliste:
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- 20
- Zimmertür
- 20'
- Zimmertür
- 22
- Türblatt
- 23
- Öffnung
- 24
- Ventilator
- 24’
- Ventilator
- 25
- Befestigungseinheit
- 25a
- Abschlussring
- 25b
- Schiene
- 26
- Steuereinheit
- 27a
- Schutzgitter
- 27b
- Schutzgitter
- 28
- (Daten-) Verbindung
- 28’
- (Daten-) Verbindung
- 29
- Abdeckung
- 29’
- Abdeckung
- 29a
- Haken
- 30
- Stromleitung
- 30’
- Stromleitung
- 31
- Scharnier der Zimmertür
- 32
- Drehpfeil
- 34
- Drehachse
- 36
- Wohnung
- 38
- Fenster
- 38'
- Fenster
- 40
- Wohnungstür
- 42
- Zimmer / Wohnzimmer
- 42’
- Zimmer / Flur
- 42''
- Zimmer / Küche
- 44
- Sensoren
- 44a
- Außentemperaturfühler
- 44b
- Luftrichtungssensor
- 44c
- Luftrichtungssensor
- 44d
- Temperatursensor
- 44e
- Temperatursensor
- 44f
- Anwesenheitssensoren / Bewegungssensoren
