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Die Erfindung betrifft ein Luftführungssystem für Gebäude, insbesondere
zur Zu- und/oder
Abfuhr von Luft aus einem Gebäude,
mit einem mit einem Ventilator oder dgl. Lüftungsgerät verbundenen Sammelrohr, welches
mit der Umgebung in Verbindung steht und in welches wenigstens ein
Luftkanal mündet,
der mit einem Raum des Gebäudes
in Strömungsverbindung
steht und mit wenigstens einem dem Luftkanal zugeordneten Ventil
zur Regelung der Durchflussmenge durch den Luftkanal.
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Wohn- und Geschäftsgebäude werden derzeit in immer
luftdichterer Bauweise erstellt, so dass der Austausch von verbrauchter
Luft durch Frischluft abnimmt. Daher müssen zunehmend raumlufttechnische
Anlagen eingesetzt werden, um den beispielsweise aus hygienischen
Gründen
erforderlichen Luftaustausch zu gewährleisten oder Schimmelpilzbildung
zu vermeiden, die durch hohe, nicht abgeführte Luftfeuchtigkeit entstehen
kann. Zudem werden durch derartige raumlufttechnische Anlagen Komfort-
und Sicherheitsstandards, wie beispielsweise die Vermeidung von
Geräuschbelastung
und Einbruchsgefährdung
bei geöffneten
Fenstern, eingehalten.
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Um eine ausreichende Durchlüftung, d.
h. die Erfüllung
der geforderten Gesamtraumluftaustauschrate, sowie eine möglichst
gleichmäßige und nebenwirkungsarme
Strömung,
worunter insbesondere die Vermeidung von nicht oder unzureichend durchlüfteten Stellen
und von zu hohen Luftgeschwindigkeiten und Strömungsgeräuschen verstanden wird, von
Gebäuden
zu erreichen, sind entsprechende Zu- und Abluftvorrichtungen bzw.
-anlagen vorzusehen. Bei diesen werden üblicherweise eine raumindividuelle
Zuluftführung
mit einer zentralen Abluftführung
(Absaugung) aus den sogenannten Feuchträumen, wie Küche, Bad, WC oder dgl., und den
sogenannten Überströmbereichen
bzw. zentralen Flächen,
wie Flure, Gänge,
Treppenhäuser,
kombiniert.
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Dabei erfolgt die zentrale Abluftführung derart,
dass von einem mit einem an einer Gebäudeaußenhülle eingesetzten Abluftauslass
verbundenen zentralen Abluftsammelrohr mehrere Luftkanäle jeweils
zu den einzelnen Abluftventilen geführt werden, welche in den Decken
oder Wänden
der zu belüftenden
Räume angebracht
werden. Die Bestimmung der gesamten Abluftmenge erfolgt dabei üblicherweise über entsprechende
Leistungs- bzw. Luftmengenregulierungen an einem dem Luftführungssystem
zugeordneten Ventilator oder dgl. Lüftungsgerät. Die Verteilung der Abluftmengen
auf die verschiedenen Ablufträume
und Abluftventile kann durch das Abluftventil geregelt werden. In
derartigen Abluftventilen werden üblicherweise Tellerventile
eingesetzt, bei denen der Luftströmungswiderstand und damit die Abluftmenge
pro Zeiteinheit durch Auf- bzw. Zudrehen des Ventiltellers eingestellt
werden kann.
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Diese Ausgestaltung von Luftführungssystemen
mit zentraler Abluftführung
weist jedoch mehrere teilweise gravierende Nachteile auf. So ist
die Einregelbarkeit bzw. Verteilung der erforderlichen Abluftmenge
pro Zeiteinheit für
jedes Abluftventil einzeln vorzunehmen, wobei bei einer konstanten
durch das Abluftsammelrohr ausgetragenen Luftmenge die Veränderung
an einem Abluftventil zwangsweise auch eine Veränderung der durch die übrigen Abluftventile abgesaugten
Luft zur Folge hat. Die iterative Einregelung der Abluftmenge ist
daher mit hohem Aufwand verbunden. Gleichzeitig besteht durch eine
ungenaue Einregelung der Abluftmengen die Gefahr von Schimmelpilz-
oder Geruchsbildung, insbesondere wenn nur eine unzureichende Abluftmenge
aus den betroffenen Abluft- bzw. Feuchträumen abgesaugt wird.
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Zudem treten an den Abluftventilen
sichtbare Verschmutzungen auf, so dass die Luftführungssysteme in regelmäßigen Abständen gereinigt
werden müssen,
um die bekannten hygienischen Probleme zu minimieren. Hierbei ist
es jedoch leicht möglich, dass
das Tellerventil zur Luftmengenregelung verstellt wird, so dass
eine erneute Luftmengenregelung durchgeführt werden muss. Da bei den
bekannten Luftführungssystemen
keine Filterung der Abluft am Abluftventil integriert ist, werden
häufig
starre Abluftkanäle
mit glatter Innenfläche
eingesetzt, die eine nachträgliche
Reinigung von starken Verschmutzungen, beispielsweise durch fetthaltige
und/oder klebrige Substanzen, zumindest näherungsweise zu ermöglichen.
Bei der üblichen
Verwendung von Rundrohren mit einem im Verhältnis zum Kanalquerschnitt großen Durchmesser
führt dies
jedoch häufig
zu erschwertem Einbau des Luftführungssystems
in Wände
und Zwischendecken. Weiter ist auch die nachträgliche Verblendung der Abluftventile
ohne gravierende Veränderung
der Luftmengenregelung allenfalls eingeschränkt möglich.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es demgegenüber,
ein Luftführungssystem
für Gebäude bereitzustellen,
bei welchem die Regelung der Durchflussmenge in den einzelnen Luftkanälen vereinfacht
und hygienische Probleme weitgehend vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird für ein Lüftungssystem der
eingangs genannten Art erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, dass
das Sammelrohr einen oder mehrere Abzweigstutzen aufweist, die jeweils
einem Luftkanal zugeordnet sind, und in welchen jeweils das Ventil
zur Regelung der Durchflussmenge durch den Luftkanal angeordnet
ist. Die Einregulierung der Abluftmenge aus jedem Abluftraum bzw.
Abluftventil oder Abluftstrang erfolgt erfindungsgemäß zentral
an dem Sammelrohr, welches mit entsprechenden Reguliervorrichtungen
versehen ist. Da, wie oben beschrieben, die Abluftmengenregulierung
der einzelnen Abluftstränge
bis zum Sammelrohr interdependent ist, d.h. die Veränderung
des Luftströmungswiderstandes
in einem Luftkanal sich auf die durch die anderen Luftkanäle strömende Luftmenge
bei jeweils gleichbleibendem Gesamtabluft druck auswirkt, ist die
Einregulierung der Luftmengen je Luftkanal ein iterativer Prozess.
Die Durchführung dieses
iterativen Einregulierprozesses wird durch das Vorsehen einer zentralen
Einregulierstelle im Vergleich zu der bisher bekannten Einregulierung
an vielen dezentralen Stellen erheblich erleichtert. Die Einregulierung
erfolgt somit zentral am Sammelrohr, an welchem der Luftströmungswiderstand
jedes Luftkanals durch das diesem zugeordnete Ventil einreguliert
werden kann.
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Um eine möglichst geringe Strömungswiderstandsgeräuschentwicklung
an den Ventilen zu erreichen, sind diese beispielsweise durch eine
in dem Abzweigstutzen angeordnete Regelklappe gebildet. Vorzugsweise
ist die Regelklappe dabei am Fußpunkt
des Abzweigstutzens am Sammelrohr angeordnet. Hierdurch wird sowohl
in der Stellung "Auf' im Vergleich zu
Kanalabzweigstutzen ohne Regelvorrichtung als auch in der Stellung "Zu" sowie in allen Zwischenpositionen
im Vergleich zu Kanalabzweigstutzen mit Regelvorrichtung eine deutliche
Reduzierung der Geräuschentwicklung
infolge des Strömungswiderstands
erzielt.
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Wenn die Regelklappe im Abzweigstutzen als
Leitschaufel zur Begrenzung des Nebenstroms aus dem wenigstens einen
Luftkanal in das Sammelrohr dient, kann die Regelcharakteristik
des Ventils weiter verbessert werden. Dadurch werden unerwünschte Druckverluste
im Sammelrohr minimiert und die gewünschten Druckverluste in jedem
Luftkanal optimiert. Auf diese Weise kann die Gefahr unterschiedlicher
und damit vor allem unzureichender Abluftmengen aus den betroffenen
Abluft- bzw. Feuchträumen
weitgehend vermieden werden, so dass entsprechende negative Neben-
und Schadwirkungen, wie z. B. die Bildung von Schimmelpilzen, eine
störende
Geruchsbildung und -verbreitung sowie das Entstehen unzureichend
belüfteter
Raumeinheiten mit dem Risiko von zu hoher CO2 Konzentration,
allenfalls in seltenen Fällen
auftreten können.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist wenigstens ein Luftkanal, insbesondere jeder der Luftkanäle, mit
einem in einer Wand oder Decke eines Raumes anordenbaren Winkelstutzen
verbunden. Dieser Winkelstutzen kann einen in einem Filteranschluss
und/oder einer Filterblende aufgenommen Luftfilter aufweisen. Auf
diese Weise lässt
sich die sichtbare Verschmutzung herkömmlicher Luftventile durch
Ablagerungen an den im Luftstrom befindlichen Ventilen vermeiden.
Durch die Verwendung einfach zu wechselnder bzw. zu reinigender
Abluftfiltereinsätze
werden einerseits eine gepflegte und saubere Funktionalität der Abluftansaugstellen
als auch verbesserte hygienische Bedingungen ermöglicht. Zudem sind bei der
Verwendung eines Winkelstutzens mit daran anbringbarem Luftfilter Reinigung
und Säuberung
des Luftkanals allenfalls in großen Zeitintervallen erforderlich,
so dass die Gefahr einer unbeabsichtigten Veränderung der Luftmengenregelung
minimiert wird. Der Winkelstutzen dient erfindungsgemäß als ein
Grundkörper,
auf welchem ein Filterhalter, d.h. ein Filteranschluss- und/oder
eine Filterblende aufgesteckt oder in anderer geeigneter Weise befestigt
werden können.
Der Filterhalter ist daher leicht auswechselbar, um eine raum- und
anwendungsangepasste Ausgestaltung des Winkelstutzens bei geringen
Kosten und einen leichten Austausch der Luftfilter zu ermöglichen.
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Auch das Sammelrohr kann an seinem
aus dem Gebäude
führenden
Ende eine Filtereinrichtung aufweisen, wodurch das Eindringen von
Schmutz oder dgl. von außen
in das Luftführungssystem
unterbunden werden kann.
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Es wird bevorzugt, wenn wenigstens
einer der Luftkanäle
zumindest bereichsweise durch einen flexiblen Schlauch gebildet
ist. Alternativ oder zusätzlich
hierzu kann in einem mehreren der Luftkanäle ein Bereich mit flachem,
insbesondere ovalem oder rechteckigem Querschnitt ausgebildet sein.
Durch die Filterung der Abluft ist, wie oben beschrieben, eine Reinigung
allenfalls in größeren Intervallen
erforderlich, so dass flexible und/oder flache Kanäle für die Abluftführung eingesetzt
werden können,
auch wenn diese eine nicht durchgehend glatte Oberfläche aufweisen.
Die bisher üblichen
Kanäle
mit teilweise großem
Querschnitt, die eine leichtere Reinigung ermöglichen, sind bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
des Luftführungssystems
nicht mehr erforderlich. Die Möglichkeit,
flexible und/oder flache Kanäle
in dem erfindungsgemäßen Luftführungssystem einzusetzen,
hat den Vorteil, dass eine Unterputzmontage der Luftkanäle bei näherungsweise
gleichbleibender Luftführungskapazität erheblich
einfacher und kostengünstiger
ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Luftkanäle in Raumaufbauten mit
begrenzter Dimensionierung, wie beispielsweise in Innenwänden, verlegt
werden müssen.
Des Weiteren wird hierdurch auch die räumliche Anordnung der Abluftführung, d.h.
die Platzierung der Enden der Abluftkanäle, unter raumlufttechnischen
Gesichtspunkten optimierungsfähig
und bleibt nicht verlegetechnischen Gesichtspunkten untergeordnet.
Die Montage des erfindungsgemäßen Luftführungssystems
wird somit gegenüber
herkömmlichen
Komponenten bau- und installationstechnisch erheblich vereinfacht.
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Wenn der wenigstens eine Luftkanal
und gegebenenfalls weitere Komponenten des Luftführungssystems eine glatte und
insbesondere leicht reinigbare Innenfläche aufweisen, wird die Ablagerung von
Schmutz in dem Luftführungssystem
weiter erschwert und die allenfalls in großen Zeitintervallen erforderliche
Reinigung deutlich erleichtert.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist der wenigstens eine Luftkanal und/oder das Sammelrohr
modulartig aus mehreren Kanal- bzw. Rohrabschnitten gebildet. Dabei
kann insbesondere das Sammelrohr durch mehrere aufeinander steckbare
und/oder mittels Klemmringen oder dgl. verbindbare Abzweigstutzen
gebildet sein. Diese durchgängige
und vorzugsweise vollständig werkzeuglos
steckbare Ausführung
der Systemkomponenten des erfindungsgemäßen Lüftungssystems erlauben eine äußerst zeitsparende
Mon tage, welche sich auch günstig
auf die Baukosten auswirkt. Zudem ist es durch den modulartigen
Aufbau des Luftführungssystems
möglich,
mit nur wenigen Komponenten in verschiedenen Anwendungsfällen individuelle Luftführungssysteme
zu realisieren.
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Die Komponenten des Luftführungssystems bestehen
vorzugsweise zum Großteil
aus formstabilen, robusten, möglichst
emissionsneutralen, schwer entflammbaren und/oder antistatisch beschichteten Kunststoffen,
wie beispielsweise ABS-, Polypropylen- oder Polyäthylenmischungen.
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Weitere Ziele, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung,
auch unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Es zeigen:
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1 Komponenten
eines erfindungsgemäßen Luftkanals
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2 Komponenten
eines erfindungsgemäßen Sammelrohres
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3a einen
Abzweigstutzen mit geöffneter Regelklappe
und
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3b den
Abzweigstutzen nach 3a mit geschlossener
Regelklappe.
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Ein Luftführungssystem besteht in an
sich bekannter Weise aus einem oder insbesondere mehreren Luftkanälen 1,
welche in ein zentrales Sammelrohr 2 münden. Jeder Luftkanal 1 weist
dabei ein Abluftventil 3 auf, welches in der Wand oder
Decke eines Raumes eines Gebäudes
angeordnet sein kann, und mündet
in einem Abzweigstutzen 4 des Sammelrohres 2.
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Das Abluftventil 3 ist in
der in 1 dargestellten
Ausführungsform
als ein Winkelstutzen 5 ausgebildet, welcher ein Rohrstück mit näherungsweise
kreisförmigem
Querschnitt und eine davon abzweigende Leitung mit flachem, in der
dargestellten Ausführungsform
ovalem Querschnitt aufweist. Der Winkelstutzen 5 kann durch
einen Putzschutz 6 verschlossen werden, um das Eindringen
von Schmutz in den Winkelstutzen während der Montage zu verhindern.
Im Betrieb kann statt des Putzschutzes 6 ein Filteranschluss 7 mit
einem Abluftfilter 8 und einer Filterblende 9 auf
den Winkelstutzen 5 aufgesteckt werden, so dass zwar Abluft
durch den Winkelstutzen abgesaugt werden kann, eine Verschmutzung
des Filterstutzens und des damit verbundenen Luftkanals 1 jedoch
durch die Filterung unterbunden wird. Der Filteranschluss 7,
der Abluftfilter 8 und die Filterblende 9 sind
dabei derart ausgebildet, dass ein Austausch des Abluftfilters 8 schnell
und einfach möglich ist.
Der Abluftfilter 8 kann bspw. aus Bulpren oder einem anderen
geeigneten Filtermaterial, beispielsweise einem Kunststoff-Faserverbund, bestehen.
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In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die aus dem
Winkelstutzen 5 abzweigende ovale Leitung an einen flachen
und bspw. flexiblen Kanal 10 mit ovalem Querschnitt angeschlossen.
Alternativ hierzu kann bei entsprechender Ausbildung des Winkelstutzens
oder bei Verwendung eines Adapters der flache und flexible Kanal 10 auch
mit einem rechteckigen oder beliebigen anderen Querschnitt ausgebildet
sein. Der flache und flexible Kanal 10 mündet in
ein Bogenstück 11,
welches durch einen Kanalanschluss 12 mit einem flexiblen
Schlauch 13 verbunden ist. Der Kanalanschluss 12 dient
dabei als ein Adapter zwischen dem Bogenstück 11 mit ovalem Querschnitt
und dem flexiblen Schlauch 13, welcher in der gezeigten
Ausführungsform
einen näherungsweise
kreisrunden Querschnitt aufweist. Der flexible Schlauch 13 kann über einen Klemmring 14 oder
dgl. an dem Abzweigstutzen 4 des Sammelrohres 2 angeschlossen
werden.
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Der unter Bezugnahme auf 1 beschriebene Aufbau des
Luftkanals 1 stellt ein mögliches Ausführungsbeispiel
dar. Selbstverständlich
kann der Aufbau des Luftkanals 1 in Abhängigkeit der Einsatzbedingungen
variiert werden. So ist es beispielsweise möglich, auf der flache und flexible
Kanal 10, das Bogenstück 11,
den Kanalanschluss 12 und/oder den flexiblen Schlauch 13 zu
verzichten. Weiter ist es auch möglich,
mehrere flache und flexible Kanäle 10, Bogenstücke 11 und/oder
flexible Schläuche 13 zu verwenden,
um den Winkelstutzen 5 mit dem Abzweigstutzen 4 zu
verbinden.
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Wie in 2 dargestellt,
ist das Sammelrohr 2 modulartig aus mehreren miteinander
verbundenen Abzweigstutzen 4 aufgebaut. Die Abzweigstutzen 4 bestehen
dabei aus einem Rohrstück 15 mit
im Wesentlichen kreisförmigem
Querschnitt, von welchem eine Leitung 16 mit ovalem Querschnitt
abzweigt. Am Fußpunkt
des Abzweigstutzens 4 ist eine Regelklappe 17 angeordnet,
welche über
einen Hebel 18 betätigbar
ist. Die Regelklappe 17 wirkt dabei als optimierte Leitschaufel
mit dem Effekt eines reinen Nebenstrombegrenzers, so dass unerwünschte Druckverluste
in dem Sammelrohr 2 minimiert werden, während die gewünschten
Druckverluste in der abzweigenden Leitung 16 optimal einstellbar
sind.
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Die in 2 dargestellten
Abzweigstutzen 4 können
mit geringem Montageaufwand zusammengesteckt werden, um das Sammelrohr 2 zu
bilden. Zur Montage des Sammelrohres 2 können dabei
Halter 19 vorgesehen sein. Weiter kann das Sammelrohr 2 einen
Abluftenddeckel 20 sowie weitere Rohranschlussstücke 21 umfassen.
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In den 3a und 3b ist der Abzweigstutzen 4 zusammen
mit der Regelklappe 17 schematisch in seiner geöffneten
bzw. geschlossenen Stellung gezeigt. Die Regelklappe 17 besteht
in dieser Ausführungsform
aus zwei Klappenbereichen 17a, 17b, die abgewinkelt
zueinander verlaufen. Die beiden Klappenbereiche sind gemeinsam
um eine Achse 22 verschwenkbar, entlang der die Klappenbereiche 17a und 17b starr
miteinander verbunden sind. Wie dargestellt, können die beiden Klappenbereiche
unterschiedliche Längen
aufweisen.
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In der geöffneten Stellung ragt der erste,
längere
Klappenbereich 17a derart in die Leitung 16, dass
der Klappenbereich 17a näherungsweise parallel zu der
Achse der Leitung 16 ausgerichtet ist. Der Klappenbereich 17a verursacht
damit in der Leitung 16 nur einen minimalen Strömungswiderstand.
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In dieser geöffneten Stellung ragt der zweite, kürzere Klappenbereich 17b in
das Rohrstück 15 hinein.
Durch die zu dem ersten Klappenbereich 17a abgewinkelte
Anordnung des zweiten Klappenbereichs 17b wird die Umlenkung
der Luftströmung
zwischen dem Rohrstück 15 und
der Leitung 16 verbessert. Auf diese Weise lassen sich
Verwirbelungen in dem Rohrstück 15 bei
einer Strömung
aus der Leitung 16 bzw. Verwirbelungen in der Leitung 16 bei
einer Strömung
aus dem Rohrstück 15 weitgehend
unterbinden, die zu den oben beschriebenen Beeinträchtigungen
führen
können.
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Zum Verschließen der Regelklappe 17 werden
die beiden Klappenbereiche 17a und 17b im Uhrzeigersinn
in ihre in 3b gezeigte
Position verschwenkt, so dass der erste Klappenbereich 17a abdichtend
an der Innenwand der Leitung 16 anliegt und der zweite
Klappenbereich 17b näherungsweise fluchtend
mit der Wand des Rohrstücks 15 einen zweiten
Teilbereich der Leitung 16 verschließt.
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- 1
- Luftkanal
- 2
- Sammelrohr
- 3
- Abluftventil
- 4
- Abzweigstutzen
- 5
- Winkelstutzen
- 6
- Putzschutz
- 7
- Filteranschluss
- 8
- Abluftfilter
- 9
- Filterblende
- 10
- flacher
und flexibler Kanal
- 11
- Bogenstück
- 12
- Kanalanschluss
- 13
- flexibler
Schlauch
- 14
- Klemmring
- 15
- Rohrstück
- 16
- Leitung
- 17
- Regelklappe
- 17a,
b
- Klappenbereiche
- 18
- Hebel
- 19
- Halter
- 20
- Enddeckel
- 21
- Anschlussstück
- 22
- Achse