DE202004007386U1

DE202004007386U1 - Lüftungssystem

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Publication number: DE202004007386U1
Application number: DE202004007386U
Authority: DE
Original assignee: Gebrueder Trox GmbH
Current assignee: Gebrueder Trox GmbH
Priority date: 2004-05-08
Filing date: 2004-05-08
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2014-05-09

Abstract

Lüftungssystem mit einem sich zwischen einer raumaußenseitigen, insbesondere gebäudeaußenseitigen, Zulufteinlassöffnung (7) und einer rauminnenseitigen Zuluftauslassöffnung (9) erstreckenden Zuluftkanal (4), wobei in dem Zuluftkanal (4) eine Zuluftfördereinrichtung (13) und eine Umlufteinlassöffnung auf der Saugseite der Zuluftfördereinrichtung (13) zum Ansaugen insbesondere von Raumluft vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein sich zwischen einer rauminnenseitigen Ablufteinlassöffnung (10) und einer raumaußenseitigen, insbesondere gebäudeaußenseitigen, Abluftauslassöffnung (12) erstreckender Abluftkanal (5) vorgesehen ist, wobei eine Verbindung des Abluftkanals (5) mittels eines in Richtung des Zuluftkanals (4) durchströmbaren Umluftkanals (6) über die weitere Umlufteinlassöffnung mit dem Zuluftkanal (4) vorgesehen ist, dass der Strömungsquerschnitt der Zulufteinlassöffnung (7) zur Bestimmung des über die Zulufteinlassöffnung (7) angesaugten Zuluftstroms mittels einer geeigneten Verschließeinrichtung (18), insbesondere mittels einer Klappe, veränderbar und/oder verschließbar ist und dass der Strömungsquerschnitt des Umluftkanals (6) zur Bestimmung des über den Umluftkanal (6) angesaugten Umluftstromes mittels einer geeigneten Verschließeinrichtung (15), insbesondere mittels einer Klappe, veränderbar und/oder verschließbar ist, wobei...

Description

Die Erfindung betrifft ein Lüftungssystem mit einem sich zwischen einer raumaußenseitigen, insbesondere gebäudeaußenseitigen, Zulufteinlassöffnung und einer rauminnenseitigen Zuluftaunlassöffnung erstreckenden Zuluftkanal, wobei in dem Zuluftkanal eine Zuluftfördereinrichtung und eine Umlufteinlassöffnung auf der Saugseite der Zuluftfördereinrichtung zum Ansaugen insbesondere von Raumluft vorgesehen sind.
Derartige Lüftungssysteme werden beispielsweise zur dezentralen Belüftung von Räumen eingesetzt und können abhängig von dem Einbauort unterschiedliche Ausgestaltungen aufweisen. So kann beispielsweise ein solches bekanntes Lüftungssystem unterhalb eines Fensters im Brüstungsbereich einer Gebäudewand eingesetzt werden. Es ist ebenfalls eine Verwendung als Unterflurgerät im Bereich eines Fußbodens vor einem Fenster denkbar, wobei hier die von der Zuluftfördereinrichtung angesaugte Außenluft über den Boden in den zu belüftenden Raum einströmt.
Die Zuluftfördereinrichtung ist dabei so angeordnet, dass hierdurch sowohl die Zuluft über die Zulufteinlassöffnung als auch die Umluft über die Umlufteinlassöffnung angesaugt wird und der Gesamtvolumenstrom bestehend aus Zuluft und Umluft mit einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit über die Zuluftauslassöffnung in den Raum geführt werden kann.
Als Nachteil erweist sich, dass dieses dezentrale Lüftungssystem nur für die Zuluftversorgung ausgebildet ist, d.h. die Abluft durch separate Maßnahmen aus dem zu belüftenden Raum abgeführt werden muss.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein vorbekanntes Lüftungssystem derart zu verbessern, das die vorgenannten Nachteile vermeidet und dem eine Zu- und Abluftfunktionalität zukommt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zusätzlich ein sich zwischen einer rauminnenseitigen Ablufteinlassöffnung und einer raumaußenseitigen, insbesondere gebäudeaußenseitigen, Abluftauslassöffnung erstreckender Abluftkanal vorgesehen ist, wobei eine Verbindung des Abluftkanals mittels eines in Richtung des Zuluftkanals durchströmbaren Umluftkanals über die weitere Umlufteinlassöffnung mit dem Zuluftkanal vorgesehen ist, dass der Strömungsquerschnitt der Zulufteinlassöffnung zur Bestimmung des über die Zulufteinlassöffnung angesaugten Zuluftstroms mittels einer geeigneten Verschließeinrichtung, insbesondere mittels einer Klappe, veränderbar und/oder verschließbar ist und dass der Strömungsquerschnitt des Umluftkanals zur Bestimmung des über den Umluftkanal angesaugten Umluftstromes mittels einer geeigneten Verschließeinrichtung, insbesondere mittels einer Klappe, veränderbar und/oder verschließbar ist, wobei in dem Abluftkanal eine Abluftfördereinrichtung vorgesehen ist und die Verbindung des Ab luftkanals in den Umluftkanal auf der Saugseite der Abluftfördereinrichtung angeordnet ist.
Durch die Kombination eines Zuluftkanals, eines Abluftkanals und dem diese beiden Kanäle verbindenden Umluftkanal kann der zu belüftende Raum sowohl mit Zuluft versorgt als auch eine entsprechende Menge an Abluft aus dem Raum abgeführt werden. Dabei zeichnet sich das erfindungsgemäße Be und Entlüftungssystem durch eine einfache Regelung bzw. Steuerung aus. So kann die Leistung der Abluftfördereinrichtung auf einen bestimmten konstanten Wert eingestellt werden, der während des Betriebes auch nicht verändert werden muss. Soll der Umluftanteil, der in den zu belüftenden Raum rückgeführt werden soll, erhöht werden, bedarf es lediglich einer Erhöhung der Leistung der Zuluftfördereinrichtung.
Die Verschließeinrichtung in dem Zuluftkanal gewährleistet, dass der Zuluftanteil bei Erhöhung der Leistung der Zuluftfördereinrichtung einen gewünschten maximalen Wert nicht überschreitet. Bei Erreichen des eingestellten Sollwertes verschließt die Verschließeinrichtung in dem Zuluftkanal den Srömungsquerschnitt des Zuluftkanals und die Verschließeinrichtung in dem Umluftkanal gibt den Strömungsquerschnitt des Umluftkanals mehr und mehr frei, so dass infolgedessen der Umluftanteil erhöht wird. Die Verschließeinrichtung in dem Umluftkanal erlaubt dabei lediglich ein Strömen von dem Abluftkanal in Richtung des Zuluftkanals.
Die Verschließeinrichtung in dem Umluftkanal kann gegen eine Kraft, insbesondere gegen eine Gewichts- oder Federkraft, aus ihrer den Strömungsquerschnitt des Umluftkanals verschließenden Position in die den Strömungsquerschnitt des Umluftkanals freigebende Position verschwenkbar sein. Hierzu kann beispielsweise an die üblicherweise als Klappe ausgebildete Verschließeinrichtung auf der Anströmseite eine Zugfeder angreifen. Bei Anstieg der Förderleistung der Zuluftfördereinrichtung und bei Erreichen des Sollwertes bei der Verschließeinrichtung in dem Zuluftkanal wird die Verschließeinrichtung in dem Umluftkanal mehr und mehr entgegen der Federkraft der Zugfeder geöffnet, so dass der Umluftanteil erhöht wird.
Dabei kann die Verschließeinrichtung in dem Umluftkanal als selbsttätig arbeitende Klappe ausgebildet sein.
Auch die Verschließeinrichtung in dem Zuluftkanal kann gegen eine Kraft, insbesondere gegen eine Gewichts- oder Federkraft, aus ihrer den Strömungsquerschnitt der weiteren Zulufteinlassöffnung verschließenden Position in die den Strömungsquerschnitt der weiteren Zulufteinlassöffnung freigebende Position verschwenkbar sein.
Dabei kann die Verschließeinrichtung in dem Zuluftkanal als selbsttätig arbeitender Volumenstromregler ausgebildet sein. Derartige Volumenstromregler arbeiten nur mit der Kanalenergie und benötigen keinen Antrieb. Erreicht der in dem Zuluftkanal strömende Volumenstrom einen vorher eingestellten Sollwert, wird beispielsweise eine als Verschließeinrichtung ausgebildete Klappe gegen eine Federkraft mehr und mehr in die Schließstellung verschwenkt, so dass hierdurch der Volumenstrom begrenzt wird. Verringert sich die auf die Klappe wirkende Kanalenergie aufgrund eines geringer werdenden Volumenstromes, wird die Klappe wieder mehr und mehr in die Offenstellung aufgrund der Federkraft verschwenkt.
In einer anderen Ausführungsform kann die Verschließeinrichtung in dem Zuluftkanal mittels eines Stellelementes, insbesondere mittels eines Stellmotors, betätigbar sein.
Dabei kann der Stellmotor der Verschließeinrichtung in der Zulufteinlassöffnung zur temperaturgeführten Betätigung der Verschließeinrichtung mit einer Temperaturmesseinrichtung, vorzugsweise mit einer die Außentemperatur messenden Temperaturmesseinrichtung, verbunden sein. Im Kühlbetrieb kann so der über die Zulufteinlassöffnung angesaugte Zuluftstrom bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur verringert werden, um z.B. Energiekosten zum Kühlen der gegenüber der Raum- bzw. Umluft wärmeren Außen- bzw. Zuluft im Sommer zu reduzieren. Selbstverständlich kann auch im Winter verhindert werden, dass bei tiefen Außentemperaturen ein zu hoher Zuluftstrom angesaugt wird, um unnötige Aufheizkosten der Zuluft zu vermeiden. Hier bietet sich dann eine Betriebsweise mit einem erhöhten Umluftanteil an.
In dem Zuluftkanal kann zwischen der Zulufteinlassöffnung und der Verbindung des Umluftkanals eine ein Strömen der Luft entgegen die bestimmungsgemäße Richtung verhindernde Einrichtung, insbesondere eine Rückschlagklappe, vorgesehen sein.
Auch in dem Abluftkanal bietet sich an, wenn zwischen der Verbindung des Umluftkanals und der Abluftauslassöffnung eine ein Strömen der Luft entgegen die bestimmungsgemäße Richtung verhindernde Einrichtung, insbesondere eine Rückschlagklappe, vorgesehen ist.
Zusätzlich können (kann) in dem Zuluft- und/oder in dem Abluftkanal zwischen der jeweiligen Zuluft- bzw. Abluft auslassöffnung und der Verbindung des Umluftkanals ein Wärmetauscher vorgesehen sein. Mittels Wärmetauscher kann beispielsweise der in dem Abluftkanal strömenden Abluft die Wärme entzogen oder die in dem Zuluftkanal strömende Zuluft entsprechend temperiert werden. Andere Systeme der Wärmerückgewinnung sind aber durchaus möglich.
Das erfindungsgemäße Lüftungssystem kann als Unterflur- oder als Brüstungsgerät ausgebildet sein.
Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch eine Gebäudewand 1 und einem davor angeordneten erfindungsgemäßen Lüftungssystem zur Be- und/oder Entlüftung. Bei der Gebäudewand 1 kann es sich beispielsweise um eine Gebäudeaußenwand handeln, die eine Außenumgebung 2 von einem zu belüftenden Raum 3 abgrenzt. Bei der Gebäudewand 2 kann es sich aber auch um eine zwischen zwei Räumen befindliche Gebäudeinnenwand handeln.
Das erfindungsgemäße Lüftungssystem besteht aus einem Zuluftkanal 4 und einem im Abstand zu diesem angeordneten Abluftkanal 5, wobei der Zuluft- und der Abluftkanal 4, 5 über einen Umluftkanal 6 miteinander verbunden sind.
Der Zuluftkanal 4 dient dabei zum Zuführen von Zuluft von der Zulufteinlassöffnung 7 in Richtung des Pfeils 8 zu der Zuluftauslassöffnung 9, d.h. von der Außenumgebung 2 in den Raum 3, während in dem Abluftkanal 5 verbrauchte Raumluft, d.h. Abluft, von der Ablufteinlassöffnung 10 in Richtung des Pfeils 11 aus dem Raum 3 in die Außenumgebung 2 zu der Abluftauslassöffnung 12 strömt.
Zum Transport der Zuluft ist in dem Zuluftkanal 4 eine Zuluftfördereinrichtung 13 so angeordnet, dass der Umluftkanal 6 auf der Saugseite in den Zuluftkanal 4 mündet.
Auch in dem Abluftkanal 5 ist eine Abluftfördereinrichtung 14 so angeordnet, dass sich die Verbindung des Abluftkanals 5 mit dem Umluftkanal 6 auf der Saugseite der Abluftfördereinrichtung 14 befindet.
In dem Umluftkanal 6 ist eine als Klappe ausgebildete Verschließeinrichtung 15 vorgesehen, die selbsttätig ist. Diese kann gegen eine Kraft, beispielsweise eine Federkraft oder eine Gewichtskraft, aus der Schließstellung in die in der Figur dargestellte Offenstellung verschwenkt werden. Bei Verschwenken der Klappe aus der Schließstellung kann Umluft in Richtung des Pfeils 16 von dem Abluftkanal 5 über den Umluftkanal 6 in den Zuluftkanal 4 strömen. Ein Strömen entgegen die Richtung des Pfeils 16 ist nicht möglich, da die Klappe in der Schließstellung den Strömungsquerschnitt des Umluftkanals 6 verschließt. Hierzu kann beispielsweise ein Anschlag 17 vorgesehen sein, gegen den die Klappe in der Schließstellung anliegt.
In dem Zuluftkanal 4 ist ebenfalls eine Verschließeinrichtung 18 vorgesehen. Diese ist in Strömungsrichtung (Pfeil 8) gesehen vor der Verbindung des Umluftkanals 6 mit dem Zuluftkanal 4 angeordnet. Die Verschließeinrichtung 18 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als selbsttätig arbeitender Volumenstromregler ausgebildet. Dieser weist eine auf einer Welle 19 angeordnete Regelkappe 20 auf. Nicht dargestellt ist eine an der Regelklappe 20 angreifende Feder, z.B. eine Blattfeder, gegen deren Federkraft die Regelklappe 20 aus der gezeigten Offenstellung durch den in Richtung des Pfeils 8 strömenden Zuluftstrom in ihre Schließstellung verschwenkbar ist.
Zur Dämpfung der Regelklappe 20 infolge plötzlicher Volumenstromschwankung innerhalb des Zuluftkanals 4 ist auf der Abströmseite der Regelklappe 20 ein ortsfestes Halteelement 21 vorgesehen, auf dem ein Balg 22 angeordnet ist. Der Balg 22 weist eine nicht dargestellte Einlassöffnung auf, die im Bereich der Anströmseite der Regelklappe 20 vorgesehen ist.
Der Sollwert des Volumenstromreglers kann beispielsweise manuell eingestellt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass der Sollwert des Volumenstromreglers durch geeignete Maßnahmen motorisch veränderbar ist. Dies bietet sich insbesondere bei der zentralen Steuerung von mehreren Lüftungssystemen an.
Im Betrieb wird die Zuluft- und die Abluftfördereinrichtungen 13, 14 auf eine gewünschte Leistung eingestellt. Soll nun der Umluftanteil erhöht werden, wird die Leistung der Zuluftfördereinrichtung 13 entsprechend erhöht, während die Leistung der Abluftfördereinrichtung 14 konstant bleibt. Infolge der höheren Saugleistung der Zuluftfördereinrichtung 13 wird ein größerer Volumenstrom an Zuluft bis zum Erreichen des bei der Verschließeinrichtung 18 eingestellten Sollwertes über die Zulufteinlassöffnung 7 angesaugt. Bei Erreichen des eingestellten Sollwertes wird dann die Klappe der Verschließeinrichtung 15 gegen die Feder oder Gewichtskraft aus ihrer Schließstellung in die in der Figur dargestellte Offenstellung verschwenkt, so dass so der Umluftanteil erhöht wird. Bei Verringerung der Leistung der Zuluftfördereinrichtung 13 bewegt sich die Klappe der Verschließeinrichtung 15 wieder mehr und mehr in ihre Schließstellung.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Lüftungssystems ermöglicht insoweit einerseits die gleichzeitige Versorgung eines Raumes mit Zu- und Abluft. Andererseits zeichnet sich das erfindungsgemäße Lüftungssystem durch eine einfache Bedienung aus, da lediglich durch die Erhöhung der Leistung der Zuluftfördereinrichtung 13 der Umluftanteil steuerbar ist.
Um ein Strömen der Zu- und/oder Abluft entgegen die bestimmungsgemäße Richtung (Pfeile 8 bzw. 11) zu vermeiden, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in dem Zuluftkanal 4 und in dem Abluftkanal 5 jeweils eine Einrichtung 23 bzw. 24, nämlich eine Rückschlagklappe, vorgesehen. Dabei sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Anschläge 25, 26 vorgesehen, gegen die die Klappen in ihrer Schließstellung anliegen.
Zusätzlich ist in dem Zuluftkanal 4 ein Wärmetauscher 27 angeordnet, der die Temperierung des Gesamtvolumenstroms bestehend aus Zuluft und Umluft ermöglicht.
Andere Arten der Wärmerückgewinnung sind durchaus denkbar. So ist es beispielsweise möglich, dass in dem Abluftkanal 5 eine entsprechende Wärmerückgewinnung vorgesehen ist, so dass auch – sofern keine Umluft in den Raum 3 rückgeführt wird – eine Wärmerückgewinnung möglich ist.
Neben einer Begrenzung des Volumenstromes infolge einer Erhöhung der Leistung der Zuluftfördereinrichtung 13 verhindert der Volumenstromregler auch, dass bei plötzlich auftretenden Windlasten auf die Gebäudewand 1 zuviel Zuluft in den Raum 3 geführt wird.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Lüftungssystem an einer Gebäudewand 1 angebracht und insoweit als Brüstungsgerät ausgebildet. Es ist aber auch möglich, dass das Lüftungssystem als Unterflurgerät eingesetzt wird.

Claims

Lüftungssystem mit einem sich zwischen einer raumaußenseitigen, insbesondere gebäudeaußenseitigen, Zulufteinlassöffnung (7) und einer rauminnenseitigen Zuluftauslassöffnung (9) erstreckenden Zuluftkanal (4), wobei in dem Zuluftkanal (4) eine Zuluftfördereinrichtung (13) und eine Umlufteinlassöffnung auf der Saugseite der Zuluftfördereinrichtung (13) zum Ansaugen insbesondere von Raumluft vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein sich zwischen einer rauminnenseitigen Ablufteinlassöffnung (10) und einer raumaußenseitigen, insbesondere gebäudeaußenseitigen, Abluftauslassöffnung (12) erstreckender Abluftkanal (5) vorgesehen ist, wobei eine Verbindung des Abluftkanals (5) mittels eines in Richtung des Zuluftkanals (4) durchströmbaren Umluftkanals (6) über die weitere Umlufteinlassöffnung mit dem Zuluftkanal (4) vorgesehen ist, dass der Strömungsquerschnitt der Zulufteinlassöffnung (7) zur Bestimmung des über die Zulufteinlassöffnung (7) angesaugten Zuluftstroms mittels einer geeigneten Verschließeinrichtung (18), insbesondere mittels einer Klappe, veränderbar und/oder verschließbar ist und dass der Strömungsquerschnitt des Umluftkanals (6) zur Bestimmung des über den Umluftkanal (6) angesaugten Umluftstromes mittels einer geeigneten Verschließeinrichtung (15), insbesondere mittels einer Klappe, veränderbar und/oder verschließbar ist, wobei in dem Abluftkanal (5) eine Abluftfördereinrichtung (14) vorgesehen ist und die Verbindung des Abluftkanals (5) in den Umluftkanal (6) auf der Saugseite der Abluftfördereinrichtung (14) angeordnet ist.
Lüftungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließeinrichtung (15) in dem Umluftkanal (6) gegen eine Kraft, insbesondere gegen eine Gewichts- oder Federkraft, aus ihrer den Strömungsquerschnitt des Umluftkanals (6) verschließenden Position in die den Strömungsquerschnitt des Umluftkanals (6) freigebende Position verschwenkbar ist.
Lüftungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließeinrichtung (15) in dem Umluftkanal (6) als selbsttätig arbeitende Klappe ausgebildet ist.
Lüftungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließeinrichtung (18) in dem Zuluftkanal (4) gegen eine Kraft, insbesondere gegen eine Gewichts- oder Federkraft, aus ihrer den Strömungsquerschnitt der weiteren Zulufteinlassöffnung (7) verschließenden Position in die den Strömungsquerschnitt der weiteren Zulufteinlassöffnung (7) freigebende Position verschwenkbar ist.
Lüftungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließeinrichtung (18) in dem Zuluftkanal (4) als selbsttätig arbeitender Regler ausgebildet ist.
Lüftungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließeinrichtung (18) in dem Zuluftkanal (4) mittels eines Stellelementes, insbesondere mittels eines Stellmotors, betätigbar ist.
Lüftungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellmotor der Verschließeinrichtung (18) in der Zulufteinlassöffnung (7) zur temperaturgeführten Betätigung der Verschließeinrichtung (18) mit einer Temperaturmesseinrichtung, vorzugsweise mit einer die Außentemperatur messenden Temperaturmesseinrichtung, verbunden ist.
Lüftungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zuluftkanal (4) zwischen der Zulufteinlassöffnung (7) und der Verbindung des Umluftkanals (6) eine ein Strömen der Luft entgegen die bestimmungsgemäße Richtung (Pfeil 8) verhindernde Einrichtung (23), insbesondere eine Rückschlagklappe, vorgesehen ist.
Lüftungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Abluftkanal (5) zwischen der Verbindung des Umluftkanals (6) und der Abluftauslassöffnung (12) eine ein Strömen der Luft entgegen die bestimmungsgemäße Richtung (Pfeil 11) verhindernde Einrichtung (24), insbesondere eine Rückschlagklappe, vorgesehen ist.
Lüftungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zu- und/oder in dem Abluftkanal (4, 5) zwischen der jeweiligen Zuluft- bzw. Abluftauslassöffnung (9 bzw. 12) und der Verbindung des Umluftkanals (6) ein Wärmetauscher (27) vorgesehen sind(ist).
Lüftungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftungssystem als Unterflurgerät ausgebildet ist.
Lüftungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftungssystem als Brüstungsgerät ausgebildet ist.