DE202012103044U1

DE202012103044U1 - Unterdruckklappe

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Publication number: DE202012103044U1
Application number: DE202012103044U
Authority: DE
Original assignee: Meltem Waermerueckgewinnung GmbH and Co KG
Current assignee: Meltem Waermerueckgewinnung GmbH and Co KG
Priority date: 2012-08-13
Filing date: 2012-08-13
Publication date: 2013-11-14
Anticipated expiration: 2022-08-14

Abstract

Dezentrale Luftaustauschvorrichtung (1, 1') für ein Gebäude, die – ein Gehäuse (3) mit – einem inneren Bereich (100), der mit einem Außenluftbereich (110) in Verbindung steht und mit einer – Luftleitkammer (200), die mit einem Innenbereich (210) des Gebäudes in Verbindung steht, aufweist, und die ferner – eine Unterdruckausgleichsvorrichtung (50, 50') zwischen dem inneren Bereich (100) und der Luftleitkammer (200) aufweist, wobei die Unterdruckausgleichsvorrichtung (50, 50') ein Membranventil (51) aufweist, das bei Vorliegen eines Unterdrucks im Innenluftbereich (210) gegenüber dem Außenluftbereich (110) selbsttätig von einer Schließstellung (58) in eine Offenstellung (59) übergeht.

Description

Der Gegenstand der Anmeldung ist in den nachfolgenden Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Komponenten mit gleichen Funktionen werden in den nachfolgenden Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Begriffe "unten" und "oben" werden in der anliegenden Figurenbeschreibung so verwendet, wie es in 1 mittels der y-Achse eines Koordinatensystems veranschaulicht ist. Die Begriffe "vorne" und "hinten" werden in Richtung der z-Achse gesehen verwendet. Die Begriffe "rechts" und "links" werden in Richtung der x-Achse gesehen verwendet. Ähnliche oder gleiche Bauteile haben die gleichen Bezugsziffern oder mit einem Apostroph „'“ markierte Bezugsziffern.
Es ist unter anderem eine Aufgabe der Erfindung, eine Luftaustauschvorrichtung mit einer verbesserten Vorrichtung zum Druckausgleich zwischen Außenluft und Innenluft zur Verfügung zu stellen.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Anmeldung umfasst eine dezentrale Luftaustauschvorrichtung eines Gebäudes mit einem Unterdrucksausgleichsventil. Das Gebäude weist von der Luftaustauschvorrichtung belüftete Räume auf, die zusätzliche von der Luftaustauschvorrichtung unabhängige Luftabsaugeinrichtungen haben.
Die dezentrale Luftaustauschvorrichtung weist ein Gehäuse mit einem inneren Bereich auf, der mit einem Außenluftbereich in Verbindung steht und mit einer Luftleitkammer, die mit einem Innenbereich des Gebäudes in Verbindung steht.
Weiterhin ist eine Unterdruckausgleichsvorrichtung zwischen dem inneren Bereich und der Luftleitkammer vorhanden, wobei die Unterdruckausgleichsvorrichtung ein Membranventil aufweist, das bei Vorliegen eines Unterdrucks im Innenluftbereich relativ zum Außenluftbereich selbsttätig von einer Schließstellung in eine Offenstellung übergeht. Das Membranventil kann so eingestellt sein, dass es erst öffnet, wenn der Unterdruck einen vorgegebenen Mindestwert überschreitet.
Der innere Bereich der Luftaustauschvorrichtung kann insbesondere als eine Wärmetauscherkammer der Luftaustauschvorrichtung ausgebildet sein, in der ein Wärmetauscher angeordnet ist.
Des Weiteren kann der innere Bereich der Luftaustauschvorrichtung auch als Teilbereich eines Luftkanals ausgebildet ist, in dem ein Wärmetauscher, insbesondere ein rekuperativer Wärmetauscher, angeordnet ist, wobei der Teilbereich des Luftkanals in Richtung eines Zuluftstroms von dem Außenluftbereich zu dem Innenluftbereich vor dem regenerativen Wärmetauscher angeordnet ist, und wobei der Teilbereich des Luftkanals mit der Luftleitkammer über einen Bypasskanal verbunden ist.
Das Membranventil geht durch eine Rückstellkraft selbsttätig von der Offenstellung in die Schließstellung zurück, wenn im Innenluftbereich kein Unterdruck mehr vorhanden ist, oder wenn im Innenluftbereich nur noch ein geringer Unterdruck vorhanden ist, so dass ein Differenzdruck zwischen der Innenluftseite und der Außenluftseite einen vorgegebenen Höchstwert überschreitet.
Zur Erzeug der Rückstellkraft kann das Membranventil eine biegsame Fläche bzw. Platte aufweisen oder als biegsame Fläche ausgeformt sein, die an einer Seite befestigt ist. Durch die einseitige Befestigung ist es möglich, dass sich das Membranventil lediglich auf der gegenüberliegenden Seite öffnet und nur wenig Luft durchlässt. Durch die Biegeverformung der Fläche kann ein gewünschter Verlauf der Rückstellkraft erreicht werden.
Zur Abstützung des Membranventils und zur Einstellung der Rückstellkraft kann die Luftaustauschvorrichtung ein Stützelement aufweisen das eine Membran des Membranventils in einen Membransitz presst.
Das Stützelement kann aus einer Blech- oder Stahlplatte gestanzt und vorgebogen sein. In einer ersten Ausführungsform weist es eine V-förmige Form auf, wobei die Spitzen der V-förmigen Form gegenüber einer Befestigung des Stützelementes angeordnet sind. Dadurch kann zum Beispiel eine ansteigende Andruckkraft des Stützelements in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel erreicht werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Stützelement ein Netz von Stegen auf, insbesondere so, dass ein Flächenverhältnis der Zwischenräume zwischen den Stegen zu den Stegen mindestens ungefähr eins zu eins beträgt.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Stützelement eine Vielzahl von Schlitzen auf, insbesondere so dass die Schlitze von einer Befestigung des Stützelements zu einer gegenüberliegenden Seite verlaufen, wobei ein Flächenverhältnis der Schlitze zu den Stegen zwischen den Schlitzen zumindest ungefähr eins zu eins beträgt.
Diese Formen sind leicht auszustanzen und ermöglichen durch Bestimmung der Größe der Zwischenräume die Fertigung eines Stützelements vorgegebener Steifigkeit.
Insbesondere kann die Luftaustauschvorrichtung eine Wartungsluke für einen Filter aufweisen, der in dem inneren Bereich der Luftaustauschvorrichtung in der Nähe der Wartungsluke angeordnet ist, wobei die Druckausgleichsvorrichtung an der Wartungsluke befestigt beziehungsweise in diese integriert ist. Durch diese Anordnung kann die Druckausgleichsvorrichtung gemeinsam mit der Wartungsluke entfernt werden.
Zur besseren Abdichtung kann die Unterdruckausgleichsvorrichtung auf einer dem inneren Bereich zugewandten Seite ein Staubfilter aufweisen, insbesondere ein Papierstaubfilter. Durch die Verwendung des Stützelementes können die auftretenden Kräfte begrenzt werden, so dass hier auch ein dünnes Filter zum Einsatz kommen kann, das den Luftstrom nur wenig behindert.
In einem weiteren Aspekt offenbart die vorliegende Anmeldung eine dezentrale Luftaustauschvorrichtung mit einer Unterdrucksausgleichsvorrichtung, die Druckdifferenzen erfasst.
Die dezentrale Luftaustauschvorrichtung weist ein Gehäuse mit einem inneren Bereich auf, der mit einem Außenluftbereich in Verbindung steht und mit einer Luftleitkammer, die mit einem Innenbereich des Gebäudes in Verbindung steht. Ferner ist eine Unterdruckausgleichsvorrichtung zwischen dem inneren Bereich und der Luftleitkammer vorhanden, wobei die Unterdruckausgleichsvorrichtung Druckdifferenzen zwischen Außenluftbereich und Innenluftbereich des Gebäudes mit einer geeigneten Messvorrichtung erfasst, wie zum Beispiel einer Messmembran mit einem Dehnmessstreifen. Anstatt einer Messmembran kann auch ein anderes Element verwendet werden, das sich unter Druckeinwirkung verformt.
Die Unterdruckausgleichsvorrichtung weist ein Steuergerät auf, das mit einem oder mehreren Lüftermotoren für Zuluft und für Fortluft der Luftaustauschvorrichtung in Verbindung steht, wobei das Steuergerät die Lüftermotoren derart steuert, dass Druckdifferenzen zwischen Außenluftbereich und Innenluftbereich des Gebäudes zumindest teilweise ausgeglichen werden.
Diese Ansteuerung kann zum Beispiel so aussehen, dass eine Lüftergeschwindigkeit und/oder eine Lüfterleistung eines oder mehrerer Lüfter so verändert wird, dass der Druckdifferenz entgegengewirkt wird. Dabei kann eine Zeitverzögerung oder ein Mittelungsvorgang in der Steuerung verwendet werden, um unerwünschte Oszillationen zu unterdrücken.
Dabei kann das Steuergerät einen einzelnen Lüfter als Zuluft- und Fortluftmotor betreiben, oder es können mindestens ein separater Zuluftlüfter und mindestens ein separater Fortluftlüfter vorhanden sein, die von dem Steuergerät angesteuert werden.
Durch eine Anordnung gemäß dem zweiten Aspekt kann ein unerwünschter Temperaturausgleich zwischen Außen- und Innenluft sowie ein Eindringen von Staub verringert werden. Gemäß dem zweiten Aspekt kann eine Druckausgleichsvorrichtung mit Membranventil entfallen, sie kann aber auch zusätzlich vorhanden sein.
Der innere Bereich der Luftaustauschvorrichtung kann als Wärmetauscherkammer der Luftaustauschvorrichtung ausgebildet sein, wobei in der Wärmetauscherkammer ein Wärmetauscher angeordnet ist. Der innere Bereich kann aber auch als Teilbereich eines Luftkanals ausgebildet sein, wobei sich in dem Luftkanal ein regWärmetauscher, insbesondere ein regenerativer Wärmetauscher, befindet. Dieser Teilbereich des Luftkanals befindet sich in Richtung eines Zuluftstroms vor dem regenerativen Wärmetauscher.
Das Steuergerät kann bei einem Überschreiten einer Druckdifferenz zwischen Innenraumluft und Außenluft eine Geschwindigkeit eines Lüftermotors erhöhen. Dadurch kann ein Unterdruck im Raum durch Erhöhen der Zuluftlüftergeschwindigkeit verringert werden, oder aber es kann ein Überdruck im Raum durch Erhöhen der Fortluftlüftergeschwindigkeit verringert werden.
Weiterhin kann das Steuergerät bei einem Überschreiten einer Druckdifferenz zwischen Innenraumluft und Außenluft eine Geschwindigkeit eines Lüftermotors erniedrigen. Dadurch kann ein Unterdruck im Raum durch Erniedrigen der Fortluftlüftergeschwindigkeit verringert werden, oder aber es kann ein Überdruck im Raum durch Erniedrigen der Zuluftlüftergeschwindigkeit verringert werden.
Zur einfachen Bestimmung der Druckdifferenz kann die Unterdruckausgleichsvorrichtung eine Messmembran mit einem Dehnmessstreifen zur Bestimmung der Druckdifferenz aufweisen.
Zweckmäßigerweise kann die Luftaustauschvorrichtung eine Wartungsluke für einen Filter aufweisen, die in dem inneren Bereich der Luftaustauschvorrichtung angeordnet ist, wobei die Unterdruckausgleichsvorrichtung an der Wartungsluke befestigt ist, so dass die Unterdruckausgleichsvorrichtung zusammen mit der Wartungsluke ausgetauscht werden kann. Die Wartungsluke ist an einer Wartungsöffnung für den Filter angeordnet, so dass es nicht erforderlich ist, eine weitere Öffnung in das Gehäuses einzubringen.
Insbesondere kann die Druckausgleichsvorrichtung mit der Messmembran so angeordnet sein, dass sie nach Abnehmen eines vorderen Gehäusedeckels für Wartungsarbeiten direkt zugänglich ist. In einer speziellen Ausführungsform weist die Luftaustauschvorrichtung eine Abdeckplatte auf, die den Innenluftbereich von dem inneren Bereich der Luftaustauschvorrichtung abteilt, wobei die Wartungsluke mit Fixierschrauben an der Abdeckplatte befestigt ist.
Des Weiteren kann die Luftaustauschvorrichtung einen Fixierring und selbsthemmende Schrauben aufweisen, wobei der Fixierring mit den Schrauben so befestigt ist, dass ein Rand der Messmembran auf einen Membransitz gepresst wird, der sich auf der Wartungsluke befindet.
In einer speziellen Ausführungsform erstreckt sich die Messmembran im Wesentlichen von einem Rand einer Öffnung in einer Wartungsluke für ein Filter, insbesondere für ein Rundfilter zum gegenüberliegenden Rand der Öffnung erstreckt. Somit wird ein große Auslenkung der Membran und so eine gute Empfindlichkeit der Differenzdruckmessung erreicht.
1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer an einer Außenwand eines Gebäudes befestigten Luftaustauschvorrichtung mit einer Unterdruckausgleichsvorrichtung gemäß eines ersten Aspektes der Erfindung;
2 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Wärmetauscherkammer der Luftaustauschvorrichtung gemäß 1;
3 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Luftleitkammer der Luftaustauschvorrichtung mit der Unterdruckausgleichsvorrichtung gemäß 1;
4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Teilbereich der Luftaustauschvorrichtung im Bereich der Unterdruckausgleichsvorrichtung gemäß 1;
5 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Stützelement einer Unterdruckausgleichsvorrichtung einer Luftaustauschvorrichtung gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels;
6 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein weiteres Stützelement einer Unterdruckausgleichsvorrichtung einer Luftaustauschvorrichtung gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels;
7 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein weiteres Stützelement einer Unterdruckausgleichsvorrichtung einer Luftaustauschvorrichtung gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels;
8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Teilbereich einer Luftaustauschvorrichtung mit einer Unterdruckausgleichsvorrichtung gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels;
9 zeigt einen schematischen Querschnitt durch den Teilbereich der Luftaustauschvorrichtung gemäß 8 mit der Unterdruckausgleichsvorrichtung in Offenstellung;
10 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Teilbereich einer Luftaustauschvorrichtung mit einer Unterdruckausgleichsvorrichtung gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels;
11 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Teilbereich der Luftaustauschvorrichtung gemäß 10 mit der Unterdruckausgleichsvorrichtung in Offenstellung;
12 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Teilbereich einer Luftaustauschvorrichtung mit einer Unterdruckausgleichsvorrichtung gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels;
13 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Teilbereich einer Luftaustauschvorrichtung mit einer Unterdruckausgleichsvorrichtung gemäß eines zweiten Aspektes der Anmeldung;
14 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Unterdruckausgleichsvorrichtung gemäß 13 beim Auftreten eines Unterdrucks innerhalb des Gebäudes;
15 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Teilbereich der Luftaustauschvorrichtung mit einer Messmembran der Unterdruckausgleichsvorrichtung gemäß 13;
16 zeigt eine Prinzipskizze des Zusammenwirkens der in
15 gezeigten Messmembran mit Lüftermotoren der Luftaustauschvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Anmeldung;
17 zeigt eine Brückenschaltung für den Dehnungsmessstreifen sowie eine Druck-Widerstandskurve des Messstreifens;
18 zeigt eine rekuperative Luftaustauschvorrichtung mit einer Druckausgleichsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Anmeldung;
19 zeigt eine rekuperative Luftausgleichsvorrichtung mit einer Druckausgleichsvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Anmeldung.
1 zeigt eine Luftaustauschvorrichtung 1 mit einer Unterdruckausgleichsvorrichtung 50. Die Luftaustauschvorrichtung 1 ist innerhalb eines Gebäudes an einer Außenwand 15 angeordnet und weist eine Außenlufteinlassöffnung 4 auf. Die Außenlufteinlassöffnung 4 steht mit Außenluftzufuhrrohr 16 in der Außenwand 15 in Verbindung. In einem Gehäuse 3 der Luftaustauschvorrichtung 1 ist ein Außenluft-Rundfilter 5 angeordnet, das über die Außenlufteinlassöffnung 4 mit dem Außenluftzufuhrrohr 16 in Verbindung steht.
Die Luftaustauschvorrichtung 1 weist in dem Gehäuse 3 zwei Kammern, eine Wärmetauscherkammer 100 und eine Luftleitkammer 200 auf. Zwischen der Wärmetauscherkammer 100 und der Luftleitkammer 200, ist eine Abdeckplatte 21 innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet. Die Luftleitkammer 200 ist zwischen dieser trennenden Abdeckplatte 21 und einer Frontplatte 20 der Luftaustauschvorrichtung 1 angeordnet. In der Wärmetauscherkammer 100 ist mittig ein Plattenwärmetauscher 2 angeordnet. Oberhalb des Wärmetauschers 2 weist die Wärmetauscherkammer 100 in dem Gehäuse 3, Außenluft-Rundfilter 5 auf.
Unterhalb des Plattenwärmetauschers 2 ist in einem Zuluft-Lüftergehäuse 11 ein Zuluftansaugradiallüfter 12 mit einem Zuluft-Lüfterrad 14 angeordnet, der über eine Zuluftauslassöffnung 13 die durch den Plattenwärmetauscher 2 vortemperierte Außenluft als Zuluft in den Zuluftführungskanal 25 einleitet. Der Zuluftführungskanal 25 steht über eine Zuluftklappe 39 mit einem Innenluftbereich 210 des Gebäudes in Verbindung.
In der Abdeckplatte 21 ist oberhalb des Plattenwärmetauschers 2 eine Wartungsluke 29 angeordnet, die einen Zugriff von der Luftleitkammer 200 aus auf das Außenluft-Rundfilter 5 bei Wartungs-, Reinigungs- oder Reparaturarbeiten ermöglicht. Die Wartungsluke 29 trennt in der Abdeckplatte 21 einen Außenluftbereich 110 von dem Innenluftbereich 210 und weist die Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 auf. In der vorliegenden Anmeldung ist mit einer Wartungsluke speziell eine Abdeckung für eine Wartungsöffnung gemeint, in der sich ein zu wartendes Bauteil befindet.
Die Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 ist in dem in 1 gezeigten ersten Aspekt der Erfindung als Membranventil 51 ausgebildet. Die Unterdruckausgleichvorrichtung weist eine Membran 56, ein Stützelement 52 für die Membran 56, ein Staubfilter 53 mit Stützgitter 55 und eine Druckplatte 54 auf. Die Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 verschließt in einer Schließstellung, wie sie 1 zeigt, eine Öffnung 45 in der Wartungsluke 29 zu dem Außenluftbereich 110 des Außenluft-Rundfilters 5. Die Membran 56 hält in der gezeigten Schließstellung die Öffnung 45 geschlossen. Bildet sich jedoch in dem Innenluftbereich 210 ein Unterdruck gegenüber dem Außenluftbereich 110 aus, weil beispielsweise ein von der Luftaustauschvorrichtung 1 unabhängiges Abluftgebläse in Küche, Bad oder Raucherzimmer eingeschaltet wird, so geht die druckempfindliche Membran 56 in eine Offenstellung über, wobei sie sich in der Offenstellung an dem Stützelement 52 in Form einer abgewinkelten Platte anlehnt. Das scheibenförmige Staubfilter 53, das die Öffnung 45 bedeckt, schützt in der Offenstellung der Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 den Innenluftbereich 210 vor Partikeln des Außenluftbereichs 110.
Solange das Membranventil 51 der Unterdruckausgleichsvorrichtung 1 in der Schließstellung 58 verbleibt, und der Zuluftansaugradiallüfter 12 eingeschaltet ist, wird in dem Außenluftbereich 110 Außenluft in Zuluftströmungsrichtung 42 durch den Filtermantel der Außenluft-Rundfilters 5 dem Plattenwärmetauscher 2 zugeführt. Durch den Plattenwärmetauscher 2 strömt die Abluft des Gebäudes oder einer Wohneinheit in Abluftströmungsrichtung 41 und temperiert die in Zuluftströmungsrichtung 42 an Wärmetauscherplatten des Plattenwärmetausches 2 vorbeiströmende Zuluft. Ist die Außenluft des Außenluftbereichs 110 wärmer als die Luft innerhalb des Gebäudes oder der Wohneinheit bewirkt die Temperierung eine Kühlung der Zuluft. Wenn hingegen die Außenluft kühler als die Innenluft ist, bewirkt die Temperierung eine Erwärmung der Zuluft.
Der Zuluftansaugradiallüfter befördert die temperierte Zuluft in Zuluftströmungsrichtung 42 über die Zuluftauslassöffnung 13 in den Zuluftführungskanal 25 der Luftleitkammer 200 und an der Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 vorbei über eine Zuluftklappe 39 in den Innenluftbereich 210, so dass die Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 in der Schließstellung 58 den Außenluftbereich 110 von dem Innenluftbereich 210 trennt.
2 zeigt die Wärmetauscherkammer 100 der Luftaustauschvorrichtung 1 in dem Gehäuse 3 bei abgenommener Abdeckplatte 21, die in 1 gezeigt ist. Das Gehäuse 3 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine quadratische Außenform auf und ist aus Kunststoff hergestellt. Mittig in dem Gehäuse 3 ist der Plattenwärmetauscher 2 in quadratischer Form angeordnet, der aus einem gut Wärme leitenden Material besteht, wobei in der in 2 gezeigten Draufsicht nur die oberste Platte des Plattenwärmetauschers 2 sichtbar ist.
Die Seitenlänge des Plattenwärmetauschers 2 entspricht knapp der Hälfte der Seitenlänge des Gehäuses 3. Der Plattenwärmetauscher 2 ist in einem Winkel von 45° bezogen auf das Gehäuse 3 gedreht angeordnet. Oberhalb der rechten oberen Seite des Plattenwärmetauschers 2 ist ein zylinderförmiges Außenluft-Rundfilter 5 im Wesentlichen zentriert zum Plattenwärmetauscher 2 angeordnet. Das Außenluft-Rundfilter 5 liegt mit sei
nem unteren Rand auf der Unterseite des Gehäuses 3 auf. In der in 2 gezeigten Draufsicht auf das Außenluft-Rundfilter 5 ist nur dessen kreisringförmiger, dünnwandiger Mantelbereich erkennbar. Beim Aufbringen einer hier nicht gezeigten Abdeckplatte auf das Gehäuse 3 liegt die Unterseite der Abdeckplatte auf der kreisringförmigen Oberseite des Außenluft-Rundfilters 5 im Bereich der in 1 gezeigten Wartungsluke 29 mit Unterdruckausgleichsvorrichtung 50.
Im Innern des Außenluft-Rundfilters 5 ist eine kreisrunde Außenlufteinlassöffnung 4 sichtbar, die sich auf der Unterseite des Gehäuses 3 befindet. Der Durchmesser der Außenlufteinlassöffnung 4 ist geringfügig kleiner ausgebildet als der Innendurchmesser des Außenluft-Rundfilters 5. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Außenlufteinlassöffnung 4 gleich dem Innendurchmesser des Außenluft-Rundfilters 5. Um das Außenluft-Rundfilter 5 ist eine auf der Unterseite des Gehäuses 3 aufsitzende, gekrümmte Wand vorgesehen, die am oberen sowie am unteren Ende der rechten oberen Seite des Plattenwärmetauschers 2 abschließt.
Auf der linken oberen Seite des Plattenwärmetauschers 2 ist eine ähnlich geformte Wand vorgesehen, die am oberen sowie am unteren Ende der linken oberen Seite des Plattenwärmetauschers 2 abschließt.
Innerhalb dieser Wand ist ein Abluft-Rundfilter 6 in etwa zentriert angeordnet. Das Abluft-Rundfilter 6 entspricht hinsichtlich der Form und der Größe dem Außenluft-Rundfilter 5. In der in 2 gezeigten Draufsicht auf die Abluft-Rundfilterpatrone 6 ist nur deren kreisförmiger, dünnwandiger Mantelbereich erkennbar. In der hier nicht gezeigten Abdeckplatte des Gehäuses 3 ist eine Öffnung vorgesehen, die beim Aufsetzen der Abdeckplatte auf das Gehäuse 3 innerhalb des Abluft-Rundfilters 6 angeordnet ist, wobei die Unterseite der Abdeckplatte auf der ringförmigen Stirnseite des Abluft-Rundfilters 6 aufliegt. Das Außenluft-Rundfilter 5 sowie das Abluft-Rundfilter 6 weisen in ihrem Mantelbereich filternde Materialien auf, insbesondere auf Zellulose-, Kohlenstoff- oder Glasfaserbasis auf.
In der rechten unteren Seite des Plattenwärmetauschers 2 ist ein Abluft-Lüftergehäuse 7 mit einem Abluftradiallüfter 8 sowie ein zwischen dem Abluftradiallüfter 8 und dem Plattenwärmetauscher 2 angeordneter Trichter 10 vorgesehen. Der Trichter 10 setzt auf der gesamten Breite der rechten unteren Seite des Plattenwärmetauschers 2 an und verjüngt sich auf einer Strecke etwa einem Achtel der Seitenlänge des Plattenwärmetauschers 2 um einen Winkel von etwa 30°.
Auf der gesamten Breite der Auslassseite des Trichters 10 setzt der Abluftradiallüfter 8 an, von dem in der Draufsicht in 2 lediglich die Verkleidung erkennbar ist. Die Drehachse des Abluftradiallüfters 8 ist dabei senkrecht auf der Höhe der Mitte der rechten unteren Seite des Plattenwärmetauschers 2 ausgerichtet. Der Durchmesser bzw. die Breite des Abluftradiallüfters 8 entspricht dabei in etwa der Auslassseite des Trichters 10. Die Tiefe des Abluftradiallüfters 8 entspricht ungefähr der Hälfte seiner Breite. Der Abluftradiallüfter 8 ist von einem Abluft-Lüftergehäuse 7 umschlossen, das auf seiner Unterseite eine in 2 gestrichelt dargestellte rechteckige Abluftauslassöffnung 9 aufweist. Diese Abluftauslassöffnung 9 ist dabei von der Mitte des Abluftradiallüfters 8 ausgehend etwas nach rechts oben versetzt angeordnet.
An der linken unteren Seite des Plattenwärmetauschers 2 setzt der von dem Zuluft-Lüftergehäuse 11 umschlossene und in 1 gezeigte Zuluftansaugradiallüfter 12 an. Dabei ist die Drehachse des Zuluftansaugradiallüfters 12 orthogonal zu der linken unteren Seite des Plattenwärmetauschers 2 auf der Höhe deren Mitte angeordnet. Der Durchmesser des Zuluftansaugradiallüfters 12 bzw. seine Breite entspricht in etwa der Seitenlänge des Plattenwärmetauschers 2. Seine Tiefe entspricht ungefähr der Hälfte seiner Breite. In dem linken oberen Bereich des Zuluftansaugradiallüfters 12 ist die in 1 gezeigte rechteckige Zuluftauslassöffnung 13 angeordnet, durch die mehrere Lüfterschaufeln des Zuluftansaugradiallüfters 12 erkennbar sind. Diese sind in diesem Ausführungsbeispiel parallel zur Drehachse des Zuluftansaugradiallüfters 12 angeordnet, können jedoch auch schräg zu dieser oder gekrümmt verlaufen.
Eine erste Schnittlinie A-A verläuft durch die linke Seite des Gehäuses 3 und knickt dann zu dem Zuluftansaugradiallüfter 12 ab und durchquert den Plattenwärmetauscher 2 und anschließend das Außenluft-Rundfilter 5 sowie die obere Seite des Gehäuses 3. Ein schematischer Querschnitt durch die Luftaustauschvorrichtung 1 entlang dieser Schnittlinie A-A wird in 1 gezeigt.
In der nachfolgenden Beschreibung zu 3 wird die Abdeckplatte 21 mit ihren Aufbauten in einem aufgesetzten Zustand auf die in 2 gezeigte Wärmetauscherkammer 100 beschrieben. Dazu ist die Frontplatte des Gehäuses 3 der Luftaustauschvorrichtung 1 weggelassen. Über dem Abluft-Rundfilter 6 ist eine kreisförmige Ablufteinlassöffnung 17 angeordnet, die hinsichtlich ihres Durchmessers mit dem Innendurchmesser des Abluft-Rundfilters 6 übereinstimmt. Auf der Oberseite der Abdeckplatte 21 ist die Ablufteinlassöffnung 17 von einem Ablufteinlassbereich 22 und von einer Abluftzuführung 23 umgeben, um die Abluft der Ablufteinlassöffnung 17 in der Abdeckplatte 21 in der Luftleitkammer 200 abgeschirmt von der Luftzuführung und dem Zuluftführungskanal 25 für die temperierte Außenluft zuzuführen. Die in 3 gezeigte Draufsicht auf die Luftleitkammer 200 der Luftaustauschvorrichtung 1 zeigt außerdem die Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 in der Wartungsluke 29 im oberen Bereich des Zuluftführungskanals 25.
Die Abdeckplatte 21 weist vorzugsweise medienundurchlässigen Kunststoff auf und ist dabei quadratisch geformt und so dimensioniert, dass sie beim Aufbringen auf die Wärmetauscherkammer des Gehäuses 3 sowohl auf der unteren, auf der oberen, auf der linken als auch auf der rechten Seite mit der Umrandung des Gehäuses 3 vollständig abschließt.
Der Ablufteinlassbereich 22 beinhaltet eine rechteckige, schlitzartige Durchgangsöffnung und weist die gleiche Höhe wie die Abluftzuführung 23 sowie eine Breite auf, die den Durchmesser der Ablufteinlassöffnung 17 geringfügig übersteigt. Der Ablufteinlassbereich 22 schließt mit der oberen Kante der Abdeckplatte 21 ab. Die Durchgangsöffnung des Ablufteinlassbereichs 22 ist in Richtung der Ablufteinlassöffnung 17 gerichtet. Die Abluftzuführung 23 ist als dünne Wand auf der Oberseite der Abdeckplatte 21 ausgebildet, die eine Höhe von ungefähr einem Drittel des Durchmessers der Ablufteinlassöffnung 17 aufweist.
Die Abluftzuführung 23 setzt an der linken sowie an der rechten Seite des Ablufteinlassbereichs 22 an und verläuft bis ungefähr auf der Höhe der breitesten Stelle der Ablufteinlassöffnung 17 senkrecht nach vorn. Ab dort ist die Abluftzuführung 23 gebogen und verläuft in einem konstanten geringfügigen Abstand zu der kreisförmigen Ablufteinlassöffnung 17. Unterhalb der Mitte der Ablufteinlassöffnung 17 weist die Abluftzuführung 23 eine etwas nach hinten gerichtete Leitrippe 24 für die Luftleitung auf. Im Betrieb der Luftaustauschvorrichtung 1 ist oben auf dem Ablufteinlassbereich 22 sowie oben auf der Abluftzuführung 23 die Frontplatte 20 der Luftleitkammer 200, wie sie in 1 gezeigt wird, aufgebracht, die mit dem Ablufteinlassbereich 22 sowie mit der Abluftzuführung 23 luftdicht abschließt.
Des Weiteren ist auf der Abdeckplatte 21 der Zuluftführungskanal 25 vorgesehen, der in einem linken vorderen Bereich der Oberseite der Abdeckplatte, oberhalb der Zuluftauslassöffnung 13 mit der Luftleitwand 19 ansetzt und von dort ausgehend nach rechts verläuft, eine Biegung um 90° nach hinten aufweist und von dort ab parallel zum rechten Rand der Abdeckplatte 21 nach hinten verläuft. Der Zuluftführungskanal 25 wird in dem rechten hinteren Bereich der Oberseite der Abdeckplatte 21 durch einen Zuluftauslassbereich 27 begrenzt.
Von der Zuluftauslassöffnung 13 bis zu der Mitte der Vorderseite der Abdeckplatte 21 ist der Zuluftführungskanal 25 in 3 auf der hinteren sowie auf der oberen Seite durch jeweils eine Luftleitwand 19 verschlossen. Ab der Mitte der Vorderseite bis zu dem Zuluftauslassbereich 27 ist der Zuluftführungskanal 25 verbreitert. Eine obere Abdeckung wird vor dem Betrieb der Luftaustauschvorrichtung 1 als Frontplatte derart auf den Zuluftführungskanal 25 aufgesetzt, dass sie mit seinen Seitenwänden luftdicht abschließt.
Die Breite des Zuluftführungskanals 25 bleibt beinahe über seine gesamte Länge konstant und ist geringfügig größer ausgebildet als die Breite der Zuluftauslassöffnung 13 in der die Wärmetauscherkammer 100 von der hier gezeigten Luftleitkammer 200 trennenden Abdeckplatte 21. Die Höhe des Zuluftführungskanals 25 entspricht der Höhe der Abluftzuführung 23. Unmittelbar vor dem Zuluftauslassbereich 27 verbreitert sich der Zuluftführungskanal 25 derart, dass die linke sowie die rechte Wand 34 bzw. 35 des Zuluftführungskanals 25 jeweils mit dem linken bzw. mit dem rechten Rand des Zuluftauslassbereichs 27 abschließen.
Zwischen der Mitte der Vorderseite und dem mittleren rechten Bereich des Zuluftführungskanals 25 verläuft eine Zwischenwandung 26 mittig zwischen der linken und der rechten Wand 34 bzw. 35 des Zuluftführungskanals 25. Diese gliedert den Zuluftführungskanal 25 in diesem Bereich in einen linken und einen rechten Teilkanal. Die Zwischenwandung 26 verläuft dabei in etwa mit der gleichen Krümmung wie die linke bzw. die rechte Wand 34 bzw. 35 des Zuluftführungskanals 25.
Ein Duftstoffbehältnis 28 ist oberhalb der hinteren Wand des Zuluftführungskanals 25 im Bereich ihrer Biegung angeordnet. Das Duftstoffbehältnis 28 ist über eine schmale Öffnung mit dem linken Teilkanal des Zuluftführungskanals 25 verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet ein Teil der hinteren Wand des Zuluftführungskanals 25 gleichzeitig die untere rechte Wand des Duftstoffbehältnisses 28. Die linke Wand des Duftstoffbehältnisses 28 verläuft ausgehend von dem waagerechten Teil des Zuluftführungskanals 25 nach oben. Die obere Wand des Duftstoffbehältnisses 28 verläuft waagerecht und wird auf der linken Seite durch die linke Wand des Duftstoffbehältnisses 28 und auf der rechten Seite von der rechten Wand des Zuluftführungskanals 25 begrenzt.
Der Zuluftauslassbereich 27 entspricht hinsichtlich der Größe und der Form dem Ablufteinlassbereich 22. Der Zuluftauslassbereich 27 schließt mit der Hinterseite der Abdeckplatte 21 auf ihrer rechten Seite ab und weist eine rechteckige, schlitzartige Öffnung auf, die im Ausführungsbeispiel nach hinten gerichtet ist.
In dem sich verbreiternden Bereich des Zuluftführungskanals 25, unmittelbar vor dem Zuluftauslassbereich 27 ist eine kreisförmige Wartungsluke 29 in der Abdeckplatte 21 vorgesehen. Diese Wartungsluke 29 weist die Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 auf, von der mit einer gestrichelten zweifach punktierter Linie die Membran 56 des Membranventils 51 skizziert ist. Die Membran 56 und ein Stützelement 52, das hier als Stützplatte ausgebildet ist, sind gemeinsam von einer Druckplatte 54 auf der Wartungsluke 29 über einer Öffnung 45 fixiert, wobei die Kontur der Öffnung durch eine gestrichelten, dreifachpunktierten Linie markiert ist. Die Wartungsluke 29 mit der Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 befindet sich direkt oberhalb des Außenluft-Rundfilters, so dass nach Entfernen der Wartungsluke 29 mit integrierter Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 bei Wartungsarbeiten das Reinigen oder Austauschen des Außenluftrundfilters das Außenluftrundfilter entnommen und wieder eingesetzt werden kann.
Der Ablufteinlassbereich 22 weist eine Abluftklappe 38 auf, mit der die schlitzartige Öffnung des Ablufteinlassbereichs 22 geöffnet und verschlossen werden kann. Die Abluftklappe 38 ist dabei innerhalb der schlitzartigen Öffnung des Ablufteinlassbereichs 22 über eine Abluftklappen-Drehachse 31 drehbar. Diese Abluftklappen-Drehachse 31 verläuft inmitten der schlitzartigen Öffnung, parallel zu der waagerechten Seite der Abdeckplatte 21.
Der Zuluftauslassbereich 27 weist eine Zuluftklappe 39 auf, mit der die schlitzartige Öffnung des Zuluftauslassbereichs 27 geöffnet und geschlossen werden kann. Die Zuluftklappe 29 ist mittels einer Zuluftklappen-Drehachse 32 innerhalb der schlitzartigen Öffnung des Zuluftauslassbereichs 27 drehbar, wobei die Zuluftklappen-Drehachse 32 als Verlängerung der Abluftklappen-Drehachse 31 ausgebildet ist und parallel zu der waagerechten Seite der Abdeckplatte 21 mitten durch die schlitzartige Öffnung des Zuluftauslassbereichs 27 verläuft.
Die Abluftklappen-Drehachse 31 verläuft rechts aus dem Ablufteinlassbereich 22 heraus, die Zuluftklappen-Drehachse 32 verläuft links aus dem Zuluftauslassbereich 27 heraus. In der Mitte zwischen dem Ablufteinlassbereich 22 und dem Zuluftauslassbereich 27 ist ein Ritzel 30 angeordnet, das mit der Abluftklappen-Drehachse 31 fest verbunden ist und in das die Zuluftklappen-Drehachse eingreift. Dieses Ritzel 30 ist über einen im Ausführungsbeispiel direkt davor angeordneten Elektromotor 33 antreibbar. Dieser Elektromotor 33 kann dazu ein Antriebsritzel aufweisen, das durch den Elektromotor 33 bewegt wird und das diese Bewegung an das Ritzel 30 weitergibt.
Auf der rechten hinteren Seite der Abdeckplatte 21 in 3 ist eine Schnittlinie B-B dargestellt, die ausgehend von knapp oberhalb dem Ende der Zwischenwandung 26 durch die Wartungsluke 29 mit der Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 und durch den Zuluftauslassbereich 27 mit der Zuluftklappe 39 verläuft und eine Querschnittebene für die nachfolgenden 4, 8, 9, 10, 11, 12, 13 und 14 markiert. Die gezeichneten Dimensionsverhältnisse entsprechen nicht den wahren Dimensionen und sind teilweise zur Verbesserung der Darstellbarkeit in den nachfolgenden Figuren verzerrt dargestellt.
Der in 4 gezeigte schematische Querschnitt liegt im Bereich der Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 gemäß 1 entlang der Schnittlinie B-B der 3 und zeigt das Membranventil 51 in einer Offenstellung 59. Diese Offenstellung 59 nimmt das Membranventil 51 ein, wenn ein Unterdruck im Innenluftbereich 210 des Gebäudes gegenüber dem Außenluftbereich 110 auftritt, wenn beispielsweise Ablufteinrichtungen in Badezimmern, Duschen, Toiletten, Küchen oder Raucherzimmern unabhängig von der Luftaustauschvorrichtung 1 mit Wärmetauscher eingeschaltet werden, um unangenehme Gerüche aus der Wohnung und damit aus dem Gebäude zu entfernen. Der dabei entstehende geringe Unterdruck im Innenluftbereich 210 bildet sich auch in der Luftleitkammer 200 der Luftaustauschvorrichtung 1 aus.
Der im Außenluftbereich 110 herrschende Druck veranlasst, dass die federelastische Membran 56, die in 1 die Öffnung 45 in der Wartungsluke 29 geschlossen gehalten hat und auf ihrem Membransitz 18 in einer Schließstellung verharrte, nun durch den im Außenluftbereich 110 anstehenden Druck den Membransitz 18 verlässt und sich an das Stützelement 52 anlehnt, das hier von einer vorgeformten, formstabilen Metall- oder Kunststoffplatte gebildet ist, anlehnt. Dadurch kann in Pfeilrichtung 43 aus dem Außenluftbereich 110 frische untemperierte Außenluft über das scheibenförmiges Staubfilter 53, das die Öffnung 45 in der Wartungsluke 29 abdeckt, ausströmen, solange die Druckdifferenz ansteht. Temperierte Zuluft strömt in Zuluftströmungsrichtung 42 nach wie vor in dem Zuluftführungskanal 25 in Richtung auf den Zuluftauslassbereich 27 an dem Stützelement 52 vorbei.
Ein unterer Randbereich 36 des Stützelementes 52 und ein unterer Randbereich 37 sind mit Hilfe der Druckplatte 54 auf der Wartungsluke 29 mit Hilfe einer selbsthemmenden Schraube 40 fixiert. Der scheibenförmige Staubfilter 53 ist in die Wartungsluke 29 eingelassen und wird von einem angeschraubten Haltering hinter dem Membransitz 18 in der Wartungsluke 29 gehalten. Das scheibenförmige Staubfilter 53 kann Zellulosefasern, Gasfasermatten, Kohlenstofffasermatten oder Kunststofffasermatten aufweisen. Ist das Membranventil 51 geschlossen, wie es 1 zeigt, wird nach wie vor die temperierte Zuluft in Zuluftströmungsrichtung 42 umspült. Dabei kann trotz gleichen Drucks in dem Außenluftbereich 110 und in dem Innenluftbereich 210 ein Unterdruck an der oberen Strömungsabrisskante 64 eines derartigen vorgebogenen, plattenförmigen Stützelementes 52 auftreten und ein unerwünschtes Abheben der federelastischen Membran von ihrem Membransitz 18 bewirken. Um diesem entgegenzuwirken, sind in den 5, 6 und 7 unterschiedliche Ausführungsbeispiele eines Stützelementes 52 gezeigt.
5 zeigt einen Endbereich des Zuluftführungskanals 25 in der Luftleitkammer 200, wobei die Zuluft in Zuluftströmungsrichtung 42 den Zuluftführungskanal 25 zwischen den Luftleitwänden 34 und 35 durchströmt. Dabei passiert sie zunächst die Druckplatte 54 mit den unteren Randbereichen sowohl des Druckelementes 52 als auch der Membran 56. Die Druckplatte 54 ist auf der Wartungsluke 29 mit Hilfe der selbsthemmenden Schraube 40 fixiert, so dass diese Randbereiche eng an der Wartungsluke 29 anliegen und nur unbedeutend die Strömung der Zuluft beeinträchtigen.
Der Umriss der Öffnung 45, die von der Membran 56 in der hier gezeigten Schließstellung 58 abgedeckt wird, ist durch eine gestrichelte Linie markiert, während die Kontur der Membran 56 dort, wo sie unter dem Stützelement 52 nicht zu sehen ist, mit einer gestrichelten, zweifach punktierten Linie gezeigt wird. Die Membran 56 bildet einen an seinem unteren Rand unter der Druckplatte 54 eingespannten Lappen, wobei die Ränder 46 und 47 der Membran 46 unter zwei Randstegen 48 und 49 des Stützelements angeordnet sind, so dass die Ränder 46 und 47 beim Öffnen der Membran 56 von den Randstegen 48 des Stützelementes 52 aufgefangen bzw. gestützt werden. V-förmig angeordnete Stege 63 des Stützelements 52 unterstützen den mittleren Bereich der Membran 56, wobei die Membran 56 in ihrem oberen Bereich halbkreisförmig ist und die Öffnung 45 in der Wartungsluke 29 in ihrer Schließstellung luftdicht abdeckt.
Ein derartiges Stützelement 52 ist aus einer Blech- oder Stahlplatte gestanzt und wie es die 4 im Querschnitt zeigt vorgebogen, wobei die Krümmung der Vorbiegung so gestaltet ist, dass beim Anliegen der Membran 56 das dünne, federelastische Material der Membran plastisch nicht verformt wird.
Neben der Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 zeigt 5, dass die Wartungsluke 29 drei auf dem Umfang einer strichpunktierten Linie um 120° versetzte selbsthemmende Fixierschrauben 72, 73 und 74 aufweist, welche die Wartungsluke 29 in diesem Ausführungsbeispiel auf der die Wärmetauscherkammer von der Luftleitkammer 200 trennenden Abdeckplatte 21 in Position halten. Aufgrund der stegförmigen Ausbildung des Stützelementes 52 kann sich durch die vorbeiströmende Zuluft kein derart großes Vakuum unter der Strömungsabrisskante 64 an den in den Zuluftführungskanal 25 hineinragenden Enden des Stützelements 52 ausbilden, dass die Membran 56 von ihrem Membransitz abhebt. Die Membran verbleibt vielmehr, solange der Druck im Außenluftbereich und im Innenluftbereich ausgeglichen ist, auf dem Membransitz.
6 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein weiteres Stützelement 52 der Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 wird in 6 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel bildet das Stützelement 52 ein Netz von Stegen 63, die ebenfalls dafür sorgen, dass sich an einer Strömungsabrisskante 64 des in den Zuluftführungskanal 25 hineinragenden Endes kein Unterdruck entsteht. Gleichzeitig stützt dieses Netz von Stegen 63 des Stützelements 52 eine Membran 56, die gegenüber der Membran 56 in 5 aufgrund der Engmaschigkeit des Netzes eine verringerte Dicke aufweisen kann.
Demgegenüber weist in 7 das Stützelement 52 vertikale Schlitze 65 auf. Die von Stegen 63 begrenzt wird. Diese Stege 63 des Stützelements 52 sind an ihrem oberen Ende zusammengeführt, um die Stabilität des vorgeformten Stützelementes 52 zu sichern. Durch die vertikalen Schlitze 65 wird verhindert, dass sich an einer Strömungsabrisskante 64 des Stützelements 52, das mit seinem oberen Ende in den Zuluftführungskanal 25 hineinragt ein Unterdruck ausbildet, der die Membran 56 von ihrem Membransitz abheben könnte.
8 zeigt eine Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels entlang der Schnittlinie B-B in 3 in Schließstellung. Der Unterschied dieses Ausführungsbeispiels gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 besteht darin, dass ein nicht selbsttragendes Staubfilter 53 in die Wartungsluke 29 integriert ist und zur Stützung des nicht selbsttragenden Staubfilters 53 ein Stützgitter 55 vorgesehen ist, das beim Öffnen des Membranventils 51 das Staubfilter 53 sichert.
Dazu zeigt 9 die Offenstellung 59 des Membranventils 51 Die zusätzlich durch das Staubfilter 53 in Außenluftströmungsrichtung 43 strömende Ausgleichsluft wird durch das Stützgitter 55 daran gehindert, das Staubfilter 53 zu beschädigen. Außerdem kann ein nicht selbsttragendes dünnes Staubfilterpapier eingesetzt werden, da das Stützgitter 55 die Formstabilität der in 8 und 9 gezeigten Filteranordnung beim Unterdruckausgleich gewährleistet.
In dem Ausführungsbeispiel, das in 10 gezeigt wird, ist ein speziell geformtes Außenluft-Rundfilter 5 eingesetzt, das auf seiner Stirnseite 57 das scheibenförmige Staubfilter 53 aufweist. Dieses scheibenförmige Staubfilter 53 kann bereits mit dem Mantel des Rundfilters 5 verklebt sein, bevor die Wartungsluke 29 eine Wartungsöffnung verschließt. Andererseits ist es auch möglich, ein selbsttragendes Staubfilter 53 zwischen der Wartungsluke 29 und dem stirnseitigen Ende des Mantels des Außenluft-Rundfilters 5 einzuklemmen.
Bei der in 11 gezeigte Offenstellung des Membranventils 51 des Ausführungsbeispiels gemäß 10 wird das auf der Stirnseite 57 des Außenluft-Rundfilters 5 angeordnete Staubfilter 53 die nicht durch den Wärmetauscher vortemperierte Außenluft des Außenluftbereichs 110 in Strömungsrichtung 43 bei Unterdruck für den Innenluftbereich 210 gefiltert und gemeinsam mit der durch den Wärmetauscher in der Wärmetauscherkammer 100 geführten vorgewärmten Zuluft in Zuluftströmungsrichtung 42 über den Zuluftauslassbereich 27 dem Innenluftbereich 210 des Gebäudes zugeführt.
Das in 12 gezeigte Membranventil 51 ist in Schließstellung 58. Bei dieser Unterdruckausgleichsvorrichtung 50 ist es vorgesehen, dass auf einer Rückseite 69 der Wartungsluke 29 ein Stützgitter 55 angeordnet ist, welches das scheibenförmige Staubfilter 53 auf der Stirnseite 57 des Außenluft-Rundfilters 5 formstabil stützt. Aufgrund des Stützgitters 55 kann als Staubfilter 53 ein Papierfilter von minimaler Dicke und geringem Strömungswiderstand eingesetzt werden, um den Unterdruckausgleich zu beschleunigen.
Einen zweiten Aspekt der Erfindung zeigt 13. Eine Messmembran 62 ist luftdicht über einer Öffnung 45 der Wartungsluke 29 fixiert. Ein Fixierring 71 presst einen Rand 44 der Messmembran 62 auf einen Membransitz 18 mit Hilfe von selbsthemmenden Schrauben 40. Die Messmembran 62 trennt somit den Außenluftbereich 110 der Wärmetauscherkammer 100 von dem Innenluftbereich 210. Ein Staubfilter, wie es bei dem ersten Aspekt der Anmeldung vorgesehen ist, entfällt. Ein Dehnmessstreifen 61 ist auf einer vorderen Außenseite 70 der Messmembran 62 stoffschlüssig fixiert.
Bei diesem Aspekt der Anmeldung wird mit Hilfe der Messmembran 62, welche die Öffnung 45 in der Wartungsluke 29 luftdicht verschließt, ein auftretender minimaler Unterdruck dadurch gemessen, dass eine Verwölbung der Messmembran 62 eine Widerstandsänderung des Dehnungsmessstreifens 61 auf der Außenseite 70 der Messmembran 62 hervorruft. Sobald ein Unterdruck im Innenluftbereich 210 des Gebäudes und damit in der Luftleitkammer 200 gegenüber dem Außenluftbereich 110 der Wärmetauscherkammer 100 auftritt, wölbt sich die Messmembran 62, wie es in der nachfolgenden 14 gezeigt wird und bewirkt eine messbare Widerstandsänderung des Dehnmessstreifens 61. Die mechanisch empfindliche Messmembran 62 auf der Wartungsluke 29 kann durch hier nicht gezeigte an der Wartungsluke 29 fixierte Schutzgitter vor Beschädigungen bei Wartungsarbeiten geschützt sein, ohne die Funktion der Messmembran 62 einzuschränken.
Durch die Trennung von Innenluftbereich 210 und Außenluftbereich 110 mit Hilfe der Messmembran 62 wird mit diesem zweiten Aspekt der Anmeldung erreicht, dass der Unterdruckausgleich mit gefilterter Außenluft und durch den Wärmetauscher geleiteter und temperierter Zuluft erfolgen kann.
Beim Auftreten eines Unterdrucks innerhalb des Gebäudes wölbt sich die Messmembran 62 in der in 14 gezeigten Weise aus und der Dehnungsmessstreifen 61 wird derart gedehnt, dass seine Widerstandsänderung durch eine entsprechende Brückenschaltung in ein elektrisches Signal umgewandelt werden kann, mit dem ein in der nachfolgenden 15 gezeigtes Steuergerät 66 entsprechende Steuersignale an die Lüftermotoren der Luftaustauschvorrichtung 1 abgeben kann. Ein derartiger Unterdruck im Innenluftbereich 210 des Gebäudes kann gegenüber dem Außenluftbereich 110 auftreten, wenn unabhängig von der Luftaustauschvorrichtung 1 in Räumen wie Küche, Bad, Toilette, Dusche oder Raucherzimmer Abluftventilatoren eingeschaltet werden.
Der Dehnmessstreifen 61 der sich wie in 15 gezeigt auf der Messmembran 62 nahezu von einem Rand der Öffnung 45 in der Wartungsluke 29 zum gegenüberliegenden Rand der Öffnung 45 erstreckt, reagiert auf minimale Auswölbungen der Messmembran 62 mit einem Widerstandsänderungswert, der einem Steuergerät 66 zugeführt wird. Die Messmembran 62 ist dazu luftdicht auf einem Membransitz 18 der Wartungsluke 29 mit Hilfe eines Fixierringes 71 fixiert. Der Fixierring 71 wird von drei selbsthemmenden Schrauben 40 in Position gehalten und presst den Rand der Messmembran 62 auf den Membransitz 18. Die Wartungsluke 29 wird hier von drei Fixierschrauben 72, 73 und 74 auf der die Wärmetauscherkammer von der Luftleitkammer trennenden Abdeckplatte 21 im Bereich des Zuluftführungskanals 25 fixiert.
16 zeigt eine Prinzipskizze der in 15 gezeigten Messmembran 62 mit Lüftermotoren 67 und 68 der Luftaustauschvorrichtung 1. Dazu ist die in 2 gezeigte Wärmetauscherkammer 100 um die Lüftermotoren 67 und 68 ergänzt. Wird eine Druckdifferenz gemessen, indem sich die Messmembran, wie es in 14 gezeigt wird, auswölbt, so liefert der Dehnmessstreifen der Unterdruckausgleichsvorrichtung 60 an das Steuergerät 66 ein entsprechendes Signal, das dafür sorgt, wenn der Druck in dem Innenluftbereich niedriger ist als der Druck in dem Außenluftbereich, dass der Zuluftlüftermotor 67 schneller als der Abluftlüftermotor 68 läuft, so dass ein von dem Dehnmessstreifen auf der Messmembran erfasster Unterdruck durch die entsprechende Steuerung der Lüftermotoren 67 und 68 ausgeglichen werden kann. Dazu ist in dem Steuergerät 66 eine für Dehnmessstreifen ausgelegte Brückenschaltung vorgesehen, die in 17 gezeigt ist. Ferner zeigt 17 den Verlauf des Widerstandes R_DMS des Dehnmessstreifens in Abhängigkeit vom Druck P.
18 zeigt ein rekuperatives Luftaustauschgerät 1' mit einer Unterdruckklappe 50'. Das rekuperative Luftaustauschgerät 1' weist einen Luftkanal 75 in einer Gebäudeaußenwand auf, der eine Außenseite der Gebäudeaußenwand mit einer Innenseite der Gebäudeaußenwand verbindet. In dem Luftkanal 75 befindet sich ein Wärmespeicherelement 76, das für einen Luftstrom in Richtung des Luftkanals durchlässig ist. Weiterhin befindet sich in dem Luftkanal ein Lüfter 77. Der Lüfter ist dazu eingerichtet, durch Wechseln einer Drehrichtung abwechselnd als Zuluftlüfter und als Fortluftlüfter betrieben zu werden. Der Zuluft- und der Fortluftstrom sind durch einen Doppelpfeil 78 symbolisiert.
Ein Bypasskanal 79 verbindet einen ersten Bereich des Luftkanals 75 mit einem zweiten Bereich des Luftkanals 75. Der Bypasskanal 79 ist so angeordnet, dass sich der Wärmespeicher 76 und der Lüfter 77 zwischen einer Innenluft-seitigen Öffnung 80 und einer Außenluft-seitigen Öffnung 81 des Bypasskanals 79 befinden. An der Innenluft-seitigen Öffnung 80 des Bypasskanals 79 ist eine Druckausgleichsklappe 50' mit einer Membran 56 und einem Stützelement 52 angebracht.
Wenn auf der Innenluft-seitigen Öffnung 80 des Bypasskanals 79 ein Unterdruck relativ zur Außenluft-seitigen Öffnung 81 des Bypasskanals 79 vorliegt, wird die Druckausgleichsklappe 50' aufgebogen und ein Außenluftstrom 43 gleicht den Druckunterschied zumindest teilweise aus.
Weiterhin kann ein Dehnmessstreifen zur Bestimmung eines Öffnungswinkels der Druckausgleichsklappe 50' vorgesehen sein. Eine Rotationsgeschwindigkeit des Lüfters 77 kann insbesondere so geregelt werden, dass sich die Druckausgleichsklappe 50 nicht mehr als um einen vorgegebenen Winkel öffnet. Dieser vorgegebene Winkel kann von einer Außentemperatur abhängen. Beispielsweise kann es im Winter erwünscht sein, das Beimischen von Außenluft zu begrenzen.
19 zeigt eine rekuperative Luftausgleichsvorrichtung 1' mit einer Druckausgleichsvorrichtung 60 mit einer Messmembran 62 und einem Dehnmessstreifen 61 gemäß dem zweiten Aspekt der Anmeldung. In dieser Ausführungsform kann der Bypasskanal 79, der als Druckleitungskanal dient, mit einem kleinen Durchmessausgeführt werden. Wie weiter oben für die 13–17 beschrieben ist der Dehnmessstreifen 61 über eine Brückenschaltung mit den Lüftermotoren beziehungsweise mit der oder den Motorsteuerungen für die Lüftermotoren der Luftaustauschvorrichtung 1' verbunden.
In den Ausführungsformen der 18 und 19 ist ein Gehäuse durch Wandungen oder Verkleidungen der Luftkanäle gegeben, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet sind.
Bezugszeichenliste

1: Luftaustauschvorrichtung
2: Plattenwärmetauscher
3: Gehäuse
4: Außenlufteinlassöffnung
5: Außenluft-Rundfilter
6: Abluft-Rundfilter
7: Abluft-Lüftergehäuse
8: Abluftradiallüfter
9: Abluftauslassöffnung
10: Trichter
11: Zuluft-Lüftergehäuse
12: Zuluftansaugradiallüfter
13: Zuluftauslassöffnung
14: Zuluft-Lüfterrad
15: Außenwand
16: Außenluftzufuhrrohr
17: Ablufteinlassöffnung
18: Membransitz
19: Luftleitwand
20: Frontplatte
21: Abdeckplatte
22: Ablufteinlassbereich
23: Abluftzuführung
24: Leitrippe
25: Zuluftführungskanal
26: Zwischenwandung
27: Zuluftauslassbereich
28: Duftstoffbehältnis
29: Wartungsluke
30: Ritzel
31: Abluftklappen-Drehachse
32: Zuluftklappen-Drehachse
33: Elektromotor
34: Luftleitwand (von 25)
35: Luftleitwand (von 25)
36: Randbereich
37: Randbereich
38: Abluftklappe
39: Zuluftklappe
40: selbsthemmende Schraube
41: Abluftströmungsrichtung
42: Zuluftströmungsrichtung
43: Außenluftströmungsrichtung
44: Rand einer Messmembran
45: Öffnung (in 29)
46: Rand
47: Rand
48: Randsteg
49: Randsteg
50: Unterdruckausgleichsvorrichtung (erster Aspekt)
51: Membranventil
52: Stützelement (von 51)
53: Staubfilter als Zusatzfilter
54: Druckplatte
55: Stützgitter (des Filters)
56: Membran
57: Stirnseite (Rundfilter)
58: Schließstellung
59: Offenstellung
60: Unterdruckausgleichsvorrichtung (zweiter Aspekt)
61: Dehnungsmessstreifen
62: Messmembran
63: Stege
64: Strömungsabrisskante
65: Schlitz
66: Steuergerät
67: Zuluftlüftermotor
68: Abluftlüftermotor
69: Rückseite (der Wartungsluke 29)

70: Außenseite (der Messmembran 62)

71: Fixierring
72: Fixierschraube
73: Fixierschraube
74: Fixierschraube
75: Luftkanal
76: Wärmespeicher
77: Lüfter
78: Zu- und Fortluftstrom
79: Bypasskanal
80: Innenluft-seitige Öffnung
81: Außenluft-seitige Öffnung
100: Wärmetauscherkammer, innerer Bereich

110: Außenluftbereich
200: Luftleitkammer
210: Innenluftbereich

Claims

Dezentrale Luftaustauschvorrichtung (1, 1') für ein Gebäude, die – ein Gehäuse (3) mit – einem inneren Bereich (100), der mit einem Außenluftbereich (110) in Verbindung steht und mit einer – Luftleitkammer (200), die mit einem Innenbereich (210) des Gebäudes in Verbindung steht, aufweist, und die ferner – eine Unterdruckausgleichsvorrichtung (50, 50') zwischen dem inneren Bereich (100) und der Luftleitkammer (200) aufweist, wobei die Unterdruckausgleichsvorrichtung (50, 50') ein Membranventil (51) aufweist, das bei Vorliegen eines Unterdrucks im Innenluftbereich (210) gegenüber dem Außenluftbereich (110) selbsttätig von einer Schließstellung (58) in eine Offenstellung (59) übergeht.
Luftaustauschvorrichtung (1') nach Anspruch 1, wobei der innere Bereich (100) der Luftaustauschvorrichtung als Wärmetauscherkammer (100) ausgebildet ist, in der ein Wärmetauscher (2) angeordnet ist.
Luftaustauschvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der innere Bereich (100) der Luftaustauschvorrichtung als Teilbereich eines Luftkanals (75) ausgebildet ist, in dem ein Wärmetauscher (76) angeordnet ist, wobei der Teilbereich des Luftkanals (75) in Richtung eines Zuluftstroms vor dem Wärmetauscher (76) angeordnet ist, und wobei der Teilbereich des Luftkanals mit der Luftleitkammer (200) über einen Bypasskanal (79) verbunden ist.
Luftaustauschvorrichtung (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die eine Wartungsluke (29) für einen Filter aufweist, der in dem inneren Bereich (100) der Luftaustauschvorrichtung (1, 1') angeordnet ist, wobei die Druckausgleichsvorrichtung (50, 50') an der Wartungsluke (29) befestigt ist.
Luftaustauschvorrichtung (1, 1') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Stützelement (52) aufweist, das eine Membran (56) des Membranventils (51) in einen Membransitz presst.
Luftaustauschvorrichtung (1, 1') nach Anspruch 5, wobei das Stützelement (52) eine gestanzte und vorgebogene Blech- oder Stahlplatte mit einer V-förmige Form aufweist, wobei die Spitzen der V-förmigen Form gegenüber einer Befestigung des Stützelementes (52) angeordnet sind.
Luftaustauschvorrichtung (1, 1') nach Anspruch 5, wobei das Stützelement (52) eine gestanzte und vorgebogene Blech- oder Stahlplatte mit einem Netz von Stegen aufweist.
Luftaustauschvorrichtung (1, 1') nach Anspruch 5, wobei das Stützelement (52) eine gestanzte und vorgebogene Blech- oder Stahlplatte mit einer Vielzahl von Schlitzen aufweist. vorherge
Luftaustauschvorrichtung (1, 1') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Unterdruckausgleichsvorrichtung (50) auf einer dem inneren Bereich (100) zugewandten Seite ein Staubfilter (53) aufweist.
Dezentrale Luftaustauschvorrichtung (1, 1') für ein Gebäude, die – ein Gehäuse (3) mit – einem inneren Bereich (100), der mit einem Außenluftbereich (110) in Verbindung steht und mit einer – Luftleitkammer (200), die mit einem Innenbereich (210) des Gebäudes in Verbindung steht, aufweist, und die ferner eine – Unterdruckausgleichsvorrichtung (60) zwischen dem inneren Bereich (100) und der Luftleitkammer (200) aufweist, wobei die Unterdruckausgleichsvorrichtung (60) Druckdifferenzen zwischen Außenluftbereich (110) und Innenluftbereich (210) des Gebäudes erfasst, und wobei die Unterdruckausgleichsvorrichtung (60) ein Steuergerät (66) aufweist, das mit wenigstens einem Lüftermotor (67, 68) für Zuluft und für Fortluft der Luftaustauschvorrichtung (1) in Verbindung steht, wobei das Steuergerät (66) den wenigstens einen Lüftermotor (67, 68) derart steuert, dass Druckdifferenzen zwischen Außenluftbereich (110) und Innenluftbereich (210) des Gebäudes ausgeglichen werden.
Dezentrale Luftaustauschvorrichtung (1, 1') für ein Gebäude nach Anspruch 10, wobei die Luftaustauschvorrichtung (1, 1') einen Zuluftlüfter (67) und einen Fortluftlüfter (68) aufweist.
Luftaustauschvorrichtung (1) nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, wobei der innere Bereich (100) der Luftaustauschvorrichtung als Wärmetauscherkammer (100) ausgebildet ist, in der ein Wärmetauscher (2) angeordnet ist.
Luftaustauschvorrichtung (1') nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, wobei der innere Bereich (100) der Luftaustauschvorrichtung als Teilbereich eines Luftkanals (75) ausgebildet ist, in dem ein Wärmetauscher (76) angeordnet ist, wobei der Teilbereich des Luftkanals (75) in Richtung eines Zuluftstroms vor dem regenerativen Wärmetauscher (76) angeordnet ist, und wobei der Teilbereich des Luftkanals mit der Luftleitkammer (200) über einen Bypasskanal (79) verbunden ist.
Luftaustauschvorrichtung (1, 1') nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Unterdruckausgleichsvorrichtung (60) eine Messmembran (62) mit einem Dehnmessstreifen (61) zur Bestimmung der Druckdifferenz aufweist.
Luftaustauschvorrichtung (1, 1') nach einem der Ansprüche 10 bis 13, die eine Wartungsluke (29) für einen Filter aufweist, die in dem inneren Bereich (100) der Luftaustauschvorrichtung (1, 1') angeordnet ist, wobei die Messmembran (51) an der Wartungsluke (29) angeordnet ist.
Luftaustauschvorrichtung (1, 1') nach Anspruch 15, die eine Abdeckplatte (21) aufweist, die den Innenluftbereich (100) von dem inneren Bereich (100) der Luftaustauschvorrichtung (1, 1') abteilt, wobei die Wartungsluke (29) mit (selbsthemmenden) Fixierschrauben (72) an einer Abdeckplatte (21) befestigt ist.
Luftaustauschvorrichtung (1, 1') nach einem der Ansprüche 10 bis 16, die einen Fixierring (71) und Schrauben (40) aufweist, wobei der Fixierring (71) mit den Schrauben (40) so befestigt ist, dass ein Rand (44) der Messmembran (62) auf einen Membransitz (18) gepresst wird.
Luftaustauschvorrichtung (1, 1') nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei das Steuergerät (66) bei einem Überschreiten einer Druckdifferenz eine Geschwindigkeit eines Lüftermotors (67, 68) erhöht.
Luftaustauschvorrichtung (1, 1') nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei das Steuergerät (66) bei einem Überschreiten einer Druckdifferenz eine Geschwindigkeit eines Lüftermotors (67, 68) erniedrigt.