DE2911211A1

DE2911211A1 - Lueftungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2911211A1
Application number: DE19792911211
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Ing Lorenz; Hans Dipl Ing Sommers
Original assignee: ESSEN GASWAERME INST; Ruhrgas AG
Current assignee: ESSEN GASWAERME INST; EON Ruhrgas AG
Priority date: 1979-03-22
Filing date: 1979-03-22
Publication date: 1980-10-02
Also published as: DE2911211C2

Description

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwahsakte:

53 328/MS-

43 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf.789

5. März 19 79

P aten tanme!dung

1) Gaswärme-Institut e. V. Essen
Hafenstraße 101, 4300 Essen 11,

2) Ruhrgas Aktiengesellschaft
Huttropstraße 60, 4300 Essen 1

"Lüftungsvorri chtung"

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Lüftungsvorrichtung, insbesondere für Wohnräume, Feuerstätten und dergleichen, - bestehend aus

Gehäuse mit Lufteintritt und Luftaustritt,

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bogenförmiger Leitfläche zwischen Lufteintritt und Luftaustritt und

Einstellelement für den freien Strömungsquerschnitt/

wobei das Einstellelement sich über die Breite des Gehäuses erstreckt, mit Abstand von der Leitfläche eine Pendelaufhängung aufweist sowie nach Maßgabe des Differenzdruckes zwischen Lufteintritt und Luftaustritt auslenkbar ist. Es versteht sich von selbst, daß das Einstellelement Belastungsgewichte und/oder Belastungsfedern aufweisen kann. - Bei Wohnräumen dienen derartige Lüftungsvorriehtungen der Frischluftzufuhr. Bei Feuerstätten funktionieren derartige Lüftungseinrichtungen als Regeleinrichtungen oder Steuereinrichtungen für die Verbrennungsluftzufuhr. In beiden Fällen handelt es₍ sich um die Steuerung oder Regelung eines Luftmengenstromes. Aus terminologischen Gründen wird im folgenden stets von Lüftungsvorrichtung gesprochen.

Bei der bekannten gattungsgemäßen Lüftungsvorrichtung (FR-PS 13 70 843), die hauptsächlich für die Wohnraumbelüftung bestimmt ist, ist das Einstellelement eine Pendelklappe. Ist der Differenzdruck null, so hängt die Pendelklappe, gegebenenfalls unter dem Einfluß eines Belastungsgewichtes und/oder einer Belastungsfeder, herab. Leitfläche und Pendelsind einander so zugeordnet, daß mit zunehmender Auslenkung der Pendelklappe der freie Strömungsquerschnitt kleiner wird. Die Auslenkung selbst wird mit zunehmendem Differenzdruck größer. Eine Untersuchung der Zusammenhänge ergibt, daß ein

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vorgegebener Luftmengenstrom nicht unabhängig von dem anliegenden Differenzdruck und damit nicht unabhängig von der Auslenkung der Pendelklappe konstant gehalten werden kann. Das wird darauf zurückgeführt, daß bei der bekannten Vorrichtung das Einstellelement gleichzeitig Stellmotor und Stellglied des Regelkreises ist, der einer solchen Vorrichtung immanent ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Lüftungsvorrichtung zu schaffen, bei der die Luftmenge unabhängig vom Differenzdruck und damit vom Auslenkungswinkel des Einstellelementes konstant eingerichtet werden kann, und zwar in einem ausreichend weiten Bereich des Auslenkungswinkels.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Einstellelement im wesentlichen als Teilzylindermantel ausgeführt ist, dessen Pendelaufhängung in der Zylinderachse angeordnet ist, daß der Teilzylindermantel eine radiale Wand aufweist, die mit zumindest einer Luftdurchtrittsöffnung versehen ist, und daß der Luftaustritt des Gehäuses durch den austrittsseitig freien TeilZylindermantel drehschieberartig gesteuert ist. - Teilzylindermantel meint, daß der Zylindermantel nicht vollständig geschlossen ist. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung erstreckt er sich über etwa 90 oder etwa 180°, er kann aber auch über mehr als 180° oder weniger als 90° erstreckt sein, ohne daß die grundsätzliche Funktion sich ändert.

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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung funktioniert die radiale Wand mit ihrer Luftdurchtrittsöffnung bzw. mit ihren Luftdurchtrittsöffnungen gleichsam als Stellmotor, während der austrittsseitig freie Teilzylindermantel, der in der beschriebenen Weise drehschieberartig funktioniert, das Stellglied darstellt. Überraschenderweise kommt man so über einen weiten Differenzdruckbereich, anders ausgedrückt über einen weiten Auslenkungsbereich des Einstellelementes, zu einem praktisch konstanten Luftmengenstrom, wenn man das Gewicht des Einstellelementes entsprechend wählt. Die Größe des Luftmengenstromes läßt sich durch Dimensionierung der Vorrichtung insgesamt, durch Einschaltung von festen Blenden und/oder Wahl bzw. Einstellung von Belastungsgewichten oder Belastungsfedern den unterschiedlichsten Zweckbestimmungen anpassen.

Im folgenden werden die beschriebenen und weitere Merkmale der Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Lüftungsvorrichtung,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in anderer Funktionsstellung und

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine andere Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die in den Figuren dargestellte Lüftungsvorrichtung mag für Wohnräume, Feuerstätten und dergleichen im Sinne der einleiten-

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_ tz/ «.

den Ausführungen bestimmt sein. In ihrem grundsätzlichen Aufbau besteht die Lüftungsvorrichtung aus

einem Gehäuse 1 mit Lufteintritt 2 und Luftaustritt 3,

einer bogenförmigen Leitfläche 4 zwischen Lufteintritt 2 und Luftaustritt 3 und

einem Einstellelement 5 für den freien Strömungsquerschnitt.

Das Gehäuse 1 wurde nur angedeutet. Seine Breite erstreckt sich orthogonal zur Zeichenebene. Es versteht sich, daß das Einstellelement 5 sich über die Breite des Gehäuses 1 erstreckt. Es weist mit Abstand von der Leitfläche 4 eine Pendelaufhängung 6 auf. Das Einstellelement 5 ist nach Maßgabe des Differenzdruckes zwischen Lufteintritt und Luftaustritt auslenkbar.

Die in den Fig. 1 und 2 einerseits bzw. in Fig. 3 andererseits dargestellten Lüftungsvorrichtungen sind grundsätzlich dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement als Teilzylindermantel 5 ausgeführt ist. Die Pendelaufhängung 6 ist in der Zylinderachse 7 angeordnet. Der Teilzylindermantel 5 weist eine Wand 8 auf, die sich in radialer Richtung und über die Breite des Teilzylindermantels 5 erstreckt und die mit zumindest einer Luftdurchtrittsöffnung 9 versehen ist. Der Luftaustritt 3 des Gehäuses 1 ist durch den austrittsseitig freien Teilzylindermantel 5 drehschieberartig gesteuert. Das erkennt man insbesondere bei einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2.

In den Fig. 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der

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Erfindung dargestellt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Teilzylindermantel 5 im wesentlichen als Viertelzylindermantel ausgeführt und die radiale Wand 8 als eintrittsseitige Stirnwand angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lüftungsvorrichtung ist offenbar die Strömungsrichtung eindeutig definiert, und zwar so, wie es die in in die Fig. 1 und 2 eingezeichneten Strömungspfeile 10 erkennen lassen.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung von wesentlicher Bedeutung ist in der Fig. 3 dargestellt worden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß der Teilzylindermantel 5 im wesentlichen als HalbZylindermantel ausgeführt ist, wobei im Bereich der Mitte des HalbZylindermantels 5 die radiale Wand angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform sind Lufteintritt und Luftaustritt 3 vertauschbar, die Lüftungsvorrichtung kann folglich in beiden Richtungen durchströmt werden. Bei der gezeichneten Einstellung strömt die Luft so, wie es dem ausgezogenen Strömungspfeil 10 entspricht, wobei der Differenzdruck die gezeichnete Ausstellung bewirkt hat. Unter Veränderung der Auslenkung des Einstellelementes könnte die Luft jedoch auch in umgekehrter Richtung strömen, wie es dem strichpunktiert eingezeichneten Strömungspfeil 11 entspricht.

Im allgemeinen ist es bei einer erfindungsgemäßen Lüftungsvorrichtung ausreichend, wenn die radiale Wand 8 des Teilzylindermantels 5 eine einzige Luftdurchtrittsöffnung 9 aufweist, die im Zentrum der radialen Wand 8 angeordnet ist. Im übrigen kann das Einstellelement 5, wie bereits erläutert,

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mit ggf. verstellbaren Belastungsgewichten 12 ausgerüstet sein. In den Fig. 1 und 3 sind solche Belastungsgewichte 12 dargestellt worden, die z. B. auf Gewindespindeln 13 verstellbar sind. In Fig. 3 sind die Belastungsgewichte 12 gleichsam Abhebegewichte, die sich in zugeordneten, nicht gezeichneten Führungen bewegen können und die folglich je nach der Richtung der Auslenkung abwechselnd funktionieren. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist das Belastungsgewicht rechts in der Figur abgehoben und mitgenommen worden, das Belastungsgewicht 12 links in der Figur liegt funktionslos. Selbstverständlich kann stets auch ein schwerpunktdefinierendes Gegengewicht 14 vorgesehen sein. Dieses Gegengewicht 14 kann - je nach' Bemessung - den Schwerpunkt des pendelnd aufgehängten Einstellelementes 5 in Richtung auf die Achse der Pendelaufhängung 6 verlagern. Sie kann das Einstellelement 5 insoweit auch gewichtslos machen. - Entsprechend ist auch das Belastungsgewicht 12 der Ausführungsform nach Fig. 1 einstellbar.

Es versteht sich von selbst, daß bei der erfindungsgemäßen Lüftungsvorrichtung ohne Beeinträchtigung der Beweglichkeit des Einstellelementes 5 eine ausreichende Abdichtung gewährleistet sein muß, so daß das Einstellelement 5 nicht von Falschluft umströmbar ist. Dazu bestehen mehrere Möglichkeiten. In den Figuren wurde dargestellt, daß das Gehäuse 1 eine dem Teilzylindermantel 5 angepaßte Abdichtungswand 15 aufweist, die mit Spaltungsdichtungsabstand A vom TeilZylindermantel 5 angeordnet ist sowie den Luftaustritt 3 und ggf. auch den Lufteintritt 2 aufweist oder an diesem endet.

Zur Erläuterung der Funktion der erfindungsgemäßen Lüftungsvorrichtung wird an die Ausführungsform nach der Fig. 2

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- H-

angeschlossen. Ist ein Differenzdruck P.. / P, zwischen Lufteintritt 2 und Luftaustritt 3 vorhanden, so strömt die Luft, wie gezeichnet, durch diese beiden Öffnungen. Während die Luftdurchtrittsöffnung 9 eine konstante, definierte Größe hat, ist die Größe des Luftaustritts 3 von der Lage des Viertelzylindermantels 5 abhängig. Der Druck P„ im Innern des Viertelzylindermantels 5 wird von dem Mengenstrom und der jeweiligen Größe des Luftaustrittes 3 beeinflußt. Der Innendruck im Viertelzylindermantel 5 ist aber über die Druckdifferenz P^-P₂ für den Luftmengenstrom durch die Luftdurchtrittsöffnung 9 und für die Lage des Viertelzylindermantels 5 bestimmend. Die Lage des Viertelzylindermantels bestimmt ihrerseits die Größe des Luftaustritts 3. Durch Einstellung der Belastungsgewichte 12, von Belastungsfedern und/oder durch Auswahl des Viertelzylinders 5 insgesamt lassen sich nun vielfältige Abhängigkeiten des Mengenstromes von der an dem Viertelzylindermantel 5 anliegenden Druckdifferenz realisieren, insbesondere ist, unabhängig von der anliegenden Druckdifferenz, der Fall konstanten Mengenstromes realisierbar. - Mit der obigen Erläuterung versteht man ohne weiteres auch die Funktionsweise der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung.

Für den Fall, daß eine erfindungsgemäße Lüftungsvorrichtung als Regeleinrichtung zur Belüftung und Entlüftung von bewohnten Räumen angewendet wird, sollte diese jeweils in mindestens zwei gegenüberliegende Außenwände des Gebäudes eingebaut werden, damit entsprechend des sich auf der Luv- bzw. Leeseite ausbildenden Über- bzw. Unterdruckgebietes

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eine wirksame Durchlüftung der Räume möglich ist. Der Einbau der Lüftungsvorrichtung nach den Fig. 1 und 2 ist auf zwei verschiedene Weisen möglich: So kann die in den Raum einströmende Luft geregelt werden, während die abströmende Luft ungeregelt bleibt, wenn die Luftdurchtrittsöffnung 9 nach außen und der Luftaustritt 3 in das Rauminnere gerichtet ist. Es kann aber auch die aus dem Raum abströmende Luft geregelt werden, während die einströmende Luft ungeregelt bleibt, wenn die Luftdurchtrittsöffnung 9 in das Rauminnere und der Luftaustritt 3 nach außen gerichtet ist. Im ersteren Falle kann sich ein sehr geringer Unterdruck, im zweiten Falle ein sehr geringer Überdruck in den Räumen gegenüber der äußeren Umgebung ausbilden. Letzteres hat den Vorteil, daß die Entlüftung innen liegender sanitärer Räume und Küchen über Entlüftungsschächte und die Abführung des Abgases der in den Räumen vorhandenen Feuerstätten unterstützt wird. Arbeitet man mit der Ausführungsform nach Fig. 3, so wird sowohl die einströmende als auch die abströmende Luft geregelt, ohne daß sich störende Kopplungen einstellen.

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Claims

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen -yi- Patentansprüche:

1. Lüftungsvorrichtung, insbesondere für Wohnräume, Feuerstätten und dergleichen, - bestehend aus

Gehäuse mit Lufteintritt und Luftaustritt,

bogenförmiger Leitfläche zwischen Lufteintritt und Luftaustritt und

Einstellelement für den freien Strömungsquerschnitt,

wobei das Einstellelement sich über die Breite des Gehäuses erstreckt, mit Abstand von der Leitfläche eine Pendelaufhängung aufweist sowie nach Maßgabe des Differenzdruckes zwischen Lufteintritt und Luftaustritt aus lenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement als Teilzylindermantel (5) ausgeführt ist, dessen Pendelaufhängung (6) in der Zylinderachse angeordnet ist, daß der Teilzylindermantel (5) eine radiale Wand (8)" aufweist, die mit zumindest einer Luftdurchtrittsöffnung (9) versehen ist, und daß der Luftaustritt (3) des Gehäuses (1) durch den austrittsseitig freien Teilzylindermantel (5) drehschieberartig gesteuert ist,

2. Lüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilzylindermantel (5) im wesentlichen als Viertelzylindermantel ausgeführt ist und die radiale Wand (8) als eintrittsseitige Stirnwand angeordnet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Lüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilzylindermantel (5) im wesentlichen als HalbZylindermantel ausgeführt und im Bereich der Mitte des HalbZylindermantels (5) die radiale Wand (8) angeordnet ist.

4. Lüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Stirnwand (8) des Teilzylindermantels (5) eine einzige Luftdurchtrittsöffnung (9) aufweist, die im Zentrum der radialen Wand (8) angeordnet ist.

5. Lüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) eine dem Teilzylindermantel (5) angepaßte Abdichtungswand (15) aufweist, die mit Spaltdichtungsabstand (A) vom Teilzylindermantel (5) angeordnet ist sowie den Luftaustritt (3) und ggf. den Lufteintritt (2) aufweist oder an diesem endet.

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