DE3942865A1

DE3942865A1 - Air-flow control for greenhouse - has LV axial blowers and tiltably-mounted control flap

Info

Publication number: DE3942865A1
Application number: DE19893942865
Authority: DE
Inventors: Alfred Kuehner; Kurt Schudel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-12-05
Filing date: 1989-12-23
Publication date: 1991-06-06
Also published as: CH679242A5; DE8915135U1

Abstract

The ventilator unit is mounted in a rectangular box, with two or more axial blowers (25) and a power unit (15). The blowers are low voltage and can be powered from a solar cell charged battery (15). The control circuit is on a circuit board (14) which forms the boundary between the power unit and the blowers. A tilt mounted flap (16) covers the blowers and controls the air-flow. The greenhouse has one unit for extracting air and a unit with only a control flap for controlling fresh air inlet in conjuction with the exhaust unit. The flaps are driven by a crank (20,21) on a servo motor, with switches (22,23) to monitor the open- and closed positions. ADVANTAGE - Compact: low power needs; solar powered.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lüftungseinrich tung an einem Wintergarten oder ähnlichem Bauwerk, be stehend aus einem Einbaugehäuse mit darin untergebrachten Lüfter zur Luftabsaugung und einem zweiten, inaktiven Ein baugehäuse als Frischlufteinlaß, wobei beide Einbauge häuse je mit einer elektrisch betriebenen Dichtungsklappe versehen sind, die zusammen mit den elektrisch betriebenen Lüfter nach Maßgabe von mindestens einem Meßfühler über eine Steuereinheit betreibbar sind.The present invention relates to a ventilation device cultivation in a winter garden or similar structure, be standing from a built-in housing with housed therein Fan for air extraction and a second, inactive on housing as a fresh air inlet, both installation each with an electrically operated sealing flap are provided, which together with the electrically operated Fan according to the requirement of at least one sensor a control unit can be operated.

Einrichtungen dieser Art sind durch verschiedene Anbieter auf den Markt gebracht worden. Die Außenmaße der Einbau gehäuse sollten dabei den Dimensionen der Teilung der Glasflächen des Wintergartens angepaßt sein. Hierdurch ist die Dimensionierung der eingebauten Gebläse ebenfalls festgelegt. Der zur Verfügung stehende Raum ist jedoch re lativ beschränkt.Facilities of this type are through different providers been brought to the market. The external dimensions of the installation Housing should be the dimensions of the division of the Glass surfaces of the winter garden must be adapted. Hereby is the dimensioning of the built-in blowers as well fixed. The space available is right relatively limited.

Auch aus ästhetischen Gründen läßt sich die Tiefe und die Höhe des Einbaugehäuses nicht beliebig vergrößern. Aus diesen Zwängen heraus hat man bisher für diesen An wendungszweck immer Tangentialgebläse als Lüfter einge setzt. Tangentialgebläse dieser Baugröße werden üblicher weise mit 220 Volt Wechselspannung betrieben. Dies bedingt eine relativ aufwendige Installation zur Zuführung der Starkstromleitung. Zusätzlich war aber auch noch eine Niederspannungsleitung vom Einbaugehäuse in dem die Steuerung untergebracht ist zum Meßfühler. Der Meßfühler war entweder ein Thermostat oder Hygrostat. War sowohl ein Hygrostat wie auch ein Thermostat vorhanden, so waren zwei Meßleitungen erforderlich. Da die Meßsignale mittels Niederspannung übertragen wurden, war im Einbaugehäuse auch noch ein Transformer und Gleichrichter untergebracht.Also for aesthetic reasons, the depth and do not increase the height of the installation housing arbitrarily. Out of these constraints one has so far for this type Application always use tangential blowers as fans puts. Tangential blowers of this size are becoming more common operated with 220 volts AC. This requires a relatively complex installation for feeding the Power line. But there was also one Low-voltage line from the installation housing in which the Control is housed to the sensor. The sensor was either a thermostat or hygrostat. Was both a There was a hygrostat and a thermostat, so there were two Test leads required. Since the measurement signals by means of Low voltage was transmitted was in the built-in housing also housed a transformer and rectifier.

Die ästhetisch unbefriedigenden großen Axialgebläse werden nur noch in Einzelfällen eingebaut, wenn das För dervolumen eines Tangentialgebläses in der vorge schriebenen Art nicht das erforderliche Fördervolumen be wältigen konnte.The aesthetically unsatisfactory large axial fans are only installed in individual cases if the För the volume of a tangential fan in the pre the type described does not provide the required funding volume could handle.

Es ist nunmehr die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lüftungseinrichtung der vorgenannten Art derart zu verbessern, daß bei gleicher Einbaugröße eine höhere Förderleistung möglich ist und der Einbau mit geringerem Montageaufwand erfolgen kann.It is now the object of the present invention a ventilation device of the aforementioned type improve that with the same installation size a higher Conveying capacity is possible and the installation with less Assembly effort can take place.

Diese Aufgabe erfüllt eine Lüftungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Eine derart gestaltete Lüftungseinrichtung kann mit geringem Aufwand auch mittels Sonnenenergie, insbesondere einem Paneel mit voltaischen Zellen betrieben werden. Weitere vorteilhafte Ausge staltungsformen gehen aus den abhängigen Ansprüchen her vor, und deren Bedeutung ist in der nachfolgenden Be schreibung erläutert.A ventilation system fulfills this task with the Features of claim 1. A so designed Ventilation device can also be done with little effort Solar energy, especially a panel with voltaic Cells are operated. Further advantageous Ausge Forms of design arise from the dependent claims before, and their meaning is in the following Be spelling explained.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigtIn the drawing is an embodiment of the subject of the invention. It shows

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Einbaugehäuses mit den darin untergebrachten Lüftern und Fig. 1 is a perspective view of the built-in housing with the fans and housed therein

Fig. 2 ein Schaltschema zur Betätigung der Dichtungsklappe der beiden Einbaugehäuse; Fig. 2 is a circuit diagram for actuating the sealing flap of the two component housing;

Fig. 3 stellt eine schematische Zeichnung der erfindungs gemäßen Einrichtung in der Einbausituation in einem Wintergarten dar. Fig. 3 shows a schematic drawing of the device according to the Invention in the installation situation in a winter garden.

Vorweg sei die prinzipielle Einbausituation einer solchen Einrichtung anhand der Fig. 3 kurz erläutert. Der nur teilweise gezeichnete Wintergarten ist gesamthaft mit dem Buchstaben W bezeichnet. Die Wände und das Dach des Win tergartens sind aus einer Stahl- oder Holzrahmenkon struktion gefertigt. Die gesamte Konstruktion ist ein- oder mehrfach verglast. Im Oberbereich eines Teilfeldes einer verglasten Wand ist ein Einbaugehäuse 1 montiert. In der zweiten, gegenüberliegenden Wand des Wintergartens W (nicht dargestellt) ist ein äußerlich identisch aus sehendes Einbaugehäuse eingebaut. Die beiden Einbaugehäuse sind elektrisch miteinander verbunden. Die Niederspan nungsverbindungsleitung zwischen den beiden Einbaugehäusen 1 kann direkt an der Rahmenkonstruktion befestigt sein. Auf dem Dach des Wintergartens W ist hier direkt über dem Einbaugehäuse 1 ein Paneel 2 mit Solarzellen in Form von voltaischen Elementen dargestellt. Eine relativ kurze Speiseleitung 3 führt vom Solarpaneel 2 zum Einbaugehäuse 1. An der Hauswand, an der der Wintergarten angebaut ist, ist ein Meßfühler 4 montiert. Von diesem führt eine Steuerleitung 5 ebenfalls zum Einbaugehäuse 1. Auch diese Niederspannungsleitung 5 kann relativ kurz sein. Der Meßfühler 4 ist hier kombiniert gestaltet und enthält sowohl einen Thermostat, wie auch einen Hygrostat. Die Meßdaten des Meßfühlers werden einer Vergleichsschaltung zugeführt, die bei Überschreiten des Meßwertes über einen eingebbaren Sollwert über die Steuerleitung 5 ein Steuersignal zur Steuer- und Speiseschaltung im Einbaugehäuse 1 liefert. Über die Steuerschaltung werden die noch zu beschreibenden Dichtungsklappen an den Einbaugehäusen 1 geöffnet und die im Einbaugehäuse 1 untergebrachten Lüfter eingeschaltet. Sinkt der Meßwert unter den eingegebenen Sollwert, so wird durch ein zweites Schaltsignal über die Steuerschaltung die Dichtungsklappen wieder geschlossen und die Lüfter abgeschaltet. Die beiden Vergleichsschaltungen des Hygrostates und des Thermostates sind über eine logische oder/und-Schaltung verknüpft. Es handelt sich hierbei selbstverständlich nur um eine bevorzugte, beispielsweise Einrichtung. Die Einrichtung könnte ebenfalls nur mit einem Hygrostat oder nur einem Thermostat ausgerüstet sein und die Speisung könnte auch auf eine beliebige andere Art erfolgen. Selbstverständlich wird man die eingespiesene Energie von den Solarzellen über einen Regler und eine Batterie in das System einführen. Wie dies heute bereits Standard ist.The basic installation situation of such a device will be briefly explained with reference to FIG. 3. The conservatory, which is only partially drawn, is generally designated with the letter W. The walls and roof of the winter garden are made from a steel or wooden frame construction. The entire construction is glazed one or more times. An installation housing 1 is mounted in the upper region of a partial field of a glazed wall. In the second, opposite wall of the winter garden W (not shown) an externally identical installation housing is installed. The two installation housings are electrically connected to each other. The low-voltage connection line between the two housings 1 can be attached directly to the frame structure. On the roof of the winter garden W, a panel 2 with solar cells in the form of voltaic elements is shown here directly above the installation housing 1 . A relatively short feed line 3 leads from the solar panel 2 to the installation housing 1 . A sensor 4 is mounted on the house wall on which the winter garden is attached. A control line 5 also leads from this to the installation housing 1 . This low-voltage line 5 can also be relatively short. The sensor 4 is here combined and contains both a thermostat and a hygrostat. The measurement data of the sensor are fed to a comparison circuit which, when the measured value exceeds an input target value via the control line 5, supplies a control signal to the control and supply circuit in the installation housing 1 . The sealing flaps to be described on the installation housings 1 are opened via the control circuit and the fans accommodated in the installation housing 1 are switched on. If the measured value falls below the entered setpoint, the sealing flaps are closed again by a second switching signal via the control circuit and the fans are switched off. The two comparison circuits of the hygrostat and the thermostat are linked via a logic or / and circuit. Of course, this is only a preferred device, for example a device. The device could also be equipped with only a hygrostat or only a thermostat and the feeding could also be done in any other way. Of course, the energy fed in from the solar cells will be introduced into the system via a controller and a battery. As is already standard today.

Der Aufbau des Einbaugehäuses und dessen Innenleben ist aus der Fig. 1 deutlich ersichtlich. Das Einbaugehäuse 1 ist aus einer genormten Rahmenkonstruktion gefertigt. Die einzelnen Rahmenteile 10 sind in nicht dargestellter Weise miteinander verschraubt. Die Stirnflächen des Einbauge häuses sind mittels Seitenwänden 11 verschlossen. Die untere und obere Abdeckung erfolgt mittels Deckbleche 12. Das obere Deckblech ist in der Zeichnung angehoben dar gestellt, um so volle Einsicht in das Gehäuse zu haben. Zwischen den Rahmenteilen 10 sind verschiedene Montage leisten 13 angebracht, die zur Befestigung verschiedener Bauelemente im Einbaugehäuse dienen. Eine Leiterplatte 14, auf die die Steuerelektronik untergebracht ist, läßt sich montageleicht einschieben. Die entsprechenden Einschub schienen sind in der Zeichnung weggelassen, um diese nicht übermäßig zu belasten. Die Leiterplatte 14 unterteilt das Einbaugehäuse gleichzeitig in einen Lüftungsteil und einen Elektronikteil. Der Lüftungsteil ist somit oben und unten von den beiden Deckblechen und seitlich einerseits durch die Seitenwand 11 und andererseits durch die Leiterplatte 14 begrenzt. Im Elektronikteil ist eine ebenfalls ein schiebbare Speiseeinheit 15 untergebracht. An der vorderen Frontfläche des Einbaugehäuses ist die Dichtungsklappe 16 beweglich angeordnet. Sie läßt sich um ein unteres Scharnierband 17 von der Vertikallage in eine geneigte Öffnungslage schwenken. Hierzu dient ein elektromecha nischer Betätigungsmechanismus, der wie folgt aufgebaut ist. Auf dem Rahmen 10 ist ein Winkeleisen 18 ange schraubt. Am vertikal aufstehenden Schenkel des Winkel eisens 18 ist ein DC-Motor befestigt, dessen Antriebsachse sich durch den Schenkel hindurch erstreckt. Auf der An triebsachse des DC-Motors 19 ist auf der anderen Seite des aufstehenden Schenkels eine Kurbel 20 aufgesetzt. An dieser ist eine bewegliche Schubstange 21 schwenkbar montiert, die an der Dichtungsklappe 16 ebenfalls schwenkbar angreift. Ein unterer Endschalter 22 und ein oberer Endschalter 23 schalten den Bewegungsablauf der Dichtungsklappe 16. Zur Erläuterung wird auf das Schalt schema gemäß Fig. 2 verwiesen. Ein Schalter S, der entweder manuell oder nach Maßgabe des Meßfühlers 4 be tätigt wird, erregt ein Relais R. Der Arbeitskontakt 24 schließt die Kontaktstrecke (a, c) und aktiviert den DC- Motor 19 über den oberen Endschalter 23. Über die mecha nische Verbindung, Kurbel 20, bewegliche Schubstange 21 und Dichtungsklappe 16 wird der obere Endschalter geöffnet und der untere Endschalter 22 geschlossen. Hierbei öffnet sich jedoch die Kontaktstrecke AB und der DC-Motor 19 stoppt. Öffnet sich der Schalter S so fällt das Relais R ab, die Kontaktstrecke (a, b) wird geschlossen und der Mo tor 19 ist über den unteren Endschalter 22 aktiv. Schließt sich die Dichtungsklappe 16, so öffnet sich der untere Endschalter 22 und der Motor stoppt. Nun ist der obere Endschalter geschlossen und das System in seiner Ruhestellung. Dieser einfache elektromechanische Betäti gungsmechanismus ermöglicht es, daß der DC-Motor immer in dieselbe Richtung dreht. Zur Einstellung lassen sich die beiden Endschalter 22 und 23 mechanisch justieren.The structure of the installation housing and its interior can be clearly seen from FIG. 1. The installation housing 1 is made from a standardized frame construction. The individual frame parts 10 are screwed together in a manner not shown. The end faces of the built-in housing are closed by means of side walls 11 . The lower and upper cover is made by means of cover plates 12 . The upper cover plate is raised in the drawing, so as to have full insight into the housing. Between the frame parts 10 , various mounting strips 13 are attached, which are used to fasten various components in the installation housing. A circuit board 14 , on which the control electronics is housed, can be inserted easily. The corresponding slide-in rails are omitted in the drawing so as not to place excessive strain on them. The printed circuit board 14 simultaneously divides the installation housing into a ventilation part and an electronic part. The ventilation part is thus delimited above and below by the two cover plates and laterally on the one hand by the side wall 11 and on the other hand by the printed circuit board 14 . A sliding feed unit 15 is also accommodated in the electronics part. The sealing flap 16 is movably arranged on the front front surface of the installation housing. It can be pivoted about a lower hinge band 17 from the vertical position into an inclined opening position. For this purpose, an electromechanical actuation mechanism is used, which is constructed as follows. On the frame 10 , an angle iron 18 is screwed. A DC motor is attached to the vertically standing leg of the angle iron 18 , the drive axis of which extends through the leg. On the drive axis of the DC motor 19 , a crank 20 is placed on the other side of the standing leg. On this a movable push rod 21 is pivotally mounted, which also pivotally engages the sealing flap 16 . A lower limit switch 22 and an upper limit switch 23 switch the sequence of movements of the sealing flap 16 . For explanation, reference is made to the circuit diagram according to FIG. 2. A switch S, which is actuated either manually or in accordance with the sensor 4 , excites a relay R. The normally open contact 24 closes the contact path (a, c) and activates the DC motor 19 via the upper limit switch 23 . Via the mechanical connection, crank 20 , movable push rod 21 and sealing flap 16 , the upper limit switch is opened and the lower limit switch 22 is closed. Here, however, the contact path AB opens and the DC motor 19 stops. If the switch S opens, the relay R drops out, the contact path (a, b) is closed and the motor 19 is active via the lower limit switch 22 . If the sealing flap 16 closes, the lower limit switch 22 opens and the motor stops. Now the upper limit switch is closed and the system is in its rest position. This simple electromechanical actuation mechanism allows the DC motor to always rotate in the same direction. The two limit switches 22 and 23 can be mechanically adjusted for adjustment.

Zusammen mit der Ansteuerung des Relais R werden drei ne beneinander angeordnete achsparallele Axiallüfter 25 ak tiviert. Diese werden von der Speiseeinheit 15 gespiesen. Es handelt sich hierbei um drei Niederspannungs-Gleich stromlüfter. Bei voller Leistung ziehen die drei Lüfter etwa 1,5 Ampere Strom. Die gesamte Einrichtung läßt sich somit in Niederstrom betreiben. Dies verlangt kaum sicher heitstechnische Vorkehrungen. Die elektrische Montage ist daher erheblich weniger aufwendig, wie bei den bisher be kannten Einrichtungen, die mit 220 Volt Wechselspannung betrieben werden.Together with the control of the relay R, three axially parallel axial fans 25 arranged next to one another are activated. These are fed by the feed unit 15 . These are three low-voltage DC fans. At full power, the three fans draw about 1.5 amperes of current. The entire facility can thus be operated in low current. This hardly requires safety precautions. The electrical assembly is therefore considerably less expensive, as in the previously known devices that are operated with 220 volts AC.

Der Niederspannungsbetrieb erlaubt es auch, die Einrichtung direkt mittels einem Solarpaneel zu speisen. Die ohnehin erforderliche Niederspannung zum Betrieb der Meßfühler 4 liegt somit auch bereits vor, so daß diese nicht erst durch Heruntertransformation erzeugt werden muß. Mittels den drei Axiallüftern 25 können stündlich zirka 500 Kubikmeter Luft umgewälzt werden. Mit einem Tangential- Lüfter der bekannten Art, kann bei gleicher Größe des Einbaugehäuses lediglich ein Luftvolumen von 350 Kubik metern umgewälzt werden.The low-voltage operation also allows the device to be fed directly by means of a solar panel. The low voltage required to operate the sensor 4 is already present, so that it does not have to be generated by down-transformation. Using the three axial fans 25 , approximately 500 cubic meters of air can be circulated every hour. With a tangential fan of the known type, only an air volume of 350 cubic meters can be circulated with the same size of the installation housing.

Das zweite, hier nicht dargestellte Einbaugehäuse mittels dem der Lufteinlaß geregelt wird, sieht äußerlich gleich aus. Es enthält jedoch nur den elektromechanischen Be tätigungsmechanismus 18-23, zur Betätigung der Dichtungs klappe 16.The second installation housing, not shown here, by means of which the air inlet is regulated, looks the same externally. However, it only contains the electromechanical actuation mechanism 18-23 for actuating the sealing flap 16 .

Claims

1.Ventilation device in a conservatory or similar construction, consisting of a built-in housing with a fan for air extraction and a second, inactive built-in housing as a fresh air inlet, both housings are each provided with an electrically operated sealing flap, which together with the electrically operated fan according to the requirement of at least one sensor can be operated via a control unit, characterized in that the one installation housing ( 10 ) is subdivided parallel to the air flow direction, into a part which contains the control unit ( 14 ) and the low-voltage supply unit ( 15 ) and a blower part in which at least two low-voltage axial fans ( 25 ) arranged in parallel next to one another are accommodated.

2. Ventilation device according to claim 1, characterized in that at least one sensor ( 4 ) with an adjustable comparison value circuit from the supply unit ( 15 ) in the installation housing ( 10 ) is fed.

3. Ventilation device according to claim 1, characterized in that the device draws energy from a solar panel ( 2 ) with voltaic cells.

4. Ventilation device according to claim 1, characterized in that the subdivision of the installation housing by an insertable circuit board ( 14 ) which carries the control unit is divided into a fan part and an electronic part.

5. Ventilation device according to claim 1, characterized in that the sealing flaps ( 16 ) in both a housing ( 10 ) via a DC motor ( 19 ) are driven, the mechanical actuation in each case via a crank attached to the drive shaft ( 20 ) with movable push rod ( 21 ) and for switching off in the fully open and fully closed position via a limit switch ( 22, 23 ) and the motor ( 19 ) always maintains the same direction of rotation.

6. Ventilation device according to claim 5, characterized in that for activating the motor ( 19 ) a re relay (R) is provided which activates a normally open contact ( 24 ), the relay being controllable in accordance with the measuring sensor.