EP1223388A2 - Lüftungsvorrichtung - Google Patents

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EP1223388A2
EP1223388A2 EP01127525A EP01127525A EP1223388A2 EP 1223388 A2 EP1223388 A2 EP 1223388A2 EP 01127525 A EP01127525 A EP 01127525A EP 01127525 A EP01127525 A EP 01127525A EP 1223388 A2 EP1223388 A2 EP 1223388A2
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EP
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control flap
housing
wall
volume flow
restoring force
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Siegenia Aubi KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/745—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity the air flow rate increasing with an increase of air-current or wind pressure

Definitions

  • the invention relates to a ventilation device according to the preamble of claim 1.
  • GB 1 176 314 discloses a ventilation device which a has an elongated housing which forms a ventilation duct.
  • the ventilation duct has a control flap for automatic operation Provide volume flow control.
  • the control flap is as elastically deformable film formed under the influence of Gravity is suspended in the housing. In this position the Ventilation duct released, so there can be air from the outside of the building be promoted to the interior of the building. This is due to the pressure difference between the outside of the building and the Building interior. If the pressure difference becomes too large and is therefore inside of the building with unpleasant drafts the foil acting as a control flap is carried along with the volume flow and narrows the free cross section of the ventilation duct. With unfavorable Pressure conditions and the resulting volume flow closes the Foil the ventilation duct completely. The pressure conditions change again, the film will return to its original position due to gravity moves and the ventilation duct is released.
  • All of these control flaps are based on the principle that the Volume flow carries the control valve with it and the free cross-section of the ventilation duct is reduced and, if necessary, completely closed.
  • the invention seeks an alternative solution to this, in addition to the sensitive one Addressing is also inexpensive to manufacture.
  • the invention uses the principle of aerodynamic or hydrodynamic paradox where one through an opening passing gas or liquid jet onto a moving plate hits, not pushing it away but attracting it. As a result of the volume flow namely, the static pressure on the top of the plate decreases, so that the behind the plate effective static pressure this towards the opening relocated.
  • the ventilation device created in this way is very sensitive but simple under construction.
  • the control flap is preferably pivotally attached to the housing the opening being closer to this pivot point than to the edge of the Control valve. This will make the surface on which the control flap applied, enlarged and the response accuracy of the ventilation device increased.
  • a further development provides that the distance between the opening and Control flap is adjustable. This allows the sensitivity of the Adjust the control flap since this manipulates the surface with which the Control flap overlaps the wall or surface.
  • a first embodiment provides that the restoring force is achieved by elastic Properties of the control valve is caused. This ensures in addition to a simple structure that no further reset mechanisms must be provided.
  • the restoring force can be generated by a separate energy store are caused. This simplifies the construction of the control flap.
  • a particularly preferred embodiment provides that the Restoring force caused by gravity.
  • the control flap is designed to be comparatively simple, without, on the other hand, additional restoring means being provided.
  • the housing 1 and 2 is a part of the housing 1 of a ventilation device and a control flap 2 can be seen.
  • the housing 1 forms one Ventilation duct 3, of which in the schematic representation according to FIGS. 1 and 2 only an opening 4 in a wall 5 can be seen.
  • the wall 5 can be arranged within the housing, but can also be a part of Form housing 1.
  • a volume flow 6 can be passed through the ventilation duct 3 for example from the outside of the building 7 to the inside of the building 8 be promoted.
  • the volume flow 6 is directed so that it is directed to the control flap 2 after passing through opening 4.
  • the wall 5 is essentially flat and runs parallel to the control flap 2, which is at a distance 9 than in Essentially L-shaped film strip is attached to the housing 1.
  • volume flow 6 is now greater, it decreases between Control flap 2 and the wall 5 existing static pressure 10 and Outer pressure 11 ensures a deformation of the elastic material, for. B. Foil, created control flap 2 in the position shown in Fig. 2. in this connection is the control flap 2 over a certain area 12 on the Wall 5 and reduces the available ventilation cross-section.
  • the volume flow 6 'being conveyed is compared to the volume flow 6 1 reduced.
  • FIGS. 1 and 2 It can also be seen from FIGS. 1 and 2 that the control flap 2 and the opening 4 asymmetrical with respect to the control flap 2 are arranged, the articulation of the control flap closer to this The articulation point lies as at the edge formed by the longitudinal end 14 Control flap 2.
  • the Articulation point of the control flap 2 essentially a pivot axis for the control valve 2, while the restoring force shown in Fig. 1 Location due to the elastic properties of the control flap 2 itself are caused.
  • control flap 2 for example in the area of the L-shaped fastening section 16 a different material or with a different bending strength, so that the control flap 2 in the manner shown in FIG. 2 deformed.
  • FIGS. 3 and 4 shows one Control flap 2, which has a substantially triangular cross section having.
  • a Energy store 17 attached in the form of a tension spring.
  • wall 5 provided with an opening 4.
  • the control flap 2 is also a stop 18 assigned to a certain, preferably parallel position of the Control flap 2 sets against the wall 5.
  • the triangular cross-sectional shape of the control flap 2 is so designed that the surface 19 in the inclined position according to FIG. 4 can lean fully against the wall 5. This triangular shape makes a approximately over the entire height of the area 12 when swiveling in constant distance set.
  • Control flap 2 is again designed as a film, this time but is not assigned to the housing 1 on the longitudinal edge 14, but instead is exclusively attached to the housing 1 at its longitudinal ends.
  • Fig. 5 shows only one longitudinal end, since the other longitudinal end is a mirror image of this equivalent.
  • the control flap 2 in the Are essentially separated from each other by the distance 9, however here the restoring force caused by the closing of the openings 4 elastic deformation of the control flap 2 takes place.
  • the control flap 2 is in the open Condition on the upper and lower longitudinal edge 21, 22 not with the Connected to housing 1, therefore, the volume flow can control flap 2 both on the lower longitudinal edge 21 and on the upper longitudinal edge 22 happen.
  • the wall 5 be part of the housing 1, for example that of Outside of the ventilation device associated housing wall or Housing wall assigned to the interior.
  • the wall 5 but can also be arranged within the housing 1. It is from particularly advantageous if the distance 9 between the wall 5 and the Control flap 2 is adjustable. This allows the claim or Control behavior of the control flap 2 can be set.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lüftungsvorrichtung mit selbsttätiger Volumenstromregelung basierend auf den aerodynamischen Paradoxen. <IMAGE>

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Lüftungsverrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Lüftungsvorrichtungen sind bereits in vielen Ausführungen bekannt geworden. Die GB 1 176 314 offenbart eine Lüftungsvorrichtung, die ein langgestrecktes Gehäuse aufweist, welches einen Lüftungskanal ausbildet. Der Lüftungskanal ist dabei mit einer Regelungsklappe zur selbsttätigen Regelung des Volumenstroms versehen. Dazu ist die Regelungsklappe als elastisch verformbare Folie ausgebildet, die unter dem Einfluss der Schwerkraft in dem Gehäuse aufgehängt ist. In dieser Stellung ist der Lüftungskanal freigegeben, es kann daher Luft von der Gebäudeaußenseite zum Gebäudeinneren gefördert werden. Dies erfolgt aufgrund der sich einstellenden Druckdifferenz zwischen der Gebäudeaußenseite und dem Gebäudeinneren. Wird die Druckdifferenz zu groß und ist daher im Inneren des Gebäudes mit unangenehmen Zuglufterscheinungen zu rechnen, so wird die als Regelungsklappe wirkende Folie mit dem Volumenstrom mitgeführt und verengt den freien Querschnitt des Lüftungskanals. Bei ungünstigen Druckverhältnissen und daraus resultierenden Volumenstroms verschliesst die Folie den Lüftungskanal vollständig. Ändern sich die Druckverhältnisse wieder, wird die Folie infolge der Schwerkraft wieder in ihre Ursprungslage bewegt und der Lüftungskanal wird freigegeben.
Ähnliche Ausgestaltungen, die eine den Volumenstrom begrenzende, selbsttätig einstellende Regelungsklappe aufweisen sind auch aus DD 255 382 A1, DD 227 209 A1, DE 21 18 030 B2 oder der EP 0 482 954 B1 bekannt.
Alle diese Regelungsklappen basieren auf dem Prinzip, dass der Volumenstrom die Regelungsklappe mit sich führt und den freien Querschnitt des Lüftungskanals verringert und ggf. vollständig verschließt.
Die Erfindung sucht eine alternative Lösung dazu, die neben dem sensiblen Ansprechen auch kostengünstig herstellbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer Lüftungsvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff durch die Verwirklichung der Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
Die Erfindung nutzt das Prinzip des aerodynamischen bzw. hydrodynamischen Paradoxons, bei dem ein durch eine Öffnung durchtretender Gas- oder Flüssigkeitsstrahl, der auf eine bewegliche Platte trifft, diese nicht wegdrückt sondern anzieht. Infolge des Volumenstroms nimmt nämlich der statische Druck an der Oberseite der Platte ab, so dass der hinter der Platte wirksame statische Druck diese in Richtung der Öffnung verlagert.
Die so geschaffene Lüftungsvorrichtung ist dabei sehr sensibel aber einfach im Aufbau.
Vorzugsweise ist die Regelungsklappe schwenkbar an dem Gehäuse befestigt wobei die Öffnung näher an diesem Schwenkpunkt liegt als an dem Rand der Regelungsklappe. Dadurch wird die Fläche, an der die Regelungsklappe anliegt, vergrößert und die Ansprechgenauigkeit der Lüftungsvorrichtung gesteigert.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Abstand der Öffnung zur Regelungsklappe einstellbar ist. Dadurch lässt sich die Empfindlichkeit der Regelungsklappe justieren, da hiermit die Fläche manipuliert wird, mit der die Regelungsklappe die Wand oder Fläche überlappt.
Eine erste Ausführung sieht dabei vor, dass die Rückstellkraft durch elastische Eigenschaften der Regelungsklappe hervorgerufen wird. Dies gewährleistet neben einem einfachen Aufbau, dass keine weiteren Rückstellmechanismen vorgesehen werden müssen.
Alternativ dazu kann die Rückstellkraft durch einen separaten Kraftspeicher hervorgerufen werden. Dies vereinfacht den Aufbau der Regelungsklappe.
Eine besonderst bevorzugte Ausgestaltung sieht jedoch vor, dass die Rückstellkraft durch die Schwerkraft hervorgerufen wird. Dadurch kann einerseits die Regelungsklappe vergleichsweise einfach gestaltet werden, ohne dass jedoch andererseits zusätzliche Rückstellmittel vorzusehen sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Figuren. Es zeigen:
Fig. 1
eine schematisierte Darstellung der Regelungsklappe in einem Gehäuse in der Ausgangslage in einem Querschnitt,
Fig. 2
die Regelungsklappe nach Figur 1 in sperrender Lage,
Fig. 3
ein zweites Ausführungsbeispiel der Regelungsklappe in geöffneter Lage,
Fig. 4
die Regelungsklappe nach Figur 3 in geschlossener Lage,
Fig. 5
ein weiteres Ausführungsbeispiel in Frontalansicht und einem Längsschnitt und
Fig. 6
die Regelungsklappe des Ausführungsbeispieles nach Figur 5 in zwei Stellungen.
In Fig. 1 und 2 ist von einer Lüftungsvorrichtung ein Teil des Gehäuses 1 sowie eine Regelungsklappe 2 erkennbar. Das Gehäuse 1 bildet einen Lüftungskanal 3, von dem in der schematischen Darstellung nach Fig. 1 und 2 lediglich eine Öffnung 4 in einer Wand 5 erkennbar ist. Die Wand 5 kann dabei innerhalb des Gehäuses angeordnet sein, kann aber auch ein Teil des Gehäuses 1 bilden. Durch den Lüftungskanal 3 kann ein Volumenstrom 6 beispielsweise von der Gebäudeaussenseite 7 zum Gebäudeinneren 8 gefördert werden.
Dies geschieht beispielsweise durch die stetig vorhandene Druckdifferenz zwischen der Gebäudeaussenseite und dem Gebäudeinneren.
Der Volumenstrom 6 ist dabei so gerichtet, dass er auf die Regelungsklappe 2 trifft, nachdem er die Öffnung 4 passiert hat.
Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, ist die Wand 5 im Wesentlichen eben und verläuft parallel zu der Regelungsklappe 2, die im Abstand 9 als im Wesentlichen L-förmiger Folienstreifen am Gehäuse 1 befestigt ist.
Wird nun der Volumenstrom 6 grösser so sinkt der zwischen der Regelungsklappe 2 und der Wand 5 vorhandene statische Druck 10 und der äussere Druck 11 sorgt für eine Verformung der aus elastischen Material, z. B. Folie, erstellten Regelungsklappe 2 in die in Fig. 2 dargestellte Lage. Hierbei liegt die Regelungsklappe 2 über einen gewissen Bereich 12 eben an der Wand 5 an und reduziert den zur Verfügung stehenden Lüftungsquerschnitt. Somit wird der geförderte Volumenstrom 6' gegenüber dem Volumenstrom 6 nach Fig. 1 reduziert.
Wesentlich ist dabei auch die Grösse der Ansaugfläche 13, die sich aus dem Abstand des Längsendes 14 zum Rand 15 der Öffnung ergibt. Dabei wird davon ausgegangen, dass sich die Wand 5 sowie die Regelungsklappe 2 senkrecht zur Zeichnungsfläche fortgesetzt erstreckten.
Ferner ist aus den Fig. 1 und 2 auch erkennbar, dass die Regelungsklappe 2 und die Öffnung 4 asymmetrisch in Bezug auf die Regelungsklappe 2 angeordnet sind, wobei die Anlenkung der Regelungsklappe näher an diesem Anlenkpunkt liegt, als an dem durch das Längsende 14 gebildeten Rand der Regelungsklappe 2. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bildet der Anlenkpunkt der Regelungsklappe 2 im Wesentlichen eine Schwenkachse für die Regelungsklappe 2, während die Rückstellkraft in die in Fig. 1 dargestellte Lage durch die elastischen Eigenschaften der Regelungsklappe 2 selbst hervorgerufen werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 kann die Regelungsklappe 2 beispielsweise im Bereich des L-förmigen Befestigungsabschnitts 16 aus einem anderen Material oder mit einer anderen Biegefestigkeit ausgestaltet, so dass sich die Regelungsklappe 2 in der Fig. 2 dargestellten Weise verformt.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 zeigt hingegen eine Regelungsklappe 2, welche einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweist. Am oberen Längsrand 14 der Regelungsklappe 2 ist ein Kraftspeicher 17 in Form einer Zugfeder angebracht. Auch hier ist die Wand 5 mit einer Öffnung 4 versehen. Der Regelungsklappe 2 ist ferner ein Anschlag 18 zugeordnet, der eine bestimmte, vorzugsweise parallele Lage der Regelungsklappe 2 gegenüber der Wand 5 einstellt.
Die dreieckige Querschnittsform der Regelungsklappe 2 ist dabei so ausgelegt, dass sich die Fläche 19 in der nach Fig. 4 geneigten Lage vollflächig an die Wand 5 anlehnen kann. Durch diese Dreiecksform wird ein über die gesamte Höhe des Bereichs 12 beim Einschwenken annähernd konstanter Abstand eingestellt.
Die Fig. 5 zeigt die Wand 5, mit den darin befindlichen Öffnungen 4. Die Regelungsklappe 2 ist hierbei wiederum als Folie ausgebildet, die diesmal jedoch nicht am Längsrand 14 dem Gehäuse 1 zugeordnet ist, sondern ausschliesslich an deren Längsenden am Gehäuse 1 befestigt ist. Fig. 5 zeigt dabei nur ein Längsende, da das andere Längsende diesem spiegelbildlich entspricht. Auch dabei ist vorgesehen, dass die Regelungsklappe 2 im Wesentlichen durch den Abstand 9 voneinander getrennt sind, wobei jedoch hier die Rückstellkraft durch die beim Verschliessen der Öffnungen 4 erfolgte elastische Verformung der Regelungsklappe 2 erfolgt. Wie anhand des Querschnitts nach Fig. 6 erkennbar, ist die Regelungsklappe 2 im geöffneten Zustand an dem oberen und unteren Längsrand 21, 22 nicht mit dem Gehäuse 1 verbunden daher kann der Volumenstrom die Regelungsklappe 2 sowohl an dem unteren Längsrand 21 als auch an dem oberen Längsrand 22 passieren.
Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen kann, wie bereits ausgeführt, die Wand 5 Teil des Gehäuses 1 sein, also beispielsweise die der Aussenseite der Lüftungsvorrichtung zugeordnete Gehäusewand oder die Rauminneren zugeordnete Gehäusewand. Selbstverständlich kann die Wand 5 aber auch innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet werden. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn der Abstand 9 zwischen der Wand 5 und der Regelungsklappe 2 einstellbar ist. Dadurch kann das Anspruch- oder Regelverhalten der Regelungsklappe 2 eingestellt werden.
Von besonderem Vorteil ist es ebenfalls, wenn die Regelungsklappe 2 abweichend von dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel unter Einfluss der Schwerkraft lotrecht nach unten hängt. In diesem Falle gibt sich die Rückstellkraft bereits durch die Schwerkraft, so dass eine besondere Ausgestaltung der Regelungsklappe 2 oder das Anbringen eines Kraftspeichers 17 (Fig. 3 und 4) entfallen kann.
Bezugszeichenliste
1
Gehäuse
2
Regelungsklappe
3
Lüftungskanal
4
Öffnung
5
Wand
6
Volumenstrom
6'
Volumenstrom
7
Gehäuseaussenseite
8
Gebäudeinnern
9
Abstand
10
statischer Druck
11
äusserer Druck
12
Bereich
13
Ansaugfläche
14
Längsrand
15
Rand
16
Befestigungsabschnitt
17
Kraftspeicher
18
Anschlag
19
Fläche
20
Längsende
21
Längsrand
22
Längsrand

Claims (4)

  1. Lüftungsvorrichtung bestehend aus einem Gehäuse (1), einer Regelungsklappe (2) und einem Lüftungskanal (3) innerhalb des Gehäuses (1), in dem die Regelungsklappe (2) angeordnet ist, wobei die Regelungsklappe (2) zur selbsttätigen Begrenzung des Volumenstroms (6, 6') in dem Lüftungskanal (3) beweglich angeordnet ist, mittels einer Rückstellkraft in einer den Lüftungskanal (3) freigebenden Stellung gehalten ist und abhängig vom Volumenstrom (6, 6') den Lüftungskanal (3) schließt,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine Wand (5) oder Fläche mit einer den Volumenstrom (6, 6') passierenden Öffnung (4) hat, dass die Regelungsklappe (2) in Richtung und entgegen der Volumenstromrichtung der Wand oder Fläche (4) bewegbar und zur flächigen Anlage an dieser fähig ist und dass die Regelungsklappe (2) in einer zur Wand oder Fläche (4) entgegengesetzten Richtung mit der Rückstellkraft beaufschlagt ist.
  2. Lüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsklappe (2) schwenkbar an dem Gehäuse (1) befestigt ist und dass die Öffnung (4) näher an diesem Schwenkpunkt liegt als an dem Rand (14) der Regelungsklappe (2).
  3. Lüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Öffnung (4) zur Regelungsklappe (2) einstellbar ist.
  4. Lüftungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft durch elastische Eigenschaften der Regelungsklappe (2) hervorgerufen wird.
    dass die Rückstellkraft durch einen separaten Kraftspeicher (17) hervorgerufen wird,
    dass die Rückstellkraft durch die Schwerkraft hervorgerufen wird.
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