EP2631553B1 - Zuluftventil - Google Patents

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EP2631553B1
EP2631553B1 EP13000574.7A EP13000574A EP2631553B1 EP 2631553 B1 EP2631553 B1 EP 2631553B1 EP 13000574 A EP13000574 A EP 13000574A EP 2631553 B1 EP2631553 B1 EP 2631553B1
Authority
EP
European Patent Office
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valve flap
valve
air supply
frame
flap
Prior art date
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Active
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EP13000574.7A
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English (en)
French (fr)
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EP2631553A3 (de
EP2631553A2 (de
Inventor
Tobias Reutter
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Reventa GmbH
Original Assignee
Reventa GmbH
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Publication date
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Publication of EP2631553A2 publication Critical patent/EP2631553A2/de
Publication of EP2631553A3 publication Critical patent/EP2631553A3/de
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Publication of EP2631553B1 publication Critical patent/EP2631553B1/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • F24F13/1486Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by bearings, pivots or hinges
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • F24F13/1406Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by sealing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F2007/0025Ventilation using vent ports in a wall

Definitions

  • the present invention relates to a supply air valve for ventilating closed buildings according to the preamble of claim 1.
  • a generic supply air valve is for example from the Scriptures DE 20 2007 004 497 U1 known. Such supply air valves are used in particular to be able to provide animal stalls with sufficient fresh air from the outside. From the Scriptures GB 2 194 328 A a window ventilator with a valve flap is known, which is pivotable between an open and a closed position back and forth. The air supply valve disclosed there, however, has no special features in order to avoid icing of the valve flap.
  • the joints between the sides of the valve flap and the surrounding frame can not be hermetically sealed, so that always cold air penetrates through the joints in the interior of the building.
  • the cold air emerging from the transverse gap into the interior of the building can sag immediately below due to its specific higher density when it enters the interior of the building. This results in a downwardly directed air flow, which induces the pending warm air in the interior of the building as a warm air flow and pulls down.
  • the inflowing induced hot air does not mix already in the area of the exit opening of the joint with the cold air, but only in an area below.
  • the outflow area of the cold air from the transverse joint is kept free of hot air by the projection of the valve flap and shielded.
  • ice does not build up in this area on the inner wall of the building and the inwardly facing surface of the frame, but only significantly below it, or the ice crystals, which form from the moisture contained in the hot air, fall from the intermingling air currents without an attachment to an inner wall directly on the ground.
  • the supernatant of the valve flap in the closed position and in an open position of up to 30% of the valve flap is sufficient, since in very cold outside temperatures the According to experience, the valve flap does not open further than up to 30% of the possible opening width.
  • the supernatant should be chosen so that sets a possible turbulence-free outflow of cold air from the orifice and the cold air gets by the measure of the supernatant space to take the flow direction can down without immediately mixing with incoming warm air.
  • a very small supernatant of, for example, only 1mm or 2 mm is not enough.
  • the supernatant should be greater than the width of the mouth opening.
  • the valve flap has in its lower part a thickening in relation to the material thickness of the valve flap in its upper part, through which the gap between the underside of the valve flap and the lower transverse profile of the frame is extended.
  • the valve flap in this area has an improved insulation, so that the valve flap in this area, therefore less prone to icing on its room-side back.
  • the terms "lower” and “upper” part are intended to describe the spatial arrangement of the thickening relative to a thinner wall thickness of the valve flap, without this meaning an exact half pitch of the valve flap over its height meant.
  • the thickening can thus extend as needed even into the region of the upper half of the valve flap, or the thickening ends within the lower half of the valve flap.
  • the material thickness can change linearly or non-linearly from bottom to top. Due to the partial thickening of the valve flap, it is easier to realize in the adjacent to the lower cross-section lower room side area of the rear wall of the valve flap a supernatant. Due to the thickening of the valve flap also extends the flow channel, which flows through the cold air along the gap. Due to the extended flow channel results in a calmer laminar flow of the cold air flowing through the gap, which then exits the gap at the mouth with less turbulence from the gap, less likely to mix even in this area with the hot air and more uniform after exiting the gap Gap flows down.
  • the underside of the valve flap and the adjacent surface of the lower cross-section of the frame to each other matching circular arc-shaped circular arc contours. Since a gap as a joint between the valve flap and the frame profiles form a weak point in the insulation of the supply air valve, the gap between the underside of the valve flap and the lower transverse profile can be kept small by the mutually adapted circular arc contour of the frame profile and the underside of the valve flap, in particular, if the valve flap has a thickening in its lower part.
  • the valve flap is made of a closed-pore plastic material.
  • a closed-pore plastic material is for example foamed polyurethane or polystyrene. These materials have the appropriate equipment and / or a corresponding support structure on the one hand on a sufficient strength, but in particular over very good thermal insulation properties. From such materials can also be easily spatial forms produce with uneven surfaces. Due to the many formed in the material airtight pores heat is difficult to transfer from the inside out.
  • the valve flap has a curvature pointing towards its upper end in the direction of the building interior. Due to the curvature of the valve flap, it is possible that it protrudes further in its upper region inwards into the interior of the building than would be the case with a straight shape of the valve flap. This curved shape makes it possible for the cold air flowing into the building interior to flow deeper into the building and thus away from the supply air valve. The moisture contained in the warm air no longer condenses directly in the area of the supply air valve, but further away inside the building. The moisture condensing there can no longer build up as ice on the surfaces of the supply air valve.
  • the curvature of the shape of the valve flap results in particular in a depth graduation of the inflowing through the lateral gap between the side edges of the valve flap and the side frame profiles and the sealing surfaces in the interior of the building cold air.
  • the inwardly curved shape of the valve flap results in a further inwardly displaced mouth opening for the incoming cold air, the further up the cold air flows in at the valve flap. Due to the depth graduation, the inflowing over the height of the lateral gap cold air is not added downwards, but at a higher point in the interior inflowing cold air can fall down without getting a direct contact with a deeper inflowing cold air, due to which flows from the curvature resulting depth graduation closer to the frame in the interior.
  • valve flap dew and condensation, which accumulates in the upper half of the valve flap, also easier to drip directly to the ground, without running in the lower part of the valve flap, as in the horizontal direction a spatial Offset between the upper and lower half of the valve flap results and dripping water is no longer necessarily dripping on the lower portion of the valve flap.
  • At least one seal is arranged in the intermediate space between the underside of the valve flap and the adjacent surface of the lower transverse profile of the frame.
  • the seal may optionally be associated with the frame profile or the valve flap.
  • a drip edge is formed on the back and / or the underside of the valve flap. Due to the drip edge condensation water and / or condensation water can drip off the back of the valve flap, in this way it is removed from the supply air valve.
  • the drip edge preferably extends over the full width of the valve flap. Due to a drip edge in the upper region of the inlet flap, the condensation and / or condensation water can not reach the lower area of the valve flap and, as ice, impair the function of the supply air valve. Through a drip edge on the bottom of the valve flap condensate and / or condensation water is kept away from the gap between the bottom of the valve flap and the frame profile.
  • the valve flap in its lateral edge regions to the sealing surfaces of the lateral frame parts from the rest outwardly facing outer surface of the valve flap and / or one of the remaining inwardly facing inner surface of the valve flap projecting and extending along the sealing surface projection ,
  • the gap or the gap between the lateral edges of the valve flap and the sealing surfaces is longer.
  • the same calming effect occurs in the cold air flowing through the gap, as he has already stated above for the extension the gap between the bottom of the valve flap and the lower transverse profile of the frame has been described.
  • the area where the cold outside air meets the warm moisture-laden room air is further displaced into the interior of the building in the flow direction behind the mouth of the gap, so that the ice forming in the mixing area does not build up on the inside of the frame. Since the projection is formed only in the lateral edge portions, the air passage opening and the flow opening are only slightly reduced in their respective cross section when they are arranged on the outside, so that the air flow rate is hardly affected by the projections.
  • the surface of the valve flap on a hydrophobic coating Due to the hydrophobic coating, condensation and / or condensation water additionally flows off the surface and does not adhere there, so it likewise can not contribute to icing.
  • the sealing surfaces and / or projections on the interior side of the valve flap in its spatial position are adjustable. Due to the adjustability, the sealing surfaces and / or the projections can always be adjusted at different pivot positions of the valve flap so that the inwardly pointing of the space leading edges of the sealing surfaces and the projections in the region of the mouth opening of the gap form a common mouth edge.
  • FIG. 1 a longitudinal sectional view through a supply air valve 2 is shown.
  • the supply air valve 2 consists of a frame 4, which defines an air passage opening 6.
  • frame 4 defines an air passage opening 6.
  • a pivotable about a pivot axis 8 valve flap 10 is arranged in frame 4, in which a pivotable about a pivot axis 8 valve flap 10 is arranged.
  • an air flow L can flow through the flow opening 18 between the upper end of the valve flap 10 and the stop surface for the stop of the valve flap 10 at the upper transverse profile 14.
  • the closed position 12 shown in dashed lines the flow opening 18 is closed by the valve flap 10.
  • sealing surfaces 20 are arranged, which are formed so that they cover the lateral gap between the side edges of the valve flap 10 and the side frame and in the open position of the valve flap 10 and close against the passage of cold air through this gap.
  • an air flow L can only flow upwardly through the flow opening 18 in the interior of the building, with the exception of small air flows through the column. The tendency to ice formation in the lateral region of the valve flap 10 is thereby significantly reduced.
  • the frame 4 has a lower transverse profile 16, which adjoins the underside 22 of the valve flap 10.
  • the bottom 22 of the valve flap 10 has a circular arc-shaped formation, which corresponds to the formation of the adjacent surfaces 24 which are formed in the lower cross-section 16.
  • the gap between the bottom 22 of the valve flap 10 and the adjacent surface 24 of the lower cross-section 16 is extended in this way.
  • the gap also does not extend in a horizontal direction and a straight plane, but curved, in particular circular arc-shaped, whereby heat losses through this gap are additionally reduced.
  • one or more seals 26 may be disposed therein.
  • the seals may also be provided on the remaining sides of the valve flap 10 to seal any air gaps between the frame 4 and the valve flap 10 and to close or at least to reduce.
  • Dew and condensation which accumulates at the upper end on the back of the valve flap 10, can first run down to the rear of the valve flap 10. Where the dew and condensation on a drip edge 28 impinges, the dew and condensation from the valve flap 10 drops. Since the rear side of the valve flap protrudes beyond the inward-facing surface of the frame 4, the dew and condensation water is free to drip down and does not adhere to the frame 4. The dripping effect is additionally assisted by the inwardly extending curve 30 in the form of the valve flap 10. In its lower half, the valve flap 10 has a thickening 32. Due to the thickening 32, the gap between the bottom 22 of the valve flap 10 and the lower cross-section 16 extends.
  • the material of the valve flap 10 in the lower half have a lower heat transfer coefficient than in the upper half. Due to the better heat insulation due to the thickening 32, the tendency to ice formation in the lower half of the valve flap 10 is reduced on the room-side inner surface. Since there are the pivot axis 8 and the air gap to the lower cross-section 16, results for the supply air valve 2 in this area a reduced tendency to icing, so that the supply air valve 2 remains free of ice at least on the inside depending on the temperatures, so that it is also at very low outside temperatures, even after a longer opening time is still freely operable.
  • a projection 34 is formed, which protrudes outwardly beyond the remaining surface of the valve flap 10.
  • the projection 34 extends along the sealing surface 20.
  • the projection can be made different width and thickness over the height of the valve flap 10. It may also be designed as an alternative or in addition to the inside over the adjacent surface of the valve flap protruding.
  • Fig. 2 The region in which the gap 36 opens between the underside of the valve flap 10 and the lower transverse profile 16 on the interior side of the supply air valve 2 is in Fig. 2 shown enlarged.
  • the cold air flow 38 exits the gap 36 in the region of the mouth opening 42. Due to the higher specific gravity of the cold air, the cold air stream 38 falls down immediately after exiting the gap 36, wherein the radius of curvature of the arc depends on the temperature difference between the indoor and outdoor air. The colder the outside air is, the narrower the curvature arc. The sinking cold air induces a warm air stream 40 from the warmer indoor air containing moisture.
  • Fig. 2 shows enlarged.
  • the cold air flow 38 exits the gap 36 in the region of the mouth opening 42. Due to the higher specific gravity of the cold air, the cold air stream 38 falls down immediately after exiting the gap 36, wherein the radius of curvature of the arc depends on the temperature difference between the indoor and outdoor air. The colder the outside air is, the narrower the curva
  • the cold air stream 38 mixes with the hot air stream 40 below the mouth opening 42. Only then in the mixing area moisture than ice from crystallize out of the air and attach to the adjacent wall. However, according to the invention, this takes place only at a distance from the mouth opening 42 and the moving parts of the supply air valve 2.
  • the effluent from the gap 36 cold air stream 38 is shielded in the outflow region at the top by the measure 44 projecting valve flap 10 against incoming warm air.
  • the cold air stream 38 mixes with the hot air stream 40 only after the cold air stream 38 has changed its flow direction down and the cold air has moved away from the valve flap 10 and the mouth opening 36 downwards.
  • Fig. 3 is a sectional view taken along the line III-III in Fig. 1 shown.
  • the valve flap 10 is in the illustration shown in a partially open pivot position.
  • the valve flap 10 has in Fig. 3 deviating from the illustration in Fig. 1 only on her the interior of the building facing the back of a projection 34.
  • the cold air stream 38 enters in a straight direction from the longitudinal gap 36 between the lateral sealing surface 20 and the projection 34 in the interior. There, it induces hot air flows 40a, 40b, which increasingly mix with the cold air stream 38, wherein at a correspondingly low temperature of the cold air stream 38 ice crystallizes out.
  • the hot air flow 40b can assume a flow direction which corresponds approximately mirror-inverted to the flow direction of the hot air flow 40a.
  • the hot air stream 40a can not deflect the cold air stream 38 onto the rear side of the valve flap 10, where ice would then be deposited, but the cold air stream 38, supported by the hot air stream 40b, retains its flow direction directed into the interior of the building approximately equally and only sinks due to the cold down, it changes the flow direction but hardly in the lateral direction.
  • the projection 34 formed laterally on the rear wall of the valve flap 10 creates a flow shadow in which the hot air stream 40b can align in the flow direction of the cold air flow 38.
  • the projection 34 in this way contributes to the fact that less ice accumulates on the interior side of the valve flap 10. It is advantageous if the sealing surfaces 20 and / or projections 34 on the interior side of the valve flap 10 are designed to be adjustable in their spatial position. In this way, they can also form at different pivot positions of the valve flap 10, which are indicated by oppositely directed arrows, a smooth mouth opening 42 of the gap 36, as in Fig. 3 is shown, without resulting in a lengthwise offset between the leading edges of the sealing surfaces 20 and the projections 34.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Zuluftventil zur Belüftung geschlossener Gebäude nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein gattungsgemäßes Zuluftventil ist beispielsweise aus der Schrift DE 20 2007 004 497 U1 bekannt. Derartige Zuluftventile werden insbesondere genutzt, um Tierställe mit ausreichend Frischluft von außen versorgen zu können. Aus der Schrift GB 2 194 328 A ist ein Fensterventilator mit einer Ventilklappe bekannt, die zwischen einer Offen- und einer Schließstellung hin und her verschwenkbar ist. Das dort offenbarte Zuluftventil weist allerdings keine Besonderheiten auf, um eine Vereisung der Ventilklappe zu vermeiden.
  • Bei sehr kalten Außentemperaturen ergibt sich das Problem, dass die Zuluftventile einfrieren und nicht mehr frei beweglich sind. Eis bildet sich insbesondere im Stoßbereich zwischen den seitlichen Rändern der Ventilklappe und dem Rahmen und auf der innenraumseitigen Rückwand der Ventilklappe aus. Die Eisbildung hängt damit zusammen, dass im Normalfall innerhalb des Gebäudes durch eine Absaugung der Innenluft im Verhältnis zur Außenluft ein geringer Unterdruck herrscht. Durch den Unterdruck strömt trotz einer Abdichtung der Fugen an dem Zuluftventil immer noch eine Restmenge von Außenluft durch die Fugen in den Innenraum des Gebäudes ein, da sich ein Zuluftventil nicht vollständig druckdicht herstellen lässt. Das Eis baut sich aus dem Kondenswasser auf, das aus der warmen Stallluft auskondensiert, wenn die warme Stallluft auf die durch das Zuluftventil in das Gebäude einströmende kalte Außenluft trifft. Die Eisbildung am Zuluftventil kann durch die aus dem Stand der Technik bekannten Luftleitbleche, die am Rahmen angebracht sind, nicht im erwünschten Umfang vermieden werden.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Vereisungsneigung von Zuluftventilen bei sehr kalten Außentemperaturen zu verringern.
  • Die Aufgabe wird für ein gattungsgemäßes Zuluftventil durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Aufgrund der physikalischen Gesetzmäßigkeiten kann eine Eisbildung auf der Innenraumseite des Zuluftventils im Einströmungsbereich des Zuluftventils nicht vollständig verhindert werden. Auch die Fugen zwischen den Seiten der Ventilklappe und dem umgebenden Rahmen können nicht hermetisch dicht ausgebildet werden, so dass immer kalte Luft durch die Fugen in den Innenraum des Gebäudes eindringt. Es ist aber möglich, das Aufeinandertreffen von kalter und warmer Luft im Bereich der Fugen, insbesondere der unteren Querfuge, zwischen der Ventilklappe und dem diese umgebenden Rahmen zumindest teilweise in Bereiche zu verlagern, in denen die Eisbildung nicht mehr die Beweglichkeit der Ventilklappe beeinträchtigt. Im Bereich der Querfuge beziehungsweise des Querspalts entlang des unteren Querprofils kann die aus dem Querspalt in den Innenraum des Gebäudes austretende Kaltluft aufgrund ihrer spezifisch höheren Dichte unmittelbar nach unten sacken, wenn sie in den Innenraum des Gebäudes eintritt. Dadurch entsteht ein nach unten gerichteter Luftstrom, der die anstehende Warmluft im Innenraum des Gebäudes als Warmluftstrom induziert und mit nach unten zieht.
  • Durch das Überstandsmaß der Ventilklappe über die angrenzende Oberfläche des unteren Querprofils vermischt sich die anströmende induzierte Warmluft nicht schon im Bereich der Austrittsöffnung der Fuge mit der Kaltluft, sondern erst in einem Bereich darunter. Der Ausströmungsbereich der Kaltluft aus der Querfuge wird durch den Überstand der Ventilklappe von Warmluft freigehalten und abgeschirmt. Dadurch lagert sich nicht in diesem Bereich Eis an der Innenwand des Gebäudes und der nach innen weisenden Oberfläche des Rahmens an, sondern erst deutlich darunter, oder die Eiskristalle, die sich aus der in der Warmluft enthaltenen Feuchtigkeit bilden, fallen aus den sich miteinander vermischenden Luftströmen ohne eine Anlagerung an eine Innenwand direkt auf den Boden.
  • Der Überstand der Ventilklappe in der Schließstellung und in einer Offenstellung von bis zu 30 % der Ventilklappe reicht aus, da bei sehr kalten Außentemperaturen die Ventilklappe erfahrungsgemäß nicht weiter als bis zu 30 % der möglichen Öffnungsweite geöffnet wird. Das Überstandsmaß sollte so gewählt werden, dass sich eine möglichst turbulenzenfreie Ausströmung der Kaltluft aus der Mündungsöffnung einstellt und die Kaltluft durch das Maß des Überstands Raum bekommt, um die Strömungsrichtung nach unten einnehmen zu können, ohne sich dabei sofort mit anströmender Warmluft zu vermischen. Ein nur sehr geringes Überstandsmaß von beispielsweise nur 1mm oder 2 mm reicht dazu nicht aus. Vorteilhaft sollte das Überstandsmaß größer ausfallen als die Breite der Mündungsöffnung.
  • Innerhalb des Spaltes zwischen der Unterseite der Ventilklappe und der angrenzenden Oberfläche des unteren Querprofils einschließlich der unmittelbar an die Mündungsöffnung angrenzenden Oberflächen der benachbarten Oberflächen der Ventilklappe und des unteren Querprofils des Rahmens der Ventilklappe setzt sich auf diese Weise kein Eis an. Bisher hat sich insbesondere in diesem Bereich sowie an der Mündungsstelle des Spaltes auf der Innenraumseite des Zuluftventils Eis aufgebaut. Durch den Überstand der Ventilklappe in diesem Bereich friert diese trotz der von außen aus dem Spalt ausströmenden Kaltluft nicht mehr so schnell ein. Die Kondensation der Feuchtigkeit durch die aus dem Querspalt in den Innenraum eintretende Kaltluft tritt erst unterhalb der Mündungsöffnung des Spaltes an einer Stelle auf, an der die Funktion der Ventilklappe durch eine Eisbildung nicht mehr gestört wird. Da auch die Schwenkachse der Ventilklappe in der unteren Hälfte der Ventilklappe angeordnet ist, bleibt die Ventilklappe auch bei sehr kalter Außenluft länger frei beweglich.
  • Die Ventilklappe weist in ihrem unteren Teil eine Verdickung im Verhältnis zur Materialstärke der Ventilklappe in ihrem oberen Teil auf, durch die der Spalt zwischen der Unterseite der Ventilklappe und dem unteren Querprofil des Rahmens verlängert ist. Indem der untere Teil der Ventilklappe verdickt ausgebildet ist, verfügt die Ventilklappe in diesem Bereich über eine verbesserte Isolation, so dass die Ventilklappe in diesem Bereich auch deshalb auf ihrer raumseitigen Rückseite weniger zur Vereisung neigt. Die Begriffe des "unteren" und "oberen" Teils sollen die räumliche Anordnung der Verdickung relativ zu einer dünneren Wandstärke der Ventilklappe beschreiben, ohne dass damit eine genaue hälftige Teilung der Ventilklappe über ihre Höhe hinweg gemeint wäre. Die Verdickung kann sich also je nach Bedarf auch noch bis in den Bereich der oberen Hälfte der Ventilklappe erstrecken, oder die Verdickung endet schon innerhalb der unteren Hälfte der Ventilklappe. Die Materialdicke kann sich von unten nach oben hin linear oder nicht linear verändern. Durch die teilweise Verdickung der Ventilklappe ist es einfacher, im an das untere Querprofil angrenzenden unteren raumseitigen Bereich der Rückwand der Ventilklappe ein Überstandsmaß zu realisieren. Durch die Verdickung der Ventilklappe verlängert sich zudem der Strömungskanal, den die Kaltluft entlang des Spaltes durchströmt. Durch den verlängerten Strömungskanal ergibt sich eine beruhigtere laminare Strömung der den Spalt durchströmenden Kaltluft, die an der Mündungsöffnung dann mit geringeren Turbulenzen aus dem Spalt austritt, weniger dazu neigt, sich schon in diesem Bereich mit der Warmluft zu vermischen und gleichmäßiger nach dem Austritt aus dem Spalt nach unten abströmt.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Unterseite der Ventilklappe und die angrenzende Fläche des unteren Querprofils des Rahmens zueinander passende kreisbogenförmig verlaufende Kreisbogenkonturen auf. Da ein Spalt als Fuge zwischen der Ventilklappe und den Rahmenprofilen eine Schwachstelle in der Dämmung des Zuluftventils bilden, kann das Spaltmaß zwischen der Unterseite der Ventilklappe und dem unteren Querprofil durch die einander angepasste Kreisbogenkontur des Rahmenprofils und der Unterseite der Ventilklappe klein gehalten werden, insbesondere, wenn die Ventilklappe in ihrem unteren Teil eine Verdickung aufweist.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Ventilklappe aus einem geschlossene Poren aufweisenden Kunststoff-Werkstoff hergestellt. Ein derartiger Werkstoff ist beispielsweise geschäumtes Polyurethan oder Styropor. Diese Werkstoffe verfügen bei einer entsprechenden Ausrüstung und/oder einer entsprechenden Tragstruktur einerseits über eine ausreichende Festigkeit, insbesondere aber über sehr gute Wärmedämmeigenschaften. Aus solchen Werkstoffen lassen sich auch leicht Raumformen mit unebenen Oberflächen herstellen. Durch die vielen im Material ausgebildeten luftdichten Poren wird Wärme nur schwer von innen nach außen übertragen.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Ventilklappe eine zu ihrem oberen Ende hin in Richtung des Gebäudeinnenraums weisende Krümmung auf. Durch die Krümmung der Ventilklappe ist es möglich, dass diese in ihrem oberen Bereich noch weiter nach innen in den Innenraum des Gebäudes hervorsteht als das bei einer geraden Form der Ventilklappe der Fall wäre. Durch diese gekrümmte Form ist es möglich, die in das Gebäudeinnere einströmende Kaltluft tiefer in das Gebäude hinein und damit weg vom Zuluftventil strömen zu lassen. Die in der Warmluft enthaltene Feuchtigkeit kondensiert dadurch nicht mehr direkt im Bereich des Zuluftventils, sondern weiter weg im Inneren des Gebäudes. Die dort kondensierende Feuchtigkeit kann sich nicht mehr als Eis auf den Oberflächen des Zuluftventils aufbauen.
  • Durch die Krümmung der Form der Ventilklappe ergibt sich insbesondere auch eine Tiefenstaffelung der durch die seitlichen Spalte zwischen den Seitenkanten der Ventilklappe und den seitlichen Rahmenprofilen und den Dichtflächen in den Innenraum des Gebäudes einströmenden Kaltluft. Bei der nach innen gekrümmten Form der Ventilklappe ergibt sich eine umso weiter nach innen verlagerte Mündungsöffnung für die einströmende Kaltluft, je weiter oben die Kaltluft an der Ventilklappe einströmt. Durch die Tiefenstaffelung addiert sich die über die Höhe des seitlichen Spaltes einströmende Kaltluft nicht nach unten hin auf, sondern die an einer höheren Stelle in den Innenraum einströmende Kaltluft kann nach unten absinken, ohne einen direkten Kontakt mit einer tiefer einströmenden Kaltluft zu bekommen, die aufgrund der sich aus der Krümmung ergebenden Tiefenstaffelung dichter zum Rahmen in den Innenraum einströmt. Da die Mündungsöffnungen infolge der Krümmung der Ventilklappe insbesondere in den oberen Bereichen der Ventilklappe zum Rahmen weiter nach innen beabstandet sind, kann sich die Feuchtigkeit, die in der sich mit dieser Kaltluft vermischenden Warmluft enthalten ist, nicht mehr ohne Weiteres an der innenraumseitigen Fläche der Zuluftklappe abscheiden und anlagern, wodurch ebenfalls die Eisbildung verringert wird.
  • Durch die nach innen gekrümmte Form der Ventilklappe kann Tau- und Kondenswasser, das sich in der oberen Hälfte an der Ventilklappe anlagert, auch leichter direkt auf den Boden abtropfen, ohne in den unteren Bereich der Ventilklappe zu laufen, da sich in horizontaler Richtung ein räumlicher Versatz zwischen der oberen und unteren Hälfte der Ventilklappe ergibt und abtropfendes Wasser nicht mehr zwangsläufig auf den unteren Bereich der Ventilklappe tropft.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist im Zwischenraum zwischen der Unterseite der Ventilklappe und der angrenzenden Fläche des unteren Querprofils des Rahmens zumindest eine Dichtung angeordnet. Die Dichtung kann wahlweise dem Rahmenprofil oder der Ventilklappe zugeordnet sein. Durch die eine oder mehrere Dichtungen wird die Wärmeisolierung im Bereich der Fuge verbessert.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist an der Rückseite und/oder der Unterseite der Ventilklappe eine Tropfkante ausgebildet. Durch die Tropfkante kann Kondenswasser und/oder Tauwasser von der Rückseite der Ventilklappe abtropfen, auf diese Weise wird es vom Zuluftventil entfernt. Die Tropfkante erstreckt sich bevorzugt über die volle Breite der Ventilklappe. Durch eine Tropfkante im oberen Bereich der Zuluftklappe kann das Kondens- und/oder Tauwasser gar nicht erst in den unteren Bereich der Ventilklappe gelangen und dort als Eis die Funktion des Zuluftventils beeinträchtigen. Durch eine Tropfkante an der Unterseite der Ventilklappe wird Kondens- und/oder Tauwasser von der Fuge zwischen der Unterseite der Ventilklappe und dem Rahmenprofil ferngehalten.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Ventilklappe in ihren seitlichen Randbereichen zu den Dichtflächen der seitlichen Rahmenteile einen von der übrigen nach außen weisenden Außenfläche der Ventilklappe und/oder einen von der übrigen nach innen weisenden Innenfläche der Ventilklappe vorstehenden und sich entlang den Dichtflächen erstreckenden Vorsprung auf. Durch den Vorsprung wird die Fuge beziehungsweise der Spalt zwischen den seitlichen Rändern der Ventilklappe und den Dichtflächen länger. Dadurch tritt derselbe Beruhigungseffekt in der durch den Spalt durchströmenden Kaltluft ein wie er bereits vorstehend für die Verlängerung des Spaltes zwischen der Unterseite der Ventilklappe und dem unteren Querprofil des Rahmens beschrieben worden ist. Der Bereich, in dem die kalte Außenluft auf die warme mit Feuchtigkeit beladene Raumluft trifft, wird weiter in den Innenraum des Gebäudes hinein in Strömungsrichtung hinter der Mündungsöffnung des Spaltes verlagert, so dass das sich im Vermischungsbereich bildende Eis nicht auf der Innenseite des Rahmens aufbaut. Da der Vorsprung nur in den seitlichen Randbereichen ausgebildet ist, werden die Luftdurchtrittsöffnung und die Durchströmungsöffnung in ihrem jeweiligen Querschnitt nur geringfügig verkleinert, wenn sie auf der Außenseite angeordnet sind, so dass der Luftdurchsatz von den Vorsprüngen kaum beeinträchtigt ist.
  • Es ist vorteilhaft, einen Vorsprung an den Seitenrändern der Ventilklappe auf der Innenraumseite des Zuluftventils vorzusehen, da sich dadurch die Vermischung des Kaltluftstroms mit dem Warmluftstrom so verbessert, dass sich auf der Innenraumseite des Zuluftventils weniger Eis bildet. Durch einen innenraumseitigen Vorsprung wird die Abströmung des Kaltluftstroms aus dem Spalt in den Innenraum des Gebäudes hinein unterstützt.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Oberfläche der Ventilklappe eine hydrophobe Beschichtung auf. Durch die hydrophobe Beschichtung perlt Kondens- und/oder Tauwasser zusätzlich von der Oberfläche ab und haftet dort nicht an, so kann es ebenfalls nicht zur Vereisung beitragen.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Dichtflächen und/oder Vorsprünge auf der Innenraumseite der Ventilklappe in ihrer räumlichen Lage verstellbar. Durch die Verstellbarkeit können die Dichtflächen und/oder die Vorsprünge bei unterschiedlichen Schwenkstellungen der Ventilklappe immer so eingestellt werden, dass die nach innen des Raumes weisenden Vorderkanten der Dichtflächen und der Vorsprünge im Bereich der Mündungsöffnung des Spaltes eine gemeinsame Mündungskante ausbilden.
  • Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass sich die Merkmale der Unteransprüche in ihrer Gesamtheit oder in Teilen mit den Merkmalen der Erfindung gemäß dem Hauptanspruch in beliebiger Weise miteinander kombinieren lassen, soweit dem nicht zwingende technische Gründe entgegenstehen.
  • Weitere Abwandlungen und Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich der nachfolgenden gegenständlichen Beschreibung und der Zeichnung entnehmen.
  • Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden. Es zeigen:
  • Fig. 1:
    eine Querschnittsansicht durch ein Zuluftventil,
    Fig. 2:
    eine vergrößerte Ansicht der Zone II in Fig. 1, und
    Fig. 3:
    eine Schnittansicht aus einer Sicht von oben entlang der Linie III-III in Fig. 1.
  • In der beigefügten Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht durch ein Zuluftventil 2 gezeigt. Das Zuluftventil 2 besteht aus einem Rahmen 4, der eine Luftdurchtrittsöffnung 6 umgrenzt. Im Rahmen 4 ist eine um eine Schwenkachse 8 schwenkbare Ventilklappe 10 angeordnet. In der in durchgezogenen Linien dargestellten Offenstellung der Ventilklappe 10 kann ein Luftstrom L durch die Durchströmungsöffnung 18 zwischen dem oberen Ende der Ventilklappe 10 und der Anschlagfläche für den Anschlag der Ventilklappe 10 am oberen Querprofil 14 hindurchströmen. In der in gestrichelten Linien gezeigten Schließstellung 12 ist die Durchströmungsöffnung 18 durch die Ventilklappe 10 geschlossen.
  • An den seitlichen Rahmenteilen sind Dichtflächen 20 angeordnet, die so ausgeformt sind, dass sie auch in der Offenstellung der Ventilklappe 10 den seitlichen Spalt zwischen den Seitenkanten der Ventilklappe 10 und dem seitlichen Rahmen abdecken und gegen den Durchzug der Kaltluft durch diesen Spalt verschließen. Durch die Dichtflächen 20 kann ein Luftstrom L nur nach oben hin durch die Durchströmungsöffnung 18 in den Innenraum des Gebäudes einströmen, mit der Ausnahme geringer Luftströmungen durch die Spalte. Die Neigung zur Eisbildung im seitlichen Bereich der Ventilklappe 10 wird dadurch deutlich verringert.
  • Der Rahmen 4 verfügt über ein unteres Querprofil 16, das an die Unterseite 22 der Ventilklappe 10 angrenzt. Die Unterseite 22 der Ventilklappe 10 verfügt über eine kreisbogenförmige Ausformung, die der Ausformung der angrenzenden Flächen 24, die im unteren Querprofil 16 ausgebildet sind, entspricht. Der Spalt zwischen der Unterseite 22 der Ventilklappe 10 und der angrenzenden Fläche 24 des unteren Querprofils 16 ist auf diese Weise verlängert.
  • Der Spalt verläuft außerdem nicht in einer horizontalen Richtung und geraden Ebene, sondern gekrümmt, insbesondere kreisbogenförmig gekrümmt, wodurch Wärmeverluste über diesen Spalt zusätzlich verringert werden.
  • Um Luftströmungen durch den Spalt zu vermindern, können darin eine oder mehrere Dichtungen 26 angeordnet sein. Die Dichtungen können auch an den übrigen Seiten der Ventilklappe 10 vorgesehen sein, um eventuelle Luftspalte zwischen dem Rahmen 4 und der Ventilklappe 10 abzudichten und zu schließen oder zumindest zu verkleinern.
  • Tau- und Kondenswasser, das sich am oberen Ende auf der Rückseite der Ventilklappe 10 ansammelt, kann zunächst an der Rückseite der Ventilklappe 10 nach unten hin ablaufen. Dort, wo das Tau- und Kondenswasser auf eine Tropfkante 28 auftrifft, tropft das Tau- und Kondenswasser von der Ventilklappe 10 ab. Da die Rückseite der Ventilklappe über die nach innen weisende Oberfläche des Rahmens 4 hervorsteht, kann das Tau- und Kondenswasser frei nach unten hin abtropfen und haftet nicht weiter am Rahmen 4 an. Der Abtropfeffekt wird zusätzlich durch die sich nach innen erstreckende Krümmung 30 in der Form der Ventilklappe 10 unterstützt. In ihrer unteren Hälfte weist die Ventilklappe 10 eine Verdickung 32 auf. Durch die Verdickung 32 verlängert sich der Spalt zwischen der Unterseite 22 der Ventilklappe 10 und dem unteren Querprofil 16. Durch die Verdickung 32 kann das Material der Ventilklappe 10 in der unteren Hälfte einen geringeren Wärmedurchgangskoeffizienten aufweisen als in der oberen Hälfte. Durch die bessere Wärmeisolierung infolge der Verdickung 32 ist die Neigung zur Eisbildung in der unteren Hälfte der Ventilklappe 10 auf der raumseitigen Innenfläche verringert. Da sich dort die Schwenkachse 8 sowie der Luftspalt zum unteren Querprofil 16 befinden, ergibt sich für das Zuluftventil 2 in diesem Bereich eine verringerte Neigung zur Vereisung, so dass das Zuluftventil 2 zumindest auf der Innenseite je nach Temperaturen eisfrei bleibt, so dass es auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen auch nach längerer Öffnungszeit noch frei betätigbar ist.
  • Im seitlichen Randbereich der Ventilklappe 10 ist ein Vorsprung 34 ausgebildet, der nach außen hin über die übrige Oberfläche der Ventilklappe 10 hervorsteht. Der Vorsprung 34 erstreckt sich entlang der Dichtfläche 20. Der Vorsprung kann über die Höhe der Ventilklappe 10 unterschiedlich breit und dick gestaltet sein. Er kann auch alternativ oder ergänzend nach innen über die angrenzende Fläche der Ventilklappe vorstehend ausgebildet sein.
  • Der Bereich, in dem der Spalt 36 zwischen der Unterseite der Ventilklappe 10 und dem unteren Querprofil 16 auf der Innenraumseite des Zuluftventils 2 mündet, ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt. In dieser Darstellung ist erkennbar, dass der Kaltluftstrom 38 aus dem Spalt 36 im Bereich der Mündungsöffnung 42 austritt. Aufgrund der höheren spezifischen Dichte der Kaltluft sackt der Kaltluftstrom 38 direkt nach dem Austritt aus dem Spalt 36 nach unten, wobei der Krümmungsradius des Strömungsbogens von der Temperaturdifferenz zwischen der Innen- und Außenluft abhängt. Je kälter die Außenluft ist, umso enger ist der Krümmungsbogen. Die absackende Kaltluft induziert einen Warmluftstrom 40 aus der wärmeren Innenraumluft, die Feuchtigkeit enthält. Wie in Fig. 2 durch die Strömungspfeile angedeutet, vermischt sich der Kaltluftstrom 38 mit dem Warmluftstrom 40 unterhalb der Mündungsöffnung 42. Erst im Vermischungsbereich kann dann Feuchtigkeit als Eis aus der Luft auskristallisieren und sich an die angrenzende Wandung anlagern. Dies erfolgt dann aber erfindungsgemäß erst in einem Abstand zur Mündungsöffnung 42 und den beweglichen Teilen des Zuluftventils 2.
  • Der aus dem Spalt 36 ausströmende Kaltluftstrom 38 wird im Ausströmungsbereich nach oben hin durch die um das Maß 44 vorstehende Ventilklappe 10 gegen anströmende Warmluft abgeschirmt. Dadurch vermischt sich der Kaltluftstrom 38 mit dem Warmluftstrom 40 erst, nachdem der Kaltluftstrom 38 seine Strömungsrichtung nach unten geändert und die Kaltluft sich von der Ventilklappe 10 und der Mündungsöffnung 36 nach unten hin entfernt hat.
  • In Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 1 gezeigt. Die Ventilklappe 10 befindet sich in der gezeigten Darstellung in einer teilweise geöffneten Schwenkposition. Die Ventilklappe 10 weist in Fig. 3 abweichend von der Darstellung in Fig. 1 nur auf ihrer dem Innenraum des Gebäudes zugewandten Rückseite einen Vorsprung 34 auf. Der Kaltluftstrom 38 tritt in gerader Richtung aus dem Längsspalt 36 zwischen der seitlichen Dichtfläche 20 und dem Vorsprung 34 in den Innenraum ein. Dort induziert er Warmluftströmungen 40a, 40b, die sich mit dem Kaltluftstrom 38 zunehmend vermischen, wobei bei einer entsprechend tiefen Temperatur des Kaltluftstroms 38 Eis auskristallisiert. Durch den Vorsprung 34 kann der Warmluftstrom 40b eine Strömungsrichtung annehmen, die in etwa spiegelbildlich der Strömungsrichtung des Warmluftstroms 40a entspricht. Dadurch kann der Warmluftstrom 40a den Kaltluftstrom 38 nicht auf die Rückseite der Ventilklappe 10 umlenken, wo sich dann Eis ablagern würde, sondern der Kaltluftstrom 38 behält durch den Warmluftstrom 40b gestützt seine in den Innenraum des Gebäudes gerichtete Strömungsrichtung annähernd gleich bei und sinkt kältebedingt nur nach unten ab, er verändert die Strömungsrichtung aber kaum in seitlicher Richtung. Der seitlich an der Rückwand der Ventilklappe 10 ausgebildete Vorsprung 34 schafft einen Strömungsschatten, in dem sich der Warmluftstrom 40b in die Strömungsrichtung des Kaltluftstroms 38 ausrichten kann. Der Vorsprung 34 trägt auf diese Weise dazu bei, dass sich weniger Eis auf der Innenraumseite der Ventilklappe 10 anlagert. Es ist vorteilhaft, wenn die Dichtflächen 20 und/oder Vorsprünge 34 auf der Innenraumseite der Ventilklappe 10 in ihrer räumlichen Lage verstellbar ausgebildet sind. Auf diese Weise können diese auch bei unterschiedlichen Schwenkstellungen der Ventilklappe 10, die durch entgegen gerichtete Pfeile angedeutet sind, eine glatte Mündungsöffnung 42 des Spaltes 36 bilden, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, ohne dass sich zwischen den Vorderkanten der Dichtflächen 20 und der Vorsprünge 34 ein längenmäßiger Versatz ergibt.
  • Das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel dient nur der beispielhaften Erläuterung der Erfindung. Es bereitet dem Fachmann keine Schwierigkeiten, die Ausgestaltung der Erfindung auf eine ihm als geeignet erscheinende Art und Weise an einen konkreten Anwendungsfall anzupassen, indem er die Ausgestaltung abwandelt.

Claims (9)

  1. Zuluftventil (2) zur Belüftung geschlossener Gebäude mit einem Rahmen (4), der eine Luftdurchtrittsöffnung (6) umgrenzt, und einer um eine horizontale Schwenkachse (8) zwischen einer Offen- und einer Schließstellung (12) schwenkbaren, mit dem Rahmen (4) verbundenen Ventilklappe (10), wobei die Ventilklappe (10) in der Schließstellung (12) mit ihrem oberen Ende am oberen Querprofil (14) schließend anliegt, in der Offenstellung mit ihrem oberen Ende eine Durchströmungsöffnung (18) frei gibt und die seitlichen Rahmenteile Dichtflächen (20) aufweisen, durch die der Spalt zwischen dem seitlichen Rahmen (4) und den Seitenkanten der Ventilklappe (10) in der Offenstellung abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der innenraumseitige Randbereich im unteren Teil der Rückwand der Ventilklappe (10) in der Schließstellung (12) und in einer Offenstellung von bis zu 30 % der Ventilklappe (10) um ein Maß (44) über die Oberfläche des unteren Querprofils (16) hervorsteht, und die Ventilklappe (10) in ihrem unteren Teil eine Verdickung (32) im Verhältnis zur Materialstärke der Ventilklappe (10) in ihrem oberen Teil aufweist, durch die der Spalt zwischen der Unterseite (22) der Ventilklappe (10) und dem unteren Querprofil (16) des Rahmens (4) verlängert ist.
  2. Zuluftventil (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (22) der Ventilklappe (10) und die angrenzende Fläche (24) des unteren Querprofils (16) des Rahmens (4) zueinander passende kreisbogenförmig verlaufende Kreisbogenkonturen aufweisen.
  3. Zuluftventil (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilklappe (10) aus einem geschlossene Poren aufweisenden Kunststoff-Werkstoff hergestellt ist.
  4. Zuluftventil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilklappe (10) eine zu ihrem oberen Ende hin in Richtung des Gebäudeinnenraums weisende Krümmung (30) aufweist.
  5. Zuluftventil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Zwischenraum zwischen der Unterseite (22) der Ventilklappe (10) und der angrenzenden Fläche (24) des unteren Querprofils (16) des Rahmens (4) zumindest eine Dichtung (26) angeordnet ist.
  6. Zuluftventil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückseite und/oder der Unterseite (22) der Ventilklappe (10) eine Tropfkante (28) ausgebildet ist.
  7. Zuluftventil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilklappe (10) in ihren seitlichen Randbereichen zu den Dichtflächen (20) der seitlichen Rahmenteile eine von der übrigen nach außen weisenden Außenfläche der Ventilklappe (10) und/oder eine von der übrigen nach innen weisenden Innenfläche der Ventilklappe (10) vorstehenden und sich entlang den Dichtflächen (20) erstreckenden Vorsprung (34) aufweist.
  8. Zuluftventil (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtflächen (20) und/oder Vorsprünge (34) auf der Innenraumseite der Ventilklappe (10) in ihrer räumlichen Lage verstellbar sind.
  9. Zuluftventil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Ventilklappe (10) eine hydrophobe Beschichtung aufweist.
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