NL1033393C2

NL1033393C2 - Ventilatiesysteem en samengestelde klep voor een dergelijk systeem.

Info

Publication number: NL1033393C2
Application number: NL1033393A
Authority: NL
Inventors: Harm Klaas Vaatstra
Original assignee: Klimaatgroep Holland B V
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2009-12-08
Also published as: WO2008100134A1; NL1033393A1

Description

Ventilatiesysteem en samengestelde klep voor een dergelijk systeem 5 Gebied van de uitvinding

De uitvinding heeft betrekking op een ventilatiesysteem voor het ventileren van een vertrek, omvattende een behuizing, welke behuizing een eerste inlaatpoort omvat 10 voor het aanzuigen van lucht uit het vertrek, een tweede inlaatpoort omvat voor het aanzuigen van buitenlucht, en een eerste uitlaatpoort omvat voor de toevoer van lucht naar het vertrek.

15

Achtergrond van de uitvinding

Een bekend ventilatiesysteem, zoals beschreven in US 6,369,716, omvat twee kleppen welke los van elkaar het 20 aanzuigen van lucht uit een vertrek en het aanzuigen van buitenlucht reguleren. Hiervoor zijn dus twee regelsystemen nodig. Dit maakt de bediening van het ventilatiesysteem minder gebruikersvriendelijk. Bovendien zijn bij dit bekende ventilatiesysteem twee aandrijfsystemen nodig, voor 25 elke klep één. Dit maakt het ventilatiesysteem onnodig complex. Bovendien nemen de twee kleppen met hun aparte regel- en aandrijfsysteem veel ruimte in. Een belangrijk nadeel van dit systeem is bovendien dat de aangezogen lucht uit het vertrek weer de ventilator en vervolgens het 30 vertrek in wordt gedwongen. De invoer van verse lucht wordt hierdoor bemoeilijkt. Er is derhalve behoefte aan een eenvoudig, gebruikersvriendelijk en compact ventilatiesysteem waarbij de afvoer van lucht uit het vertrek gereguleerd kan worden. Het doel van de onderhavige 35 uitvinding is het verschaffen van zo een ventilatiesysteem.

10 3 3 3 9 3 2

Samenvatting van de uitvinding

De uitvinding verschaft daartoe een ventilatiesysteem voor het ventileren van een vertrek, omvattende een behuizing, 5 welke behuizing een eerste inlaatpoort omvat voor het aanzuigen van lucht uit het vertrek, een tweede inlaatpoort omvat voor het aanzuigen van buitenlucht, en een eerste uitlaatpoort omvat voor de toevoer van lucht naar het vertrek, waarbij het ventilatiesysteem een samengestelde 10 klep omvat, welke samengestelde klep een eerste klep omvat, welke eerste klep zich in de nabijheid van de eerste inlaatpoort bevindt, in verbinding staat met een eerste as, en de stroming van de eerste inlaatpoort naar de eerste uitlaatpoort kan reguleren, en een tweede klep omvat, welke 15 tweede klep zich in de nabijheid van de tweede inlaatpoort bevindt, in verbinding staat met een tweede as en de stroming van tweede inlaatpoort naar de eerste uitlaatpoort kan reguleren, waarbij de eerste as en de tweede as in hoofdzaak in eikaars verlengde zijn gelegen en met elkaar 20 in vaste verbinding staan. Een dergelijk ventilatiesysteem kan compact worden uitgevoerd en de samengestelde klep heeft vanwege de vaste verbinding van de eerste as met de tweede as slechts één regulatiesysteem en één aandrijfsysteem nodig.

25

In een voorkeuruitvoeringsvorm van het ventilatiesysteem volgens de uitvinding omvat de behuizing een tweede uitlaatpoort voor het afvoeren van lucht uit de eerste inlaatpoort naar de buitenlucht, waarbij de tweede 30 uitlaatpoort zich zodanig in de nabijheid van de eerste inlaatpoort bevindt, dat de eerste klep de stroming van de eerste inlaatpoort naar de tweede uitlaatpoort kan reguleren. De mogelijkheid om de afvoer van lucht uit het vertrek te reguleren maakt dit ventilatiesysteem bijzonder 35 geschikt voor vertrekken waarin soms een groot aantal personen gelijktijdig aanwezig is. In een dergelijke 3 situatie kan de hoeveelheid kooldioxide in de lucht snel stijgen, wat aanleiding geeft tot verminderde prestaties, hoofdpijn en dergelijke. De inventieve ventilatiesysteem is bijvoorbeeld zeer geschikt om in een klaslokaal te worden 5 ingebouwd, omdat het juist daar van belang is dat de aanwezigen zich kunnen concentreren en helder kunnen denken. Men kan dan de kleppen afhankelijk van de omstandigheden zodanig instellen dat enerzijds de hoeveelheid kooldioxide in het vertrek beperkt blijft, 10 terwijl anderzijds niet meer buitenlucht wordt bijgemengd dan nodig is, omdat buitenlucht doorgaans moet worden verwarmd of gekoeld.

Doorgaans wordt een ventilatiesysteem hoog in het vertrek 15 gemonteerd, bij voorkeur boven een zwevend plafond. Om die reden omvat het ventilatiesysteem bij voorkeur een ventilator en is het ventilatiesysteem bij voorkeur uitgevoerd als een platte behuizing, waarvan een open zijde toegang geeft tot de ventilator. Daarom omvat de 20 samengestelde klep bij voorkeur een langwerpige, rechthoekige eenheid, voorzien van een lange open zijde die aansluit aan de ventilator en zijn de eerste inlaatpoort en de tweede inlaatpoort bij voorkeur in twee aansluitend aan de open zijde, tegenover elkaar gelegen zijden opgenomen. 25 Op deze wijze wordt de ventilatiesysteem feitelijk enigszins verlengd, waarbij aan weerszijden inlaatpoorten beschikbaar komen voor het inlaten en mengen van lucht afkomstig uit het vertrek en van buitenlucht. De langwerpige, rechthoekige eenheid is bij voorkeur tevens 30 voorzien van de tweede uitlaatpoort, voor het afvoeren van lucht naar de buitenlucht. De tweede uitlaatpoort kan dan ook boven het zwevende plafond zijn gesitueerd, zodat ook een luchtafvoerleiding aan het oog is onttrokken. De tweede uitlaatpoort is bij voorkeur gesitueerd aan een tegenover 35 de open zijde gelegen zijde, nabij de eerste inlaatpoort.

4

In een voorkeuruitvoeringsvorm zijn de eerste klep en de tweede klep respectievelijk uitgevoerd als een eerste en een tweede cilindersegment, welke respectievelijk samen met de eerste as en de tweede as kunnen roteren. Bij voorkeur 5 zijn hierbij het eerste en het tweede cilindersegment althans nagenoeg 180 graden ten opzichte van elkaar geroteerd. Hierdoor is in een eerste positie de eerste inlaatpoort open en de tweede inlaatpoort gesloten, in een tweede positie de eerste inlaatpoort gesloten en de tweede 10 inlaatpoort open is, terwijl in de tussenliggende posities alle mogelijke mengverhoudingen kunnen worden gerealiseerd. Indien de tweede uitlaatpoort is gesitueerd aan een tegenover de open zijde gelegen zijde, nabij de eerste inlaatpoort sluit het cilindersegment de tweede 15 uitlaatpoort af als de eerste inlaatpoort geheel open staat. Gaat de eerste inlaatpoort gedeeltelijk dicht en wordt dus buitenlucht bijgemengd, dan gaat tevens de tweede uitlaatpoort gedeeltelijk open.

20 In andere voorkeuruitvoeringsvorm omvat het ventilatiesysteem aandrijfmiddelen voor het aandrijven van de eerste as en de tweede as, welke aandrijfmiddelen direct met de eerste as of met de tweede as in verbinding staan. Omdat de eerste as in vaste verbinding staat met de tweede 25 as dienen de aandrijfmiddelen slechts op één as, de eerste as of de tweede as, aan te grijpen. Dit maakt het ventilatiesysteem eenvoudig en gemakkelijk te bedienen. Bij voorkeur omvatten de aandrijfmiddelen een elektromotor. Hiermee kan automatische bediening van de samengestelde 30 klep worden gerealiseerd. Omdat de eerste as in vaste verbinding staat met de tweede as is de bediening van het ventilatiesysteem eenvoudig.

In weer een andere voorkeuruitvoeringsvorm omvat het 35 ventilatiesysteem stuurmiddelen voor het bedienen van de aandrijfmiddelen, welke stuurmiddelen zijn voorzien van een 5 sensor voor het meten van een de luchtkwaliteit representerende parameter. De luchtkwaliteit representerende parameter meet daarbij doorgaans de concentratie van kooldioxide, maar deze parameter kan ook 5 de concentratie van organische verbindingen meten, bijvoorbeeld als er wordt gelijmd of geverfd, en deze parameter kan ook de concentratie van geurstoffen meten. De stuurmiddelen kunnen naast de samengestelde klep tevens de ventilator en de eventueel aanwezige verwarmingsmiddelen 10 en/of koelmiddelen besturen. Opgemerkt kan nu worden dat er in het vertrek een situatie kan ontstaan waarbij het feitelijk te koud is, terwijl boven in het vertrek voldoende warmte voorhanden is. In nog weer een andere voorkeuruitvoeringsvorm omvat het ventilatiesysteem daarom 15 temperatuurregulerende middelen en zijn de stuurmiddelen voorzien van een eerste, relatief laag in het vertrek geplaatste temperatuursensor en een tweede, relatief hoog in het vertrek geplaatste temperatuursensor. Het ventilatiesysteem wordt dan ingeschakeld zonder dat de 20 verwarmingsmiddelen worden ingeschakeld, waarbij de in het vertrek aanwezige lucht feitelijk wordt geroerd en zo een voldoende hoge temperatuur kan worden bereikt. Bij voorkeur is het ventilatiesysteem eveneens voorzien van een in de buitenlucht geplaatste temperatuursensor. Als in een warme 25 periode wordt vastgesteld dat de buitenlucht voldoende is afgekoeld, dan kan het ventilatiesysteem het vertrek gaan ventileren, om op die wijze het vertrek met minimale kosten af te koelen.

30 De uitvinding heeft tevens betrekking op een samengestelde klep, voor gebruik in een ventilatiesysteem zoals dit in de voorgaande paragrafen is omschreven.

35 Korte beschrijving van de figuren 6

De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van de volgende figuren, waarbij:

Fig. 1 schematisch in doorsnede een vertrek voorzien 5 van het ventilatiesysteem volgens de uitvinding weergeeft;

Fig. 2 schematisch in bovenaanzicht een voorkeuruitvoeringsvorm van een ventilatiesysteem weergeeft; 10 Fig. 3A schematisch in een eerste zijaanzicht een voorkeuruitvoeringsvorm van een samengestelde klep weergeeft;

Fig. 3B schematisch in een tweede zijaanzicht deze uitvoeringsvorm weergeeft; 15 Fig. 4 schematisch in een vooraanzicht de samengestelde klep weergeeft tijdens recirculatie;

Fig. 5 schematisch in een vooraanzicht de samengestelde klep weergeeft als ook buitenlucht wordt bijgemengd.

20

Beschrijving van een voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding

Fig. 1 geeft schematisch in doorsnede een vertrek (1) weer 25 dat is voorzien van een voorkeuruitvoeringsvorm van het ventilatiesysteem volgens de uitvinding. Het vertrek (1), bijvoorbeeld een klaslokaal, is voorzien van een zwevend plafond (2) , waarboven het ventilatiesysteem (3) is geplaatst. Het ventilatiesysteem (3) omvat een eerste 30 inlaatpoort (4) voor het aanzuigen van lucht uit het vertrek (1), een tweede inlaatpoort (6) voor het aanzuigen van buitenlucht, en een eerste uitlaatpoort (5a, 5b) voor de toevoer van lucht naar het vertrek (1) . Het ventilatiesysteem (3) wordt gestuurd middels stuurmiddelen 35 omvattende een controle-eenheid (8) , een eerste, relatief 7 laag in het vertrek (1) geplaatste temperatuursensor (9a) en een tweede, relatief hoog in het vertrek (1) geplaatste temperatuursensor (9b). Verder zijn de stuurmiddelen voorzien van een sensor (10) voor het meten van een de 5 luchtkwaliteit representerende parameter, bijvoorbeeld de concentratie kooldioxide in het vertrek (1) en/of de concentratie organische verbindingen en geurstoffen in het vertrek (1) . De stuurmiddelen zouden ook temperatuurregulerende middelen en een thermostaat kunnen 10 omvatten zodat het ventilatiesysteem (3) zodanig op een traditionele wijze bestuurd kan worden dat de temperatuur in het vertrek (1) overeenkomt met een gewenste temperatuur, afhankelijk van de tijd en van de dag van de week. Daarnaast zouden de stuurmiddelen het 15 ventilatiesysteem (3) zodanig kunnen reguleren dat er buitenlucht wordt bij gemengd als de hoeveelheid kooldioxide in de lucht groter wordt dan bijvoorbeeld 1000 ppm of als de hoeveelheid organische verbindingen groter wordt dan bijvoorbeeld 10 ppm. De stuurmiddelen omvatten eveneens een 2 0 in de buitenlucht geplaatste temperatuursensor (11) . Men kan dan in een warme periode het vertrek (1) ' s nachts afkoelen als de temperatuur van de buitenlucht voldoende laag is.

25 Fig. 2 geeft schematisch in bovenaanzicht een voorkeuruitvoeringsvorm van een ventilatiesysteem (3) weer. Het ventilatiesysteem (3) omvat een rechthoekige platte, metalen behuizing die eenvoudig kan worden gemonteerd tussen een zwevend plafond en een daarboven gelegen vloer 30 of dak, waarin achtereenvolgens een samengestelde klep (12), een filtereenheid (13a, 13b), een ventilator (14) en een warmtewisselaar (15) zijn ondergebracht. Op de samengestelde klep (12) zijn een eerste inlaatpoort (4) voor het aanzuigen van lucht uit het vertrek (1), een 35 tweede inlaatpoort (6) voor het aanzuigen van buitenlucht, en een tweede uitlaatpoort (7) voor het afvoeren van lucht 8 uit de eerste inlaatpoort (4) naar de buitenlucht aangesloten, terwijl achter de warmtewisselaar (15) een eerste uitlaatpoort (5a, 5b) voor de toevoer van lucht naar het vertrek (1) zijn aangesloten. De samengestelde klep 5 (12) omvat een eerste klep (17a, niet getoond in Fig. 2), welke eerste klep (17a) zich in de nabijheid van de eerste inlaatpoort (4) bevindt, in verbinding staat met een eerste as (16a, niet getoond in Fig. 2), en de stroming van de eerste inlaatpoort (4) naar de eerste uitlaatpoort (5a, 5b) 10 kan reguleren, en een tweede klep (17b, niet getoond in Fig. 2) , welke tweede klep (17b) zich in de nabijheid van de tweede inlaatpoort (6) bevindt, in verbinding staat met een tweede as (16b, niet getoond in Fig. 2) en de stroming van tweede inlaatpoort (6) naar de eerste uitlaatpoort (5a, 15 5b) kan reguleren, waarbij de eerste as en de tweede as in hoofdzaak in eikaars verlengde zijn gelegen en met elkaar in vaste verbinding staan (niet getoond in Fig. 2) . Een eerste filtereenheid (13a), stroomafwaarts van de tweede klep (17b), is ingericht voor het filtreren van de 20 buitenlucht. Een tweede filtereenheid (13b), stroomafwaarts/naast van de eerste klep (17a), is ingericht voor het filtreren van gerecirculeerde lucht en de gefilterde lucht wordt vervolgens door een geruisarme ventilator (14) langs warmtewisselaar (15) gevoerd.

25 Warmtewisselaar (15) is doorgaans opgenomen in een centraal verwarmingscircuit, maar hij kan ook deel uitmaken van een centraal koelcircuit of zijn aangesloten op een warmtepomp zodat naar keuze kan worden verwarmd of gekoeld.

30 Fig. 3A geeft schematisch in een eerste zijaanzicht een voorkeuruitvoeringsvorm van de samengestelde klep (12), ter hoogte van de eerste klep (17a), weer. Een eerste as (16a) is weergegeven, waaraan de eerste klep (17a) uitgevoerd als een eerste cilindersegment (17a) is bevestigd, welk eerste 35 cilindersegment (17a) de eerste inlaatpoort (4) kan openen, afsluiten of gedeeltelijk kan afsluiten. Fig. 3B geeft 9 schematisch in een tweede zijaanzicht een voorkeuruitvoeringsvorm van de samengestelde klep (12), ter hoogte van de tweede klep (17b), weer. Hierbij is aan een tweede as (16b) de tweede klep (17b) uitgevoerd als een 5 tweede cilindersegment (17b) bevestigd. Dit tweede cilindersegment (17b) kan de tweede inlaatpoort (6) openen, afsluiten of gedeeltelijk afsluiten. Omdat de cilindersegmenten (17a, 17b) onderling 180 graden zijn verdraaid, is de tweede inlaatpoort (6) gesloten als de 10 eerste inlaatpoort (4) open is en vice versa. Ook tussenstanden zijn mogelijk, waarbij deels lucht uit het vertrek (1) en deels buitenlucht naar de ventilator (14) wordt gevoerd. Verder is in Fig. 3A zichtbaar dat als het eerste cilindersegment (17a) deels wordt verdraaid, 15 waardoor buitenlucht wordt toegelaten, de tweede uitlaatpoort (7) deels wordt geopend, zodat een overmaat aan lucht naar de buitenlucht kan ontsnappen. Tevens zijn in de figuren Fig. 3A en Fig. 3B de eerste strippen (18) zichtbaar waarmee het eerste cilindersegment (17a) en het 20 tweede cilindersegment (17b) aan respectievelijk de eerste as (16a) en de tweede as (16b) zijn bevestigd. Daarnaast zijn de tweede strippen (19) weergegeven waarmee de lagers (20) voor de eerste en tweede as (16a en 16b) aan de behuizing zijn bevestigd en is in Fig. 3B een elektromotor 25 (21) zichtbaar, waarmee de eerste en tweede as (16a en 16b) gezamenlijk door de stuurmiddelen kunnen worden geroteerd. De elektromotor (21) zou voorzien kunnen zijn van een positieopnemer.

30 Fig. 4 geeft schematisch in een vooraanzicht de samengestelde klep (12) weer tijdens recirculatie, waarbij het eerste cilindersegment (17a) zodanig is gepositioneerd dat de eerste inlaatpoort (4) geheel open is en het tweede cilindersegment (17b) zodanig is gepositioneerd dat de 35 tweede inlaatpoort (6) geheel gesloten is. Daarbij sluit het eerste cilindersegment (17a) bovendien de tweede 10 uitlaatpoort (7) volledig af.

Fig. 5 geeft schematisch in een vooraanzicht de samengestelde klep (12) weer als ook buitenlucht wordt 5 bijgemengd. Daarbij is de eerste as (16a) over een hoek van bijvoorbeeld 90 graden verdraaid, waardoor de eerste inlaatpoort (4) en de tweede inlaatpoort (6) deels open staan, terwijl ook de tweede uitlaatpoort (7) deels open staat.

)3 33 9 3

Claims

1. Ventilatiesysteem (3) voor het ventileren van een vertrek (1), omvattende een behuizing, welke behuizing 5 - een eerste inlaatpoort (4) omvat voor het aanzuigen van lucht uit het vertrek (1); - een tweede inlaatpoort (6) omvat voor het aanzuigen van buitenlucht, en 10. een eerste uitlaatpoort (5a, 5b) omvat voor de toevoer van lucht naar het vertrek (1), met het kenmerk dat het ventilatiesysteem (3) een samengestelde klep (12) omvat, welke samengestelde 15 klep (12) - een eerste klep (17a) omvat, welke eerste klep (17a) zich in de nabijheid van de eerste inlaatpoort (4) bevindt, in verbinding staat met 20 een eerste as (16a), en de stroming van de eerste inlaatpoort (4) naar de eerste uitlaatpoort (5a, 5b) kan reguleren, en - een tweede klep (17b) omvat, welke tweede klep (17b) zich in de nabijheid van de tweede 25 inlaatpoort (6) bevindt, in verbinding staat met een tweede as (16b) en de stroming van tweede inlaatpoort (6) naar de eerste uitlaatpoort (5a, 5b) kan reguleren, 30 waarbij de eerste as (16a) en de tweede as (16b) in hoofdzaak in eikaars verlengde zijn gelegen en met elkaar in vaste verbinding staan.

2. Ventilatiesysteem (3) volgens conclusie 1, met het 35 kenmerk, dat de behuizing een tweede uitlaatpoort (7) omvat voor het afvoeren van lucht uit de eerste inlaatpoort (4) naar de buitenlucht, waarbij de tweede uitlaatpoort (7) zich zodanig in de nabijheid van de eerste inlaatpoort (4) bevindt, dat de eerste klep (17a) de stroming van de eerste inlaatpoort (4) naar 5 de tweede uitlaatpoort (7) kan reguleren.

3. Ventilatiesysteem (3) volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het ventilatiesysteem (3) een ventilator (14) omvat en de samengestelde klep (12) 10 een langwerpige, rechthoekige eenheid omvat, voorzien van een lange open zijde die aansluit aan de ventilator (14) en dat de eerste inlaatpoort (4) en de tweede inlaatpoort (6) in twee aansluitend aan de open zijde, tegenover elkaar gelegen zijden zijn opgenomen. 15

4. Ventilatiesysteem (3) volgens één der conclusies 1 - 3, met het kenmerk, dat de eerste klep (17a) en de tweede klep (17b) respectievelijk zijn uitgevoerd als een eerste cilindersegment (17a) en een tweede 20 cilindersegment (17b), welke respectievelijk samen met de eerste as (16a) en de tweede as (16b) kunnen roteren.

5. Ventilatiesysteem (3) volgens conclusie 4, met het 25 kenmerk, dat het eerste cilindersegment (17a) en het tweede cilindersegment (17b) althans nagenoeg 180 graden ten opzichte van elkaar zijn geroteerd.

6. Ventilatiesysteem (3) volgens één der conclusies 1 - 30 5, met het kenmerk, dat het ventilatiesysteem (3) aandrijfmiddelen omvat voor het aandrijven van de eerste as (16a) en de tweede as (16b), welke aandrijfmiddelen direct met de eerste as (16a)of met de tweede as (16b) in verbinding staan. 35

7. Ventilatiesysteem (3) volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de aandrijfmiddelen een elektromotor (21)omvatten.

8. Ventilatiesysteem (3) volgens conclusies 6 of 7, met 5 het kenmerk, dat het ventilatiesysteem (3) stuurraiddelen omvat voor het bedienen van de aandrijfmiddelen, welke stuurmiddelen zijn voorzien van een sensor (10) voor het meten van een de luchtkwaliteit representerende parameter. 10

9. Ventilatiesysteem (3) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het ventilatiesysteem (3) temperatuurregulerende middelen, zoals een warmtewisselaar (15), omvat en de stuurmiddelen zijn 15 voorzien van een eerste, relatief laag in het vertrek (I) geplaatste temperatuursensor (9a) en een tweede, relatief hoog in het vertrek (1) geplaatste temperatuursensor (9b).

10. Ventilatiesysteem (3) volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het ventilatiesysteem (3) is voorzien van een in de buitenlucht geplaatste temperatuursensor (II) .

11. Samengestelde klep, voor gebruik in een ventilatiesysteem (3) volgens een der voorgaande conclusies. 1033393