Gebiet der Erfindung
[0001] Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung zum Be- und Entlüften eines Raumes.
Eine solche Belüftungsvorrichtung umfasst eine Wandbauhülse zur Verbindung einer Innenseite
eines Raumes mit einer Außenseite. Unter der Außenseite wird eine äußere Umgebung
außerhalb des Gebäudes, in welchem sich der betreffende Raum, der belüftet werden
soll, befindet, verstanden. Die Belüftungsvorrichtung umfasst außerdem ein Schalldämmelement,
welches aus einem schallabsorbierenden Material besteht, sowie einen Axialventilator,
der in mindestens zwei Betriebszuständen mit entgegengesetzten Luftförderrichtungen
zur Förderung von Zuluft von der Außenseite zur Innenseite des Raumes und zur Förderung
von Abluft von der Innenseite des Raumes zur Außenseite betreibbar ist. Der Axialventilator
ist in der Wandeinbauhülse angeordnet, d.h. in dem von der Wandeinbauhülse umschlossenen
Raum. Schließlich umfasst die Belüftungsvorrichtung noch einen zwischen dem Axialventilator
und der Außenseite in der Wandeinbauhülse angeordneten Wärmespeicher.
Stand der Technik
[0002] Im Stand der Technik sind solche Systeme seit Längerem bekannt. Derartige Belüftungsvorrichtungen
werden beispielsweise im modernen Wohnungs- und Hausbau für die Belüftung von Räumen
oder Zimmern von Ein- und Mehrfamilienhäusern eingesetzt. Es handelt sich um dezentral
angeordnete Belüftungsvorrichtungen, die nur einzelne Räume belüften und daher recht
kompakt gebaut werden können. Im Gegensatz dazu sind zentrale Belüftungsvorrichtung
wesentlich größer dimensioniert, da sie eine Vielzahl von Räumen gleichzeitig belüften
müssen, an solche zentralen Anordnungen werden andere Anforderungen als an dezentrale
Anordnungen gestellt: Zentrale Anordnungen müssen höhere Luftströme erreichen und
verfügen in der Regel auch über größere Ventilatoren und längere Beförderungswege.
Dezentrale Belüftungsvorrichtungen, die nur einzelne Räume belüften, können dagegen
vergleichsweise kompakt gebaut werden. Die Durchmesser von Belüftungsvorrichtungen,
die für solche Zwecke verwendet werden können, liegen üblicherweise im Bereich zwischen
etwa 100 mm und 300 mm, die Belüftungsvorrichtungen werden beispielsweise im Rahmen
von Energiesparmaßnahmen zur effizienten Belüftung bzw. Frischluftzufuhr eingesetzt,
u.a. in Passivhäusern.
[0003] Da die Geräte zur Be- und Entlüftung dezentral im Haus platziert werden, sind in
den Räumen mehr oder weniger deutliche Schallemissionen wahrnehmbar, zum einen Schallemissionen,
die vom Gerät, d.h. insbesondere dem Axialventilator, selbst ausgehen, zum anderen
können auch Außengeräusche in den Raum eindringen.
[0004] Um die Schallemissionen und den Schalldurchgang bei Belüftungsvorrichtungen zu reduzieren,
sind im Stand der Technik bereits verschiedene Lösungen bekannt. In der
US 3,949,830 wird ein Geräuschdämpfer für eine zentrale Belüftungseinrichtung beschrieben, bei
dem u.a. ein zylindrisches Kernelement axial im Luftkanal angeordnet wird. An der
Außenseite des Luftkanals ist in dem Bereich des zylinderförmigen Kernelements ebenfalls
eine Auskleidung mit schallabsorbierenden Material vorgesehen. Der Geräuschdämpfer
bildet den Teil eines Luftkanals für eine zentrale Belüftung und erstreckt sich daher
nur über eine kurze Länge des Luftkanals, verglichen mit seiner Gesamtlänge. Durch
das innere Kernelement wird jedoch der Luftkanal verkleinert, was eine Übertragung
auf dezentrale Anlagen mit in der Regel schwächeren Ventilatoren ausschließt, da der
Luftstrom dadurch behindert wird und die Effizienz sinkt. Zudem ist die Luftkanallänge
der dezentralen Lüftungsanlagen so kurz, dass ein Element, wie es in der
US 3,949,830 beschrieben ist, kaum untergebracht werden könnte oder nur so stark verkürzt, dass
seine Wirkung vernachlässigbar wäre.
[0005] In der
EP 0 990 859 A2 wird eine Be- und Entlüftungseinrichtung beschrieben, welche ein mit dem Innenbereich
des Gehäuses, welches Wärmespeicher und Axialventilator aufnimmt, akustisch verbundenes
Gehäuseelement aufweist, welches aus einem Material mit schallabsorbierenden Eigenschaften
besteht. Die in der
EP 0 990 859 A2 beschriebene Be- und Entlüftungseinrichtung besteht aus mehreren Teilen. Sie weist
zunächst ein äußeres Gehäuse auf, welches seinerseits ebenfalls aus mehreren Teilen
besteht. Die äußerste Schicht des Gehäuses wird von der Gebäudewand umschlossen. An
der Innenseite schließt sich das schallabsorbierende Gehäuseelement an, welches seinerseits
mit einem Innengehäuse verbunden ist. Dieses Innengehäuse weist eine Vielzahl von
Öffnungen auf, die der akustischen Verbindung des Luftkanals, der vom Innengehäuse
umschlossen wird, dienen. Die Schallwellen gelangen gemäß
EP 0 990 859 A2 an die schallabsorbierende Oberfläche des schallabsorbierenden Gehäuseelements. Das
schallabsorbierende Gehäuseelement kann beispielsweise durch ein schallabsorbierendes
Schüttgut gebildet werden und das Innengehäuse als Gitterstruktur. Den Zeichnungen
der
EP 0 990 859 A2 ist zu entnehmen, dass die Öffnungen und die Rippen des Gitters sowohl in axialer
Richtung als auch in tangentialer Richtung, d.h. am Umfang des Innengehäuses etwa
gleich dimensioniert sind. Auch der zentrale Bereich um die Drehachse des Axialventilators
ist in axialer Richtung von einer Hülse umgeben, in welcher zum einen die Antriebseinheit
des Axialventilators und zum anderen auch Elektronik-Bauteile, Steuerelemente und
Regelelemente, die zur Steuerung und Regelung der Belüftungs- und Entlüftungsanlage
notwendig sind, untergebracht sind. Diese Hülse kann von einer Hülle aus einem schallabsorbierenden
Material umgeben sein, welche ebenfalls mit einer Gitterstruktur oder einem lochblechartigen
Teil verstärkt werden kann, im Gegensatz zum Innengehäuse ist diese Verstärkung hier
optional. Wesentlich für eine effiziente Schallabsorption sind Blechrippen, die gleichzeitig
als Schall-Leitelemente und Wärmespeicherelemente dienen und zwischen der Hülle um
den zentralen Bereich sowie dem Innengehäuse in axialer Richtung um diese Achse gekippt
angeordnet sind, um Schallwellen zu den Öffnungen im Innengehäuse bzw. der Hülle um
den zentralen Bereich zu leiten. Die Schall-Leitelemente selbst können eine Mikroperforation
aufweisen und den Schall weiter vermindern.
[0006] Die in der
EP 0 990 859 A2 beschriebene Be- und Entlüftungsanlage ist komplex aufgebaut. Um effektiv absorbiert
zu werden, müssen die Schallwellen durch die Öffnungen des Innengehäuses mit dem schallabsorbierenden
Gehäuseelement, was sich an der Außenseite des Innengehäuses anschließt, in Kontakt
treten. Da die Luftströmung im Prinzip nicht auf diese Öffnungen geleitet wird, sondern
axial an diesen vorbeiführt, sind für eine effiziente Lärmminderung Schall-Leitelemente
notwendig, welche die Luft in Richtung der Öffnungen leiten. Dadurch wird allerdings
ebenfalls der Luftstrom gebremst bzw. der Schalldruck stark vermindert, so dass die
Effizienz der Lüftung verringert wird.
[0007] Ansonsten werden in dezentralen Belüftungsanlagen oft Kanaleinsätze aus einem den
Schall in gutem Maße absorbierenden Material eingesetzt, die sich nicht über die gesamte
Länge erstrecken und den Durchmesser verkleinern. Die Reduzierung des Kanalquerschnitts
oder die Verwendung gesonderter Bauteile, die durch gezielte Strömungsumlenkung eine
Schallreduktion nach sich ziehen, führt jedoch auch zu einer Reduzierung des Luftvolumenstroms.
Beschreibung der Erfindung
[0008] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Belüftungsvorrichtung der eingangs beschriebenen
Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass zum einen eine möglichst effiziente Dämpfung
von Schall von der Außenseite und Schall, der vom Axialventilator erzeugt wird, reduziert
wird, wobei andererseits der Aufbau möglichst einfach gehalten werden soll und dabei
den Luftstrom nicht beeinträchtigten soll, d.h. der Schall soll möglichst gut absorbiert
werden, ohne jedoch den Luftvolumenstrom zu reduzieren.
[0009] Diese Aufgabe wird bei einer Belüftungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art
dadurch gelöst, dass das Schalldämmelement als Schalldämmhülse ausgebildet ist, welche
bezüglich ihrer Außenmaße in die Wandeinbauhülse eingepasst ist. Dabei weist die Schalldämmhülse
eine Hülseninnenfläche auf, welche die äußere Begrenzung eines Luftkanals für den
Durchtritt von Luft zwischen der Innenseite des Raumes und der Außenseite definiert;
der Axialventilator und der Wärmespeicher sind in der Schalldämmhülse durch eine Verbindung
zu dieser fixiert. Das für die Schalldämmhülse verwendete Material weist dabei bevorzugt
eine so hohe Festigkeit auf, dass es unter der mechanischen Belastung mit dem Gewicht
des Axialventilators, des Wärmespeichers und ggf. weiterer Bauteile nicht oder nur
unwesentlich deformiert wird, d.h. Deformationen aufgrund der Masse von in der Schalldämmhülse
angeordneten Bauteilen werden verhindert. Außerdem besteht der Wärmespeicher aus einem
keramischen Material und weist eine Vielzahl von geraden, voneinander durch Wände
getrennten Kanälen auf, die sich in bekannter Weise längs einer durch den Axialventilator
und die Wandeinbauhülse vorgegebenen Strömungsrichtung erstrecken. Im Gegensatz zu
dem eingangs beschriebenen Lüfter mit gesondert angeordneten Schall-Leitelementen,
welcher als nächster Stand der Technik angesehen wird, verwendet die erfindungsgemäße
Belüftungseinrichtung standardisierte Keramik-Wärmespeicher, wie sie im Stand der
Technik im Zusammenhang mit dezentralen Belüftungseinrichtungen hinlänglich bekannt
sind. Auf die Verwendung zusätzlicher Schall-Leitelemente, die außerdem die Funktion
eines Wärmespeichers übernehmen, kann bei der vorliegenden Erfindung vollständig verzichtet
werden: Die Schalldämmhülse weist eine Hülseninnenfläche auf, welche die äußere Begrenzung
des Luftkanals bildet, im Gegensatz zum nächstliegenden Stand der Technik, wo sich
zwischen dem Schalldämmelement und dem Luftkanal ein inneres, mit Öffnungen versehenes
Gehäuse befindet. Versuche haben jedoch gezeigt, dass eine sehr gute Schalldämmung
auch ohne solche zusätzlichen Maßnahmen und Schall-Leitelemente erreicht werden kann,
wenn sich keine zusätzlichen gitterförmigen oder durchbrochene Materialschichten zwischen
der Hülseninnenfläche der Schalldämmhülse und dem Luftkanal befinden.
[0010] Die Form der Schalldämmhülse ist dabei zweckmäßig an die Form der Wandeinbauhülse
angepasst, beispielsweise eignen sich quadratische oder insbesondere kreisförmige
Querschnitte besonders gut. Im Falle eines quadratischen Querschnitts der Schalldämmhülse
ist die Hülseninnenfläche aus mehreren aneinander stoßenden Teilflächen zusammengesetzt,
im Falle eines kreisförmigen Querschnitts der Schalldämmhülse liegt nur eine Fläche
vor. Darüber hinaus kann die Hülseninnenfläche auch einen von der Außenfläche der
Schalldämmhülse und der Wandeinbauhülse abweichenden Querschnitt aufweisen. Letztere
können beispielsweise quadratisch sein, während die Hülseninnenfläche einen kreisförmigen
Querschnitt aufweist.
[0011] Die Hülseninnenfläche bildet die äußere Begrenzung des Luftkanals, d.h. zwischen
der Hülseninnenfläche und dem Luftkanal befindet sich kein weiteres Gehäuse mit Öffnungen
oder eine sonstige Struktur, welche die Hülseninnenfläche teilweise verdeckt. Die
Hülseninnenfläche steht über ihre gesamte Längsausdehnung in direktem Kontakt mit
dem Luftkanal bzw. definiert diesen, unbeschadet der Tatsache, dass der Axialventilator,
der Wärmespeicher und ggf. weitere Elemente wie Leitwerke im Luftkanal angeordnet
und mit der Schalldämmhülse verbunden sind. Diese Verbindungen können beispielsweise
über Klebeschichten als Einwegverbindung erfolgen, wartungsfreundlicher sind jedoch
reversible, wieder lösbare Verbindungen, beispielsweise durch Schrauben. Um die Oberfläche
der Hülseninnenfläche jedoch nicht zu zerstören, sind die Bauteile, die in die Schalldämmhülse
eingesetzt werden, bevorzugt kraftschlüssig mit dieser verbunden, besonders bevorzugt
mittels einer Übermaßpassung, die auch als Presspassung bezeichnet wird. Dazu können
die Bauteile - beispielsweise Axialventilator, Wärmespeicher und Leitwerke - an ihrem
äußeren Umfang z.B. mit einem einige mm bis etwa ein cm dicken Dichtband versehen
sein, welches elastisch, d.h. reversibel verformbar ist. Dadurch wird einerseits eine
ausreichend stabile, kraftschlüssige Verbindung zur Schalldämmhülse hergestellt, jedoch
ist es ebenfalls möglich, die Bauteile zur Wartung oder zum Wechsel manuell ohne Hilfsmittel
aus der Schalldämmhülse zu entfernen.
[0012] Um den Durchmesser des Luftkanals gegenüber an sich bekannten Belüftungsvorrichtungen
ohne Schalldämmelement nicht zu verringern, werden die Abmessungen der Wandeinbauhülse
- bei einer zylinderförmigen Wandeinbauhülse deren Durchmesser - um die Abmessungen
der Schalldämmhülse vergrößert, so dass die Hülseninnenfläche der Schalldämmhülse
die gleichen Abmessungen aufweist wie eine Wandeinbauhülse in einer Belüftungsvorrichtung
ohne Schalldämmhülse. Auf diese Weise können Axialventilatoren und Wärmespeicher,
die in bestimmten, abgestuften Querschnittsgrößen angeboten werden, weiterverwendet
werden, es müssen nur die Wanddurchbrüche entsprechend größer ausfallen. Die Schalldämmhülse
wird von der Wandeinbauhülse bezogen auf den Querschnitt bevorzugt passgenau aufgenommen.
Sie kann mit der Wandeinbauhülse beispielsweise punktweise oder flächig verklebt werden,
oder kraftschlüssig mit dieser verbunden werden, wenn die Schalldämmhülse eine leichte
Übermaßpassung - auch als Presspassung bezeichnet - aufweist. Auch die Übermaßpassung
wird als Einpassung in die Wandeinbauhülse aufgefasst. Diese sichert die Schalldämmhülse
außerdem gegen Verschiebungen in axialer Richtung. In einer besonders bevorzugten
Ausführung ist die Schalldämmhülse durch zwei auf die offenen Enden der Wandeinbauhülse
aufgesetzte Schalldämmhülsen-Abdeckkappen gegen axiale Verschiebungen relativ zur
Wandeinbauhülse gesichert, zudem werden die Enden der Schalldämmhülse dadurch gegen
äußere Einflüsse geschützt. In Verbindung mit einem passgenauen Zuschnitt - der eine
Axialverschiebung mit wenig Kraftaufwand grundsätzlich erlaubt - ermöglicht die Verwendung
von Schalldämmhülsen-Abdeckkappen den einfacheren Austausch der Schalldämmhülse und
erhöht die Wartungsfreundlichkeit. Die Schalldämmhülsen-Abdeckkappen können kraft-
und/ oder formschlüssig mit der Wandeinbauhülse verbunden werden und/oder mit der
Wand verschraubt werden. Sie können beispielsweise ringförmig ausgebildet sein, wesentlich
ist, dass sie den durch die Hülseninnenfläche definierten Luftkanal nicht oder nur
unwesentlich verengen, beispielsweise durch eine Umfassung des Randes der Hülseninnenfläche
nach Art eines Deckels.
[0013] Bevorzugt ist die Schalldämmhülse nicht nur vom Querschnitt her in die Wandeinbauhülse
eingepasst, sondern auch von der Länge her, d.h. die Länge der Schalldämmhülse entspricht
der Länge der Wandeinbauhülse nahezu, bis auf im Vergleich zur Gesamtlänge der Wandeinbauhülse
vernachlässigbar kleine Bereiche der Wandeinbauhülse, die ggf. benötigt werden, um
beispielsweise Schutzabdeckungen an den Außenseiten anzubringen. Da somit praktisch
die gesamte Länge der Wandeinbauhülse für die Schalldämmhülse ausgenutzt wird, ist
die Schalldämmung besonders effizient.
[0014] Die Schalldämmhülse ist bevorzugt einstückig aus einem schalldämmenden Material gefertigt.
Beispielsweise können die Schalldämmhülsen aus einem vorgefertigten Rohr abgelängt
werden.
[0015] Als Materialien für die Schalldämmhülse kommen insbesondere offenporige Schäume bzw.
Schaumstoffe in Frage, da diese den Schall in einem hohen Maße absorbieren können.
Auch Schaumstoff mit geschlossenen Poren kann verwendet werden, weist jedoch einen
geringeren Schallabsorptionsgrad auf. Beispielsweise kann ein offenporiger Schaumstoff
auf Melamin-Basis (Cyanursäuretriamid-Basis) als Material für die Schalldämmhülse
verwendet werden.
[0016] Zum Schutz gegen Verunreinigung insbesondere durch Bakterien ist die Schalldämmhülse
bevorzugt mindestens auf der Hülseninnenfläche mit einem antibakteriell wirkenden
Schutzfilm überzogen. Im Falle eines offenporigen Schaumstoffs werden die Poren durch
diesen Schutzfilm nicht geschlossen, der Schutzfilm folgt der Oberfläche des Schaumstoffs.
Darüber hinaus lässt sich die Hülseninnenfläche dann besser reinigen, zudem lassen
sich die Bauteile im Wartungsfall leichter entnehmen, da die Gleiteigenschaften verbessert
werden.
[0017] Allgemein sollten die Materialien, die für die Schalldämmhülse verwendet werden,
an der Hülseninnenfläche eine möglichst große Oberfläche aufweisen, was beispielsweise
durch Poren, eine hohe Rauigkeit oder eine zerfasernde Struktur erreicht werden kann.
Andererseits muss das Material jedoch eine solche Festigkeit besitzen, die es erlaubt,
den Axialventilator und den Wärmespeicher daran sicher zu fixieren. Insbesondere der
Axialventilator mit dem sich im Betrieb drehenden Flügelrad muss so fixiert werden
können, dass eine Vibration oder eine Versetzung aufgrund der durch die Rotation hervorgerufenen
Kräfte verhindert wird.
[0018] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen
oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung
zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
[0019] Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnung, die
auch erfindungswesentliche Merkmale offenbart, noch näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Belüftungsvorrichtung zum Be- und Entlüften eines
Raumes mit einem Schalldämmelement.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
[0020] Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Belüftungsvorrichtung zum Be- und Entlüften
eines Raumes. Diese Belüftungsvorrichtung umfasst eine Wandeinbauhülse 1 zur Verbindung
einer Innenseite des Raumes mit einer Außenseite.
[0021] Die Belüftungsvorrichtung wird mit der Wandeinbauhülse 1 in eine Wand 2 eingesetzt,
die Wand 2 trennt die Innenseite des Raumes von der Außenseite, welche in der Regel
Teil einer äußeren Umgebung im Freien ist. In Fig. 1 befindet sich links der Wand
die Innenseite des Raumes, rechts der Wand die Außenseite. Zum Schutz gegen Verschmutzung
und gegen das Eindringen von größeren Fremdkörpern oder Vögeln weist die Belüftungsvorrichtung
an ihrer Außenseite eine äußere Abdeckkappe 3 auf. An der Innenseite des Raumes ist
die Belüftungsvorrichtung durch eine innere Abdeckkappe 4 und ein Lüftungsgitter 5
geschützt. Die innere Abdeckkappe 4 kann in ihrer Neigung verstellbar sein, um beispielsweise
die einströmende Luft gezielt in verschiedenen Raumrichtungen zu lenken. Die hier
im Längsschnitt gezeigte Belüftungsvorrichtung kann im Querschnitt beispielsweise
ein rundes oder eckiges Profil haben, im Folgenden wird beispielhaft von einem runden
Profil im Querschnitt ausgegangen. Die Wandeinbauhülse 1 ist in diesem Fall rohrförmig
ausgestaltet. An ihrer Innenseite ist die Wandeinbauhülse 1 mit einem aus einem schallabsorbierenden
Material bestehenden Schalldämmelement, nämlich einer Schalldämmhülse 6 ausgekleidet,
dabei ist die Schalldämmhülse 6 von der Länge her in die Wandeinbauhülse 1 eingepasst.
Diese Einpassung der Länge nach ist nicht zwingend notwendig, jedoch - wie im hier
gezeigten Beispiel - vorteilhaft, um eine möglichst effiziente Schalldämmung zu erreichen,
die umso besser ist, je länger der in der Schalldämmhülse 6 zurückgelegte Weg der
Schallwellen ist. Mindestens aber ist die Schalldämmhülse 6 bezüglich ihrer Außenmaße,
d.h. bzgl. ihres Außendurchmessers in die Wandeinbauhülse 1 eingepasst, entweder passgenau
oder mit Übermaßpassung. Die Schalldämmhülse 6 ist hier einstückig ausgebildet, sie
kann aber auch aus mehreren Teilstücken zusammengesetzt sein, falls es die Herstellung
vereinfacht. Die Schalldämmhülse 6 weist eine Hülseninnenfläche 7 auf, welche die
äußere Begrenzung eines Luftkanals für den Durchtritt von Luft zwischen der Innenseite
des Raumes und der Außenseite definiert. Als Materialien für die Schalldämmhülse 6
eignen sich insbesondere solche Materialien, die eine große, unregelmäßig geformte
Oberfläche aufweisen, wie beispielsweise Schaumstoffe mit Poren oder Mikroporen, oder
Materialien mit einer Vielzahl von Fasern an ihrer Oberfläche. Besonders gut eignet
sich beispielsweise ein offenporiger Schaumstoff auf Basis von Cyanursäuretriamid,
auch als Melamin bezeichnet. Der Schaumstoff ist dann schwer entflammbar, abrasiv
und temperaturbeständig. Die Schalldämmhülse 6 ist dabei bevorzugt mindestens auf
der Hülseninnenfläche 7 mit einem antibakteriell wirkenden Schutzfilm überzogen bzw.
versiegelt, wobei die Poren offen bleiben.
[0022] Die Hülseninnenfläche 7 definiert die äußere Begrenzung eines Luftkanals, d.h. zwischen
der Hülseninnenfläche 7 und dem Luftkanal befindet sich keine weitere Schicht aus
irgendeinem Material, welches den Luftkanal weiter verkleinern würde. Die in der Wandeinbauhülse
1 - d.h. in dem von ihr umfassten Raum - angeordneten und für den Betrieb wesentlichen
Bauteile - ein Axialventilator mit Schaufeln 8 und einem Statorgehäuse 9, ein Wärmespeicher
10 und optional zwei Leitwerke 11, 12 - sind konkret in der Schalldämmhülse 6 fixiert.
Der Axialventilator und der Wärmespeicher 10 sind ebenso wie die Leitwerkte 11, 12
in der Schalldämmhülse 6 durch eine Verbindung zu dieser fixiert. Diese Verbindung
kann reversibel oder irreversibel sein. Beispielsweise können die Bauteile über entsprechende
Kontaktflächen mit der Hülseninnenfläche 7 verklebt sein oder mit dieser verschraubt
sein. Die Anordnung der Bauteile im Innern der Schalldämmhülse 6 ist jedoch unschädlich
für die Tatsache, dass die Hülseninnenfläche 7 die äußere Begrenzung des Luftkanals
bildet, die Luft also abgesehen von den Bereichen, wo Bauteile angeordnet sind, über
den gesamten Bereich der Hülseninnenfläche 7 die Möglichkeit hat, mit dieser Oberfläche
in Kontakt zu treten und zu wechselwirken, was zu einer Schalldämmung führt.
[0023] Der Axialventilator mit dem Statorgehäuse 9 und den Schaufeln 8 ist in mindestens
zwei Betriebszuständen mit entgegengesetzten Luftförderrichtungen betreibbar. Ein
Betriebszustand dient der Förderung von Zuluft von der Außenseite zur Innenseite des
Raumes, im anderen Betriebszustand wird Abluft von der Innenseite des Raumes zur Außenseite
gefördert. Die Belüftungsvorrichtung und insbesondere der Axialventilator können im
Reversierbetrieb betrieben werden. Die Belüftungsvorrichtung kann mit einer Steuerung
verbunden sein, welche ihrerseits wiederum mit Temperatur- und/oder Luftfeuchtigkeitssensoren
verbunden sein kann, so dass die Belüftungsvorrichtung auch zum Entfeuchten von Räumen
verwendet werden kann.
[0024] Zwischen dem Axialventilator und der Außenseite des Raumes ist in der Schalldämmhülse
6 der Wärmespeicher 10, der als Wärmetauscher fungiert, angeordnet. Wird dieser mit
Luft durchströmt, nimmt er bei konstantem Strom die Temperatur der Luft an. Wird beispielsweise
von außen kühlere Luft eingezogen, kühlt sich der Wärmespeicher 10 ab. Wird anschließend
von innen wärmere Luft nach außen geblasen, so kühlt der Wärmespeicher 10 diese Luft
ab, erwärmt sich jedoch gleichzeitig. Bei abermaliger Umkehr der Strömungsrichtung
wirkt der Wärmespeicher 10 dann wie ein Wärmetauscher, er wärmt die eingesogene Luft
und kühlt sich dabei selbst ab. Der Wärmespeicher 10 besteht aus einem keramischen
Material und weist eine Vielzahl von voneinander durch Wände getrennten Kanälen auf,
die sich längs einer durch den Axialventilator und die Wandeinbauhülse 1 vorgegebenen
Strömungsrichtung erstrecken. Keramische Wärmespeicher sind insbesondere deswegen
vorteilhaft, da sie neben einer hohen Wärmekapazität auch resistent gegen Keimbildung
sind, sofern sie nicht dauerhaft Feuchtigkeit ausgesetzt sind und in regelmäßigen
Intervallen durch Erwärmen getrocknet werden. Zur Vermeidung von Keimbildung weist
der keramische Wärmespeicher 10 an seinem äußeren Umfang eine Isolierung 13 auf. Die
Isolierung 13 des Wärmespeichers 10 verhindert zum einen thermisches Auskühlen über
die Außenwand und zum anderen können dadurch Toleranzen der Wandeinbauhülse ausgeglichen
werden: In der Praxis kommt es häufig vor, dass beim Einschäumen der Wandeinbauhülse
in die Wand die runde Geometrie durch zu starken Druck, der durch das Einschäumen
entsteht, zu einer leicht ovalen Geometrie verändert wird. Dies kann durch die Isolierschicht
ausgeglichen werden.
[0025] Bevorzugt - wie im in Fig. 1 gezeigten Beispiel realisiert - ist die Belüftungsvorrichtung
mit zwei Leitwerken 11, 12 ausgestattet. Das zwischen dem Axialventilator und dem
Wärmespeicher 10 angeordnete Leitwerk 11 dient dem Ausgleich des radialen Dralls von
aus dem Raum strömender Luft. Das zwischen dem Axialventilator und der Innenseite
des Raumes angeordnete Leitwerk 12 dient der Erhöhung des Druckaufbaus und des Luftvolumenstroms
von in den Raum strömender Luft.
[0026] Durch die Ausstattung einer Belüftungsvorrichtung mit einem Schalldämmelement, wie
vorangehend beschrieben, lässt sich die Schallemission deutlich reduzieren und der
Schalldurchgang signifikant verringern. Da die aktiven und passiven Bauteile in der
Schalldämmhülse 6 angeordnet und fixiert werden, entstehen für den Volumenstrom keine
toten Bereiche oder Verluste. Bisher verwendete Wärmespeicher, Axialventilatoren und
Leitwerke können weiterverwendet werden, da der Durchmesser der Schalldämmhülse 6
dem Durchmesser einer vorbekannten Wandeinbauhülse für Belüftungsvorrichtungen ohne
Schalldämmhülsen 6 entspricht. Eine Umrüstung und Nachrüstung bestehender Systeme
ist somit prinzipiell ohne großen Aufwand möglich. Lediglich eine größere Wandeinbauhülse
1 muss verwendet werden, entsprechend muss der Durchbruch durch die Wand, in welche
die Belüftungsvorrichtung eingesetzt wird, größer ausfallen.
Bezugszeichenliste
[0027]
- 1
- Wandeinbauhülse
- 2
- Wand
- 3
- äußere Abdeckkappe
- 4
- innere Abdeckkappe
- 5
- Lüftungsgitter
- 6
- Schalldämmhülse
- 7
- Hülseninnenfläche
- 8
- Schaufel
- 9
- Statorgehäuse
- 10
- Wärmespeicher
- 11, 12
- Leitwerk
- 13
- Isolierschicht
1. Belüftungsvorrichtung zum Be- und Entlüften eines Raumes, umfassend
- eine Wandeinbauhülse (1) zur Verbindung einer Innenseite des Raumes mit einer Außenseite,
- ein aus einem schallabsorbierendem Material bestehendes Schalldämmelement,
- einen in der Wandeinbauhülse (1) angeordneten Axialventilator, der in mindestens
zwei Betriebszuständen mit entgegengesetzten Luftförderrichtungen zur Förderung von
Zuluft von der Außenseite zur Innenseite des Raumes und zur Förderung von Abluft von
der Innenseite des Raumes zur Außenseite betreibbar ist,
- einen zwischen dem Axialventilator und der Außenseite in der Wandeinbauhülse (1)
angeordneten Wärmespeicher (10), dadurch gekennzeichnet, dass
- der Wärmespeicher (10) aus einem keramischen Material besteht und eine Vielzahl
von geraden, voneinander durch Wände getrennten Kanälen aufweist, die sich längs einer
durch den Axialventilator und die Wandeinbauhülse (1) vorgegebenen Strömungsrichtung
erstrecken,
- das Schalldämmelement als Schalldämmhülse (6) ausgebildet ist, welche bezüglich
ihrer Außenmaße in die Wandeinbauhülse (1) eingepasst ist,
- wobei die Schalldämmhülse (6) eine Hülseninnenfläche (7) aufweist, welche die äußere
Begrenzung eines Luftkanals für den Durchtritt von Luft zwischen der Innenseite des
Raumes und der Außenseite definiert, und wobei der Axialventilator und der Wärmespeicher
(10) in der Schalldämmhülse (6) durch eine Verbindung zu dieser fixiert sind.
2. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämmhülse (6) von der Länge her in die Wandeinbauhülse (1) eingepasst ist.
3. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämmhülse (6) einstückig ausgebildet ist.
4. Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Schalldämmhülse (6) eine solche Festigkeit aufweist, die Deformationen
aufgrund der Masse von in der Schalldämmhülse angeordneten Bauteilen verhindert.
5. Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämmhülse (6) durch zwei auf die offenen Enden der Wandeinbauhülse (1)
aufgesetzte Schalldämmhülsen-Abdeckkappen gegen axiale Verschiebungen relativ zur
Wandeinbauhülse (1) gesichert ist.
6. Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialventilator und der Wärmespeicher (10) kraftschlüssig, bevorzugt mittels
eines elastisch verformbaren Dichtungsbandes, mit der Schalldämmhülse (6) verbunden
sind.
7. Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Material für die Schalldämmhülse (6) ein geschlossenporiger oder ein offenporiger
Schaumstoff, bevorzugt auf Cyanursäuretriamid-Basis ist.
8. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämmhülse (6) mindestens auf der Hülseninnenfläche (7) mit einem antibakteriell
wirkenden Schutzfilm überzogen ist.