[0001] Die Erfindung betrifft eine Luftführvorrichtung und ein Verfahren zur Gebäudebelüftung
mit den Merkmalen des Oberbegriffes der unabhängigen Ansprüche.
[0002] In Wohn-, Büro- und Betriebsräumen wird zur Durchlüftung der Räume Frischluft beigefügt.
Hierfür werden Einrichtungen für einen kontrollierten Durchfluss, aber auch zur Reinigung
und Analyse der Zu- und Abluft eingesetzt. Im Allgemeinen wird zwischen Einrichtungen
mit kontrollierter Zuluft (Zuluftanlage), kontrollierter Abluft (Abluftanlage) oder
einer kombinierten Kontrolle der Zu- und Abluft (Zu- und Abluftanlage) unterschieden.
Bei Abluftanlagen wird die Abluft mittels Rohr- oder Kanalsystemen von verschiedenen
Räumen in eine Abluftsammelbox und von dort zu einem gemeinsamen Auslass geleitet.
[0003] Es gibt Vorrichtungen, bei denen der Bediener oder der Fachmann bei der Installation
einen Durchfluss manuell für verschiedene Volumen der Räumlichkeiten einstellen muss.
Hierbei werden für einen kontrollierten Durchfluss Ventileinheiten eingesetzt. Die
Ventileinheiten sind in den bekannten Vorrichtungen komplex aufgebaut und lassen sich
nicht in bestehende Be- und Entlüftungssysteme installieren. Ausserdem ist eine individuelle
Steuerung der Raumluft oft nicht möglich.
[0004] EP 2 743 597 offenbart eine Abluftanlage, mit der Abluft aus einzelnen Räumen entnommen wird.
Die Anlage weist ein Gehäuse mit mindestens einem Einlass und einem Ventilator auf.
Die Einlasse lassen sich mittels Klappen öffnen und schliessen. Zusätzlich ist die
Klappe mit Sensoren ausgestattet, welche beispielweise den CO
2-Gehalt oder die Luftfeuchtigkeit in der Abluft messen. In Abhängigkeit des CO
2-Gehalts und der Luftfeuchtigkeit der Abluft werden die Klappen gesteuert.
[0005] NL 2 014 563 A offenbart eine Abluftanlage zum Abführen von Abluft in Gebäuden mit mehreren Räumen.
Durch Verbindungen von Hilfskanälen zu einem Verteiler werden einzelne Räume mit Zuluft
versorgt. Mittels Kassetten, welche sich am Durchgang zwischen Hilfsverbindungen und
Hilfskanälen befinden, wird durch einen Absperrklappe-Durchflussregler, einen Motor
und einen Sensor die Feuchtigkeit, CO
2-Gehalt und dergleichen gemessen. Diese Einrichtung weist aber verschiedene Nachteile
auf. So sind beispielsweise keine durchgehenden Messungen der Luftqualität bei geschlossenen
Ventilen möglich.
[0006] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden,
insbesondere eine Luftführvorrichtung und ein Verfahren zur Gebäudebelüftung zur Verfügung
zu stellen, welche eine einfache Nachrüstung von bestehenden Systemen erlaubt und
welche eine individuelle Steuerung und insbesondere eine kontinuierliche Messung der
Luftqualität und/oder Messungen des Durchflusses erlaubt.
[0007] Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Luftführvorrichtung für eine Gebäudebelüftung
mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
[0008] Eine Luftsammelbox enthält mindestens zwei Einlässe zur Aufnahme von Abluft aus einem
Raum und mindestens einen Auslass zur Abgabe der aufgenommenen Raumluft an die Umgebung.
In einer alternativen Ausführung enthält die Luftsammelbox mindestens einen Einlass
zur Aufnahme von Zuluft aus der Umgebung und mindestens einen Auslass zur Verteilung
der aufgenommenen Zuluft in mindestens einem Raum. Mindestens einem Aus- oder Einlass
ist ein Ventil zum Regulieren eines Luftflusses durch den jeweiligen Aus- oder Einlass
zugeordnet. An dem Aus- oder Einlass ist wenigstens ein Sensor zur Messung eines Parameters
der Ab- oder Zuluft vorgesehen. Die Luftführvorrichtung weist eine Steuereinheit auf,
welche derart mit dem Sensor und dem Ventil in Wirkverbindung steht, dass das Ventil
autonom in Abhängigkeit von Parametern einstellbar ist, welche mit dem Sensor messbar
sind. Das Ventil und der wenigstens eine Sensor bilden eine Ventileinheit. Die Ventileinheit
funktioniert daher autonom. Ein einfacher Einbau in bestehende Anlagen ist problemlos
möglich, da keine Verbindung mit externen Sensoren erforderlich ist. Die Ventileinheit
kann aber optional zusätzlich Informationen mit externen Komponenten austauschen,
beispielsweise mittels Funk-Verbindung. Dies erlaubt es, Parameter der Ab- oder Zuluft
an eine übergeordnete Steuerung zu übermitteln.
[0009] Die Luftführvorrichtung kann über einen selbstkonfigurierenden Systembus verfügen,
welcher das Ansteuern der einzelnen Ventileinheiten sicherstellt. Jedes Gerät wird
ohne vorgängige Buskonfiguration an den Systembus angeschlossen. Der Systembus kann
eine Ringarchitektur oder ein Daisy/Bus sein. Von einem Master kann den einzelnen
Ventileinheiten eine eindeutige Identifikation vergeben werden, z.B. basierend auf
der Hop-Distanz zum Master.
[0010] Mit Hilfe der vorhandenen Sensorik können Trainingsdaten für ein neurales Netzwerk
erhoben werden. Die Trainingsdaten für das neuronale Netzwerk werden während der Laufzeit
des Systems generiert und können die Abhängigkeiten des Systems von den Sensoren vermindern.
Dadurch ist der Betrieb der Luftführvorrichtung nicht zwingend von den gemessenen
Parametern jeder einzelnen Ventileinheit abhängig. Somit kann durch eine Verknüpfung
des Systembus und der Trainingsdaten die Systemverfügbarkeit erhöht werden. Das Model
für die Reglung wird dauernd durch die Daten aktualisiert. Das System kann aufgrund
des Models weiterhin seinen vollen Funktionsumfang beibehalten, auch wenn einzelne
Sensoren ausfallen sollten.
[0011] Bevorzugt sind das Ventil und der Sensor als modulare Einheit aufgebaut, wobei diese
in die Luftsammelbox im Bereich mindestens eines Aus- oder Einlasses eingesetzt sind.
Dies erlaubt beispielsweise eine einfache Nachrüstung von bestehenden Luftsammelboxen.
Bevorzugt weist die Luftsammelbox einen Durchlass auf, welcher so angeordnet ist,
dass Ab- oder Zuluft von dem zumindest einen Aus- oder Einlass in die Luftsammelbox
strömen kann, selbst wenn das entsprechende Ventil geschlossen ist. Hierbei ist der
Sensor so angeordnet, dass ein Parameter in der Ab- oder Zuluft gemessen wird, welcher
durch den Durchlass strömt. Der Durchlass wird beispielsweise durch eine Durchflussöffnung
gebildet. Der Durchlass bildet im Ventil einen Bypass für einen geringen Teil des
Ab- oder Zuluftstroms. Somit wird eine kontinuierliche Messung mindestens eines Parameters
der Ab oder Zuluft sichergestellt, selbst wenn das Ventil geschlossen ist.
[0012] Bevorzugt weist die Luftsammelbox einen zweiten Durchlass auf, wobei ein zweiter
Sensor im zweiten Durchlass angeordnet ist.
[0013] Bevorzugt führt zumindest einer, wenn möglich alle Durchlässe, durch ein Verschlusselement
des Ventils, welches zum Verschliessen des Aus- oder Einlasses dient.
[0014] Die Ventileinheit kann einen Zentrierfuss aufweisen, um die Ventileinheit in einem
Kanal zu zentrieren. Der Durchlass kann vorteilhaft an diesem Zentrierfuss angeordnet
sein.
[0015] Bevorzugt ist das Ventil ein Tellerventil, welches einen Dichtteller aufweist. Hierbei
führen einer oder mehr Durchlässe durch ein oder mehrere Durchflussöffnungen auf dem
Dichtteller.
[0016] Bevorzugt ist der Sensor geeignet, einen oder mehrere der folgenden Parameter zu
messen: VOC Konzentration, CO2 Konzentration, Temperatur, absoluter Druck, Differentialdruck,
Volumenstrom, Geräuschemissionen, Feuchtigkeit. Diese Parameter können zur Steuerung
der Ventileinheit verwendet werden. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Steuerung
oder Regelung der Abluftmenge in jedem Ventil.
[0017] Zur Messung von Geräuschemissionen können auch Mikrofone in die Ventileinheit installiert
werden. Bei einer beispielsweise erhöhten Geräuschemission können die Durchflussparameter
angepasst werden, um Turbulenzen und damit entstehende Geräusche im Luftfluss zu reduzieren.
[0018] Die Regelung der Luftqualität (insbesondere CO2, VOC und die relative Luftfeuchtigkeit
rH) mittels der Luftsammelbox kann beispielsweise mit einem abgestimmten fuzzy set
und einem dazugehörigen fuzzy controller erfolgen.
[0019] Bevorzugt ist daher die Steuereinheit so eingerichtet, dass das Ventil in Abhängigkeit
der in dem oder den Durchlässen gemessenen Parameter(n) gesteuert oder geregelt werden
kann.
[0020] Bevorzugt weist die Luftführvorrichtung an zwei, drei oder mehr Aus- oder Einlässen
je ein Ventil zum Regulieren eines Ab- oder Zuluftflusses durch den jeweiligen Aus-
oder Einlass auf. Je ein Sensor zur Messung eines Parameters der Ab- oder Zuluft ist
an den Ventilen vorgesehen. Die Luftführvorrichtung weist dann pro Ventil einen Durchlass
auf. Der Durchlass ist so angeordnet, dass Ab- oder Zuluft vom jeweiligen Aus- oder
Einlass in die Luftsammelbox strömen kann, auch wenn das entsprechende Ventil geschlossen
ist. Der Sensor ist so angeordnet, dass ein Parameter in der Ab- oder Zuluft, welche
durch den Durchlass strömt, gemessen werden kann. Durch die Mehrzahl der Einflüsse
der Ab- oder Zuluft an der Luftführvorrichtung ist es möglich, die Belüftung der verschiedenen
Räume einzeln zu steuern und für eine optimale Belüftung des jeweiligen Raumes zu
sorgen.
[0021] Die Erfindung betrifft ausserdem ein Verfahren zur Gebäudebelüftung. Ab- oder Zuluft
wird aus einem Raum eines Gebäudes durch einen Ab- oder Zuluftkanal in eine Luftsammelbox
geleitet. Die Luftsammelbox kann bevorzugt mit einem Ventil wie vorstehend beschrieben
ausgestattet sein. Durch das Ventil wird die Ab- oder Zuluft aus einem Raum eines
Gebäudes durch einen Aus- oder Einlass geleitet.
[0022] Ein Teil der Ab- oder Zuluft wird in einem Durchlass abgezweigt, wobei der Sensor
mindestens einen Parameter der Ab- oder Zuluft misst. Hierbei kann die Ab- oder Zuluft
durch den Durchlass strömen, selbst wenn das Ventil geschlossen ist. Dies stellt eine
kontinuierliche Messung mindestens eines Parameters der Ab- oder Zuluft sicher.
[0023] Alternativ kann eine Messung mindestens eines Parameters der Ab- oder Zuluft durch
ein Staurohr realisiert werden. Hierbei ist es denkbar, dass mindestens ein Staurohr
durch die Ventileinheit führt und in die Steuereinheit mündet. Dabei sind sowohl im
Staurohr als auch in der Steuereinheit Sensoren angeordnet, welche mindestens einen
Parameter der Ab- oder Zuluft messen. Bei einem derartigen Staurohr ist eine Durchführung
durch den Dichtteller vorausgesetzt, wobei die Öffnung des Staurohrs an einem Zentrierfuss
ausgebildet sein kann. Dadurch wäre eine durchgehende Messung eines Parameters der
Ab- oder Zuluft auch mit geschlossenem Ventil möglich.
[0024] Die Erfindung betrifft weiter eine Ventileinheit für eine Luftführvorrichtung. Insbesondere
wird die Ventileinheit für eine wie vorstehend beschriebene Luftführvorrichtung eingesetzt.
Ein Ventil dient zum Regulieren eines Luftflusses durch einen jeweiligen Aus- oder
Einlass einer Luftsammelbox.
[0025] Die Ventileinheit weist wenigstens einen Sensor zur Messung eines Parameters der
Ab- oder Zuluft auf, wobei der Sensor dem Ventil zugeordnet ist. Erfindungsgemäss
weist die Ventileinheit eine Steuerung auf, welche derart mit dem Sensor und dem Ventil
in Wirkverbindung steht, dass das Ventil in Abhängigkeit von Parametern einstellbar
ist, die mit dem Sensor messbar sind. Die Ventileinheit kann in verschiedenen Be-
und Entlüftungssystemen von verschiedenen Gebäuden installiert werden. Die Installation
der Ventilvorrichtung setzt keine spezielle Schulung oder Fachwissen voraus.
[0026] Bevorzugt ist eine Ventileinheit als modulare Einheit ausgestattet, welche eine Form
und Grösse derart aufweist, dass sie in einer bestehenden Luftsammelbox einsetzbar
ist. Durch diese modulare Einheit ist ein Nachrüsten von bestehenden Anlagen einfach
möglich. Es ist auch denkbar, nur eine Ventileinheit in einem gemeinsamen Einlasskanal
anzuordnen. Aus der Zuluftverteilbox führt mindestens ein, bevorzugt mehrere, Zuluftkanäle
zu den einzelnen Räumen in einem Gebäude. Es ist auch denkbar, Ventileinheiten in
einem oder mehrere dieser Zuluftkanäle anzuordnen.
[0027] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren und Ausführungsbeispiele näher
erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1:
- eine Ausführungsform einer Ventileinheit einer Abluftsammelvorrichtung im geöffneten
Zustand
- Fig. 2:
- die Ventileinheit aus Figur 1 im geschlossenen Zustand
- Fig. 3:
- die Ventileinheit aus Figur 1 im Schnitt
- Fig. 4:
- die Ventileinheit aus Figur 1 von einer Luftzufuhrseite aus gesehen
- Fig. 5:
- die Ventileinheit aus Figur 1 ohne ein Gehäuse der Steuereinheit
- Fig. 6a:
- Erste detaillierte Darstellung der Steuereinheit und einer Leiterplatte
- Fig. 6b:
- Zweite detaillierte Darstellung der Steuereinheit und einer Leiterplatte
- Fig. 7:
- eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Abluftsammelvorrichtung
[0028] Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Ventileinheit 1. Diese
ist in Form und Grösse so konzipiert, dass sie in bestehende Be- und Entlüftungssysteme
eingebaut werden kann. Die Ventileinheit 1 ist zylinderförmig ausgebildet und besteht
im Wesentlichen aus einem Grundgehäuse 4 und einem Dichtteller 3. Sie weist ausserdem
eine Steuereinheit 2 auf.
[0029] Das Grundgehäuse 4 umfasst eine ringförmige Dichtung 15 und eine hohlzylindrische
Luftführung, welche sich von der Dichtung 15 aus erstreckt.
[0030] Die Dichtung weist einen grösseren Aussendurchmesser auf, als die zylindrische Luftführung.
Ausserhalb der Luftführung ist mindestens ein, bevorzugt drei, Führungszylinder 9
mit der zylindrischen Luftführung einstückig verbunden. Bevorzugt ist das Grundgehäuse
4 aus Kunststoff und mit einem Spritzgussverfahren hergestellt.
[0031] Der Ventilteller bildet zusammen mit einem Ventilsitz 19 ein Ventil 30.
[0032] Die Führungszylinder 9 sind am Umfang des Grundgehäuses 4 gleichmässig angeordnet.
Die Führungszylinder 9 tragen die Steuereinheit 2, bilden eine tragende Struktur der
Ventileinheit 1 und führen den Dichtteller 3. Die Führungszylinder 9 sind zylindrisch
ausgebildet.
[0033] Die Steuereinheit 2 ist mehrteilig aufgebaut und auf den Führungszylindern 9 montiert.
Ein Gehäuse 35 wird auf eine Trägerplatte 34 montiert und bildet so die Steuereinheit
2. Die Steuereinheit 2 umfasst bevorzugt einen, besonders bevorzugt zwei, elektrischen
Anschlüsse 10, welche am Gehäuse 35 ausgebildet sind. Die elektrischen Anschlüsse
10 werden für eine Speisung mit Strom verwendet. Es ist optional aber auch denkbar,
Daten über die Anschlüsse zu übertragen.
[0034] Das Gehäuse 35 besteht aus Kunststoff und ist bevorzugt mit einem Spritzgussverfahren
hergestellt.
[0035] Die Trägerplatte 34 verfügt über Laschen 37, mit welchen die Montage auf die Führungszylinder
9 realisiert wird. Diese Laschen 37 sind am Umfang gleichmässig angeordnet und bilden
einen Zwischenwinkel von 120°.
[0036] Im Innern der Steuereinheit 2 befindet sich ein Elektromotor 13 (Fig. 3), welcher
mit einer Spindel 5 den Dichtteller 3 in einer axialen Richtung 18 auf und ab bewegt.
Mit dieser Bewegung wird das Ventil 30 geschlossen und/oder geöffnet.
[0037] Der Dichtteller 3 weist am Umfang drei Führungselemente 33 auf und wird mit den Führungszylindern
9 gegen eine Verdrehung gesichert. Die Führungselemente 33 umfassen eine gekrümmte
Führungsfläche, welche an den Führungszylindern 9 anliegt. Die Führungszylinder 9
dienen zugleich der axialen Zentrierung des Dichttellers 3.
[0038] Der Dichtteller 3 ist mit Stützrippen 11 verstärkt (siehe Fig. 2). Die Spindel 5
verläuft durch eine Gewindeaufnahme 12 (Fig. 2), welche Bestandteil des Dichttellers
3 ist. Die Stützrippen 11 sind sternförmig angeordnet und einstückig mit dem Dichtteller
3 verbunden. Bevorzugt ist der Dichtteller aus Kunststoff und in einem Spritzgussverfahren
hergestellt. Die Stützrippen 11 bilden einen Zwischenwinkel von 120°.
[0039] Je grösser die Öffnung zwischen Dichtteller 3 und Grundgehäuse 4 ist, desto mehr
Abluft kann durch die Ventileinheit 1 strömen. In der in Figur 1 gezeigten Stellung
des Dichttellers 3 kann Abluft von einer Zufuhrseite 21 sowohl durch eine Durchflussöffnung
22 (Fig. 4), als auch zwischen Dichtteller 3 und Grundgehäuse 4, hindurchfliessen.
Hierfür ist im Dichtteller die Durchflussöffnung 22 angeordnet, durch welche eine
Leiterplatte 39 geführt wird (Fig. 4). Zwischen der Durchflussöffnung 22 und der Leiterplatte
39 entsteht ein Spalt, wodurch ein Durchfluss der Abluft generiert wird, selbst wenn
die Ventileinheit geschlossen ist.
Die Ventileinheit 1 ist in axialer Richtung mit einem Kanalfixierbügel 7 ausgestattet.
Der Kanalfixierbügel 7 ist an beiden Enden geknickt und bevorzugt aus Federstahl hergestellt.
Dank der Knickung lässt sich die Ventileinheit in einem Abluftkanal 26 klemmend verankern
(Fig. 7).
[0040] Das Grundgehäuse 4 weist für einen Kanaldurchmesser einen äusseren Einbaudurchmesser
31 gemäss folgender Tabelle auf.
| Kanaldurchmesser: [mm] |
Einbaudurchmesser: [mm] |
| 40 - 80 |
100 |
| 80 - 100 |
120 |
| 100 - 125 |
145 |
| 125 - 150 |
170 |
| 150 - 200 |
220 |
| 200 - 250 |
270 |
[0041] Die Geometrie und das Material der Dichtung 15 sorgen für eine zusätzliche Dichtigkeit
an der Schnittstelle zu einer Abluftsammelbox 28 (Fig. 5). Die Dichtung 15 ist bevorzugt
aus einem leicht elastischen Kunststoff hergestellt, welcher zusätzlich über eine
hohe Tragfestigkeit verfügt.
[0042] Die freie Einbauhöhe der Ventileinheit beträgt, bei einem Einbaudurchmesser von 100
mm, 100 mm. Je nach Grösse des Kanaldurchmessers verhält sich die freie Einbauhöhe
bevorzugt proportional zum vorstehenden Beispiel.
[0043] Fig. 2 zeigt die Ventileinheit 1 in einem geschlossenen Zustand. Der Dichtteller
3 liegt am Ventilsitz 19 (Fig. 3) des Grundgehäuses 4 auf und schliesst somit das
Ventil 30. In dieser Stellung besteht kein Durchfluss zwischen Ventilteller 3 und
Ventilsitz 19. Jedoch wird aufgrund der Durchflussöffnung 22 (Fig. 4) ein geringer
Durchfluss der Abluft ermöglicht. Dies erlaubt es, mindestens einen Parameter der
Abluft mittels mindestens einem Sensor 42 (Fig. 6a und 6b) zu messen. Die Temperatur
der Abluft wird z.B. durch einen geheizten, elektrischen Widerstandssensor gemessen.
Aufgrund des Durchflusses durch die Durchlassöffnung 22 kann mit dem Sensor 42 auch
bei geschlossenem Ventil gemessen werden.
Fig. 3 zeigt die Ventileinheit 1 im vertikalen Schnitt. Gezeigt wird der Mechanismus
des Öffnens und Schliessens der Ventileinheit 1. Der Elektromotor 13 sorgt zusammen
mit einer Steuerung in der Steuereinheit 2 für eine automatische Steuerung der Öffnung
und Schliessung des Ventils 30.
[0044] Der Elektromotor 13 überträgt über eine Kupplung 20 ein Drehmoment an die Spindel
5. Der Elektromotor 13 kann eine Drehbewegung sowohl im Uhrzeiger- als auch im Gegenuhrzeigersinn
ausführen. Durch die Übertragung des Drehmoments erfolgt eine Drehbewegung der Spindel
5 in Rotationsrichtung 17. An der Spindel 5 ist ein Gewinde angebracht. Bevorzugt
ist das Gewinde ein Trapezgewinde. Durch die Drehbewegung wird eine Bewegung des Dichttellers
3 in Axialrichtung 18 erzeugt. Das Trapezgewinde weist eine grosse Steigung auf, wodurch
ein relativ grosser Weg des Dichttellers 3 in Axialrichtung 18 mit einer geringen
Anzahl an Umdrehungen des Elektromotors 13 ermöglicht wird.
[0045] Die Zentrierfüsse 14 dienen zur Zentrierung des Abluftkanals 26 bei der Montage.
Zusätzlich stützen sie die Spindel 5 und sind mit dem Grundgehäuse 4 verbunden. Die
Zentrierfüsse sind sternförmig angeordnet und bilden einen Zwischenwinkel von 120°.
[0046] Die Ventileinheit 1 ist in Fig. 3 in einem geöffneten Zustand gezeigt. Beispielsweise
bei einer Erhöhung der Personenanazahl kann aufgrund der veränderten Parameter der
Abluft der Durchfluss mittels der Steuereinheit 2 der Ventileinheit 1 eingestellt
werden. Dabei ist das Ventil 30 geöffnet oder geschlossen.
[0047] Fig. 4 zeigt die erfindungsgemässe Ventileinheit 1 von der Luftzufuhrseite 21. Die
Dichtung 15 ist am Grundgehäuse 4 angeordnet und erlaubt eine Montage an bestehenden
Abluftanlagen. Die Ventileinheit 1 kann im Gehäuse einer Abluftsammelvorrichtung 25
(Fig. 5) montiert werden und in einem Abluftkanal 26 (Fig. 5) mithilfe des Kanalfixierbügels
7 gesichert werden. Dazu wird eine Innenseite der Dichtung 15 in Kontakt mit einem
Anschlag 32 gebracht.
[0048] Zwischen den Zentrierfüssen 14 ist eine Halterung 40 ausgebildet. An der Halterung
40 ist die Leiterplatte 39 montiert. Die Leiterplatte 39 ist T-förmig ausgebildet
und ist mit ihrer Basis in der Steuereinheit 2 angeordnet. Am vorderen Ende der Leiterplatte
39, welche gegen die Zufuhrseite 21 zeigt, ist mindestens ein Sensor 42 (Fig. 6a und
6b) ausgebildet. Die Halterung 40 ist einstückig mit dem Grundgehäuse 4 verbunden
und bevorzugt aus Kunststoff hergestellt.
[0049] Die Figur 5 zeigt die Ventileinheit 1 ohne das Gehäuse 35. Auf der Trägerplatte 34
ist ein Steg 41 ausgebildet. Dieser Steg 41 dient zur Zentrierung und als Montagehilfe
für das Gehäuse 35. Auf der Trägerplatte 34 sind weitere rippenförmige Stege ausgebildet,
welche zusätzlich die Stabilität der Trägerplatte 34 erhöhen und die Steuerelemente
16 schützen. Der Elektromotor 13 wird auf die Trägerplatte 34 befestigt. Die Leiterplatte
39 ist ebenfalls an der Montageplatte 34 montiert. Auf dem Steg sind zwei elektrische
Anschlüsse 10 angeordnet. Die Öffnungen der elektrischen Anschlüsse 10 zeigen vom
Zentrum der Trägerplatte 34 weg. Die elektrischen Anschlüsse 10 sind mit der Leiterplatte
39 verbunden. Die Leiterplatte 34 erstreckt sich durch die Trägerplatte 34 und dem
Dichtteller 3 (Fig. 6a und 6b). Die Trägerplatte 34 ist bevorzugt aus einem Kunststoff
und durch das Spritzgussverfahren hergestellt. In der Figur 5 ist die Gewindeaufnahme
12 gezeigt, welche im Zentrum des Grundgehäuses angeordnet ist.
[0050] Die Figuren 6a und 6b zeigen einige Komponenten der Ventileinheit 1 und der Steuereinheit
2. So wird die T-förmige Leiterplatte 39 aus zwei verschiedenen Perspektiven gezeigt.
Des Weiteren sind die Sensoren 42 und die Steuerelemente 16 sowie der Elektromotor
13 und die Spindel 5 gezeigt.
[0051] In der Figur 6a ist die Anordnung der Komponenten der Steuereinheit 2 verdeutlicht.
Die T-förmige Leiterplatte 39 verläuft durch eine Öffnung der Montageplatte 43 hindurch.
Am Ende der Leiterplatte 39 sind die Sensoren 42 angeordnet.
[0052] Die Figur 6b zeigt eine Unterseite der Trägerplatte 34. Auch auf der Unterseite der
Trägerplatte 34 sind rippenförmige Stege angeordnet. Im Zentrum der Trägerplatte 34
ragt die Kupplung 20 heraus, mit welcher die Verbindung vom Elektromotor 13 zur Spindel
5 realisiert wird.
[0053] Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Abluftsammelbox 28 mit
drei Ventileinheiten 1 für drei verschiedene Räume. Die Abluftsammelbox 28 weist eine
Länge 24 und eine Höhe 23 auf. Bevorzugt beträgt die Höhe 23 der Abluftsammelbox 28
mehr als 100 mm. Die Länge 24 der Abluftsammelbox 28 ist beliebig wählbar und abhängig
von der Anzahl der Räume im Gebäude. Die Einbauhöhe der Ventileinheit innerhalb der
Abluftsammelbox 28 beträgt ca. 100 mm.
[0054] In die Abluftsammelbox 28 münden drei Abluftkanäle 26, welche mit den verschiedenen
Räumen verbunden sind. Mit R1, R2 und R3 ist die Abluft aus den verschiedenen Räumen
gekennzeichnet.
[0055] Für jeden Raum ist mindestens eine Ventileinheit 1 vorgesehen. In Fig. 7 ist zu erkennen,
dass die verschiedenen Ventileinheiten 1 für jeden Raum unterschiedlich geöffnet sind.
So ist beispielsweise die Ventileinheit 1 für den ersten Raum geschlossen, so dass
der Durchfluss R1 für den ersten Raum gleich Null ist. Die mittlere Ventileinheit
1 ist geöffnet und generiert einen Durchfluss R2 für den zweiten Raum, wobei die Ventilstellung
dem Volumen des Raumes angepasst ist. Die dritte Ventileinheit 1 ist nahezu ganz geöffnet
und generiert einen Durchfluss R3 für den dritten Raum. Der Durchfluss R3 für den
dritten Raum ist grösser als jener des zweiten Raumes. Bei einer Veränderung der gemessenen
Parameter der Abluft wird durch die Steuereinheiten 2 der verschiedenen Ventileinheiten
1 die Stellung des Ventils 30 individuell angepasst, dass für jeden Raum ein geeigneter
Durchfluss generiert wird.
[0056] Die Abluftsammelvorrichtung 25 verfügt über einen Abluftauslass A1, welcher in diesem
Ausführungsbeispiel seitlich angeordnet ist. Die Abluftsammelvorrichtung 25 kann aber
auch über mehrere Abluftauslässe A1 verfügen. Durch den Abluftauslass A1 strömt die
gesamte Abluft der verschiedenen Räume.
[0057] Die Anordnung der Ventileinheiten 1 in der Abluftsammelvorrichtung 25 kann beispielsweise
wie in Figur 7 in einer Reihe erfolgen oder auch matrixförmig angeordnet sein. Dies
ist von der Menge der Räume und des Bauraumes der Abluftsammelvorrichtung 25 abhängig,
kann aber beliebig erweitert und angepasst werden. Durch das Messen der Parameter
der einzelnen Abluftströme R1, R2 oder R3 können die Öffnungen der Ventileinheiten
1 beliebig und kontinuierlich angepasst werden, um den Durchfluss der einzelnen Räume
jederzeit anzupassen.
[0058] Ein Nachrüsten der Ventileinheiten 1 ist durch den modularen Aufbau der Ventileinheiten
1 jederzeit gewährt. Das Grungehäuse 4, insbesondere der Aussendurchmesser 31, ist
derart konzipiert, dass die Ventileinheit 1 in herkömmliche Abluftsammelvorrichtungen
25 mithilfe des Montageanschlags 38 montiert werden kann.
[0059] Alternativ wird die Montage mit einer Schraubenverbindung realisiert. Eine solche
Verbindung kann mit einem Magneten unterstützt werden, der an einem metallischen Rohr
haftet.
[0060] Bei der Verwendung in einer Zuluftsammelbox sind die Ventileinheiten 1 in gleicher
Weise angeordnet, wobei die Abluft auf der Zuführseite 21 wegströmt.
1. Luftführvorrichtung (25) für eine Gebäudebelüftung, enthaltend
a. eine Luftsammelbox (28) mit
zumindest zwei Einlässen (R1, R2, R3) zur Aufnahme von Abluft aus einem Raum und mit
zumindest einem Auslass (A1) zur Abgabe der aufgenommenen Raumluft an die Umgebung,
oder
zumindest einem Einlass zur Aufnahme von Zuluft aus der Umgebung und zumindest einem
Auslass zur Verteilung der aufgenommenen Zuluft in mindestens einem Raum,
b. wobei zumindest einem Aus- oder Einlass (R1) ein Ventil (30) zum Regulieren eines
Ab- oder Zuluftflusses durch den jeweiligen Aus- oder Einlass (R1) zugeordnet ist,
c. wobei an dem Aus- oder Einlass (R1) wenigstens ein Sensor (42) zur Messung eines
Parameters der Ab- oder Zuluft vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Luftführvorrichtung (25) eine Steuereinheit (2) aufweist, welche derart mit dem
Sensor (42) und dem Ventil (30) in Wirkverbindung steht, dass das Ventil autonom in
Abhängigkeit von Parametern einstellbar ist, welche mit dem Sensor (42) messbar sind.
2. Luftführvorrichtung (25) nach Anspruch 1, wobei das Ventil (30) und der Sensor (42)
als modulare Einheit aufgebaut sind, welche in die Luftsammelbox (28) im Bereich mindestens
eines der Aus- oder Einlässe (R1) eingesetzt ist.
3. Luftführvorrichtung (25) nach Anspruch 1, wobei die Luftsammelbox(28) einen Durchlass
(8) aufweist, der so angeordnet ist, dass Ab- oder Zuluft vom dem zumindest einem
Aus- oder Einlass (R1) in die Luftsammelbox (28) strömen kann, auch wenn das entsprechende
Ventil (30) geschlossen ist, und wobei der Sensor (42) so angeordnet ist, dass ein
Parameter in der Ab- oder Zuluft gemessen wird, die durch den Durchlass (8) strömt.
4. Luftführvorrichtung (25) gemäss Anspruch 3, wobei der Luftsammelbox (28) einen zweiten
Durchlass (8) aufweist und wobei ein zweiter Sensor (42) in dem zweiten Durchlass
(8) angeordnet ist.
5. Luftführvorrichtung (25) gemäss einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei zumindest einer,
bevorzugt alle, der Durchlässe durch ein Verschlusselement (3) des Ventils (30) zum
Verschliessen des Aus- oder Einlasses (R1) führt.
6. Luftführvorrichtung (25) gemäss Anspruch 5, wobei das Ventil (30) ein Tellerventil
ist und einen Dichtteller (3) aufweist und wobei einer oder mehr Durchlässe (8) durch
ein oder mehrere Durchgangslöcher auf dem Dichtteller (3) des Tellerventils (30) führen.
7. Luftführvorrichtung (25) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Sensor (42)
geeignet ist, einen oder mehrere der folgenden Parameter zu messen: VOC Konzentration,
CO2, Feuchtigkeit, Konzentration, Temperatur, absoluter Druck, Differentialdruck,
Volumenstrom, Geräuschemissionen.
8. Luftführvorrichtung (25) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuereinheit
(2) eingerichtet ist das Ventil (30) in Abhängigkeit der in dem oder den Durchlässen
(8) gemessenen Parameter(n) zu steuern.
9. Luftführvorrichtung (25) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Box an zwei,
drei oder mehr Aus- oder Einlässen (R1, R2, R3) je ein Ventil (30) zum Regulieren
eines Ab- oder Zuluftflusses durch den jeweiligen Aus- oder Einlass (R1) aufweist
und wobei an den Ventilen (30) je ein Sensor (42) zur Messung eines Parameters der
Ab- oder Zuluft vorgesehen ist, wobei die Luftsammelbox (28) je Ventil (30) einen
Durchlass (8) aufweist, der so angeordnet ist, dass Ab- oder Zuluft vom dem jeweiligen
Aus- oder Einlass (R1) in die Luftsammelbox (28) strömen kann auch wenn das entsprechende
Ventil (30) geschlossen ist, und wobei der Sensor (42) so angeordnet ist, dass ein
Parameter in der Ab- oder Zuluft gemessen wird, die durch den Durchlass (8) strömt.
10. Verfahren zur Gebäudebelüftung enthaltend die Schritte
a. Leiten von Ab- oder Zuluft aus einem Raum oder in einem Raum eines Gebäudes durch
einen Ab- oder Zuluftkanal (26) in oder aus eine Luftsammelbox (28), bevorzugt in
einer Ventileinheit (1) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, durch einen Aus- oder
Einlass (R1) der Luftsammelbox (28) mit einem Ventil (30)
b. Abzweigen eines Teils der Ab- oder Zuluft in einen Durchlass (8), in welchem ein
Sensor (42) einen Parameter der Ab- oder Zuluft misst, wobei die Ab- oder Zuluft durch
den Durchlass (8) strömt auch wenn das Ventil (30) geschlossen ist.
11. Ventileinheit (1), insbesondere für eine Luftführvorrichtung (25) nach einem der Ansprüche
1 bis 10,
a. mit einem Ventil (30) zum Regulieren eines Luftflusses durch einen jeweiligen Aus-
oder Einlass (R1) einer Luftsammelbox (28) und
b. wenigstens einem Sensor (42) zur Messung eines Parameters der Ab- oder Zuluft,
welcher Sensor (42) dem Ventil (30) zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (1) eine Steuereinheit aufweist, welche derart mit dem Sensor (42)
und dem Ventil (30) in Wirkverbindung steht, dass das Ventil (30) in Abhängigkeit
von Parametern einstellbar ist, welche mit dem Sensor (42) messbar sind.
12. Ventileinheit (1) nach Anspruch 12, wobei die Ventileinheit (1) als modulare Einheit
ausgestaltet ist, und eine Form und Grösse derart aufweist, dass sie in eine bestehende
Luftsammelbox (28) einsetzbar ist.