[0001] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein dezentrales Lüftungsgerät zu verbessern.
Insbesondere soll ein Lüftungsgerät geschaffen werden, das bei geringem Raumbedarf
eine hohe Effizienz mit erhöhtem Luftaustausch und eine Dämmung gegen Temperaturen
und Schall aufweist.
[0002] Diese Aufgabe ist mit einem Lüftungsgerät der eingangs genannten Art durch die im
kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 aufgeführten Merkmale dadurch gelöst, dass
das Gehäuse aus einem Kunststoff-Partikelschaum hergestellt ist und Dichtplatten aufweist,
die unter Einsatz eines Servomotors und Umlenkachsen in einer translatorischen Bewegung
geschlossen oder geöffnet werden können.
[0003] Temperatur- und/oder Luftfeuchtesensoren sind vorgesehen, um einen Taupunkt der Luft
zu bestimmen und daraus mittels einer Steuereinheit zu detektieren, dass es im Lüftungsgerät
zu einer Vereisung kommen könnte, so dass rechtzeitig die Dichtplatten betätigt werden,
um einer Vereisung vorzubeugen. Auch sind Windgeschwindigkeitssensoren vorgesehen,
um einen kritischen Wert mittels einer Steuereinheit zu bestimmen, zu dem rechtzeitig
die Klappen betätigt werden, um das System gegen starke Windgeschwindigkeiten zu schützen.
[0004] Eine dezentrale Lüftung ist besonders für Bestandsimmobilien geeignet, um Wohnräume
zu belüften.
[0005] Eine kontrollierte Wohnraumlüftung hat zahlreiche Vorteile. Eine konstant hohe Luftqualität
erzeugt ein konstant gutes Raumklima. Früher passierte der natürliche Luftwechsel
über Fugen und Undichtigkeiten in Fenstern, Türen oder Wänden. Heutzutage ist bei
Neubauten oder nachträglich abgedichteten Bestandsimmobilien die Gebäude- hülle so
dicht, dass eine ausreichende Wohnraumlüftung nicht mehr gewährleistet ist. Eine regelmäßige
und effiziente Fensterlüftung ist in der Regel von den Bewohnern selbst nicht zu leisten.
Häufig wird statt- dessen in Wohnräumen nur unzureichend gelüftet oder die Fenster
werden über längere Zeiträume gekippt, so dass ständig warme Raumluft entweichen kann.
Das führt zu einem höheren Einbruchrisiko bzw. je nach Lage der Immobilie zu höherer
Lärmbelastung oder Zuglufterscheinungen. Während das dauerhafte Kippen der Fenster
im Sommer die Hitze in das Gebäude lässt, führt es in den kälteren Monaten zu deutlich
erhöhten Heizkosten durch lüftungsbedingte Wärmeverluste.
[0006] Ein unzureichendes Lüften birgt demgegenüber eine große Gefahr für Schäden durch
Feuchtigkeit und Schimmelbildung, wenn mit Wasserdampf angereicherte Raumluft nicht
geregelt abgeführt wird. Diese Feuchtigkeit kann sich dauerhaft auf Wandoberflächen
anlegen und zu Schimmel oder gar zu strukturellen Schäden führen.
[0007] Eine kontrollierte Wohnraumlüftung ist des- halb angeraten, da diese nutzerunabhängig
für eine geeignete Be- und Entlüftung sorgt und durch den regelmäßigen Austausch von
verbrauchter gegen Frischluft ein konstant gutes Raumklima erzeugt und die Gebäudehülle
vor Schäden schützt. So kann die Raumluft hinsichtlich ihrer Qualität, Temperatur
und Feuchtigkeit so konditioniert werden, wie es für die Nutzung der Räume durch die
anwesenden Personen erforderlich oder gewünscht ist. Auch können die Lüftungsanlagen
mit Filtern ausgestattet werden, um Allergene, Pollen und Partikel aus der Außenluft
vor dem Eindringen in den jeweiligen Wohnraum zu hindern. Wenn diese mit Wärmetau-
scher ausgestattet sind, können solche Anlagen sogar der Abluft Wärme entziehen, um
diese auf die angesaugte Frischluft zu übertragen und dem Gebäude wieder zuzuführen.
[0008] Besonders vorteilhaft für bestehende Immobilien ist die Installation einer dezentralen
Wohnraumlüftung mit Lüftungsgeräten, die sich nachträglich einbauen lassen. Dezentrale
Lüftungsanlagen sind bekannt. Beispielsweise betrifft die
DE 10 2011 013 944 A1 ein zur Wandinstallation vor- gesehenes Lüftungsgerät, das direkt Außenluft als Zuluft
in das Gebäudeinnere zuführen und Ablauft nach außen führen kann.
[0009] Während zentrale Lüftungsanlagen aufgrund ihres notwendigen Luftverteilsystems nur
mit hohem Aufwand installiert werden können und sich eher für Neubauten eignen, ist
dies für Bestandsimmobilien mit relativ geringem Aufwand mit dezentralen Lüftungsgeräten
möglich. Außenluft und Fortluft werden so auf kurzem Weg durch die Fassade zu bzw.
abgeführt, ohne dass es eines Luftkanalsystems im gesamten Gebäude bedarf. Die Wärme
der Abluft kann dabei im Lüftungsgerät zurück gewonnen und direkt an die von außen
einströmende Zuluft übertragen werden.
[0010] Nach Kernlochbohrung können solche Geräte in der Gebäudeaußenwand eingebaut werden.
Es können einzelne Wohnräume aber auch komplette Wohneinheiten mit dezentralen Geräten
ausgestattet werden. Eine dezentrale Lüftungsanlage kann häufig flexibler und günstiger
auf die besonderen Bedürfnisse der Bewohner ausgerichtet werden. Auch die Wartung
und Reinigung bzw. Wechsel der Filter sind mit deutlich geringerem Auf- wand verbunden.
[0011] Nachteilig im Vergleich zu zentralen Lüftungsanlagen ist ein erhöhter Geräuschpegel
der dezentralen Lüftungsgeräte, weshalb diese nach Einsatz innerhalb der Bohrlöcher
vorzugsweise mit Dämmmaterialien gegen Schall, aber auch gegen Temperaturen aufwändig
verkleidet werden, bevor das Mauerwerk geschlossen wird.
[0012] Weiterhin ist von Nachteil, dass bekannte dezentrale Lüftungsgeräte Dichtplatten
aufweisen, die von Getriebemotoren mit Drehachse betätigt werden. Solche Motoren sind
zwar kostengünstig, jedoch sehr laut und benötigen viel Platz. Die Dichtplatten solcher
bekannten Lüftungsgeräte schwenken bei Betätigung aus dem Gerät heraus oder nach innen,
weshalb diese Systeme größeren Platz einnehmen und verhältnismäßig geringe Luftkanaldurchmesser
zulassen. Die Dichtplatten sind dabei durchgehend - also im geöffneten oder im geschlossenen
Zustand - dem Luftstrom ausgesetzt. Der Luftwiderstand führt deshalb zu einer größeren
Geräuschkulisse.
[0013] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein dezentrales Lüftungsgerät mit einem
Gehäuse bereitzustellen, das vorteilhafte Eigenschaften wie beispielsweise geringes
Gewicht, Isolier-, Dichtigkeits- und Dämmungseigenschaften aufweist, ohne dass es
einer nachträglichen Verkleidung innerhalb des Bohrlochs bedarf.
[0014] Weiterhin soll ein dezentrales Lüftungsgerät bereitgestellt werden, dessen Dichtplatten
über Umlenkachsen bewegt werden, die von einem Motor angetrieben werden, der eine
deutlich geringere Lärmbelastung und deutlich geringeren Platz- bedarf bei hoher Effizienz
mit erhöhtem Luftaustausch aufweist.
[0015] Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass das Gehäuse des Lüftungsgeräts aus einem Kunststoff-
Partikelschaum hergestellt ist und Dichtplatten auf- weist, die unter Einsatz eines
Servomotors und Umlenkachsen in einer translatorischen Bewegung geschlossen oder geöffnet
werden können.
[0016] Der Kunststoff-Partikelschaum stellt dabei eine Isolationsschicht mit integrierter
Schall-, Wärme- bzw. Kälteisolation dar und besteht aus Kunststoff- oder Schaumstoffpartikeln
beispielsweise aus EPP (expandiertes Polypropylen) oder aus EPS (expandiertes Polystyrol).
Eine nachträgliche Dämmung und Abdichtung des Lüftungsgerätes ist damit nicht mehr
notwendig. Das geringere Gewicht des Gerätes erleichtert die Installation.
[0017] Das erfindungsgemäße Lüftungsgerät weist ein Gehäuse mit mindestens zwei Luftkanälen
auf, in denen Außenluft in das Gebäudeinnere und Innenluft nach außen gelangen kann.
Das Gehäuse ist mit einer Dichtplattenführung ausgestattet ist, die zu den Luftkanälen
führt und in der klappenartige Dichtplatten so gelagert sind, dass diese eine Position
einnehmen können, die einen Luftkanal schließt oder öffnet. Die Dichtplattenführung
mündet außerdem in eine Ausnehmung, in der Umlenkachsen gelagert sind, die über einen
Konnektor mit jeweils einer Dichtplatte und am entgegengesetzten Ende mit einem Servomotor
verbunden sind. Die Umlenkachsen besitzen Winkelgelenke, über die die rotatorische
Bewegung der Motorwelle des Servomotors in eine translatorische Bewegung der Dichtplatten
umgewandelt wird. Die Dichtklappen des erfindungsgemäßen Lüftungsgeräts werden beim
Öffnen mit einer Schiebebewegung der Umlenkachsen aus dem Lüftungskanal herausgeschoben,
befinden sich also außerhalb des Luftstroms, so dass sie nicht wie bei bekannten Lüftungsgeräten
als Störfaktor zu verstärkter Schallentwicklung führen.
[0018] Der für ein Schwenken der Dichtplatten nicht mehr benötigte Platz, macht es möglich
das erfindungsgemäße Lüftungsgeräts mit deutlich größeren Lüftungskanaldurchmessern
auszugestalten, die einen höheren Luftdurchfluss ohne erheblichen Widerstand zulassen,
was zu einer verbesserten Leistungsfähigkeit des Lüftungsgeräts führt.
[0019] Außerdem werden die Dichtklappen im Gegensatz zu bekannten Lösungen beim erfindungsgemäßen
Lüftungsgerät stromlos in der offenen oder geschlossenen Position gehalten, was zu
einem geringeren Energieverbrauch führt.
[0020] Das erfindungsgemäße Gehäuse des Lüftungsgeräts kann auch eine Heizung oder einen
Wärmespeicher oder Ventilatoren aufnehmen, die über eine Steuereinheit auf Basis von
verschiedenen Messparametern wie bspw. Außentemperatur, Innentemperatur, Temperatur
der Luftströme, Luftqualität wie CO2-Wert, Luftfeuchte oder Sauerstoffgehalt geregelt
werden. Die Messparameter werden von geeigneten Messvorrichtungen wie bspw. Sensoren
ermittelt, analysiert und an die Steuereinheit weitergeleitet.
[0021] Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung
werden im Folgenden anhand der Fig. 1 - Fig. 3 näher erläutert. Diese Figuren sind
jedoch lediglich beispielhafte Darstellungen des erfindungsgemäßen Lüftungsgeräts
und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken in keiner Weise ein.
[0022] Fig. 1 zeigt eine isometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Lüftungsgerätes
1 in Öffnungsposition. Das Lüftungsgerät 1 kann beispielsweise nach Kernlochbohrung
in einer Außenwand eines Gebäudes installiert sein und weist eine Seitenwandung 3
aus Kunststoff-Partikelschaum aus, die einen Gehäuse- raum bildet. Die Seitenwandung
3 ist nach Installation des Lüftungsgeräts 1 vollumfänglich von der Gebäudewand umschlossen.
Außerdem weist das Lüftungsgerät 1 ein erstes Ende 4 auf, welches an der Innenwand
positioniert ist, und ein zweites Ende 5, welches an der Außenwand des Gebäudes positioniert
ist. Vorzugs- weise sind auch diese beiden Enden des Gehäuses 2 aus Kunststoff-Partikelschaum.
Vom ersten Ende 4 wird Abluft durch einen im Gehäuse 2 befindlichen ersten Luftkanal
16 aus dem Raum abgeleitet und über das zweite Ende 5 aus dem Gebäude geleitet. Durch
das zweite Ende 5 tritt Zuluft durch einen im Gehäuse 2 befindlichen zweiten Luftkanal
16 in das Gebäude ein und wird über das erste Ende 4 dem Innenraum zugeleitet. Im
Gehäuseinnenraum zwischen dem ersten und zweiten Ende befinden sich in einer den Luftkanälen
16 benachbarten Kammer (nicht abgebildet) der Lüfter und je nach Bedarf beispielsweise
Vorrichtungen wie Heizelement, Filter, Steuergerät oder Wärmetauscher.
[0023] Am zweiten der Außenwand zugewandten Ende 5 sind Ausnehmungen 10 positioniert, in
denen verschiebbare Dichtklappen 11 eingesetzt sind, die dazu dienen, die Luftkanäle
16 zu schließen oder zu öffnen. Die Dichtklappen 11 können aus Kunststoff oder einem
anderen brauchbaren Material, vorzugsweise aber auch aus Kunststoff-Partikelschaum
gefertigt sein. Die Abbildung zeigt die Luftkanäle 16 in der geöffneten Position,
bei der sich die Dichtklappen 11 innerhalb einer Dichtplattenführung 13 am rechten
Öffnungsanschlag 15 befinden. Das Gehäuse 2 kann mit einer schließbaren Gehäuse-Öffnung
ausgestattet sein, die einen Zugang zum Gehäuseinnenraum für Wartungs- oder Reparaturarbeiten
zulässt. Das Gehäuse 2 kann aus mehreren Einzelteilen bestehen, die ineinander gesteckt
und fixiert werden können beispielsweise durch Verschrauben, Verrasten oder Verschweißen.
[0024] Fig. 2 zeigt in der Draufsicht das der Außenwand des Gebäudes zugewandte zweite Ende
5 des Lüftungsgeräts 1 in Öffnungsposition bei geöffneten Lüftungskanälen. Gut erkennbar
ist, dass sich die Dichtplatten 11 komplett außerhalb des Luftstroms befinden und
somit keinen Störfaktor darstellen, der zu einer Schallerzeugung und Geräuschbelastung
führen kann. Die Nutzlänge erhöht sich, weil kein rotatorisches Ausschwenken der Dichtplatten
11 notwendig ist, das mit höherem Platzverbrauch einher geht.
[0025] In den Ausnehmungen 10 des Gehäuses 2 sind Motoren 6 positioniert, die mit jeweils
einer Umlenkachse 8 verbunden sind. Es handelt sich hier um zwei Servomotoren. Die
Motoren 6 benötigen zum Halten dieser Position keinen Strom. Die Umlenkachsen 8 werden
von je einem Winkelgelenk 9 gebildet, das jeweils einen Stab besitzt, der mit einem
Servomotor 6 verbunden ist, und einen weiteren Stab, der mit einem Konnektor 12 verbunden
ist. Die Konnektoren 12 sind jeweils mit einer Dichtplatte 11 verbunden und dazu geeignet,
diese Dichtplatte 11 innerhalb einer Dichtplattenführung 13 zu verschieben. Es ist
auch denkbar, Dichtplatte 11 und Konnektor 12 einstückig auszulegen. Die Umlenkachsen
8 befinden sich in einem nahezu rechten Winkel, wodurch sie einen geringen Platzbedarf
in der zugeordneten Ausnehmung 10 benötigen. Die Dichtplattenführung 13 mündet in
eine Luftkanalöffnung 17, die an der Seitenwandung 3 des Gehäuses 2 angeordnet ist.
Die Luftkanalöffnungen 17 besitzen einen von der Gehäusewand vorspringenden oberen
Luftkanalrand 18. Die Dichtplattenführung 13 besitzt an dem an der Seitenwandung 3
gelegenen Ende einen Schließanschlag 14, der so positioniert ist, dass die Dichtplatte
11 in der geschlossenen Position mit ihrem der Gehäusewand zugewandten Ende auf dem
oberen Luftkanalrand 18 aufliegen kann. An ihrem anderen Ende besitzt die Dichtplattenführung
13 einen Öffnungsanschlag 15, der die Position der Dichtplatten 11 zum Inneren des
Gehäuses 2 hin begrenzt. Die Dichtplatten 11 besitzen ein der Seitenwandung 3 zugewandtes
Ende, das an die Geometrie der Seitenwandung 3 angepasst ist. Im Beispiel handelt
es sich um ein Kreis-Teilsegment. Am anderen Ende der Dichtplatten 11 sind oben und
unten jeweils Flügel gebildet, die am Öffnungsanschlag 15 der Dichtplattenführung
13 anliegen. Diese Position der Dichtplatten 11 erzeugt eine komplette Öffnung der
Luftkanäle 16.
[0026] Die Fig. 3 zeigt das Lüftungsgerät 1 in Verschlussposition mit geschlossenen Luftkanälen
16. Die Umlenkachsen 8 wurden innerhalb der jeweiligen Ausnehmung 10 über die rotatorische
Bewegung der Motorwelle 7 des Servomotors 6, die mit Hilfe der Winkelgelenke 9 in
eine translatorische Bewegung umgewandelt wurde, nach links bewegt. Für die Bewegung
werden die Servomotoren 6 kurzfristig unter Stromverbrauch betrieben. Nach Erreichen
der geschlossenen Position wird diese wieder stromlos gehalten. Durch die Bewegung
nach links wurden die Konnektoren 12 mit den Dichtplatten 11 innerhalb der Dichtplattenführung
13 über die Luftkanalöffnungen 17 geführt. Die der Behälterseitenwandung 3 zugewandten
Enden der Dichtplatten 11 liegen jeweils auf dem oberen Luftkanalrand 18 und koppeln
eng an den Schließanschlag 14 der Seitenwandung 3, der die Linksbewegung begrenzt
und zum Halten bringt. Die Luftkanäle 16 sind komplett verschlossen, die Dichtplatten
11 befinden sich in einer Ruheposition. Die Winkelgelenke 9 der Umlenkachsen 8 bilden
hier einen stumpfen Winkel von weniger als 180°, um jederzeit eine ungestörte Bewegung
zurück in die Ausgangsposition zu gewährleisten.
[0027] Wird die Bewegung der Motoren 6 nun beispielsweise bei Erreichen einer bestimmten
von den im System befindlichen Sensoren gemessenen Temperatur oder Windgeschwindigkeit
über das Steuer- gerät erneut ausgelöst, um die Luftkanäle 16 wieder zu öffnen, ziehen
die Umlenkachsen 8 die Dichtplatten 11 unter Umwandlung der rotatorischen Bewegung
der Motoren 6 in eine translatorische Bewegung nach rechts. Diese Bewegung wird von
den Öffnungsanschlägen 15 der Dichtplattenführung 13 begrenzt, so dass die Dichtklappen
erneut in eine zweite (geöffnete) Ruheposition überführt werden.
Bezugszeichenliste
1 |
Lüftungsgerät 1 |
2 |
Gehäuse |
3 |
Seitenwandung |
4 |
erstes Ende des Gehäuses |
5 |
zweites Ende des Gehäuses |
6 |
Motor |
7 |
Motorwelle |
8 |
Umlenkachse |
9 |
Winkelgelenk |
10 |
Ausnehmung |
11 |
Dichtplatte (Klappe) |
12 |
Konnektor |
13 |
Dichtplattenführung |
14 |
Schließanschlag |
15 |
Öffnungsanschlag |
16 |
Luftkanal |
17 |
Luftkanalöffnung |
18 |
Oberer Luftkanalrand |
1. Lüftungsgerät (1) mit mindestens einem Lüfter und einem Gehäuse (2) aus Kunststoff-Partikelschaum,
das Luftkanäle (16) mit Luftkanalöffnungen (17) zum Zuführen von Zuluft und zum Abführen
von Abluft aufweist, die von einem ersten Ende des Gehäuses (4) zu einem zweiten Ende
des Gehäuses (5) führen, wobei die am zweiten Ende des Gehäuses (5) befindlichen Luftkanalöffnungen
(17) mit Hilfe von Dichtplatten (11) zu schließen oder zu öffnen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftungsgerät (1) mindestens einen Motor (6) aufweist, um im Gehäuse (2) befindliche
Umlenkachsen (8) zu aktivieren, die die Dichtplatten (11) mittels einer translatorischen
Bewegung in eine Verschluss- oder Öffnungsposition verschieben.
2. Lüftungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkachsen (8) mindestens ein Winkelgelenk (9) aufweisen und eine Dichtplatte
(11) bewegen.
3. Lüftungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Dichtplatte (11) in einer Dichtplattenführung (13) positioniert ist.
4. Lüftungsgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Dichtplattenführung (13) einen Schließanschlag (14) und einen Öffnungsanschlag
(15) aufweist, die die Bewegung der Dichtplatten (11) begrenzen.
5. Lüftungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) Ausnehmungen (10) aufweist, die die Bewegung der Umlenkachsen (8)
zulassen und mindestens eine Dichtplattenführung (13) bilden.
6. Lüftungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtplatten (11) aus Kunststoff-Partikelschaum bestehen.
7. Lüftungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6) ein Servomotor ist.
8. Lüftungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die rotatorische Bewegung des Motors (6) über Umlenkachsen (8) in eine translatorische
Bewegung der Dichtplatten (11) überführt wird.
9. Lüftungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftungsgerät Messeinrichtungen für Temperatur und/oder Luftgeschwindigkeit und/oder
Luftfeuchtigkeit und/oder Luftqualität aufweist.
10. Lüftungsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftungsgerät eine Steuereinheit aufweist, die mit den Messvorrichtungen verbunden
ist, um bei Erreichen von spezifischen Schwellwerten den Motor (6) zur Betätigung
der Umlenkachsen (8) anzusteuern, um ein Öffnen oder Schließen der Dichtplatten (11)
zu erzeugen.