EP4573326A1 - Vorrichtung zum einstellen eines luftvolumenstroms - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Einstellen eines Luftvolumenstroms, insbesondere in einem Luftverteilnetz, weist einen zentralen Luftkanal (24) mit einem durchströmbaren Querschnitt und eine im zentralen Luftkanal (24) angeordnete Drossel (6) auf. Der durchströmbare Querschnitt (70) ist mittels der Drossel (6) veränderbar. Ein inneres Strömungselement (3) weist einen Mantel (30) auf, dessen Umfang sich in Richtung von der Drossel (6) weg vergrössert. Der zentrale Luftkanal (24) weist im Bereich des Strömungselements eine Verjüngung (251) und eine anschliessende erneute Erweiterung (252) auf. Dadurch entsteht ein gebogener Strömungskanal (8) zwischen dem Mantel (30) des inneren Strömungselements (3) und der erneuten Erweiterung (252), der zu einer Aussenseite der Vorrichtung hin endet. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht eine einfache Einstellbarkeit des Volumenstroms, eine einfache Messung des Volumenstroms und, bei Verwendung als Zuluftventil, eine optimale Strömungsverteilung.

Description

TITEL

VORRICHTUNG ZUM EINSTELLEN EINES LUFTVOLUMENSTROMS

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen eines Luftstroms, insbesondere ein Zuluftventil oder ein Abluftventil.

STAND DER TECHNIK

Luftverteil netze sind insbesondere in Gebäuden für die Be- und Entlüftung und teilweise für die Klimatisierung der Räume im Einsatz. Kontrollierte Wohnungs- und Bürolüftungsanlagen sind mittlerweile ausgereifte Systeme, die zentrale oder dezentrale Lüftungsgeräte verwenden.

Die Wand-, Decken- oder Bodenöffnungen eines Gebäudes weisen Luftdurchlässe mit Einsätzen auf, die mit dem Luftverteilnetz verbunden sind. Derartige Luftdurchlässe verändern die Form des Luftstroms und/oder sie regulieren den Luftvolumenstrom. Einige der Einsätze ermöglichen ein Einstellen des Luftvolumenstroms. Sie werden je nach Richtung der Strömung in den Raum oder aus dem Raum als Zuluftventile oder Abluftventile bezeichnet. Sie begrenzen den Querschnitt im Luftkanal, wobei die Grösse dieser Begrenzung teilweise wählbar ist.

Zuluftventile, d.h. Ventile, durch die Luft in einen Raum strömt, weisen oft den Nachteil auf, dass sie die ausströmende Luft nicht gleichmässig verteilen. Eine sitzende oder liegende Person, die der ausströmenden Luft unmittelbar ausgesetzt ist, kann dies als unangenehm empfinden.

Abluftventile, d.h. Ventile, durch die Luft aus einem Raum strömt, weisen oft eine andere Form auf als Zuluftventile, was zu einem eher unruhigen Erscheinungsbild im Raum führt. Ferner lassen sich derartige Zuluft- und Abluftventile im eingebauten Zustand oft nicht oder nur mit einem relativ grossen Aufwand einstellen. Ein weiterer Nachteil ist, dass einzelne Bauteile des Ventils je nach Einstellgrad des Ventils unterschiedlich weit in den Raum hineinragen, sich von der Gebäudewand abheben und das optische Erscheinungsbild des Raums beeinträchtigen.

WO 2022/101056 A1 offenbart ein Luftvolumen-Drosselventil mit Luftleitkörpern in Form von Flügeln eines Rotors. Die Luftleitkörper sind aus je einer ersten und einer zweiten Luftleiteinheit gebildet, die sich relativ zueinander verdrehen lassen, so dass der Abstand zwischen den Luftleitkörpern und somit der durchströmbare Querschnitt eines Luftkanals veränderbar ist. Diese Vorrichtung ermöglicht eine Veränderung des freien Strömungsquerschnitts bei gleichbleibender Stelle des engsten Strömungsquerschnitts. Dies erleichtert die Regelung des Ventils.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Einstellen eines Volumenstroms zu schaffen.

Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Einstellen eines Luftvolumenstroms, insbesondere in einem Luftverteilnetz, weist einen zentralen Luftkanal mit einem durchströmbaren Querschnitt und eine im zentralen Luftkanal angeordnete Drossel auf, wobei der durchströmbare Querschnitt mittels der Drossel veränderbar ist. Die Vorrichtung weist ferner ein inneres Strömungselement mit einem Mantel auf, dessen Umfang sich in Richtung von der Drossel weg vergrössert. Der zentrale Luftkanal weist im Bereich des Strömungselements eine Verjüngung und eine anschliessende erneute Erweiterung auf. Dadurch entsteht ein gebogener Strömungskanal zwischen dem Mantel des inneren Strömungselements und der erneuten Erweiterung, der zu einer Aussenseite der Vorrichtung hin endet. Die Verjüngung befindet sich vorzugsweise beabstandet zur Drossel.

Die Trennung von innerem Strömungselement und Drossel sowie die erfindungsgemässe Ausbildung des zentralen Luftkanals im Bereich des inneren Strömungselements ermöglichen die Ausbildung eines Strömungskanals, dessen Strömungsquerschnitt bei Veränderung der Einstellung der Drossel unverändert bleibt. Der Strömungsquerschnitt des Strömungskanals ist je nach Ausführungsform über seine gesamte Länge konstant oder er ändert sich entlang der Strömungsrichtung. Die Verjüngung und die anschliessende erneute Erweiterung beeinflussen die Strömungsverteilung auf positive Art und Weise.

Der gleichbleibende Strömungsquerschnitt ist üblicherweise der Drossel abgewandt und dem Gebäuderaum zugewandt. Im Falle eines Zuluftventils ist dies der Ausström- oder Abströmquerschnitt. Im Falle eines Abluftventils ist dies der Lufteintrittsquerschnitt.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist mehrere Vorteile auf:

- Da der Strömungsquerschnitt im gebäudeinnenraum-zugewandten Bereich unverändert bleibt, auch wenn die Drosseleinstellung verändert wird, bleibt auch das optische Erscheinungsbild des Raums im Wesentlichen oder vollständig unverändert.

- Ferner ist durch den gleichbleibenden Strömungsquerschnitt eine Messung des Volumenstroms vereinfacht, da eine eindeutige Zuordnung einer aerodynamischen Kraft oder einer anderen zur Strömungsgeschwindigkeit proportionalen Messgrösse in Abhängigkeit des Volumenstroms möglich ist.

- Die T rennung ermöglicht zudem eine von der Form der Drossel unabhängige Ausbildung der Vorrichtung im Bereich des inneren Strömungselements. Im Falle eines Zuluftventils wird die Strömungsverteilung der Luftströmung in den Gebäuderaum hinein optimiert.

- Es lassen sich zudem auf einfachere Art und Weise schalldämpfungs-optimierte Formen ausbilden.

In der erfindungsgemässen Vorrichtung erweitert sich das innere Strömungselement zum Gebäuderaum hin. Der zentrale Luftkanal verjüngt sich und erweitert sich erneut, so dass der gebogene Strömungskanal zwischen dem inneren Strömungselement und der Erweiterung entsteht. Dies ergibt ein Zuluftventil mit einer Luftströmung, die in radialer Richtung umgelenkt ist.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung ein Gehäuse auf, das den zentralen Luftkanal ausbildet und das eine Innenwandung aufweist, die die Verjüngung und die erneute Erweiterung ausbildet. Vorzugsweise ist das Gehäuse im Wesentlichen kreiszylinderförmig. Vorzugsweise weist das Gehäuse eine umlaufende erste Leitfläche, eine umlaufende zweite Leitfläche sowie einen dazwischen liegenden Vorsprung auf. Vorzugsweise ist die erste Leitfläche der Drossel zugewandt und vorzugsweise verläuft die zweite Leitfläche parallel zum äusseren Mantel des inneren Strömungselements. Diese Ausbildung ermöglicht ein einfach montierbares Ventil mit einer optimierten Strömungsführung, insbesondere dank der speziellen Ausbildung der Innenwandung des im Wesentlichen kreiszylinderförmigen Gehäuses.

Der gebogene Strömungskanal weist vorzugsweise einen bei Veränderung der Drosseleinstellung gleichbleibenden Querschnitt auf. Einerseits verbessert dies das optische Erscheinungsbild, da das Ventil stets gleich aussieht. Ferner sind mehr Möglichkeiten vorhanden, wo ein Sensorelement zur Bestimmung des Volumenstroms platzieren werden kann. Da sich der Strömungskanal über eine bemerkbare Länge erstreckt, ist die radiale Umlenkung der Ausströmung optimiert.

Das Sensorelement zur Bestimmung des Volumenstroms ist vorzugsweise ein Störkörper, der in den Ausströmkanal bzw. im Falle eines Abluftventils, in den Einströmkanal, eingebracht ist und von der Luft umströmt wird.

Eine optimale homogene, radial abfliessende Ausströmung ist erzielt, wenn sich das innere Strömungselement glockenförmig erweitert ist. Die aus- oder abströmende Luft fliesst dank des Coanda-Effekts der konvexen Oberfläche entlang und verteilt sich somit entlang der Wandoberfläche. Unangenehme, von der Decke direkt nach unten gerichtete Luftströme werden dadurch vermieden.

Die radiale Verteilung der Ausströmung wird noch erhöht, wenn die Erweiterung eine glockenförmige Innenwandung aufweist.

Der durch die Innenwandung und das glockenförmige Strömungselement begrenzte Strömungskanal weist vorzugsweise über seine gesamte Länge eine Querschnittsfläche auf, die sich bei Veränderung der Einstellung der Drossel nicht ändert. Dies erleichtert nicht nur die Volumenstrommessung, sondern minimiert auch allfällige Strömungsgeräusche, da der der Drossel abgewandte Luftkanal als nachgeschaltetes, schalldämpfendes Element ausführbar ist.

In bevorzugten Ausführungsformen ist das innere Strömungselement ortsfest. In anderen Ausführungsformen ist es zumindest ortsfest bezüglich der axialen Richtung und/oder es ist zumindest ortsfest bezüglich der Verjüngung und der erneuten Erweiterung. Auch dies verbessert das Erscheinungsbild, weil das Strömungselement und somit alle Bauteile des Ventils stets gleich weit in den Raum hineinragen.

Vorteilhaft ist, dass sich Abluftventile ohne geometrische Anpassungen gleich wie die Zuluftventile ausbilden lassen. Sie können vollständig identisch sein oder sie können sich in der Form der Drossel unterscheiden, da diese im eingebauten Zustand ohnehin kaum oder nicht von aussen erkennbar ist.

Vorteilhaft ist, dass ein Raum mit mehreren Ventilen ein einheitliches Erscheinungsbild ermöglicht, selbst wenn die Strömungsvolumen der Ventile unterschiedlich eingestellt sind. Aus diesem Grund sind vorzugsweise Zuluftventile und Abluftventile identisch ausgebildet, zumindest bis auf die Form der Drossel.

Vorzugsweise sind der Mantel des Strömungselements und/oder die Verjüngung und/oder die erneute Erweiterung rotationssymmetrisch ausgebildet. Dies optimiert die Verteilung des ausströmenden Luftstroms. Vorzugsweise ist der gebogene Strömungskanal ringförmig.

In bevorzugten Ausführungsformen weist die Vorrichtung ein Gehäuse auf, das den zentralen Luftkanal ausbildet und das eine Innenwandung aufweist, die die Verjüngung und die erneute Erweiterung ausbildet. Die Vorrichtung lässt sich dadurch kostengünstig fertigen und kompakt ausbilden.

In bevorzugten Ausführungsformen ist eine Messeinheit zur Bestimmung des Volumenstroms vorhanden. Die Messeinheit ist vorzugsweise im Bereich des gleichbleibenden Strömungsquerschnitts, d.h. im Strömungskanal, angeordnet.

In bevorzugten Ausführungsformen weist die Messeinheit ein Sensorelement auf, das im Strömungskanal angeordnet ist. Dies erleichtert die Bestimmung des Volumenstroms. Es gilt V = v x A, wobei A der konstant bleibende Querschnitt des Strömungskanals ist. Somit ist eine auf das Sensorelement wirkende Kraft oder eine andere physikalische Messgrösse proportional zur Geschwindigkeit v und somit zum Volumenstrom V.

Die Messeinheit lässt sich somit einfach und kostengünstig gestalten. Es lassen sich wohlbekannte Sensoren zur Geschwindigkeitserfassung einsetzen, wie beispielsweise ein Hitzdrahtanemometer. Vorzugsweise ist ein federbelastetes Störelement verwendet, das der Strömung ausgesetzt ist. Eine über einen Federmechanismus hervorgerufene Rückstellkraft ermöglicht es, eine Auslenkung der Feder der aerodynamisch anliegenden Kraft gleichzusetzen und dadurch den Volumenstrom zu berechnen.

Vorzugsweise weist das innere Strömungselement eine Durchgangsöffnung auf, die sich von der Drossel bis zu einem der Drossel gegenüberliegenden Seite erstreckt. Diese Ausbildung weist mehrere Vorteile auf.

Einerseits lässt sich die Messeinheit platzsparend in einem Innenraum des inneren Strömungselements befestigen. Zudem lässt sich in diesem Innenraum, vorzugsweise in einer Zwischenebene, eine Anzeige anordnen um den aktuell vorhandene Volumenstrom abzulesen. Dies lässt sich beispielsweise mittels eines mechanischen Zeigers erreichen, der sich nach Massgabe des vorliegenden Volumenstroms entlang einer Skala bewegt.

Andererseits lässt sich die Drossel im eingebauten Zustand der Vorrichtung über die Durchgangsöffnung einstellen. Dies lässt sich beispielsweise mit einem Schraubendreher, einem Inbusschlüssel oder einem anderen Handwerkzeug erzielen, das durch die Durchgangsöffnung zu einem Einstellmechanismus der Drossel geführt wird. Alternativ oder zusätzlich weist die Drossel eine Drehvorrichtung auf, die eine manuelle Verstellung ermöglicht. Die Drehvorrichtung ist vorzugsweise am zweiten Drosselteil angeordnet. Der Volumenstrom lässt sich somit schnell und auf einfache Weise verändern.

In weiteren Ausführungsformen ist sowohl die Messeinheit als auch die Drosselverstellung elektrisch ausgeführt, sodass mithilfe eines Reglers in diesem Innenraum eine automatisierte Verstellung nach einem Sollwert erfolgen kann

Vorteilhaft ist auch, dass sich die Skala für den Volumenstrom sowie der Einstellmechanismus der Drossel beide über die Durchgangsöffnung erreichen lassen. Dies erleichtert die Einstellung des Ventils auf einen gewünschten Volumenstrom.

Vorzugsweise ist die Durchgangsöffnung im eingebauten Zustand der Vorrichtung mittels eines Deckels wiederholt verschliessbar und freilegbar. Vorzugsweise ist der Deckel werkzeugfrei abnehmbar und wieder befestigbar. Dank des Deckels ist das optische Erscheinungsbild im Raum verbessert. Vorzugsweise fluchtet die Deckeloberfläche annähernd mit der Gebäudewand oder der Zimmerdecke. Das innere Strömungselement ist somit vorzugsweise deckenbündig geschlossen. Vorzugsweise ist die Deckeloberfläche passend zur Gebäudewand ausgebildet, vorzugsweise ist sie plan. Die Drossel ist vorzugsweise mittels eines Drehmechanismus einstellbar.

In bevorzugten Ausführungsformen weist die Drossel relativ zueinander verdrehbare Flügel auf, um den durchströmbaren Querschnitt zu verändern. Vorzugsweise ist die Drossel mehrflüglig ausgebildet, um den Effekt der Strömungsgleichrichtung zu verbessern.

In einer Ausführungsform ist die Drossel gemäss WO 2022/101056 A 1 ausgebildet. In anderen Ausführungsformen ist sie ebenfalls rotorförmig, weist jedoch andere Bauteile auf. Alternativ ist die Drossel eine Blende oder eine andere Einheit zur Veränderung eines Querschnitts. In bevorzugten Ausführungsformen weist die Drossel jedoch stets gebogene Anströmflächen auf, die einen aerodynamisch günstigen Körper ausbilden. Das Verhalten wird dadurch bestärkt, dass sich die Aussenkontur des Drosselelements bzw. der Drosselscheibe im nicht gedrosselten Zustand der Form des starren Drosselelements anfügt und somit vollständig oder weitestgehend vollständig in diesen hineingeht.

In bevorzugten Ausführungsformen lässt sich die Drossel manuell einstellen. In anderen Ausführungsformen lässt sich die Drossel alternativ oder zusätzlich zur manuellen Einstei Ibarkeit motorbetrieben einstellen, vorzugsweise sogar regeln.

Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung, eingebaut in einer Wand;

Figur 2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäss Figur 1 von unten;

Figur 3 eine Explosionsdarstellung der Vorrichtung gemäss Figur 1 von oben; Figur 4 eine Explosionsdarstellung der Vorrichtung gemäss Figur 1 von unten;

Figur 5 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäss Figur 1 von oben in einer ersten Stellung der Drossel und

Figur 6 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäss Figur 1 von oben in einer zweiten Stellung der Drossel.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemässes Ventil V, das in einer Wandöffnung 10 einer Wand 11 eingebaut ist. Die Wandöffnung 10 ist vorzugsweise Teil eines Luftverteilnetzes eines Gebäudes.

Das Ventil V ist ein Abluftventil, welches Luft aus einem Gebäuderaum in die Wandöffnung 10 leitet oder es ist ein Zuluftventil, welche Luft vom Luftverteilnetz durch die Wandöffnung in den Gebäuderaum hineinleitet.

Nachfolgend wird das Ventil V als Zuluftventil beschrieben, wobei es in seiner Funktion als Abluftventil identisch ausgebildet ist.

Das Ventil V weist ein Gehäuse 2 auf, das in der Wandöffnung 10 gehalten ist. Vorzugsweise weist es hierzu einen umlaufenden ersten Flansch 21 auf, vorzugsweise in Form eines flexiblen Dichtungs- und/oder Klemmrings.

Im Gehäuse 2 ist ein inneres Strömungselement 3 angeordnet, das sich zum Gebäudeinnenraum hin erstreckt. Das innere Strömungselement 3 ist vorzugsweise mit einer Durchgangsöffnung ausgebildet und mit einem Deckel 5 verschlossen. In diesem Beispiel ist das innere Strömungselement 3 im Wesentlichen hohl ausgebildet mit einer Zwischendecke, die ein zentriertes Loch aufweist. Somit ist eine von der Drossel bis zum gebäuderaum- seifigen Ende reichende Durchgangsöffnung vorhanden.

Vorzugsweise ist eine Messeinheit 4 zur Bestimmung eines Volumenstroms im inneren Strömungselement 3 angeordnet. Ein Sensorelement 41 der Messeinheit 4 ragt in einen Strömungskanal 8 hinein. Der Strömungskanal 8 ist zwischen dem inneren Strömungselement 3 und einer Innenwand des Gehäuses 2 ausgebildet.

Im oberen Bereich, d.h. dem Gebäudeinnenraum abgewandt, ist eine Drossel 6 am Gehäuse 2 angeordnet. Das innere Strömungselement 3 ist vorzugsweise an der Drossel 6 befestigt.

Die Drossel 6 weist einstellbare Mittel zur wahlweisen Verengung eines zentralen Luftkanals 24 auf. Der zentrale Luftkanal 24 ist in Figur 3 gut erkennbar. Er ist durch den Innendurchmesser des Gehäuses 2 definiert. Sein durchströmbarer Querschnitt ist durch diejenigen Bereiche des zentralen Luftkanals 24 definiert, die vom Luftstrom durchströmbar sind. Dieser durchströmbare Querschnitt ist mittels der Drossel 6 veränderbar.

In Strömungsrichtung der Drossel 6 nachfolgend, d.h. zum Gebäudeinnenraum hingewandt, ist der durchströmbare Querschnitt des zentralen Luftkanals 24 nicht mehr veränderbar. Er verjüngt sich und erweitert sich nachfolgend erneut. Dies lässt sich durch einen Einsatz in das Gehäuse 2 erreichen. Vorzugsweise ist jedoch, wie hier dargestellt, die Innenwand des Gehäuses 2 entsprechend gewölbt ausgebildet.

Die Innenwand bildet eine obere, umlaufende erste Leitfläche 250 aus, die zur Drossel 6 hingewandt ist. Diese endet in einem zum Strömungselement 3 hin gerichteten, umlaufenden Vorsprung 251. Dem Vorsprung 251 folgt ein untere, umlaufende zweite Leitfläche 252. Die zweite Leitfläche 252 ist in Bezug auf die Längsachse L geneigt. Vorzugsweise ist sie konvex, d.h. sie wölbt sich zur Längsachse L hin.

Der äussere Mantel 30 des inneren Strömungselements 3 verläuft parallel zur zweiten Leitfläche 252 Sie bilden gemeinsam den Strömungskanal 8, der über seine Länge eine Querschnittsfläche aufweist, die sich bei Veränderung der Drosseleinstellung nicht ändert, d.h. gleichbleibend ist. Die Querschnittsfläche kann sich jedoch je nach Ausführungsform entlang der Strömungsrichtung ändern. Insbesondere die Querschnittsfläche der Ausströmöffnung des Ventils V ist unverändert, unabhängig von der Veränderung des durchströmbaren Querschnitts im Bereich der Drossel 6.

Vorzugsweise ist der äussere Mantel 30 glockenförmig ausgebildet und vorzugsweise ist die zweite Leitfläche 252 das Negativbild der entsprechenden Glockenform. Das Ventil V ist vorzugsweise fluchtend mit der Oberfläche der Wand 11 angeordnet oder es steht dieser nur unwesentlich vor, wie dies in Figur 1 erkennbar ist. Eine Veränderung des durchströmbaren Querschnitts mittels der Drossel 6 führt zu keinen Veränderungen im ausströmseitigen Bereich des Ventils V. d.h. die axiale Position des inneren Strömungselements 3 ändert sich nicht. Seine Lage bezüglich der Wand 11 bleibt somit unverändert. Wie bereits erwähnt, ändert sich auch der Ausströmquerschnitt des Strömungskanals 8 nicht.

In den Figuren 2 bis 6 sind die einzelnen Bauteile des erfindungsgemässen Ventils V gut erkennbar. Die Explosionsdarstellungen gemäss den Figuren 3 und 4 zeigen die einzelnen Bauteile aus zwei Perspektiven.

Das Gehäuse 2 ist im Wesentlichen kreiszylinderförmig ausgebildet. Es weist einen ersten Gehäusebereich 20 mit nach oben zur Drossel 6 hin gerichteten Laschen 200 und einen zweiten Gehäusebereich 22 auf. Dazwischen ist der umlaufende erste Flansch 21 angeordnet. Er kann aufgespritzt sein, einteilig angeformt sein oder auf andere Art und Weise am restlichen Gehäuse 2 befestigt sein.

Am unteren Ende des Gehäuses 2 ist ein zweiter Flansch 23 angeformt, der vorzugsweise steif ausgebildet ist. Er dient als Anschlag bei Einschieben des Ventils V in die Maueröffnung 10, wie in Figur 1 erkennbar ist. Er bildet einen Abschluss zur Überdeckung von Unregelmässigkeiten in der umliegenden Wand 11.

Die Drossel 6 ist in diesem Beispiel mit rotorähnlichen Flügeln ausgebildet. Sie kann, wie eingangs erwähnt, auch auf andere Art und Weise ausgebildet sein.

Die hier dargestellte Drossel 6 weist ein erstes Drosselteil 60, ein zweites Drosselteil 61 und ein drittes Drosselteil 62 auf. Das zweite Drosselteil 61 ist relativ zum ersten und dritten Drosselteil 60, 62 um eine Längsachse L des Ventils drehbar. Das erste und zweite Drosselteil 60, 62 sind drehfest miteinander verbunden.

Das erste Drosselteil 60 weist ein zentrales erstes Nabenteil 600 und mindestens drei sich radial von diesem weg erstreckende erste Flügel 601 auf. In diesem Beispiel sind es genau drei Flügel 601 . An den Stirnseiten der freien Enden der ersten Flügel 601 sind Nasen 602 angeformt, die in die Laschen 200 des Gehäuses 2 eingreifen, so dass das erste Drosselteil 60 drehfest mit dem Gehäuse 2 verbunden ist.

Das erste Drosselteil 60 weist nach unten ragende Haken 603 auf, die durch gebogene, längliche, periphere Durchgangsöffnungen 613 in einem zweiten Nabenteil 610 des zweiten Drosselteils 61 hindurchragen und in Aufnahmeöffnungen 622 eines dritten Nabenteils 620 des dritten Drosselteils 62 eingreifen. Dadurch liegen die ersten Flügel 601 deckungsgleich über dritten Flügeln 621 des dritten Drosselteils 62. Sie bilden vorzugsweise jeweils gebogene Flächen aus, insbesondere gebogene Anströmflächen.

Das dazwischenliegende zweite Drosselteil 61 weist dieselbe Anzahl zweite Flügel 611 auf, die sich radial vom zweiten Nabenteil 610 erstrecken. Die zweiten Flügel 611 sind im Gegensatz zu den ersten und dritten Flügeln 601 , 621 vorzugsweise flach ausgebildet. Sie lassen sich relativ zu den ersten und dritten Flügeln 601 621 verdrehen, so dass sich durchströmbare Durchlassöffnungen 70 zwischen den Flügeln der Drossel in ihrer Grösse verändern. Dies ist in den Figuren 5 und 6 gut dargestellt.

In Figur 5 sind die zweiten Flügel 611 merklich bezüglich den ersten und dritten Flügeln 611 , 621 verdreht. Die Durchlassöffnungen 70 und somit der veränderbare, durchströmbare Querschnitt des Ventils V sind relativ klein. In Figur 6 sind die zweiten Flügel 611 deckungsgleich mit den ersten und dritten Flügeln 601 , 621 , so dass die Durchlassöffnungen 70 und somit der veränderbare, durchströmbare Querschnitt des Ventils V maximiert sind. Die Durchlassöffnungen 70 definieren somit den veränderbaren durchströmbaren Querschnitt des Ventils V.

Vorzugsweise sind Schnapphaken 612 oder andere haptische Elemente vorhanden, die einerseits beim manuellen Einstellen der Drossel dem Bediener eine Rückmeldung geben und andererseits die verdrehten zweiten Flügel 611 in ihrer Position halten.

Vorzugsweise ist ein Endanschlag 604 für jeden zweiten Flügel 611 vorhanden. In diesem Beispiel sind die Endanschläge 604 nach unten ragende Seitenwände an den ersten Flügeln 601.

Auf der Unterseite des zweiten Nabenteils 610 ist zentrisch eine nach unten ragende Einstellhülse 614 vorhanden. Diese ist von der zur Gebäudewand 11 hin gewandten Seite des Ventils erreichbar, so dass sich das zweite Drosselteil 61 mittels eines Handwerkzeugs, z.B. einem Inbusschlüssel, verdrehen lässt. An der Drossel 6 ist das innere Strömungselement 3 befestigt. Es ist vorzugsweise mittels Schnappelementen 623 mit diesem verbunden. Die Schnappelemente 623 sind in den Figuren 1 und 3 erkennbar.

Das innere Strömungselement 3 weist den glockenförmigen Mantel 30 auf, der sich von der Drossel 6 weg erweitert. Die äussere Oberfläche des Mantels 30 ist vorzugsweise eben, d.h. glatt, ausgebildet. Das Strömungselement 3 weist eine unterste Stirnseite 31 auf, die vorzugsweise plan ausgebildet ist. Das Strömungselement 3 ist im Wesentlichen hohl und auf beiden Stirnseiten offen ausgebildet. Dadurch wird ein Zugang von aussen zur Einstellhülse 614 der Drossel 6 geschaffen.

Im Hohlraum des inneren Strömungselements 3 ist die Messeinheit 4 angeordnet. Sie umfasst eine Spiralfeder 40, ein Sensorelement 41 in Form eines Zeigers und eine Skala 42. Das Sensorelement 41 ist an einem ersten Ende mit der Spiralfeder 40 verbunden und sie ragt mit einem gegenüberliegenden zweiten Ende aus dem Strömungselement 3 in den Strömungskanal 8 hinein. Das Strömungselement 3 weist hierzu im Mantel 30 ein entsprechendes Langloch 300 auf, das in Figur 4 erkennbar ist. Die Skala 42 befindet sich ortsfest im Hohlraum, wobei sie nach unten gerichtet ist, so dass sie im eingebauten Zustand vom Benützer gut erkennbar ist. Vorzugsweise ist sie an der Unterseite der Zwischendecke 32 angebraucht. In Abhängigkeit des durch den Strömungskanal 8 fliessenden Luftstroms ändert sich die Position des Sensorelements 41 und somit des Zeigers bezüglich der Skala 42. Das Luftvolumen lässt sich somit direkt ablesen oder zumindest berechnen. Je nach Art der Gestaltung der Skala 42 lässt sich auch lediglich die Veränderung des Luftvolumens erkennen.

Die dargestellte Messeinheit 4 ist lediglich eine von mehreren möglichen Varianten. In einer anderen Ausführungsform ist das Sensorelement drehbar an der Wandung des Strömungselements gehalten. Zwischen Wandung und Sensorelement ist eine Schraubenfeder angeordnet, welche die entsprechende Rückstellkraft erzeugt. Die Spitze des Sensorelements zeigt wiederum auf eine Skala. Die Skala ist in diesem Beispiel vorzugsweise ein separat zum Strömungselement abgesetztes Bauteil, das sich jedoch nach wie vor im Hohlraum des Strömungselements befindet.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Sensorelement linear bezüglich des Strömungselements verschiebbar gehalten und bewegt sich entlang einer geraden Skala. Die Rückstellkraft erfolgt wiederum mittels einer Schraubenfeder.

Das Ventil V weist ferner den Deckel 5 zum Verschliessen der unteren Zugangsöffnung des inneren Strömungselement 3 auf. Er ist in den Figuren 3 und 4 gut erkennbar. Vorzugsweise weist er eine flache runde Grundplatte 50 mit einer vorzugsweisen planen äusseren Oberfläche 51 auf. Auf der gegenüberliegenden Seite weist die Grundplatte 50 nach oben ragende Rippen 52 zum Einklemmen des Deckels 5 in den zweiten Flansch 31 des inneren Strömungselement 3 auf.

Der Deckel 5 lässt sich entfernen, um die Drossel 6 einzustellen und um den aktuellen Volumenstrom anhand der Skala zu bestimmen. Dies ist in Figur 2 gut erkennbar.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht eine einfache Einsteilbarkeit des Volumenstroms, eine einfache Messung des Volumenstroms und, bei Verwendung als Zuluftventil, eine optimale Strömungsverteilung.

BEZUGSZEICHENLISTE

Wandöffnung

Wand 6 Drossel

60 erstes Drosselteil

Gehäuse 600 erstes Nabenteil erster Gehäusebereich 601 erster Flügel

Lasche 602 Nase erster Flansch 603 Haken zweiter Gehäusebereich 604 Endanschlag zweiter Flansch 61 zweites Drosselteil zentraler Luftkanal 610 zweites Nabenteil erste Leitfläche 611 zweiter Flügel

Vorsprung 612 Schnapphaken zweite Leitfläche 613 periphere

Durchgangsöffnung inneres Strömungselement 614 Einstellhülse

Mantel

Langloch 62 drittes Drosselteil

Stirnseite 620 drittes Nabenteil

Zwischenebene 621 dritter Flügel

622 Aufnahmeöffnung

Messeinheit 623 Schnappelement

Spiralfeder

Sensorelement 70 Durchlassöffnung

Skala

8 Strömungskanal

Deckel

Grundplatte V Ventil

Stirnfläche L Längsachse

Rippe

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Einstellen eines Luftvolumenstroms, insbesondere in einem Luftverteilnetz, wobei die Vorrichtung einen zentralen Luftkanal (24) mit einem durchströmbaren Querschnitt und eine im zentralen Luftkanal (24) angeordnete Drossel (6) aufweist, wobei der durchströmbare Querschnitt (70) mittels der Drossel (6) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner ein inneres Strömungselement (3) mit einem Mantel (30) aufweist, dessen Umfang sich in Richtung von der Drossel (6) weg vergrössert, und dass der zentrale Luftkanal (24) im Bereich des Strömungselements eine Verjüngung

(251) und eine anschliessende erneute Erweiterung (252) aufweist, wodurch ein gebogener Strömungskanal (8) zwischen dem Mantel (30) des inneren Strömungselements (3) und der erneuten Erweiterung (252) entsteht, der zu einer Aussenseite der Vorrichtung hin endet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Vorrichtung ein Gehäuse (2) aufweist, das den zentralen Luftkanal (24) ausbildet und das eine Innenwandung aufweist, die die Verjüngung (251) und die erneute Erweiterung (252) ausbildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Gehäuse (2) im wesentlichen kreiszylinderförmig ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei das Gehäuse (2) eine umlaufende erste Leitfläche (250), eine umlaufende zweite Leitfläche (252) sowie einen dazwischen liegenden Vorsprung (251) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die erste Leitfläche (250) der Drossel (6) zugewandt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die zweite Leitfläche

(252) parallel zum äusseren Mantel (30) des inneren Strömungselements (3) verläuft.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Gehäuse (2) klemmend in einer Wand- oder Deckenöffnung haltbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei sie sich fluchtend oder lediglich unwesentlich vorstehend mit einer Oberfläche einer Wand oder Decke anordnen lässt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Strömungskanal (8) über seine Länge einen Querschnitt aufweist, der bei Veränderung der Einstellung der Drossel unverändert bleibt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das innere Strömungselement (3) sich glockenförmig erweitert.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erneute Erweiterung (252) eine Innenwandung aufweist, die sich glockenförmig erweitert.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei das innere Strömungselement (3) bei Veränderung des durchströmbaren Querschnitts (70) ortsfest in axialer Richtung der Vorrichtung bezüglich der Verjüngung (251) und der erneuten Erweiterung (252) verbleibt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Mantel (30) des Strömungselements (3) und/oder die Verjüngung (251) und/oder die erneute Erweiterung (252) rotationssymmetrisch ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Vorrichtung ein Gehäuse (2) aufweist, das den zentralen Luftkanal (24) ausbildet und das eine Innenwandung aufweist, die die Verjüngung (251) und die erneute Erweiterung (252) ausbildet.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei eine Messeinheit (4) zur Bestimmung des Volumenstroms vorhanden ist.

16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 15, wobei die Messeinheit (4) ein Sensorelement (41) aufweist, das im Strömungskanal (8) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das innere Strömungselement (3) eine Durchgangsöffnung aufweist, die sich von der Drossel (6) bis zu einer der Drossel (6) gegenüberliegenden Seite erstreckt.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 und wahlweise 15 oder 16, wobei die Messeinheit (4) im inneren Strömungselement (3) befestigt ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, wobei die Drossel (6) im eingebauten Zustand der Vorrichtung über die Zugangsöffnung zwecks Veränderung des durchströmbaren Querschnitts (70) einstellbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Zugangsöffnung im eingebauten Zustand der Vorrichtung mittels eines Deckels (5) wiederholt verschliessbar und freilegbar bar.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei die Drossel (6) zur Veränderung des durchströmbaren Querschnitts (70) relativ zueinander verdrehbare Flügel (601 , 611 , 621) aufweist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , wobei die Drossel (6) gebogene Anströmflächen aufweist.