CN110388737A - 壁箱、通风系统和壁箱在建筑物外墙中的布置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于通风系统的壁箱、通风系统和壁箱在建筑物的外墙中的布置。壁箱(5)包括界定内部(9)的壳体(10),在该内部中限定了通流区(18)。在内部(9)中布置有至少一个挡板装置(20),挡板装置具有布置在悬挂安装件上的挡板(23)。对于内部(9)的垂直于流动方向(19)的横截面的面积A,A/K>2/π,其中,K表示具有最小可能半径的包络圆的面积,所述圆完全隐藏内部(9)的横截面。至少一个挡板装置(20)的挡板(23)至少在打开位置具有挡板轮廓(29),在邻近于枢转轴线(26)的区域中的所述挡板轮廓适配于内部(9)的在邻近于枢转轴线(26)的相应区域中的横截面轮廓(16)。

Description

壁箱、通风系统和壁箱在建筑物外墙中的布置
相关申请的交叉引用
本专利申请要求德国专利申请DE 10 2018 205 935.7的优先权,其内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及一种用于通风系统的壁箱和一种包括壁箱的通风系统。此外,本发明还涉及壁箱在建筑物的外墙中的布置。
背景技术
壁箱借助于抽吸器特别用于厨房的通风或在受控的家庭通风中使用。例如,从DE10 2014 113 210 A1已知一种壁箱。例如,在DE 20 2007 000 610 U1和DE 20 2011 005698 U1中描述了用于抽取烹饪烟气的抽吸器。
发明内容
本发明的一个目的是改进壁箱。
该目的通过一种用于通风系统的壁箱来实现,所述壁箱包括:界定内部并具有用于气流的入口和用于气流的出口的壳体,其中,通流区沿流动方向连接入口和出口;且包括至少一个挡板装置,所述挡板装置具有布置在悬挂安装件上的挡板,其中,所述至少一个挡板装置的挡板可围绕由悬挂安装件限定的枢转轴线在紧密地关闭通流区的关闭位置与打开位置之间枢转,其中,对于内部的垂直于流动方向的横截面的面积A,A/K>2/n,其中,K表示具有最小可能半径的包络圆的面积,所述圆完全覆盖内部的横截面,其中,所述至少一个挡板装置的挡板至少在打开位置具有挡板轮廓,在邻近于枢转轴线的区域中的所述挡板轮廓适配于内部的在邻近于枢转轴线的相应区域中的横截面轮廓。
用于通风系统的壁箱具有壳体,壳体界定内部并具有用于气流的入口和用于气流的出口。通流区沿流动方向连接入口和出口。此外,壁箱具有至少一个挡板装置,所述挡板装置具有布置在悬挂安装件上的挡板,其中,所述至少一个挡板装置的挡板可围绕由悬挂安装件限定的枢转轴线在紧闭通流区的关闭位置与打开位置之间枢转。
根据本发明已经认识到,在至少一个挡板装置的挡板的打开位置中,壁箱向气流提供的流动阻力的减小通常会导致壁箱的外部尺寸的不利的扩大。在目前的壁箱中,通过以下特征确保了低流动阻力,同时结合了实际的外部尺寸:对于内部的垂直于流动方向的横截面的面积A
A/K>2/n, (1)
其中,K表示具有最小可能半径的包络圆的区域,所述圆完全覆盖内部的横截面。所述至少一个挡板装置的挡板至少在打开位置具有挡板轮廓,所述挡板轮廓在邻近于枢转轴线的区域中适配于内部的在邻近于枢转轴线的相应区域中的横截面轮廓。
本发明特别涉及挡板的轮廓,所述挡板的轮廓与横截面轮廓相结合,产生协同效应。
壁箱旨在安装在砌筑墙中。砌筑墙特别可以是建筑物的外墙。实现壁箱在砌筑墙中的安装,使得壁箱的入口和出口布置在砌筑墙的不同侧上,特别是可以设置成将入口布置在砌筑墙的内侧上并将出口布置在砌筑墙的外侧上。
流动方向被定义为从入口到出口的最短连接。流动方向是垂直的,特别是在入口的横截面上是垂直的。如果壁箱按照预期水平安装在砌筑墙中,则流动方向特别是水平的,特别是平行于砌筑墙的表面法线。
由于可以定义通流区,特别是由入口的横截面积和壁箱在流动方向上的长度所跨越的体积定义。通流区特别具有普通圆柱体的形状,其横截面对应于入口的横截面。一般来说,通流区特别可以等于在所述至少一个挡板装置的挡板的打开位置的壁箱的入口和出口周围以及入口周围的最小外凸包络,以及壁箱的内部的最小自由流动横截面。通流区是壁箱的内部的一部分。在挡板的打开位置,气流基本上仅在通流区中流动。
内部的横截面可以是恒定的或沿着流动方向变化的。在任何情况下,横截面满足根据等式(1)的条件,其中,A/K的精确值可以变化。包络圆完全覆盖横截面内部,其中,1<A/K。因此,包络圆的面积K构成内部的横截面的面积A的上限。因此,圆的面积K构成壁箱的内部的给定的最大直径的最大可能的横截面积。条件
A/K=2/n~0.6367
适用于方形横截面。内部的横截面偏离了简单的、基本上矩形的形状。对于给定的最大直径,横截面具有与矩形相比放大的面积A。对于可以与壁箱的最大外部尺寸相关的内部的给定的直径,确保了内部的横截面的大面积A,从而获得了较好的通风和较低的流动阻力。优选地,A/K>0.7、特别是A/K>0.8、特别是A/K>0.9、特别是A/K>0.95、特别是A/K>0.975。
壳体的外轮廓可以偏离内部的横截面轮廓。然而,优选地,壳体的外轮廓基本上对应于内部的横截面轮廓。为此,壳体可以沿着壳体横截面的周边具有恒定的壁厚。这确保了与内部的横截面的面积A相关的壁箱的小的外部尺寸。此外,壳体的基本上对应于内部的横截面轮廓的外轮廓具有的优点是包围壳体的外轮廓的圆的面积被很大程度地填充。合适的壁厚例如在1mm与30mm之间,测量特别是至多20mm、特别是至多10mm、特别是至多5mm、优选在2.5mm左右。
因此,壁箱在砌筑墙中的安装所需的壁孔可以通过岩心钻探以简单的方式实现。壁箱是装配友好的。此外,壁箱在很大程度上填充了芯孔的钻孔横截面,而不是箱形壁箱。因此,可以提供相对于内部的可用于通风的横截面的小的壁孔。例如,壁孔的直径最大地超过壁箱的最大直径30%、特别是最大25%、优选最大20%、特别优选最大15%。壁箱的组装简单而有效。避免了壁箱在壁孔中的复杂配合。此外,减小了壁孔隔离的隔离复杂性。
入口的横截面可以具有任何选定的形状。优选地,入口的横截面的形状对应于待连接到壁箱的通风管的横截面的形状,例如通风管道、特别是扁平管道,或者优选地是圆形管道。特别优选地,入口的横截面基本上对应于内部的横截面。通过适配通风管、入口和内部的横截面,避免了气流中的湍流,特别是入口区域中的湍流。改善了壁箱中气流的流体动力学。
出口的横截面可以偏离入口的横截面和/或内部的横截面。出口的横截面特别可以相对于入口的横截面扩大。优选地,出口的横截面和入口的横截面具有相同的形状。结果,当所述至少一个挡板装置的挡板在打开位置时,整个壁箱中的气流的流体动力学是稳定的。沿着流动方向的气流中的湍流,特别是在出口区域中的湍流减少。
所述至少一个挡板装置可以包括多个挡板。在这种情况下,挡板装置的挡板可以特别地沿着共同的枢转轴线并排布置,或者相对于内部的横截面彼此相对地布置。然而,优选地,所述至少一个挡板装置恰好具有一个挡板。这确保了壁箱的简单结构。此外,避免了当多个所述至少一个挡板装置的挡板枢转时卡住的危险。
所述至少一个挡板装置的挡板具有纵向方向。挡板的纵向方向被定义为垂直于枢转轴线的方向,在所述纵向方向中挡板具有垂直于枢转轴线测量的最大延伸范围。因此,挡板的纵向方向对应于垂直于枢转轴线延伸的挡板的最大直径。不管挡板的枢转位置如何,纵向方向都垂直于枢转轴线延伸。此外,所述至少一个挡板装置的挡板具有取向。所述取向被定义为由挡板的纵向方向和平行于枢转轴线延伸的直线的纵向方向所跨越的平面。挡板的取向随着挡板的枢转而改变。挡板在关闭位置和在打开位置具有不同的取向。
在关闭位置,在所述至少一个挡板装置的区域内,挡板以密封、特别是气密的方式关闭所述至少一个挡板装置和通流区,特别是壳体的整个内部。在关闭位置,因此防止了入口与出口之间的直接空气交换。特别地,在关闭位置,壁箱防止了建筑物的外侧与内侧之间的直接空气交换。因此,特别是防止了与流动方向相反的气流,即从出口到入口的气流。在关闭位置,挡板的取向以及因此也是其纵向方向可以基本上垂直于流动方向。
在挡板的打开位置,给出了入口与出口之间的流体连接,使得气流可以沿流动方向在壁箱中流动。所述气流基本上流过通流区。
由于内部的横截面轮廓如上所述地偏离了简单的矩形形状,通常使挡板从关闭位置枢转出来,特别是从通流区枢转出来变得更加困难。如果每个挡板装置存在恰好一个挡板的情况下,尤其如此。在根据本发明的壁箱中,该问题通过至少在挡板的打开位置限定的挡板轮廓来解决,在邻近于枢转轴线的区域中所述挡板轮廓适配于内部的在邻近于枢转轴线的相应区域中的横截面轮廓。挡板轮廓的适配意味着在相应区域中挡板轮廓的外部尺寸基本上对应于内部的横截面轮廓的内部尺寸。“基本上”在本文中应该理解为,尽管挡板轮廓的外部尺寸与横截面轮廓的内部尺寸相适配,但是仍存在足够的游隙,以确保挡板从关闭位置特别是无摩擦地枢转到打开位置和返回。
挡板轮廓的适配使得挡板即使在偏离矩形横截面的内部中也能够容易地从关闭位置枢转到打开位置和返回。特别地,可能的是,在打开位置的所述至少一个挡板装置的挡板在很大程度上从通流区中摆动出来。由此防止在打开位置的所述至少一个挡板装置的挡板完全或在很大程度上终止于通流区内。由所述至少一个挡板装置,特别是所述至少一个挡板装置的挡板生成的流动阻力减小。这改善了壁箱中气流的流体动力学。当气流围绕所述至少一个挡板装置的挡板流动时,气流生成的干扰噪音减少。壁箱在打开位置的流动阻力进一步减小。
由于内部的横截面轮廓偏离简单的矩形形状,所以所述至少一个挡板装置的挡板至少在打开位置也不具有简单的挡板轮廓,而是具有三维挡板轮廓。至少在打开位置,所述至少一个挡板装置的挡板特别不是扁平的或层状的。由于三维挡板轮廓,挡板至少在打开位置具有在轮廓方向上的延伸范围。轮廓方向既垂直于挡板的纵向方向又垂直于枢转轴线延伸。枢转轴线、纵向方向和轮廓方向跨越正交坐标系,相对于所述坐标系可以测量挡板的轮廓和形状。该坐标系相对于相应的挡板是固定的并且与挡板一起枢转。在打开位置,挡板轮廓在轮廓方向的方向上的延伸范围可以达到例如挡板在纵向方向的最大延伸范围的至少5%、特别是至少10%、特别是至少20%、特别是至少30%、特别是至少40%、优选至少45%。
为了使挡板轮廓在打开位置适配,所述至少一个挡板装置的挡板可以是柔性的或关节连接式的。例如,当枢转到打开位置时,柔性或关节连接式的设计的挡板可以例如压靠在壳体的内侧上,使得挡板轮廓对内部的横截面轮廓的适配特此实现。替代性地,特别是在关节连接式的设计的挡板中,可以实现当枢转到打开位置时挡板部件彼此自动枢转。然而,优选地,挡板具有刚性的或尺寸稳定的结构。这意味着挡板是永久轮廓的,即不管挡板的枢转位置如何。这增加了挡板的稳定性和耐用性,以及关于挡板的打开和关闭的可靠性。挡板也可以简单且有利的方式生产。
优选地,挡板轮廓以这样的方式适配于横截面轮廓,使得所述至少一个挡板装置的挡板在关闭位置与横截面轮廓齐平,特别是沿着整个横截面轮廓齐平。因此,无论突起、密封装置等如何,都能确保关闭位置的密封效果。挡板可以抵靠的突起的缺失改善了流动特性。此外,突起的后面没有污垢可以收集。为此,挡板可以具有两个轮廓翼,所述轮廓翼在轮廓方向上延伸。此外,可以在挡板上配置轮廓边缘,特别是圆形的轮廓边缘,使得尽管具有密封效果,但是仍存在足够的游隙,使得挡板能够以简单的、特别是无摩擦的方式枢转。
为了增加密封效果,挡板可以具有边缘密封唇、特别是周向延伸的密封唇。密封唇优选地与挡板的其它部分、特别是挡板主体整体地生产。挡板、特别是挡板主体,特别优选地是双构件部件。在制造挡板时,密封唇可以注塑成型在挡板主体上。
附加性地或替代性地,可以提供突起,特别是完全围绕横截面轮廓延伸并且挡板在关闭位置所抵靠的突起。突起和/或挡板可以具有周向密封唇,以增加密封效果。在多个挡板装置的情况下,可以分别为相应的挡板提供突起。
根据本发明的一个方面,内部的横截面轮廓基本上具有多边形、特别是具有至少五个角的正多边形或圆形的形状。本文中的“基本上”意味着,例如,多边形的角可以是圆形的,和/或其边缘凸出。关于圆形形式,这特别意味着横截面轮廓可以具有例如扁平的杆。在形状上,以圆的形式的横截面轮廓对应于具有n个角的正多边形形式的横截面轮廓,其中,n→∞。这种类型的横截面轮廓很大程度上完全填充了包络圆的面积。这种类型的横截面轮廓已证明是特别有利的,因为它们对应于常规的通风管横截面轮廓。因此确保了从通风管经由入口通过内部直到出口的优化空气输送。例如,通风管可以被构造为直径为150mm的圆管。在这种情况下,壁箱可以具有180mm的最大外径,优选为约175mm的外径。
在圆形横截面轮廓的情况下,挡板轮廓至少在挡板的打开位置中可以在邻近于枢转轴线的区域中具有圆形,所述圆形的半径适配于横截面轮廓的半径。这特别可以通过轮廓翼来确保,轮廓翼在由枢转轴线和轮廓方向跨越的平面中具有圆弧段的形状。
根据本发明的另一方面,至少一个挡板装置的挡板是一件式构造的。“一件式”在本文中应理解为意味着挡板是整体构造的或由彼此刚性连接的构件组成。例如,挡板可以由各种层,例如挡板主体和固定、特别是胶合在所述挡板主体上的隔离层形成。一件式挡板特别没有可相对于彼此移动的各种挡板部件。一件式挡板、特别是带有整体成型的密封唇的挡板主体,在关闭位置完全覆盖内部的横截面。通过挡板实现内部的功能性和简单的可关闭性。特别地,可以省去各个挡板部件之间的铰链接头和/或密封件。特别优选地,所述至少一个挡板装置的挡板是一件式的且尺寸稳定的,即永久轮廓的构造。
所述至少一个挡板装置的挡板的枢转可以通过机动装置来辅助。特别地,挡板的机动枢转可以耦合到通风系统的控制装置,特别是风扇或鼓风机的控制装置。
根据本发明的另一方面,所述至少一个挡板装置的挡板能够从关闭位置纯机械地枢转到打开位置。例如,本文中避免了挡板的电气控制系统的使用。这具有壁箱的简单且防坠落工作的优点。壁箱的特点是无电流工作。不需要容易出故障的电动机和/或倾斜装置、特别是电动机与挡板之间的倾斜装置。
所述至少一个挡板装置的挡板的机械枢转性可以例如通过设置在所述至少一个挡板装置上的弹簧来实现,特别是通过在悬挂安装件的区域中的卷绕弹簧或螺旋弹簧来实现。优选地,所述至少一个挡板装置的挡板是可枢转的,然而,是纯被动地枢转。由此应当理解的是,挡板仅基于在流动方向上流动的气流可枢转离开关闭位置。特别地,挡板可在没有电气和/或机械辅助支撑的情况下枢转。这确保了壁箱的成本有效的设计,同时结合了较高的失效了也能保证安全的性能。
特别地,可以规定,只有当气流在流动方向上的流动压力超过预定的开启压力时,挡板才能从关闭位置枢转出来。由此确保当流动方向上的流动气流小于流动压力时,挡板不会从关闭位置摆动出来。特别地,挡板可以具有止回阀的功能。由此确保壁箱仅在流动方向上允许气流。可靠地防止与流动方向相反的气流。
如果开启压力在60Pa与90Pa之间、特别是在65Pa与75Pa之间,则证明是可行的。由此避免了挡板的意外打开。壁箱满足所谓的“鼓风机门测试”,其要求在60Pa的通风条件下的密封性。同时,90Pa的最大开启压力足够低,以避免在前的通风系统、特别是鼓风机过载。
特别优选地,至少一个挡板装置的挡板也可从打开位置纯机械地、特别是纯被动地枢转到关闭位置。例如,这可以通过重力来实现。
在关闭位置,至少一个挡板装置的挡板的重心可以相对于由枢转轴线和重力方向形成的区域移位。因此,这可以与以下事实同时进行:至少一个挡板装置的挡板在关闭位置中的取向相对于重力方向倾斜一个角度。这可以凭借以下事实来实现:在关闭位置的挡板抵靠突起。由此确保挡板仅基于其自重保持在关闭位置。
根据本发明的另一方面,至少一个挡板装置的枢转轴线水平定位并且布置在横截面的上半部分中。这里,横截面的上半部分是横截面的一半,如果壁箱按预期安装,则所述横截面的上半部分相对于重力方向位于内部的横截面的质心之上。通过枢转轴线的这种布置,可以仅基于重力将所述至少一个挡板装置的挡板从打开位置反向枢转到关闭位置。这确保了所述至少一个挡板装置的挡板从打开位置到关闭位置的简单且可靠的纯被动枢转,特别是当气流的流动压力下降到低于开启压力时。优选地,水平对准的枢转轴线布置在横截面的上三分之一中,特别优选地布置在横截面的上四分之一中。
优选地,所述至少一个挡板装置的挡板相对于枢转轴线是平衡的。这进一步增加了挡板的可枢转性。可以实现挡板的平衡,使得挡板相对于枢转轴线的重心具有杠杆臂,所述杠杆臂可达垂直于相应枢转轴线测量的挡板的延伸范围的至多25%、特别是至多10%、特别是至多1%。由此确保了可以低转矩实现挡板的枢转。特别可以实现的是,当流动方向上的气流超过开启压力时,挡板总是以平行于流动方向的取向枢转到打开位置。例如,可以通过特别是在枢转轴线上方布置合适的配重来获得平衡。
根据本发明的另一方面,所述至少一个挡板装置的枢转轴线布置在通流区的上边缘上或所述上边缘的上方。布置在通流区的上边缘上或所述边缘之上的枢转轴线有利地确保在通流区中找到的相关挡板装置的组成部分都不与气流相反地枢转。气流不是围绕枢转轴线简单枢转的障碍。这改善了所述至少一个挡板装置的功能和动力学。
特别是在枢转轴线布置在通流区的上方的情况下,相应的悬挂安装件布置在通流区外。避免了所述至少一个挡板装置的悬挂安装件对气流的负面影响。由此特别可以实现的是,在打开位置的所述至少一个挡板装置的挡板大部分或全部从通流区中摆动出来。与此相反,在通流区中时常发现布置在横截面内的枢转轴线,特别是枢转轴线的垂直或水平地均匀地划分横截面的布置。枢转轴线的这种布置具有明显较高的不利的流动阻力。
根据本发明的另一方面,所述至少一个挡板装置的挡板在打开位置中在邻近于枢转轴线的区域中至少部分地抵靠壳体。壳体壁形成用于在打开位置的挡板的止动件。这使得挡板的结构上特别简单和稳定的悬挂安装件能够在打开位置。挡板在打开位置的取向是特别平行于流动方向固定的。止动件防止挡板在打开位置的颤动。打开位置是由止动件精确限定的。
根据本发明的另一方面,存在至少两个在流动方向上间隔开的挡板装置。还可以提供两个以上的挡板装置,它们在流动方向上间隔开。在至少两个挡板装置的挡板的关闭位置,在挡板之间形成由所述挡板装置在流动方向上的间距限定的气垫。气垫在壁箱的入口与出口之间获得简单、成本有效且可靠的隔热。气垫特别确保建筑物的内侧与外侧之间的隔热。由此避免了入口与出口之间的热桥。此外,气垫还起到入口与出口之间的隔音作用。
各种挡板装置,特别是各种挡板装置的挡板,可以不同地设计。例如,仅挡板装置的挡板可以具有挡板轮廓,所述挡板轮廓至少在打开位置适配于内部的横截面轮廓。然而,优选地,挡板装置和其挡板以相同的方式构造。特别优选地,所有挡板都可从关闭位置纯机械地、特别是纯被动地枢转到打开位置和返回,和/或一件式构造的。所述至少一个挡板装置的挡板的上述特征优选地在所有挡板中同样地实现。
特别优选地,所述至少一个挡板装置的挡板,特别是所有挡板,由塑料制成。这使得能够有利的生产挡板。此外,挡板坚固且重量轻。结果,改善了挡板的枢转性。可以利用已知的用于塑料部件的制造工艺,采用批量生产装置,以简单且成本有效的方式来生成挡板轮廓。
根据本发明的另一方面,两个相邻的挡板装置的枢转轴线的间距至少定制尺寸,使得在打开位置的不同挡板装置的挡板在流动方向上没有重叠。特别地,可以避免在打开位置的相邻的挡板装置的重叠。由此避免了当从关闭位置枢转到打开位置时两个相邻的挡板装置的挡板的不利的相互邻接和/或卡住。挡板的枢转性不受两个挡板装置的重叠的限制。
特别可能的是,挡板装置的在流动方向上最靠近入口的至少一个挡板是可枢转的,使得挡板的取向平行于所述流动方向。如果壁箱按预期水平安装,则如此枢转的挡板的取向水平对准。优选地,所有挡板在平行于所述流动方向的取向上都是可枢转的。由此特别可以实现的是,在打开位置的所有挡板基本上都是从通流区中摆动出来的。气流可以无障碍地流过整个通流区的横截面。将挡板装置向气流提供的流动阻力降到最低。结果,进一步改善了壁箱中气流的流体动力学。
相邻的挡板装置的大间距还具有大气垫的优点,从而进一步改善了在关闭位置的壁箱的隔热和隔音。
特别优选地,两个相邻的挡板装置的枢转轴线的间距精确地定制尺寸,使得在打开位置的不同挡板装置的挡板没有重叠,而且在流动方向上仅具有最小间距。这确保了相互间隔的挡板装置的上述优点,同时在流动方向上结合了壁箱的小的长度。即使在壁厚较小的情况下,也可以内置壁箱。
根据本发明的另一方面,所述至少一个挡板装置的邻近出口设置的挡板装置布置成使得其在打开位置的挡板从出口突伸。
邻近出口设置的挡板装置的从出口突伸的挡板在打开位置形成顶部。在打开位置,雨水和/或污垢因此与出口隔离。即使打开挡板,也可以避免雨水和/或污垢渗透到壁箱的内部中。优选地,邻近出口设置的挡板装置的挡板在关闭位置中完全布置在内部内。在其关闭位置防止了挡板上污垢或湿气的积聚。此外,挡板在其关闭位置可防风。
在打开位置从壁箱突伸的挡板进一步减小了壁箱的功能所需的这种长度。壁箱在流动方向上可以具有小的长度。所述至少一个挡板装置的悬挂安装件可以被构造为滑块引导件。替代性地,所述至少一个挡板装置的悬挂安装件被配置为滚珠轴承或滑动轴承。这种类型的悬挂安装件仅对挡板的枢转设置了小的摩擦力。
根据本发明的另一方面,所述至少一个挡板装置的悬挂安装件被构造为胶囊-销式悬挂安装件。优选地,所有挡板装置的悬挂安装件都被构造为胶囊-销悬挂安装件。胶囊-销式悬挂安装件设计简单且成本有效。优选地,销在其侧面与挡板整体构造。胶囊可以与壳体整体构造,特别是作为壳体中的孔构造。悬挂安装件是稳定的,并确保了挡板的精确且失效也能保证安全的枢转。
优选地,所述至少一个挡板装置的悬挂安装件由黄铜或塑料制成,特别优选由高光泽抛光黄铜或塑料制成。特别优选地,所有实施例均由塑料或黄铜制成。这确保了稳定的悬挂安装件。特别地,悬挂安装件可以是抛光的或高光泽抛光的。这确保了板的枢转中的低摩擦力。由抛光的、特别是高光泽抛光的塑料或黄铜制成的胶囊-销式悬挂安装件确保了挡板的简单枢转性,而不像在滚珠轴承中那样,例如必须提供附加的部件。结果,进一步改善了壁箱的功能和故障安全性。此外,还确保了悬挂安装件的低制造公差。
根据本发明的另一方面,所述至少一个挡板装置的挡板具有隔离层。优选地,所有挡板均具有隔离层。隔离层进一步改善了壁箱的隔热和/或隔音。隔离层特别可以包括具有低导热率的隔热材料。例如,可以使用发泡聚苯乙烯(EPS)、泡沫塑料和/或纤维材料作为隔热材料。在挡板的一个特别实用的实施例中,隔离层以密封、特别是气密的方式布置在挡板内。由此避免了隔离层的污染,例如流过壁箱的空气中的脂肪滴。替代性地,隔离层也可以施加到、特别是胶合到挡板上,特别是挡板主体上。在此还可以规定,隔离层可交换地施加到板上。由挡板主体和胶合在其上的隔离层组成的挡板具有夹层状结构。在另一替代方案中,隔离层也可以通过被构造为空心体的挡板本身来实现。在这种情况下,空心体可以充满空气。替代性地,空心体也可以被抽空。作为另一替代方案,可以将真空板施加到、特别是胶合到挡板上。在一个特别优选的替代方案中,挡板本身由隔离材料制成。这确保了挡板的结构简单、有利和防坠落的设计。此外,挡板的重量减小,这增加了它们的可枢转性。
优选地,挡板具有周向密封唇,所述密封唇在关闭位置与横截面轮廓齐平地终止。这进一步增加了密封性和隔离效果。
根据本发明的另一方面,壁箱在入口的区域中具有连接插座,用于连接到通风系统。连接插座特别可以被构造用于连接到通风管。特别有利地,可以提供可拆卸地连接到壁箱的各种连接插座。由此确保用于各种通风管的不同连接插座可连接到壁箱。
壳体优选地由塑料制成,特别是由耐热塑料制成。此外,壳体可以由隔离材料包围。原则上,也可以由隔离材料生产壳体本身。隔离材料可以包括聚苯乙烯。由于隔离材料,避免了壁箱与砌筑墙之间的热桥的配置。进一步改善了壁箱的隔热。隔离材料可以作为隔离块存在。不管壳体的形状如何,这里可以选择隔离块的外部形状。由此便于壁箱在砌筑墙中的定位。例如,隔离块也可以是可更换的,从而可以根据砌筑墙中的开口选择隔离块。隔离块特别具有在壁孔或壁开口与壁箱的壳体之间的适配器的功能。为了将壁箱安装在砌筑墙中,特别可以设置成最初仅将隔离块插入砌筑墙中的开口中。替代性地,隔离块也可以直接用混凝土包裹。为此,隔离块可以另外包括易碎的或附加的带状物,所述带状物用于此目的并且可以随后插入。在隔离块的定位和/或包裹期间,这通过带状物稳定。在隔离块的定位和/或包裹之后,如果需要,可以将带状物分开并将壳体插入到隔离块中。因此,隔离块确保了壳体在壁孔中的精确定位和对准。
此外,可以提供一个或多个用于将所述至少一个挡板装置的挡板、特别是所有挡板固定在关闭位置的装置。这些装置特别可以由磁性装置构成。磁性装置例如可以设置在挡板上并与布置在壳体壁的区域中的相应的磁性装置配合。磁性装置可以构造为磁性板。替代性地,磁性装置中的一个也可以由金属表面形成。磁性装置将挡板固定在关闭位置中,并避免在关闭位置的挡板发出脆响和/或不需要的打开。此外,磁性装置的提供具有的优点是,通过选择磁性装置可以精确地限定挡板枢转所需的开启压力。通过将挡板固定在关闭位置中,可以另外防止害虫通过壁箱侵入。
作为特别合适的磁性装置,永磁体已证明了它们的价值。作为另外一种选择,磁性装置也可以包括电磁铁。
有利地,挡板的解锁可以耦合到生成气流的风扇的活动。在这种情况下,可以确保仅在主动生成的气流的情况下挡板才可枢转到打开位置。用于将挡板固定在关闭位置的装置,特别是电磁铁,可以特别是以信号传输的方式连接到风扇或该风扇的控制装置。
此外,在内部的地板中可以形成排水管。结果,存在于内部的液体,特别是从气流输送的烟气中凝结而成的水,可以从内部流出。因此,防止了例如由于模具形成而存在于壁箱中的液体的不利持久影响。例如,排水管可以由内部的地板倾斜形成,至少在一些区域中,相对于出口方向上的水平面是倾斜的。倾斜角度特别可以在0.5°与2°之间、优选地约为1°。液体可以以这种方式通过重力沿着倾斜流动并且通过出口流出。例如,可以通过相对于水平面成一定角度安装的整个壳体来获得地板的倾斜。替代性地,也可以通过在流动方向的方向上加宽壳体来获得倾斜。替代性地或附加性地,地板也可以具有通道。优选地,在所述至少一个挡板装置的挡板的关闭位置中的通道被紧密地密封。这确保了壁箱的不渗透性。然后,液体的流出可以在所述至少一个挡板装置的挡板的打开位置发生。
本发明的另一个目的是改进通风系统。
该目的通过一种包括根据前面描述的壁箱的通风系统来实现。优点对应于壁箱的优点。
通风系统可以优选是抽取系统、特别是用于厨房的抽取系统。除了壁箱之外,通风系统还可以包括风扇和通风管。它特别包括抽油烟机或向下抽吸器,其也被称为下吸式抽吸器。风扇可以例如由通风机、特别是径流式风扇和/或轴流式风扇构成。通风管可以是圆管。优选地,通风管被构造为直径为150mm的圆管。替代性地,通风管作为通风管道存在、特别是作为扁平管道存在。
本发明的另一目的是改进一种壁箱在建筑物的外墙中的布置(用途)。
所述目的通过根据前面描述的壁箱在建筑物的外墙中的布置来实现。优点来自壁箱的优点。
对于壁箱在建筑物的外墙中的布置,特别提供了通过外墙进行岩心钻探。芯孔的直径优选是大于壁箱的最大外径的最大30%、特别是最大20%、特别是最大10%、优选最大5%、特别优选最大2.5%。由此改进了壁箱的安装,特别是壁箱的隔离。例如,壳体的外径为175mm的壁箱可以具有总外径为180mm的隔离层,并且可以插入到相应的芯孔中。
附图说明
本发明的进一步细节、优点和特征从参考附图的说明性实施例的描述中显现,其中:
图1示出了包括布置在外墙中的壁箱的通风系统的示意图,
图2示出了壁箱的说明性实施例的透视图,其中,壁箱的挡板表示在关闭位置,
图3示出了根据图2的穿过壁箱的横截面,
图4示出了沿着图3中的截面边缘IV-IV穿过壁箱的水平纵向截面,
图5示出了沿着图3中的截面边缘V-V穿过壁箱的垂直纵向截面,
图6示出了根据图2的壁箱的透视图,其中,挡板表示在打开位置,
图7示出了根据图6的穿过壁箱的横截面,
图8示出了根据图6的壁箱的侧视图,
图9示出了沿着图7中的截面边缘IX-IX穿过壁箱的垂直纵向截面,以及
图10示出了用于根据图2至9的壁箱的挡板的透视图。
具体实施方式
在图1中,以示意图示出了通风系统1。通风系统1用于将建筑物的生活区域2通风到建筑物周围的环境3中。为此,通风系统1具有布置在建筑物的外墙4中的壁箱5。
生活区域2可以是例如厨房或厨房餐厅。通风系统1是用于抽取烹饪烟气的抽吸系统。它包括用于将被抽出的烹饪烟气的进气口6。进气口6被构造为向下抽吸器,其也被称为下吸式抽吸器。进气口6与风扇7流体连接。风扇7生成提取抽取烹饪烟气所需的气流。风扇7被构造为通风机,特别是构造为径流式风扇。在风扇7之后布置有通风管8。通风管8提供风扇7与壁箱5之间的流体连接。借助于风扇7从生活区域2通过进气口6吸入的空气,以及其中包含的烹饪烟气经由通风管8和壁箱5引导到环境3中。
参考图2至10,下面详细描述壁箱5的说明性实施例。壁箱5具有界定内部9的壳体10。壳体10具有用于气流的入口11和用于气流的出口12。在入口11的区域中布置有连接插座13。经由连接插座13,通风管8以流体密封的方式连接到壁箱5。连接插座13可拆卸地连接到壳体10,因此,根据通风管8的设计,各种连接插座13可以连接到壁箱。连接插座13用作用于连接通风管8的适配器。
在所示的说明性实施例中,用于构造为圆管的通风管8的连接插座被设计成直径为150mm。入口11的直径14和横截面(参见图4、5、7或9)对应于通风管8的直径和横截面。因此,入口11的直径14为150mm。入口11具有圆形横截面。壳体10基本上是圆柱形的。它的最大外径为175mm。
壳体10由耐热塑料制成。它具有0.1mm至10mm之间、特别是约2.5mm的恒定壁厚。由于恒定壁厚,内部9也具有圆形横截面的规则圆柱形状。因此,内部9的横截面轮廓16对应于具有横截面直径17的圆的圆周线(参见图7)。因此,内部9的横截面的面积A对应于具有直径17和圆周16的圆的面积。由于内部9的这种设计,产生了在外墙4的砌筑墙内壁箱所占据的空间的最佳利用。特别地,内部9的横截面相对于壁箱5的外部尺寸,特别是其外径最大化。
在未示出的替代方案中,在壳体10的内侧上形成有突起,挡板23在其关闭位置抵靠所述突起。由于所述突起,精确地限定了关闭位置。此外,经由突起,特别是经由布置在突起或挡板23上的密封唇,再次改善了挡板23的关闭位置的隔离。突起可以由固体材料或以底切式结构的形式成形。替代性地,挡板23可以可枢转地安装在内部9的加宽横截面的区域中。
在图1中所示的建筑物的外墙4中的壁箱5的布置中,带有连接插座13的入口11布置在外墙4的面向生活区域2的内侧上,出口12布置在外墙4的面向环境3的外侧上。如果按预期安装,则壁箱5水平对准。这意味着圆柱形壳体10的中心轴线平行于外墙4的表面法线15延伸。由于壁箱5的圆柱形配置的壳体10,简化了其在外墙4的砌筑墙中的布置。将壁箱5插入到外墙4中所需的壁孔可以通过具有圆形钻孔横截面的岩心钻探以简单的方式实现。芯孔的直径可以适配于壁箱5的外径。避免提供方形壁孔或部分重叠的芯孔,如插入例如方形壁箱所必需的。特别优选地,壁箱5布置在更大直径的芯孔中。然后,在壁箱5与芯孔的内径之间的空隙中布置隔离材料。由于隔离材料,避免了壁箱5与外墙4的砌筑墙之间形成热桥。这确保了壁箱5的良好隔热。
在壁箱5的内部9内限定了通流区18。通流区18沿流动方向19将入口11连接到出口12(参见图4、5、7或9)。流动方向19被定义为从入口11到出口12的最短连接。在内部9被配置为规则圆柱体的情况下,流动方向19垂直地位于入口11的横截面积和出口12的横截面积上。如果壁箱5按预期水平安装,则流动方向19水平对准。因此,流动方向19既平行于圆柱形壳体10的中心轴线,又平行于外墙4的表面法线15。
通流区18被定义为由壁箱5在流动方向19上的长度和入口11的横截面积所跨越的体积。因此,通流区18是具有对应于入口的横截面积的横截面积的圆柱形体积。因此,通流区18的横截面积也对应于通风管8的横截面积。由此有效地避免了湍流。
此外,壁箱5还具有入口侧挡板装置20和出口侧挡板装置21。挡板装置20、21是相同的结构。它们分别恰好包括布置在悬挂安装件22上的一个挡板23。
挡板23是一件式的并且尺寸稳定的。它们分别具有由塑料制成的挡板主体(未明确示出)。此外,挡板23分别具有隔离层(未明确表示)。隔离层作为隔离材料、例如泡沫塑料或发泡聚苯乙烯,在挡板23的流动面侧,即在其面向入口11的一侧的关闭位置,胶合到挡板主体上。在未示出的替代方案中,隔离层一体于挡板23中。在挡板23的另外的未示出的替代方案中,隔离层也可以被实现为挡板23内的真空或气囊。在其它替代方案中,挡板23本身由隔离材料制成。在一些替代方案中,挡板23各自具有周向密封唇。密封唇作为柔软构件注塑成型到挡板主体上。挡板主体是双构件部件。
悬挂安装件22被实现为胶囊-销式悬挂安装件。胶囊24被构造为壳体10中的孔。销25与挡板23整体成形(特别参见图10)。销25和胶囊24被高光泽抛光,从而减少了销25与胶囊24之间的摩擦力。悬挂安装件22使得挡板23能够围绕由相应的悬挂安装件22限定的枢转轴线26进行简单的枢转。枢转轴线26垂直于流动方向19布置并且在通流区18之上。
挡板23分别具有纵向方向27。纵向方向27被定义为垂直于枢转轴线26的方向,在所述纵向方向中挡板具有最大的延伸范围。不管相应的挡板23的枢转位置如何,纵向方向27都垂直于枢转轴线26延伸。从枢转轴线26和纵向方向27跨越的平面限定挡板23的取向。当挡板23围绕枢转轴线26枢转时,挡板23的取向改变。
此外,挡板23具有轮廓方向28。轮廓方向28垂直于枢转轴线26和纵向方向27延伸。枢转轴线26、纵向方向27和轮廓方向28跨越正交坐标系,相对于所述坐标系,挡板23的轮廓和形状是固定的。该坐标系相对于相应的挡板23是固定的并且与挡板23一起枢转。如果壁箱5按预期安装,则枢转轴线26水平延伸。
挡板23具有挡板轮廓29,所述挡板轮廓基本上由挡板23在由枢转轴线26、纵向方向27和轮廓方向28限定的方向上的延伸范围确定。下面结合挡板23的枢转性详细描述挡板轮廓29。
挡板23可围绕枢转轴线26在图2至5所示的关闭位置与图6至9所示的打开位置之间枢转。
在关闭位置,挡板23的取向平行于入口11的或出口12的横截面积。如果壁箱5按预期水平安装在外墙4中,则关闭位置的挡板23的纵向方向27平行于重力方向延伸。挡板23的轮廓方向28在关闭位置平行于流动方向19延伸。
在关闭位置,挡板23以气密的方式关闭整个内部9,从而关闭通流区18。在挡板23的关闭位置,入口11与出口12之间的流体连接被中断。在此特别确保,从出口12,没有气流可以在入口11的方向上流动。因此防止了在挡板23的关闭位置环境空气侵入生活区域2。在关闭位置,在挡板装置20、21之间实现气垫30(参见图4和5)。
挡板装置20、21的枢转轴线26在流动方向19上具有间距34,所述间距大于挡板23在纵向方向27上的最大延伸范围(参见图5、8和9)。由于防止了空气交换,在挡板23的关闭位置,在挡板装置20、21之间形成气垫30,所述气垫的延伸范围基本上对应于挡板装置20、21的枢转轴线26在流动方向19上的间距34。气垫30在砌筑墙5的入口11与出口12之间获得简单且可靠的隔离。在此确保建筑物的外墙4的内侧与外侧之间的隔热和隔音。壁箱5的隔离是通过挡板23的隔离层和气垫30在关闭位置获得的。
在打开位置,挡板23沿流动方向19枢转。在打开位置,挡板23的取向垂直于重力方向。这意味着挡板23的纵向方向27平行于流动方向19延伸。相应地,轮廓方向28平行于重力方向。
在打开位置,挡板23被枢转,使得在入口11与出口12之间建立流体连接。在挡板23的打开位置,气流33(参见图9)可以沿着流动方向19从入口11经由通流区18流动到出口12。这里的气流33基本上在通流区18内流动。在打开位置,挡板23基本上完全打开通流区。挡板装置20、21和它们各自的挡板23从通流区18中摆动出来,并且对从入口11到出口12沿流动方向19的方向流动的气流33不产生流动阻力。由于挡板装置20、21的枢转轴线26的间距34,确保了在打开位置的挡板23不重叠。避免了挡板23当从关闭位置摆动到打开位置或从打开位置摆动到关闭位置时的卡住。特别地,出口侧挡板装置21不阻止入口侧挡板装置21的完全枢转。
挡板轮廓29使得一件式构造的挡板23能够从通流区18中枢转出来,并且同时使得能够在关闭位置气密的关闭内部9。为此,挡板轮廓29适配于内部9的横截面轮廓16。这是凭借以下事实实现的:挡板23的最大延伸范围分别在纵向方向27和在平行于枢转轴线26的方向上都适配于内部9的横截面直径17。此外,挡板轮廓29在由枢转轴线26和纵向方向27形成的平面上的投影具有圆形形状(参见图3)。在关闭位置,挡板轮廓29沿着内部9的整个横截面轮廓16与壳体10齐平。结果,精确限定了关闭位置并且防止了挡板23在关闭位置的脆响。
此外,挡板轮廓29在邻近于枢转轴线26的区域中沿着轮廓方向28延伸。在邻近于枢转轴线26的这些区域中,沿着轮廓方向28的挡板轮廓29适配于内部的在邻近于枢转轴线26的相应区域中的横截面轮廓16。这是凭借挡板23分别具有两个轮廓翼31的事实来实现的。轮廓翼31在枢转轴线的方向上侧向于销25布置。在由枢转轴线26和轮廓方向28跨越的平面中,轮廓翼31具有圆弧段的形状(参见图4和7)。由轮廓翼31描述的圆弧的半径被定制尺寸使得在打开位置的轮廓翼31与壳体10的邻近于枢转轴线26的区域齐平。这意味着由轮廓翼31描述的圆弧的半径基本上对应于横截面轮廓16的半径。壳体10形成用于轮廓翼31的止动件,从而形成用于在打开位置的挡板23的止动件。因此,挡板23的打开位置被精确地固定。防止了挡板23在打开位置的颤动和/或脆响。轮廓翼31在轮廓方向28上的延伸范围大于挡板23在纵向方向27上的最大延伸范围的40%。
此外,挡板23具有周向轮廓边缘32(参见图6、8和10)。轮廓边缘32是圆形的,从而确保了挡板23从关闭位置到打开位置和返回的无摩擦枢转。
在图2至5所示的关闭位置,出口侧挡板装置21的挡板23完全布置在内部9内,也就是说完全在壳体10内。在图6至9所示的打开位置,外侧挡板装置21的挡板23突伸超过壳体10的出口12。因此,外侧挡板装置21的挡板23在打开位置形成遮蔽出口12的顶部。因此,在挡板23的打开位置,也防止了雨水经由出口12侵入壁箱5的内部9中。
下面,描述了用于使挡板23枢转的机构。挡板23完全被动地枢转。因此,不提供用于使挡板23枢转的电动机和其它主动致动机构。挡板23仅基于由风扇7生成的气流33而枢转。当没有气流33流动或者气流33的流动压力低于预定的开启压力时,挡板23总是处于关闭位置。一旦气流33的流动压力超过预定的开启压力,挡板23就从关闭位置枢转到打开位置。如果气流33的流动压力下降到低于开启压力,则气流33完全消退,或者甚至气流逆着流动方向19流动,并且通过重力,挡板纯被动地从打开位置枢转到关闭位置。挡板23具有止回阀的功能,使得从出口12到入口11的气流促使挡板23的关闭。因此,与流动方向19相反的气流是不可能的。
切实可行的开启压力介于15Pa与90Pa之间、特别是介于50Pa与60Pa之间。这确保避免了挡板23的意外打开。同时,避免了风扇7的过载。
挡板23的可枢转性通过它们的低自重和由高光泽抛光的胶囊-销式悬挂安装件22实现的低摩擦力来确保。这使得挡板23能够以低转矩枢转。此外,确保即使在仅略微超过开启压力的气流33的流动压力的情况下,挡板23也从关闭位置完全枢转到打开位置。
在壁箱的另外的替代方案中,挡板的枢转还可以通过挡板23相对于枢转轴线26的平衡来辅助。挡板23的平衡被实现为使得挡板23的重心相对于相应的枢转轴线26具有杠杆臂,所述杠杆臂可达沿着纵向方向27测量的挡板23的延伸范围的至多25%、特别是至多10%、特别是至多1%。这可以例如通过在悬挂安装件22之上提供配重来实现。
在壁箱的另外未示出的替代方案中,壳体具有带有非圆形基部区域的规则圆柱形状。例如,基部区域是具有5个或更多个角的正多边形。也可以实现椭圆形基部区域或具有圆形边缘和角的多边形。壳体也可以具有沿着流动方向变化的横截面。在所有替代方案中,对于内部的垂直于流动方向的横截面的面积A,然而:
A/K>2/π,
其中,K表示具有最小可能半径的包络圆的面积,所述圆完全覆盖内部的横截面。
在另外未示出的替代方案中,至少在轮廓翼的区域中的挡板是柔性的。这意味着在关闭位置的挡板可以是层状的并且在打开位置由于它们抵靠壳体而变形,使得挡板轮廓适配于横截面轮廓。在其它替代方案中,轮廓翼以关节活动的方式连接到挡板的其余部分。

Claims (15)

1.一种用于通风系统(1)的壁箱(5),包括:
1.1壳体(10),其界定内部(9)且具有
1.1.1.用于气流的入口(11)和
1.1.2.用于气流的出口(12),
1.1.3.其中,通流区(18)沿流动方向(19)连接入口(11)和出口(12),和
1.2.至少一个挡板装置(20,21),其具有布置在悬挂安装件(22)上的挡板(23),
1.3.其中,所述至少一个挡板装置(20,21)的挡板(23)能够围绕由悬挂安装件(22)限定的枢转轴线(26)在紧闭通流区(18)的关闭位置与打开位置之间枢转,
1.4.其中,对于内部(9)的垂直于流动方向(19)的横截面的面积A,
A/K>2/π,
其中,K表示具有最小可能半径的包络圆的面积,所述包络圆完全覆盖内部(9)的横截面,
1.5.其中,所述至少一个挡板装置(20,21)的挡板(23)至少在打开位置具有挡板轮廓(29),在邻近于枢转轴线(26)的区域中的所述挡板轮廓适配于内部(9)的在邻近于枢转轴线(26)的相应区域中的横截面轮廓(16)。
2.根据权利要求1所述的壁箱(5),其特征在于,内部(9)的横截面具有大体上至少五个角的多边形或圆形的形状。
3.根据权利要求1所述的壁箱(5),其特征在于,所述至少一个挡板装置(20,21)的挡板(23)是一件式构造的。
4.根据权利要求1所述的壁箱(5),其特征在于,所述至少一个挡板装置(20,21)的挡板(23)能够从关闭位置纯机械地枢转到打开位置。
5.根据权利要求1所述的壁箱(5),其特征在于,所述至少一个挡板装置(20,21)的枢转轴线(26)水平定位并且布置在所述内部(9)的横截面的上半部分中。
6.根据权利要求5所述的壁箱(5),其特征在于,所述至少一个挡板装置(20,21)的枢转轴线(26)布置在所述通流区(18)的上边缘上或所述上边缘的上方。
7.根据权利要求1所述的壁箱(5),其特征在于,所述至少一个挡板装置(20,21)的挡板(23)在打开位置处在邻近于所述枢转轴线(26)的区域中至少部分地抵靠壳体(10)。
8.根据权利要求1所述的壁箱(5),其特征在于,包括至少两个挡板装置(20,21),其在流动方向(19)上间隔开。
9.根据权利要求8所述的壁箱(5),其特征在于,两个相邻的挡板装置(20,21)的枢转轴线(26)的间距至少尺寸化为使得在打开位置的不同挡板装置(20,21)的挡板(23)在流动方向(19)上没有重叠。
10.根据权利要求1所述的壁箱(5),其特征在于,所述至少一个挡板装置(20,21)的邻近于出口(12)设置的挡板装置(21)被布置成使得其挡板(23)在打开位置从出口(12)突伸。
11.根据权利要求1所述的壁箱(5),其特征在于,所述至少一个挡板装置(20,21)的悬挂安装件(22)被构造为胶囊-销式悬挂安装件。
12.根据权利要求1所述的壁箱(5),其特征在于,所述至少一个挡板装置(20,21)的挡板(23)具有隔离层。
13.根据权利要求1所述的壁箱(5),其特征在于包括在入口(11)的区域中的连接插座(13)用于连接到通风系统(1)。
14.一种通风系统(1),其包括根据权利要求1所述的壁箱(5)。
15.一种根据权利要求1所述的壁箱(5)在建筑物外墙(4)中的布置。
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