DE102011055522A1

DE102011055522A1 - Lüftungsgerät für den profilierten Blendrahmen eines Flügels (Fenster-Lüftungsgerät) und Luft-Austauschverfahren

Info

Publication number: DE102011055522A1
Application number: DE102011055522A
Authority: DE
Inventors: Stefan Faatz; Wolfgang Wüstefeld
Original assignee: Hautau GmbH
Current assignee: Hautau GmbH
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2013-05-23
Anticipated expiration: 2031-11-19
Also published as: EP2780529B1; WO2013072871A1; CN104053849B; EP2780529A1; IN2014CN04385A; DE102011055522B4; CN104053849A

Abstract

Eine Leistung der Erfindung liegt darin, den verdeckten Einbau eines Lüftungsgeräts bauseits zu realisieren. Es wird dabei nicht vollständig in den fest stehenden Blendrahmen integriert, sondern ragt bereichsweise (volumenmäßig betrachtet) heraus. Trotz des Lüftungsgeräts bleibt die Glasgröße des schwenkbaren/kippbaren Flügels erhalten, der Blendrahmen wird also nicht größer (um sich nach innen auszuweiten und das Lüftungsgerät aufzunehmen), sondern der Glasanteil des Flügels bleibt gleich groß. Zusätzlich geschaffene Bauräume im Blendrahmen, die zu Lasten der Fensterglasgröße im Flügel gehen, werden vermieden. Das erfundene Fenster-Lüftungsgerät ist angepasst, ein Stück weit in das Blendrahmenprofil (8) für den Fenster- oder Türflügel einzugreifen. Es ist mit einem Gehäuse (10) versehen, dessen Wandabschnitte sowohl das Gehäuse begrenzen wie auch in einem Innenraum des Gehäuses (10) zumindest zwei Strömungswege (S1, S2) bestimmen, die sich innerhalb des Gehäuses (10) in einem Kreuzungsbereich (9) kreuzen können. Das Gehäuse (10) hat vier beabstandete und nicht überlappende Öffnungsbereiche (12 bis 15) für das Einströmen oder Ausströmen von Luft, die alle auf einer Schmalseite (10d) des Gehäuses (10) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fenster-Lüftungsgerät, welches in der Lage ist, Luft zwischen einem Außenraum und einem Innenraum auszutauschen und dabei die Luft im Innenraum qualitativ "zu verbessern". Dem Fenster-Lüftungsgerät wird ein nicht mehr als bereichsweiser Einbau in den profilierten Rahmen ermöglicht und es werden Elemente des fest stehenden (unbeweglichen) Rahmens als Hohlkammern in Form von Strömungskanälen für die Luftführung zum Wärme- und/oder Feuchtigkeitstausch verwendet.
Aus der DE-U 20 2011 003463 (Schellenberg) ist ein dezentrales Lüftungsgerät als integrierter Fensterrahmen bekannt, welches einen Axiallüfter einsetzt. Offen ist die Vorderseite.
Eine Problemstellung der beanspruchten Erfindung liegt darin, den verdeckten Einbau eines solchen Fenster-Lüftungsgeräts bauseits zu realisieren. Es soll dabei nicht vollständig in den Festrahmen integriert sein, sondern muss bereichsweise (volumenmäßig betrachtet) herausragen. Trotz des Fenster-Lüftungsgeräts im Festrahmen (Blendrahmen) soll die Glasgröße im beweglichen Flügel erhalten bleiben, der Blendrahmen soll also nicht größer werden (sich nach innen ausweiten), um das Lüftungsgerät aufzunehmen, sondern der Glasanteil des Flügels soll gleich groß bleiben. Zusätzlich geschaffene Bauräume, die auf Kosten der Tür- oder Fensterglasgröße des beweglichen Flügels gehen, sind aufgabengemäß zu vermeiden. Unter einer "Bewegung" wird ein Kippen, Schwenken oder Schieben verstanden, auch deren beliebige Kombination.
Die Lösung findet sich in Anspruch 1 oder Anspruch 27 oder 28.
Gegenstand der Beanspruchung (Anspruch 1, 27) ist nur das Fenster-Lüftungsgerät und seine Eigenschaften oder Eignungen, in einen feststehenden Rahmen (Blendrahmen) eines Flügels (mit einem Flügelrahmen und einem Glaselement) eingebaut zu werden, ohne dass damit der Rahmen oder das Rahmenprofil als solches oder der Flügel oder das Glaselement mit beansprucht ist. Soweit dieser Profilrahmen in Form von Funktions- und Eignungsangaben genannt ist (als Zweckbestimmung oder Zweckverwirklichung), dient das Hohlprofil zur komplementären Umschreibung der Anpassung, Ausgestaltung und Eignung des Fenster- Lüftungsgeräts als solches (und seines Arbeitsverfahrens).
Vom Wesen her benötigt das beanspruchte Fenster-Lüftungsgerät dabei vier Öffnungen (im allgemeinen Sinne verstanden auch "Auslässe", wobei diese auch einen Einlass umfassen, eben abstrakt im Sinne einer "Strömungsöffnung" als Öffnungsbereich).
Zwei Strömungsöffnungen sind nach außen wirkend (nicht: gerichtet) bereitzustellen, mit Blick auf den Flügel als Trennebene, "außen" im Sinne der wetterabhängigen Seite. Zwei Strömungsöffnungen sind für die Innenseite wirkend zu platzieren ("innen" mit Blick auf den Wohnbereich). Diese vier Strömungs-Öffnungsbereiche, zwei davon sind Auslässe, zwei davon sind Ansaugöffnungen (Anspruch 27), sind so passend auf das Lüftungsgerät verteilt, dass sie strömungstechnisch günstig liegen, das Fenster-Lüftungsgerät bautechnisch klein gestalten lassen und gleichzeitig Umgebungsbedingungen erfüllen, die den Einbau des Blendrahmens aus Hohlprofilen in der Bauausnehmung erreichen.
Erfindungsgemäß ist das Fenster-Lüftungsgerät einfach zu warten, was zum Auswechseln von Filtern oder Wärmetauscher-Elementen oder Elektronikbauteilen von Zeit zu Zeit erforderlich ist.
Erfindungsgemäß ist das Fenster-Lüftungsgerät auch geeignet, in einem Mittelpfosten (im Sinne eines Verbreiterungsprofils) platziert zu werden. Die außerhalb des Rahmens gelegene Auskragung ist dabei nicht zu groß (Anspruch 19).
Die Strömungen und ihre Richtungen sind für außen und innen im Sprachgebrauch (in Deutschland) normiert. Angesaugte Außenluft (AU) tritt ein und wird im Lüftungsgerät konditioniert. Die Konditionierung durch Erwärmung erfolgt durch die aus dem Innenraum abgesaugte "alte" Innenluft, die beim Ansaugen Abluft heißt (AB). Die am Ende dieses Weges nach außen abgegebene Fortluft (FO) ergibt sich. Auf der Innenseite heißen die beiden Strömungsrichtungen Abluft (AB) für die aus dem Raum vom Fenster-Lüftungsgerät angesaugte "schlechte" Luft, dagegen ist die in den Raum eingeblasene Zuluft (ZU), die angesaugte Außenluft (AU), konditioniert und erwärmt als neue Raumluft, die in den Innenraum eingeblasen wird. Die Konditionierung (Erwärmung) erfolgt mit der kreuzenden oder vorbeiströmenden Abluft (AB). AB konditioniert AU für ZU und wird FO.
Sofern in der folgenden Beschreibung unterschiedliche oder abweichende Begriffe verwendet werden, sind sie sinngemäß zu interpretieren. Angesaugte Außenluft, nach außen abgegebene Fortluft betreffen den Außenraum. Eingeblasene Innenluft und aus dem Raum abgesaugte Abluft betreffen den Innenraum. Es sind immer zumindest beide Begriffspaare zum Verständnis zu verwenden, die Richtung und der Ort (AN/AB und innen/außen). Sofern dabei die normierten Begriffe Außenluft, Fortluft, Zuluft und Abluft nicht immer harmonisiert verwendet werden, sind sie gemäß den hier gemachten Angaben sinngemäß im physikalischen Zusammenhang zu interpretieren.
Soweit von einem Fenster-Lüftungsgerät gesprochen wird, ist der Begriff des Fensters auch als Fenstertür oder Tür als solche zu sehen. Der Begriff des Fensters ist funktionell zu betrachten, also mit einem Glas-Einsatz versehen, der gemäß Aufgabe nicht verkleinert werden soll und gleichzeitig Lüftungsmöglichkeit an seinem Profilrahmen (Festrahmen) erreichen soll.
Sensoren können vorgesehen sein (Anspruch 22). Zwei Sensoren können in Verbindung mit der elektrischen Schaltung auf der Platine zur Erkennung der Einbaulage des Lüftungsgeräts, als rechts oder links am Profilrahmen (Blendrahmen) angebauten "Gerät" dienen, ohne vorher in der Fertigung das rechte oder linke Gerät definieren zu müssen. Es kann also nur eine Gerätetype, die sich beim Einbau automatisch auf rechts oder links einstellt, gefertigt werden.
Temperatursensoren für eine Frostschutzstrategie können auch vorhanden sein, um das Lüftungsgerät im Betrieb vor Vereisung zu schützen.
Die Frostschutzstrategie (Anspruch 23) zur Vermeidung eines Vereisens des Lüftungsgeräts durch steuerungstechnische Maßnahmen ist wie folgt.
Um ein Vereisen des Wärmeübertragers (Wärmetauscher-Einsatzes) zu verhindern, ist ein Temperatursensor im Fortlufttrakt (dem Kanal, der die Luft nach außen führt) angeordnet. Da vor dem endgültigen Einbau nicht bekannt ist, ob das Lüftungsgerät rechts oder links am Festrahmen (Blendrahmen) montiert wird, können zwei Temperatursensoren, einer im beispielsweise jeweils äußersten Stömungskanal angebracht sein. Bei der Endmontage stellt ein Monteur am Gerät ein, ob es sich um ein linkes oder rechtes Lüftungsgerät handelt und die Steuerung wählt dazu den richtigen Sensor als "Fortluftsensor" aus (Sensor für die nach außen abgegebene Fortluft FO).
Die elektronische/elektrische Steuerung arbeitet mit einer Hysterese von wenigen °C, beispielsweise zwischen 2°C bis 4°C.
Wenn die Fortlufttemperatur (die Temperatur der Fortluft FO) im Betrieb unter einen eingestellten ersten Wert von z. B. 2°C sinkt, regelt die elektronische Steuerung auf der Platine in Abhängigkeit von einer Ventilatorstufe (Drehzahl) den Zuluftventilator herunter (Ventilator für die Luft ZU), insbesondere ganz aus.
Wenn die Fortlufttemperatur wieder auf einen größeren Wert, z. B. ca. 4°C angestiegen ist, wird der Zuluftventilator wieder auf der gleichen Stufe (mit der gleichen Drehzahl) wie der Abluftventilator (der Ventilator der Abluft AB, die nach dem Wärmetauscher die Fortluft FO ist) betrieben.
Strategie zur Vermeidung von Zuluftüberschuss (Anspruch 24).
Da das Lüftungsgerät symmetrisch aufgebaut sein kann und vor der Endmontage nicht feststeht, wie es eingebaut wird, kann eine Möglichkeit gegeben sein, dass das Gerät die Volumenströme auf den jeweiligen Modus (rechts/links) abstimmt. Der Monteur stellt daher beim Einbau des Gehäuses ein, ob es sich um einen rechten oder linken Einbau handelt.
Die auf der Platine befindliche Elektronik kann die Ventilatoren damit so regeln, dass der jeweils oben liegende Ventilator als Abluftventilator und der untere als Zuluftventilator betrieben wird. Der Zuluftventilator wird auf eine etwas geringere Drehzahl eingestellt, so dass sichergestellt ist, dass kein Zuluftüberschuss im Innenraum (Auslass von ZU) entsteht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden beschrieben. Sie erleichtern und Ergänzen das Verständnis der beanspruchten Erfindung.
1 ist eine Stirnansicht eines Fester-Lüftungsgeräts 1 auf seine Stirnseite. Dieses Gerät besitzt ein Gehäuse 10 mit vier Öffnungen 12 bis 15, die Einlass- oder Auslass für eine Luftströmung sind.
2 veranschaulicht einen Schnitt A-A aus 1, also in Längsrichtung des Gehäuses 10 und senkrecht zur Stirnseite. In dieser Schnittansicht ist der innere Aufbau der Strömungswege zu sehen, ein Strömungsweg S1 und ein zweiter Strömungsweg S2, die sich im Beispiel der 2 kreuzen. Der Kreuzungsbereich ist 9 und an dieser Stelle ist ein Wärmetauscher 30 platziert.
3 ist eine Explosionsdarstellung des Geräts der 1, mit allen Komponenten, die für die Funktion tragend sind. Das Gehäuse 10 nimmt diese Elemente auf und enthält Wände, die Bahnführungen definieren, unter anderem für die Strömungswege S1 und S2.
4 ist der eingebaute Zustand eines Lüftungsgeräts 1 an einem fest stehenden Rahmen 8, der im Ausschnitt dargestellt ist. Es sind Hohlkammern H1, H2, H3 in Längsrichtung ersichtlich, die zur Luft-Strömungsführung verwendet werden, was hier aber nicht näher erläutert wird. Sichtbar sind nur zwei laterale Strömungsöffnungen, von denen S2e die Ausströmöffnung in den Innenraum ist und die Strömungsöffnung S1a ist die Ansaugöffnung für die aus dem Innenraum zu entnehmende Abluft AB. Diese werden in entsprechenden Hohlkammern (als Kanäle) des Rahmenprofils geleitet und gelangen zu den Strömungswegen S1 und S2 des angebauten Fenster-Lüftungsgeräts 1 mit seinem Gehäuse 10 (oder stammen von diesen Strömungswegen im Gerät 1).
Mit 4 ist besonders deutlich ersichtlich, dass nur ein geringer Abschnitt des Fenster-Lüftungsgeräts mit seinem Gehäuse 10 in den Profil-Rahmen 8v tatsächlich eingreift, oder sogar nur berührend an einem Flächenabschnitt (nach links weisend) anliegt. Die zu diesem vertikalen Profilholm 8v weisenden Öffnungsbereiche 12, 13, 14 und 15 der Stirnseite 10d der 1 übernehmen die Luftführung (Lufteintritt oder Luftaustritt).
Auch an 4 ersichtlich ist die kompakte Baugröße des Lüftungsgeräts 1, welches eine Erstreckung von a1' als Auskragung, eine Breite a3 und eine Höhe a2 aufweist. Im ausgebauten Zustand hat das Gehäuse 10 ein Quermaß von a1.
Die Maße a1, a2, a3 definieren das Volumen des Lüftungsgeräts 1, wobei zwei abgerundete Kanten 10a und 10b durch Wandabschnitte definiert werden, die gleichzeitig auf der Innenseite des Gehäuses 10 Strömungswege begrenzen, wie das am Schnitt der 2 ersichtlich ist.
Das Fenster-Lüftungsgerät 1 mit seinem Gehäuse 10 und den beiden Strömungswegen S1 und S2 soll mit den übrigen Figuren näher erläutert werden.
Die Rückwand 10c (an der linken Seite), die sich an die beiden gebogenen Wände 10a und 10b anschließt, ist das am Weitesten herausragende Stück oder Flächenstück des Fenster-Lüftungsgeräts. Dieses kann von einer bauseits vorgesehenen Mauerausnehmung aufgenommen werden, ohne dass der vertikale Rahmenabschnitt 8v selbst verbreitert werden muss, um das Lüftungsgerät aufzunehmen. Fensterfläche 7 geht dabei nicht verloren.
Als Orientierung soll das eingeführte Koordinatensystem x, y und z gemäß 4 (linkes Eck des Glaseinsatzes 7) dienen.
Zu 4 wäre noch zu sagen, dass die Bewegung des Glaseinsatzes 7 durch einen inneren Flügelrahmen ermöglicht ist, der an nicht dargestellten Scharnieren oder Gelenken oder Lagern in einer beliebigen Form eines Fensters oder einer Tür oder eine Fenstertür gehalten sein kann. Der Festrahmen 8 als Profilrahmen 8v (vertikaler Abschnitt) und 8h (horizontaler Abschnitt) bleibt unbeweglich. Daher seine Benennung als Festrahmen.
Das Lüftungsgerät 1 gemäß 1 und 2 ist angepasst, nur ein Stück weit in dieses Rahmenprofil 8 (vertikal 8v, horizontal 8h) eingefügt oder nur daran dichtend angefügt zu werden. Entsprechend sind die Öffnungsbereiche 12 bis 15 von einer Dichtung jeweils umgeben, oder aber von einer in einer umlaufenden Nut jeweils vertieft liegenden Dichtung umgeben, die eine luftmäßige Abdichtung mit Blick oder relativ zu dem vertikalen Abschnitt 8v des Festrahmens 8 ermöglichen (vertikaler Profilholm 8v oder einem Luft führenden Zwischenbauteil).
Der außerhalb des Rahmens verbleibende Abschnitt a1' des Gehäuses 10 ist in 4 zu ersehen. Er hat die Erstreckung a1', die kleiner oder gleich dem Maß a1 in 2 ist. Jedenfalls wird nicht mehr als maximal 5 % bis 25 % der Tiefe (Tiefenmaß a1) des Gehäuses 10 von dem vertikalen Rahmenprofil-Abschnitt 8v aufgenommen, wenn überhaupt. Bei a1 in einem Bereich von 120 mm bis 100 mm ist der aufgenommene Anteil zwischen 5 mm bis 25 mm, bei einem auskragenden Rest von a1' = 95 mm.
In 3 ist dazu das Stück a1'' eingezeichnet, welches das Gerät 1 mit seiner vorderen Schmalseite 10d in den Rahmenprofil-Abschnitt 8v versenkt werden kann, wenn es nicht aufliegend montiert wird.
Das Gehäuse 10 mit seinen Wandabschnitten, die sowohl das Gehäuse begrenzen, wie auch im Innenraum des Gehäuses die dargestellten Strömungswege S1 und S2 festlegen, sind mit 10a, 10b, 10c sowie flachseitig mit 10e und 10f benannt.
In der Ausführung der 2 kreuzen sich die beiden Strömungswege S1 und S2. Die von ihnen geführte Luft wird indes nicht berührend gekreuzt, sondern unter Verwendung eines Wärmetauscher-Einsatzes 30 aneinander vorbeiströmend geführt, aber nicht berührend. Der Wärmetauscher 30 ist als Einsatzelement in den Kreuzungsbereich 9 eingesetzt, und die Führungslinien S1 und S2 zeigen, wie die Luft funktionell strömt, von innen nach außen, respektive von außen nach innen.
In einem nicht dargestellten Beispiel können die Strömungswege im Bereich 9 auch nicht kreuzend aneinander vorbeigeführt werden, was anhand der Bahnführung nur des äußeren Strömungswegs und nur des inneren Strömungswegs ebenso ersichtlich ist, wobei die verwendeten Axiallüfter 20, 21 dann anders zu platzieren sind, einer in jedem Strömungsweg. Ein angepasstes Wärmetauscher-Element 30' (nicht gesondert dargestellt) ist dann zu verwenden.
Die Strömung selbst wird von den beiden Axiallüftern 20, 21 ermöglicht, die an den beiden weiter innen liegenden Öffnungsbereichen 12, 14 platziert sind, wie das aus 2 und 3 ersichtlich ist. Der Axiallüfter 20 bedient den Strömungsweg S2. Der Axiallüfter 21 bedient den Strömungsweg S1. Die Axiallüfter sind jeweils am Einlass des Strömungsweges, also S2a und S1a (a für Anfang) angeordnet. Ein zusätzlicher Filter 22 bzw. 23 ist an dem jeweiligen Lüfter 20, 21 angeordnet.
Die weiteren beiden Öffnungsbereiche, die auch von den zwei ohnehin schon beabstandeten Öffnungsbereichen 12, 14 beabstandet sind und mit ihnen nicht überlappen, sind die Ausströmöffnungen 13 und 15. Sie sind das Ende des jeweiligen Strömungsweges S1 bzw. S2, wobei der Strömungsweg S1, bedient von dem Axiallüfter 21, über den Kreuzungsbereich 9 geführt zum Auslass S1e führt. Ist bei S1a die Abluft AB platziert, ergibt sich bei S1e die Fortluft FO.
In gleicher Weise oder sagen wir "funktionell vergleichbar" ist der andere Strömungsweg S2, ausgehend von dem anderen Axiallüfter 20 gestaltet. Hier beginnt der Strömungsweg bei S2a, führt über den Kreuzungsbereich 9 und endet am entfernteren, außen liegenden Öffnungsbereich 15 mit dem Auslass S2e (e für Ende). Ist der Lüfter 20 beispielweise der angesaugten Außenluft AU zugeordnet, führt er die angesaugte Außenluft über den Kreuzungsbereich 9 und das Wärmetauscher-Element 30, wo diese Luft konditioniert wird, dem Ausgang S2e für die in den Raum eingeblasene Zuluft ZU zu.
Ersichtlich ist, dass jeweils ein nahe beieinander liegendes Paar von Öffnungsbereichen 12, 13 bzw. 14, 15 vorgesehen ist, die aber funktionell nicht zusammengehören, sondern unterschiedlichen Strömungswegen angehören.
Die Beabstandung dieser beiden Paare 12, 13 und 14, 15 erfolgt durch den Zwischenbereich 11, der als weiterer Öffnungsbereich für die Aufnahme des Wärmetauscher-Elements vorgesehen ist, um diesen in dem Kreuzungsbereich 9 austauschbar zu platzieren. Entsprechende Haltekanten und Aufnahmen (beispielsweise an der rückwärtigen Wand 10c als Aufnahmemulde 10c') fixieren oder halten das Wärmetauscher-Element 30 (zusätzlich).
Die weitere Öffnung 11 wird verschlossen durch eine Abdeckung 40, die muldenartig 43 ausgebildet ist und im Beispiel rechteckig gestaltet ist.
Die Abdeckung 40 hat eine Mulde 43, die zur Aufnahme einer Platine P geeignet ist, die mit elektrischen und elektronischen Bauelementen bestückt ist. Zusätzlich kann eine Abdeckung 41 vorgesehen sein, welche den offenen Raum 43 verschließt, in den die Platine eingelegt ist. Entsprechende Bahnführungen für elektrische Leitungen sind in 3 ersichtlich, die auch bei geschlossener Abdeckung 41 in den Innenraum 43 führen und die Lüfter 20, 21 – von der Elektronik – gesteuert mit Strom versorgen.
Mit der Platine P und ihren elektronischen/elektrischen Bauelementen, die nicht gesondert dargestellt sind, können die Axiallüfter 20, 21 gesteuert werden, in ihrer Drehzahl gesteuert werden oder in Gestalt eines An/Aus-Betriebs.
Die Platine P kann weitere technologische Funktionsaufgaben des Fenster-Lüftungsgeräts 1 übernehmen, so Steuerung der Vermeidung von Zuluftüberschuss, Temperatursteuerung, Temperaturüberwachung (Frost-/Vereisungsschutz des Wärmetauschers), Signalisierung, Wartungszustände, Wartungsintervalle und Lageerkennungen, die durch Anbringung geeigneter Sensoren an dem langgestreckten Gehäuse 10 in den Strömungswegen, bevorzugt an deren Enden, so platziert sind, dass das Gerät selbsttätig erkennt, in welcher Einbaulage es eingebaut ist, um Einlass/Auslass festzulegen, die den vier Öffnungsbereichen 12 bis 15 zugewiesen sind. Diese verändern sich je nach Einbaulage, und entsprechend können die Schaltung und ihre Sensoren auf die zu erkennende Einbaulage reagieren und das Fenster-Lüftungsgerät 1 funktionell entsprechend einstellen, und zwar automatisiert.
Die Stirnseite 10d ('vordere' Schmalseite) ist die funktionstragende Seite, die anderen Seiten sind eher passive Seiten. Alle Strömungen enden und beginnen an der Stirnseite, der Wärmetauscher 30 wird hier eingesetzt, entnommen und ausgetauscht. Die Platine wird hier platziert, ausgetauscht, repariert oder neu eingesetzt, und auch die Filterplatten 22, 23 für die Lüfter werden hier platziert und/oder ausgetauscht oder gewartet.
Die gesamte Wartung des Fenster-Lüftungsgeräts geschieht von der (schmalen) Stirnseite 10d aus. Die gesamte Funktion erfolgt ebenfalls von dieser Schmalseite (Stirnseite) aus.
In der genauen Ausgestaltung kann der Wärmetauscher-Einsatz 30 sechseckig ausgebildet werden, wobei zwei Flächenbereiche die Platzierung bei der Aufnahmemulde 10c' und bei der eingesetzten Abdeckung 40 übernehmen, und jeweils zwei geneigte Flächenabschnitte den Anschluss an das jeweilige Ende einer jeweils gekrümmten Führungswand bilden, so dass die zwei geneigt verlaufenden Endbereiche des Wärmetauschers der linken oder rechten Seite der 2 jeweils zwei Einlass/Auslass-Bereiche definieren, durch welche die Strömungsführung der Luft erfolgt. Der Wärmetauscher definiert damit einen abgeschlossenen Bereich im Kreuzungsbereich 9, der von zwei Strömungswegen durchkreuzt wird, wobei der Wärmetauscher 30 selbst aus einer Vielzahl von aufeinanderliegenden Platten gestaltet ist, so dass sich eine abwechselnde Schichtung der durchströmenden Luft ergibt und damit ein Gegenstrom-Wärmetauscher mit hoher Effizienz verwendet werden kann.
Der Wärmetauscher-Einsatz 30 wird vollständig von dem Gehäuse 10 aufgenommen. Er schließt an die gehäuseinternen Strömungswege an, in die er einschiebbar ist. Ebenso kann der Wärmetauscher aber zu Wartungszwecken herausgenommen werden, oder bei Beschädigung oder Ende seines Lebenszyklusses vollständig ausgetauscht werden. In gleicher Weise sind auch die Axiallüfter 21, 20 austauschbar, oder aber die Filterplatten 22, 23, die mit einem Netz versehen sein können, um grobe Schwebestoffe herauszufiltern.
Werden zwei Strömungswege S1 und S2 verwendet, werden nicht mehr als zwei Axiallüfter 21, 22 benötigt. Diese Lüfter sind bevorzugt am Einlass eines jeweiligen Strömungswegs platziert.
Die besondere Ausgestaltung der 2 zeigt die beiden Axiallüfter an den beiden weiter innen liegenden Öffnungsbereichen 12, 14. Dies ist eine mögliche Ausgestaltung, die auch invertiert werden kann, so dass die beiden außen liegenden Öffnungsbereiche 13, 15 die beiden Axiallüfter 20, 21 tragen. Eine entsprechende Bahnführung des jeweiligen Strömungswegs S1 und S2 wird dann durch entsprechend geformte Wandabschnitte innerhalb des Gehäuses 10 realisiert.
Es war auch angesprochen worden, dass der Kreuzungsbereich 9 nicht zwingend ist, wie in der 2 dargestellt. Ebenso können Wärmetauscher als Einsatzelemente verwendet werden, die eine parallele Führung (kein Kreuzen der Strömungswege S1/S2) realisieren.
In einer solchen modifizierten Ausgestaltung, die nicht gesondert dargestellt ist, ist ein weiteres Ausführungsbeispiel zu sehen.
Weitere Möglichkeiten der Platzierung der Axiallüfter liegen darin, beide Axiallüfter auf der weiter links liegenden Seite zu platzieren oder beide Axiallüfter auf der weiter rechts liegenden Seite so zu platzieren, dass die beiden Öffnungsbereiche 12, 13 je einen Axiallüfter erhalten oder in einer anderen Ausführung die beiden Öffnungsbereiche 14, 15 je einen Axiallüfter tragen. Die Bahnführungen der Strömungswege S1' und S2' (nicht gesondert dargestellt) sind dann entsprechend zu wählen.
Alle aufgeführten Möglichkeiten der Platzierung der verschiedenen Lüfter, der Kreuzung oder der Nicht-Kreuzung sind miteinander austauschbar.
Es versteht sich an der bildlichen Darstellung, dass die geeignete Wahl der Form der Öffnungsbereiche ein Rechteck ist. Dies ist zumindest für diejenigen Öffnungsbereiche 12, 14 günstig, die mit einem Axiallüfter versehen sind. Die anderen, eher in der Gestaltung freier zu wählenden Öffnungsbereiche 15, 13 sind aus Gründen der Ergonomie im Beispiel auch viereckig gestaltet. Andere Formen sind indes ebenso möglich, beispielsweise auch abgerundete Formen. Maßgebend ist allein, dass funktionelle(r) Öffnungsbereich(e) vorhanden ist/sind, der/die einen Strömungs-Auslass oder einen Strömungs-Einlass für die zu führende Luft ermöglicht.
Ebenso ersichtlich an den Beispielen ist, dass die Wand des Gehäuses 10 dünn ausgestaltet ist, nicht mehr als mit einer Materialstärke von 2 bis 5 mm Stärke. Nur an Montagebereichen können stärkere Abschnitte auftreten, wie im Bereich 48, 49, der Anschlussflansche festlegt, die mit Muffen 48a, 49a an dem vertikalen Rahmenabschnitt 8v zu montieren sind. Die stärkeren Bereiche 49/48 sind an der oberen und unteren Wand 10g und 10h vorgesehen.
Durch die Festlegung der Gehäuse-Wandstärke wird jeder der Öffnungsbereiche von stirnseitig mit einer Wandstärke des Gehäuses begrenzt. Diese Wandstärke des Gehäuses 12a, 13a, 14a, 15a kann mit einer Nut versehen sein, die eine eingelegte Dichtung aufnimmt. Die dichtende Anlagekante ist damit die Dichtung. Sie liegt an einer Fläche des Hohlprofils oder an einer Fläche eines weiteren Anschlussbauteils an, welches für die weitere Luftführung ausgebildet ist.
Ist eine Dichtung nicht gesondert vorgesehen, kann die Gehäusewand auch direkt an oder ein Stück weit in den vertikalen Abschnitt 8v des Profilrahmens eingreifen oder anliegen. Die "dichtende Anlagekante" für den Flächenbereich dieses Rahmenprofils dient der Fortführung des jeweiligen Strömungswegs aus den Strömungswegen S1 und S2 des Gehäuses 10 in die oder von den Hohlkammern H1, H2, H3 des Rahmenprofils.
Für die genaue Ausführung der Axiallüfter 20, 21 und der zugehörigen Filterscheiben (oder Filterplatten) versteht sich, dass die Lüfter so gestaltet sind, dass sie in die zugehörigen Öffnungsbereiche 12, 14 passen und dort aufgenommen werden können, gegebenenfalls unter Hinzunahme einer umlaufenden (elastomeren) Rahmendichtung (nicht dargestellt in 3, aber sinngemäß ersichtlich als 20a und 21a in 2). Ebenso die sie nach außen abdeckende Filterplatte (oder Filterscheibe), die vor den Axiallüftern platziert sind und nicht von der Stirnseite 10d vorstehen, sondern ebenso vollständig von dem jeweiligen Öffnungsbereich aufgenommen wird.
Ist die Außenfläche des vertikalen Hohlprofils 8v eine ebene Fläche, enden alle Stirnkanten 13a, 12a, 14a und 15a der vier Öffnungsbereiche in einer funktionellen Montageebene M, die ein Aufsetzen des Gehäuses 10 auf die Außenfläche des Hohlprofils definiert.
Die Größenbemessung für ein kompaktes Lüftungsgerät 1, festgelegt durch die Außenabmessung des Gehäuses 10, können für die verschiedenen Anwendungsbereiche umschrieben werden.
Kompakt heißt, dass das Gerät in seiner größten Erstreckung des Gehäuses 10 nicht länger als 700 mm ist, bevorzugt weniger als 550 mm als größtes Erstreckungsmaß besitzt. Dies ist das erste, größte Maß. Diese Größe ist kleiner als der Abstand von Riegelzapfen, oder aber dem maximalen Schraubabstand des profilierten Festrahmens. Das Gerät soll sich in Längsrichtung so in seine funktionelle Umgebung einfügen, dass es als kompakt benannt jedenfalls keine Modifikation einer normalen Montage erfordern würde und schlimmstenfalls auch nicht erzwingt.
Kompakt ist das Gehäuse 10 (und damit auch das Lüftungsgerät 1) auch deshalb, weil es für Profiltiefen des Festrahmens von weniger als 100 mm, bevorzugt weniger als 80 mm angepasst und geeignet ist. Bevorzugt hat das kompakte Lüftungsgerät 1 ein Breitenmaß a3 (in Richtung der Profiltiefe) von weniger als 80 mm. Dies ist das kleinste, dritte Maß.
Es verbleiben im eingebauten Zustand als aus dem Rahmenprofil seitlich herausragender Abschnitt a1' des Gehäuses 10 nicht mehr als 100 mm. Dies passt sogar in ein Verbreiterungsprofil eines Mittelpfostens, der jedenfalls erzwingt, dass weniger als 100 mm Bauraum nur zur Verfügung stehen. Auch hier soll das Gehäuse 10 und damit das Lüftungsgerät 1 einpassbar und einbaubar sein.
Dies ist das mittlere, zweite Maß a1, das kleiner als a2 und größer als a3 ist. Ein Stück des zweiten Maßes, absolut zwischen 5 mm und 20 mm und relativ zu a1 zwischen 5 % und 25 % kann in den Profilrahmen eingesetzt sein und reduziert die auskragende Länge a1' auf weniger als 100 mm.
Alle Maßwerte sind dabei als "praktische Maße" mit ein wenig Toleranz (zumindest ±1 %) zu sehen.
Die Ausführungsformen erfüllen die Umfeld-Bedingungen dadurch, dass das Gehäuse maximal ein Stück weit in das Profil des Festrahmens (Blendrahmen) eingesetzt wird, wenn nicht sogar die Stirnebene 10d unmittelbar mit der Montageebene M auf die Außenfläche des vertikalen Flügelprofils 8v aufgesetzt wird.
Eine Quererstreckung des Gehäuses 10, senkrecht zur Ebene der genannten Schmalseite 10d ist im Sinne eines kompakten Aufbaus auch weniger als 80 mm. Das Gehäuse 10 erfordert es damit nicht, dass ein vollständiger Durchbruch der gesamten bauseitigen Wand notwendig ist, um das Lüftungsgerät zwischen der Rauminnenseite und der Raumaußenseite entlang der gesamten Wandtiefe zu platzieren, vielmehr genügt ein relativ klein zu benennender Bauraum, der von der Innenseite des Raumes ausgeht, aber die Außenseite nicht erreicht.
Eine "Tiefenerstreckung" des Gehäuses 10 ist deshalb bevorzugt weniger als 80 mm. Die meisten Rahmenprofile 8 haben eine größere Tiefe und überbrücken den Raum zwischen der Innenfläche und der Außenfläche der Wand im Fenster- oder Türbereich.
Kompakte Geräte haben Maße, die unter 12 cm × 70 cm × 10 cm liegen, insbesondere unter 12 cm × 55 cm × 8 cm. Damit das Gerät selbst hoch effektiv ist, wird die gesamte Tiefe (in Erstreckungsrichtung der Stirnseite) für die Strömungsbahnen zur Verfügung gestellt. Dies entspricht dem Maß a3 in 4 und erstreckt sich in Blickrichtung der 2 "in die Tiefe".
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202011003463 U [0002]

Claims

Fenster-Lüftungsgerät angepasst zum nicht mehr als stückweiten Einbau in ein Rahmenprofil (8) für einen Fenster- oder Türflügel unter Belassung eines Abschnitts außerhalb des Rahmenprofils (8), – mit einem Gehäuse (10), dessen Wandabschnitte sowohl das Gehäuse begrenzen wie auch in einem Innenraum des Gehäuses (10) zumindest zwei Strömungswege (S1, S2) bestimmen, die sich innerhalb des Gehäuses (10) in einem Kreuzungsbereich (9) kreuzen; – wobei das Gehäuse (10) vier beabstandete und/oder nicht überlappende Öffnungsbereiche (12 bis 15) für das Einströmen oder Ausströmen von Luft aufweist, die alle auf einer Schmalseite (10d) des Gehäuses (10) angeordnet sind.
Fenster-Lüftungsgerät nach Anspruch 1, wobei zwei der Öffnungsbereiche (12, 14) je einen Axiallüfter (20, 21) aufnehmen.
Fenster-Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein weiterer Öffnungsbereich (11) vorgesehen ist, zur Aufnahme eines Wärmetauschereinsatzes (30).
Fenster-Lüftungsgerät nach Anspruch 3, wobei der Wärmetauschereinsatz (30) bis zum Kreuzungsbereich der beiden sich kreuzenden, gehäuseinternen Strömungswege (S1, S2) einschiebbar ist, oder der Kreuzungsbereich so ausgebildet ist, den Tauschereinsatz (30) vollständig aufzunehmen.
Fenster-Lüftungsgerät nach Anspruch 3, wobei der weitere Öffnungsbereich (11) auf derselben Schmalseite (10d) des Gehäuses angeordnet ist.
Fenster-Lüftungsgerät nach Anspruch 4 oder 5, wobei eine Abdeckung (40) angepasst ist, den weiteren Öffnungsbereich (11) zu verschließen.
Fenster-Lüftungsgerät nach Anspruch 6, wobei die Abdeckung (40) eine langgestreckte Mulde (43) aufweist, zur Aufnahme einer Platine (P) mit einer darauf angeordneten elektrischen Schaltung zur Steuerung von Axiallüftern (20, 21).
Fenster-Lüftungsgerät nach Anspruch 1, wobei zwei – in Längsrichtung der Schmalseite (10d) betrachtet – weiter außen gelegene Öffnungsbereiche (13, 15) keinen Lüfter tragen.
Fenster-Lüftungsgerät nach Anspruch 1 oder 8, wobei zwei weiter innen – in Längsrichtung der Schmalseite (10d) betrachtet – liegende Öffnungsbereiche (12, 14) je einen Axiallüfter (20, 21) aufnehmen.
Fenster-Lüftungsgerät nach einem vorhergehenden Ansprüche 8 oder 9, wobei zwischen den beiden äußeren und/oder zwischen den beiden weiter innen liegenden Öffnungsbereichen ein weiterer Öffnungsbereich (11) zur Aufnahme eines Wärmetauschers (30) gelegen ist.
Fenster-Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnungsbereiche (12 bis 15) viereckig ausgebildet sind.
Fenster-Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder der Öffnungsbereiche von stirnseitig mit einer Wandstärke des Gehäuses begrenzt ist (13a, 12a, ...), zur Bildung einer dichtenden Anlagekante für einen Flächenbereich des Rahmenprofils (8, 8v), und dortiger Fortführung des jeweiligen Strömungsweges in oder aus Hohlkammern des Rahmenprofils.
Fenster-Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (10) an zwei Eckbereichen (10a, 10b) abgerundet ist, welche Rundungen innere Strömungswege begrenzen und nicht von dem Rahmenprofil aufnehmbar sind.
Fenster-Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 oder 7 oder 9, wobei beide Axiallüfter (20, 21) ausgebildet, eingebaut und angesteuert sind, Luft anzusaugen, also frische Außenluft (Außenluft, AU) und verbrauchte Innenluft (AB, Abluft), um sie über die inneren Strömungswege dem Kreuzungsbereich (9) zuzuführen.
Fenster-Lüftungsgerät nach Anspruch 14, wobei ein im Kreuzungsbereich (9) eingesetzter Wärmetauschereinsatz (30) so aufgebaut ist, so eingesetzt ist und sich so verhält, die beiden von den Axiallüftern (20, 21) angesaugten Luftströmungen berührungslos und sich nicht mischend aneinander vorbeizuleiten.
Fenster-Lüftungsgerät nach Anspruch 12, wobei die stirnseitigen Ränder (13a, ...) der Öffnungsbereiche Nuten aufweisen, zur Aufnahme von Dichtungsbahnen, zur dichtenden Anlage an eine Fläche des Rahmenprofils (8; 8v).
Fenster-Lüftungsgerät nach Anspruch 2, wobei die zwei Öffnungsbereiche (12, 14) die zwei Axiallüfter aufnehmen, und insbesondere jeweils eine Elastomerdichtung (20a, 21a) um je einen Lüfter (20, 21) gelegt ist.
Fenster-Lüftungsgerät nach Anspruch 17, wobei eine stirnseitige Wandstärke jede der Öffnungen (12 bis 14) umgibt, und alle Stirnkanten (13a, ...) in einer gleichen Ebene (M) als Montageebene gelegen sind.
Fenster-Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches (a) in Längsrichtung seiner größten Erstreckung (a₂) des Gehäuses (10) nicht länger als 700 mm ist, insbesondere kürzer als 550 mm; und/oder (b) für Profiltiefen für weniger als 100 mm dadurch geeignet ist, dass seine schmälste Breite (a3) weniger als 100 mm, insbesondere weniger als 80 mm ist; und/oder (c) eine Quererstreckung (a₁) des Gehäuses (10), senkrecht zu einer Ebene der Schmalseite (10d), weniger als 120 mm ist, insbesondere einen stückweiten Einbau (a₁'') in das Rahmenprofil (8v) erlaubt, sodass der außerhalb des Rahmenprofils (8v) vorgesehene oder verbleibende Abschnitt (a₁') des Gehäuses kleiner als 100 mm ist.
Fenster-Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches in seinen Dimensionen "kompakt" ist (a₁, a₂, a₃), also das Gehäuse (10) die Maße 120 mm × 700 mm × 100 mm nicht überschreitet, insbesondere nicht voluminöser als 120 mm × 550 mm × 80 mm ist.
Fenster-Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder der beiden Strömungswege (S1, S2) innerhalb des Gehäuses (10) eine Tiefe besitzt, die im Wesentlichen einer Tiefe (a₃) des Gehäuses entspricht.
Fenster-Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei Sensoren (51, 52) angeordnet sind, jeder in einem – den jeweiligen Strömungsweg (S1, S2) festlegenden – Strömungskanal im Gehäuse (10), bevorzugt zum Ende (in Strömungsrichtung gesehen) jedes Strömungsweges (S1e, S2e).
Fenster-Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 21, wobei zumindest ein Temperatursensor (52) in einem Strömungskanal (S2) vorgesehen ist, zur Ermöglichung eines Frost- oder Vereisungsschutzes, oder einer der beiden Temperatursensoren (51, 52) nach Anspruch 22 die Aufgabe einer Messung für den Frost- oder Vereisungsschutz übernimmt.
Fenster-Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 23, wobei zur Vermeidung von Zuluftüberschuss (im Innenraum) einer der Axiallüfter (20, 21) mit einer geringeren Drehzahl betrieben wird.
Fenster-Lüftungsgerät nach Anspruch 17, wobei jeweils ein flächiger Filter (22, 23) vor dem jeweiligen Axiallüfter (22, 23) platziert ist.
Fenster-Lüftungsgerät nach Anspruch 25, wobei die flächigen Filter (22, 23) als Filterscheiben nicht vorstehen.
Fenster-Lüftungsgerät angepasst zum nicht mehr als stückweiten Einbau in ein Rahmenprofil (8) für einen Fenster- oder Türflügel unter Belassung eines Abschnitts außerhalb des Rahmenprofils (8), – mit einem Gehäuse (10), dessen Wandabschnitte sowohl das Gehäuse begrenzen wie auch in einem Innenraum des Gehäuses (10) zumindest zwei Strömungswege (S1, S2) festlegen, die sich innerhalb des Gehäuses (10) befinden; – wobei das Gehäuse (10) vier beabstandete und sich nicht überlappende Öffnungsbereiche (12 bis 15) aufweist, zwei für das Einströmen und zwei für das Ausströmen von Luft; – wobei alle beabstandeten, nicht überlappenden Öffnungsbereiche auf einer Schmalseite (10d) des Gehäuses (10) angeordnet sind.
Verfahren zum Austausch von Luft aus einem Raum über ein Lüftungsgerät (1), welches an einer Schmalseite (10d) zumindest vier Strömungsöffnungen (12 bis 15) aufweist; wobei – eine erste Luftströmung entlang eines ersten Wegs (S1) von einem ersten Axiallüfter (21) an einer Strömungsöffnung (14) angesaugt, über einen Wärmetauscher-Einsatz (30) geführt wird, und an einer anderen Strömungsöffnung (13) abgegeben wird; – eine zweite Luftströmung entlang eines zweiten Wegs (S2) von einem zweiten Axiallüfter (20) an einer dritten Strömungsöffnung (12) angesaugt, über den Wärmetauscher-Einsatz (30) geführt wird, und an einer noch anderen Strömungsöffnung (15) abgegeben wird.