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Die Erfindung betrifft ein Lüfterrad, insbesondere zur Innenraumbelüftung in Gebäuden, gemäß Anspruch 1, eine, insbesondere ein einziges Lüfterrad umfassende, Belüftungseinheit gemäß Anspruch 12, ein Innenraumbelüftungssystem gemäß Anspruch 15 sowie ein Belüftungsverfahren gemäß Anspruch 17.
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Bei bekannten Belüftungseinheiten zur Innenraumbelüftung in Gebäuden werden ein Zuluftstrom und ein Abluftstrom jeweils durch separate Lüfterräder bewegt und mithilfe von diesen durch einen Wärmetauscher gefördert, der über entsprechende Kanäle mit den Lüfterrädern verbunden ist. Die bekannten Belüftungseinheiten haben sich bewährt, sind jedoch konstruktiv aufwändig und damit nur mit nicht unerheblichen Herstellungskosten realisierbar. Darüber ist der Bauraumbedarf verbesserungsbedürftig.
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Es bestehen die Bestrebungen, die bisher bekannte Funktion der Wohnraumbelüftung mit Wärmerückgewinnung konstruktiv einfacher, effizienter und kostengünstiger bei gleichzeitig minimalem Bauraum zu realisieren.
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Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Lüfterrad anzugeben, mit welchem in konstruktiv einfacher und bauraumsparender Weise eine Belüftungseinheit mit Wärmerückgewinnungsfunktion, insbesondere zur Innenraumbelüftung in Gebäuden, realisiert werden kann. Ferner besteht die Aufgabe darin, eine entsprechend einfach aufgebaute und bauraumoptimierte Belüftungseinheit anzugeben sowie ein Innenraumbelüftungssystem und ein Verfahren zur Belüftung von Innenräumen.
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Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Lüfterrades mit den Merkmalen des Anspruchs 1, hinsichtlich der Belüftungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 12, hinsichtlich des Belüftungssystems mit den Merkmalen des Anspruchs 15 und hinsichtlich des Belüftungsverfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
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Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale auch als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die bisherigen separaten Funktionseinheiten Lüfterrad und Wärmetauscher als eine gemeinsame Einheit zu begreifen bzw. zu realisieren, indem die Wärmetauscherfunktionalität in ein Lüfterrad derart integriert wird, dass durch den Wärmetauscherabschnitt des Lüfterrades ein von diesem Lüfterrad erzeugter Zuluftstrom sowie ein von dem Lüfterrad erzeugter Abluftstrom getrennt voneinander aneinander vorbeigeführt werden und hierdurch Wärmeenergie von dem zunächst eine höhere Temperatur aufweisenden Luftstrom an den jeweils anderen Luftstrom abgegeben werden kann. Neben der Integration des Wärmetauschers, d.h. Wärmetauscherabschnitts, in das Lüfterrad muss dieses, wie sich aus den vorstehenden Ausführungen weiter ergibt, zur gleichzeitigen Erzeugung zweier Luftströme, nämlich eines Zuluftstroms und eines Abluftstroms, ausgebildet sein, wobei das erfindungsgemäße Lüfterrad zu diesem Zweck getrennte zwei Ansaugbereiche und zwei getrennte Ausblasbereiche aufweist, wobei jeder Ansaugbereich mit jeweils einem der Ausblasbereiche über den Wärmetauscherabschnitt luftleitend verbunden ist, derart, dass ein Zuluftstrom und ein Abluftstrom innerhalb des Lüfterrades bzw. einer mit einem solchen, insbesondere einzigen, Lüfterrad ausgestatteten Belüftungseinheit separat bzw. unabhängig voneinander bzw. gegeneinander abgedichtet geführt werden können. Neben der Möglichkeit des Verzichtes auf einen von dem Lüfterrad separaten Wärmetauscher bringt die Erfindung den Vorteil mit sich, dass nicht, wie bisher, separate Lüfterräder zur Erzeugung eines Zuluft- und eines Abluftstromes eingesetzt werden müssen, sondern deren jeweilige Funktionalität mit einem einzigen Lüfterrad realisierbar ist, welches zudem noch aufgrund der Integration des Wärmetauschers die Wärmetausch- bzw. Energierückgewinnungsfunktion realisiert.
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In konstruktiv besonders bevorzugter Weise umfasst der Wärmetauscherabschnitt mindestens einen Innenluftkanal (Abluftkanal), durch welchen die von dem Lüfterrad aus einem Innenraum ansaugbare Luft (Abluft), d.h. vom ersten Ansaugbereich zum zweiten Ausblasbereich, geleitet wird und mindestens einen Außenluftkanal (Zuluftkanal), durch welchen von dem Lüfterrad von außen über einen zweiten Ansaugbereich ansaugbare Außenluft in Richtung Innenraum bzw. zum ersten Ausblasbereich geführt bzw. gefördert werden kann. Besonders zweckmäßig zur Gewährleistung eines besonders guten Wärmeenergieübergangs ist es, wenn das Lüfterrad eine Mehrzahl derartiger, insbesondere umfangsgeschlossener Innenluftkanäle und eine Mehrzahl derartiger, insbesondere umfangsgeschlossener Außenluftkanäle aufweist, wobei bevorzugt jeder Außenluftkanal zwischen zwei Innenluftkanälen angeordnet ist, was besonders einfach dadurch realisiert werden kann, dass die Außenluftkanäle und die Innenluftkanäle in Umfangsrichtung um die Drehachse alternierend angeordnet sind. Für den später noch zu erläuternden, besonders bevorzugten Fall der Ausbildung des erfindungsgemäßen Lüfterrades als Radiallüfterrad verbinden die ggf. Teilkanäle unterteilten Innenluftkanäle und die Außenluftkanäle die beiden Axialabschnitte des Lüfterrades miteinander, so dass durch die Luftkanäle angesaugte Luft sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung von einem Axialabschnitt zu dem jeweils anderen Axialabschnitt förderbar ist und die Luftkanäle sich winklig zur Längserstreckung bzw. Axialerstreckung des Lüfterrades von einem radial inneren Bereich zu einem radial äußeren Bereich des Lüfterrades erstrecken. Selbstverständlich sind die Innenluftkanäle gegenüber den Außenluftkanälen abgedichtet, um eine Vermischung der Luftströme (Zuluftstrom und Abluftstrom) zu vermeiden.
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Durch das Vorsehen einer Mehrzahl von Innenluftkanälen und Außenluftkanälen werden zudem besonders große bzw. großflächige Wärmeenergieübergangsflächen bereitgestellt und dadurch der Wirkungsgrad des Wärmetauscherabschnitts des Lüfterrades optimiert.
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Die in unterschiedlichen Axialabschnitten angeordneten Ansaugbereiche sind bevorzugt so ausgebildet, dass mit diesen, etwa durch eine entsprechende Ausbildung jeweils zugehöriger Lüfterschaufeln Luft aus zwei einander entgegengesetzter Axialrichtungen ansaugbar ist.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn Trennwände bzw. Trennplatten, die in Umfangsrichtung zwischen jeweils benachbarten Innenluft- und Außenluftkanälen angeordnet sind, nach radial außen weitergeführt sind und dort Lüfterschaufeln bilden. Unabhängig davon ist es insgesamt bevorzugt, wenn die Innen- und Außenluftkanäle des Wärmetauscherabschnitts des Lüfterrades so ausgebildet werden, dass diese zur weiteren Beschleunigung des durch sie strömenden Luftstroms beitragen.
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Zur weiteren Optimierung der Luftströme ist weiterbildungsgemäß vorgesehen, dass sowohl im ersten als auch im zweiten Ansaugbereich mehrere in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Lüfterschaufeln vorgesehen sind, die sich geometrisch fortsetzen in den vorerwähnten Wärmeübergangsplatten zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Innen- und Außenluftkanälen, d.h. diese Lüfterschaufeln gehen in die Wärmeübergangsplatten, insbesondere in radialer Richtung nach außen, über.
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Zur zusätzlichen Optimierung der Luftströme und des Wärmeenergieübergangs ist es von Vorteil, wenn die Außenluftkanäle und/oder die Innenluftkanäle, bevorzugt umfangsgeschlossen, in Teilkanäle unterteilt sind, in welchen Teilluftströme, insbesondere parallel zueinander, von dem jeweiligen Ansaug- zum zugehörigen Ausblasbereich strömen können. Bevorzugt sind dabei die Teilkanäle sowohl winklig zu einer Radialrichtung als auch winklig zur Axialrichtung des Lüfterrades angeordnet.
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Besonders kompakt und effektiv ist eine weiterbildungsgemäße Ausbildung des Lüfterrades, bei welcher der zweite Ausblasbereich im zweiten Axialabschnitt und der erste Ausblasbereich im ersten Axialabschnitt des Lüfterrades angeordnet sind. Der Wärmetauscherabschnitt verbindet bei einer derartigen Ausführungsform die beiden Axialabschnitte miteinander und zwar zum einen über den mindestens einen Innenluftkanal den ersten Ansaugabschnitt des ersten Axialabschnittes mit dem im zweiten Axialabschnitt, insbesondere radial außen angeordneten, zweiten Ausblasabschnitt und über den mindestens einen Außenluftkanal den im zweiten Axialabschnitt angeordneten zweiten Ansaugbereich mit dem im ersten Axialabschnitt bevorzugt radial außen angeordneten ersten Ausblasbereich. Dabei ist sowohl axial zwischen den Ansaugabschnitten als auch axial zwischen den Ausblasabschnitten eine Luftstromtrennung vorgesehen. Der Übergang zwischen den Axialabschnitten findet bevorzugt ausschließlich über den Wärmetauscherabschnitt statt.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn insgesamt die Ausblasbereiche des Lüfterrades radial weiter außen angeordnet sind als die Ansaugbereiche, wobei es grundsätzlich, je nach Gestaltung der Auslassbereiche, möglich ist, dass die auszublasende Luft vom Lüfterrad ausschließlich axial oder ausschließlich radial oder kombiniert axial und radial abströmt. Dabei befindet sich der zweite Ausblasabschnitt bevorzugt radial benachbart zum ersten Ausgangsabschnitt und axial beabstandet zum ersten Ausblasabschnitt und weiter bevorzugt auf derselben Radialposition wie der erste Ausblasabschnitt.
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Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, das Lüfterrad als Radiallüfterrad auszubilden, bei dem dann die Ausblasbereiche radial weiter außen angeordnet sind als die Ansaugbereiche, wobei sich das Radiallüfterrad dadurch auszeichnet, dass mittels der beiden, bevorzugt radial inneren Ansaugbereiche Luft aus zwei voneinander abgewandten Axialseiten des Lüfterrades ansaugbar und dann in radialer Richtung hin zum Wärmetauscherabschnitt ablenkbar ist, der die beiden angesaugten Luftströme zu ihren jeweiligen Ausblasbereichen leitet, wobei die beiden Ausblasbereiche so ausgebildet sind, dass die Luft jeweils in radialer Richtung ausblasbar ist.
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Das Lüfterrad umfasst bevorzugt in Weiterbildung der Erfindung einen integrierten elektromotorischen Antrieb zum rotatorischen Antreiben der beiden Axialabschnitte um die Drehachse. Bevorzugt handelt es sich dabei um einen Außenläufermotor, dessen Stator an der dann feststehenden Drehachse des Lüfterrades festgelegt ist. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Drehachse als Hohlwelle ausgebildet ist, über die die elektrischen Anschlusskabel für die Motorwicklung des elektromotorischen Antriebs nach außen geführt sind. Besonders zweckmäßig ist es, wenn ein Wicklungsabschnitt des elektromotorischen Antriebs so angeordnet ist, dass dieser im kalten Luftstrom, d.h. insbesondere im Außenluftstrom, positioniert ist, um hierdurch einen weiter optimierten Wirkungsgrad zu erzielen, da zum einen keine separate Kühlung für den Elektromotor notwendig ist und dessen Abwärme zur weiteren Erwärmung der Außenluft, d.h. des Zuluftstroms, nutzbar ist.
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Konstruktiv besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform des Lüfterrades, bei der der erste und/oder zweite Ansaugbereich als koaxial zur Drehachse angeordnete axial offene Vertiefung bzw. im ersten bzw. zweiten Axialabschnitt ausgebildet ist, die in jeweils radialer Richtung in den Wärmetauscherabschnitt bzw. die diesen bildende Luftkanäle übergeht.
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Konstruktiv vorteilhaft ist es, den ersten Ansaugbereich und den zweiten Ansaugbereich über eine Trennwand axial voneinander zu trennen, die weiterbildungsgemäß auch den ersten von dem zweiten Axialabschnitt trennt bzw. diesen miteinander verbindet. Diese Trennwand ist weiter bevorzugt durchsetzt von der Drehachse. Weiterbildungsgemäß ist eine solche Trennwand auch axial zwischen den Ausblasbereichen vorgesehen.
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Die Erfindung führt auch auf eine Belüftungseinheit, insbesondere zur Innenraumbelüftung in Gebäuden. Die Belüftungseinheit umfasst ein Gehäuse, in dem ein nach dem Konzept der Erfindung ausgebildetes Lüfterrad angeordnet ist. Bevorzugt ist dieses Lüfterrad das einzige Lüfterrad der Belüftungseinheit. Die Belüftungseinheit kann beispielsweise in einer Gebäudewandöffnung angeordnet werden. Das Gehäuse umschließt bevorzugt das Lüfterrad und umfasst zwei den Ansaugbereichen des Lüfterrades zugeordnete Ansaugöffnungen und bildet zwei den Ausblasbereichen zugeordnete Gehäuseabschnitte mit jeweils einer Ausblasöffnung aus, wobei die beiden Gehäuseabschnitte gegeneinander abgedichtet sind, insbesondere durch Wechselwirkung des Lüfterrades mit dem Gehäuse, beispielsweise indem ein nach radial innen ragender Ringabschnitt des Gehäuses in eine umlaufende Nut des Lüfterrades, insbesondere in einem Bereich zwischen den Axialabschnitten, eingreift und so eine Labyrinthdichtung bildet. Zusätzlich oder alternativ kann ein nach radial außen ragender Ringabschnitt bzw. Ringfortsatz des Lüfterrades in eine entsprechende Aufnahmenut des Gehäuses eingreifen und so eine Labyrinthdichtung bilden. Besonders zweckmäßig ist es zudem, wenn die Gehäuseabschnitte (Ausblasabschnitte) gegenüber den Gehäuseansaugöffnungen abgedichtet sind, insbesondere ist radial zwischen einem Gehäuseabschnitt und einer Ansaugöffnung eine Labyrinthdichtung vorgesehen, die beispielsweise dadurch gebildet werden kann, dass ein axialer Ringfortsatz des Lüfterrades in eine Ringnut des Gehäuses eingreift oder ein axial nach innen vorstehender Ringabschnitt des Gehäuses in eine zugehörige Ringnut bzw. Ringaufnahme des Lüfterrades.
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Die Belüftungseinheit zeichnet sich weiterbildungsgemäß durch mindestens einen Temperatursensor aus, der mit einer geeigneten Steuereinheit zur Bestromung des elektromotorischen Antriebs des Lüfterrades zusammenwirkt. Bevorzugt sind mehrere Temperatursensoren vorgesehen, insbesondere mindestens zwei Temperatursensoren.
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Die Erfindung führt auch auf ein Innenraumbelüftungssystem mit einer Gebäudewand und einer in dieser vorgesehenen Öffnung, der eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Belüftungseinheit so zugeordnet ist, dass die Belüftung des Innenraums durch die Öffnung hindurch erfolgen kann. Bevorzugt ist hierzu die Belüftungseinheit zumindest abschnittsweise, weiter bevorzugt zumindest näherungsweise, vollständig innerhalb der Öffnung aufgenommen.
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Zudem führt die Erfindung auch auf eine Verwendung eines nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Lüfterrades und/oder einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten, ein solches Lüfterrad umfassenden Belüftungseinrichtung zur Belüftung eines Innenraums eines Gebäudes, insbesondere durch eine Öffnung einer Gebäudewand hindurch.
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Zusätzlich führt die Erfindung auf ein Verfahren zur Belüftung von Innenräumen, bevorzugt von Gebäuden, insbesondere unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Lüfterrades und/oder einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Belüftungseinheit, wobei mittels des, insbesondere einzigen, Lüfterrades sowohl ein Innenluftstrom (Abluftstrom) als auch ein Außenluftstrom (Zuluftstrom) erzeugt werden, die über einen in das Lüfterrad integrierten Wärmetauscherabschnitt, insbesondere im Gegenstrom, geführt werden und dabei Wärmeenergie zwischen den Luftströmen ausgetauscht wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
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Diese zeigen in:
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1: eine schematische Längsschnittansicht durch eine Belüftungseinheit,
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2: die zugehörige Querschnittsansicht zu 1,
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3: eine bevorzugte Ausführungsform eines Lüfterrades für eine Belüftungseinheit, und
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4: eine schematische Darstellung eines bevorzugten Lüfterrades für eine Belüftungseinheit zur Innenraumbelüftung.
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In den Figuren sind gleiche Elemente bzw. Elemente mit der gleichen Funktion mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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In 1 ist eine ein einziges Lüfterrad 1 aufweisende Belüftungseinheit 2 zur Innenraumbelüftung von Gebäuden gezeigt. Das Lüfterrad 1 ist in einem Gehäuse 3 aufgenommen und als Radiallüfterrad ausgebildet. Das Lüfterrad 1 umfasst zwei axial entlang einer feststehenden Drehachse 4 angeordnete Axialabschnitte, nämlich einen ersten Axialabschnitt 5 und einen zweiten Axialabschnitt 6. Das Lüfterrad 1 wird angetrieben über einen elektromotorischen Antrieb 11, dessen eine Wicklung aufweisender Stator drehfest auf der als Hohlwelle ausgebildeten, feststehenden Drehachse 4 sitzt. Ein Läufer 8 des Antriebs 11 ist relativ zur Drehachse 4 rotierbar angeordnet, wobei sich das Lüfterrad 1 über zwei axial beabstandete Wälzlager 9, 10 auf der Drehachse 4 abstützt.
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Das Lüfterrad 1 weist zwei einander gegenüberliegende (innere) Ansaugbereiche auf, die koaxial zu der Drehachse 4 angeordnet und von dieser durchsetzt sind. Die Ansaugbereiche befinden sich in einem radial inneren Bereich, wobei über einen ersten Ansaugbereich 12 aus einer ersten Axialrichtung Innenluft über eine erste Ansaugöffnung 13 des Gehäuses ansaugbar ist und mittels eines axial gegenüberliegenden zweiten Ansaugbereichs 14 des Lüfterrades 1 Außenluft über eine zweite Ansaugöffnung 15 des Gehäuses 3.
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Über den ersten Ansaugbereich 12 angesaugte Innenluft kann über einen Wärmetauscherabschnitt 16 hin zu einem zweiten Ausblasbereich 17 strömen und die über den zweiten Ansaugbereich 14 angesaugte Außenluft über diesen Wärmetauscher 16 im Gegenstrom zu dem Innenluftstrom hin zu einem ersten Ausblasbereich 18 des Lüfterrades 1. Dabei vermischen sich der Innenluftstrom und der Außenluftstrom, d.h. der Abluftstrom und der Zuluftstrom, nicht, sondern werden getrennt voneinander durch das Lüfterrad 1 geführt. Für diesen Zweck weist der Wärmetauscherabschnitt später noch zu erläuternde umfangsgeschlossene Innenluftkanäle und an diese jeweils angrenzende umfangsgeschlossene Abluftkanäle auf.
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Wie sich aus 1 ergibt, sind die Ansaugbereiche 12, 14 über eine sich in radialer Richtung erstreckende Trennwand 19, die gleichzeitig eine Grenze zwischen den Axialabschnitten 5, 6 des Lüfterrades 1 bildet, getrennt.
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Wie sich aus 1 weiter ergibt, wird von dem Gehäuse 3 und dem Lüfterrad 1 ein erster Gehäuseabschnitt 20 begrenzt, der dem ersten Ausblasbereich 18 zugeordnet ist, so dass über den ersten Ausblasbereich ausströmende Außenluft bzw. Zuluft in den ersten Gehäuseabschnitt von radial innen nach radial außen strömt und den ersten Gehäuseabschnitt 20 über eine, hier axial angeordnete, erste Ausblasöffnung 21 verlassen kann.
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Analog ist dem zweiten Ausblasbereich 17 ein zweiter Gehäuseabschnitt 22 zugeordnet, in welchen die durch den zweiten Ausblasbereich 17 ausströmende Innenluft (Abluft) einströmen und den zweiten Gehäuseabschnitt 22 durch eine zweite Ausblasöffnung 23, hier in axialer Richtung, verlassen kann.
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Zur Abdichtung der Gehäuseabschnitte 20, 22 gegeneinander ist eine Labyrinthdichtung 24 realisiert, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, dass ein radial nach innen ragender, ringförmiger Gehäusefortsatz 25 in eine umlaufende Nut 26 des Lüfterrades 1 eingreift. Die Gehäuseabschnitte 20, 22 sind zudem abgedichtet gegenüber der im jeweils selben Axialabschnitt befindlichen Ansaugöffnung 13, 15 des Gehäuses 3.
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In 3 ist eine bevorzugte Realisation eines Lüfterrades 1 gezeigt. Zu erkennen ist eine zentrische Durchgangsöffnung 27 zur Durchführung einer feststehenden Drehachse und zur Aufnahme eines elektromotorischen Antriebs. Das Lüfterrad 1 weist zwei entlang der Drehachse benachbarte Axialabschnitte 5, 6 auf, wobei in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen den Axialabschnitten 5, 6 ein radial nach außen weisender umlaufender Ringabschnitt 28 vorgesehen ist, um mit einer umlaufenden Nut des zugehörigen Gehäuses (nicht gezeigt) eine Labyrinthdichtung zu bilden, um so die beiden für das Ausblasen zuständigen Gehäuseabschnitte gegeneinander abzudichten.
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Im ersten Axialabschnitt 5 ist koaxial und radial innen ein erster Ansaugbereich 12 als zylindrische Vertiefung realisiert. Zu erkennen ist, dass eine axiale Öffnung zum Ansaugen von Innenluft von einem axial vorstehenden Ringkranz 29 umgeben ist, um den ersten Ansaugbereich 12 vom ersten Gehäuseabschnitt abzudichten. Analog folgt die Abdichtung auf der gegenüberliegenden Seite im zweiten Axialabschnitt.
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Das Lüfterrad 1 weist radial innere Lüfterschaufeln 30 auf, die die angesaugte Innenluft nach radial außen beschleunigen in den Wärmetauscherabschnitt 16 hinein, genauer in eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandete Innenluftkanäle 31, die den ersten Ansaugbereich 12 des ersten Axialabschnitts 5 mit dem radial äußeren, zweiten Ausblasbereich 14 verbinden, so dass die angesaugte Innenluft innerhalb des Wärmetauscherabschnitts 16 vom ersten Axialabschnitt 5 in axialer Richtung sowie in radialer Richtung nach außen in den zweiten Axialabschnitt 6 und den hier angeordneten zweiten Ausblasbereich strömt.
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Axial dem ersten Ansaugbereich 12 gegenüber innerhalb des zweiten Axialabschnittes 6 und von dem ersten Ansaugbereich 12 über die Trennwand 19 getrennt, befindet sich der zweite Ansaugbereich 14, der über den Wärmetauscherabschnitt 16, genauer über eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandete Außenluftkanäle 32, mit dem auf der ersten Axialseite 5 radial außen befindlichen ersten Ausblasbereich 18 verbunden ist. Jeweils ein Außenluftkanal 32 befindet sich in Umfangsrichtung gesehen zwischen zwei Innenluftkanälen 31 und umgekehrt. Zwischen einem Innenluftkanal 31 und einem Außenluftkanal 32 befindet sich eine Wärmeenergieübergangsplatte 33, über die der Wärmeenergieaustausch zwischen den im Gegenstrom geführten Luftströmen stattfindet. Der Pfeile 34 kennzeichnen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel den Zuluftstrom, d.h. den Außenluftstrom, und der Pfeil 35 den Innenluftstrom, d.h. Abluftstrom.
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Wie sich aus 3 ergibt, sind sowohl die Innenluftkanäle 31 als auch die Außenluftkanäle 32 unterteilt in parallel zueinander verlaufende Teilkanäle 36 bzw. 37, wobei die Teilkanäle 36, 37 sowohl winklig zur Drehachse als auch winklig zu einer Radialebene des Lüfterrades 1 verlaufen.
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Die Lüfterschaufeln 30 setzen sich in radialer Richtung in den Wärmeenergieübergangsplatten 33 fort, welche wiederum über den Wärmetauscherabschnitt 16 nach radial außen geführt sind und dort äußere Lüfterschaufeln bilden. Die Ausblasbereiche 17, 18 sind so gestaltet, dass ausgeblasene Luft ausschließlich in radialer Richtung ausgeblasen wird – in axialer Richtung sind die Ausblasbereiche versperrt durch jeweils einen stirnseitigen Ringabschnitt 38, 39.
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In 4 ist eine anders gestaltete Längsschnittansicht durch eine Belüftungseinheit 2 gezeigt. Zu erkennen ist das Gehäuse 3 und das darin aufgenommene Lüfterrad 1 mit seinem radial zwischen den Ansaugbereichen 12, 14 und den zugehörigen Ausblasbereichen angeordneten Wärmetauscherabschnitt 16. Innenluft und Außenluft werden in axialer Richtung nach innen hin zu einer Trennwand 19 angesaugt und in radialer Richtung nach außen durch den Wärmetauscher 16 abgelenkt, vom ersten Axialabschnitt zum zweiten Axialabschnitt und vom zweiten Axialabschnitt zum ersten Axialabschnitt, wobei das Gehäuse 3 zusammen mit dem Lüfterrad 1 Gehäuseabschnitte 20, 22 für eine getrennte Abfuhr bzw. Weiterleitung des Zuluft- und Abluftstroms begrenzt.
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In 4 ist besonders deutlich die feststehende Drehachsen und der hieran angeordnete Antrieb 11 zu erkennen. Der Antrieb 11 umfasst dabei eine drehfest mit der Drehachse 4 verbundene Wicklung relativ zu der die gesamte Baueinheit gemäß 3 mit fest daran angeordneten Permanentmagneten des Antriebs 11 rotierbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lüfterrad
- 2
- Belüftungseinheit
- 3
- Gehäuse
- 4
- Drehachse
- 5
- erster Axialabschnitt
- 6
- zweiter Axialabschnitt
- 7
- Stator des Antriebs
- 8
- Läufer des Antriebs
- 9
- Wälzlager
- 10
- Wälzlager
- 11
- elektromotorischer Antrieb
- 12
- erster Ansaugbereich
- 13
- erste Ansaugöffnung
- 14
- zweiter Ansaugbereich
- 15
- zweite Ansaugöffnung
- 16
- Wärmetauscherabschnitt
- 17
- zweiter Ausblasbereich
- 18
- erster Ausblasbereich
- 19
- Trennwand
- 20
- erster Gehäuseabschnitt
- 21
- erste Ausblasöffnung
- 22
- zweiter Gehäuseabschnitt
- 23
- zweite Ausblasöffnung
- 24
- Labyrinthdichtung
- 25
- Gehäusefortsatz
- 26
- Nut
- 27
- Durchgangsöffnung
- 28
- Ringabschnitt
- 29
- Ringkranz
- 30
- Lüfterschaufeln
- 31
- Innenluftkanäle
- 32
- Außenluftkanäle
- 33
- Wärmeenergieübergangsplatten
- 34
- Pfeile
- 35
- Pfeile
- 36
- Teilkanäle der Innenluftkanäle
- 37
- Teilkanäle der Außenluftkanäle
- 38
- Ringabschnitt
- 39
- Ringabschnitt
