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Die Erfindung betrifft ein Raumbe- und -entlüftungsgerät zur Montage in Durchbrüchen von Wänden oder Decken, insbesondere Wänden oder Decken in Gebäuden, mit einem durch ein fluides Medium durchströmbaren Wärmespeicher- und Wärmerückgewinnungseinsatz, welcher sich in einem rohrförmigen Strömungskanal befindet, sowie mit einer Einlass- und Auslassöffnung bzw. einer Einlass- und Auslassseite, weiterhin umfassend mindestens einen elektromotorisch betriebenen Ventilator zur gezielten, auch richtungsvariablen Strömungserzeugung, wobei der rohrförmige Strömungskanal in seiner Längsausdehnung einer Teilung zur Bildung von getrennten Kanälen unterliegt, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 20 2005 010 854 U1 ist ein dezentrales Lüftungssystem mit regenerativem Wärmespeicher für dünne Außenwände vorbekannt. Gemäß dieser Lösung sind zwei oder mehrere lüftungstechnisch parallel geschaltete Wärmespeicher im Luftstrom eines Ventilators angeordnet, wobei die Kanäle der Wärmespeicher nicht achsparallel, sondern winklig zur Ventilatorachse verlaufen. Durch die dortigen zwei Teilspeicher soll es möglich sein, eine gleiche Luftleistung und Effizienz zu erreichen, wie es bei einer axialen Anordnung erreicht wird, jedoch bei einer deutlich geringeren Einbauwandstärke. Die dort vorgesehene Montageöffnung auf der Innenseite der Außenwand soll deutlich kleiner sein als auf der Außenseite der diesbezüglichen Außenwand.
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Die
DE 20 2012 012 312 U1 zeigt ein Elektronikmodul zur Verdoppelung der Abluftleistung von Regeneratorsystemen mit stationärem doppelten Wärmespeicher.
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Dabei finden sich zwei Regeneratoren mit je einem Reversierventilator übereinander angeordnet, wobei über eine Elektronikeinheit die Reversierlüfter im Pendelbetrieb gesteuert werden.
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Bei der Belüftungsvorrichtung zum Heizen, Kühlen und Entfeuchten von Zu- und Abluft eines Raumes gemäß
DE 10 2012 204 865 A1 ist eine Längsteilung vorgesehen, die mindestens einen Bereich des Luftkanals in einem Längsabschnitt mit mindestens einem Temperierelement in einen ersten und einen zweiten Strömungskanal aufteilt. Der Längsabschnitt mit der Längsteilung umfasst mindestens eine Temperiereinrichtung mindestens teilweise. Die vorgeschlagene Längsteilung dient der strömungstechnischen Trennung dort vorhandener Temperierkörper des mindestens einen Temperierelements. Sie teilt den mindestens einen Bereich so auf, dass sich ein erster Teil des mindestens einen Temperierelements mit dem ersten Temperierkörper im ersten Strömungskanal und ein zweiter Teil des mindestens einen Temperierelements mit dem zweiten Temperierkörper im zweiten Strömungskanal befindet. Die Längsteilung schließt dabei mindestens den Bereich zwischen einem innenliegenden Wärmespeicher und in der Außenseite am nächsten liegenden Temperierelement ein und umfasst einen Axialventilator.
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Bei einer Ausgestaltung ist die Belüftungsvorrichtung so realisiert, dass die Längsteilung den Luftkanal vollständig aufteilt. In jedem Strömungskanal sind dann jeweils mindestens ein Axialventilator und jeweils mindestens ein Wärmespeicher angeordnet.
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Eine Wärmeaustausch- und Belüftungseinrichtung ist in der
JP H11-2421 A offenbart. Dort ist innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses eine Längsteilung realisiert, wobei in jedem Teilraum Wärmetauscher untergebracht sind. In jedem Teilkanal befindet sich darüber hinaus ein Axialventilator, welcher reversibel betreibbar ist.
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Bei der
DE 10 2014 200 538 A1 wird von einem Lüftungsgerät zur Innenraumbelüftung ausgegangen, welches in einem gemeinsamen Gehäuse eine erste Luftführungseinrichtung zur Führung eines ersten Luftstroms sowie eine von der ersten Luftführungseinrichtung fluidisch vollständig getrennte zweite Luftführungseinrichtung zur Führung eines zweiten Luftstroms aufweist. In den Strömungsräumen sind jeweils bidirektional betreibbare Ventilatoren angeordnet. Darüber hinaus ist ein einstückiger Gas-Festkörper-Wärmetauscher vorhanden, der so ausgebildet ist, dass der erste Luftstrom den zweiten Luftstrom in einer jeweiligen Teilmenge von Kanälen fluidisch trennt, jedoch thermisch gekoppelt führt.
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Bedingt durch den begrenzten, zur Verfügung stehenden Bauraum werden bei einer Ausführungsform der dortigen Lehre die Ventilatoren mit ihrer Rotationsachse schräg zur Längsachse der Luftführungseinrichtung eingesetzt.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass das Integrieren von mehreren Ventilatoren in einem Strömungskanal bzw. einem Strömungsrohr dann Probleme bereitet, wenn die Abmessungen des Rohres bzw. Kanals, insbesondere der Durchmesser engen Grenzen unterliegen. Oft ist es wünschenswert oder baulich nicht anders möglich, nur eine einzige Bohrung oder einen einzigen Durchbruch relativ kleinen Durchmessers in eine Gebäudewand einzubringen. Aufgrund der begrenzten Durchmesser müssen Ventilatoren mit ebenfalls kleinen Abmessungen eingesetzt werden. Um den notwendigen Luftdurchsatz zu erreichen, wird es erforderlich, die Ventilatoren mit sehr hohen Drehzahlen laufen zu lassen, was zu einer unerwünschten Geräuschbildung sowie zu einem hohen Verschleiß der eingesetzten Ventilatoren führt.
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Die
DE 297 01 324 U1 offenbart eine Lüftungsvorrichtung zum gleichzeitigen Be- und Entlüften von Räumen und/oder zum Kurzschlussbetrieb für die Luftumwälzung in Räumen. Ein dortiges Gehäuse der Lüftungsvorrichtung weist innerhalb des Gehäuses zwei voneinander getrennte Strömungswege auf, wobei in beiden Strömungswegen Filterelemente vorgesehen sind.
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Gemäß der
EP 0 816 770 A2 ist ein Auskleidungs-Rohreinsatz für den Einbau in Wanddurchbrüche vorbekannt, welcher mit zwei einander benachbart liegenden Strömungskanälen für den Zuluft- und den Abluftstrom eines im Rauminneren angeordneten und einen Wärmerückgewinner enthaltenden Zwangslüftungsgerätes ausgestattet ist. Die die Strömungskanäle gegeneinander abgrenzenden Wandungen des Rohreinsatzes bestehen aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff, insbesondere Metall.
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Aus der
DE 27 17 203 A1 ist ein wärmerückgewinnender Ventilator mit einem rotierenden Kapillarlaufrad vorbekannt, in dessen Innerem eine Trennscheibe zur Trennung von Luftströmen eingesetzt ist. Das Laufrad steht mit getrennten Zuluft- und Fortluftauslässen in Verbindung.
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Die Ventilatoranordnung für Raumbelüftung nach
WO 2015/171052 A2 umfasst ein Gehäuse mit innerer Trennwand zum Auftrennen des Gehäuses in einen ersten und einen zweiten Abschnitt, welche zugehörige Öffnungen besitzen, um Ventilatoren einzusetzen. Darüber hinaus sind in beide Kammern Wärmetauscher eingesetzt.
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Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Gerät zur Raumbe- und -entlüftung anzugeben, welches zur Montage in Durchbrüchen von Wänden oder Decken geeignet ist und das einen durch ein fluides Medium durchströmbaren Wärmespeicher- und Wärmerückgewinnungseinsatz aufweist, der sich in einem bevorzugt rohrförmigen Strömungskanal befindet. Das Raumbe- und -entlüftungsgerät soll zur Montage in Durchbrüchen relativ geringen Durchmessers von z. B. 160 mm besonders vorteilhaft geeignet sein und über eine hohe Wirtschaftlichkeit nebst geringer Geräuschentwicklung beim Betrieb eingesetzter Ventilatoren verfügen.
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Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch ein Raumbe- und -entlüftungsgerät gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
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Mit dem erfindungsgemäßen Raumbe- und -entlüftungsgerät wird das Problem insbesondere moderner Niedrigenergiehäuser gelöst, welche gegenüber ihrer atmosphärischen Umgebung relativ stark abgedichtet errichtet werden, und zwar derart, dass ein Luftaustausch mit der Umgebung weitgehend unterbrochen oder unterbunden ist.
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Unter diesem Aspekt ist die natürliche Belüftung der energiearmen Gebäude in vielen Fällen nicht ausreichend, um die durch die Anwesenheit von Personen oder aber auch durch große Temperaturdifferenzen zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gebäudes und der hierdurch entstehenden Feuchtigkeit zu beseitigen. Insofern ist es von großem Vorteil, derartige Gebäude mit Lüftungssystemen zu versehen, die ergänzend eine Wärmerückgewinnungsmöglichkeit aufweisen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Raumbe- und -entlüftungsgerät wird in an sich bekannter Weise eine Montage in Durchbrüchen von Wänden oder Decken, insbesondere von Gebäuden, aber auch von Fahrzeugen vorgenommen. Das Gerät verfügt über einen von einem fluiden Medium durchströmbaren Wärmespeicher- und Wärmerückgewinnungseinsatz, welcher sich bevorzugt in einem rohrförmigen Strömungskanal befindet. Weiterhin sind Einlass- und Auslassöffnungen vorhanden, um Zu- und Abluft zu- bzw. abführen zu können. Das Gerät umfasst darüber hinaus mindestens einen elektromotorisch betriebenen Ventilator zur gezielten, auch richtungsvariablen Strömungserzeugung, wobei der rohrförmige Strömungskanal in seiner Längsausdehnung einer Teilung zur Bildung von getrennten Kanälen unterliegt.
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Mit der erfindungsgemäßen Lehre gelingt es, diese getrennten Kanäle so dicht auszuführen, dass ein unerwünschter Luftaustausch zwischen den Kanälen weitgehend ausgeschlossen werden kann.
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Weiterhin erfindungsgemäß ist der rohrförmige, in Längsausdehnung geteilte Strömungskanal als ein Rohreinsatzteil ausgebildet, wobei in den sich durch die Längsteilung ergebenden Querschnittsräumen an diese angepasste, separate Wärmespeicher- und Wärmerückgewinnungseinsätze integrierbar, insbesondere einschiebbar sind.
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Weiterhin ist je Gerät ein baulich getrennter Ventilatorvorsatz vorgesehen, welcher eine zum Rohreinsatzteil weisende erste Seite mit einem an das Rohreinsatzteil koppel- und verbindbaren, durchmesserseitig an das Rohreinsatzteil angepassten Flansch sowie eine zweite, mindestens zwei Ventilatoren aufnehmende Seite aufweist.
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Die zweite Seite besitzt mit dem Flansch bevorzugt einstückig ausgebildete, jedoch fluidisch getrennte Ventilatoren-Aufnahmeräume, wobei die fluidische Trennung komplementär zu den sich durch die Längsteilung ergebenden Querschnittsräumen des Rohreinsatzteils realisiert ist.
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Weiterhin liegen die Ventilatoren-Aufnahmeräume auf einer Ebene und benachbart nebeneinander. Die Gesamtquerschnittsfläche der Ventilatoren-Aufnahmeräume ist größer als die Querschnittsfläche des Rohreinsatzes.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist sowohl das Rohreinsatzteil als auch der Ventilatorvorsatz aus einem Dammkunststoffmaterial bestehend. Hier kann es sich insbesondere um expandiertes Polypropylen (EPP) handeln.
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An den Stirnseiten des Rohreinsatzteils und des Flansches des Ventilatorvorsatzes sind Mittel zum formschlüssigen Verbinden, insbesondere nut- und federartige Vor- und Rücksprünge ausgebildet.
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Die Längsunterteilung des Rohreinsatzteils und damit die Ausbildung der Querschnittsräume ist symmetrisch realisiert, und zwar derart, dass sich jeweils halbkreisförmige Querschnitte ergeben, wobei der Querschnitt der eingesetzten Wärmespeicher- und Wärmerückgewinnungseinsätze an diesen halbkreisförmigen Querschnitt angepasst ist.
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In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung umfasst der Ventilatorvorsatz eine Umhausung, welche eine Bodenfläche mit Öffnung entsprechend den Abmessungen des Flansches sowie einen Rahmen mit Seitenwänden aufweist.
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Die Seitenwände umgreifen die Ventilatoren-Aufnahmeräume seitlich. Weiterhin ist eine, mit den Seitenwänden verbindbare, fluiddurchlässige Abdeckung oder Blende vorhanden.
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In die Abdeckung oder Blende ist eine Filtermatte einsetzbar.
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Die Ventilatoren sind bevorzugt formschlüssig in den jeweiligen Aufnahmeräumen fixierbar.
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Die Ventilatoren weisen Ventilatorflügel auf, deren Rotationsachsen nicht auf der Längsachse des Rohreinsatzes liegen, zur Längsachse des Rohreinsatzes geneigt sind und die Längsachse schneiden oder sich auf dieser treffen.
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Die Längsunterteilung des Rohreinsatzteils und die fluidische Trennung der Ventilatoren-Aufnahmeräume ist durch jeweils integrierte Querstege in bevorzugter Weise realisierbar.
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Neben der geringeren Geräuschentwicklung beim erfindungsgemäßen Einsatz von Ventilatoren, deren Abmessungen nicht mit Bezug auf den Durchmesser des Rohreinsatzteils minimiert werden müssen, können relativ langsam laufende Ventilatoren mit größeren Ventilatorflügeln zum Einsatz kommen.
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Im Falle eines notwendigen Austausches bzw. zu Montage- und Demontagezwecken sind nach Abnehmen der Blende die im Ventilator-Aufnahmeraum jeweils eingesetzten Ventilatoren leicht zugänglich und können entnommen werden. Weiterhin führt die Verwendung von zwei getrennten Wärmespeicher- und Wärmerückgewinnungseinsätzen bezogen auf die vorgesehene geteilte Ausbildung des Strömungskanals im Rohreinsatzteil zu einer hohen Luftdichtigkeit zwischen den jeweiligen Kanälen.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
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Hierbei zeigen:
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1a, b verschiedene perspektivische Ansichten auf das erfindungsgemäße Rohreinsatzteil mit in Längsrichtung durchgehendem Quersteg zur Ausbildung von getrennten Strömungskanälen (1a) sowie eine Draufsicht auf querschnittsseitig angepasste Wärmespeicher- und Wärmerückgewinnungseinsätze aus einem keramischen Material mit einer Vielzahl von Einzelkanälen (1b);
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2a, b eine Draufsicht der Umhausung mit Bodenfläche und Seitenwänden (2a) sowie eine Draufsicht des Ventilatorvorsatzes, ausgeführt als Formstück aus z. B. EPP-Material mit erkennbaren Ventilatoren-Aufnahmeräumen (2b);
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3a, b eine Darstellung des in die Umhausung eingesetzten Ventilatorvorsatzes mit bereits in den Ventilatoren-Aufnahmeräumen befindlichen zwei Ventilatoren (3a) sowie eine perspektivische Darstellung der Abdeckung oder Blende mit Filtermatte (3b);
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4 eine perspektivische Darstellung der Komponenten Rohreinsatzteil mit formschlüssig verbundenem Ventilatorvorsatz und entsprechender Umhausung (ohne Blende);
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5 eine Darstellung des Gesamtsystems, jedoch noch ohne Blende, bereits in eine Öffnung einer Wand eines Gebäudes eingeschoben und
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6a, b eine Ansicht eines Wanddurchbruchs mit eingesetztem Kunststoff-Fixrohr und dort eingebrachtem Rohreinsatzteil mit keramischen Wärmespeicher- und Wärmerückgewinnungseinsätzen (6a) sowie eine Darstellung mit angekoppeltem Ventilatorvorsatz (ohne eingesetzte Ventilatoren), wobei erkennbar ist, dass die Längsteilung im Ventilatorvorsatz komplementär anschließend an die Längsteilung im Rohreinsatzteil realisiert ist (6b).
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Für das erfindungsgemäße Raumbe- und -entlüftungsgerät zur Montage in Durchbrüchen von Wänden oder Decken insbesondere von Gebäuden wird zunächst ein Rohreinsatzteil 1 gebildet, das beispielsweise aus einem EPP-Material mit guten Dämm- und Isoliereigenschaften besteht.
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Der Außendurchmesser des Rohreinsatzteils 1 ist an den Innendurchmesser eines Kunststoff-Fixrohrs 2 (siehe 6) angepasst. Das Kunststoff-Fixrohr 2 befindet sich nach der Darstellung gemäß 6 in einer entsprechenden Öffnung 3 einer Gebäudewand 4.
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Die gewünschte Längsteilung des Rohreinsatzes 1 wird über einen Quersteg 5 realisiert.
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Die entstandenen Kanäle mit den im gezeigten Beispiel nach 1a halbkreisförmigen Querschnitten nehmen entsprechend halbkreisförmig ausgebildete Wärmespeicher- und Wärmerückgewinnungseinsätze 7, bevorzugt bestehend aus einem keramischen Material, auf (siehe 1b).
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Darüber hinaus ist erfindungsgemäß ein baulich getrennter Ventilatorvorsatz 8 (siehe 2b) vorgesehen, welcher eine zum Rohreinsatzteil 1 weisende erste Seite 9 (siehe 4) besitzt.
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Diese erste Seite weist einen Flansch 10 auf, der an eine entsprechende Stirnseite des Rohreinsatzteils 1 koppelbar ist und auch über eine entsprechende durchmesserseitige Anpassung verfügt.
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Weiterhin besitzt der Ventilatorvorsatz 8 eine zweite, mindestens zwei Ventilatoren aufnehmende Seite 11.
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Diese zweite Seite 11 ist mit der ersten Seite, d. h. mit dem Flansch 10 bevorzugt einstückig ausgebildet, weist jedoch physisch getrennte Ventilatoren-Aufnahmeräume 12 (siehe 6b) auf.
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Die physische Trennung ist durch weitere Stege 13 komplementär zu den sich durch die Längsteilung ergebenden Querschnittsräumen des Rohreinsatzteils 1 realisiert.
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Die Ventilatoren-Aufnahmeräume 12 liegen in einer Ebene benachbart nebeneinander, wie sich dies z. B. aus den 3 und 4 erschließt.
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Aus den Figuren wird auch deutlich, dass die Gesamtquerschnittsfläche der Ventilatoren-Aufnahmeräume 12 größer als die Querschnittsfläche des Rohreinsatzes 1 ist. Der Ventilatorvorsatz 8 umfasst eine Umhausung 23 (siehe 2b), welche eine Bodenfläche mit Öffnung 14 entsprechend dem Flansch 10 sowie einen Rahmen mit Seitenwänden 15 aufweist, wobei die Seitenwände 15 die Ventilatoren-Aufnahmeräume 12 bzw. die Außenabschnitte des diesbezüglichen Ventilatorvorsatzes 8 umgreifen.
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Darüber hinaus ist eine, mit den Seitenwänden 15 form- und/oder kraftschlüssig verbindbare fluiddurchlässige Abdeckung oder Blende 16 (siehe 3b) vorhanden.
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Die eingesetzten Ventilatoren 17 weisen bezüglich der von den Ventilatorflügeln eingenommenen Fläche eine Größe auf, die nicht kleiner als der Innendurchmesser des Rohreinsatzes 1 sein muss. Es können vielmehr preiswertere Standard-Ventilatoren zum Einsatz kommen.
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Die Abmessungen der Ventilatoren-Aufnahmeräume sind so realisiert, dass ein Einstecken und Fixieren der Ventilatoren mit ihrem Ventilatorrahmen ohne weiteres und ohne technische Hilfsmittel vorgenommen werden kann.
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Die Darstellung nach 4 zeigt nun ein in eine entsprechende Öffnung eines Gebäudes eingesetztes Gesamtsystem, d. h. den Zustand nach Befestigen der Umhausung 23 an der Gebäudewand nebst Ventilatorvorsatz einschließlich eingesetzter Ventilatoren, jedoch noch ohne Abdeckung bzw. Blende 16.
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An den Stirnseiten des Rohreinsatzteils 1 und des Flansches 10 sind, wie in der 4 angedeutet, nut- und federartige Vor- und Rücksprünge 18 ausgebildet, um ein formschlüssiges Verbinden dieser Bauteile in leichter Weise zu gewährleisten.
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Zum Zweck der strömungsseitigen Optimierung besteht die wie in der 4 erkennbar gezeigte Möglichkeit, die Ventilatoren 17 so in entsprechend ausgestaltete Ventilatoren-Aufnahmeräume 12 einzusetzen, dass die Rotationsachsen der Ventilatoren nicht auf der Längsachse des Rohreinsatzteils liegen, zur Längsachse des Rohreinsatzteils 1 geneigt sind und diese Längsachse schneiden oder sich auf dieser Längsachse treffen.
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Mit der vorstehend erläuterten Maßnahme ist eine weitere Geräuschreduktion und eine Effektivitätssteigerung beim Betrieb des erfindungsgemäßen Raumbe- und -entlüftungsgeräts möglich.
