-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine dezentrale Vorrichtung zur kontrollierten Raumlüftung - insbesondere zur kontrollierten Wohnraumbelüftung -, mit einem sich zwischen einem zu be- und entlüftenden Raum und der Außenluftumgebung erstreckenden Strömungskanal, in dem in Längsrichtung des Strömungskanals sich im Wesentlichen nicht überlappend wenigstens ein zwischen Belüftungs- und Entlüftungsbetrieb reversierbares Lüftermittel, wobei das reversierbare Lüftermittel periodisch zwischen Be- und Entlüftung umschaltbar ist, und wenigstens ein von der geförderten Luft durchströmter Wärmespeicher zur Reduktion der Abluftwärmeverluste angeordnet sind.
-
Kontrollierte (Wohn-)Raumbelüftungssysteme stellen eine Schlüsselkomponente für den reibungslosen Betrieb energiesparend und weitgehend luftdicht ausgestalteter Gebäude dar. Durch den Einsatz kontrollierter Wohnraumbelüftungssysteme kann die Wohnraumluftqualität z.B. im Hinblick auf Schadstoffe wie CO2, aufrechterhalten werden, wobei die im Falle natürlicher Lüftung über Fenster ansonsten auftretenden Wärmeverluste minimiert werden. Hierdurch wird auch die Luftfeuchtigkeit auf einem kontrollierten Niveau gehalten, so dass Schimmelbildung und sonstige feuchtigkeitsbedingte Bauschäden vermieden werden.
-
Im Markt wird zwischen zentralen und dezentralen Wohnraumbelüftungssystemen unterschieden. Dezentrale Belüftungssysteme erreichen in letzter Zeit im Bereich des Wohnungsbaus eine zunehmend stärkere Verbreitung im Vergleich zu zentralen Wohnraumbelüftungssystemen. Dies liegt zum einen an einem tendenziell geringeren Erstellungsaufwand, der diese Systeme auch zum nachträglichen Einbau in Bestandsimmobilien prädestiniert. Ein wesentlicher Vorteil der dezentralen Systeme besteht ferner darin, dass auf lange, schwer oder gar nicht zugängliche Luftkanäle zu einem zentralen Wärmetauscher verzichtet werden kann. Dies stellt unter Wartungs- und Hygieneaspekten einen großen Vorteil dar.
-
Um Wärmeverluste zu minimieren, ist bei den vorstehend genannten dezentralen Wohnraumbelüftungssystemen in der Regel ein Wärmespeicher vorgesehen bzw. auch vorgeschrieben, der über einen reversierenden Betrieb des Lüftermittels im Entlüftungsbetrieb von warmer, nach außen geführter Innenluft aufgewärmt wird und dann bei umgekehrter Betriebsweise die einströmende, im Allgemeinen kühlere Außenluft vorwärmt. Damit werden bei bekannten Anlagen Wärmerückgewinnungsraten von mehr als 80% erzielt.
-
Die Zeit, während der der Wärmespeicher geladen oder entladen wird, wird nachfolgend als „Zykluszeit“ bezeichnet.
-
Um hinreichende Wärmerückgewinnungsraten zu erzielen, muss der Wärmespeicher eine ausreichende Wärmekapazität aufweisen, und es muss ein optimaler Wärmeaustausch mit der durchströmenden Luft sichergestellt sein, so dass der Wärmespeicher während des Durchströmens wärmerer Luft (in der Regel von innen nach außen, in besonderen Situationen aber auch umgekehrt) nicht in die thermische Sättigung gerät, und dass die gespeicherte Wärme bei Durchströmen mit kälterer Luft (in der Regel von außen nach innen, in besonderen Situationen ebenfalls umgekehrt) möglichst gleichmäßig und vollständig abgegeben werden kann.
-
Ein ausreichend dimensionierter Wärmespeicher benötigt zusammen mit den übrigen Komponenten einer dezentralen Wohnraumbelüftungsvorrichtung, wie beispielsweise Ventilatoren und Filtern, eine gewisse axiale Baulänge. Wenn vorstehend von einem dezentralen Raumbelüftungssystem die Rede ist, bei dem sich die Komponenten „im Wesentlichen in Längsrichtung nicht überlappen“, so soll dies zum Ausdruck bringen, dass die wesentlichen Elemente der einzelne Komponenten hintereinander angeordnet sind; es aber sein kann, dass z.B. Verbindungselemente (z.B. Verrastungen der Elemente untereinander) ineinander eingreifen.
-
Bei dezentralen Raumbelüftungssystemen, die in einem Wanddurchlass angeordnet werden sollen, stellt die sich ergebende axiale Baulänge häufig ein Problem dar, wenn die zur Verfügung stehende Wandstärke zwischen Innen- und Außenseite des Gebäudes relativ gering ist. Insbesondere bei Sanierungen im Bestand oder bei Wärmedämmverbundsystemen mit geringer Dicke der Dämmschicht entsteht hier häufig ein Zielkonflikt zwischen maximal möglicher Baulänge und den zu erbringenden Wärmerückgewinnungsraten.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen vorzuschlagen, durch die der Wärmerückgewinnungsgrad bei gleichbleibender Gesamtbaulänge der Vorrichtung gesteigert werden kann, bzw., bei gleichbleibendem Wärmerückgewinnungsgrad, die Vorrichtung mit kürzerer Baulänge realisiert werden kann, und dies jeweils mit geringem konstruktiven Aufwand.
-
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mittels einer Vorrichtung zur dezentralen Raumbelüftung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder des Patentanspruchs 11.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
-
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Lüftermittel über wenigstens ein Element verfügt, das ein erhöhtes Wärmeaustauschvermögen gegenüber der durchströmenden Luft aufweist, so dass das wenigstens eine Lüftermittel einen Zusatzwärmespeicher zur Reduktion der Abluftwärmeverluste bereitstellt.
-
Dieser Zusatzwärmespeicher kann damit im Bereich der axialen Erstreckung des Lüftermittels untergebracht werden und beansprucht somit keine oder nur minimale zusätzliche Baulänge.
-
Der Begriff „Wärmeaustauschvermögen“ soll zum Ausdruck bringen, dass über die jeweilige Zykluszeit eine möglichst große Wärmemenge ausgetauscht werden kann, was nicht nur von der physikalischen Wärmekapazität des jeweiligen Wärmetauschers, sondern auch von dessen Anordnung im Luftstrom, dessen Geometrie und dessen Wärmeleitfähigkeit abhängt.
-
Bevorzugt wird das erhöhte Wärmeaustauschvermögen des wenigstens einen Lüftermittelelements gegenüber der durchströmenden Luft dadurch erzielt, dass das Lüftermittelelement in unmittelbarem oder mittelbarem Kontakt mit dem Luftstrom steht, und ferner durch ein oder mehrere der folgenden Maßnahmen:
- - Verwendung eines Materials mit erhöhter Wärmespeicherzahl (Wärmekapazität . Dichte) und/oder erhöhter Wärmeleitfähigkeit für das Lüftermittelelement, und/oder
- - Ausbildung des Lüftermittelelements, das gleichzeitig eine Komponente der Lüftermittelkonstruktion darstellt, mit einem größeren Materialeinsatz, als es für die Lüftermittelkonstruktion erforderlich wäre.
-
Durch die Verwendung eines Materials mit günstigeren Wärmeaustauscheigenschaften, d.h. erhöhter Wärmespeicherzahl und/oder erhöhter Wärmeleitfähigkeit für bestimmte Komponenten im Vergleich zu den normalerweise für diese Komponenten verwendeten Materialien kann ohne zusätzliche Bauraumanforderung, insbesondere ohne zusätzliche Baulänge, die Wärmerückgewinnung des Systems verbessert werden.
-
Insbesondere kann in einer bevorzugten Ausführungsform das Lüftermittel einen Axiallüfter aufweisen, der von einer Lüfterhalterung aus einem Kunststoff umgeben ist. Dabei kann die Lüfterhalterung wenigstens teilweise aus einem Material mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu Standardkunststoffen für derartige Lüfterhalterungen gefertigt sein.
-
Insbesondere kann die Lüfterhalterung wenigstens teilweise aus einem Hochleistungskunststoff mit einer Wärmeleitfähigkeit (Lambda) von mehr als 0.6 W/(m · K), vorzugsweise von mehr als 1.0 W/(m · K), gefertigt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Lüfterhalterung wenigstens teilweise aus einem modifizierten Kunststoff mit erhöhter Wärmespeicherzahl gefertigt sein, wobei die Wärmespeicherzahl oberhalb von 13 · 105 J/(K · m3), vorzugsweise oberhalb von 20 · 105 J/(K · m3), liegt.
-
Derartige Hochleistungskunststoffe unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Wärmeleitfähigkeit signifikant von Standardkunststoffen. Typische Wärmeleitfähigkeiten von Standardkunststoffen erreichen die nachfolgender Tabelle 1 dargestellten Werte:
Tabelle 1
| Kunststoff | Typ. Wärmeleitfähig keit Lambda in W / (K · m) |
| Polypropylen (PP) | bis 0.23 |
| Polycarbonat (PC) | bis 0.20 |
| Polyamid (PA) | bis 0.35 |
| PVC | bis 0.17 |
| Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA) | bis 0.20 |
| Polyimide (PI) | bis 0.52 |
| Polyethylen (PE) | bis 0.57 |
-
Die (spezifische) Wärmekapazität der vorzugsweise als zusätzlicher Wärmespeicher konzipierten Spezialkunststoffe unterscheidet sich dagegen im Allgemeinen nicht besonders stark von üblichen Kunststoffen, da die spezifische Wärmekapazität von nicht aufgeschäumten Kunststoffen im Wesentlichen von deren Dichte abhängt, die sich bei den Spezialkunststoffen nicht signifikant von den Standardkunststoffen unterscheidet. Durch die deutlich bessere Wärmeleitfähigkeit der Spezialkunststoffe wird jedoch bereits erreicht, dass die Komponenten aus diesem Material während der Zykluszeit sich vollständiger aufwärmen bzw. abkühlen und so überhaupt als zusätzlicher Wärmespeicher wirken.
-
Eine aussagekräftige Größe für die Wärmespeicherfähigkeit stellt die sog. Wärmespeicherzahl dar:
-
Typische Wärmespeicherzahlen sind aus der nachfolgenden Tabelle 2 ersichtlich, wobei der „Spezialkunststoff“ ein hinsichtlich Wärmespeicherzahl und Wärmeleitfähigkeit besonders optimierter Kunststoff ist. Die in der Tabelle aufgeführte Keramik wird in aktuellen Systemen als regeneratives Wärmetauschermaterial verwendet:
Tabelle 2
| | spez. Wärmekapazität | Dichte | Wärme speicherzahl | Wärmeleitfähigkeit |
| J / (kg · K) | kg / m3 | J/(K · m3) | W/(K · m) |
| Keramik | 910 | 2700 | 25 · 105 | 2.10 |
| Spezial kunststoff | 1500 | 1480 | 22 · 105 | 5.00 |
| ASA-Kunststoff | 1300 | 1070 | 14 · 105 | 0.20 |
| PVC-Kunststoff | 850 | 1380 | 12 · 105 | 0.17 |
-
Aus Tabelle 2 erkennt man, dass sich normale Kunststoffe hinsichtlich der Wärmespeicherzahl nicht sehr stark von einem Spezialkunststoff unterscheiden, wobei die Wärmespeicherfähigkeit von Keramik nicht übertroffen wird.
-
Ein Spezialkunststoff übertrifft jedoch Keramik hinsichtlich der Wärmeleitfähigkeit, im Gegensatz zu den konventionellen Kunststoffen, die hier um mehr als eine Größenordnung niedrigere Werte aufweisen.
-
Als Alternative zu Spezialkunststoffen ist auch die Verwendung metallischer Werkstoffe wie Stahl, Kupfer, Messing, Rotguss, Grauguss usw. für die entsprechenden Komponenten des Lüftermittels denkbar. Weiterhin können auch keramische Werkstoffe oder Werkstoffe mit Latentwärmespeichereigenschaften (Phasenwechselmaterialien) eingesetzt werden.
-
Mechanisch gesehen ist die Lüfterhalterung bevorzugt aus zwei den Axiallüfter zwischen sich einschließenden ringförmigen Elementen gebildet, von denen wenigstens eines aus einem Material mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu Standardkunststoffen für derartige Lüfterhalterungen gefertigt ist. Die beiden Elemente bilden bevorzugt eine schalenförmige Einhausung für den Lüfter, der selbst in der Regel bereits einen fest mit der Lüftermotorhalterungskonstruktion verbundenen Ring zur Begrenzung des Rotationsbereichs der Lüfterflügel aufweist. Dieser Lüfterring kann, muss aber nicht als zusätzlicher Wärmespeicher ausgebildet sein, wenn wenigstens einer der den Lüfter einschließenden und das Lüftergehäuse bildenden ringförmigen Elemente entsprechend ausgebildet sind.
-
Weiterhin kann zwischen dem Lüfterring und dem Lüftergehäuse ein Entkopplungsring, z.B. aus einem synthetischen Kautschuk wie EPDM vorgesehen sein, um die Übertragung von Schwingungen des Lüfters auf die weiteren Bauteile und damit die Geräuschemissionen zu vermindern.
-
Das Lüftergehäuse weist in der Regel eine axiale Baulänge auf, die insgesamt größer ist als die axiale Erstreckung des eigentlichen Lüfters ist, da das Lüftergehäuse den Lüfter schalenförmig umgibt. Daher haben die den eigentlichen Lüfter überkragenden Teile des Lüftergehäuses direkten Kontakt zu dem Luftstrom; ansonsten besteht ein mittelbarer Kontakt über den Lüfterring.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Lüfterhalterung von einer Ummantelung umgeben sein, die gegenüber den Wänden des Strömungskanals eine Wärme- und Schallisolierung bereitstellt. Dies ist insofern auch für den Effekt der Wärmespeicherung vorteilhaft, als der Wärmeaustausch mit den Strömungskanalwänden und damit mit dem Mauerwerk vermindert wird, so dass der Wärmespeicher seiner Speicherfunktion eher gerecht werden kann.
-
Alternativ zu einer Integration der zusätzlichen Wärmespeicher in die bestehenden Komponenten der Lüftermittelkonstruktion kann ein zusätzlicher Wärmespeicher auch separat im axialen Erstreckungsbereich des Lüftermittels angeordnet werden; z.B. als separate, den Lüfter umgebende Hülse.
-
Insbesondere kann in einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung, bei der das wenigstens eine Lüftermittel als Axiallüfter mit einer Lüfternabe ausgebildet ist, das wenigstens eine Element, das ein erhöhtes Wärmeaustauschvermögen gegenüber der durchströmenden Luft aufweisen soll, als im Bereich der Lüfternabe an dem Axiallüfter befestigter, axial über den Lüfter hinausragender Zusatzkörper ausgebildet sein, der beispielsweise kalotten-, kegel- oder kegelstumpfförmig geformt sein kann.
-
Die Lüfternabe eines Axiallüfters bewirkt normalerweise einen gewissen Strömungsschatten, und ein entsprechendes Zusatzelement kann strömungstechnisch dahingehend zweckmäßig sein, die im Nabenbereich anströmende Luft möglichst verwirbelungsfrei in die weiter außermittig liegenden Bereiche des Lüfters zu leiten.
-
Die Bereitstellung eines Zusatzwärmespeichers ist insbesondere im Bereich der Lüftername besonders vorteilhaft, weil die dort vorbeifließende Luft aufgrund der beschriebenen Strömungsumleitung im Bereich des Strömungsschattens der Lüfternabe gegenüber weiter außenliegenden Bereichen eine erhöhte Geschwindigkeit aufweisen kann, und daher der reguläre Wärmespeicher lokal schneller gesättigt werden kann. Diesbezüglich kann der nabenseitige Zusatzwärmespeicher einen lokalen Ausgleich schaffen.
-
Ferner kann ein derartiger Zusatzkörper auch dazu dienen, Steuerelektronik für die Lüftungsanlage aufzunehmen, was aufgrund der räumlichen Nähe des Lüftermotors und der gleichzeitig guten Positionierbarkeit für eventuelle Sensoren im Luftstrom vorteilhaft ist und aufgrund des Wegfalls einer beispielweise irgendwo im Rohrdurchgang angeordneten separaten Steuerelektronik mit eintsprechenden Kabelverbindungen einen modularen Aufbau der dezentralen Raumlüftungsvorrichtung vereinfacht.
-
Somit ergeben sich durch die Verwendung eines derartigen Zusatzkörpers mehrere Vorteile, und durch einen entsprechenden verstärkten Materialeinsatz und/oder die Verwendung von Materialien mit erhöhter Wärmespeicherzahl kann die Zusatz-Wärmespeicherfähigkeit in weiten Maßen angepasst werden.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der zusammen oder auch unabhängig von dem ersten Aspekt der Erfindung implementiert werden kann, ist zur Baulängenverkürzung bzw. Verbesserung der Wärmespeichereffizienz vorgesehen, dass der wenigstens eine Wärmespeicher einer entsprechenden Wohnraumbelüftungsvorrichtung Kanäle in Längserstreckung für den Luftdurchsatz aufweist, wobei in diesen Kanälen zusätzliche strömungswegverlängernde Elemente vorgesehen sind.
-
Durch diese strömungswegverlängernden Elemente wird der Wärmeaustausch zwischen durchströmender Luft und dem Wärmespeicher verbessert, wodurch die axiale Baulänge des Wärmespeichers und damit die Gesamtbaulänge grundsätzlich verkürzt werden kann.
-
Bevorzugt weisen die Kanäle für den Luftdurchsatz einen im Wesentlichen runden Querschnitt auf, und die strömungswegverlängernden Elemente weisen bevorzugt eine schraubenlinienartige oder helixförmige Gestalt auf.
-
Die Gestalt der Helix kann in Abwägung zwischen Strömungswiderstand und möglichst effektivem Wärmeaustausch so gewählt werden, dass in der Mitte ein lichter Durchgang verbleibt oder nicht.
-
Ferner kann sich das strömungswegverlängernde Element über die gesamte Länge der Kanäle erstrecken oder nur über einen Teil.
-
Vorzugsweise ist das strömungswegverlängernde Element in allen Kanälen in etwa gleicher Bauform vorgesehen, so dass sich in etwa analoge Strömungsverhältnisse in allen Kanälen ergeben.
-
Die Struktur der Helix zwingt dem Luftstrom eine rotatorische Komponente auf, die für einen intensiveren Kontakt zu den Kanalwänden führt, so dass sich die „effektive“ Kanallänge vergrößert, was ggf. eine Verkürzung der axialen Baulänge des Wärmetauschers ermöglicht.
-
Besonders bevorzugt können die strömungswegverlängernden Elemente aus einem Kunststoffmaterial mit gegenüber Standardkunststoffen erhöhter Wärmekapazität und/oder Wärmeleitfähigkeit und/oder Dichte herstellt sein. Damit trägt die thermische Masse der Elemente zusätzlich zum Wärmespeicherungseffekt bei.
-
Zu den vorzugsweise verwendeten Materialien wird auf die vorstehenden Ausführungen zum ersten Aspekt der Erfindung verwiesen, es können auch Nicht-Kunststoffe wie Metalle oder Keramik verwendet werden.
-
Ferner werden im Rahmen der Erfindung Lüftermittel und Wärmetauscher vorgeschlagen, die wie vorstehend beschrieben zum Einsatz bei den erfindungsgemäßen Lüftungsvorrichtungen ausgebildet sind.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Prinzipansicht einer dezentralen Wohnraumbelüftungsanlage;
- 2 eine Explosionsdarstellung eines Lüftermittels für eine erfindungsgemäße dezentrale Wohnraumbelüftungsanlage gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung;
- 3 einen Wärmespeicher für eine dezentrale Wohnraumbelüftungsanlage mit strömungsverlängernden Elementen gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung; und
- 4a,b schematische Ansichten möglicher lüfternabenseitiger Zusatzkörper.
-
Die 1 zeigt - sehr schematisch - den grundsätzlichen Aufbau einer dezentralen Wohnraumbelüftungsanlage. Ein schematisch dargestelltes Wohngebäude mit zwei Etagen weist insgesamt vier zwischen den Außen und Innenwänden oberhalb der Fenster (oder an anderen Positionen) angeordnete dezentrale Raumbelüftungsvorrichtungen auf. Nachfolgend werden nur die der oberen Etage 10 des Gebäudes zugeordneten Raumbelüftungsvorrichtungen 12, 14 näher betrachtet. Für die darunterliegende Etage geltend die folgenden Ausführungen analog.
-
Die Raumbelüftungsvorrichtungen 12, 14 sind in geeigneten Durchbrüchen der Außenwände 6, 8 angeordnet und weisen jeweils einen in 1 nicht dargestellten Axialventilator auf, der je nach Drehrichtung einen kontrollierten Luftaustausch von außen nach innen (Belüftung) oder von innen nach außen (Entlüftung) bewirken kann. Die durch die Raumbelüftungsvorrichtungen 12, 14 strömende Luft wird zwangsweise durch ein Wärmespeicherelement (in 1 nicht dargestellt) geführt. Eine an einer Innenwand angeordnete Steuereinheit (nicht dargestellt) steuert die Axiallüfter der Raumbelüftungsanlagen hinsichtlich Drehzahl und Drehrichtung an und erhält Informationen von verschiedenen Sensoren, u.a. Temperatursensoren.
-
In dem in 1 dargestellten Modus mit abwechselnder Be- und Entlüftung werden die in gegenüberliegenden Außenwänden 6, 8 der Etage 10 angeordneten Raumbelüftungsvorrichtungen 12 und 14 entweder in einem Modus betrieben, bei dem Raumbelüftungsvorrichtung 12 im Belüftungs- und die Raumbelüftungsvorrichtung 14 im Entlüftungsmodus betrieben wird, wobei sich aufgrund kommunizierender Räume ein durchgängiger Luftstrom in Richtung des Pfeils 16 ergibt. Nach einer vorgegebenen Zeitdauer werden beiden Vorrichtungen 12, 14 reversiert, wodurch der Luftstrom in umgekehrter Richtung in etwa entlang des Pfeils 18 fließt. Andere Betriebsmodi sind bei Vorliegen bestimmter Situationen (z.B. Durchlüftungsmodus in kühlen Nächten nach heißen Sommertagen) möglich.
-
In 2 ist der Aufbau eines insgesamt mit 36 bezeichneten Lüftermittels- oder -moduls in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Kernelement des Lüftermittels 36 ist ein elektrisch angetriebener Axiallüfter 28 mit einem die Lüfterflügel umgebenden Lüfterring. Die Versorgung und Steuerung des Lüftermotors des Axiallüfters 28 erfolgt mittels einer Steuerplatine 26, die in einer Ausnehmung in der linken Halbschale 30 eines Lüftergehäuses untergebracht ist. Diese ringförmige linke Halbschale 30 des Lüftergehäuses ist zwecks Rastverbindung mit einer korrespondierenden rechten Halbschale 22 des Lüftergehäuses ausgebildet, wobei die beiden miteinander verbundenen Halbschalen 22, 30 zusammen das Lüftergehäuse bilden, das u.a. den Axiallüfter 28 einschließt und dessen axiale Erstreckung zu beiden Seiten überragt. Die rechte Gehäusehalbschale 22 weist weiterhin einen streifenförmigen Abstandshalter auf, so dass zwischen dem Lüftermodul und dem sich axial anschließenden, in den Strömungskanal eingeschobenen Wärmespeicher (in 2 nicht dargestellt) ein Mindestabstand ergibt, was aus aerodynamischen Gründen vorteilhaft ist.
-
Zwischen Axiallüfter 28 und dem Gehäuse ist ferner außerdem ein Lüfterentkopplungsring 24 aus einem EPDM-Synthetikkautschuk mit geschlossenen Poren vorgesehen. Ferner ist das Gehäuse von einem Ummantelungsring 20 ebenfalls aus einem geschäumten Kunststoff mit außenseitig geschlossener Haut gebildet, der eine Schall- und Wärmeisolierung zu dem Strömungskanal herstellt. An der der Innenwand des Gebäudes zugewandten Stirnseite ist ferner ein Greifschutzgitter 32 mit einem PCT-ummantelten Drahtseil 34 vorgesehen, wobei Letzteres ein Herausziehen des Lüftermittels 36 zu Wartungs- und Reinigungszwecken erleichtert.
-
Nach dem Stand der Technik sind die Komponenten des Lüftermittels bevorzugt aus den in nachfolgender Tabelle 3 aufgeführten Materialien hergestellt bzw. weisen folgende ungefähre Gewichte auf:
Tabelle 3
| Bezugsziffer | Bezeichnung | Gewicht | Material |
| 20 | Ummantelungsring | ca. 6 g | PUR |
| 22 | rechte Gehäusehalbschale | ca. 53 g | konventionell ASA |
| 24 | Entkopplungsring | ca. 8 g | EPDM |
| 26 | Steuerplatine | ca. 13 g | verschieden |
| 28 | Axiallüfter | ca. 150 g | verschieden |
| 30 | linke Gehäusehalbschale | ca. 61 g | konventionell ASA |
| 32 | Greifschutz | ca. 20 g | ASA |
| 34 | Drahtseil | ca. 4 g | Edelstahl PVCummantelt |
-
Im Rahmen eines ersten Aspekts der Erfindung werden insbesondere linke und rechte Gehäusehalbschale 22, 30 - im Gegensatz zu der Tabellenangabe - aus einem Spezialkunststoff mit einer Wärmeleitfähigkeit Lambda > 0.6 W/(m · K) hergestellt. Ferner kann der Materialeinsatz für diese Komponenten über das für die normale mechanische Funktion des Gehäuses notwendige Maß erhöht, werden, z.B. statt insgesamt ca. 114 g Materialeinsatz ca. 200 g Materialeinsatz (+75 % oder mehr).
-
Darüber hinaus können auch andere Komponenten des Lüftermittels aus wärmespeicherungstechnisch besonders geeigneten Materialien hergestellt werden, insbesondere der Axiallüfter 28 selbst (ganz oder teilweise) oder der Greifschutz 20.
-
In 3 ist ein Wärmetauscher 40 zur Verwendung in einer dezentralen Wohnraumbelüftungsanlage gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Der aus einem keramischen Material gefertigte Wärmetauscher 40 weist parallel geführte längliche Kanäle 42 für den Luftdurchgang auf, die einen im Wesentlichen runden Querschnitt aufweisen. In diese Kanäle 42 sind helix- oder schraubenlinienförmige Strömungswegverlängerungselemente 44 einschiebbar bzw. eingeschoben, die in 3 außerhalb der Kanäle gezeigt sind. Die Strömungswegverlängerungselemente 44 führen zu einem verbesserten Wärmeaustausch und ermöglichen so eine Verringerung der axialen Baulänge der Belüftungsvorrichtung. Dabei können die Strömungswegverlängerungselemente 44 aus einem Material mit optimierten Wärmeleitungs- und Speicherungseigenschaften wie vorstehend beschrieben hergestellt sein.
-
In den 4a und 4b ist schematisch jeweils ein Axiallüfter 28 mit Zusatzkörper 46 in einer Schnittdarstellung dargestellt.
-
Ein Axiallüfter weist bekanntlich eine Lüfternabe mit integriertem Lüftermotor auf, wobei die Nabe normalerweise auf einer Auslassseite des Lüfters fest steht und auf der anderen Seite mit den Lüfterblättern rotiert. Vorzugsweise auf der feststehenden Seite (dies ist bevorzugt die zum Wärmespeicher orientierte Seite) weist der Axiallüfter 28 gemäß den 4a,b einen vorzugsweise aufgeclipsten oder anderweitig befestigten Zusatzkörper 46 auf, der in 4a kalottenförmig und in 4b stumpfkegelförmig ausgebildet ist, wobei auch andere - vorzugsweise rotationssymmetrische Gestaltungen - denkbar sind. In dem Zusatzkörper kann außerdem eine Steuerplatine (vgl. Bezugsziffer 26 in 2, in den 4a,b nicht dargestellt) zweckmäßig untergebracht werden.
-
Ein derartiger Zusatzkörper kann im Wesentlichen drei Funktionen erfüllen:
- a) Verbesserung der Strömungseigenschaften durch aerodynamische Anpassung an den nabenbedingten Strömungsschatten;
- b) Zweckmäßige Unterbringung der erforderlichen Steuerelektronik; und
- c) Schaffung eines Zusatzwärmespeichers.
-
Letztere Funktion c) kann durch verschiedene Maßnahmen, wie die Erhöhung der Wandstärke, die Verwendung modifizierter Kunststoffe (siehe die vorstehenden Ausführungen) oder auch durch ein Vergießen des Zusatzwärmespeicherinnenraums (z.B. mit einem Epoxidharz, was gleichzeitig die Steuerelektronik schützt) in gewünschter Weise angepasst werden.
