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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Belüftungsanordnung für ein Fenster nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist etwa aus der
KR 10 2008 0 026 423 A bekannt.
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Aus der
DE 7813587 U1 ist ein Rolladenkasten für ein Fenster bekannt, bei dem die einem Raum zugewandte vertikale Kastenwandung eine Abluftöffnung und eine Zuluftöffnung aufweist, wobei an dem Rolladenkasten ein die genannten Öffnungen übergreifendes Wärmerückgewinnungsaggregat angeordnet ist, das aus einem metallischen Wärmerohr gebildet sein kann.
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Die
US 4,572,282 A beschreibt ein Belüftungssystem für eine Fenstereinheit, mit einem Ventilator und einem eingebauten Wärmetauscher. In dem Fensterrahmen ist eine Rohrleitung zum Transport eines Wärmetauschermediums angeordnet.
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US 2005/0263266 A1 offenbart einen Ventilator, der zur Rückgewinnung thermischer Energie aus Raumluft geeignet ist.
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KR 1020060065034 A offenbart einen Ventilator zur Wärmerückgewinnung mit einem Wärmerohr.
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Technischer Hintergrund
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Allgemein steigt der Kohlendioxidgehalt in der Raumluft aufgrund des Atemvorgangs von Lebewesen mit der Zeit allmählich an. Da der ansteigende Kohlendioxidgehalt die Atmung von Lebewesen behindert, ist es notwendig, die Innenraumluft häufig durch Frischluft auszutauschen.
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Typischerweise wird Innenraumluft zwangsweise durch eine Belüftungsvorrichtung wie etwa ein Luftgebläse an einen Außenraum abgegeben, und Außenluft wird natürlicherweise durch ein offenes Fenster in einen Innenraum eingeleitet. Wenn die Innenraumluft allerdings auf eine solche Weise ersetzt wird, ist es unmöglich, einen vollständigen Wärmetausch zwischen der Innenraumluft und der Außenluft zu erreichen. Somit gibt es eine Reihe von Problemen, wobei unnötige Ausgaben für Klimatisierung und Beheizung des Innenraums anfallen und außerdem Personen in dem Gebäude ein unangenehmes Gefühl aufgrund eines schnellen Temperaturwechsels haben. Hierbei umfasst der vollständige Wärmetausch den Austausch von fühlbarer Wärme, was einen Temperaturaustausch bedeutet, und einen Austausch von latenter Wärme, was einen Feuchtigkeitsaustausch bedeutet.
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Zur Lösung dieser Probleme ist eine Belüftungsvorrichtung vom Fenstertyp bekannt, die in einem Pfosten eines Fensterrahmens angeordnet ist und auch einen Querstromlüfter und einen Wärmetauscher umfasst. Der Querstromlüfter arbeitet so, dass Außenluft durch einen oberen Abschnitt des Pfostens in einen Innenraum eingeleitet wird und auch Innenraumluft durch einen unteren Abschnitt des Pfostens an einen Außenraum abgegeben wird. Der Wärmetauscher enthält ein Wärmetauschermedium wie etwa Ethylenglykol oder Glyceringlykol und erstreckt sich entlang einer Erstreckungsrichtung des Pfostens. Ein Wärmetausch zwischen der eingeleiteten Luft und der abgegebenen Luft erfolgt durch eine nach oben und unten gerichtete, hin- und hergehende Bewegung des Wärmetauschermediums.
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Typischerweise wird Innenraumluft zwangsweise durch eine Belüftungsvorrichtung wie etwa ein Luftgebläse an einen Außenraum abgegeben, und Außenluft wird natürlicherweise durch ein offenes Fenster in einen Innenraum eingeleitet. Wenn die Innenraumluft allerdings auf eine solche Weise ersetzt wird, ist es unmöglich, einen vollständigen Wärmetausch zwischen der Innenraumluft und der Außenluft zu erreichen. Somit gibt es eine Reihe von Problemen, wobei unnötige Ausgaben für Klimatisierung und Beheizung des Innenraums anfallen und außerdem Personen in dem Gebäude ein unangenehmes Gefühl aufgrund eines schnellen Temperaturwechsels haben. Hierbei umfasst der vollständige Wärmetausch den Austausch von fühlbarer Wärme, was einen Temperaturaustausch bedeutet, und einen Austausch von latenter Wärme, was einen Feuchtigkeitsaustausch bedeutet.
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Zur Lösung dieser Probleme ist in der koreanischen Patent-Offenlegungsschrift
KR 1020080089001 A , die nachfolgend als erste Referenz bezeichnet wird, eine Belüftungsvorrichtung vom Fenstertyp beschrieben. Die Belüftungsvorrichtung vom Fenstertyp, die in der ersten Referenz beschrieben ist, ist in einem Pfosten eines Fensterrahmens angeordnet und umfasst auch einen Querstromlüfter und einen Wärmetauscher. Der Querstromlüfter arbeitet so, dass Außenluft durch einen oberen Abschnitt des Pfostens in einen Innenraum eingeleitet wird und auch Innenraumluft durch einen unteren Abschnitt des Pfostens an einen Außenraum abgegeben wird. Der Wärmetauscher enthält ein Wärmetauschermedium wie etwa Ethylenglykol oder Glyceringlykol und erstreckt sich entlang einer Erstreckungsrichtung des Pfostens. Ein Wärmetausch zwischen der eingeleiteten Luft und der abgegebenen Luft erfolgt durch eine nach oben und unten gerichtete, hin- und hergehende Bewegung des Wärmetauschermediums.
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Ferner ist zur Lösung des vorstehenden Problems ein Fenster mit einer Belüftungsvorrichtung bekannt, das ein Gehäuse umfasst, das in einem Querträger eines Fensterrahmens angeordnet ist. Das Gehäuse umfasst einen ersten Lüfter, der Innenraumluft an einen Außenraum abgibt, einen zweiten Lüfter, der Außenluft in einen Innenraum einleitet, eine Abtrennwand, die verhindert, dass die von dem Außenraum eingeleitete Außenluft und die an den Außenraum abgegebene Innenraumluft miteinander gemischt werden, und einen Wärmetauscher, der einen Wärmetausch zwischen der Außenluft und der Innenraumluft durchführt. Der Wärmetauscher umfasst einen Rippenwärmetauscher und einen Plattenwärmetauscher, in dem eine Anzahl von Platten gestapelt sind.
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Ferner ist aus der
US 2005/0 263 266 A1 eine Anordnung von zwei Ventilatoren in einem Gehäuse bekannt, wobei ein Wärmetauscher zwischen den Ventilatoren angeordnet ist, der insbesondere als Wärmerohr ausgebildet ist.
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Aus der
KR 10 2006 0 065 034 A ist ein Ventilator zum Zurückgewinnen von Abwärme mittels eines Wärmerohrs bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Technisches Problem
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Wärmetauschereinrichtung bereitzustellen, die den Wärmetausch zwischen Luft, die von einem Innenraum an einen Außenraum abgegeben wird, und Luft, die von dem Außenraum in den Innenraum eingeleitet wird, ausführen kann, und die gleichzeitig den Wärmetausch effizienter durchführen kann.
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Lösung des Problems
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Um die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Belüftunganordnung für ein Fenster nach Anspruch 1 bereit.
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Vorzugsweise ist das Wärmetauschermodul mit einer Wärmetauschervorrichtung zum Durchführen eines Wärmetauschs zwischen der Innenraumluft und der Außenluft versehen, und die Abtrennwand trennt die Innenraumluft und die Außenluft voneinander, bevor die Innenraumluft und die Außenluft in das Wärmetauschermodul eingeleitet werden.
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Vorzugsweise ist das Wärmerohr als ein Rohr ausgebildet, das Flüssigkeit mit einer niedrigen Verdampfungstemperatur darin aufnimmt, wobei ein Ende des Wärmerohrs an einem Bereich positioniert ist, in dem die Innenraumluft oder die Außenluft eingeleitet wird, und das andere Ende davon ist an dem anderem Bereich angeordnet.
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Vorzugsweise ist das andere Ende des Wärmerohrs mit einer Wärmestrahlungsplatte versehen.
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Vorzugsweise ist die Abtrennwand an einer Lüfterabdeckung ausgebildet, die einen Außenluftventilator und einen Innenraumluftventilator aufnimmt, und wird auch als Trennwand verwendet, um zu verhindern, dass die Innenraumluft und die Außenluft in der Lüfterabdeckung miteinander gemischt werden.
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Vorzugsweise ist ein Ende des Wärmerohrs mit einer gebogenen Wärmestrahlungsplatte versehen.
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Vorzugsweise reinigt das Wärmetauschermodul die eingeleitete Innenraumluft und die Außenluft, bevor die Innenraumluft und die Außenluft in die Wärmetauschervorrichtung eingeleitet werden. Außerdem ist das Auslassmodul so angeordnet, dass die Außenluft an mehreren Punkten abgegeben wird, die entlang einer Länge des Auslassmoduls angeordnet sind, wobei die mehreren Punkte über der gesamten Länge des Auslassmoduls gebildet sind.
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Vorzugsweise umfasst die Belüftungsanordnung ferner ein Verbindungsmodul, das an dem Fensterrahmen angeordnet ist, um die Außenluft von dem Wärmetauschermodul zu erhalten und dann die Außenluft an das Auslassmodul zu übertragen. Weiterhin umfasst das Verbindungsmodul einen Verbindungskanal, der als Durchgang der Außenluft wirkt, und eine Abdeckung, die abnehmbar an dem Fensterrahmen angebracht ist, um den Verbindungskanal abzudecken.
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Vorzugsweise ist die Abdeckung mit einer Taste zum Steuern des Betriebs des Wärmetauschermoduls und zugeordneter elektronischer Komponenten versehen, und mit einer Taste zum Steuern der Menge der Außenluft und der Innenraumluft, die an das Wärmetauschermodul und zugeordnete elektronische Komponenten übertragen wird.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der Belüftungsanordnung für ein Fenster mit einem Wärmerohr besteht die Möglichkeit, die Innenraumluft zu ersetzen, während der Wärmetausch zwischen der abgegebenen Luft und der eingeleiteten Luft ausgeführt wird. Weiterhin ist es möglich, da das Wärmetauschermodul, das Auslassmodul und das Verbindungsmodul unabhängig und abnehmbar in dem Fensterrahmen angeordnet sind, jedes einzelne Modul zu warten, und es ist möglich, Wartungskosten einzusparen. Weiterhin besteht in dem Wärmetauschermodul die Möglichkeit, da das Wärmerohr an der Abtrennwand angeordnet ist, um den Wärmetausch zwischen der Innenraumluft und der Außenluft zu bewirken, den gesamten Wirkungsrad des Wärmetauschs zu maximieren.
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Figurenliste
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Die vorgenannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen deutlich, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:
- 1 eine perspektivische Teilansicht eines unterteilten Fensters ist, in dem eine Belüftungsanordnung für Fenster und Türen gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.
- 2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Belüftungsanordnung nach 1 ist.
- 3a eine perspektivische Ansicht einer Wärmetauschereinheit der Belüftungsanordnung für Fenster nach 2 ist, wobei eine untere Oberfläche der Wärmetauschereinheit entfernt ist.
- 3b und 3c schematische Ansichten eines Wärmerohrs gemäß der vorliegenden Erfindung sind.
- 4 eine Lüfterabdeckung und das Wärmerohr der Wärmetauschereinheit nach 3a zeigt.
- 5 eine perspektivische Ansicht ist, gesehen von einer Oberseite, nachdem die Wärmetauschereinheit nach 2 seitlich geschnitten ist.
- 6 und 7 partielle Querschnittsansichten sind, in denen modifizierte Beispiele der Wärmetauschereinheit nach 5 dargestellt sind.
- 8 eine teilweise Längschnittansicht ist, die einen Zustand zeigt, in dem das Wärmetauschermodul der Belüftungsanordnung nach 1 in linken und rechten Querträgern eingebaut ist.
- 9 eine perspektivische Ansicht eines Kanals, eines Dämpfers und einer Haube zeigt, die an den linken und rechten Querträgern nach 8 angeordnet sind.
- 10 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Auslassmoduls der Belüftungsanordnung nach 1 ist, gesehen von einer Unterseite davon.
- 11 eine partielle perspektivische Ansicht des Auslassmoduls der Belüftungsanordnung nach 1 ist, wie von einer Oberseite davon projiziert.
- 12 eine partielle Längsschnittansicht ist, die einen Zustand zeigt, in dem das Auslassmodul der Belüftungsanordnung nach 1 in einem mittleren Querträger angeordnet ist.
- 13 eine partielle perspektivische Ansicht des Auslassmoduls der Belüftungsanordnung nach 1 ist.
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Bezugszeichenliste
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- 110
- linker und rechter Querträger
- 112
- Kanal
- 114
- Flansch
- 116
- Bolzenloch
- 118
- Bolzen
- 120
- Träger
- 122
- stoßabsorbierendes Teil
- 124
- Dämpfer
- 126
- Haube
- 128
- Netz
- 140
- mittlerer Querträger
- 150
- Pfosten
- 200
- Wärmetauschermodul
- 210
- Wärmetauschereinheit
- 212
- Gehäuse
- 214
- Außenluft-Einleitungskanal
- 216
- Innenraumluft-Einleitungsöffnung
- 218
- Innenraumluft-Abgabekanal Außenluft-Abgabekanal
- 220
- Außenluft-Abgabekanal
- 222
- Außenluftfilter
- 224
- Innenraumluftfilter
- 226
- Wärmetauschervorrichtung
- 227
- Leitflügel
- 228
- Wärmetauschervorrichtung
- 230
- Lüfterabdeckung/Gebläseabdeckung
- 236
- Innenraumluftgebläse/Innenraumluftventilator
- 238
- Außenluftgebläse/Außenluftventilator
- 232
- Trennwand
- 250
- Abdeckung
- 252
- obere und seitliche Abdeckung
- 254
- stoßabsorbierendes Teil
- 256
- untere Abdeckung
- 258
- seitliche Abdeckung
- 310
- Wärmerohr
- 320
- Ende des Wärmerohrs
- 330
- Ende des Wärmerohrs
- 350
- Wärmerohr
- 360
- Ende des Wärmerohrs
- 370
- Wärmestrahlungsplatte
- 390
- Wärmestrahlungsplatte
- 400
- Auslassmodul
- 402
- Außenluftdurchgang
- 430
- mittleres Teil
- 432
- Außenluft-Abgabeöffnung
- 434
- Führungsteil
- 470
- Bolzen
- 600
- Verbindungsmodul
- 610
- Verbindungskanal
- 620
- Verbindungsadapter
- 630
- Abdeckung
- 632
- Taste
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Beste Ausführungsform der Erfindung
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Nachfolgend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Bezeichnungen und Ausdrücke, die in der Beschreibung verwendet werden, so wie sie nachfolgend ausgeführt ist, sind nicht auf eine typische oder wörterbuchartige Definition beschränkt, und sie können in ihrer eigentlichen Bedeutung und als Definitionen, die mit den technischen Grundgedanken übereinstimmen, ausgelegt werden.
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Wie in 1 dargestellt ist, umfasst eine Belüftungsanordnung für Fenster gemäß der vorliegenden Erfindung ein Wärmetauschermodul 200, das in einem linken Querträger, einem rechten Querträger oder in linken und rechten Querträgern 110 eines unterteilten Fensters angeordnet ist, ein Auslassmodul 400, das in einem mittleren Querträger 140 des unterteilten Fensters angeordnet ist, und ein Verbindungsmodul 600, das das Wärmetauschermodul und das Auslassmodul 400 miteinander verbindet.
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Wie in 2 dargestellt ist, umfasst das Wärmetauschermodul 200 eine Wärmetauschereinheit 210 und eine Abdeckung 250.
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Wie in 3 dargestellt ist, umfasst die Wärmetauschereinheit 210 ein Gehäuse 212, einen Außenluftfilter 222, einen Innenraumluftfilter 224, eine Wärmetauschervorrichtung 226, 228, ein Innenraumluftgebläse 236, ein Außenluftgebläse 238 und eine Gebläseabdeckung 230, die jeweils in dem Gehäuse 212 aufgenommen sind.
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An seitlichen Oberflächen des Gehäuses 212 ist ein Außenluft-Einleitungskanal 214 zum Einleiten von Außenluft in das Gehäuse 212, ein Außenluft-Abgabekanal 220 zum Abgeben der eingeleiteten Außenluft an eine Außenseite des Gehäuses 212 und ein Innenraumluft-Abgabekanal 218 zum Abgeben von Innenraumluft an eine Außenseite des Gehäuses 212 ausgebildet. Weiterhin sind an einer Unterseite des Gehäuses 212 eine Innenraumluft-Einleitungsöffnung 216 (unter Bezugnahme auf 5 bis 7) zum Einleiten der Innenraumluft in das Gehäuse 212 und eine nicht dargestellte Tür angeordnet, die geöffnet/geschlossen oder abnehmbar ist, so dass der Außenluftfilter 222, der Innenraumluftfilter 224 und die Wärmetauschervorrichtung 226 leicht ersetzt werden kann.
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Währenddessen, wie in 2 dargestellt ist, wenn sich die Wärmetauschereinheit 210 in dem Querträger 110 befindet, sind der Außenluft-Einleitungskanal 214 und der Innenraumluft-Abgabekanal 218 in den Querträger 110 eingesetzt, und der Außenluft-Abgabekanal 220 ist in einer Richtung gerichtet, in der sich das Auslassmodul 400 befindet, und die Innenraumluft-Einleitungsöffnung 216 ist nach unten gerichtet. Wenn die Innenraumluft-Einleitungsöffnung 216 nach unten gerichtet ist, ist es möglich, zu verhindern, dass Fremdsubstanzen wie etwa schwebender Staub durch die Innenraumluft-Einleitungsöffnung 216 in das Gehäuse 212 eingeleitet werden.
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Der Außenluftfilter 222 dient dazu, die in das Gehäuse 212 eingeleitete Außenluft zu reinigen. Daher ist der Außenluftfilter 222 so angeordnet, dass die Außenluft gereinigt wird, unmittelbar nachdem die Außenluft in das Gehäuse 212 eingeleitet worden ist, oder unmittelbar bevor die Außenluft zur Außenseite des Gehäuses 212 abgegeben wird. Wenn allerdings die Außenluft, die in das Gehäuse 212 eingeleitet wird, unmittelbar durch die Wärmetauschervorrichtung 226, 228 geht, kann die Wärmetauschervorrichtung 226, 228 verstopft werden. Es ist daher vorzugsweise so, dass der Außenluftfilter 222 vorgesehen ist, um die Außenluft zu reinigen, unmittelbar nachdem die Außenluft in das Gehäuse 212 eingeleitet worden ist. In diesem Falle, wie in 3a dargestellt ist, befindet sich der Außenluftfilter 222 zwischen dem Außenluft-Einleitungskanal 214 und der ersten Wärmetauschervorrichtung 226.
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Der Innenraumluftfilter 224 dient dazu, die Innenraumluft, die in das Gehäuse 212 eingeleitet wird, zu reinigen. Wenn die Innenraumluft, die in das Gehäuse 212 eingeleitet wird, direkt durch die Wärmetauschervorrichtung 226, 228 hindurchgeht, kann die Wärmetauschervorrichtung 226, 228 verstopft werden. Daher ist es notwendig, den Innenraumluftfilter 224 vorzusehen. Der Innenraumluftfilter 224 ist so angeordnet, dass die Innenraumluft gereinigt wird, unmittelbar nachdem die Innenraumluft in das Gehäuse 212 eingeleitet worden ist. Dies bedeutet, dass sich der Innenraumluftfilter 224 zwischen der Innenraumluft-Einleitungsöffnung 216 und der ersten Wärmetauschervorrichtung 226 befindet.
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Die Wärmetauschervorrichtung dient dazu, Wärme oder Wärme und Feuchtigkeit zwischen der Innenraumluft und der Außenluft, die in das Gehäuse 212 eingeleitet werden, auszutauschen. Wie in 3a und 4 dargestellt ist, umfasst die Wärmetauschervorrichtung die ersten und zweiten Wärmetauschervorrichtungen 226 und 228. Hierbei sind die ersten und zweiten Wärmetauschervorrichtungen 226 und 228 so angeordnet, dass die Innenraumluft und die Außenluft in dem Gehäuse 212 nicht gemischt werden. In dem Fall, dass die beiden Wärmetauschervorrichtungen in dem Gehäuse 212 enthalten sind, können die ersten und zweiten Wärmetauschervorrichtungen 226 und 228 Wärmetauschervorrichtungen für fühlbare Wärme oder Wärmetauschervorrichtungen für Gesamtwärme sein, oder sie können eine Kombination der Wärmetauschervorrichtung und der Wärmetauschervorrichtung für Gesamtwärme sein. Um eine ausreichende Wärmetauschzeit sicherzustellen, ist eine 226 der Wärmetauschervorrichtungen in Form einer sechseckigen Säule ausgebildet. Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Wie in 6 dargestellt ist, können die beiden Wärmetauschervorrichtungen in Form von quadratischen Säulen ausgebildet sein. Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht auf die beiden Wärmetauschervorrichtungen beschränkt. Wie in 7 dargestellt ist, kann die Anzahl der Wärmetauschervorrichtungen für Gesamtwärme eins oder, wenn nötig, drei oder mehr sein.
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Weiterhin ist das Innenraumluftgebläse 236 vorgesehen, um die Innenraumluft in die Innenraumluft-Einleitungsöffnung 216 (unter Bezugnahme auf 5) einzuleiten, und dann die Innenraumluft durch den Innenraumluft-Abgabekanal 218 an die Außenseite des Gehäuses 212 abzugeben. Das Außenluftgebläse 238 ist vorgesehen, um die Außenluft durch den Außenluft-Einleitungskanal 214 in das Gehäuse 212 einzuleiten, und um dann die Außenluft durch den Außenluft-Abgabekanal 220 an die Außenseite des Gehäuses 212 abzugeben. Die Gebläseabdeckung 230 wirkt so, dass sie das Innenraumluftgebläse 236 und das Außenluftgebläse 238 abdeckt. Wie 4 zeigt, ist eine Trennwand 232 an der Gebläseabdeckung 230 ausgebildet, um zu verhindern, dass die Außenluft und die Innenraumluft, die durch die zweite Wärmetauschervorrichtung 228 hindurchgehen, miteinander gemischt werden.
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Währenddessen ist es vorzugsweise so, wie in 5 bis 7 dargestellt ist, dass ein Leitflügel 227 an der unteren Oberfläche des Gehäuses 212 angeordnet ist. Der Leitflügel 227 ist zwischen dem Außenluftfilter 222 und der ersten Wärmetauschervorrichtung 226 und zwischen den ersten und zweiten Wärmetauschervorrichtungen 226 und 228 angeordnet, um eine Strömung der Außenluft und der Innenraumluft zu führen. Weiterhin ist der Leitflügel 227, der eine gewünschte Höhe aufweist, in Form eines Kreisbogens geformt, der in Richtung auf die seitliche Oberfläche des Gehäuses 212 vorsteht.
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Wenn das Innenraumluftgebläse 236 und das Außenluftgebläse 238 betrieben werden, wird die Außenluft durch den Außenluft-Einleitungskanal 214 in das Gehäuse 212 eingeleitet und dann durch den Außenluftfilter 222 in die erste Wärmetauschervorrichtung 226 eingeleitet, und die Innenraumluft wird durch die Innenraumluft-Einleitungsöffnung 216 in das Gehäuse 212 eingeleitet und dann durch den Innenraumluftfilter 224 in die erste Wärmetauschervorrichtung 226 eingeleitet. Danach, nachdem ein Wärmetausch der fühlbaren Wärme oder ein Wärmetausch der Gesamtwärme zwischen der Innenraumluft und der Außenluft in der ersten Wärmetauschervorrichtung 226 ohne eine Mischung dazwischen ausgeführt worden ist, wird die Innenraumluft und die Außenluft in die zweite Wärmetauschervorrichtung 228 eingeleitet. Nachdem ein Wärmetausch der fühlbaren Wärme oder ein Wärmetausch der Gesamtwärme zwischen der Innenraumluft und der Außenluft in der zweiten Wärmetauschervorrichtung 228 ohne eine Mischung dazwischen ausgeführt worden ist, wird die Innenraumluft und die Außenluft in die Gebläseabdeckung 230 eingeleitet. Danach wird die Innenraumluft und die Außenluft durch das Innenraumluftgebläse 236 und das Außenluftgebläse 238 geleitet, und die Innenraumluft wird durch den Innenraumluft-Abgabekanal 218 an die Außenseite des Gehäuses 212 abgegeben, und die Außenluft wird durch den Außenluft-Abgabekanal 220 an die Außenseite des Gehäuses 212 abgegeben. In 3a und 5 bis 7 ist die Strömung der Außenluft durch einen Pfeil mit einer ununterbrochenen Linie dargestellt, und die Strömung der Innenraumluft ist durch einen Pfeil mit einer gestrichelten Linie dargestellt.
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Der Wärmetausch zwischen der Innenraumluft und der Außenluft, die in das Gehäuse 212 eingeleitet werden, wird in der Wärmetauschervorrichtung 226, 228 ausgeführt. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird der Wärmetausch auch in einer Abtrennwand ausgeführt.
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Mehr im Einzelnen und unter Bezugnahme auf 3a wird die Innenraumluft in einen ersten Bereich S1 des Gehäuses 212 eingeleitet, und die Außenluft wird in einen zweiten Bereich S2 davon eingeleitet. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmerohr (unter Bezugnahme auf 310 in 3b und 350 in 3c) an einer Abtrennwand W angeordnet, die zwischen dem ersten Bereich S1 und dem zweiten Bereich S2 ausgebildet ist, so dass der Wärmetausch auch zwischen der Innenraumluft und der Außenluft der ersten und zweiten Bereiche S1 und S2 ausgeführt werden kann. Aus Zweckmäßigkeitsgründen ist das Wärmerohr in 3b und 3c dargestellt, nicht hingegen in 3a.
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Typischerweise ist das Wärmerohr ein Rohr, aus dem die Luft entfernt ist und in das eine leicht verdampfbare Flüssigkeit wie etwa Alkohol eingefüllt ist, wobei eine Innenseite des Rohrs eine Anzahl kleiner Bohrungen aufweist. Die Flüssigkeit hat eine niedrige Verdampfungstemperatur. Wenn daher ein Ende des Rohrs erwärmt wird, wird die Flüssigkeit verdampft, indem sie Wärmeenergie aufnimmt, und strömt dann zum anderen Ende des Rohrs. Die absorbierte Wärme der Flüssigkeit wird am anderen Ende des Rohrs abgestrahlt, und die Flüssigkeit wird dann zu ihrer Ausgangsposition zurückgeführt. Auf diese Weise erfolgt der Wärmetausch. Eine Form des Wärmerohrs ist nicht besonders festgelegt, wobei dieses allerdings im Allgemeinen die Form eines länglichen zylindrischen Rohrs aufweist.
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3b zeigt das Wärmerohr 310, das an der Abtrennwand W entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist. Das Wärmerohr 310 weist die Form eines länglichen Rohrs auf, und Flüssigkeit wie etwa Alkohol mit einer niedrigen Verdampfungstemperatur ist in einem Innenraum 340 davon aufgenommen. Ein Ende 320 des Wärmerohrs 310 ist an einem der ersten und zweiten Bereiche S1 und S2 angeordnet, und das andere Ende 330 davon ist an dem anderen der ersten und zweiten Bereiche S1 und S2 angeordnet. Mit anderen Worten sind die beiden Enden 320 und 330 des Wärmerohrs 310 jeweils an den inneren Bereichen S1 und S2 angeordnet, die durch die Abtrennwand W getrennt sind, so dass die Innenraumluft und die Außenluft getrennt aufgenommen werden. Daher tritt der Wärmetausch zwischen den inneren Bereichen S1 und S2 auf.
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3c zeigt das Wärmerohr 350 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist das Wärmerohr 350 als längliches Rohr ausgebildet, und Flüssigkeit wie etwa Alkohol mit einer niedrigen Verdampfungstemperatur ist in einem Innenraum davon aufgenommen. Ein Ende 360 des Wärmerohrs 350 ist an einem der ersten und zweiten Bereiche S1 und S2 angeordnet, und das andere Ende 350 davon ist an dem anderen der ersten und zweiten Bereiche S1 und S2 angeordnet. Das andere Ende des Wärmerohrs 350 ist mit einer Anzahl von Wärmestrahlungsplatten 370 versehen, so dass der Wärmetausch leichter ausgeführt wird.
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Wie vorstehend beschrieben ist, kann das Wärmerohr an einer Position des Gehäuses 212, an der die Innenraumluft und die Außenluft eingeleitet werden, angeordnet sein, um den Wärmetausch auszuführen. Allerdings kann der Wärmetausch an einer anderen Position des Gehäuses 212, in das die Innenraumluft und die Außenluft eingeleitet wird, ausgeführt werden, durch Verwenden des Wärmerohrs. Das Wärmerohr ist auch an der Abtrennwand W gemäß 5 bis 7 angeordnet, aber die Beschreibung davon wird der Einfachheit halber weggelassen.
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Unter Bezugnahme auf 4 werden, wie vorstehend beschrieben, die Innenraumluft und die Außenluft, die durch die zweite Wärmetauschervorrichtung 228 gelangen, in der Gebläseabdeckung 230 aufgrund der Trennwand 232 nicht miteinander gemischt. In der vorliegenden Erfindung kann das Wärmerohr 310, 350 an der Trennwand 232 angeordnet sein, so dass der Wärmetausch zwischen der Innenraumluft und der Außenluft erfolgt, die an gegenüberliegenden Seiten der Trennwand 232 strömen. In diesem Fall kann das Wärmerohr, das an der Trennwand 232 angeordnet ist, die gleiche Form wie das Wärmerohr 310, 350 haben. Allerdings kann das Wärmerohr, wie in 4c dargestellt ist, eine Wärmestrahlungsplatte 390 mit einer gebogenen Form aufweisen, unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Trennwand 232 eine gebogene Form aufweist, um das Gebläse aufzunehmen.
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Die Abdeckung
250 dient dazu, die Wärmetauschereinheit
210 abzudecken, und umfasst eine obere und seitliche Abdeckung
252, eine seitliche Abdeckung
258 und eine untere Abdeckung
256, wie in
8 dargestellt ist. Die obere und seitliche Abdeckung
252 ist im Schnitt näherungsweise „
‟-förmig, und ein Haken 253, der mit den linken und rechten Querträgern
110 gekoppelt ist, ist an einem Ende der oberen und seitlichen Abdeckung
252 ausgebildet. Die seitliche Abdeckung
258 ist im Schnitt näherungsweise „
‟-förmig, und ein Haken 259, der mit den linken und rechten Querträgern
110 gekoppelt ist, ist an einem Ende der seitlichen Abdeckung
258 ausgebildet. Die untere Abdeckung
256 weist im Schnitt eine gerade Form auf, und ein unteres Ende der unteren Abdeckung
256 steht mit der seitlichen Abdeckung
258 in Kontakt, und das andere Ende ist dort mit einem Haken 257 ausgebildet, der mit der oberen und seitlichen Abdeckung
252 gekoppelt ist. In diesem Fall kann ein Benutzer, nach dem Abnehmen der unteren Abdeckung
256 und dem Öffnen einer nicht dargestellten Tür, die an der unteren Oberfläche des Gehäuses
212 ausgebildet ist, den Außenluftfilter
222, den Innenraumluftfilter
224 und die Wärmetauschervorrichtung für Gesamtwärme ersetzen.
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Währenddessen, wie in 8 gezeigt ist, ist ein stoßabsorbierendes Teil 254 an einer inneren Oberfläche der oberen und seitlichen Abdeckung 252 angeordnet. Das stoßabsorbierende Teil 254 dient dazu, die Wärmetauschereinheit 210 vor physikalischen Stößen zu schützen, die auf das Wärmetauschermodul 200 einwirken können, und auch um zu verhindern, dass Geräusche, die von dem Innenraumluftgebläse 236 und dem Außenluftgebläse 283 erzeugt werden, an den Innenraum übertragen werden.
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Nachstehend werden die linken und rechten Querträger 110, in denen das Wärmetauschermodul 200 angeordnet ist, unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben.
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Ein Paar hohler Öffnungen sind an den linken und rechten Querträgern 110 ausgebildet, und ein Paar Kanäle 112 sind jeweils in die hohlen Öffnungen eingesetzt. Das Paar von Kanälen 112 nimmt den Außenluft-Einleitungskanal 214 und den Innenraumluft-Abgabekanal 218 auf. Ein Flansch 114 mit einem Bolzenloch 116 ist an einem Ende des Kanals 112 ausgebildet.
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Ein Träger
120 zum Abstützen der Wärmetauschereinheit
210 ist mit dem Flansch
114 gekoppelt. Der Träger
120 ist näherungsweise „
‟-förmig und ist ebenfalls an dem Flansch
114 mittels eines Bolzens
118 befestigt. Der Bolzen
118 geht durch den Träger
120 hindurch und ist dann in das Bolzenloch
116 eingesetzt. Hierbei weist der Träger
120 eine gewünschte Breite auf, so dass der Austausch des Außenluftfilters
222, des Innenraumluftfilters
224 und der Wärmetauschervorrichtung für Gesamtwärme nicht behindert ist. Ein stoßabsorbierendes Teil
122 ist an einer inneren Oberfläche des Trägers
120 vorgesehen. Das stoßabsorbierende Teil
122 dient dazu, die Wärmetauschereinheit
210 vor Stößen zu schützen, die auf das Wärmetauschermodul
200 einwirken können, und auch dazu, um zu verhindern, dass Geräusche, die von dem Innenraumluftgebläse
236 und dem Außenluftgebläse 283 erzeugt werden, an den Innenraum übertragen werden.
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An einem Ende des Kanals 112, das dem Flansch 114 gegenüberliegt, ist eine Haube 126 vorgesehen, die eine Öffnung aufweist, die nach unten gerichtet ist. Die Haube 126 verhindert, dass Regen und Schnee in den Kanal 112 eingeleitet werden können. Dabei ist es vorzugsweise so, dass ein Netz 128 an der Öffnung der Haube 126 angeordnet ist. Das Netz 128 dient dazu, zu verhindern, dass Schwebstoffe wie etwa Blätter in den Kanal 112 eingeleitet werden.
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An der Öffnung des Kanals 112, die in einer Richtung der Haube 126 angeordnet ist, befindet sich ein Dämpfer 124, der verhindert, dass starker Wind in den Innenraum eintritt. Wie in 8 und 9 dargestellt ist, erstreckt sich der Dämpfer 124 parallel zu dem Kanal 112 und ist dann nach unten gebogen, nachdem er aus dem Kanal 112 austritt. Wenn ein starker Wind von draußen in die Haube 126 eintritt, wird der Dämpfer 124 durch den Wind gedreht, und dadurch wird der Kanal 112 geschlossen. Wenn danach die Windstärke nachlässt, wird der Dämpfer 124 aufgrund seines Eigengewichts in umgekehrter Richtung gedreht, so dass der Kanal 112 geöffnet ist.
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Das Auslassmodul 400 dient dazu, die Außenluft von der Wärmetauschereinheit 210 aufzunehmen und an die Außenluft an den Innenraum abzugeben. Wie in 10 bis 13 dargestellt ist, umfasst das Auslassmodul 400 ein oberes Teil 410, ein mittleres Teil 430 und ein unteres Teil 450.
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Das obere Teil 410 umfasst einen Haken 412, der an einem Ende des oberen Teils 410 ausgebildet ist, so dass er mit dem mittleren Querträger 140 gekoppelt ist, und eine seitliche Oberfläche 414, die an der Oberfläche mit dem mittleren Querträger 140 in Kontakt steht.
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Das mittlere Teil 430 umfasst einen Haken 436, der an einem Ende des mittleren Teils 430 ausgebildet ist, so dass er mit dem oberen Teil 410 gekoppelt ist. Das mittlere Teil 430 steht teilweise an der Oberfläche mit dem oberen Teil 410 in Kontakt. Ein Außenluftdurchgang ist durch Kopplung des oberen Teils 410 und des mittleren Teils 430 gebildet. Weiterhin weist das mittlere Teil 430 eine Anzahl von Führungsteilen 434 auf, die in einer Längsrichtung des mittleren Querträgers 140 angeordnet sind und sich in einer Richtung senkrecht zu einer Längsrichtung des mittleren Querträgers 140 erstrecken. Eine Außenluft-Abgabeöffnung 432 ist zwischen den Führungsteilen 434 gebildet. Eine Strömungsrichtung der Außenluft, die sich durch den Außenluftdurchgang 402 in der Längsrichtung des mittleren Querträgers 140 bewegt, wird durch die Führungsteile 434 verändert, und dann wird die Außenluft durch die Außenluft-Abgabeöffnung 432 in den Innenraum eingeleitet. Währenddessen ist die Außenluft-Abgabeöffnung 432 über eine gesamte Länge des Auslassmoduls 400 gebildet.
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Das untere Teil 450 umfasst einen Haken 452, der mit dem mittleren Teil 430 gekoppelt ist, einen Haken 454, der mit dem oberen Teil 410 gekoppelt ist, und eine obere Oberfläche 456, die an der Oberfläche mit dem mittleren Querträger 140 in Kontakt steht. Das untere Teil 450 ist an dem mittleren Querträger 140 mittels eines Bolzens 470 befestigt.
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Wie in 2 dargestellt ist, umfasst das Verbindungsmodul 600 einen Verbindungsadapter 620, einen Verbindungskanal 610 und eine Abdeckung 630. Der Verbindungsadapter 620 dient dazu, die Verbindung mit dem Auslassmodul 400 und mit dem Verbindungskanal 610 zu erleichtern. Ein Ende des Verbindungsadapters 620 ist in den Außenluftdurchgang 402 des Auslassmoduls 400 eingesetzt, und das andere Ende davon ist in den Verbindungskanal 610 eingesetzt. Der Verbindungskanal 610 dient dazu, die Außenluft von dem Wärmetauschermodul 200 zu dem Auslassmodul 400 zu übertragen. Ein Ende des Verbindungskanals 610 nimmt das andere Ende des Verbindungsadapters 620 auf, und das andere Ende davon nimmt den Außenluft-Abgabekanal 220 auf. Eine Abdeckung 630 dient dazu, den Verbindungsadapter 620 und den Verbindungskanal 610 abzudecken, und ist abnehmbar an dem Fensterrahmen angeordnet. Die Abdeckung 630 umfasst eine Taste 632 zum Steuern des Betriebs des Außenluftgebläses 238 und des Innenraumluftgebläses 236 und zugehöriger elektronischer Komponenten.
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Wie vorstehend beschrieben, ist das Wärmetauschermodul 200 an den linken und rechten Querträgern 110 des unterteilten Fensters angeordnet, und das Auslassmodul 400 ist an dem mittleren Querträger 140 des unterteilten Fensters (bezugnehmend auf 5) angeordnet. Allerdings ist die Anordnung des Wärmetauschermoduls 200 und des Auslassmoduls 400 nicht auf die Ausführungsform beschränkt. Das Wärmetauschermodul 200 kann an dem Pfosten 150 angeordnet sein, oder die Position des Wärmetauschermoduls 200 und des Auslassmoduls 400 kann ebenfalls geändert werden.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Gemäß der Belüftungsvorrichtung für Fenster mit Wärmerohr ist es möglich, die Innenraumluft auszutauschen, während ein Wärmetausch zwischen der abgegebenen Luft und der eingeleiteten Luft ausgeführt wird. Weiterhin, da das Wärmetauschermodul, das Auslassmodul und das Verbindungsmodul unabhängig und abnehmbar in dem Fensterrahmen angeordnet sind, ist es leicht, jedes Modul zu warten, und es ist auch möglich, Wartungskosten einzusparen. Weiterhin ist es möglich, da in dem Wärmetauschermodul das Wärmerohr an der Abtrennwand angeordnet ist, um den Wärmetausch zwischen der Innenraumluft und der Außenluft zu erreichen, den gesamten Wirkungsgrad des Wärmetauschs zu maximieren.
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Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet klar, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von der Idee und dem Umfang der Erfindung abzuweichen, die in den beigefügten Ansprüchen festgelegt ist.
