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Lüftungsanlage, vorzugsweise für Wohnräume und für Kochdunstabzug
Die Erfindung betrifft eine Lüftungsanlage, welche an der Öffnungsseite eines Fensterflügels
jedoch am feststehenden Teil des Fensterrahmens angebracht wird, ohne daß hierzu
gebäudeseitig Veränderungen erforderlich sind. Die Lüftungsanlage ist vorwiegend
für Wohnräume zum Absaugen des Kochdunstes ausgelegt und soll eine zugfreie Lüftung
ermöglichen.
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Es sind bis jetzt eineReihe von Lüftungsanlagen vorzugsweise zur Wohnraumbelüftung
bekanntgeworden.
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Es gibt Lüftungsgeräte, welche in die Fensterflächen eingebaut-we'iden.
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Sie sind meist so konstruiert, daß in der Mitte des Lüftungsgehäuses
ein Gebläse angeordnet ist, welches die Raumluft heraussaugt.Um diesen zentrischen
Gehäusekanal sind innerhalb des Gehäuses die Frischluftkanäle angeordnet,durch welche
infolge des von Gebläse im Raum erzeugten Unterdrucks Frischluft von rußen in den
Raum einströmt. Nachteilig ist hier unter anderem, daß durch die Anordnung in Fenster
die Außenansicht des Gebäudes gestört und tor allem der Lichteinfall beeinträchtigt
wird.
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Eine Ventilationseinrichtung zum Ent- und Belüften mit Frischluftvorwärmung
ist bereits im D. P. 22322 angegeben. Diese ist jedoch gebäudeseitig fest installiert
und erzeugt die Luftströmung auf thermischem Wege.
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Eine weitere bekanntgewordene Anlage nach D.P. 894 908 kombiniert
Ent-und Belüftung mittels kreisrunder konzentrisch angeordneter Kanäle, wobei die
Frischluft an der Zimmerdecke zugeführt wird. Der Einbau dieser Anlage erfordert
jedoch bauliche Veränderungen. Weiter nachteilig ist dabei daß die Frischluftzufuhr
nur durch Unterdruck im Raum bewirkt wird, wodurch trotz eingebautem Belüftungskanal
Zugluftwirkung entsteht.
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Die derzeitig auf dem Markt befindlichen Kochdunstabzugshauben saugen
mittels Gebläse die Luft über der Kochstelle ab und leiten sie über Filter und evtl.
Bestrahler entweder in den Raum zurück oder aber in einen gebäudeseitig fest eingebauten
Abluftschacht. Da der Kochdunst auch nach der Filterung noch einen hohen Feuchtigkeitsgrad
hat und außerdem die Kochgerüche nie vollständig beseitigt werden können, muß in
ersten Falle der Raum durch das Fenster belüftet werden. Es ist dabei nicht zu verhindern,
daß sich die feuchte Kochluft im ganzen Raum ausbreitet. Für eine intensive Kochdunstbeseitigung
ist dann ein großvolumiger Luftaustausch notwendet, wodurch eben in der kalten Jahreszeit
zuviel Kaltluft- bei üblicher Fensterlüftung auf den Boden absinkend - in den Raum
einströmt und ein unangenehmes Raumklima verursacht. Iu zweiten Falle wird zwar
der Kochdunst konzentriert in den Abluftkannal geleitet, doch muß auch hier zwangsläufig
die abströmende Luftmenge eine ebensogroße Frischluftmenge ersetzt werden. Wenn
die Lüftungsanlage deu Gebäudes keinen gesonderten Frischluftkannal enthält, maß
die notwendige Frischluft durch Türen und Fenster nachgesaugt werden. Das kann einen
unangenehmen Luftzug in der Wohnung zur Folge haben und außerdem wird durch den
im Raum entstehenden Unterdruck bei Ofenheizungen die Luftzufuhr beeinträchtig.
Abgesehen vom nachteiliegen Effekt sind in den zeisten Wohnungen keine Abluftschächte
vorhanden.
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Die genannten Anlagen und Geräte weisen zusammengefaßt folgende Nachteile
auf: 1. Der Einbau erfordert gebäudeseitige Veränderunger ( auch beim Einbau in
der Fensterfläche ) 2. -Da die-Ent - und Belüftungskanäle in die freie Außenluft
münden, sind in jede Fall-e wetterfeste - Abdeckvorrichtungen und Verschlüsse erforderlich.
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3. Das in der Regel angewandte Saugzugverfahren, bei welchem das Gebläse
im Entlüftungsstrom liegt, verursacht im Raum einen Unterdruck und dadurch unangenehme
Zuglufterscheinungen, weil die Frischluftkanäle konstruktiv bedingt einen zu kleinen
Querschnitt haben.
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4. Es kann nicht in jedem Falle eine Absaugleitung zu einer Dunstabzugs
haube angeschlossen werden.
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5. Bei fest installierten Lüftungsschächten bereitet deren Reinigung
erhebliche Schwierigkeiten.
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Die nachfolgend beschriebene Erfindung will die oben genannten Mängel
vermeiden.
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Zusätzlich wird zur Aufgabe gestellt, daß die in den Raum einströmende
Frischluft durch die ausströmende Abluft vorgewärmt wird.
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Nach dem Grundprinzip der Erfindung wird ein Gebläse mittels eines
flachen, rechteckigen Luftkanals am festen Fensterrahmen an der Öffnungsseite eines
Fensterflügels ( Drehflügel oder-Kippflügel ) angeschlossen.
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Bei einflügeligen Fenstern ist zwischen Außenkante Flügelrahmen und
Mauer in der Regel ein Abstand von 30 bis 40 mm . Dieser schmale Zwischenraum-genügt
zur Unterbringung des Luftkanals. Der Luftkanal hat fensterstockseitig zum Flügel
hin einen-schmalen, über die ganze Höhe durchgehenden Spalt-, durch welchen die
Luft aus dem luftkanal aus- bzw. in diesen einströmer kann, Ein einflutiges Entlüftungsgebläse
ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt.
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Fig. 1 zeigt die Innenansicht eines einfachen Fensters mit seitlich
angeschlossenem Entlüftungegebläse.
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Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Fensteröffnung mit der
Seitenansicht der- Lüftungsanlage.
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Fig. 3 zeigt einen Horizontalschnitt durch die Fensteröffnung mit
der Anordnung der betriebabereiten -Entüftungsanlage.
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per Luftkanal 1 hat vorzugsweise einen flachen, rechteckigen tuerschnitt
und wird von ebenen Wänden gebildet Die-breiten Seitenwände haben gleich Fora und
sind so bemessen, daß die Einbautiefe t von der Mauerkante au.
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etwa der Tiefe eines Einbausc'hranke's entspricht. Die Xanalweite
a beträgt
in der Regel etwa 30 mm, wodurch es möglich ist, den Luftkanal
zwischen Mauer und Fensterflügelrahmen einzusetzen. Die schmale Vorderwand schließt
den Luftkanal zum Raum hin vollständig ab und verläuft nach unten schräg gegen die
Querkante. Die schmale Rückwand ist nur mit der mauerseitigen Seitenwand verbunden
und ist gegen den Fensterstock zu schräg abgewinkelt, wodurch zur Fensteröffnung
hin die Luftkanalmündung 2 gebildet wird. Die die Mündung 2 mitbildende Kante 3
der fensterseitigen Seitenwand hat an der Innenseite einen flachen Wulst, welcher
diese Kante versteift und gleichzeitig eine gute Luftführung ergibt.
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Die Oberseite des Luftkanals liegt über der Fensterflügeloberkante
und ist vom Fensterstock bis etwa Mauerinnenkante geschlossen. Der frei in den Raum
ragende Teil der Luftkanaloberseite ist offen; dies ist die Anschlußöffnung 4 zum
Gebläse.' Mittels der Winkel 5 an der Ober - und Unterseite des Luftkanals wird
dieser am Fensterstock befestigt.
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Bei geschlossenem Fensterflügel liegt die Luftkanalmündung 2 innerhalb
des Raumes und hat so keine Verbindung zur Außenluft. Wird der Fensterflügel um
einige cm geöffnet, so liegt die Luftkanalmündung 2 außerhalb des Raumes an der
Außenluft; über ein Gebläse kann dann Raumluft nach außen geblasen werden oder es
kann frische Außenluft in den Raum hereingesaugt werden.
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Das Gebläsegehäuse ist ebenso flach und rechteckig gebaut wie der
Luftkanal und wird auf die Anschlußöffnung 4 desselben aufgesteckt. Es beansprucht
die ganze Einbautiefe t Als Gebläse wird vorzugsweise ein Radialgebläse verwendet.
Das Gebläserad 6 läuft zwischen den ebenen Gehäusewänden 7 und 8, sodaß die Laufradebene
in der Luftkanalebene liegt und die Gebläseachee etwa in der Mitte des Gebläsegehäuses
senkrech zu dessen Ebene steht. Das Laufrad ist für große Durchflußmenge ausgelegt.
Die axiale Einlaßöffnung«7 ist als kreisrunder Ausschnitt in einer Gehäusewand 7
oder 8 angeordnet; auf dieser Seite ist auch der Motor mittels Motorträger 9 befestigt.
Leitschaufeln oder eine Austrittsspirale sind im Gebläsegehäuse nicht vorgesehen.
Die Luft tritt.
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radial aus dem Laufrad direkt in den schmalen, als Diffusor wirkenden
Raum des Gebläsegehäusee ein und strömt in der gleichen vertikalen Ebene ohne beeinträchtigende
Querschnittsveränderung nach unten weiter in den Luftführungskanal 1 . In diesem
wird sie zum Fenster hin abgelenkt und strömt aus der Luftkanalmündung 2 zwischen
Fensterstockrahmen und Fensterflügel ins Freie.
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Als Gebläse kann auch ein Axialgebläße verwendet werden, wenn dessen
Fügelrad vor der Eintrittsöffnung 10 angeordnet wird. Der Luft fluß innerhalb des
Gehäuses ist der gleiche wie bein Radialgtbläse.
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Die beschriebene einflutige Entlüftungsanlage läßt sich so verwenden,
daß die Luft aus dem freien Raum abgesaugt wird. Es ist aber auch möglich,-daß an
die Eintrittsöffnung 10 ein Absaugrohr 11 angeschlossen wird, welches etwa mit einer
Dunstabzugshaube verbunden ist.
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41 An der Unterseite des Luftkanals ist eine gabelförmige Arretierung
/ drehbar angebracht; durch Herausdrehen derselben gegen den Fensterflügel wird
dieser bei Betrieb der Anlage in der erforderlichen Offenstellung festgehalten.
Mit dieser Arretierung kann auch gleichzeitig der Motorschalter gekuppelt sein.
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Eine Weiterentwicklung der einflutigen Entlüftungsanlage behält Prinzipgemäß
die Anordnung von Gebläsegehäuse, Luftführungskanal und Anschluß desselben am Fensterstock
bei.
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Als Erfindungsgemaßes Merkmal kommt hinzu, daß Gebläse und Luftkanal
zweiflutig ausgeführt sind und daß der Luftkanal als Wärmetauscher ausgebildet ist.
Diese Lüftungsanlage kombiniert Entiüftungsgebläe zum Absaugen der alten Raumluft
und ein Belüftungsgebläse zum Einsaugen von frischer Außenluft.
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Fig. 4 zeigt einen Vertikalachnitt durch das zweiflutige Gebläse und
den Wärmetauscher-Luftkanal.
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Fig. 5 zeigt die Seitenansicht von Gebläsegehäuse und Luftkanal.
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In Fig. 6 und Fig. 7 sind Querschnitte durch den Wärmetauscher-Luftkanal
dargestellt.
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Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch das zweiflutige Gebläse.
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Der Luftkanal ist in der bekannten, vorgehend beschriebenen Weise
an das Fenster angeschlossen. Von der Mauerkante ab ist sein Querschnitt etwa um
das dreifache erweitert. Der so gebildete, in den Raum ragende rechteckige Kasten
ist an der Unterseite etwa um 450 abgeschrägt und nur nach oben offen. Er wird durch
zwei vertikale Zwischenwände 12 und 13 in drei etwa gleich weite vertikal verlaufende
Kanäle 14, 15, 16 geteilt. Die unteren Kanten der Zwischenwände sind mittels eines
Bodenstoges 17 miteinander verbunden; dieser verläuft parallel zur unteren Kastenwand
und hat von dieser einen Abstand von etwa einer Kanaiweite. Dadurch wird an der
Kanten unterseite ein Verblndungakanal 18 zwischen den beiden äußeren Vertikalkanälen
14.und 16 hergestellt. Bis zur halben Hdhe der Zwischenwände sind an deren mauerseitigen
Kanten schmale Leitsege 19 und 20 unter eines Winkel von ca. 45° zur nächsten fensterseitigen
Wand hin abgebogen. Der an den Fensterstock anschließende Luftkanal wird in halber
Höhe durch einen Horizontalsteg 21, der an den äußeren Leitsteg 20 anschließt, in
etwa itwrf gleich hohe kanäle geteilt. Durch die Mündung 23 des unteren Kanals strömt
Frischluft ein; durch die Mündung 22 des oberen Kanale wird Raumluft ins Freie geblasen.
Die obere Kante des Zwischenbleches 1# ist
Schräg nach außen zur
fensterseitigen Kastenwand hin umgebogen; damit wird der äußere Kanal 14 nach oben
hin abgeschlossen.
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Das doppelflutige Radialgebläse ist an der obenseitigen Öffnung des
Wärmetauscherka6tens sa angeordnet, daß die Gebläse Abluft-Austrittskammer 24 fluchtend
über dem Wärmetauscherkanal 16, die Gebläse-Frischluft-Austritts- , 25 kammer fluctend
über dem mittleren Wärmetauscherkanal 15 liegt. Die Frischluft-Austrittskammer 25
ist nach nuten gegen den Kanal 15 abgeschlossen.
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Die abgesaugte Raumluft strömt aus der Abluft-Austrittskammer 24
geradlinig nach unten in den Wärmetauscherkanal 16, gelangt,an der Kastenunterseite
durch den Verbindungskanal 18 in den äußeren Kanal 14, strömt in diesem nach oben
und wird dort in halber Höhe horizontal - jedoch in derselben Vertikalebene - zum
Fenster hin umgelenkt und wird durch die Abluftmündung 22 ins Freie geblasen. Durch
die darunterliegende Frischluft-Eintrittsmündung 23 strömt Frischluft zunächst horizontal
in den Luftkanal ein, wird mittels der Leitstege 19 und 20 in den Frischluftkanal
15 des Wärmetauschers und dort vertikal nach oben umgelenkt. Von hier gelangt sie
36 unter die saugseitige Abdeckhaube / des Frischluftgebläses, durchströmt das Frischluftgebläse
und wird aus der Frischluft-Austrittskammer 25 nach oben gegen die Zimmerdecke ausgeblasen.
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Das zweiflutige Gebläselaufrad besteht aus einer ebenen, kreisrunden
Scheibe 26, an deren Umfang beidseitig etwa achtbis zwölf kurze Schaufeln ,27 symmetrisch
angeordnet sind; Außenkante Schaufeln liegt auf Außenkante Scheibe. Die Schaufeln
sind etwa 300 bis 450 gegen den Radius in Laufrichtung angestellt, damit zugunsten
des Fördergrades die Austrittsgeschwindigkeit verkleinert wird. Mittels einer Nabe
28 ist die Laufradecheibe 26 direkt auf der Motorwelle befestigt. Das Laufrad ist
in der Mitte des rechteckigen Gebläsegehäuses angeordnet.
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Die beiden Gebläse-Austrittskammern 24 und 25 werden von drei rechteckigen
ebenen Wänden 29, 30, 31 gebildet, welche parallelzur Laufradebene liegen.
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Die Laufradscheibe 26 läuft in einem kreisrunden Ausschnitt in der
mittleren Kammerwand genau mit dieter fluchtend, jedoch ohne berührende Abdichtung.
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Die beiden äußeren Kammerwände 29 und 31 haben koaxial zum Laufrad
kreisrunde Einlaßöffnungen, deren Durchmesser dem Laufraddurchmesser etwa gleich
sind. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades sind die Öffnungsränder mit kreisrunden
Wulstringen versehen.
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Die äußere Kammerwand 29, welche di. Abluftkammer abschließt, trä'g"'t"'z'ü-"
gleich die zwei Seitenwände des Gebläsegehäuses und die obere Abdeckung der Abluf-Austrittskammer.
Die mittler Kammerwand ist eine obene Platte, welche an der oberen Kante mit einer
Leitfläche 32 für den Frischluft-Austritt versehen ist. Die frischluftseitige Deckwand
31 ist ebenfalls
eine ebene Platte, die an der Unterseite schräg
abgewinkelt ist und damit die Frischiuft-Austrittskamme'r 25 nach unten abschließt.
Damit wird gleichzeitig eine günstige Leitfläche für den Frischluftstrom hergestellt.
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Die drei Kammerwände werden mittels zweier Gewindebolzen 33 und Distanzbüchsen
34 zusammengespannt. Auf denselben Gewindebolzen ist auch der Motorträger 35 am
Gebläsegehäuse befestigt. Die Abdeckhaube 36 über dem Frischluft-Einlaß und dem
darin angeordnetem Motor wird ebenfalls mit diesen Gewindebolzen gehalten, wobei
vorteilhaft Gummitüllen- dazwischengespannt werden.
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Ebenso ist es zweckmäßig, die abschließenden Kanten der Kammerwände
mit einer weichen Schaumstoff-Dichtleiste 38 zu versehen, Dadurch wird trotz grober
Fertigungstoleranzen ein zu großer Leckverlust vermieden und außerdem eine Geräuschis'olierung
bewirkt.
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Das mit nur zwei Bolzen einschließlich Gebläse kompakt zusammengehaltene
Gebläsegehäuse wird auf die obere Öffnung des Wärmetauscherkastens aufgesetzt, wobei
die Fugen mittels Schaumstoff-Dichtleisten abgedeckt werden.
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Mit einer Lasche 39 wird das Gebläsegehäuse am Wärmetauscherkasten
arretiert wobei an der lösbaren Schraubverbindung eine Gummi tülle dazwischengeschaltet
ist.
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Wird die Abluft aus einer Dunstabzugshaube abgesaugt, so kann das
Abzugsrohr 40 unmittelbar an der Abluft-Einlaßöffnung des Gebläses angeschlossen
werden.
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Mit der beschriebenen Entlüftungsanlage läßt sich gegenüber dem technischen
Stand folgender Fortschritt erzielen: 1. Die Entlüftungsanlage kann an jedem Fenster
mit Öffnungs,flügel-angebracht werden. Gebäudeseitige Veränderungen sind dazu nicht
notwendig.
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Die lichte Fensterfläche und damit der Lichteinfall werden nicht beeinträchtigt
und die Außenansicht wird nicht gestörte 2. Bei geschlossenem Fenster liegen die
Entlüftungsöffnungen im Rauminneren; besondere Abschluß- und Wetterschutzvorrichtungen
an der Gebäudeaußenseite sind deshalb nicht erforderlich.
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3. Eskann in einer Entlüftungsanlage mit einfachen Mitteln ein Ent
- und Belüftungsgebläse kombiniert werden; mit einem derartigen zweiflutigen Gebläse
- mit entgegengesetzter Durchströmrichtung - werden Zuglufter Scheinungenvermieden.
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4. In der kombinierten Ent- Belüftungsanlage wird durch eine günstige
Strömungsführung mit großen Wandoberflächen eine gute Wärmetauscherwirkung ertielt,
wobei die einströmende Frischluft durch die ausströmende Abluft vorgewärmt wird.
Sehr vorteilhaft wirkt sich dabei aus, daß der kalt Frischluftkanal allseitig von
Warmluft umströmt wird; dadurch gibt
es keine kalten Außenwandflächen,
an denen sich infolge der Raumluftfeuchtigkeit Schwitzwasser abscheiden könnte.
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5. Im Gegensatz zu anderen im Fenster angebrachten Lüftern kann hier
generell die Abluftsaugseite mittels eines Saugrohres mit einer Kochdunst-Abzugshaube
verbunden werden.
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6. Die Reinigung der Lüftungskanäle ist hier im Gegensatz zu gebäudeseitig
fest eingebauten Lüftungsschächten wesentlich einfacher.