DE19902267C2

DE19902267C2 - Lüftungsgerät

Info

Publication number: DE19902267C2
Application number: DE19902267A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Golueke
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2019-01-22
Also published as: DE19902267A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Lüftungsgerät mit einem ersten und einem zweiten Lüfter, die ein Lüfterrad und einen Lüftermotor aufweisen, wobei jeder Lüftermotor in einer vom Lüfterrad getrennten Kammer angeordnet ist und das Lüfterrad des einen Lüfters Luft nach außen und ein zweiter Lüfter Luft in den zu belüftenden Raum fördert.

Derartige Lüftungsgeräte werden insbesondere in Räumen mit hoher Wärmedämmung und schall- und wärmeisolierenden Fenstern (Niedrigenergiehaus) verwendet. Durch das Lüftungsgerät wird aus dem Raum verbrauchte Abluft nach außen gefördert und diesem wird frische Zuluft zugeführt, wobei zwischen der Zuluft und der Abluft zur Energieeinsparung ein Wärmetausch erfolgt. An vielen Tagen des Jahres erübrigt es sich damit, die Fenster zum Lüften zu öffnen und die von außen eingetretene Frischluft durch erheblichen Energieeinsatz wieder aufzuwärmen.

Ein Lüftungsgerät ist beispielsweise in dem DE 89 02 915 U1 beschrieben. Dieses ist mit einem Kreuzstromwärmetauscher ausgestattet.

Aus der DE 44 12 844 A1 ist ein Lüftungsgerät mit einem Wärmetauscher und zwei Lüftern bekannt. Der eine Lüfter fördert die Zuluft. Der andere Lüfter fördert die Fortluft.

In der nicht vorveröffentlichten DE 198 03 335 A1 ist ein Lüftungsgerät beschrieben. Um einen einfachen Aufbau und eine Geräuschunterdrückung zu erreichen, ist im Gehäuse des Lüftungsgeräts ein Formkörper aus schalldämmendem, wärmeisolierendem Material angeordnet, in dem Luftkanäle und Schächte ausgeformt sind. In einen Schacht ist ein Fortluftlüfter, in einen anderen Schacht ist ein Zuluftlüfter eingeschoben. In einen weiteren Schacht ist der Wärmetauscher abgedichtet eingesetzt. Die elektrischen Lüftermotoren entwickeln zwangsweise Verlustwärme.

Aus der DE 90 03 389 U1 ist ein Kühlsystem, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dem ein von einem Elektromotor angetriebenes Axial-Lüfterrad axial druckseitig vor einem Wärmetauscher liegt. Zwischen dem Axial-Lüfterrad und dem Wärmetauscher ist ein Druckraum vorgesehen, aus dem ein Verbindungskanal einen Nebenluftstrom herausführt, der den Motor kühlt. Nach dem Austritt aus dem Motor wird dieser Wärmestrom als Nutz-Luftstrom dem Wärmetauscher zugeführt, durch den dieser mehr Wärme aufnimmt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lüftungsgerät der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem Wärmeverluste möglichst vermieden sind und insbesondere die Verlustwärme des Lüftermotors oder der Lüftermotoren dem zu belüftenden Raum zugeführt ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Beim Betrieb der Lüftermotoren entsteht in den Kammern Wärme. Diese wird durch das rotierende Lüfterrad aus den Kammern der Zuluft bzw. der Außenluft zugeführt. Die Verlustwärme der Lüfterräder ist dadurch für die Raumerwärmung genutzt. Sie staut sich in der Kammer nicht. Weil sie nicht an die Außenluft abgegeben werden muß, ist sie für die Erwärmung des zu belüftenden Raumes nicht verloren.

Auch beim Betrieb nur eines Motors, z. B. bei verringerter Luftförderung oder wenn nur ein Motor montiert ist, wird nur die Abwärme eines einzelnen Motors für die Raumerwärmung genutzt. Beim Betrieb mit einem einzelnen Motor kann dieser saugseitig oder druckseitig angeordnet sein.

Vorzugsweise mündet der Bypaß an der Saugseite des Zuluftlüfters. Dadurch wird die in der Kammer erwärmte Luft aus dieser abgesaugt, wobei die Luftverbundöffnung einen Unterdruck in der Kammer verhindert. Günstig dabei ist auch, daß die in der Kammer erwärmte Luft innerhalb des Lüftungsgeräts der Zuluft beigemischt wird und zusammen mit dieser in den zu belüftenden Raum abgegeben wird. Es wäre jedoch auch möglich, den Bypaß an der Druckseite des Lüfterrades wirken zu lassen. In diesem Falle würde die in der Kammer erwärmte Luft durch die Luftverbundöffnung in den zu belüftenden Raum gedrückt.

In Ausgestaltung der Erfindung ist der genannte Lüfter der Zuluftlüfter. Der Lüftermotor eines Fortluftlüfters ist in einer zweiten Kammer angeordnet, die eine Luftverbundöffnung zum zu belüftenden Raum hat und an die Kammer ist ein Bypaß angeschlossen, der beim Lüfterrad, insbesondere Zuluftlüfterrad mündet. Beide Kammern können dabei an den gleichen Bypaß angeschlossen sein. Es ist damit erreicht, daß die Verlustwärme beider Lüfter der Raumluft, insbesondere der Zuluft, zugeführt wird.

Um den freien Strömungsquerschnitt des Bypasses auf die Verlustwärme der Lüftermotoren abzustimmen, kann der Strömungsquerschnitt entsprechend ausgelegt sein, oder es kann in den Bypaß eine Blende mit entsprechendem freien Querschnitt eingesetzt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Die Figur zeigt die Innenansicht eines Lüftungsgeräts bei abgenommenem frontseitigen Deckel.

Ein in einem zu belüftenden Raum aufstellbares Lüftungsgerät weist ein Gehäuse 1 auf, in das ein Formkörper 2, der beispielsweise aus geschäumtem Kunststoff besteht, eingesetzt ist. In den Formkörper 2 ist ein Wärmetauscher 3 eingesetzt. Dessen einer Strömungsweg liegt zwischen einem Außenluftkanal 4 und einem Zuluftkanal 5. Sein anderer Strömungsweg liegt zwischen einem Abluftkanal 6 und einem Fortluftkanal 7. Die Kanäle 4 bis 7 sind im Formkörper 2 ausgebildet. Der Außenluftkanal 4 und der Fortluftkanal 7 münden über Anschlüsse 4' bzw. 7' ins Freie. Der Abluftkanal 6 und der Zuluftkanal 5 münden über Öffnungen 6' bzw. 5' in den zu belüftenden Raum. Im Außenluftkanal 4 und im Abluftkanal 6 sind Luftfilter 8, 9 angeordnet.

In dem Formkörper 2 sind in den Fortluftkanal 7 ein Fortluftlüfter 10 und in den Zuluftkanal 5 ein Zuluftlüfter 11 eingesetzt. Jeder Lüfter 10, 11 weist ein Lüfterrad 12 auf, das aus dem betreffenden Kanal 7, 5 Luft durch den Wärmetauscher 3 axial ansaugt und radial weiterleitet.

Zum Antrieb des Lüfters 12 ist ein elektrischer Lüftermotor 13, beispielsweise ein Spaltpolmotor, vorgesehen. Der Lüftermotor 13 ist mittels einer durchgehenden, geschlossenen Montagewand 14 vom Lüfterrad 12 getrennt.

Der Lüftermotor 13 des Fortluftlüfters 10 liegt in einer Kammer 15 des Formkörpers 2. Der Lüftermotor 13 des Zuluftlüfters 11 liegt in einer Kammer 16 des Formkörpers 2. Jede der Kammern 15, 16 ist über eine Luftverbundöffnung 17 mit dem zu belüftenden Raum verbunden. Die Kammern 15, 16 sind gemeinsam an einen Bypaß 18 angeschlossen, der in den Zuluftkanal 5 mündet.

Der freie Strömungsquerschnitt des Bypasses 18 ist auf die von den beiden Lüftermotoren 13 abgegebene Verlustwärme abgestimmt und liegt vorzugsweise zwischen 100 und 400 mm². In den Bypaß 18 ist eine Blende 19 einsetzbar, mit der sich der Strömungsquerschnitt festlegen läßt.

Die Funktionsweise der beschriebenen Einrichtung ist etwa folgende:
Beim Betrieb des Lüftungsgeräts arbeiten der Fortluftlüfter 10 und der Zuluftlüfter 11. Dabei entwickeln die Lüftermotore 13 in den Kammern 15 und 16 Verlustwärme. Der Fortluftlüfter 10 saugt Abluft aus dem zu belüftenden Raum durch den Wärmetauscher 3 und fördert diese ins Freie. Der Zuluftlüfter 11 saugt Außenluft aus dem Freien durch den Wärmetauscher 3 und fördert diese in den zu belüftenden Raum. Gleichzeitig saugt der Zuluftlüfter 11 durch den Bypaß 18 erwärmte Luft aus den Kammern 15, 16. Dabei tritt aus dem zu belüftenden Raum Luft durch die Luftverbundöffnungen 17 in die Kammern 15, 16. Dadurch wird die Abwärme der beiden Lüftermotore 13 der Zuluft beigemischt, bevor sie durch die Öffnung 5' in den zu belüftenden Raum eintritt. Dadurch ist erreicht, daß einerseits die Verlustwärme der Lüftermotore 13 zur Unterstützung der Raumheizung genutzt wird und andererseits die Lüftermotore 13 gekühlt werden. Für eine Raum-Zusatzheizung kann im Zuluftkanal 5 in Strömungsrichtung hinter dem Zuluftlüfter 11 ein Heizkörper 20 vorgesehen sein.

Der durch den Bypaß 18 strömende Luftvolumenstrom ist beträchtlich kleiner als der durch den Wärmetauscher 3 strömende Luftvolumenstrom.

Unter dem Abluftkanal 6 ist ein Behälter 21 zur Aufnahme von Kondenswasser vorgesehen.

Um die Luftkanäle 4, 7; 4, 6; 7, 5 möglichst luftdicht voneinander zu trennen, sind zwischen dem Formkörper 2 und dem Wärmetauscher 3 eingedrückte keilförmige Dichtelemente 22, 23, 24 vorgesehen, bei deren Eintreiben der Wärmetauscher 3 luftdicht auf eine Lagerstelle 25 gedrückt wird. Über die Lagerstelle 25 ist der Abluftkanal 6 gegenüber dem Zuluftkanal 5 abgedichtet. Durch die Abdichtung der Luftkanäle 4, 7; 4, 6; 6, 5; 5, 7 ist erreicht, daß neben dem Wärmetauscher 3 kaum Nebenluftströme auftreten, die zu einer Verminderung des Wirkungsgrades des Wärmetauschs führen könnten.

Die keilförmigen Dichtelemente 22, 23, 24 weisen vorzugsweise einen Keilwinkel auf, der zwischen 5° und 30° liegt. Die Dichtelemente 22, 23, 24 bestehen vorzugsweise aus einem Elastomer oder Gummi oder aus einem Verbundwerkstoff, beispielsweise einem Gummi-Metall.

Um den Verschmutzungsgrad des Filters im Außenluftkanal 4 zu überwachen, ist eine Lichtschranke 26 vorgesehen.

Bei anderen Ausführungen der Erfindung kann der Bypaß 18 in den Abluftkanal 6 oder den Außenluftkanal 4 münden. Die Nutzung der Abwärme der Lüftermotore 13 erfolgt dann über den Wärmetauscher 3.

Claims

1. Lüftungsgerät mit einem ersten und einem zweiten Lüfter, die ein Lüfterrad und einen Lüftermotor aufweisen, wobei jeder Lüftermotor in einer vom Lüfterrad getrennten Kammer angeordnet ist und das Lüfterrad des einen Lüfters Luft nach außen und ein zweiter Lüfter Luft in den zu belüftenden Raum fördert, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (15, 16) je eine Luftverbundöffnung (17) zum zu belüftenden Raum haben und an einen Bypaß (18) angeschlossen sind, der beim Lüfterrad (12) des Zuluftlüfters (11) in den Zuluftkanal (5) mündet, wobei das Lüfterrad (12) des Zuluftlüfters (11) einen Luftvolumenstrom durch die Kammern (15, 16) fördert.

2. Lüftungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypaß (18) an der Saugseite des Lüfterrades (12) des Zuluftlüfters(11) mündet.

3. Lüftungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (12) des Zuluftlüfters (11) Luft durch einen Wärmetauscher (3) fördert und daß der durch den Bypaß (18) geförderte Luftvolumenstrom wesentlich kleiner als der durch den Wärmetauscher (3) geförderte Luftvolumenstrom ist.

4. Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuluftlüfter (11) hinter dem Wärmetauscher (3) liegt und aus einem Außenluftkanal (4) Zuluft in den zu belüftenden Raum fördert.

5. Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kammern (16, 15) an den gleichen Bypaß (18) angeschlossen sind.

6. Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bypaß (18) eine Blende (19) zur Festlegung des Luftvolumenstroms angeordnet ist.

7. Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (15, 16) vom Lüfterrad (12) durch eine geschlossene Montagewand (14) getrennt sind.

8. Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (15, 16) in einem Formkörper (2) ausgebildet ist, der Luftkanäle (4 bis 7) bildet und in den der Wärmetauscher (3) eingesetzt ist.

9. Lüftungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (3) mittels keilförmiger Dichtelemente (22, 23, 24) in dem Formkörper (2) abgedichtet gehalten ist.

10. Lüftungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Lüftermotor (13) in Betrieb ist.