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Die Erfindung betrifft eine Lüftungsvorrichtung zur Be- und Entlüftung von mindestens einem Raum eines Gebäudes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere bezieht sich die Erfindung dabei auf eine Lüftungsvorrichtung mit einer Wärmespeichereinheit zur Wärmeübertragung aus dem Entlüftungs-Medienstrom auf den Belüftungs-Medienstrom, mit einer Verschluss- und Öffnungseinrichtung zur Steuerung der Luftströmungswege, wobei in den Luftströmungswegen Filterelemente vorgesehen sind.
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Lüftungsvorrichtungen dieser Art sind bereits bekannt durch die
DE 3207761 A1 . Die Erfindung beschreibt ein Be- und Entlüftungsgerät mit Rückgewinnung der Abluftwärme für Wohn- und Aufenthaltsräume, Büros, Schulen, Lager und Arbeitsräume mit einem kastenförmigen, auf der Wand und/oder in Zwischendecken montierbaren Gehäuse, wobei zwei Radialgebläse für die getrennte Zu- und Abführung der Luftströme vorgesehen sind. Für Zu- und Abluft wird je ein Speicherpaket als Wärmetauscher benutzt. Die Bleche der Speicherpakete stehen je nach Schaltzustand in direktem Kontakt mit der Zuluft oder der Abluft. Der Richtungswechsel der Luftströme erfolgt je nach dem thermischen Zustand der Speicherpakete bei kontinuierlich arbeitenden Radialgebläsen über eine ansteuerbare Luftklappe mit laufenden Änderungen des Geschwindigkeitsvektors der Luftströme innerhalb der Speicherpakete im grenzschichtnahen Bereich des Wärmeübergangs zwischen den Speicherpaketen und den Luftströmen.
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Die Ausrichtung der Luftströme für Zu- und Abluft bei der bekannten Lüftungsvorrichtung sind für einen Luftaustausch aufgrund der Anordnung innerhalb der Lüftungsvorrichtung unzweckmäßig einer Seite zugeordnet, so dass außerhalb der Lüftungsvorrichtung mittels Kanalumlenkungen zusätzlich gearbeitet werden muss. Weitere Kanalumlenkungen bedürfen zusätzlichen Bauraums, was sich als hinderlich auswirken kann.
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Des Weiteren ist aus dem Stand der Technik ein lufttechnisches Gerät nach
DE 202012010671 U1 bekannt, welches zur Be- und Entlüftung von mindestens einem Raum eines Gebäudes vorgesehen ist. Das lufttechnische Gerät weist dazu zwei Luftkanäle auf, die jeweils eingangsseitig sowie ausgangsseitig je eine Kanalöffnung aufweisen und zwischen den zugehörigen Kanalöffnungen durch eine aufweisende Luftfördereinrichtung strömungstechnisch miteinander verbunden sind und mit einer Verschlusseinrichtung, die in einer ersten Betriebsart zur Ausbildung eines über die Luftfördereinrichtung führenden ersten Luftwegs eine Kanalöffnung des einen ersten Luftkanals mit der einen Kanalöffnung des anderen zweiten Luftkanals strömungstechnisch verbindet. Ferner verbindet die Verschlusseinrichtung strömungstechnisch die in einer zweiten Betriebsart zur Ausbildung eines über die Luftfördereinrichtung führenden zweiten Luftwegs die andere Kanalöffnung des ersten Luftkanals mit der anderen Kanalöffnung des zweiten Luftkanals.
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Die bekannte Lüftungsvorrichtung ist konstruktiv so gestaltet, dass die Verschlusseinrichtung aus einem Lüftungsschieber besteht, durch welche die jeweiligen Betriebsarten mit einer Drehbewegung gesteuert werden. Der zeitliche Ablauf zur Verstellung der Verschlusseinrichtung über die Lüftungsschieber in die gewählte Betriebsart verhält sich zyklisch, so dass ein Luftaustausch in diesem Zeitraum unterbrochen ist, was sich nachteilig auf den Luftaustausch und durch das immer wieder wechselnde Geräusch störend auf im Raum befindliche Personen auswirken kann. Außerdem wird der Wärmetauscher und auch das Filterelement wechselseitig durchströmt, wobei durch hälftiges Aufteilen der Luftdurchströmung des Be- und Entlüftungs-Medienstroms durch den Wärmetauscher hindurch, auch nur die Hälfte der verfügbaren Speicherkapazitäten in Benutzung ist, was sich nachteilig auf den Wärmerückgewinnungsgrad auswirkt. Weiterhin hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass das Filterelement wechselseitig von dem Be- und Entlüftungs-Medienstrom durchströmt wird. Die bereits durch den Entlüftungs-Medienstrom aus dem Raum abgesaugten Schmutzpartikel, werden wieder durch den Belüftungs-Medienstrom in den Raum eingeleitet.
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Ebenfalls ist die
WO 2015/139885 A2 bekannt geworden, welche eine Lüftungsvorrichtung zur Be- und Entlüftung von Räumen eines Gebäudes, mit einem Gehäuse aufweist. Mit einer in einer Gebäudewand aufweisenden ersten Seitenfläche, zur Rauminnenseite und mit einer zweiten Seitenfläche zur Außenseite. Weiter mit einem durch eine Luftfördereinrichtung in die Rauminnenseite hineinführenden Belüftungs-Medienstrom und einem aus der Rauminnenseite zur Außenseite hinausführenden Entlüftungs-Medienstrom, mit einer Wärmespeichereinheit zur Wärmeübertragung aus dem Entlüftungs-Medienstrom auf den Belüftungs-Medienstrom und mit einer Verschluss- und Öffnungseinrichtung zur Steuerung des Luftstroms. Das Gehäuse ist in der Höhe durch einen Zwischenboden getrennt und formiert eine obere Ebene und eine untere Ebene, wobei das Gehäuse in der Länge in der oberen Ebene durch die Verschluss- und Öffnungseinrichtung und die untere Ebene mittels Trennwände geteilt sind, wodurch sich zwei obere Luftströmungskanäle und zwei untere Luftströmungskanäle bilden. Die Luftfördereinrichtung besteht dabei aus einem Zuluftgebläse für den Belüftungs-Medienstrom und aus einem Abluftgebläse für den Entlüftungs-Medienstrom und wird kontinuierlich in einer Luftförderrichtung betrieben und verbindet die obere Ebene mit der unteren Ebene.
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Außerdem offenbart die
DE 3602120 A1 ein Verfahren zum Betrieb einer Lüftungsvorrichtung zum Be- und Entlüften von Räumen eines Gebäudes, bei dem im Be- und Entlüftungs-Medienstrom Gebläse und Wärmespeicher vorgesehen sind. Durch eine wechselnde Durchströmung der Wärmespeicher entsteht ein Temperaturaustausch des Be- und Entlüftungs-Medienstroms, wobei die wechselnde Durchströmung der Wärmespeicher durch einen Tausch der Lüftungswege des Be- und Entlüftungs-Medienstroms in der oberen Ebene des Gehäuses der Lüftungsvorrichtung unter Beibehaltung der Förderrichtung der Gebläse erreicht wird und durch Beibehaltung der Luftströmungskanäle zu den Gebläsen der Be- und Entlüftungs-Medienstrom in der unteren Ebene gleichbleibend durchströmt wird.
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Weiter ist die
WO 2019/115254 A1 zu erwähnen, die eine Lüftungsvorrichtung zur Be- und Entlüftung von Räumen eines Gebäudes aufweist, welche aus einem in einer Gebäudewand des Gebäudes angeordnetem Gehäuse besteht. Mit einer zur Rauminnenseite des Gebäudes ersten Seitenfläche, welche auf einer unteren Ebene für den Belüftungs-Medienstrom eines unteren Luftströmungskanals eine Austrittsöffnung und für den Entlüftungs-Medienstromeines unteren Luftströmungskanals eine Eintrittsöffnung hat und mit einer zur Außenseite zweiten Seitenfläche, welche auf einer oberen Ebene für den wechselseitigen Be- und Entlüftungs-Medienstrom der oberen Luftströmungskanäle jeweils Ein- und Austrittsöffnungen aufweist. Weiter mit einer Wärmespeichereinheit zur Wärmeübertragung aus dem Entlüftungs-Medienstrom auf den Belüftungs-Medienstrom und mit einer Verschluss- und Öffnungseinrichtung zur Steuerung des Luftstroms.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine Lüftungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Gleichzeitig soll mit der Lüftungsvorrichtung eine Verbesserung der Luftleistung, bei guter Schalldämmung, geringem Eigengeräusch und hohem Wärmerückgewinnungsgrad erreicht werden.
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Die Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 dadurch erreicht, dass das Gehäuse der Lüftungsvorrichtung in der Höhe durch einen Zwischenboden getrennt eine obere Ebene und eine untere Ebene formiert. Des Weiteren ist das Gehäuse in der Länge in der oberen Ebene durch die Verschluss- und Öffnungseinrichtung und die untere Ebene mittels Trennwände geteilt ausgebildet, wodurch sich zwei obere Luftströmungskanäle und zwei untere Luftströmungskanäle bilden. Weiter besteht in vorteilhafter Ausgestaltung die Luftfördereinrichtung aus einem Zuluftgebläse für den Belüftungs-Medienstrom und aus zwei Abluftgebläsen für den Entlüftungs-Medienstrom oder aus zwei Zuluftgebläsen für den Belüftungs-Medienstrom und aus einem Abluftgebläse, wobei der aus einem Gebläse betriebene Medienstrom kontinuierlich und der aus zwei Gebläsen betriebene Medienstrom zyklisch wechselnd in einer Luftförderrichtung betrieben wird und jeweils die obere Ebene mit der unteren Ebene verbinden. Über die Länge des Gehäuses sind in der oberen Ebene zwei Gebläse angeordnet, welche außerdem jeweils eine Verschluss- und Öffnungseinrichtung mit zwei oberen Luftströmungskanälen ausbilden. In der unteren Ebene ist ein Gebläse ausgebildet, welches durch räumliche Trennung aufbauend zwei untere Luftströmungskanäle aufweist. Zudem weisen die oberen Luftströmungskanäle zur Seitenfläche des Gehäuses auf der oberen Ebene jeweils eine Wärmespeichereinheit auf, wobei zwischen der Wärmespeichereinheit und der Außenseite jeweils ein Zuluftfilterelement zuzuordnen ist, welches in den Luftströmungskanälen kontinuierlich vollflächig wechselseitig und gegenläufig von dem Be- und Entlüftungs-Medienstrom durch die Verschluss- und Öffnungseinrichtung durchströmbar ist. Dabei werden die Luftströmungskanäle in der unteren Ebene durch den Be- und Entlüftungs-Medienstrom gleichbleibend durchströmt.
In diesem Gerätekonzept werden demnach drei Gebläse zur Luftförderung verwendet. Bei den Gebläsen handelt es sich vorzugsweise um vorwärtsgekrümmte Radialgebläse. Im Weiteren werden der Einfachheit halber, zwei Abluft- und ein Zuluftgebläse beschrieben, wobei wie voran beschrieben, auch zwei Zuluft- und ein Abluftgebläse in der Lüftungsvorrichtung denkbar arbeiten können. Das Zuluftgebläse fördert die Außenluft in den Innenraum hinein, wobei die beiden Abluftgebläse die Raumluft aus dem Innenraum herausfördern. Während das Zuluftgebläse einen kontinuierlichen Volumenstrom erzeugt, wechselt der Abluftvolumenstrom zwischen den beiden Abluftgebläsen zyklisch hin und her. Um diesen zyklischen Wechsel zu realisieren, werden die Gebläse abwechselnd ein- und ausgeschaltet. Dabei überlappen die Betriebszeiten der beiden Gebläse etwas, um eine ungleichmäßige Geräuschkulisse zu vermeiden. Das zweite Gebläse läuft bereits an, kurz bevor das erste Gebläse abgeschaltet wird, sodass sich das lauter werdende Geräusch des zweiten Gebläses mit dem leiser werdenden Geräusch des ersten Gebläses zu einem gleichbleibenden Gesamtgeräusch addiert. Beide Gebläse saugen aus der gleichen Luftführung an, in welcher sie hintereinander angeordnet sind. Diese Anordnung sorgt für eine Anströmung im Ansaugraum. Um die Anströmung weiter zu verbessern, wird ein Leitapparat in Form einer Luftleittrennwand als eine Art Gleichrichter in der Luftführung positioniert. Dieser Leitapparat befindet sich in Strömungsrichtung mittig in der Luftführung und steht senkrecht zur Einströmöffnung der Gebläse. Er ist parallel zu den Wänden der Luftführung geformt und endet kurz hinter der Einströmöffnung des ersten Abluftgebläses, sodass der Ansaugraum des zweiten Gebläses frei bleibt. Mit dieser Konfiguration werden die besten akustischen und volumenstromtechnischen Ergebnisse erzielt. Durch die Verwendung separater Gebläse für die verschiedenen Ausblasrichtungen können optimierte Spiralgehäuse verwendet und die Luft so möglichst verlustarm gefördert werden. Damit gelingt es, dass der aus der Rauminnenseite abgeführte Entlüftungs-Medienstrom und der in den Innenraum zugeführte Belüftungs-Medienstrom mit Einhaltung einer Druckstabilität einen gleichbleibenden Volumenstrom behalten. Aufgrund der Anordnung von zwei Wärmespeichern in der oberen Ebene, die wiederum durch die vorgeschalteten Verschluss- und Öffnungseinrichtungen getrennt voneinander im Wechsel schaltbar sind, kann ein gleichbleibend konstant anhaltender Be- und Entlüftungs-Medienstrom zur Außenseite und von der Außenseite zur Rauminnenseite bei nahezu permanent gleicher Leistung der Gebläse eingehalten werden.
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Außerdem weist das Zuluftgebläse in vorteilhafter Weise ein Leitapparat auf, der sich in Form einer Luftleittrennwand in der Luftführung zum Ansaugen des Belüftungs-Medienstrom direkt über dem Gebläse senkrecht zur Einströmöffnung des Gebläses ausgerichtet der Verlaufsform des Luftströmungskanals anpasst.
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Die Luftführungsmodule beinhalten regenerative Wärmetauscher und Filter, die am äußersten Ende der Luftführung angebracht sind. Die Filter sitzen dabei zwischen den Speichersteinen und der Öffnung zum Außenbereich und schützen die Gerätekomponenten vor Verschmutzung. Nach dem Entfernen des Frontprofils können die Luftführungsmodule und die Schaumluftführungen komplett entnommen, die Filter gewechselt und das Gehäuse ggfs. gereinigt werden. Die Art der Luftbewegung im Gerät unterscheidet sich von der Raumseite zur Außenseite. Während sich die Luft in den raumseitig gelegenen Luftführungen kontinuierlich in die gleiche Richtung bewegt, alternieren die Strömungsrichtungen in den außenseitig gelegenen Luftführungen. Diese alternierende Luftbewegung wird zum einen durch die beiden zyklisch betriebenen Abluftgebläse und zum anderen durch die Schieber erzeugt und ist erforderlich, um die Speichersteine wechselseitig zu durchströmen. Je nach Luftrichtung werden die Speichersteine dann entweder druckseitig oder saugseitig durchströmt.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Zeichnungen. Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Darstellung der Lüftungsvorrichtung mit Darstellung der Vorderansicht, Draufsicht und der Seitenansicht in einer Gebäudewand,
- 2 eine Draufsicht und eine Schnittdarstellung der Lüftungsvorrichtung nach 1 durch den Bereich der Wärmespeichereinheiten und Luftführungskanäle,
- 3 eine Vorderansicht der Lüftungsvorrichtung nach 1 zur Rauminnenseite mit Schnittangaben für die 4 und 5,
- 4 eine Schnittdarstellung einer Draufsicht der Lüftungsvorrichtung nach 3 mit einem ersten zyklischen Verlauf einer Luftdurchströmung eines Be- und Entlüftungs- Medienstroms durch die jeweiligen Wärmespeichereinheiten in einer oberen Ebene,
- 5 eine Schnittdarstellung einer Draufsicht der Lüftungsvorrichtung mit einem ersten zyklischen Verlauf nach 3 einer Luftdurchströmung eines Be- und Entlüftungs-Medienstroms durch die jeweiligen Luftführungskanäle in einer unteren Ebene,
- 6 eine Vorderansicht der Lüftungsvorrichtung nach 1 zur Rauminnenseite mit Schnittangaben für die 7 und 8,
- 7 eine Schnittdarstellung einer Draufsicht der Lüftungsvorrichtung nach 6 mit einem zweiten zyklischen Verlauf einer Luftdurchströmung eines Be- und Entlüftungs-Medienstroms durch die jeweiligen Wärmespeichereinheiten in einer oberen Ebene,
- 8 eine Schnittdarstellung einer Draufsicht der Lüftungsvorrichtung mit einem zweiten zyklischen Verlauf nach 6 einer Luftdurchströmung eines Be- und Entlüftungs-Medienstroms durch die jeweiligen Luftführungskanäle in einer unteren Ebene,
- 9 einen vergrößerten Ausschnitt der Schnittdarstellung in einer Draufsicht des mittleren Abschnitts der Lüftungsvorrichtung nach 4 eines Technikmoduls,
- 10 einen vergrößerten Ausschnitt der Schnittdarstellung in einer Draufsicht des mittleren Abschnitts der Lüftungsvorrichtung nach 7 eines Technikmoduls,
- 11 eine Vorderansicht der Lüftungsvorrichtung nach 1 zur Rauminnenseite mit Schnittangaben der 12 und 13,
- 12 eine Schnittdarstellung einer Draufsicht der Lüftungsvorrichtung nach 11 mit einem Zahnstangenantrieb der Verschluss- und Öffnungseinrichtungen zur Steuerung der Luftdurchströmung des Be- und Entlüftungs-Medienstroms,
- 13 eine Schnittdarstellung einer Draufsicht der Lüftungsvorrichtung mit einem zweiten zyklischen Verlauf nach 11 einer Luftdurchströmung eines Be- und Entlüftungs-Medienstroms durch die jeweiligen Luftführungskanäle in einer unteren Ebene,
- 14 eine Vorderansicht der Lüftungsvorrichtung nach 1 zur Rauminnenseite mit Schnittangaben für die 15 und
- 15 Schnittdarstellungen mit Seitenansicht der Lüftungsvorrichtung nach 14.
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Die 1 der Zeichnung zeigt eine perspektivische Darstellung der Lüftungsvorrichtung 1 mit einem Gehäuse 2 zum gleichzeitigen Be- und Entlüften von Räumen. Die Lüftungsvorrichtung 1 lässt sich nach 1 vorzugsweise von der Rauminnenseite 5 oder aber auch nach Bedarf von der Außenseite 7 in einer Gebäudewand 3 befestigen, die insbesondere als Fassadenwand ausgebildet sein kann. Dabei weist die Gebäudewand 3 zur Außenseite 7 einen Durchbruch auf, der ebenfalls für ein Fenster oder eine Tür gedacht ist. Die Lüftungsvorrichtung 1 kann auch in einem eigens konzipierten Durchbruch in der Gebäudewand 3 verwendet werden.
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Des Weiteren zeigt die 1 und 2, dass das Gehäuse 2 der Lüftungsvorrichtung 1 in der Höhe H durch einen Zwischenboden 13 getrennt eine obere Ebene 14 und eine untere Ebene 15 formiert, wobei sich der Zwischenboden 13 dreigeteilt ausbildet. Nach 2 wird das Gehäuse 2 der Gesamtlänge L nach nochmals in der oberen Ebene 14 durch die Verschluss- und Öffnungseinrichtung 12 und die untere Ebene 15 mittels Trennwände 35, 36 geteilt, woraus zwei obere Luftströmungskanäle 17, 18 und zwei untere Luftströmungskanäle 19, 20 resultieren.
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Ausgehend der 3 bis 8 wird dabei die Luftfördereinrichtung 8 aus einem Zuluftgebläse 21 für den Belüftungs-Medienstrom 9 und aus zwei Abluftgebläsen 22, 22' für den Entlüftungs-Medienstrom10 bestehend, kontinuierlich in einer Luftförderrichtung betrieben und verbinden die obere Ebene 14 mit der unteren Ebene 15 für den Luftstrom. Zudem weisen die oberen Luftströmungskanäle 17, 18 zur Seitenfläche 6 des Gehäuses 2 auf der oberen Ebene 14 jeweils eine Wärmespeichereinheit 11 auf. Zwischen der Wärmespeichereinheit 11 und der Außenseite 7 der oberen Ebene 14 nach den 4 und 5 sind jeweils Zuluftfilterelemente 23 zuzuordnen, welche in den Luftströmungskanälen 17, 18 kontinuierlich vollflächig wechselseitig und gegenläufig von dem Be- und Entlüftungs-Medienstrom 9, 10 mit vorgeschalteter Verschluss- und Öffnungseinrichtung 12 durchströmbar sind. Dabei werden die Luftströmungskanäle 19, 20 in der unteren Ebene 15 nach 5 und 8 durch den Be- und Entlüftungs-Medienstrom9, 10 gleichbleibend durchströmt. Damit gelingt es, dass aus der Rauminnenseite 5 abgeführte Entlüftungs-Medienstrom10 und der in den Innenraum 5 zugeführte Belüftungs-Medienstrom 9 mit Einhaltung einer Druckstabilität einen gleichbleibenden Volumenstrom behalten. Aufgrund der Anordnung von zwei Wärmespeichereinheiten 11 in der oberen Ebene 14 nach den 4 und 7, die wiederum durch die vorgeschalteten Verschluss- und Öffnungseinrichtungen 12 getrennt voneinander im Wechsel schaltbar sind, kann ein gleichbleibend konstant anhaltender Be- und Entlüftungs-Medienstrom 9, 10 zur Außenseite 7 und von der Außenseite 7 zur Rauminnenseite 5, bei nahezu permanent gleicher Leistung der Gebläse 21, 22 und 22' eingehalten werden.
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Zur Effizienzsteigerung und Vollauslastung der Wärmerückgewinnungseinrichtung, sind in der Lüftungsvorrichtung 1 an der Seitenfläche 6 zur Außenseite 7 des Gehäuses 2 auf der oberen Ebene 14 nach den 4 und 7 für den wechselseitigen Be- und Entlüftungs-Medienstrom 9, 10 der oberen Luftströmungskanäle 17, 18 jeweils Ein- und Austrittsöffnungen 24, 25 vorgesehen, so dass die mindestens zwei angeordneten Wärmespeichereinheiten 11 im Betriebszustand kontinuierlich vollflächig an den jeweiligen Ein- und Austrittsöffnungen 24, 25 von dem Be- und/ oder Entlüftungs-Medienstrom 9, 10 wechselweise durchströmt werden. Somit kann sich der aus der Abluft von der Rauminnenseite 5 erwärmte Entlüftungs-Medienstrom 10 in dem gesamten Bereich der Wärmespeichereinheit 11 während des Durchströmens verteilen, die Wärme speichern und entsprechend mit einem Wechsel der Luftströmungsrichtung durch die Verschluss- und Öffnungseinrichtungen 12 von 12 und 13 die gespeicherte Wärme ebenfalls durch den gesamten Querschnitt der Wärmespeichereinheit 11 an die gegenläufige Durchströmung der Luft des Belüftungs-Medienstrom 9 wieder abgeben.
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Nach 5 und 8 ist an der Seitenfläche 4 zur Rauminnenseite 5 des Gehäuses 2 auf der unteren Ebene 15 für den Belüftungs-Medienstrom 9 des unteren Luftströmungskanals 19 eine Austrittsöffnung 26 und für den Entlüftungs-Medienstrom 10 des unteren Luftströmungskanals 20 eine Eintrittsöffnung 27 vorgesehen. Mittels der unteren Luftströmungskanäle 19, 20, wird auf der Rauminnenseite 5 eine kontinuierliche Trennung des Belüftungs-Medienstroms 9 und Entlüftungs-Medienstroms 10 hergestellt.
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Zur Seitenfläche 4 des Gehäuses 2 ist im Bereich der Eintrittsöffnung 27 des unteren Luftströmungskanals 20 nach den 5 und 8 ein Abluftfilterelement 28 angeordnet, welches permanent von einer Seite von dem Entlüftungs-Medienstrom10 durchströmt ist. Das Abluftfilterelement 28 sorgt außerdem für einen von Schmutzpartikeln befreiten Entlüftungs-Medienstrom 10, für die in der Lüftungsvorrichtung 1 durchströmten Bauteile. Somit wird ein mögliches Ansammeln von Schmutz in den Luftströmungskanälen 17, 18, 20 und Wärmespeichereinheiten 11 vermieden. Durch einfaches Herausziehen von der Rauminnenseite 5 eines als Kasten ausgebildeten nicht dargestellten Filterträgers, welcher in der unteren Ebene 15 eines Luftführungsmoduls 33 lagepositioniert ist, kann das Reinigen oder ein Wechsel des Abluftfilterelementes 28 erfolgen.
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Ferner ist das Zuluftgebläse 21 nach den 5 und 8 in der unteren Ebene 15 des Gehäuses 2 angeordnet, während die Abluftgebläse 22, 22' nach den 4 und 7 der oberen Ebene 14 des Gehäuses 2 zugewandt ist. Die Unterteilung auf die jeweiligen Ebenen 14, 15 bietet den Gebläsen 21, 22 und 22' die volle Auslastung der Leistungskraft bei größtmöglicher Ausgestaltung der Gebläse 21, 22 und 22'.
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Um die Anströmung weiter zu verbessern, wird ein Leitapparat, der als Luftleittrennwand 51 ausgebildet ist, als eine Art Gleichrichter in der Luftführung positioniert. Diese Luftleittrennwand 51 befindet sich in Strömungsrichtung mittig in der Luftführung des Luftführungskanals 16 und steht senkrecht zur Einströmöffnung des Gebläses 22. Er ist parallel zu den Wänden des Luftführungskanals 16 geformt und endet kurz hinter der Einströmöffnung des ersten Abluftgebläses 22, sodass der Ansaugraum des zweiten Gebläses 22' freibleibt. Mit dieser Konfiguration werden die besten akustischen und volumenstromtechnischen Ergebnisse erzielt. Durch die Verwendung separater Gebläse 21, 22, 22' für die verschiedenen Ausblasrichtungen, können optimierte Spiralgehäuse verwendet und die Luft so möglichst verlustarm gefördert werden.
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Außerdem weist das Zuluftgebläse 21 in vorteilhafter Weise ein Leitapparat auf, der sich in Form einer Luftleittrennwand 50 in der Luftführung zum Ansaugen des Belüftungs-Medienstrom 9 direkt über dem Gebläse 21 senkrecht zur Einströmöffnung des Gebläses 21 ausgerichtet der Verlaufsform des Luftströmungskanals in der unteren Ebene 15 des Technikmoduls 32 anpasst.
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In Verbindung mit der 2 wird auch noch deutlich, dass beispielweise zu Reinigungszwecken von der Rauminnenseite 5 das Gehäuse 2 über die Länge L der Lüftungsvorrichtung 1 in drei Abschnitte 29, 30, 31 modular unterteilt ist, wobei der mittlere Abschnitt 30 das Technikmodul 32 und die äußeren Abschnitte 29, 31 jeweils das Luftführungsmodul 33 bereitstellen. So ist jeder einzelne Abschnitt 29, 30, 31 in das Gehäuse 2 verschiebbar zuführbar mit Bedarf herausnehmbar gelagert. Durch Teilung der Abschnitte 29, 30, 31 teilt sich das Gewicht auf die Komponenten auf, was sich als weiterer Vorteil der Montage und Demontage darstellt.
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Insbesondere im Technikmodul 32 nach den 9 und 10 können mögliche Feinjustierungen der Lüftungsvorrichtung 1 einfach durchgeführt werden. Dazu sind alle Funktions- und Einstellbauteile, wie die Verschluss- und Öffnungseinrichtung 12, das Ab- und Zuluftgebläse 21, 22, 22', der Luftströmungskanal 16 für die Abluftgebläse 22, 22' und eine Steuereinheit 34 mit einer Platine zum Anschluss von elektromotorischen Antrieben und Sensoren im Technikmodul 32 angelegt. Vorzugsweise sind in dem Luftführungsmodul 33 nach den 4 bis 13 der Luftströmungskanal 17, 18, 19, 20, die Wärmespeichereinheit 11 und das Ab- und Zuluftfilterelement 23, 28 angeordnet. Die Wärmespeichereinheiten 11 im Luftströmungskanal 17, 18, 19, 20 positioniert, nehmen bei konstanter Durchströmung der Luft, wie das die Ausgestaltung der Lüftungsvorrichtung 1 vorgibt, die Temperatur der Luft an. Wird beispielsweise von der Außenseite 7 der kühlere Belüftungs-Medienstrom 9 eingesogen, kühlt sich die Wärmespeichereinheit 11 ab. Mit anschließendem Durchströmen des Entlüftungs-Medienstroms 10 von der Rauminnenseite 5 nach draußen auf die Außenseite 7, kühlt die Wärmespeichereinheit 11 den Entlüftungs- Medienstrom 10 ab und erwärmt sich dabei. Bei abermaliger Umkehr der Luftdurchströmungsrichtung wirkt die Wärmespeichereinheit 11 dann wie ein Wärmetauscher, erwärmt die eingesogene Luft und kühlt sich dabei wieder selbst ab. Gut geeignet für einen solchen Prozess ist eine Wärmespeichereinheit 11, die aus einer keramischen oder einer metallischen Speichermasse besteht und mehrere Kanäle umfasst. Die keramische, metallische oder aus einem Kunststoff aufweisende Speichermasse, erreicht aufgrund der Materialwahl und der Formgebung eine hohe Wärmekapazität. Durch die regelmäßigen und übergangslosen Intervalle des Be- und Entlüftungs- Medienstroms 9, 10, werden die Wärmespeichereinheiten 11 der Lüftungsvorrichtung 1 bei möglicher Feuchtigkeitsbildung aufgrund der hohen Wärmeaufnahme durch Erwärmung getrocknet. Vorzugsweise sind die Wärmespeichereinheiten 11 nach den 4, 7 und 12 in der Draufsicht und in 2 in der Vorderansicht gezeigt, gleich ausgebildet, was einer Verwechslung bei einer Montage vorbeugt und was sich auf das Gleichgewichtsverhältnis für die Funktionalität während des Betriebszustandes der Lüftungsvorrichtung 1 positiv auswirkt. Es können im Luftströmungskanal 17, 18, 19, 20 je nach Bedarf auch mehrere Wärmespeichereinheiten 11 aufgeteilt angeordnet werden.
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Aus den 5 und 8 wird ferner deutlich, dass das Abluftfilterelement 28 bei gleichbleibender Luftförderrichtung in der unteren Ebene 15 von dem Entlüftungs-Medienstrom10 kontinuierlich durchströmt wird, wobei zwei weitere Zuluftfilterelemente 23 nach den 4 und 7 in der oberen Ebene 14 den Einrichtungen der Wärmerückgewinnung zur Außenseite 7 voranstehend zyklisch von dem Be- und Entlüftungs-Medienstrom 9, 10 wechselseitig durchströmt werden. Das Abluftfilterelement 28 wirkt einer Verschmutzung der Einrichtung der Wärmerückgewinnung der abgesaugten Luft von der Rauminnenseite 5 entgegen, wobei die Zuluftfilterelemente 23 durch den ständigen Wechsel der Luftförderrichtung selbstreinigend sind. Alle luftdurchströmenden Bauteile wie die Luftströmungskanäle 17, 18, 19, 20, die Wärmespeichereinheit 11, die Luftfördereinrichtung 8 und auch die Verschluss- und Öffnungseinrichtung 12, sind durch die vorgeschalteten Filterelemente 23, 28 vor äußeren Einflüssen, beispielsweise Schmutzpartikeln der Luft und /oder Pollen, geschützt.
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Gemäß den 2 bis 13 findet eine Unterteilung der Abschnitte 29, 30, 31 mittels zweier Trennwände 35, 36 statt, wobei die Trennwände 35, 36 Luftströmungsausschnitte 37, 38, 39, 40 aufweisen, welche den Luftströmungskanälen 17, 18, 19, 20 angepasst übergehend wirkverbunden sind. Die Trennwände 35, 36 sind mit dem Gehäuse form- und/ oder kraftschlüssig verbunden und bieten mit dem Gehäuse 2, nach Art eines Schubladensystems, nach allen Seiten der Module 32, 33 eine vollständige Aufnahmemöglichkeit zur Montage und Demontage. Führungseinrichtungen zum vereinfachten Verschieben der Module 32, 33 an den Trennwänden 35, 36 sind ebenfalls denkbar.
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Für ein geräuschloses und nahezu übergangsloses Umschalten von dem Belüftungs-Medienstrom 9 in den Entlüftungs-Medienstrom 10, weist die Verschluss- und Öffnungseinrichtung 12 nach den 9, 10 und 12 auf der oberen Ebene 14 des Gehäuses 2 ein Schließorgan auf, welches von einem Lüftungsschieber 42 zum Öffnen und Schließen der Luftströmungskanäle 17, 18 für den Be- und Entlüftungs-Medienstrom 9, 10 gebildet ist. Auf der unteren Ebene 15, ist nach den 5, 8 und 13 hingegen eine Öffnungen 39 für einen permanenten Luftströmungsverlauf des Entlüftungs-Medienstrom 10 vorgesehen, wobei eine Öffnung 40 durch einen Lüftungsschieber 41 zum Öffnen und Schließen des Luftströmungskanals 20 für den Belüftungs-Medienstrom 9 gebildet ist.
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Bei der in den 9, 10 und 13 dargestellten Verschluss- und Öffnungseinrichtung 12 ist vorgesehen, dass die Lüftungsschieber 41, 42, 42' zur Erzeugung einer nahezu kontinuierlichen Luftführung entsprechend schnell schließend und/ oder entsprechend schnell öffnend arbeitend über einen Zahnstangenantrieb 45 betrieben sind. Dazu sind die Endlagestellungen der Lüftungsschieber 41, 42, 42', die gleichzeitig den Verschluss- oder einen Öffnungszustand der oberen Ebene 14 zugeordneten Luftströmungskanäle 17, 18 und der unteren Ebene 15 des Luftströmungskanals 20 bilden und damit den Be- und Entlüftungs-Medienstrombeeinflussen, an den jeweiligen Seiten der Gebläse 21, 22 und 22' angeordnet liegen. Der Zahnstangenantrieb 45 erhöht die Wirkung der Schließung beim Richtungswechsel der Lüftungsschieber 41, 42, 42' und damit die Zuverlässigkeit des Antriebssystems der Lüftungsvorrichtung 1.
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Weiter nach den 9, 10 und 13 weist zum Betätigen der Lüftungsschieber 41, 42, 42' die Verschluss- und Öffnungseinrichtung 12 vorzugsweise einen elektromotorischen Antrieb auf, der in direkter Verbindung mit einem Stirnrad 47 steht. Die Lüftungsschieber 41, 42, 42' lassen sich durch jeweilige Anordnung eines Antriebs an jedem Stirnrad 47 getrennt voneinander ansteuern, so dass der Betriebszustand der Lüftungsvorrichtung 1 zum Be- und Entlüften oder beispielweise zum kompletten Verschließen eines Luftweges über die Steuereinheit 34 angewählt werden kann. Das komplette Schließen der Lüftungsvorrichtung 1 erfolgt dann über den Lüftungsschieber 41, welcher sich in der unteren Ebene 15 neben dem Zuluftgebläse 21 befindet. Die Übertragung des Antriebs auf die Lüftungsschieber 41, 42, 42'erfolgt somit über das mit der Steuereinheit 34 wirkverbundene Stirnrad 47, das wiederum mit der am Lüftungsschieber 41, 42, 42' angeordneten Zahnstange 46 wirkverbunden ist und eine geradlinige Hin- und Herbewegung des Lüftungsschiebers 41, 42, 42' gestattet.
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Die Lüftungsschieber 41, 42, 42' werden nach den 9, 10 und 13 ausgehend von einer Seitenfläche 4 in Richtung zur Seitenfläche 6 des Gehäuses 2 in einer Nut 48, 49 verschiebbar geführt aufgenommen und sind unmittelbar neben dem Zuluft- und Abluftgebläse 21, 22, 22' angeordnet. Mit Schaltung der Verschluss- und Öffnungseinrichtung 12 durch die Lüftungsschieber 42, 42' befindet sich beispielsweise der erste Lüftungsschieber 42 mit der angeordneten ersten Wärmespeichereinheit 11 nach 9 in dem Modus des Belüftungs-Medienstroms 9, wobei sich die zweite Wärmespeichereinheit 11 zum anderen angeordneten Lüftungsschieber 42' zurgleichen Zeit in dem Modus des Entlüftungs-Medienstroms 10 aufhält. Die Lüftungsschieber 42, 42' wechseln nach jedem Schaltvorgang der Verschluss- und Öffnungseinrichtung 12 von einer Seite 4 zur anderen Seite 6 des Gehäuses 2, sodass die angeordneten Wärmespeichereinheiten 11 wechselseitig durchströmt werden. Der Lüftungsschieber 41 bleibt im Betriebszustand der Lüftungsvorrichtung 1 geöffnet.
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Nach den 4 bis 13 findet die Verschluss- und Öffnungseinrichtung 12 ohne bauliche Veränderung an zwei fixen Positionen neben den Gebläsen 21, 22, 22' seinen Einsatz. Die Lüftungsschieber 42, 42' weisen während des Betriebszustandes mit zyklischem Richtungswechsel oder beim Lüftungsschieber 41 zum Öffnen oder Schließen der gesamten Lüftungsvorrichtung 1 zu den jeweiligen Seitenflächen 4, 6 des Gehäuses 2 unterschiedliche Endlagestellungen auf. Während sich der in einem ersten Betriebszustand der Lüftungsvorrichtung 1 angeordnete Lüftungsschieber 42 in der Endlagestellung des geöffneten Belüftungs-Medienstroms 9 befindet und die eine Wärmespeichereinheit 11 durchströmt, sorgt der andere der Lüftungsvorrichtung 1 angeordnete Lüftungsschieber 42' in der Endlagestellung des geöffneten Entlüftungs-Medienstroms 10 für ein Durchströmen der anderen Wärmespeichereinheit 11. Mit Wechsel der Endlagestellungen der Lüftungsschiebern 42, 42' stellt sich ein zweiter Betriebszustand ein, so dass die jeweiligen Wärmespeichereinheiten 11 von der Gegenrichtung durch den Richtungswechsel des Be- und Entlüftungs-Medienstroms 9, 10 in der oberen Ebene 14 durchströmt werden.
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Der an den jeweilig aufweisenden Lüftungsschiebern 41, 42, 42' angeordneter, nicht in den Figuren aufgezeigte, elektromotorische Antrieb steuert die Lüftungsschieber 41, 42, 42' getrennt voneinander, so dass der Betriebszustand der Lüftungsvorrichtung zum Be- und Entlüften oder beispielweise zum kompletten Verschließen über die Steuereinheit 34 angewählt werden kann. Die Steuereinheit 34 weist dazu eine Platine auf an der alle antreibenden Bauteile elektrisch verbunden sind. Alle elektronischen Bauteile, z.B. auch Sensoren und alle beweglich antreibenden Bauteile sind im Technikmodul 32 angeordnet, so dass beispielweise zu Wartungszwecken der voranstehenden Komponenten nur das Technikmodul 32 von einem autorisierten Fachmann aus dem Gehäuse 2 der Lüftungsvorrichtung 1 entnommen werden kann.
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Die während des Betriebszustandes kontinuierlich in einer Drehrichtung arbeitenden Gebläse 22, 22' der Luftfördereinrichtung 8 sind Radialventilatoren, welche einen geeigneten Nennvolumenstrom, eine hohe Druckstabilität und einen möglichst gleichbleibenden Volumenstrom erreichen. Der kontinuierliche Betrieb führt außerdem zu relativ niedrigen Betriebskosten und schont die Luftfördereinrichtung, so dass diese verschleißarm und nahezu geräuschlos arbeitet.
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Die Gebläse 22, 22' sind im Technikmodul 32 auf der oberen Ebene 14 versetzt zueinander angeordnet. Das Gebläse 21 ist hingegen im Technikmodul 32 auf der unteren Ebene 15 befestigt. Die Anordnung der Gebläse 21, 22, 22' bietet ausreichend Platz für eine einfache Montage und für ausreichend Dämmmaterial zur Dämmung, aber auch der Größenbestimmung der Gebläse 21, 22, 22', womit ein niedriges Eigengeräusch der Gebläse 21, 22, 22' und ein lang geführter Verlauf der Luftströmungskanäle 17, 18, 19, 20 mit aerodynamischem Verlauf zur schallabsorbierenden Wirkung erreicht wird. Das Dämmmaterial kleidet damit die Luftströmungskanäle 17, 18, 19, 20 aus bzw. bildet die Luftströmungskanäle 17, 18, 19, 20. Außerdem wird die Gehäuseschale des Gehäuses 2 an der Innenseite zumindest teilweise mit einem Dämmmaterial verkleidet. Durch die Dämmung wirkt sich die Lüftungsvorrichtung 1 akustisch - zur Vermeidung der Übertragung von Körperschall, sowie Geräusche von der Außenseite -, mechanisch und thermisch dämpfend aus.
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Gemäß der 1 und 2 umhüllt das Gehäuse 2 schützend und kompakt alle Funktionsbauteile der Lüftungsvorrichtung 1, welche sich einfach und schnell im Gehäuse 2 verschiebbar lagefixiert montieren und demontieren lassen. Die integrierten Funktionsbauteile im Gehäuse 2 sind im eingebauten Zustand völlig verdeckt angeordnet. Mögliche Verschmutzungen, die zu einer Beeinträchtigung der Lebensdauer der Lüftungsvorrichtung beitragen können, werden durch die dichtende Verbindung des Gehäuses 2 ausgeschlossen. Vereinfacht lassen sich auch die Filterelemente 23, 28, welche dem Luftführungsmodul 33 zugehören, durch Trennung des Technikmoduls 32 auch von nicht fachbezogenen Personen für eine mögliche Wartung aus dem Gehäuse 2 durch ein Verschieben ausbauen und gegebenenfalls reinigen.
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In der 8 weist das Gehäuse 2 an der Seitenfläche 4 zur Rauminnenseite 5 die Austrittsöffnung 26 für den Belüftungs-Medienstrom 9 und die Eintrittsöffnung 27 für den Entlüftungs-Medienstrom10 auf. An der Seitenfläche 6 des Gehäuses 2 nach 7, sind zur Außenseite 7 gerichtet jeweils die Ein- und Austrittsöffnungen 25 und 24 für den Be- und Entlüftungs-Medienstrom9, 10 angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lüftungsvorrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Gebäudewand
- 4
- Seitenfläche
- 5
- Rauminnenseite
- 6
- Seitenfläche
- 7
- Außenseite
- 8
- Luftfördereinrichtung
- 9
- Belüftungs-Medienstrom
- 10
- Entlüftungs-Medienstrom
- 11
- Wärmespeichereinheit
- 12
- Verschluss- und Öffnungseinrichtung
- H
- Höhe
- 13
- Zwischenboden
- 14
- Ebene oben
- 15
- Ebene unten
- L
- Länge
- 16
- Luftströmungskanal
- 17
- Luftströmungskanal
- 18
- Luftströmungskanal
- 19
- Luftströmungskanal
- 20
- Luftströmungskanal
- 21
- Zuluftgebläse
- 22
- Abluftgebläse
- 22'
- Abluftgebläse
- 23
- Zuluftfilterelement
- 24
- Ein- und Austrittsöffnung
- 25
- Ein- und Austrittsöffnung
- 26
- Eintrittsöffnung
- 27
- Austrittsöffnung
- 28
- Abluftfilterelement
- 29
- Abschnitt außen
- 30
- Abschnitt mittig
- 31
- Abschnitt außen
- 32
- Technikmodul
- 33
- Luftführungsmodul
- 34
- Steuereinheit
- 35
- Trennwand
- 36
- Trennwand
- 37
- Luftströmungsausschnitt
- 38
- Luftströmungsausschnitt
- 39
- Luftströmungsausschnitt
- 40
- Luftströmungsausschnitt
- 41
- Lüftungsschieber
- 42
- Lüftungsschieber
- 42'
- Lüftungsschieber
- 43
- Öffnung
- 44
- Öffnung
- 45
- Zahnstangenantrieb
- 46
- Zahnstange
- 47
- Stirnrad
- 48
- Nut
- 49
- Nut
- 50
- Luftleittrennwand
- 51
- Luftleittrennwand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3207761 A1 [0002]
- DE 202012010671 U1 [0004]
- WO 2015/139885 A2 [0006]
- DE 3602120 A1 [0007]
- WO 2019/115254 A1 [0008]
