DE3006318C2

DE3006318C2 - Lüftungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3006318C2
Application number: DE3006318A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Meyer Thomas J Dipl-Phys 2000 Hamburg De; Mll Maximal Laermschutz Lueftungen GmbH; MLL MAXIMAL LAERMSCHUTZ-LUEFTUNGEN GmbH
Current assignee: Mll Maximal Laermschutz-Lueftungen Meyer Tho GmbH
Priority date: 1980-02-20
Filing date: 1980-02-20
Publication date: 1986-08-07
Also published as: DE3006318A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lüftungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Lüftungsvorrichtung der angegebenen Art (DE-OS 20 30 766) erstreckt sich der Wärmeübertrager durchgehend über einen mittleren Abschnitt des länglichen Gehäuses, und an den beiden Enden des Gehäuses sind Gebläse für je einen der beiden Kanäle angeordnet. Bei dieser Auslegung, die ähnlich auch in dem DE-GM 77 35 547 beschrieben ist, ergibt sich bei dem in der Praxis häufigsten Fall, daß das Gehäuse für den An- oder Einbau bei Fensterrahmen bestimmt und daher länglich und mit verhältnismäßig kleinem Querschnitt ausgebildet ist, ein verhältnismäßig hoher Strömungswiderstand, und der Platzbedarf für die zwei Gebläse mit ihren Antriebsmotoren fällt sehr störend ins Gewicht

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Lüftungsvorrichtung zu schaffen, die auch bei einem länglichen Gehäuse von verhältnismäßig kleinem Querschnitt einen niedrigen Strömungswiderstand bei guter Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumes für Wärmeübertragungszwecke aufweist.

Als zur Lösung dieser Aufgabe wesentlich werden die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale vorgeschlagen.

Bei der erfindungsgemäßen Lüftungsvorrichtung wird durch die Aufteilung in zwei Wärmetauscher und die Lage des Gebläses zwischen diesen der Platz- und Bauaufwand für das Gebläse beträchtlich verringert Auch ist es herstellungstechnisch besonders einfach, die beiden Wärmeübertrager und das zwischen ihnen befindliche Gebläse als kompakte Baueinheit vorzufertigen. Auch für Austausch, Reparatur und Wartung, insbesondere der Gebläseräder, ist das sehr zweckmäßig, weil es in der Praxis meist schwierig ist, Montagearbeiten an den meist in Gebäude-Ecken sitzenden Enden des Gehäuses der eingebauten Lüftungsvorrichtung auszuführen. Vor allem aber ist es bei der erfindungsgemäßen Lüftungsvorrichtung möglich, die beiden Wärmeübertrager strömungsmäßig parallel zu betreiben und dadurch den Strömungswiderstand stark herabzusetzen, ohne dafür eine Einbuße an Wärmeübertragungsfläche in Kauf nehmen zu müssen.

Es ist zwar aus der DE-OS 27 18 814 bereits bekannt, ein Gebläse zwischen zwei strömungsmäßig parallel geschaltete Wärmeübertrager zu setzen, doch ist dies bei der bekannten Konstruktion eine Folge des dort angewandten Prinzips, die Abluft durch einen über die ganze Länge des Gehäuses gehenden Längsspalt eintreten zu lassen und quer durch den Wärmeübertrager zu leiten. Bei der bekannten Lüftungsvorrichtung wird die Zuluft durch zahlreiche Rohre geleitet, die quer zur Gehäuse-Längsrichtung und quer zu dem Abluftstrom verlaufen, so daß insgesamt eine erheblich kompliziertere Bauweise vorliegt, bei der insbesondere die Wärmeübertragung nicht zwischen zwei im wesentlichen parallelen und in Längsrichtung des Gehäuses verlaufenden Kanälen stattfindet.

Bei der erfindungsgemäßen Lüftungsvorrichtung ist eine sehr gute Schalldämmung mit sehr geringem Aufwand ohne weiteres möglich, weil in den verhältnismäßig langen und im Querschnitt großen Strömungswegen leicht ausreichende Mengen von Schallschluck-Material vorgesehen werden können, ohne daß der Strömungswiderstand übermäßig erhöht wird.

In Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn sich in den Wärmeübertragern die Strömungswege für Zuluft und Abluft kreuzen. Durch diese an sich bekannte Maßnahme wird nicht nur eine besonders gute Wärmeübertragung erzielt, sondern auch der Übergang von der Außenseite zur Innenseite des belüfteten Raumes hergestellt.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lüftungsvorrichtung besteht darin, daß in den Wärmeübertragern die Strömungswege gleichsinnig durchströmt sind und das Gebläse in beiden Kanälen gleichsinnig wirkt. Dabei ergibt sich von selbst eine räumliche Trennung zwischen den Zuluftöffnungen und den Abluftöffnungen; die bei gleichsinniger Durchströmung grundsätzlich schlechtere Wärmeübertragung kann in manchen Fällen in Kauf genommen werdea Im allge-

meinen wird man wegen des besseren Wärmeüberganges eine Ausführungsform gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lüftungsvorrichtung vorziehen, bei der in den Wärmeübertragern die Strömungswege gegensinnig durchströmt sind und die Gebläseanordnung in beiden Kanälen gegensinnig wirkt. Durch diese an sich bekannten Maßnahmen wird ein hoher Luftdurchsatz bei sehr guter Wärmeübertragung ermöglicht

Besonders vorteilhaft ist es, wenn in an sich bekannter Weise das Gebläse je ein Lüfterrad für die beiden Kanäle aufweist, und die Lüfterräder von einer gemeinsamen Antriebseinrichtung angetrieben sind. Dadurch wird mit geringstem baulichem Aufwand ein hoher zwangsweiser Luftdurchsatz in beiden Kanälen sichergestellt Besonders günstig ist es dabei, wenn die Antriebseinrichtung zwischen den Lüfterrädern angeordnet ist und die Lüfterräder vorzugsweise Radiallüfter sind. Diese Bauweise ist sehr kompakt; die Antriebseinrichtung kann bequem in einer Zwischenwand befestigt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung schließlich ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse bezüglich der Zuluft stromauf von den Wärmeübertragern angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Lüftungsvorrichtung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben.

F i g. 1 zeigt einen schematischen Horizontalschnitt einer Lüftungsvorrichtung.

F i g. 2 zeigt in schematischer perspektivischer Darstellung, mit teilweise weggelassenen oder weggebrochenen Teilen, einen Wärmeübertrager für eine Lüftungsvorrichtung.

F i g. 3 zeigt in ähnlicher Darstellung wie F i g. 2 eine andere Ausführungsform eines Wärmeübertragers.

In den F i g. 2 und 3 werden für Teile, die in entsprechender Form bereits in F i g. 1 gezeigt sind, die gleichen Bezugszeichen wie dort verwendet, jedoch unter Voranstellung einer weiteren Ziffer.

In allen Figuren bedeuten:
ZE = Zuluft-Einlaß,
ZA = Zuluft-Auslaß,
AE = Abluft-Einlaß,
AA = Abluft-Auslaß.

Gemäß F i g. 1 ist ein Gebäude-Wandteil 902 zwischen einem zu belüftenden Raum 904 und einer äußeren Umgebung 90G angeordnet. In den Wandteil 902 ist eine Lüftungsvorrichtung 908 eingebaut. Sie weist ein kastenförmiges längliches Gehäuse 910 auf, beispielsweise aus Metallblech oder Kunststoff, in dem ein Abluft-Strömungsweg einen inneren Abluft-Einlaß 914 über ein Gebläse 916 mit einem Paar von äußeren Abluft-Auslässen 918, 919 verbindet. Ein Zuluft-Strömungsweg verbindet einen äußeren Zuluft-Einlaß 922 mit einem Paar von inneren Zuluft-Auslässen 924, 925. Die beiden Strömungswege weisen zwei Kanäle 926, 928 auf, die sich in Längsrichtung des Gehäuses 910 nebeneinander erstrecken und durch eine mittlere Trennwand 930 und die Gehäusewände gebildet sind. Im Verlauf der Kanäle und an diese anschließend ist ein Paar von Wärmeübertragern 933, 935 vorgesehen. Die Strömungswege sind schalldämpfend ausgeführt; zu diesem Zweck sind raumseitige Endabschnitte der Kanäle 926, 928 und die außenseitigen Endabschnitte des Kanals 926 mit schalldämpfenden Schichten (nicht dargestellt) ausgekleidet, die beispielsweise aus Faservlies, weicher Kunststoffolie oder dergleichen bestehen können. Die schalldämDfende Schicht dient auch zur Wärmeisolierung des Gehäuses 910 nach außen und gegebenenfalls auch der Kanäle 926,928 gegeneinander in Abschnitten, wo eine Wärmeübertragung unerwünscht ist Durch die Wärmeisolierung wird verhindert, daß die von dem Wärmeübertrager herbeigeführten gewünschten Temperatur-Änderungen in den Luftströmen wieder durch Wärmeaustausch mit der äußeren Umgebung 906 zum Teil oder ganz rückgängig gemacht werden.
Beide Strömungswege stehen unter der Förderwirkung des Gebläses 916. In der Trennwand 930 ist eine Antriebseinheit 942 gelagert, die zwei Lüfterräder 944, 946 antreibt, von denen je eines in den Strömungskanälen liegt. Die Lüfterräder sind als Radiallüfter ausgeführt; ihre axiale Breite beträgt etwa zwei Drittel der Kanaibreite, so daß ein genügender Anströmquerschnitt zur Verfügung steht. Die dargestellten Lüfterräder saugen mittig an und erzeugen die in F i g. 1 durch Pfeile 948,950 dargestellten Strömungsrichtungen.
Die Kanäle 926, 928 enden einerseits in den in die äußere Umgebung 906 führenden öffnungen, nämlich dem Zuluft-Einlaß 922 und dem Abluft-Auslässen 918, 919, die auf einer (nach außen weisenden) Längsseite des länglichen Gehäuses 910 liegen, und andererseits in den zum Raum 904 führenden öffnungen, nämlich den Zuluft-Auslässen 924, 925 und dem Abluft-Einlaß 914, die auf der entgegengesetzten Längsseite angeordnet sind.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform wird die Tatsache ausgenutzt, daß in den meisten Fällen die Lüftungsvorrichtungen der beschriebenen Art eine verhältnismäßig große Länge, aber nur einen verhältnismäßig geringen Querschnitt haben dürfen; das liegt einfach daran, daß für den Einbau an oder in der Nähe von Fenstern zwar meist die ganze Fensterbreite oder -höhe, jedoch nur wenig Raum seitlich vom Fenster für den Einbau der Lüftungsvorrichtung zu Verfügung steht. Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 werden zwei parallel geschaltete Wärmeübertrager 933,935 verwendet, die in dem länglichen Gehäuse 910 mit Abstand hintereinander angeordnet sind und also beide den vollen Gehäusequerschnitt nutzen können. Die Wärmeübertrager 933,935 arbeiten mit Überkreuzung der Strömungswege. In dem Raum zwischen den beiden Wärmeübertragern 933 und 935 ist das Gebläse 916 untergebracht und fördert Zuluft bzw. Abluft zu den beiden Wärmeübertragern 933,935 hin.

Da die beiden Wärmeübertrager 933 und 935 parallele Strömungspfade bilden, beträgt ihr Gesamt-Strömungswiderstand nur ein Viertel des Wertes, der sich bei nrömungsmäßiger Reihenschaltung ergäbe. Durch die in F i g. 1 gewählte gleichsinnige Durchströmung der Wärmetauscher 933, 935 ergibt sich der Vorteil, daß sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite der Lüftungsvorrichtung 908 die Ein- und Austrittsöffnungen einen großen gegenseitigen Abstand haben.

Bei den Ausführungsformen nach F i g. 1 ist es herstellungstechnisch besonders einfach, die beiden Wärmeübertrager 933,935 und das zwischen ihnen befindliche Gebläse als kompakte Baueinheit vorzufertigen.

Das ist auch für Austausch, Reparaturen und Wartung, insbesondere zum Reinigen der Gebläse-Laufräder und der Wärmeübertrager 933,935, sehr zweckmäßig.

Die Wärmeübertrager 933,935 können in verschiedener Weise aufgebaut sein, vorzugsweise als serienweise vorgefertigte Bauteile. F i g. 2 zeigt eine derartige Ausführung, der Deutlichkeit halber stark vereinfacht und schematisiert. Mit Hilfe der darin angegebenen Bezugszeichen, die in den beiden letzten Stellen mit den ent-

sprechenden Bezugszeichen der F i g. 1 übereinstimmen, kann auch die Beschreibung der F i g. 1 zur Erläuterung der F i g. 2 herangezogen werden.

Der in F i g. 2 dargestellte Wärmeübertrager 233 enthält eine Anzahl paralleler horizontaler Platten 278. Die oberste und die unterste Platte bilden mit Seitenplatten 280 (von denen in F i g. 2 nur eine dargestellt ist) einen Rahmen, so daß der Wärmeübertrager 233 eine für sich handhabbare Baueinheit bildet, die bei der dargestellten Ausführungsform im wesentlichen den gesamten Quer- ι ο schnitt des Gehäuses 210 und der darin mittels der Trennwand 230 gebildeten Kanäle 226 und 228 erfüllt. Der Wärmeübertrager 233 ist in das Gehäuse 210 eingesetzt und wird durch Vorsprünge 282 an Ort und Stelle gehalten. Die stirnseitigen Endquerschnitte der zwisehen den Platten 278 gebildeten Durchgänge sind jeweils über die halbe Breite des Wärmeübertragers 233 durch Verschlüsse 284 versperrt, und zwar von Durchgang zu Durchgang abwechselnd in der einen und in der anderen Hälfte. Anders gesagt: In den Stirnseiten des Platten-Satzes ist in demjenigen Bereich, der im Querschnitt des Abluftkanals 226 liegt, in jedem zweiten Durchgang ein Verschluß 284 gegen das Eintreten von Abluft vorgesehen, und in demjenigen Bereich, der im Querschnitt des Zuluftkanals 228 liegt, sind in den dazwischenliegenden Durchgängen entsprechende Verschlüsse gegen das Eintreten von Zugluft vorgesehen. Dieser Aufbau ist sehr einfach und leicht in Serienproduktion mit geringstem Aufwand herstellbar.

Die vor und hinter dem Wärmeübertrager 233 anschließenden Teile der Gehäuse-Trennwand 230, die bei der dargestellten Ausführungsform ebenfalls lose eingesetzt und beiderseits von Vorsprüngen 286, 288 gehalten sind, liegen mit ihren Endkanten an vertikalen Mittellinien des aus den Platten 278 bestehenden Pakets an. Auf diese Weise ergibt sich, daß die zwischen den Platten 278 gebildeten Durchgänge abwechselnd Zuluft und Abluft führen, wie in F i g. 2 durch Pfeile angedeutet ist. Es findet also über die Platten 278 eine Wärmeübertragung zwischen Zuluft und Abluft statt Die in F i g. 2 dargestellte Ausführungsform des Wärmeübertragers 233 ist besonders vorteilhaft weil die Anordnung von Platten 278 den vollen Querschnitt des Gehäuses ausfüllt Da die Platten 278 nur dünn zu sein brauchen (allenfalls die oberste und die unterste Platte können ggf. aus Gründen der Festigkeit etwas dicker ausgeführt werden), steht den Luftströmen ein praktisch unverminderter Querschnitt zur Verfügung.

Anzahl, Abmessungen und Material der Platten 278 werden nach den vorliegenden Erfordernissen gewählt Es hat sich gezeigt, daß eine ausreichende Wärmeübertragung auch mit dünnen Kunststoffplatten erzielbar ist; dabei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß der Wärmeübertrager 233 auch als Schalldämpfer wirkt Die schalldämpfende Auslegung des Wärmeübertragers 233 kann auch andere oder zusätzliche Maßnahmen beinhalten, so zum Beispiel das Beschichten der Platten mit weichem, schalldämpfendem Material, oder dergleichen. Ferner können Wärmeübertragung und Schalldämpfung noch verbessert werden, wenn in den Durchgängen zwischen den Platten 278 Führungsprofile vorgesehen werden, beispielsweise in Form von auf die Platten 278 aufgeklebten Kunststoffstreifen, die die hindurchströmende Luft besser über die gesamte Oberfläche der Platten verteilen, insbesondere auch in die Hälfte des Durchganges, der im Querschnitt des anderen Strömungskanals liegt und dort durch die Verschlüsse 284 verschlossen ist Wenn die Platten 278 selbst profiliert sind, beispielsweise einfach mit Noppen versehen sind, ergibt sich eine Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche und gleichfalls eine bessere Verteilung der Luft und. eine Verbesserung der Wärmeaustauschwirkung.

F i g. 3 zeigt in einer der F i g. 2 entsprechenden Darstellung eine andere Ausführung eines Wärmeübertragers 333, bei der die Strömungswege von Zuluft und Abluft sich im Wärmeübertrager 333 kreuzen, so daß vor und nach dem Wärmeübertrager 333 die Rollen von Zuluftkanal 326 und Abluftkanal 328 vertauscht sind. Diese Wirkung wird dadurch erreicht, daß an den Stirnseiten des Pakets aus Platten 378 die jeweils zu einem Durchgang gehörenden Verschlüsse 384 diagonal gegeneinander versetzt sind. Das Überkreuzen der Luftströme verbessert die Wärmeübertragung sehr beträchtlich und verhindert weitgehend das Auftreten von toten Zonen, die nur wenig zur Wärmeübertragung beitragen. Die Herstellung des Wärmeübertragers 333 gemäß F i g. 3 ist ebenso einfach wie die des Wärmeübertragers 233 nach F i g. 2. F i g. 3 zeigt eine Abdichtung durch eine mittige Leiste 329 und eine darin vorgesehene Längsnut 331.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lüftungsvorrichtung zum Be- und Entlüften von Räumen, mit einem kastenförmigen länglichen Gehäuse, in welchem ein erster Strömungsweg einen inneren Abluft-Einlaß mit einem äußeren Abluft-Auslaß und ein zweiter Strömungsweg einen inneren Zuluft-Auslaß mit einem äußeren Zuluft-Einlaß verbindet, wobei die Strömungswege zwei im wesentlichen parallele, in Längsrichtung des Gehäuses verlaufende Kanäle und einen in deren Verlauf angeordneten Wärmeübertrager aufweisen und unter der Förderwirkung eines Gebläses stehen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Paar von mit gegenseitigem Abstand hintereinander in dem länglichen Gehäuse (910) angeordneten Wärmeübertragern (933, 935) vorgesehen ist, daß das Gebläse (916) zwischen dem Paar der Wärmeübertrager (933,935) angeordnet ist und daß die Wärmeübertrager (933, 935) strömungsmäßig parallel geschaltet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich in den Wärmeübertragern (933, 935) die Strömungswege für Zuluft und Abluft kreuzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wärmeübertragern (933, 935) die Strömungswege gleichsinnig durchströmt sind und das Gebläse (916) in beiden Kanälen (926, 928) gleichsinnig wirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wärmeübertragern (933, 935) die Strömungswege gegensinnig durchströmt sind und das Gebläse (916) in beiden Kanälen (926, 928) gegensinnig wirkt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß aas Gebläse (916) je ein Lüfterrad (944, 946) für die beiden Kanäle (926, 928) aufweist, und daß die Lüfterräder (944,946) von einer gemeinsamen Antriebseinrichtung (942) angetrieben sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (942) zwischen den Lüfterrädern (944,946) angeordnet ist, und daß die Lüfterräder (944,946) vorzugsweise Radiallüfter sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (916) bezüglich der Zuluft stromauf von den Wärmeübertragern (933,935) angeordnet ist.