DE4202970A1 - Ventilation for inner rooms - comprises heat storage unit through which air flows from outside to in and inside to out by ventilator - Google Patents

Ventilation for inner rooms - comprises heat storage unit through which air flows from outside to in and inside to out by ventilator

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Abstract

The ventilator (1) is housed in a casing (2) containing the heat storage unit (3),and its rotary action is reversible. The rotation of the ventilator is reversed by either a timer or by temperature regulator. The heat storage unit comprises concentric circular alternate layers of flat (6) and corrugated (5) aluminium foil (4,5,6,7) forming air channels (8) in the direction of the air flow. The casing (2) is tubular and the ventilator is adjacent to the heat unit but further away from the room. The foil is enthalpy coated. USE/ADVANTAGE - Ventilation of inner rooms in building. Specially high hot or cold recovery is possible.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Belüftungseinrichtung für Innenräume mit einem Ventilator, der in einem Gehäuse angeordnet ist.The invention relates to a ventilation device for interiors with a fan in a housing is arranged.

Derartige Belüftungseinrichtungen werden eingesetzt, um die Abluft aus dem Innenraum abzufördern und als Fortluft nach außen abzugeben.Such ventilation devices are used to to extract the exhaust air from the interior and as exhaust air to deliver to the outside.

Um zu vermeiden, daß mit der Abluft auch die im Innenraum vorhandene Wärme bzw. Kälte nach draußen verlorengeht, wurden Wärmetauscheinheiten entwickelt, bei denen die von einem weiteren Ventilator als Zuluft in den Innenraum geförderte Außenluft durch die vom ersten Ventilator aus dem Innenraum abgeförderte Abluft erwärmt wird. To avoid that with the exhaust air also in the interior existing heat or cold is lost outside, heat exchange units have been developed in which the by another fan as supply air into the interior Extracted outside air from the first fan exhaust air extracted from the interior is heated.  

Abgesehen davon, daß sich mit derartigen Wärmetauscheinheiten lediglich Wärmerückgewinnungsgrade von 50 bis 55% erzielen lassen, ist der technisch-konstruktive Aufwand für derartige Wärmetauscheinheiten beträchtlich. Dies führt dazu, daß derartige Wärmetauscheinheiten in ihrem Anwendungs­ gebiet vergleichsweise begrenzt blieben.Apart from the fact that with such heat exchange units only heat recovery levels of 50 to 55% to achieve is the technical-constructive effort considerable for such heat exchange units. this leads to that such heat exchange units in their application area remained comparatively limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belüftungsein­ richtung für Innenräume zu schaffen, mittels der mit geringem Aufwand ein besonders hoher Wärme- bzw. Kälterück­ gewinnungsgrad möglich ist.The invention has for its object a ventilation to create direction for interiors by means of low effort a particularly high heat or cold return degree of recovery is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Gehäuse eine luftdurchlässige Wärmespeichereinheit an­ geordnet ist und daß der Ventilator in seiner Drehrichtung veränderbar ist, so daß mittels ihm alternierend Abluft durch die Wärmespeichereinheit aus dem Innenraum heraus und Außenluft durch die Wärmespeichereinheit in den Innen­ raum hinein förderbar ist. Beim in unseren Breiten normalen Einsatzfall, bei dem aus einem Innenraum geheizte Abluft abgefördert und kalte Außenluft in den Innenraum hinein­ gefördert wird, wird der Ventilator zunächst so betrieben, daß er für einen bestimmten Zeitraum warme Abluft aus dem Innenraum durch die Wärmespeichereinheit nach außen fördert. Hierbei wird die im Abluftstrom enthaltene Wärmeenergie in einem beträchtlichen Ausmaß von der Wärmespeichereinheit aufgenommen. Nach einem bestimmten Zeitraum, während dem die Belüftungseinrichtung, wie vorstehend beschrieben, be­ trieben worden ist, wird die Drehrichtung des Ventilators umgekehrt, so daß dieser nunmehr vergleichsweise kühle Außenluft durch die Wärmespeichereinheit in den Innenraum hineinfördert. Bei ihrem Durchtritt durch die Wärmespeichereinheit nimmt die vergleichsweise kühle Außenluft die inner­ halb der Wärmespeichereinheit gespeicherte Wärme auf, so daß sie den Innenraum als vergleichsweise warme Zuluft erreicht. Mittels einer derartigen Belüftungseinrichtung läßt sich ein Wärmerückgewinnungsgrad von bis zu 80% erzielen.This object is achieved in that in an air-permeable heat storage unit to the housing is ordered and that the fan in its direction of rotation is changeable so that exhaust air alternates with it through the heat storage unit from the interior and outside air through the heat storage unit inside space is eligible for funding. At normal in our latitudes Use case where exhaust air is heated from an interior extracted and cold outside air into the interior is promoted, the fan is initially operated so that he has warm exhaust air from the Promotes interior space through the heat storage unit to the outside. Here, the thermal energy contained in the exhaust air flow to a considerable extent from the heat storage unit added. After a period of time during which the ventilation device, as described above, be  has been driven, the direction of rotation of the fan vice versa, so that it is now comparatively cool Outside air through the heat storage unit into the interior promoted. When passing through the heat storage unit the comparatively cool outside air takes the inside half of the heat storage unit stored heat so that it reaches the interior as a comparatively warm supply air. Such a ventilation device can be used achieve a heat recovery rate of up to 80%.

Insbesondere bei der Verwendung von Axialventilatoren ist es vorteilhaft, das Gehäuse rohrförmig auszubilden, weil dann günstige Strömungsverhältnisse erzielt werden.Especially when using axial fans it is advantageous to make the housing tubular because then favorable flow conditions can be achieved.

Eine wirksame Abschirmung des Innenraums gegen das durch den Ventilator erzeugte Geräusch ergibt sich, wenn der Ventilator auf der innenraumfernen Seite der Wärmespeichereinheit angeordnet ist.An effective shielding of the interior against that The fan generated noise results when the Fan on the interior side of the heat storage unit is arranged.

Die Steuerung der Drehrichtungsumkehr des Ventilators kann über ein Zeitglied oder mittels einer Temperaturmeß­ einrichtung erfolgen. Sofern eine Temperaturmeßeinrichtung verwendet wird, kann das Temperaturniveau im Innenraum durch Steuerung der Zeiträume, in denen Abluft ab- bzw. Außenluft zugefördert wird, nahezu konstant gehalten werden.The control of the reversal of the direction of rotation of the fan can via a timer or by means of a temperature measurement set up. If a temperature measuring device is used, the temperature level in the interior by controlling the periods in which exhaust air is exhausted or Outside air is supplied to be kept almost constant.

Insbesondere bei der Verwendung von Axialventilatoren sollte die Wärmespeichereinheit in Strömungsrichtung der Luft einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, da dann eine weitgehend gleichmäßige Beaufschlagung der Wärmespeicher­ einheit mit Außen- bzw. Abluft möglich ist.Especially when using axial fans should the heat storage unit in the flow direction of the air  have a circular cross section, because then a largely uniform loading of the heat storage unit with outside or exhaust air is possible.

Vorteilhaft besteht die Wärmespeichereinheit aus Folien, mittels denen eine Vielzahl die Wärmespeichereinheit in Strömungsrichtung der Luft durchsetzender Kanäle ausge­ bildet ist. Hierdurch wird der die Wärmespeichereinheit durchströmenden Luft eine verhältnismäßig große Oberfläche zur Verfügung gestellt, durch die Wärme bzw. Kälte in den Folien aufnehmbar ist.The heat storage unit advantageously consists of foils, by means of which a large number of the heat storage unit in Direction of flow of the air passing through channels forms is. As a result, the heat storage unit air flowing through a relatively large surface provided by the heat or cold in the Foil is recordable.

Eine besondere große Austauschoberfläche der Wärmespeicher­ einheit ist erreichbar, wenn auf eine glatte Folie jeweils eine gewellte Folie und darauf wieder jeweils eine weitere glatte Folie folgt, wobei die gewellte Folie mit ihren Wellen­ bergen bzw. Wellentälern an der einen glatten bzw. an der weiteren glatten Folie anliegt und so die Kanäle ausbildet.A special large exchange surface of the heat storage Unity is achievable if on a smooth slide each a corrugated film and another one on top of it smooth film follows, the corrugated film with its waves mountains or troughs on the one smooth or on the another smooth film is applied and thus forms the channels.

Für die Wärmespeicherung und die Wärmeaufnahme bzw. -abgabe hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn als Folien Aluminiumfolien verwendet werden.For heat storage and heat absorption or emission it has turned out to be particularly advantageous if aluminum foils are used as foils.

Ein optimales Verhältnis zwischen mechanischer Stabilität der Wärmespeichereinheit und für den Wärmeaustausch zur Verfügung gestellter Oberfläche ergibt sich, wenn die Aluminiumfolien eine Dicke von ca. 0,08 mm aufweisen. An optimal relationship between mechanical stability the heat storage unit and for heat exchange Provided surface arises if the Aluminum foils have a thickness of approx. 0.08 mm.  

Eine weitere Erhöhung des Wärmerückgewinnungsgrads der Wärmespeichereinheit läßt sich erzielen, wenn die Folien enthalpiebeschichtet werden. Hierdurch kann nicht nur die fühlbare Wärmeenergie, sondern auch die in der Abluft ent­ haltene latente Wärme weitgehend rückgewonnen werden.A further increase in the heat recovery rate of the Heat storage unit can be achieved if the foils enthalpy-coated. As a result, not only can sensible heat energy, but also ent in the exhaust air latent heat can be largely recovered.

Die erfindungsgemäße Belüftungseinrichtung verfügt über einen außerordentlich hohen Wärmerückgewinnungsgrad und läßt sich dennoch vergleichsweise kompakt bauen. Darüber hinaus wird nur ein einziger Ventilator benötigt. Aufgrund der in ihrer Rich­ tung wechselnden Beaufschlagung der Wärmespeichereinheit mit Abluft bzw. Außenluft kann die Wärmespeichereinheit in relativ einfacher Weise, quasi selbstreinigend, sauber­ gehalten werden. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Belüftungseinrichtung mit Nacherhitzer und Filter ausgerüstet werden.The ventilation device according to the invention has a extraordinarily high degree of heat recovery and can nevertheless build comparatively compact. In addition, only a single fan is required. Due to the in their rich changing loading of the heat storage unit with The heat storage unit can extract air or outside air relatively simple, quasi self-cleaning, clean being held. Of course, the invention Ventilation device equipped with reheater and filter will.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungs­ formen, unter Bezugnahme auf die Zeichnung, näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention is based on execution shape, with reference to the drawing, explained in more detail. Show it:

Fig. 1 Eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung; und Fig. 1 shows a schematic diagram of the ventilation device according to the invention; and

Fig. 2 eine Vorder- bzw. Rückansicht der Wärmespeicher­ einheit der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung. Fig. 2 is a front and rear view of the heat storage unit of the ventilation device according to the invention.

Eine in Fig. 1 im Prinzip dargestellte Belüftungseinrichtung dient dazu, Abluft aus einem Innenraum abzufördern und als Fortluft nach außen abzugeben bzw. Außenluft von außen heranzufördern und als Zuluft in den Innenraum abzugeben. Die in Fig. 1 dargestellte Belüftungseinrichtung besteht im wesentlichen aus einem Ventilator 1, der in einem Gehäuse 2 angeordnet ist. In dem Gehäuse 2 ist darüber hinaus innen­ raumseitig des Ventilators 1 eine Wärmespeichereinheit 3 angeordnet. Vorzugsweise haben das Gehäuse 2 und die Wärme­ speichereinheit, in Strömungsrichtung der Luft gesehen, einen kreisförmigen Querschnitt.A ventilation device shown in principle in FIG. 1 serves to discharge exhaust air from an interior and to discharge it as exhaust air to the outside or to supply outside air from the outside and to discharge it into the interior as supply air. The ventilation device shown in Fig. 1 consists essentially of a fan 1 , which is arranged in a housing 2 . In the housing 2 , a heat storage unit 3 is also arranged on the inside of the fan 1 . Preferably, the housing 2 and the heat storage unit, seen in the flow direction of the air, have a circular cross section.

Die Steuerung des Ventilators erfolgt durch ein Zeitglied oder durch eine Temperaturmeßeinrichtung. Für einen be­ stimmten Zeitraum, der bei Verwendung einer Temperaturmeß­ einrichtung hinsichtlich seiner Länge vom Temperatur­ niveau im Innenraum und draußen abhängen kann, fördert der Ventilator 1 Abluft durch die Wärmespeichereinheit 3 nach draußen. Während dieses Zeitraums wird in der Wärmespeicher­ einheit 3 in der Abluft enthaltene Wärmeenergie gespeichert. Nach diesem Zeitraum wird die Drehrichtung des Ventilators 1 umgekehrt, so daß dieser nunmehr vergleichsweise kalte Außenluft durch die Wärmespeichereinheit 3 fördert und als Zuluft dem Innenraum zuführt. Beim Durchtritt durch die Wärmespeichereinheit 3 nimmt die Außenluft die in der Wärme­ speichereinheit 3 gespeicherte Wärmeenergie auf. Dieser Betrieb wird für einen gewissen Zeitraum fortgesetzt, bis wiederum die Drehrichtung des Ventilators 1 umgedreht wird, so daß dieser wieder Abluft aus dem Innenraum abfördert. The fan is controlled by a timer or by a temperature measuring device. For a certain period of time, the length of the temperature level inside and outside can depend on the use of a temperature measuring device, the fan 1 promotes exhaust air through the heat storage unit 3 to the outside. During this period, heat energy contained in the exhaust air unit 3 is stored in the heat storage unit. After this period, the direction of rotation of the fan 1 is reversed so that it now promotes comparatively cold outside air through the heat storage unit 3 and supplies it to the interior as supply air. When passing through the heat storage unit 3 , the outside air takes up the thermal energy stored in the heat storage unit 3 . This operation is continued for a certain period of time until the direction of rotation of the fan 1 is reversed again, so that it again removes exhaust air from the interior.

Die Wärmespeichereinheit besteht in ihrer in Fig. 2 dar­ gestellten Ausführungsform aus dünnen Aluminiumfolien mit einer Dicke von ca. 0,08 mm. Hierbei wechseln im Querschnitt kreisumfangsförmige glatte Folien 4, 6 mit gewellten Folien 5, 7. Die gewellten Folien 5, 7 liegen mit ihren Wellenbergen an der jeweils radial äußeren Folie 4 bzw. 6 und mit ihren Wellentälern an der jeweils radial inneren Folie 6 an. Hierdurch ergibt sich eine Vielzahl die Wärmespeichereinheit in Strömungsrichtung der Luft durchsetzender Kanäle 8, wo durch eine große Austauschfläche zur Aufnahme bzw. zur Ab­ gabe von in der Wärmespeichereinheit zu speichernder bzw. abzugebender Wärme zur Verfügung steht.The heat storage unit in its embodiment shown in FIG. 2 is made of thin aluminum foils with a thickness of approximately 0.08 mm. Here, smooth foils 4 , 6 with a corrugated foil 5 , 7 change in cross-section. The corrugated foils 5 , 7 rest with their wave crests on the respective radially outer foil 4 or 6 and with their wave troughs on the respective radially inner foil 6 . This results in a large number of the heat storage unit in the flow direction of the air passing through channels 8 , where is available through a large exchange surface for receiving or for the delivery of heat to be stored or emitted in the heat storage unit.

Mittels einer Enthalpiebeschichtung der Folien 4, 5, 6, 7 lassen sich auch in der Abluft enthaltene latente Wärme­ energien in großem Ausmaß zurückgewinnen.By means of an enthalpy coating of the foils 4 , 5 , 6 , 7 , latent heat energy contained in the exhaust air can be recovered to a large extent.

Die vorstehend geschilderte Wärmespeichereinheit kann auch genutzt werden, um das Temperaturniveau innerhalb eines Innenraums im Vergleich zur umgebenden Außenluft ver­ gleichsweise niedrig zu halten. Hierbei würde dann die Abluft durch Wärmeenergie, die der Außenluft bei deren Durchtritt durch die Wärmespeichereinheit 3 entnommen worden ist, erwärmt.The heat storage unit described above can also be used to keep the temperature level inside an interior relatively low compared to the surrounding outside air. In this case, the exhaust air would then be heated by thermal energy which was taken from the outside air when it passed through the heat storage unit 3 .

Claims (11)

1. Belüftungseinrichtung für Innenräume, mit einem Ventilator (1), der in einem Gehäuse (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet daß in dem Gehäuse (2) eine luft­ durchlässige Wärmespeichereinheit (3) angeordnet ist und daß der Ventilator (1) in seiner Drehrichtung veränderbar ist, so daß mittels ihm alternierend Abluft durch die Wärme­ speichereinheit (3) aus dem Innenraum heraus und Außenluft durch die Wärmespeichereinheit (3) in den Innenraum hinein förderbar ist.1. Ventilation device for interiors, with a fan ( 1 ) which is arranged in a housing ( 2 ), characterized in that an air-permeable heat storage unit ( 3 ) is arranged in the housing ( 2 ) and that the fan ( 1 ) in its Direction of rotation can be changed so that by means of it alternating exhaust air through the heat storage unit ( 3 ) from the interior and outside air through the heat storage unit ( 3 ) can be conveyed into the interior. 2. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Ge­ häuse (2) rohrförmig ausgebildet ist.2. Ventilation device according to claim 1, wherein the Ge housing ( 2 ) is tubular. 3. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Ventilator (1) auf der innenraumfernen Seite der Wärmespeichereinheit (3) angeordnet ist.3. Ventilation device according to claim 1 or 2, wherein the fan ( 1 ) is arranged on the inside of the heat storage unit ( 3 ). 4. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Drehrichtungsumkehr des Ventilators (1) mittels eines Zeitglieds steuerbar ist.4. Ventilation device according to one of claims 1 to 3, wherein the reversal of the direction of rotation of the fan ( 1 ) is controllable by means of a timing element. 5. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Drehrichtungsumkehr des Ventilators (1) mittels einer Temperaturmeßeinrichtung steuerbar ist.5. Ventilation device according to one of claims 1 to 3, wherein the reversal of the direction of rotation of the fan ( 1 ) is controllable by means of a temperature measuring device. 6. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Wärmespeichereinheit (3) in Strömungsrichtung der Luft einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.6. Ventilation device according to one of claims 1 to 5, wherein the heat storage unit ( 3 ) has a circular cross section in the flow direction of the air. 7. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Wärmespeichereinheit (3) aus Folien (4, 5, 6, 7) besteht, mittels denen eine Vielzahl die Wärmespeicherein­ heit (3) in Strömungsrichtung der Luft durchsetzender Kanäle (8) ausgebildet ist.7. Ventilation device according to one of claims 1 to 6, in which the heat storage unit ( 3 ) consists of films ( 4 , 5 , 6 , 7 ), by means of which a plurality of the heat storage unit ( 3 ) in the flow direction of the air penetrating channels ( 8 ) is trained. 8. Belüftungseinrichtung nach Anspruch (7), bei der auf eine glatte Folie (4) jeweils eine gewellte Folie (5) und darauf wieder jeweils eine weitere glatte Folie (6) folgt, wobei die gewellte Folie (5) mit ihren Wellenbergen bzw. Wellentälern an der einen glatten (4) bzw. an der weiteren glatten Folie (6) anliegt und so die Kanäle (8) ausbildet.8. Ventilation device according to claim (7), in which on a smooth film ( 4 ) a corrugated film ( 5 ) and then another smooth film ( 6 ) follows, the corrugated film ( 5 ) with its wave crests or Troughs on one smooth ( 4 ) or on the other smooth film ( 6 ) and thus forms the channels ( 8 ). 9. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der als Folien (4, 5, 6, 7) Aluminiumfolien verwendet werden.9. Ventilation device according to claim 7 or 8, in which aluminum foils are used as foils ( 4 , 5 , 6 , 7 ). 10. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 9, bei der die Aluminiumfolien eine Dicke von ca. 0,08 mm aufweisen.10. Ventilation device according to claim 9, wherein the Aluminum foils have a thickness of approx. 0.08 mm. 11. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der die Folien (4, 5, 6, 7) enthalpiebeschichtet sind.11. Ventilation device according to one of claims 7 to 10, wherein the films ( 4 , 5 , 6 , 7 ) are enthalpy-coated.
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