EP3916312A1 - Cooling device and method for cooling a room - Google Patents
Cooling device and method for cooling a room Download PDFInfo
- Publication number
- EP3916312A1 EP3916312A1 EP21170767.4A EP21170767A EP3916312A1 EP 3916312 A1 EP3916312 A1 EP 3916312A1 EP 21170767 A EP21170767 A EP 21170767A EP 3916312 A1 EP3916312 A1 EP 3916312A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- cooling
- window
- cooling device
- air
- room
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
- F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
- F24F13/18—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates specially adapted for insertion in flat panels, e.g. in door or window-pane
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
- E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
- E06B7/00—Special arrangements or measures in connection with doors or windows
- E06B7/02—Special arrangements or measures in connection with doors or windows for providing ventilation, e.g. through double windows; Arrangement of ventilation roses
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
- E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
- E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
- E06B9/02—Shutters, movable grilles, or other safety closing devices, e.g. against burglary
- E06B9/04—Shutters, movable grilles, or other safety closing devices, e.g. against burglary of wing type, e.g. revolving or sliding
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
- F24F1/02—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing
- F24F1/022—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing comprising a compressor cycle
- F24F1/027—Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing comprising a compressor cycle mounted in wall openings, e.g. in windows
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
- F24F13/24—Means for preventing or suppressing noise
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
- F24F5/001—Compression cycle type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
- F24F5/0014—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using absorption or desorption
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0042—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater characterised by the application of thermo-electric units or the Peltier effect
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
- E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
- E06B7/00—Special arrangements or measures in connection with doors or windows
- E06B7/02—Special arrangements or measures in connection with doors or windows for providing ventilation, e.g. through double windows; Arrangement of ventilation roses
- E06B2007/023—Air flow induced by fan
Definitions
- the invention relates to a cooling device for cooling a room and a method for cooling a room.
- Shutters, shutters, shutters or the like have been standard on various buildings for decades. Originally intended to protect window glazing, today there are mainly aesthetic reasons. In warmer regions, shutters also serve to protect against solar radiation to a certain extent.
- the thermal insulation is of a passive nature, the shutters darken the room and are mainly operated manually.
- Active air conditioning systems are usually integrated into the building at a later date, look dubious, are very expensive and offer no other advantages beyond their actual purpose. Furthermore, extensive work has to be carried out on the building for retrofitting, for example wall openings, laying cables and pipes, etc.
- the invention is now based on the object of avoiding the disadvantages of the prior art and providing improved functions for window cladding, as well as improved cooling for living space.
- the cooling device according to the invention for a room with an outer wall in which a window is arranged comprises a heat-insulating window cladding set up for attachment to the outer wall and for sealingly closing a window opening; and at least one cooling element arranged in the sealed window opening configured to cool air from the room.
- the window cladding In a cooling position, the window cladding is closed so that the window opening is sealed. In an open position, the window cladding is at least partially open.
- the cooling element can be arranged on an inside of the window cladding, then the cooling element is in the cooling position in the window opening.
- the cooling element can be arranged in the window opening, then the cooling element is always located in the window opening.
- folding or sliding shutters or similar window coverings are equipped with climatic functions. These window claddings can be moved manually or automatically and, when closed, provide an airtight seal with the lintel, reveal and window sill.
- the shutters or the like are designed to be heat-insulating for insulating support.
- Cooling via shutters or the like has the advantage that no additional openings through the masonry are required during installation.
- For cooling with the cooling device described only the windows have to be opened when the shutters are closed at the same time. This creates a connection between the cooling and the interior, while maintaining insulation from the outside area.
- At least part of the cooling device is located on the outside of the building in a visually appealing manner.
- a cooling system can be retrofitted at any time, with little effort and relatively inexpensively.
- the closed shutters provide an airtight seal with the appropriate locking frame and are optimally thermally insulated. This makes the air conditioning all the more effective because only the indoor air is circulated. This circulation can optionally be supported with appropriately installed fans.
- the shutters, shutters, etc. consequently create additional thermal insulation between the interior and exterior. As a result, the existing and open window can be used to air-condition the interior.
- the cooling device can have a control for an automated window covering or an automated closing element such as, for example, folding shutters.
- the controller can have a central unit. This enables simultaneous and independent control of several shops at the appropriate temperatures and positions of the sun with one software.
- the control with an app can react to the current weather conditions or programmable times of the day and itself regulate the indoor climate in the event of personal absence.
- the shutters can be regulated according to the position of the sun, temperature, etc.
- the window cladding has a closing frame for attachment to the outer wall and at least one closing element, which is movably arranged in the closing frame, for sealingly closing the window opening.
- the closing element can comprise one or more folding or sliding shutters or similar window coverings such as, for example, roller shutters.
- the cooling element is an evaporator element of compression cooling, a cooling element of cooling according to the vortex tube principle, a Peltier element and / or a cooling element of absorption cooling or adsorption cooling.
- the inside of the window cladding is lined with at least one cooling element, e.g. pipes, or other correspondingly large surfaces such as evaporator plates, in which the refrigerant is located, where it evaporates and the heat is extracted from the interior.
- Additional components such as compressor, condenser, expansion valve and / or dryer can be attached either outside, on or near the window cladding. Any component that emits heat directly or indirectly can be installed on the outside of the window cladding or masonry.
- compressed air is used and its attachment is similar to the compression cooling described above.
- the cooling effect is achieved as follows.
- a compressor unit for generating compressed air is located on the outside of the house wall or in the center of the inside, possibly also on the outside of the window shutter itself.
- the compressed air is introduced into the vortex tube and set in rotation there.
- the gas separates into a hot and a cold part if there are two different air outlets.
- the compressed air generation can be attached centrally or individually to the shutter.
- the cooled air can be used directly or indirectly: Direct means that the compressed air is fed into the room to be cooled.
- the cooling device comprises an air-permeable connection to the outside area.
- Indirect cooling lowers the temperature of a heat sink, whereby the cooled air can be returned to a compressor after flowing through the heat sink.
- the cold air portion can after the flow through the first heat sink in a second or released to the outside air.
- Peltier elements When cooling with Peltier elements, they generate a lower temperature on their inside than in the room while consuming electrical energy. With suitable heat dissipation on the outside of the Peltier elements, which are coupled to the outside of the window shutters, the efficiency of these elements can be sufficient and bring about a noticeable drop in temperature.
- This variant can be installed particularly well in shutters, since nothing has to be attached apart from the shutter assembly, a power supply and an optional fan. Furthermore, such a variant is characterized by only a few components and is almost maintenance-free.
- thermally driven refrigeration systems are used; they receive the necessary energy for cooling through the use of heat.
- the outside of the shutters can be heated by solar heat or a weather-independent heating system (electrical, gas, waste heat) and initiate the respective specific cycle.
- system components with higher temperatures are accommodated on the outside of the shutters or on the outside of the building.
- Cold-generating components are located on the inside of the shutters, thermally insulated from the outside area.
- Air conditioning is often required in buildings, especially when there is high solar radiation.
- cooling device such as a compressor, a condenser, an expansion valve, a fan, a compressed air generator and / or a dryer are arranged on the closing element.
- these are system components with higher temperatures, which are advantageously arranged on the outside of the window cladding or the closing element such as a shutter.
- one or more further components of the cooling device such as a compressor, a condenser, an expansion valve, a fan, a compressed air generator and / or a dryer can be arranged on the outer wall and / or on the closure frame and that a fluid connection or compressed air connection between the at least one cooling element and the one or more consists of several other components.
- the cooling medium is circulated between the individual components of the cooling device via the fluid connection / compressed air connection. In this way, too, components with emissions, such as heat or noise, can be kept out of the interior or removed.
- a circulating element is set up to circulate the internal air of the room in order to generate an air flow on the cooling element.
- a targeted air flow to the cooling element can be implemented, which can improve the cooling of the room, for example can make it more uniform and / or accelerate it.
- window cladding and cooling elements are provided for several windows and that the one or more further components have a fluid connection / compressed air connection to the several cooling elements for several windows.
- This central supply with the fluid / air and / or also energy can be arranged centrally at a suitable location in the building and thus simultaneously supply several or all cooling elements and / or further components of the cooling device.
- the window cladding has a protective element designed to protect against solar radiation, an insulating element designed for soundproofing and / or manually operated or driven slats for an air inlet.
- the cooling device can thus keep other immissions such as sunlight and associated heat or noise away from the interior space or attenuate them.
- the cooling device can comprise an air inlet for supplying fresh air.
- the air inlet can, for example, be a pressure equalization in the form of an inlet of cooled air in the case of cooling according to the vortex tube principle.
- the cooling device preferably the window cladding
- the lighting can be provided directly on a component of the cooling device or also in the window opening. Closed shutters prevent daylight from entering the room and usually require electrical light to be switched on.
- the inside of the closed shutters can be lined with appropriate light sources that allow individual lighting through the window or even simulate daylight.
- a daylight simulation can, for example, support the photosynthesis process of plants in the room.
- a Ambient lighting with changeable colors of, for example, LED light can be provided.
- warm components of the lighting system can be attached to the outside of the window cladding and insulated from the interior. Thus, the efficiency of the cooling device is not impaired, since a possible development of heat is not released into the interior.
- the energy supply for this lighting, as well as other electrical consumers on the shutters, can be obtained and ensured with the help of solar cells.
- the solar cells are arranged on the sunny side of the window shutters or around the window and store electrical energy in an accumulator. This energy storage supports the electrical consumers when the sun's rays decrease. Alternatively, the lighting can be fed directly from the solar cells without an energy storage device.
- a method for cooling a room with an outer wall in which a window is arranged comprises the steps of Sealing a window opening with a window trim; Supplying the indoor air of the room to the sealed window opening; and Cooling the air flow at the window opening.
- the indoor air of the room can be supplied by an air flow that is caused by the temperature difference of the cooled air.
- the circulation of the indoor air can be supported, for example, by means of a blower or fan. Otherwise, the same advantages and modifications as described above apply.
- FIG. 1 shows a cooling device 10 for a room with an outer wall 12 in which a window 14 is arranged.
- the cooling device 10 comprises a heat-insulating window cladding 16 which is fastened to the outer wall 12 and is provided for sealingly closing a window opening or a window reveal in the outer wall 12.
- the window cladding 16 is closed, the window opening is sealed airtight, so that no air circulation between the interior space and the surroundings on the outer wall 12 is possible.
- the window cladding 16 here comprises a closure frame 18 for attachment to the outer wall 12 and at least one closure element 20, which is movably arranged in the closure frame 18, for sealingly closing the window opening.
- two closing elements 20 are provided in the form of folding shutters.
- At least one cooling element is arranged in the sealed window opening and is designed to cool air from the room.
- the internal cooling element is not shown, it is described with reference to the following figures.
- a compressor unit 22 of the cooling device 10 is fastened to the outer wall 12 in the vicinity of the window 14.
- it is a compressor unit 22 of a compression cooling or a vortex tube cooling.
- the compressor unit 22 comprises a compressor 24 and a condenser, that is to say condenser.
- the Compressor unit 22 a vortex tube 24.
- One or more further components of the cooling device 10 such as an expansion valve, a fan, a compressed air generator and / or a dryer can be arranged on an outside of the closing element 20 and / or on the outside wall 12.
- inside and outside refer to the interior. Elements located in the interior or facing the interior are referred to by the term interior. Elements located outside the interior or facing away from the interior are referred to by the term exterior.
- FIG. 11 shows a sectional side view of FIG Figure 1 , in which the window 14 is tilted so that the cooling device 10 can be active and an exchange of air to the interior is guaranteed.
- the cooling device 10 closes the window opening 30 airtight with the closing element 20 and the closing frame 18 as well as an optional seal 28.
- the air in the interior 32 can now circulate along the cooling device 10, where it is cooled. In this way, the air of the interior 32 can be cooled.
- the thermal insulation 34 can also serve as sound insulation.
- the activation of the cooling device 10 now leads to a cooling of the evaporator or heat sink 36 located on the inner side of the closing elements 20.
- the opened window 14 enables an exchange of air to the interior 32, which is optionally supported by one or more fans 38 or other circulating elements can.
- Two covers 40 on the inside and / or outside of the closing elements 20 protect the components and can be designed in a visually appealing manner. All components are carried by the closing element 20.
- the covers 40 can form channels or circulation paths for the air to be cooled in the interior 32. These channels or circulation paths can be routed along the evaporator or heat sink 36.
- the cooling capacity of the system can be regulated; a wide variety of sensors can be used for this purpose.
- the sensors can be present both in the interior 32 and in the exterior.
- an illumination 42 is provided on the inside of the closing element 20, which can illuminate the darkened interior 32.
- Figure 3 shows an interior view of a window cladding 16 with a closing element 20. Upper and lower lighting 42 is provided.
- air inlets 44 are provided, which are connected to a fan 38 behind the cover 40 via a channel or circulation path.
- Two such channels or circulation paths are provided, on both sides of the evaporator 36.
- the two channels or circulation paths can be separate from one another or form a common channel or circulation path. In any case, this creates an air flow behind the evaporator 36 in order to cool the internal air supplied.
- FIG. 13 shows a side sectional view of the closing element 20 from FIG Figure 3 .
- the seal 28 is shown, which can be provided circumferentially or partially circumferentially.
- the profile of the seal 28 can be adapted to a profile of the closure frame 18 and / or the window reveal.
- the closing element 20 is completely or almost completely covered with the thermal insulation 34, which can be covered by a cover 40.
- Flat illuminations 42 are provided inside, which can simulate daylight, for example.
- a channel or circulation path 46 in which air is circulated by one or more fans 38.
- the air flowing past from the interior space 32 is cooled at the evaporator 36.
- a feed line from the evaporator 36 to the compressor unit 22 arranged on the outside is not shown.
- the feed line can for example run through a hinge of the closing element 20 so that the feed line is not subjected to any movements.
- FIG. 11 shows an external view of a closing element 20 of a window cladding with an integrated compressor unit 22.
- the compressor unit 22 is not accommodated here on the window or in the center, but rather sits directly on the outside of the closing element 20.
- the inside of the closing element 20 is basically constructed in the same way. There is insulation between the components. With this design, no external connections between the cooling and compressor units are necessary and the entire system is more compact.
- the compressor unit 22 comprises a condenser 26 and can comprise a fan, which draws in ambient air via air inlets 44 and generates an air flow over the condenser 26. Reverse air circulation is also possible.
- FIG. 11 shows a sectional side view of FIG Figure 5 .
- the illustrated compressor unit 22 is shown, which is connected to the evaporator 36 by a supply line (not shown) running inside the closing element 20.
- the evaporator 36 is arranged on an inside of the closing element 20 facing the interior 32.
- the areas of the compressor unit 22 and the evaporator 36 are each covered with thermal insulation 34.
- the thermal insulation 34 of the compressor unit 22 is located on the inside of the closing element 20 and prevents the warm components of the cooling device 10, namely the compressor unit 22, from introducing heat Surroundings.
- This structure enables very good insulation with a small thickness of the closing element 20, since the components of the cooling device 10 are arranged offset.
- the two thermal insulation 34 can partially overlap.
- FIG Figure 7 shows an external view of a closing element 20 of a window cladding with a Peltier element.
- the actual Peltier element or elements are arranged on the inside or in the interior of the closing element 20 and are illustrated in FIG Figure 8 explained.
- a heat sink 50 is shown with two fans 48 for generating an air flow of ambient air along the heat sink 50.
- Radial or axial fans can be used which generate a flow along or between cooling fins of the heat sink 50.
- FIG. 13 shows a side sectional view of the closing element 20 from FIG Figure 7 .
- This variant is also attached and sealed like the compressor variants.
- One or more Peltier elements 52 are located within the closing element 20, each with the cold side facing inward.
- An inner heat sink 54 which is directed into the space between the window and the closing element 20, is fastened to this surface. The effectiveness of the cool side can be increased with fans 56, which generate a flow of the air from the interior over the inner heat sink 54.
- the warm side of the Peltier elements 52 is provided with the outer heat sink 50, which is arranged on the outside of the closing element 20. Supported by fan 48, the heat is thus dissipated to the outside. Both sides are separated from one another by an insulation 58 which surrounds the Peltier elements 52.
- the inner side of the Peltier elements 52 is cooled while consuming electrical energy, while the outer side is heated.
- the cooling device 10 can be regulated by activating the fans 48, 56 and the Peltier elements 52.
- a wide variety of sensor systems can also be used for this purpose.
- a method of cooling a room 32 having an exterior wall 12 in which a window 14 is disposed may include the following steps.
- the window opening 30 is sealed with a window lining 16. This can be done by manual or automatic closing of one or more closing elements 20 such as shutters. Ideally, the window opening 30 is then closed airtight or almost airtight.
- a natural air flow which is gradually established as the indoor air is heated, can be used.
- One or more circulating elements such as fans, can be used to support an air flow.
- the cooling device presented here for a room with an outer wall in which a window is arranged, or the method for cooling a room, allow efficient cooling of the room with simple retrofitting without further wall openings. Contrary to its original purpose, the existing window is cleverly used for the cooling device.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
- Specific Sealing Or Ventilating Devices For Doors And Windows (AREA)
Abstract
Kühlvorrichtung (10) für einen Raum mit einer Außenwand (12), in der ein Fenster (14) angeordnet ist, mit- einer wärmedämmenden Fensterverkleidung (16) eingerichtet zum Anbau an die Außenwand (12) und zum abdichtenden Verschließen einer Fensteröffnung (30);- mindestens einem in der abgedichteten Fensteröffnung (30) angeordneten Kühlelement (36; 52) eingerichtet zum Kühlen von Luft aus dem Raum.Cooling device (10) for a room with an outer wall (12) in which a window (14) is arranged, with a heat-insulating window cladding (16) set up for attachment to the outer wall (12) and for sealingly closing a window opening (30) - At least one cooling element (36; 52) arranged in the sealed window opening (30) designed for cooling air from the room.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zum Kühlen eines Raums und ein Verfahren zum Kühlen eines Raums.The invention relates to a cooling device for cooling a room and a method for cooling a room.
Fensterladen, Klappläden, Rollläden oder Ähnliches sind seit Jahrzehnten Standard an diversen Gebäuden. Ursprünglich zum Schutz der Fensterverglasung gedacht, gibt es heute hauptsächlich ästhetische Gründe. In wärmeren Regionen dienen Fensterläden auch zu einem gewissen Grad dem Schutz vor Sonneneinstrahlung.Shutters, shutters, shutters or the like have been standard on various buildings for decades. Originally intended to protect window glazing, today there are mainly aesthetic reasons. In warmer regions, shutters also serve to protect against solar radiation to a certain extent.
Der Wärmeschutz ist passiver Natur, die Fensterläden verdunkeln den Raum und sind vorwiegend manuell zu bedienen.The thermal insulation is of a passive nature, the shutters darken the room and are mainly operated manually.
Aktive Klimaanlagen werden meist nachträglich in das Gebäude integriert, wirken optisch fragwürdig, sind sehr preisintensiv und bieten über den eigentlichen Zweck hinaus keine weiteren Vorteile. Weiterhin sind für eine Nachrüstung zumeist umfangreiche Arbeiten am Gebäude durchzuführen, beispielsweise Mauerdurchbrüche, Kabel- und Rohrverlegungen usw.Active air conditioning systems are usually integrated into the building at a later date, look dubious, are very expensive and offer no other advantages beyond their actual purpose. Furthermore, extensive work has to be carried out on the building for retrofitting, for example wall openings, laying cables and pipes, etc.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und verbesserte Funktionen für Fensterverkleidungen, sowie eine verbesserte Kühlung für Wohnraum bereitzustellen.The invention is now based on the object of avoiding the disadvantages of the prior art and providing improved functions for window cladding, as well as improved cooling for living space.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kühlvorrichtung zum Kühlen eines Raums nach Anspruch 1 beziehungsweise ein Verfahren zum Kühlen eines Raums nach Anspruch 10.This object is achieved by a cooling device for cooling a room according to claim 1 or a method for cooling a room according to
Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung für einen Raum mit einer Außenwand, in der ein Fenster angeordnet ist, umfasst eine wärmedämmende Fensterverkleidung eingerichtet zum Anbau an die Außenwand und zum abdichtenden Verschließen einer Fensteröffnung; und mindestens ein in der abgedichteten Fensteröffnung angeordnetes Kühlelement eingerichtet zum Kühlen von Luft aus dem Raum.The cooling device according to the invention for a room with an outer wall in which a window is arranged comprises a heat-insulating window cladding set up for attachment to the outer wall and for sealingly closing a window opening; and at least one cooling element arranged in the sealed window opening configured to cool air from the room.
In einer Kühlstellung ist die Fensterverkleidung geschlossen, so dass die Fensteröffnung abgedichtet ist. In einer Öffnungsstellung ist die Fensterverkleidung zumindest teilweise geöffnet. Das Kühlelement kann an einer Innenseite der Fensterverkleidung angeordnet sein, dann befindet sich das Kühlelement in der Kühlstellung in der Fensteröffnung. Das Kühlelement kann in der Fensteröffnung angeordnet sein, dann befindet sich das Kühlelement immer in der Fensteröffnung.In a cooling position, the window cladding is closed so that the window opening is sealed. In an open position, the window cladding is at least partially open. The cooling element can be arranged on an inside of the window cladding, then the cooling element is in the cooling position in the window opening. The cooling element can be arranged in the window opening, then the cooling element is always located in the window opening.
Gemäß der Erfindung sind Klapp- oder Schiebeläden oder ähnliche Fensterverkleidungen mit klimatischen Funktionen ausgestattet. Diese Fensterverkleidungen können manuell oder automatisch bewegt werden und dichten im geschlossenen Zustand mit Sturz, Laibung und Fensterbank luftdicht ab. Die Fensterläden oder ähnliches werden zur isolierenden Unterstützung wärmedämmend ausgeführt.According to the invention, folding or sliding shutters or similar window coverings are equipped with climatic functions. These window claddings can be moved manually or automatically and, when closed, provide an airtight seal with the lintel, reveal and window sill. The shutters or the like are designed to be heat-insulating for insulating support.
Zentraler Effekt ist hierbei die Nutzung der Fenster der Gebäude. Eine Kühlung über Fensterläden oder ähnliches hat den Vorteil, beim Einbau keine zusätzlichen Durchbrüche durch das Mauerwerk zu erfordern. Für eine Kühlung mit der beschriebenen Kühlvorrichtung müssen, bei gleichzeitig geschlossenen Läden, lediglich die Fenster geöffnet werden. Damit wird eine Verbindung der Kühlung zum Innenraum geschaffen, bei aufrechterhaltender Isolierung zum Außenbereich.The main effect here is the use of the windows in the building. Cooling via shutters or the like has the advantage that no additional openings through the masonry are required during installation. For cooling with the cooling device described, only the windows have to be opened when the shutters are closed at the same time. This creates a connection between the cooling and the interior, while maintaining insulation from the outside area.
Zumindest ein Teil der Kühlvorrichtung befindet sich optisch ansprechend an der Außenseite des Gebäudes. Eine solche Kühlanlage kann jederzeit, mit geringem Aufwand und verhältnismäßig kostengünstig nachträglich angebracht werden. Die geschlossenen Fensterläden dichten mit entsprechend angebrachtem Verschlussrahmen luftdicht ab und sind optimal wärmegedämmt. Damit wird die Klimatisierung umso effektiver, denn es wird nur die Innenraumluft umgewälzt. Diese Umwälzung kann optional mit entsprechend verbauten Ventilatoren unterstützt werden. Die Fensterläden, Rollläden, usw. erschaffen folglich eine zusätzliche, thermische Isolierung zwischen Innen- und Außenbereich. Dadurch kann das vorhandene und geöffnete Fenster benutzt werden, um den Innenraum zu klimatisieren.At least part of the cooling device is located on the outside of the building in a visually appealing manner. Such a cooling system can be retrofitted at any time, with little effort and relatively inexpensively. The closed shutters provide an airtight seal with the appropriate locking frame and are optimally thermally insulated. This makes the air conditioning all the more effective because only the indoor air is circulated. This circulation can optionally be supported with appropriately installed fans. The shutters, shutters, etc. consequently create additional thermal insulation between the interior and exterior. As a result, the existing and open window can be used to air-condition the interior.
Die Kühlvorrichtung kann eine Steuerung für eine automatisierte Fensterverkleidung beziehungsweise ein automatisiertes Schließelement wie zum Beispiel Klappläden aufweisen. Die Steuerung kann eine zentrale Einheit aufweisen. Dies ermöglicht ein gleichzeitiges und unabhängiges Ansteuern mehrerer Läden bei entsprechenden Temperaturen und Sonnenständen mit einer Software. Die Ansteuerung mit einer App kann auf das aktuelle Wettergeschehen oder programmierbare Tageszeiten reagieren und selbst im Falle der persönlichen Abwesenheit das Raumklima regulieren. Mittels Sensorik können die Fensterläden durch die Steuerung nach Sonnenstand, Temperatur, usw. reguliert werden.The cooling device can have a control for an automated window covering or an automated closing element such as, for example, folding shutters. The controller can have a central unit. This enables simultaneous and independent control of several shops at the appropriate temperatures and positions of the sun with one software. The control with an app can react to the current weather conditions or programmable times of the day and itself regulate the indoor climate in the event of personal absence. Using sensors, the shutters can be regulated according to the position of the sun, temperature, etc.
Es kann vorgesehen sein, dass die Fensterverkleidung einen Verschlussrahmen zum Anbringen an die Außenwand und mindestens ein in dem Verschlussrahmen beweglich angeordnetes Schließelement zum abdichtenden Verschließen der Fensteröffnung aufweist. Das Schließelement kann ein oder mehrere Klapp- oder Schiebeläden oder ähnliche Fensterverkleidungen wie zum Beispiel Rollläden umfassen.It can be provided that the window cladding has a closing frame for attachment to the outer wall and at least one closing element, which is movably arranged in the closing frame, for sealingly closing the window opening. The closing element can comprise one or more folding or sliding shutters or similar window coverings such as, for example, roller shutters.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Kühlelement ein Verdampferelement einer Kompressionskühlung, ein Kühlkörper einer Kühlung nach dem Wirbelrohrprinzip, ein Peltierelement und/oder ein Kühlelement einer Absorptionskühlung oder Adsorptionskühlung ist.It can further be provided that the cooling element is an evaporator element of compression cooling, a cooling element of cooling according to the vortex tube principle, a Peltier element and / or a cooling element of absorption cooling or adsorption cooling.
Bei einer Kompressionskühlung wird die Innenseite der Fensterverkleidung mit mindestens einem Kühlelement, z.B. Rohren, oder anderen entsprechend großen Oberflächen ausgekleidet wie z.B. Verdampferplatten, worin sich das Kältemittel befindet, dort verdampft und dem Innenraum die Wärme entzieht. Weitere Komponenten, wie Kompressor, Kondensator, Expansionsventil und/oder Trockner können dabei entweder außen, am, oder bei der Fensterverkleidung angebracht werden. Es können alle Komponenten, die direkt oder indirekt Wärme abgeben, an der Außenseite der Fensterverkleidung oder dem Mauerwerk installiert werden.With compression cooling, the inside of the window cladding is lined with at least one cooling element, e.g. pipes, or other correspondingly large surfaces such as evaporator plates, in which the refrigerant is located, where it evaporates and the heat is extracted from the interior. Additional components such as compressor, condenser, expansion valve and / or dryer can be attached either outside, on or near the window cladding. Any component that emits heat directly or indirectly can be installed on the outside of the window cladding or masonry.
Bei einer Kühlung mit Wirbelrohrprinzip wird mit komprimierter Luft gearbeitet und sie gleicht im Anbau der bereits beschriebenen Kompressionskühlung. Die Kühlwirkung wird wie folgt erreicht. An der Außenseite der Hauswand oder zentral innen, gegebenenfalls auch an der Außenseite des Fensterladens selbst, befindet sich eine Kompressor-Einheit zur Erzeugung von Druckluft. Die Druckluft wird in das Wirbelrohr eingeleitet und dort in Rotation versetzt. Dabei trennt sich das Gas in einen heißen und einen kalten Anteil, wenn zwei unterschiedliche Luftauslässe vorhanden sind. Die Drucklufterzeugung kann zentral oder einzeln am Fensterladen angebracht werden. Die gekühlte Luft kann direkt oder indirekt verwendet werden: Direkt bedeutet, dass die komprimierte Luft in das zu kühlende Zimmer geführt wird. Für einen Luftausgleich umfasst die Kühlvorrichtung eine luftdurchlässige Verbindung zum Außenbereich. Eine indirekte Kühlung senkt die Temperatur eines Kühlkörpers, wobei die gekühlte Luft nach Durchströmen des Kühlkörpers wieder zu einem Kompressor zurückgeleitet werden kann. Der kalte Luftanteil kann nach dem Durchströmen des ersten Kühlkörpers in einen zweiten geleitet werden oder an die Außenluft abgegeben werden. Auch diese Variante ist sehr effektiv, durch den geschlossenen Kreislauf und die Umluftkühlung des Raumes ist kein Luftausgleich nötig und der Wirkungsgrad kann höher sein.In the case of cooling with the vortex tube principle, compressed air is used and its attachment is similar to the compression cooling described above. The cooling effect is achieved as follows. A compressor unit for generating compressed air is located on the outside of the house wall or in the center of the inside, possibly also on the outside of the window shutter itself. The compressed air is introduced into the vortex tube and set in rotation there. The gas separates into a hot and a cold part if there are two different air outlets. The compressed air generation can be attached centrally or individually to the shutter. The cooled air can be used directly or indirectly: Direct means that the compressed air is fed into the room to be cooled. For air compensation, the cooling device comprises an air-permeable connection to the outside area. Indirect cooling lowers the temperature of a heat sink, whereby the cooled air can be returned to a compressor after flowing through the heat sink. The cold air portion can after the flow through the first heat sink in a second or released to the outside air. This variant is also very effective, due to the closed circuit and the circulating air cooling of the room, no air compensation is necessary and the efficiency can be higher.
Bei einer Kühlung mit Peltierelementen erzeugen diese unter Verbrauch elektrischer Energie an ihrer Innenseite eine geringere Temperatur als im Raum. Durch geeignete Wärmeabführung an der Außenseite der Peltierelemente, welche gekoppelt mit der Außenseite der Fensterläden sind, kann der Wirkungsgrad dieser Elemente ausreichend sein und eine spürbare Temperaturabsenkung herbeiführen. Diese Variante kann besonders gut in Fensterläden einrüstbar sein, da außer der Fensterladenbaugruppe, einer Stromzufuhr und einem optionalen Gebläse nichts angebracht werden muss. Weiterhin ist eine solche Variante nur durch wenige Bauteile gekennzeichnet und nahezu wartungsfrei.When cooling with Peltier elements, they generate a lower temperature on their inside than in the room while consuming electrical energy. With suitable heat dissipation on the outside of the Peltier elements, which are coupled to the outside of the window shutters, the efficiency of these elements can be sufficient and bring about a noticeable drop in temperature. This variant can be installed particularly well in shutters, since nothing has to be attached apart from the shutter assembly, a power supply and an optional fan. Furthermore, such a variant is characterized by only a few components and is almost maintenance-free.
Bei einer Absorptionskühlung oder Adsorptionskühlung kommen thermisch angetriebene Kälteanlagen zum Einsatz, sie erhalten die nötige Energie zur Kühlung durch Verwendung von Wärme. Im speziellen Fall können die Außenseiten der Fensterläden durch Sonnenwärme oder aber eine wetterunabhängige Heizung (Elektrisch, Gas, Abwärme) erwärmt werden und den jeweils spezifischen Kreislauf initiieren. Auch hier kann vorgesehen sein, dass Systembauteile mit höheren Temperaturen auf der Außenseite der Fensterläden, bzw. an der Außenseite des Gebäudes untergebracht sind. Kälteerzeugende Bauteile liegen an der Innenseite der Fensterläden, thermisch isoliert zum Außenbereich. Vorteilhaft ist im Idealfall die Nutzung der Umgebungswärme, bzw. der Sonnenenergie. Gerade bei hoher Sonneneinstrahlung wird oft eine Klimatisierung in Gebäuden benötigt.In the case of absorption cooling or adsorption cooling, thermally driven refrigeration systems are used; they receive the necessary energy for cooling through the use of heat. In a special case, the outside of the shutters can be heated by solar heat or a weather-independent heating system (electrical, gas, waste heat) and initiate the respective specific cycle. Here, too, it can be provided that system components with higher temperatures are accommodated on the outside of the shutters or on the outside of the building. Cold-generating components are located on the inside of the shutters, thermally insulated from the outside area. Ideally, the use of ambient heat or solar energy is advantageous. Air conditioning is often required in buildings, especially when there is high solar radiation.
Es kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere weitere Komponenten der Kühlvorrichtung wie ein Kompressor, ein Kondensator, ein Expansionsventil, ein Gebläse, eine Drucklufterzeugung und/oder ein Trockner an dem Schließelement angeordnet sind. Wie zuvor beschrieben, sind dies Systembauteile mit höheren Temperaturen, welche vorteilig auf der Außenseite der Fensterverkleidung beziehungsweise des Schließelements wie zum Beispiel einem Fensterladen angeordnet sind.It can be provided that one or more further components of the cooling device such as a compressor, a condenser, an expansion valve, a fan, a compressed air generator and / or a dryer are arranged on the closing element. As described above, these are system components with higher temperatures, which are advantageously arranged on the outside of the window cladding or the closing element such as a shutter.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass eine oder mehrere weitere Komponenten der Kühlvorrichtung wie ein Kompressor, ein Kondensator, ein Expansionsventil, ein Gebläse, eine Drucklufterzeugung und/oder ein Trockner an der Außenwand anordenbar und/oder an dem Verschlussrahmen angeordnet sind und dass eine Fluidverbindung oder Druckluftverbindung zwischen dem mindestens einen Kühlelement und der einen oder den mehreren weiteren Komponenten besteht. Über die Fluidverbindung/Druckluftverbindung wird das Kühlmedium zwischen den einzelnen Komponenten der Kühlvorrichtung zirkuliert. Auch auf diese Weise können Bestandteile mit Emissionen, wie Wärme oder Geräuschen, aus dem Innenraum herausgehalten beziehungsweise entfernt angeordnet werden.It can also be provided that one or more further components of the cooling device such as a compressor, a condenser, an expansion valve, a fan, a compressed air generator and / or a dryer can be arranged on the outer wall and / or on the closure frame and that a fluid connection or compressed air connection between the at least one cooling element and the one or more consists of several other components. The cooling medium is circulated between the individual components of the cooling device via the fluid connection / compressed air connection. In this way, too, components with emissions, such as heat or noise, can be kept out of the interior or removed.
Es kann vorgesehen sein, dass ein Umwälzelement eingerichtet zum Umwälzen der Innenluft des Raums zur Erzeugung einer Luftströmung an dem Kühlelement vorgesehen ist. Auf diese Weise kann eine gezielte Luftströmung zu dem Kühlelement realisiert werden, was die Kühlung des Raums verbessern kann, zum Beispiel vergleichmäßigen und/oder beschleunigen kann.It can be provided that a circulating element is set up to circulate the internal air of the room in order to generate an air flow on the cooling element. In this way, a targeted air flow to the cooling element can be implemented, which can improve the cooling of the room, for example can make it more uniform and / or accelerate it.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass mehrere Fensterverkleidungen und Kühlelemente für mehrere Fenster vorgesehen sind und dass die eine oder die mehreren weiteren Komponenten eine Fluidverbindung/Druckluftverbindung zu den mehreren Kühlelementen für mehrere Fenster aufweisen. Diese zentrale Versorgung mit dem Fluid/Luft und/oder auch Energie kann zentral an einer geeigneten Stelle des Gebäudes angeordnet sein und damit gleichzeitig mehrere oder alle Kühlelement und/oder weitere Komponenten der Kühlvorrichtung versorgen.It can also be provided that several window cladding and cooling elements are provided for several windows and that the one or more further components have a fluid connection / compressed air connection to the several cooling elements for several windows. This central supply with the fluid / air and / or also energy can be arranged centrally at a suitable location in the building and thus simultaneously supply several or all cooling elements and / or further components of the cooling device.
Es kann vorgesehen sein, dass die Fensterverkleidung ein Schutzelement eingerichtet zum Schutz vor Sonneneinstrahlung, ein Dämmelement eingerichtet zur Schalldämmung und/oder manuell betätigbare oder angetriebene Lamellen für einen Lufteinlass aufweisen. Somit kann die Kühlvorrichtung weitere Immissionen wie Sonnenlicht und damit verbundene Wärme oder Geräusche von dem Innenraum fernhalten oder diese abschwächen. Weiterhin kann die Kühlvorrichtung einen Lufteinlass zum Zuführen von Frischluft umfassen. Der Lufteinlass kann zum Beispiel ein Druckausgleich in Form eines Einlasses von gekühlter Luft bei einer Kühlung nach dem Wirbelrohrprinzips sein.It can be provided that the window cladding has a protective element designed to protect against solar radiation, an insulating element designed for soundproofing and / or manually operated or driven slats for an air inlet. The cooling device can thus keep other immissions such as sunlight and associated heat or noise away from the interior space or attenuate them. Furthermore, the cooling device can comprise an air inlet for supplying fresh air. The air inlet can, for example, be a pressure equalization in the form of an inlet of cooled air in the case of cooling according to the vortex tube principle.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Kühlvorrichtung, vorzugsweise die Fensterverkleidung, an der Innenseite eine Beleuchtung aufweist. Die Beleuchtung kann direkt an einem Bestandteil der Kühlvorrichtung oder auch in der Fensteröffnung vorgesehen sein. Geschlossene Fensterläden verhindern den Tageslichteinfall in den Raum und erfordern normalerweise das Zuschalten von elektrischem Licht. Die Innenseite der geschlossenen Fensterläden kann mit entsprechenden Leuchtmitteln ausgekleidet werden, die eine individuelle Beleuchtung durch die Fenster hindurch ermöglichen oder sogar Tageslicht simulieren. Eine Tageslichtsimulation kann beispielsweise den Prozess der Photosynthese von im Raum befindlichen Pflanzen unterstützen. Weiterhin kann eine Ambientebeleuchtung mit wechselbaren Farben von beispielsweise LED-Licht vorgesehen sein. In Verbindung mit der Kühlvorrichtung können warme Bauteile der Beleuchtungsanlage an der Außenseite der Fensterverkleidung angebracht werden und zum Innenraum hin isoliert werden. Somit wird der Wirkungsgrad der Kühlvorrichtung nicht verschlechtert, da eine mögliche Wärmeentwicklung nicht in den Innenraum abgegeben wird. Die Energieversorgung dieser Beleuchtung, sowie auch anderer elektrischer Verbraucher an den Fensterläden, kann mithilfe von Solarzellen gewonnen und sichergestellt werden. Die Solarzellen sind an der Sonnenseite der Fensterläden, oder um die Fenster herum angeordnet und speichern elektrische Energie in einen Akkumulator. Dieser Energiespeicher unterstützt die elektrischen Verbraucher bei nachlassender Sonneneinstrahlung. Alternativ kann die Beleuchtung ohne Energiespeicher direkt über die Solarzellen gespeist werden.It can also be provided that the cooling device, preferably the window cladding, has lighting on the inside. The lighting can be provided directly on a component of the cooling device or also in the window opening. Closed shutters prevent daylight from entering the room and usually require electrical light to be switched on. The inside of the closed shutters can be lined with appropriate light sources that allow individual lighting through the window or even simulate daylight. A daylight simulation can, for example, support the photosynthesis process of plants in the room. Furthermore, a Ambient lighting with changeable colors of, for example, LED light can be provided. In conjunction with the cooling device, warm components of the lighting system can be attached to the outside of the window cladding and insulated from the interior. Thus, the efficiency of the cooling device is not impaired, since a possible development of heat is not released into the interior. The energy supply for this lighting, as well as other electrical consumers on the shutters, can be obtained and ensured with the help of solar cells. The solar cells are arranged on the sunny side of the window shutters or around the window and store electrical energy in an accumulator. This energy storage supports the electrical consumers when the sun's rays decrease. Alternatively, the lighting can be fed directly from the solar cells without an energy storage device.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Kühlen eines Raums mit einer Außenwand, in der ein Fenster angeordnet ist, umfasst die Schritte,
Abdichten einer Fensteröffnung mit einer Fensterverkleidung;
Zuführen der Innenluft des Raums an die abgedichtete Fensteröffnung; und
Kühlen der Luftströmung an der Fensteröffnung.A method according to the invention for cooling a room with an outer wall in which a window is arranged comprises the steps of
Sealing a window opening with a window trim;
Supplying the indoor air of the room to the sealed window opening; and
Cooling the air flow at the window opening.
Das Abdichten kann automatisch oder manuell, vorzugsweise mit der Fensterverkleidung der zuvor beschriebenen Kühlvorrichtung erfolgen. Das Zuführen der Innenluft des Raums kann durch eine Luftströmung erfolgen, die durch den Temperaturunterschied der gekühlten Luft hervorgerufen wird. Darüber hinaus kann das Umwälzen der Innenluft zum Beispiel mittels eines Gebläses oder Lüfters unterstützt werden. Ansonsten gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben.Sealing can be done automatically or manually, preferably with the window cladding of the cooling device described above. The indoor air of the room can be supplied by an air flow that is caused by the temperature difference of the cooled air. In addition, the circulation of the indoor air can be supported, for example, by means of a blower or fan. Otherwise, the same advantages and modifications as described above apply.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred refinements of the invention result from the other features mentioned in the subclaims.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application can be advantageously combined with one another, unless stated otherwise in the individual case.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Außenansicht einer Kühlvorrichtung an einer Außenwand mit Fenster;
- Figur 2
- eine seitliche Schnittdarstellung von
Figur 1 ; - Figur 3
- eine Innenansicht einer Fensterverkleidung;
- Figur 4
- eine seitliche Schnittdarstellung von
Figur 3 ; - Figur 5
- eine Außenansicht einer Fensterverkleidung mit Kompressor;
- Figur 6
- eine seitliche Schnittdarstellung von
Figur 5 ; - Figur 7
- eine Außenansicht einer Fensterverkleidung mit Peltierelement; und
- Figur 8
- eine seitliche Schnittdarstellung von
Figur 7 .
- Figure 1
- an external view of a cooling device on an outer wall with a window;
- Figure 2
- a side sectional view of
Figure 1 ; - Figure 3
- an interior view of a window trim;
- Figure 4
- a side sectional view of
Figure 3 ; - Figure 5
- an exterior view of a window covering with a compressor;
- Figure 6
- a side sectional view of
Figure 5 ; - Figure 7
- an exterior view of a window cladding with a Peltier element; and
- Figure 8
- a side sectional view of
Figure 7 .
Die Fensterverkleidung 16 umfasst hier einen Verschlussrahmen 18 zum Anbringen an die Außenwand 12 und mindestens ein in dem Verschlussrahmen 18 beweglich angeordnetes Schließelement 20 zum abdichtenden Verschließen der Fensteröffnung. In diesem Beispiel sind zwei Schließelemente 20 in Form von Klappläden vorgesehen.The
In der abgedichteten Fensteröffnung ist mindestens ein Kühlelement angeordnet eingerichtet zum Kühlen von Luft aus dem Raum. In
An der Außenwand 12 ist in der Nähe des Fensters 14 eine Kompressoreinheit 22 der Kühlvorrichtung 10 befestigt. In diesem Beispiel ist es eine Kompressoreinheit 22 einer Kompressionskühlung oder einer Wirbelrohrkühlung.A
In Falle einer Kompressionskühlung umfasst die Kompressoreinheit 22 einen Kompressor 24 und einen Kondensator, das heißt Verflüssiger. In Falle einer Wirbelrohrkühlung umfasst die Kompressoreinheit 22 ein Wirbelrohr 24. Es können eine oder mehrere weitere Komponenten der Kühlvorrichtung 10 wie ein Expansionsventil, ein Gebläse, eine Drucklufterzeugung und/oder ein Trockner an einer Außenseite des Schließelements 20 und/oder an der Außenwand 12 angeordnet sind.In the case of compression cooling, the
Die Begriffe Innen und Außen beziehen sich auf den Innenraum. In dem Innenraum befindliche oder dem Innenraum zugewandte Elemente werden mit dem Begriff Innen bezeichnet. Außerhalb des Innenraums befindliche oder dem Innenraum abgewandte Elemente werden mit dem Begriff Außen bezeichnet.The terms inside and outside refer to the interior. Elements located in the interior or facing the interior are referred to by the term interior. Elements located outside the interior or facing away from the interior are referred to by the term exterior.
Zusammen mit der Isolierung oder Wärmedämmung 34 am Fensterladen oder Schließelement 20 wird damit eine optimale Trennung zwischen äußerer Umgebung und dem innenliegenden Raum vor dem Fenster 14 erreicht. Die Wärmedämmung 34 kann auch als Schalldämmung dienen.Together with the insulation or
Die Aktivierung der Kühlvorrichtung 10 führt nun zu einer Abkühlung des, an der innenliegenden Seite der Schließelemente 20 befindlichen, Verdampfers oder Kühlkörpers 36. Das geöffnete Fenster 14 ermöglicht einen Luftaustausch zum Innenraum 32, welcher optional durch einen oder mehrere Lüfter 38 oder andere Umwälzelemente unterstützt werden kann.The activation of the
Zwei Deckel 40 an der Innen- und/oder Außenseite der Schließelemente 20 schützen die Bauteile und können optisch ansprechend gestaltet sein. Alle Bauteile werden vom Schließelement 20 getragen. Die Deckel 40 können Kanäle oder Zirkulationswege für die zu kühlende Luft des Innenraums 32 bilden. Diese Kanäle oder Zirkulationswege können an dem Verdampfer oder Kühlkörper 36 entlanggeführt sein.Two covers 40 on the inside and / or outside of the
Die Kühlleistung der Anlage ist regelbar, dazu können verschiedenste Sensoriken zum Einsatz kommen. Die Sensoren können sowohl im Innenraum 32 als auch im Außenraum vorhanden sein.The cooling capacity of the system can be regulated; a wide variety of sensors can be used for this purpose. The sensors can be present both in the interior 32 and in the exterior.
Weiterhin ist an der Innenseite des Schließelements 20 eine Beleuchtung 42 vorgesehen, die den abgedunkelten Innenraum 32 beleuchten kann.Furthermore, an
An einer unteren Seite des Schließelements 20 sind Lufteinlässe 44 (oder auch Luftauslässe) vorgesehen, die hinter dem Deckel 40 über einen Kanal oder Zirkulationsweg mit einem Lüfter 38 verbunden sind. Es sind zwei derartige Kanäle oder Zirkulationswege vorgesehen, beidseitig von dem Verdampfer 36. Die beiden Kanäle oder Zirkulationswege können getrennt voneinander sein oder einen gemeinsamen Kanal oder Zirkulationsweg bilden. Auf jeden Fall wird dadurch eine Luftströmung hinter dem Verdampfer 36 aufgebaut, um die zugeführte Innenluft zu kühlen.On a lower side of the
An der Außenseite ist das Schließelement 20 vollständig oder nahezu vollständig mit der Wärmedämmung 34 bedeckt, welche von einem Deckel 40 überdeckt sein kann. Innen sind flächige Beleuchtungen 42 vorgesehen, welche zum Beispiel Tageslicht simulieren können.On the outside, the closing
Hinter dem Verdampfer 36, das heißt im Inneren des Schließelements 20 befindet sich ein Kanal oder Zirkulationsweg 46, in dem eine Luftzirkulation durch einen oder mehrere Lüfter 38 hergestellt wird. An dem Verdampfer 36 wird die vorbeiströmende Luft aus dem Innenraum 32 gekühlt. Nicht dargestellt ist eine Zuleitung von dem Verdampfer 36 zu der an der Außenseite angeordneten Kompressoreinheit 22. Die Zuleitung kann zum Beispiel durch ein Scharnier des Schließelements 20 verlaufen, so dass die Zuleitung keinen Bewegungen ausgesetzt ist.Behind the
Die Kompressoreinheit 22 ist hier nicht am Fenster oder zentral untergebracht, sondern sitzt direkt an der Außenseite des Schließelements 20. Die Innenseite des Schließelements 20 ist prinzipiell gleich aufgebaut. Zwischen den Komponenten befindet sich eine Isolierung. Bei dieser Ausführung sind keine außenliegenden Verbindungen zwischen Kühl- und Kompressoreinheit notwendig und die gesamte Anlage ist kompakter.The
Die Kompressoreinheit 22 umfasst einen Kondensator 26 und kann einen Lüfter umfassen, der über Lufteinlässe 44 Umgebungsluft einsaugt und eine Luftströmung über den Kondensator 26 erzeugt. Eine umgekehrte Luftzirkulation ist ebenfalls möglich.The
Dieser Aufbau ermöglicht eine sehr gute Isolierung bei geringer Dicke des Schließelements 20, da die Komponenten der Kühlvorrichtung 10 versetzt angeordnet sind. Für eine optimierte Dämmung oder Isolierung können sich die beiden Wärmedämmungen 34 teilweise überdecken.This structure enables very good insulation with a small thickness of the
In der gezeigten Außenansicht ist ein Kühlkörper 50 dargestellt mit zwei Lüftern 48 zum Erzeugen einer Luftströmung von Umgebungsluft entlang des Kühlkörpers 50. Es können Radial- oder Axiallüfter zum Einsatz gelangen, welche eine Strömung entlang oder zwischen Kühlrippen des Kühlkörpers 50 erzeugen.In the external view shown, a
Diese Variante ist ebenso angebracht und abgedichtet, wie die Kompressor-Varianten. Innerhalb des Schließelements 20 befinden sich ein oder mehrere Peltierelemente 52, mit jeweils der kalten Seite nach innen zugewendet. Auf dieser Fläche ist ein innerer Kühlkörper 54 befestigt, der in den Zwischenraum zwischen Fenster und Schließelement 20 gerichtet ist. Die Effektivität der kühlen Seite kann mit Lüftern 56 erhöht werden, die eine Strömung der Luft aus dem Innenraum über den inneren Kühlkörper 54 erzeugen.This variant is also attached and sealed like the compressor variants. One or more Peltier elements 52 are located within the closing
Die warme Seite der Peltierelemente 52 ist mit dem äußeren Kühlkörper 50 versehen, der an der Außenseite des Schließelements 20 angeordnet ist. Durch Lüfter 48 unterstützt, wird damit die Wärme nach außen abgeführt. Beide Seiten sind mit einer Isolierung 58, welche die Peltierelemente 52 umgibt, voneinander getrennt.The warm side of the Peltier elements 52 is provided with the
Im laufenden Betrieb wird unter Verbrauch elektrischer Energie die innenliegende Seite der Peltierelemente 52 abgekühlt, während sich die außenliegende Seite erwärmt. Eine Regelung der Kühlvorrichtung 10 kann mit der Ansteuerung der Lüfter 48, 56 und der Peltierelemente 52 erreicht werden. Dazu können ebenso verschiedenste Sensoriken zum Einsatz kommen.During operation, the inner side of the Peltier elements 52 is cooled while consuming electrical energy, while the outer side is heated. The
Ein Verfahren zum Kühlen eines Raums 32 mit einer Außenwand 12, in der ein Fenster 14 angeordnet ist, kann die folgenden Schritte umfassen.A method of cooling a
Zunächst wird die Fensteröffnung30 mit einer Fensterverkleidung 16 abgedichtet. Dies kann durch ein händisches oder automatisches Schließen von einem oder mehreren Schließelementen 20 wie Fensterläden geschehen. Idealerweise ist die Fensteröffnung30 dann luftdicht oder nahezu luftdicht verschlossen.First, the
Als nächstes wird Innenluft des Raums 32 an die abgedichtete Fensteröffnung 30 zugeführt. Dazu kann eine natürliche Luftströmung, welche sich durch die Erwärmung der Innenluft allmählich einstellt, genutzt werden. Zur Unterstützung einer Luftströmung bieten sich ein oder mehrere Umwälzelemente, wie Lüfter an.Next, inside air of the
Die Luftströmung beziehungsweise die an der Fensteröffnung 30 und damit an einem Kühlelement vorbeiströmende Innenluft wird dann gekühlt. Durch die Zirkulation der Luft führt dies zu einer Kühlung des gesamten Innenraums 32.The air flow or the interior air flowing past the
Die hier vorgestellte Kühlvorrichtung für einen Raum mit einer Außenwand, in der ein Fenster angeordnet ist, beziehungsweise das Verfahren zum Kühlen eines Raums erlauben eine effiziente Kühlung des Raums mit einfacher Nachrüstung ohne weitere Mauerdurchbrüche. Das bereits vorhandene Fenster wird - entgegen seiner ursprünglichen Bestimmung - geschickt für die Kühlvorrichtung genutzt.The cooling device presented here for a room with an outer wall in which a window is arranged, or the method for cooling a room, allow efficient cooling of the room with simple retrofitting without further wall openings. Contrary to its original purpose, the existing window is cleverly used for the cooling device.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020113872.5A DE102020113872A1 (en) | 2020-05-24 | 2020-05-24 | Cooling device and method for cooling a room |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP3916312A1 true EP3916312A1 (en) | 2021-12-01 |
Family
ID=75887813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP21170767.4A Pending EP3916312A1 (en) | 2020-05-24 | 2021-04-27 | Cooling device and method for cooling a room |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3916312A1 (en) |
DE (1) | DE102020113872A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2293760Y (en) * | 1996-12-10 | 1998-10-07 | 王祖军 | Separating window type air conditioner |
US20070125111A1 (en) * | 2003-05-27 | 2007-06-07 | Xiaosong Xiao | Integral air conditioner |
DE102014117728A1 (en) * | 2014-12-02 | 2016-06-02 | Abgnova Gmbh | Frame module for the insulation of a building |
US20170191763A1 (en) * | 2016-01-06 | 2017-07-06 | Gd Midea Air-Conditioning Equipment Co., Ltd. | Window air conditioner |
US20190024939A1 (en) * | 2017-07-24 | 2019-01-24 | Zhen Wang | Telescoping curtain for window-type air conditioner |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3213636A (en) | 1965-01-25 | 1965-10-26 | Carrier Corp | Simplified mounting for air conditioning units |
IT1059231B (en) | 1976-04-21 | 1982-05-31 | Riello Condizionatori Sas | OUT-OF-WINDOW AIR CONDITIONER FOR THE CONDITIONING OF ENVIRONMENTS AND LIVING ROOMS, OFFICES AND SIMILAR AND RELATED INSTALLATION AND SERVICE PROCEDURE |
ITVI20020154A1 (en) | 2002-07-10 | 2004-01-12 | Xiang Srl | MONOBLOCK AIR CONDITIONER |
-
2020
- 2020-05-24 DE DE102020113872.5A patent/DE102020113872A1/en active Pending
-
2021
- 2021-04-27 EP EP21170767.4A patent/EP3916312A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2293760Y (en) * | 1996-12-10 | 1998-10-07 | 王祖军 | Separating window type air conditioner |
US20070125111A1 (en) * | 2003-05-27 | 2007-06-07 | Xiaosong Xiao | Integral air conditioner |
DE102014117728A1 (en) * | 2014-12-02 | 2016-06-02 | Abgnova Gmbh | Frame module for the insulation of a building |
US20170191763A1 (en) * | 2016-01-06 | 2017-07-06 | Gd Midea Air-Conditioning Equipment Co., Ltd. | Window air conditioner |
US20190024939A1 (en) * | 2017-07-24 | 2019-01-24 | Zhen Wang | Telescoping curtain for window-type air conditioner |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102020113872A1 (en) | 2021-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10321646A1 (en) | Method for supplying heat and cold to a room and a building with a plurality with a plurality of rooms | |
EP1918650B1 (en) | Air-conditioning method for a room and air-conditioning device | |
DE2754166A1 (en) | HEATING AND AIR CONDITIONING SYSTEM | |
EP1509738B1 (en) | Method for heating and cooling a room and a building with a plurality of rooms | |
EP0164111B1 (en) | Sound absorbing and heat insulating compound window with a ventilating device | |
DE69907430T2 (en) | DEVICE FOR EXCHANGING HEAT BETWEEN A SOLAR HEATED PANEL AND A WALL | |
DE3018046A1 (en) | TEMPERATURE CONTROL SYSTEM | |
DE3312998A1 (en) | Building facade for utilising solar energy | |
EP0951630B1 (en) | Method for ventilating a room and device for carrying out the method | |
EP3916312A1 (en) | Cooling device and method for cooling a room | |
DE102006014104B4 (en) | Ventilation device | |
DE102008039010A1 (en) | System wall, particularly for use as facade component as essentially ceiling-high prefabricated component, has interspace, which extends on largest part of height of system wall | |
DE19853767C1 (en) | Motor vehicle roof with air conditioning | |
WO2009027049A1 (en) | Ventilation apparatus for a façade | |
DE10346732A1 (en) | Method and arrangement for the air conditioning of a room | |
DE3728698A1 (en) | Air conditioning plant | |
DE9116975U1 (en) | System for heating and / or cooling a building with solar energy using transparent thermal insulation | |
DE29512106U1 (en) | Flat cooling and heating element | |
DE19816177C1 (en) | Solar collector for double glazing | |
DE4228820A1 (en) | Air-conditioned UV sun-tanning device - has closed housing providing treatment cabin enclosing sun-tanning bed with circulated cool air | |
EP0358121A2 (en) | Ventilated window | |
DE29504791U1 (en) | Arrangement for conditioning rooms in buildings | |
AT508645B1 (en) | HOUSING VENTILATION SYSTEM | |
DE3137336A1 (en) | Wall or window element | |
DE10212153A1 (en) | Holder for sensor, regulating and/or functional modules for influencing room conditions is frame whose contour matches wall opening and attachment arrangement enabling reversible fixing in opening |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
B565 | Issuance of search results under rule 164(2) epc |
Effective date: 20211022 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20220523 |
|
RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |