SE540183C2

SE540183C2 - ventilation device

Info

Publication number: SE540183C2
Application number: SE1450530A
Authority: SE
Inventors: Svensson Mattias; Nilsson Karl-Henrik
Original assignee: Smartvent Sverige Ab
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2018-04-24
Also published as: SE1450530A1; WO2015171052A2; WO2015171052A3

Abstract

Ventilationsanordning (10) för att byta ut luft i ett rum, innefattande ett hölje (15) med en inre vägg (22) som avdelar höljet (15) i en första kammare (23) och en andra kammare (24), varvid respektive kammare (23, 24) har en första öppning (25a, 25b) och en andra öppning (26a, 26b), varvid ventilationsanordningen vidare innefattar en i den första kammaren (23) anordnad första värmeväxlare (11a), en i den andra kammaren (24) anordnad andra värmeväxlare (11b), en i den första kammaren (23) anordnad första fläkt (12a) och en i den andra kammaren (24) anordnad andra fläkt (12b), varvid fläktarna (12a, 12b) är utförda för att omväxlande åstadkomma ett utgående luftflöde (13) i en första riktning från rummet (29) till en luftkälla genom värmeväxlarna (11a, 11b), och omväxlande åstadkomma ett ingående luftflöde (14) i en motsatt andra riktning från luftkällan till rummet genom värmeväxlarna.Ventilation device (10) for exchanging air in a room, comprising a housing (15) with an inner wall (22) dividing the housing (15) in a first chamber (23) and a second chamber (24), the respective chamber (23, 24) has a first opening (25a, 25b) and a second opening (26a, 26b), the ventilation device further comprising a first heat exchanger (11a) arranged in the first chamber (23), one in the second chamber (24 second heat exchanger (11b), a first fan (12a) arranged in the first chamber (23) and a second fan (12b) arranged in the second chamber (24), the fans (12a, 12b) being designed to alternately providing an outgoing air flow (13) in a first direction from the room (29) to an air source through the heat exchangers (11a, 11b), and alternately providing an incoming air flow (14) in an opposite second direction from the air source to the room through the heat exchangers.

Description

VENTILATIONSANORDNING UPPFINNINGSOMRADET Uppfinningen avser en ventilationsanordning för att byta ut rumsluft. Luft i lokaler, såsom rum i hus, kontor, kommersiella byggnader, industribyggnader och andra typer av byggnader, ventileras för att byta ut luft i ett eller flera av rummen. Exempelvis är sådana system och metoder utförda för att ventilera en bostad eller en del därav. Frisk luft förs från en luftkälla, såsom omkringliggande luft, dvs. utomhusluft, eller luft från ett annat utrymme, till rummen genom ventilationsanordningar. Vidare förs utgående luft från rummen och exempelvis till utsidan av byggnaden. Denna typ av ventilationsanordningar innefattar en regenerativ värmeväxlare för återvinning av värmeenergi och för att reducera energiförluster då frisk luft förs till rummen och utgående luft transporteras ut därifrån. FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a ventilation device for exchanging room air. Air in rooms, such as rooms in houses, offices, commercial buildings, industrial buildings and other types of buildings, is ventilated to replace air in one or more of the rooms. For example, such systems and methods are designed to ventilate a home or part thereof. Fresh air is carried from an air source, such as surrounding air, ie. outdoor air, or air from another room, to the rooms through ventilation devices. Furthermore, outgoing air is carried from the rooms and, for example, to the outside of the building. This type of ventilation device includes a regenerative heat exchanger for recovering heat energy and for reducing energy losses when fresh air is supplied to the rooms and outgoing air is transported out of it.

TEKNIKENS STÅNDPUNKT Det finns ett flertal olika typer av ventilationsanordningar innefattande regenerativa värmeväxlare i känd teknik. PRIOR ART There are several different types of ventilation devices including regenerative heat exchangers in the prior art.

Regenerativ värmeväxling är en process där värme från en varm fluid, såsom ett utgående luftflöde, periodiskt lagras i ett värmelagrande medium innan den överförs till en kall fluid, såsom ett ingående luftflöde av frisk luft. För att åstadkomma detta förs exempelvis det utgående luftflödet i anliggning mot det värmelagrande mediet, varvid värmeenergi överförs från det utgående luftflödet till det värmelagrande mediet. Därefter, förs det ingående luftflödet i anliggning mot det värmelagrande mediet, varvid värmeenergi överförs från det värmelagrande mediet till det ingående luftflödet. Regenerative heat exchange is a process in which heat from a hot fluid, such as an outgoing air flow, is periodically stored in a heat storage medium before being transferred to a cold fluid, such as an incoming air flow of fresh air. To achieve this, for example, the outgoing air flow is carried in abutment with the heat storage medium, whereby heat energy is transferred from the outgoing air flow to the heat storage medium. Thereafter, the incoming air flow is carried in abutment with the heat storage medium, whereby heat energy is transferred from the heat storage medium to the incoming air flow.

För att maximera ytstorleken och den regenerativa värmeväxlingsprocessens prestanda är det värmelagrande mediet i praktiska tillämpningar vanligtvis en materialmatris med genomgående kanaler. Det utgående luftflödet och det ingående luftflödet förs i kontakt med matrisen genom att omväxlande föra dem genom matrisen i ett återkommande kretslopp. Således förs ett enda luftflöde genom matrisen i ett cykliskt och reversibelt flöde. En period eller cykel är den tid från vilken det utgående luftflödet kommer in i matrisen i en första riktning tills det ingående luftflödet lämnar matrisen i den motsatta riktningen. Således förflyttas det ingående luftflödet och det utgående luftflödet omväxlande genom matrisen. In order to maximize the surface area and the performance of the regenerative heat exchange process, in practical applications the heat storage medium is usually a material matrix with continuous channels. The outgoing air flow and the incoming air flow are brought into contact with the matrix by alternately passing them through the matrix in a recurring cycle. Thus, a single air flow is passed through the matrix in a cyclic and reversible flow. A period or cycle is the time from which the outgoing air flow enters the matrix in a first direction until the incoming air flow leaves the matrix in the opposite direction. Thus, the incoming air flow and the outgoing air flow are moved alternately through the matrix.

Ett problem med ventilationsanordningar enligt känd teknik är att de är kräver mycket utrymme. One problem with prior art ventilation devices is that they require a lot of space.

Ytterligare ett problem med sådana anordningar av känd teknik är att de kan vara komplicerade att installera och kräver installation av kablar mellan olika ventilationsanordningar. Another problem with such prior art devices is that they can be complicated to install and require installation of cables between different ventilation devices.

UPPFINNINGEN I SAMMANFATTNING Ett syfte med föreliggande uppfinning är att undvika problemen med känd teknik. Uppfinningen resulterar i en kompakt och effektiv ventilationsanordning som är enkel att installera och som åstadkommer effektiv ventilation. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to avoid the problems of the prior art. The invention results in a compact and efficient ventilation device which is easy to install and which provides efficient ventilation.

Föreliggande uppfinning avser en ventilationsanordning för att byta ut luft i åtminstone ett rum, innefattande ett hölje med en inre vägg som avdelar höljet i en första kammare och en andra kammare, varvid respektive kammare har en första öppning och en andra öppning, varvid ventilationsanordningen vidare innefattar en i den första kammaren anordnad första värmeväxlare, en i den andra kammaren anordnad andra värmeväxlare, en i den första kammaren anordnad första fläkt och en i den andra kammaren anordnad andra fläkt, varvid fläktarna är utförda för att omväxlande åstadkomma ett utgående luftflöde i en första riktning från rummet till en luftkälla genom värmeväxlarna, och omväxlande åstadkomma ett ingående luftflöde i en motsatt andra riktning från luftkällan till rummet genom värmeväxlarna. Således är två eller fler kammare med en fläkt och en värmeväxlare, såsom en regenerativ värmeväxlare, kombinerad i ett enda gemensamt hölje och kan arbeta tillsammans på ett sådant sätt att det totala nettoluftflödet vid ventilationstillämpningar kan ställas in nertill noll efter behov (fluid som går in i utrymmet minus den fluid som går ut från utrymmet är lika med noll). Således kan två eller fler luftflöden hanteras av ventilationsanordningen samtidigt. The present invention relates to a ventilation device for exchanging air in at least one room, comprising a housing with an inner wall dividing the housing into a first chamber and a second chamber, each chamber having a first opening and a second opening, the ventilation device further comprising a first heat exchanger arranged in the first chamber, a second heat exchanger arranged in the second chamber, a first fan arranged in the first chamber and a second fan arranged in the second chamber, the fans being designed to alternately provide an outgoing air flow in a first direction from the room to an air source through the heat exchangers, and alternately provide an incoming air flow in an opposite second direction from the air source to the room through the heat exchangers. Thus, two or more chambers with a fan and a heat exchanger, such as a regenerative heat exchanger, are combined in a single common housing and can work together in such a way that the total net air flow in ventilation applications can be set to zero as needed (fluid entering in space minus the fluid exiting the space is equal to zero). Thus, two or more air flows can be handled by the ventilation device simultaneously.

Vidare resulterar ventilationsanordningen i en kompakt och effektiv ventilationsanordning som är enkel att installera och ställa in. Furthermore, the ventilation device results in a compact and efficient ventilation device that is easy to install and set up.

Den första öppningen kan vara anordnad i en baksida av höljet, och den andra öppningen kan vara anordnad vinkelrätt mot den första öppningen, t. ex. i laterala sidor hos höljet. Således åstadkommes effektiv hantering av det utgående luftflödet och det ingående luftflödet vilket möjliggör en kompakt utformning av ventilationsanordningen och effektiv ventilation. The first opening may be arranged in a rear side of the housing, and the second opening may be arranged perpendicular to the first opening, e.g. in lateral sides of the housing. Thus, efficient handling of the outgoing air flow and the incoming air flow is achieved, which enables a compact design of the ventilation device and efficient ventilation.

Den inre väggen kan dela den första öppningen till en första öppningsdel som leder till den första kammaren och en andra öppningsdel som leder till den andra kammaren. Den första öppningen kan vara anordnad centralt i höljets baksida. Ett luftflödesrör kan vara förbundet med den första öppningen och kan vara utfört för att förbinda den första och andra kammaren till en luftkälla. Luftflödesröret kan innefatta en första kanal till den första kammaren och en andra kanal till den andra kammaren. Således kan en eller flera kanaler som möjliggör separation av två eller fler luftflöden (normalt ingående luft och utgående luft) anordnas i ett enda runt hål i en byggnads vägg och fortfarande utnyttja hela tvärsektionsarean av det runda hålet i väggen. Separationen av luftflödena kan åstadkommas antingen genom att använda en eller flera inre väggar inuti luftflödesröret eller att sätta samman två eller fler rör för att bilda ett gemensamt luftflödesrör med väsentligen samma cirkulära tvärsektion. Att utnyttja hela tvärsektionsarean i hålet i väggen går emot tidigare lösningar som använder två cirkulära rör i ett hål i väggen. Att använda två rör i ett hål i väggen motsvarar en användning av maximalt 50% av hålet i väggen. Enligt en aspekt av uppfinningen kan 50% eller mer av tvärsektionsarean hos hålet i väggen, såsom väsentligen hela hålet, användas för luftflödena. Uppfinningen leder till möjligheten att utnyttja hela tvärsnittsarean hos ett enda hål i byggnadens väggar för både utgående och ingående luftflöde för att minska kostnader, minska installationstid och förbättra hanteringen av flödena. Rörets externa geometri kan vara rund, vilket medger möjligheten att utnyttja hela tvärsektionsarean hos borrade/utskurna hål i byggnadens väggar. Denna lösning kan realiseras antingen genom ett rör med en fast eller avtagbar inre vägg eller genom att ha två rör, som är halvcirkulärt utformade, som tillsammans bildar den externa runda geometrin. The inner wall may divide the first opening into a first opening portion leading to the first chamber and a second opening portion leading to the second chamber. The first opening can be arranged centrally in the back of the housing. An air flow tube may be connected to the first opening and may be configured to connect the first and second chambers to an air source. The air flow tube may comprise a first channel to the first chamber and a second channel to the second chamber. Thus, one or more channels enabling the separation of two or more air flows (normally incoming air and outgoing air) can be arranged in a single round hole in a building wall and still utilize the entire cross-sectional area of the round hole in the wall. The separation of the air flows can be accomplished either by using one or more inner walls within the air flow tube or by assembling two or more tubes to form a common air flow tube with substantially the same circular cross-section. Utilizing the entire cross-sectional area in the hole in the wall goes against previous solutions that use two circular pipes in a hole in the wall. Using two pipes in a hole in the wall corresponds to a use of a maximum of 50% of the hole in the wall. According to one aspect of the invention, 50% or more of the cross-sectional area of the hole in the wall, such as substantially the entire hole, may be used for the air flows. The invention leads to the possibility of utilizing the entire cross-sectional area of a single hole in the walls of the building for both outgoing and incoming air flow in order to reduce costs, reduce installation time and improve the handling of the flows. The external geometry of the pipe can be round, which allows the possibility of utilizing the entire cross-sectional area of drilled / cut holes in the building's walls. This solution can be realized either by a tube with a fixed or removable inner wall or by having two tubes, which are semicircularly shaped, which together form the external round geometry.

Värmeväxlaren kan vara en regenerativ värmeväxlare med fast matris, som exempelvis har en flödeslängd som är mindre än 100 mm eller 50-80 mm. Enligt en aspekt av uppfinningen är flödeslängden i den regenerativa värmeväxlarmatrisen kortare jämfört med känd teknik med minimal påverkan på torr energiåtervinningseffektivitet. Detta möjliggörs genom användning av den fasta matrisen, såsom en keramisk fast matris med genomgående kanaler för luftflödet, vilket resulterar i fördelaktiga värmeöverföringsegenskaper. Det har visat sig att en flödeslängd mindre än 100 mm och till och med ner till 50 mm fortfarande kan resultera i en torr energiåtervinningseffektivitet på 80% och uppåt. The heat exchanger can be a regenerative heat exchanger with a fixed matrix, which, for example, has a flow length of less than 100 mm or 50-80 mm. According to one aspect of the invention, the flow length of the regenerative heat exchanger matrix is shorter compared to the prior art with minimal impact on dry energy recovery efficiency. This is made possible by the use of the solid matrix, such as a ceramic solid matrix with continuous channels for the air flow, which results in advantageous heat transfer properties. It has been found that a flow length of less than 100 mm and even down to 50 mm can still result in a dry energy recovery efficiency of 80% and up.

Fläktarna kan vara axialfläktar anordnade i en bricka eller ett väggelement. Nämnda bricka kan vara utförd i en konstruktion av ljud och/eller vibrationsdämpande material, vilken konstruktion är anordnad i anliggning mot höljets insida. Vibrationsdämpande lösningar för axialfläktar enligt känd teknik är en kompromiss mellan storlek och läckage och är inte tillräckligt effektiva. Vanligtvis är insidan av höljet hos ventilationsanordningar försedda med ljudisolerande eller ljuddämpande material. Närbesläktat med ljuddämpande material är material som är utförda för vibrationsdämpning. Enligt en aspekt av uppfinningen kan fläktarna fästas direkt eller indirekt, såsom genom fläktens bricka, genom fläktens framsida (inlopps- eller utloppssidan) mot ljudoch vibrationsdämpande material. Insidan av ventilationsanordningens hölje kan beklädas med ljud- och vibrationsdämpande material. En fläktbricka med fläkten monterad därpå kan skjutas in i spår i två sidodelar hos konstruktionen av ljud/vibrationsdämpande material. De återstående två sidorna av fläktbrickan kan anligga mot övre och nedre delar av konstruktionen av ljud/vibrationsdämpande material, t. ex. under belastning. Denna lösning möjliggör begränsad kontakt mellan fläktbrickan och det ljud/vibrationsdämpande materialet och separerar fläktens baksida och framsida effektivet (vilket innebär inget/litet läckage). The fans can be axial fans arranged in a washer or a wall element. Said washer can be made in a construction of sound and / or vibration-damping material, which construction is arranged in abutment against the inside of the housing. Vibration damping solutions for axial fans according to the prior art are a compromise between size and leakage and are not sufficiently effective. Usually, the inside of the housing of ventilation devices is provided with sound-insulating or sound-absorbing materials. Closely related to sound-absorbing materials are materials that are made for vibration damping. According to one aspect of the invention, the fans can be attached directly or indirectly, such as through the fan washer, through the front of the fan (inlet or outlet side) to sound and vibration damping material. The inside of the ventilation device housing can be covered with sound and vibration damping material. A fan washer with the fan mounted thereon can be slid into grooves in two side parts of the construction of sound / vibration damping material. The remaining two sides of the fan washer can abut against the upper and lower parts of the construction of sound / vibration damping material, e.g. under load. This solution enables limited contact between the fan washer and the sound / vibration damping material and effectively separates the back and front of the fan (which means no / small leakage).

Ytterligare särdrag och fördelar med föreliggande uppfinning framgår av beskrivningen av utföringsexempel nedan, bifogade figurer och osjälvständiga patentkrav. Further features and advantages of the present invention will become apparent from the description of exemplary embodiments below, the accompanying figures and the dependent claims.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen ska nu närmare beskrivas med hjälp av utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka Fig. 1a är en schematisk perspektivvy som visar driften av en ventilationsanordning innefattande en regenerativ värmeväxlare, varvid ett utgående luftflöde förs i en första riktning och värmeenergi i det utgående luftflödet återvinns med hjälp av värmeväxlaren i en första del av en arbetscykel, Fig. 1 b är en schematisk vy enligt Fig. 1 a, i vilken ingående luftflöde förs i en andra riktning och värms upp med det värmelagrande mediet i en andra och slutlig del av arbetscykeln, Fig. 2 är en schematisk perspektivvy av en ventilationsanordning enligt ett utförande av uppfinningen, Fig. 3 är en schematisk sektionsvy av ventilationsanordningen enligt ett utförande av uppfinningen, Fig. 4a är en schematisk perspektivvy från ovan av en i ett rum anordnad ventilationsanordning enligt ett utförande som visar ett utgående luftflöde och ett ingående luftflöde i en första del av en arbetscykel, Fig. 4b är en schematisk perspektivvy enligt Fig. 4a, som visar det utgående luftflödet och det ingående luftflödet i en andra och slutlig del av arbetscykeln, Fig. 5a är en schematisk perspektivvy från ovan av ventilationsanordningen enligt Fig. 2 anordnad i ett rum och som visar ett utgående luftflöde och ett ingående luftflöde i en första del av en arbetscykel, Fig. 5b är en schematisk perspektivvy enligt Fig. 5a, som visar det utgående luftflödet och det ingående luftflödet i en andra och slutlig del av arbetscykeln, Fig. 6 är en schematisk perspektivvy av ett luftflödesrör hos ventilationsanordningen enligt ett utförande, Fig. 7 är en schematisk frontvy av luftflödesröret enligt Fig. 6, och Fig. 8 är en schematisk perspektivvy av en fläkt hos ventilationsanordningen enligt ett utförande. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail with the aid of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1a is a schematic perspective view showing the operation of a ventilation device comprising a regenerative heat exchanger, with an outgoing air flow in a first direction and heat energy in the outgoing air flow is recovered by means of the heat exchanger in a first part of a work cycle, Fig. 1 b is a schematic view according to Fig. 1 a, in which the incoming air flow is carried in a second direction and heated with the heat storage medium in a second and final part of the working cycle, Fig. 2 is a schematic perspective view of a ventilation device according to an embodiment of the invention, Fig. 3 is a schematic sectional view of the ventilation device according to an embodiment of the invention, Fig. 4a is a schematic perspective view from above of a room-arranged ventilation device according to an embodiment which shows an outgoing air flow and an incoming one Fig. 4b is a schematic perspective view according to Fig. 4a, showing the outgoing air flow and the incoming air flow in a second and final part of the working cycle, Fig. 5a is a schematic perspective view from above of the ventilation device according to Fig. 2 arranged in a room and showing an outgoing air flow and an incoming air flow in a first part of a work cycle, Fig. 5b is a schematic perspective view according to Fig. 5a, showing the outgoing air flow and the incoming air flow in a second and final part of the working cycle, Fig. 6 is a schematic perspective view of an air flow pipe of the ventilation device according to an embodiment, Fig. 7 is a schematic front view of the air flow pipe according to Fig. 6, and Fig. 8 is a schematic perspective view of a fan of the ventilation device according to one embodiment.

UPPFINNINGEN Med hänvisning till Fig. 1a och Fig. 1b visas schematiskt en allmän drift av en ventilationsanordning 10 innefattande en regenerativ värmeväxlare 11. Ventilationsanordningen 10 är exempelvis utförd för att ventilera åtminstone ett rum, såsom en bostad. Ventilationsanordningen 10 innefattar en värmeväxlare 11 och en fläkt 12 för att åstadkomma ett luftflöde genom värmeväxlaren 11. Värmeväxlaren 11 innefattar ett värmelagrande medium i form av en fast materialmatris med genomgående ledningar för luftflödet. Till exempel innefattar det värmelagrande mediet ett keramiskt material. Värmeväxlaren 11 är anordnad för att återvinna värme från varm luft, varvid värmeenergi från den varma luften överförs till det värmelagrande mediet hos värmeväxlaren 11. Därefter, då kall luft transporteras genom värmeväxlaren överförs värme till det kalla luftflödet, vilket värms upp. På motsvarande sätt kan värmeväxlaren 11 användas för att kyla ett luftflöde. THE INVENTION With reference to Fig. 1a and Fig. 1b, a general operation of a ventilation device 10 comprising a regenerative heat exchanger 11 is schematically shown. The ventilation device 10 is designed, for example, to ventilate at least one room, such as a dwelling. The ventilation device 10 comprises a heat exchanger 11 and a fan 12 for providing an air flow through the heat exchanger 11. The heat exchanger 11 comprises a heat storage medium in the form of a solid material matrix with continuous conduits for the air flow. For example, the heat storage medium comprises a ceramic material. The heat exchanger 11 is arranged to recover heat from hot air, whereby heat energy from the hot air is transferred to the heat storage medium of the heat exchanger 11. Then, when cold air is transported through the heat exchanger, heat is transferred to the cold air flow, which is heated. Correspondingly, the heat exchanger 11 can be used to cool an air flow.

Med hänvisning till Fig. 1a och Fig. 1 b visas luftflödet genom ventilationsanordningen 10 med hjälp av en pil, varvid den randiga delen representerar varm luft och den enfärgade delen representerar kall luft. I det i Fig. 1a visade exemplet åstadkommer fläkten 12 ett utgående luftflöde 13 från rummet till en luftkälla. Värme från det utgående luftflödet 13 förs från byggnaden som innefattar ett eller flera rum och vidare till luftkällan i en första riktning med hjälp av fläkten 12. Luftkällan är exempelvis luft utanför byggnaden, såsom omkringliggande utomhusluft, eller från ett annat utrymme som innehåller frisk luft. Värme från det utgående luftflödet 13 återvinns av värmeväxlaren 11. Därefter, efter en tidsperiod eller baserat på en annan parameter ändrar fläkten 12 riktning för att åstadkomma ett ingående luftflöde 14 av frisk luft från luftkällan till ett eller flera av rummen i byggnaden, vilket visas i Fig. 1b, varvid det ingående luftflödet 14 värms upp då det passerar värmeväxlaren 11. Således förflyttar fläkten 12 luft intermittent, dvs. periodiskt och återkommande, i den första riktningen och den andra riktningen för att åstadkomma det utgående luftflödet 13 och det ingående luftflödet 14, varvid luftflödet går fram och tillbaka genom ventilationsanordningen 10. Det utgående luftflödet 13 och det ingående luftflödet 14 förs i anliggning mot värmeväxlaren 11 genom att omväxlande föra dem genom värmeväxlaren 11 i ett återkommande kretslopp. Således förs ett enda luftflöde genom värmeväxlaren 11 i ett cykliskt reversibelt flöde. En period eller cykel är tiden från vilken det utgående luftflödet 13 kommer in i ventilationsanordningen 10 i den första riktningen och tills det ingående luftflödet 14 lämnar ventilationsanordningen 10 i motsatt riktning. Således förs det ingående luftflödet 14 och det utgående luftflödet 13 omväxlande genom värmeväxlaren 11. Exempelvis riktas det utgående luftflödet 13 uteslutande genom värmeväxlaren 11 i den första riktningen under en första del av cykeln, varvid det ingående luftflödet 14 uteslutande riktas genom värmeväxlaren 11 i den andra riktningen under en andra del av cykeln. Värmeväxlaren 11 är exempelvis en regenerativ värmeväxlare med fast matris med genomgående kanaler för luftflödet. Exempelvis förflyttas luften fram och tillbaka genom samma kanaler i värmeväxlaren 11 , så att det varma utgående luftflödet transporteras genom kanalerna i den första riktningen under cykelns första del och det kalla ingående luftflödet transporteras genom samma kanaler i den motsatta andra riktningen under cykelns andra del. Referring to Fig. 1a and Fig. 1b, the air flow through the ventilation device 10 is shown by means of an arrow, the striped part representing hot air and the single-colored part representing cold air. In the example shown in Fig. 1a, the fan 12 provides an outgoing air flow 13 from the room to an air source. Heat from the outgoing air flow 13 is transferred from the building which comprises one or more rooms and on to the air source in a first direction by means of the fan 12. The air source is for example air outside the building, such as surrounding outdoor air, or from another space containing fresh air. Heat from the outgoing air flow 13 is recovered by the heat exchanger 11. Then, after a period of time or based on another parameter, the fan 12 changes direction to provide an incoming air flow 14 of fresh air from the air source to one or more of the rooms in the building, as shown in Fig. 1b, wherein the incoming air flow 14 is heated as it passes the heat exchanger 11. Thus, the fan 12 moves air intermittently, i.e. periodically and repeatedly, in the first direction and the second direction to provide the outgoing air flow 13 and the incoming air flow 14, the air flow going back and forth through the ventilation device 10. The outgoing air flow 13 and the incoming air flow 14 are carried in abutment with the heat exchanger 11 by alternately passing them through the heat exchanger 11 in a recurring cycle. Thus, a single air flow is passed through the heat exchanger 11 in a cyclically reversible flow. A period or cycle is the time from which the outgoing air flow 13 enters the ventilation device 10 in the first direction and until the incoming air flow 14 leaves the ventilation device 10 in the opposite direction. Thus, the incoming air flow 14 and the outgoing air flow 13 are passed alternately through the heat exchanger 11. For example, the outgoing air flow 13 is directed exclusively through the heat exchanger 11 in the first direction during a first part of the cycle, the incoming air flow 14 being directed exclusively through the second heat exchanger 11. the direction during a second part of the cycle. The heat exchanger 11 is, for example, a regenerative heat exchanger with a fixed matrix with continuous channels for the air flow. For example, the air is moved back and forth through the same channels in the heat exchanger 11, so that the hot outgoing air flow is transported through the channels in the first direction during the first part of the cycle and the cold incoming air flow is transported through the same channels in the opposite second direction during the second part of the cycle.

Med hänvisning till Fig. 2 och 3 visas ventilationsanordningen 10 enligt ett utförande av uppfinningen. Ventilationsanordningen 10 innefattar ett hölje 15 med en framsida 16 och en motsatt baksida 17. I det visade utförandet är höljet lådformat med en övre sida 18, en motsatt nedre sida 19, en vänstersida 20 och en högersida 21 , varvid de övre, nedre, vänster- och högersidorna 18-21 sträcker sig mellan och är vinkelräta mot fram- och baksidorna 16, 17. Alternativt är höljet 15 cylinderformat eller utfört med annan lämplig form med områden som motsvarar den övre, nedre, vänster- och högersidorna 18-21. Referring to Figs. 2 and 3, the ventilation device 10 according to an embodiment of the invention is shown. The ventilation device 10 comprises a housing 15 with a front side 16 and an opposite back side 17. In the embodiment shown, the housing is box-shaped with an upper side 18, an opposite lower side 19, a left side 20 and a right side 21, the upper, lower, left and the right sides 18-21 extend between and are perpendicular to the front and back sides 16, 17. Alternatively, the housing 15 is cylindrical in shape or made of another suitable shape with areas corresponding to the upper, lower, left and right sides 18-21.

Ventilationsanordningen 10 innefattar en inre vägg 22 som delar höljet 15 i en första kammare 23 och en andra kammare 24. I det visade utförandet är den första och andra kammaren 23, 24 utförda på likartat sätt och är spegelvända i förhållande till varandra. Den första respektive andra kammaren 23, 24 innefattar en första öppning 24a, 25b och en andra öppning 26a, 26b. Den första öppningen 25a, 25b är förbunden med ett luftflödesrör 27 som förbinder ventilationsanordingen 10 med luftkällan, såsom omkringliggande luft, för att rikta det ingående luftflödet och det utgående luftflödet mellan luftkällan och ventilationsanordningens 10 kamrar 23, 24. Således är luftflödesröret 27 anordnat för att sträcka sig genom en vägg hos en byggnad. Luftflödesröret 27 är förbundet med ventilationsanordningens 10 baksida 17. Det utgående luftflödet och det ingående luftflödet från luftkällan och in i ventilationsanordningens 10 kamrar 23, 24 genom luftflödesröret 27 visas med hjälp av pilarna A och B i Fig. 2. The ventilation device 10 comprises an inner wall 22 which divides the housing 15 into a first chamber 23 and a second chamber 24. In the embodiment shown, the first and second chambers 23, 24 are designed in a similar manner and are mirror-inverted relative to each other. The first and second chambers 23, 24, respectively, comprise a first opening 24a, 25b and a second opening 26a, 26b. The first opening 25a, 25b is connected to an air flow pipe 27 which connects the ventilation device 10 to the air source, such as ambient air, to direct the incoming air flow and the outgoing air flow between the air source and the chambers 23, 24 of the ventilation device 10. extend through a wall of a building. The air flow pipe 27 is connected to the back 17 of the ventilation device 10. The outgoing air flow and the incoming air flow from the air source and into the chambers 23, 24 of the ventilation device 10 through the air flow pipe 27 are shown by means of arrows A and B in Fig. 2.

De andra öppningarna 26a, 26b är anordnade för att rikta det utgående luftflödet och det ingående luftflödet mellan rummet eller rummen och ventilationsanordningens 10 kamrar 23, 24, vilket visas med hjälp av pilarna C och D i Fig. 2. Exempelvis är den andra kammarens 24 andra öppning 26a anordnad i höljets 15 vänstersida 20, varvid den första kammarens 23 andra öppning 26b är anordnad i höljets 15 högersida 21. Alternativt är de andra öppningarna 26a, 26b anordnade i de övre och nedre sidorna 18, 19. Således är de andra öppningarna 26a, 26b anordnade i en sida hos höljet 15 som ärvinkelrät mot baksidan 17. The second openings 26a, 26b are arranged to direct the outgoing air flow and the incoming air flow between the room or rooms and the chambers 23, 24 of the ventilation device 10, which is shown by means of the arrows C and D in Fig. 2. For example, the second chamber 24 second opening 26a is arranged in the left side 20 of the housing 15, the second opening 26b of the first chamber 23 being arranged in the right side 21 of the housing 15. Alternatively, the second openings 26a, 26b are arranged in the upper and lower sides 18, 19. Thus, the other openings 26a, 26b arranged in one side of the housing 15 which is perpendicular to the back side 17.

Ventilationsanordningen 10 eller höljet 15 är exempelvis utförd med en tjocklek eller ett djup x på 100-200 mm eller 100-150 mm, en bredd y på 200-500 mm, 250-400 mm, 300-400 mm eller 350-380 mm, och en höjd z på 200-500 mm, 250-400 mm eller 300 mm. The ventilation device 10 or the housing 15 is for instance designed with a thickness or a depth x of 100-200 mm or 100-150 mm, a width y of 200-500 mm, 250-400 mm, 300-400 mm or 350-380 mm, and a height z of 200-500 mm, 250-400 mm or 300 mm.

Respektive kammare 23, 24 innefattar värmeväxlaren 11 och fläkten 12 för att omväxlande åstadkomma det utgående luftflödet och det ingående luftflödet genom den första och andra kammaren 23, 24. Således innefattar den första kammaren 23 en första värmeväxlare 11a och en första fläkt 12a, varvid den andra kammaren 24 innefattar en andra värmeväxlare 11 b och en andra fläkt 12b. Då utgående luftflöde förs genom den första kammaren 23 förs det ingående luftflödet genom den andra kammaren och vice versa. I det visade utförandet är värmeväxlaren 11a, 11b anordnad vid den andra öppningen 26a, 26b, varvid fläkten 12a, 12b är anordnad mellan värmeväxlaren 11 a, 11 b och den första öppningen 25a, 25b. Alternativt är fläkten 12a, 12b anordnad vid den andra öppningen 26a, 26b. Respective chambers 23, 24 comprise the heat exchanger 11 and the fan 12 for alternately providing the outgoing air flow and the incoming air flow through the first and second chambers 23, 24. Thus, the first chamber 23 comprises a first heat exchanger 11a and a first fan 12a, wherein the the second chamber 24 comprises a second heat exchanger 11b and a second fan 12b. As the outgoing air flow is passed through the first chamber 23, the incoming air flow is passed through the second chamber and vice versa. In the embodiment shown, the heat exchanger 11a, 11b is arranged at the second opening 26a, 26b, the fan 12a, 12b being arranged between the heat exchanger 11a, 11b and the first opening 25a, 25b. Alternatively, the fan 12a, 12b is arranged at the second opening 26a, 26b.

I det visade utförandet bildas den första öppningen 25a, 25b hos den första kammaren 23 och den andra kammaren 24 genom en enda öppning, såsom ett enda cirkulärt hål, i höljet 15, där öppningen delas av den inre väggen 22. I det visade utförandet är således den första öppningen 25a, 25b hos den första och andra kammaren 23, 24 halvcirkelformad, varvid den plana sidan hos de första öppningarna 25a, 25b bildas av den inre väggen 22. In the embodiment shown, the first opening 25a, 25b of the first chamber 23 and the second chamber 24 are formed by a single opening, such as a single circular hole, in the housing 15, where the opening is divided by the inner wall 22. In the embodiment shown, thus, the first opening 25a, 25b of the first and second chambers 23, 24 is semicircular, the flat side of the first openings 25a, 25b being formed by the inner wall 22.

Värmeväxlaren 11a, 11 b är exempelvis en regenerativ värmeväxlare med fast matris och genomgående kanaler för luftflödet. Enligt ett utförande innefattar värmeväxlaren 11a, 11b ett keramiskt material. Tjockleken t hos värmeväxlaren 11a, 11b, dvs. avståndet från luftflödets ingångssida till luftflödets utgångssida är exempelvis mindre än 90 mm, mindre än 75 mm eller mindre än 60 mm. Exempelvis är värmeväxlarens 11 tjocklek t omkring 50 mm. The heat exchanger 11a, 11b is, for example, a regenerative heat exchanger with a fixed matrix and continuous channels for the air flow. According to one embodiment, the heat exchanger 11a, 11b comprises a ceramic material. The thickness t of the heat exchanger 11a, 11b, i.e. the distance from the inlet side of the airflow to the outlet side of the airflow is, for example, less than 90 mm, less than 75 mm or less than 60 mm. For example, the thickness t of the heat exchanger 11 is about 50 mm.

I det visade utförandet är respektive fläkt 12a, 12b anordnad i ett med höljets 15 insida förbundet väggelement 28 för att öka fläktarnas 12a, 12b effektivitet. Enligt ett utförande har ventilationsanordningen 10 kapacitet att åstadkomma ett luftflöde på minst 0,3 l/s per m<2>eller åtminstone 0,35 l/s per m<2>. Exempelvis är ventilationsanordningen 10 utförd med ett intervall på 6-16 l/s med en torr energiåtervinningseffektivitet på mer än 80%. In the embodiment shown, the respective fan 12a, 12b is arranged in a wall element 28 connected to the inside of the housing 15 in order to increase the efficiency of the fans 12a, 12b. According to one embodiment, the ventilation device 10 has the capacity to provide an air flow of at least 0.3 l / s per m <2> or at least 0.35 l / s per m <2>. For example, the ventilation device 10 is designed with an interval of 6-16 l / s with a dry energy recovery efficiency of more than 80%.

Med hänvisning till Fig. 4a och 4b visas driften av ventilationsanordningen 10 schematiskt och förenklat. Ventilationsanordningen 10 är anordnad i ett rum 29 eller ett utrymme för att byta ut luften där inne. Således är ventilationsanordningen 10 anordnad för att åstadkomma det utgående luftflödet 13 och det ingående luftflödet 14 samtidigt, varvid det utgående luftflödet 13 förs genom den första kammaren 23 och det ingående luftflödet 14 förs genom den andra kammaren 24. Värmeenergi återvinns med hjälp av värmeväxlarna 11a, 11b. Fläkten 12a i den första kammaren 23 är anordnad för att åstadkomma det utgående luftflödet 13 från rummet 29 till luftkällan i en första riktning genom värmeväxlaren 11a i den första kammaren 23, medan fläkten 12b i den andra kammaren 24 är anordnad för att åstadkomma det ingående luftflödet 14 från luftkällan till rummet 29 i en motsatt andra riktning genom värmeväxlaren 11 b i den andra kammaren 24, vilket visas i Fig. 4a. Därefter, efter en förutbestämd tidsperiod eller baserat på en annan parameter, växlas luftflödesriktningen genom kamrarna 23, 24, så att det ingående luftflödet 14 förs genom den första kammaren 23 och det utgående luftflödet 13 förs genom den andra kammaren 24, såsom visas i Fig. 4b. Exempelvis växlas fläktarnas 12a, 12b rotationsriktning för att vända luftflödena. Enligt ett utförande synkroniseras eller samordnas fläktarnas 12a, 12b drift, så att luftflödets riktning genom den första och andra kammaren 23, 24 växlas samtidigt eller med en mindre tidsfördröjning för att reducera oljud. Referring to Figs. 4a and 4b, the operation of the ventilation device 10 is shown schematically and simplified. The ventilation device 10 is arranged in a room 29 or a space for exchanging the air inside. Thus, the ventilation device 10 is arranged to provide the outgoing air flow 13 and the incoming air flow 14 simultaneously, the outgoing air flow 13 being passed through the first chamber 23 and the incoming air flow 14 passing through the second chamber 24. Heat energy is recovered by means of the heat exchangers 11a, 11b. The fan 12a in the first chamber 23 is arranged to provide the outgoing air flow 13 from the space 29 to the air source in a first direction through the heat exchanger 11a in the first chamber 23, while the fan 12b in the second chamber 24 is arranged to provide the incoming air flow 14 from the air source to the space 29 in an opposite second direction through the heat exchanger 11 b in the second chamber 24, as shown in Fig. 4a. Then, after a predetermined period of time or based on another parameter, the air flow direction through the chambers 23, 24 is changed so that the incoming air flow 14 passes through the first chamber 23 and the outgoing air flow 13 passes through the second chamber 24, as shown in Figs. 4b. For example, the direction of rotation of the fans 12a, 12b is reversed to reverse the air flows. According to one embodiment, the operation of the fans 12a, 12b is synchronized or coordinated, so that the direction of the air flow through the first and second chambers 23, 24 is changed simultaneously or with a smaller time delay to reduce noise.

Med hänvisning till Fig. 5a och 5b visas driften av ventilationsanordningen 10 schematiskt enligt ett utförande. En första del av det utgående luftflödet 13, såsom en varm del, sugs in i den första kammaren 23 genom den andra öppningen 26a med hjälp av fläkten 12a inuti den första kammaren 23. Således sugs den första delen av det utgående luftflödet 13 in i den första kammaren 23 i sidled och således vinkelrätt mot höljets 15 baksida. Eventuell värmeenergi återvinns av värmeväxlaren 11a och lagras däri. En andra del av det utgående luftflödet 13, såsom en kall del, blåses ut från den första kammaren 23 genom den första öppningen 26a i en riktning vinkelrätt mot det utgående luftflödets 13 första del. Samtidigt förs det ingående luftflödet 14 genom den andra kammaren 24 i motsatt riktning. Därefter, såsom visas i Fig. 5b, vänds luftflödena genom den första och andra kammaren 23, 24 och värmeenergin återvinns. Referring to Figs. 5a and 5b, the operation of the ventilation device 10 is shown schematically according to an embodiment. A first part of the outgoing air flow 13, such as a hot part, is sucked into the first chamber 23 through the second opening 26a by means of the fan 12a inside the first chamber 23. Thus, the first part of the outgoing air flow 13 is sucked into the the first chamber 23 laterally and thus perpendicular to the back of the housing 15. Any heat energy is recovered by the heat exchanger 11a and stored therein. A second part of the outgoing air flow 13, such as a cold part, is blown out of the first chamber 23 through the first opening 26a in a direction perpendicular to the first part of the outgoing air flow 13. At the same time, the incoming air flow 14 is passed through the second chamber 24 in the opposite direction. Then, as shown in Fig. 5b, the air flows through the first and second chambers 23, 24 are reversed and the heat energy is recovered.

Med hänvisning till Fig. 6 och 7 visas luftflödesröret 27 enligt ett utförande. Luftflödesröret 27 är anordnat för att samtidigt föra två luftflöden i motsatta riktningar, dvs. det utgående luftflödet från den första eller andra kammaren och det ingående luftflödet till den första eller andra kammaren. Således är luftflödesröret 27 anordnat för att föra både det ingående luftflödet och det utgående luftflödet till och från ventilationsanordningen 10. Enligt det visade utförandet innefattar luftflödesröret 27 en första kanal 30 och en andra kanal 31. Exempelvis är den första och andra kanalen 30, 31 bildad av en vägg 32 som delar luftflödesröret 27 i den första och andra kanalen 30, 31. Alternativt är den första och andra kanalen 30, 31 sammansatta för att bilda luftflödesröret 27. Den första kanalen 30 är förbunden med den första kammaren 23 och den andra kanalen 31 är förbunden med den andra kammaren 24. Luftflödesrörets 27 tvärsektion är exempelvis cirkulär, varvid den första kanalens 30 tvärsektion är halvcirkulär och den andra kanalens 31 tvärsektion är halvcirkulär. Referring to Figs. 6 and 7, the air flow tube 27 according to one embodiment is shown. The air flow tube 27 is arranged to simultaneously carry two air flows in opposite directions, i.e. the outgoing air flow from the first or second chamber and the incoming air flow to the first or second chamber. Thus, the air flow pipe 27 is arranged to carry both the incoming air flow and the outgoing air flow to and from the ventilation device 10. According to the embodiment shown, the air flow pipe 27 comprises a first duct 30 and a second duct 31. For example, the first and second ducts 30, 31 are formed of a wall 32 dividing the air flow pipe 27 in the first and second ducts 30, 31. Alternatively, the first and second ducts 30, 31 are assembled to form the air flow pipe 27. The first duct 30 is connected to the first chamber 23 and the second duct 31 is connected to the second chamber 24. The cross section of the air flow tube 27 is, for example, circular, the cross section of the first duct 30 being semicircular and the cross section of the second duct 31 being semicircular.

Med hänvisning till Fig. 8 visas fläkten 12 enligt ett utförande. Exempelvis är fläkten 12 en axialfläkt och åstadkommer luftflödena i en riktning längs fläktens 12 rotationsaxel. Fläkten 12 är anordnad i ett väggelement 28 som är förbundet med höljets 15 insida genom en botten 33, en övre del 34 och sidodelar 35. I Fig. 8 har en av sidodelarna 35 avlägsnats. Botten 33, den övre delen 34 och sidodelarna 35 är anordnade i ett ljuddämpande och/eller vibrationsdämpande material och är anordnade i direkt anliggning mot höljets 15 insida för att uppbära väggelementet 28 som uppbär fläkten 12 på ett ljud och/eller vibrationsdämpande sätt. Således bildar botten 33, den övre delen 34 och sidodelarna 35 en konstruktion av dämpande material som uppbär väggelementet 28 med fläkten 12. Exempelvis är det fläkten 12 uppbärande väggelementet 28 inskjutet i spår i botten 33, den övre delen 34 och sidodelarna 35 av dämpande material. Spåren sträcker sig in i botten 33, den övre delen 34 och sidodelarna 35 men ej igenom dem, varvid väggelementet 28 ej är i anliggning mot höljet 15. Således är hela väggelementets 28 periferi omsluten av den genom botten 33, den övre delen 34 och sidodelarna 35 bildade konstruktionen. Referring to Fig. 8, the fan 12 according to one embodiment is shown. For example, the fan 12 is an axial fan and provides the air flows in a direction along the axis of rotation of the fan 12. The fan 12 is arranged in a wall element 28 which is connected to the inside of the housing 15 by a bottom 33, an upper part 34 and side parts 35. In Fig. 8 one of the side parts 35 has been removed. The bottom 33, the upper part 34 and the side parts 35 are arranged in a sound-absorbing and / or vibration-damping material and are arranged in direct abutment against the inside of the housing 15 to support the wall element 28 which supports the fan 12 in a sound and / or vibration-damping manner. Thus, the bottom 33, the upper part 34 and the side parts 35 form a construction of damping material which supports the wall element 28 with the fan 12. For example, the wall element 28 supporting the fan 12 is inserted in grooves in the bottom 33, the upper part 34 and the side parts 35 of damping material . The grooves extend into the bottom 33, the upper part 34 and the side parts 35 but not through them, the wall element 28 not being abutting against the housing 15. Thus the entire periphery of the wall element 28 is enclosed by it through the bottom 33, the upper part 34 and the side parts Formed the structure.

Claims

Ventilation device (10) for exchanging air in at least one room (29), comprising a housing (15) with an inner wall (22) dividing the housing (15) into a first chamber (23) and a second chamber ( 24), the respective chamber (23, 24) having a first opening (25a, 25b) and a second opening (26a, 26b), characterized in that the ventilation device further comprises a first regenerative heat exchanger (11a arranged in the first chamber (23). ), a second regenerative heat exchanger (11b) arranged in the second chamber (24), a first fan (12a) arranged in the first chamber (23) and a second fan (12b) arranged in the second chamber (24), wherein the fans (12a, 12b) are designed to alternately provide an outgoing air flow (13) in a first direction from the room (29) to an air source through the heat exchangers (11a, 11b), and alternately to provide an incoming air flow (14) in an opposite direction. second direction from the air source to the room (29) through the heat exchangers (11a, 11b), the ventilation device (10) is arranged to provide the outgoing air flow (13) through one of the chambers (23, 24) and at the same time the incoming air flow (14) through the other of the chambers (23, 24), and wherein the respective heat exchanger (11a , 11b) flow length is less than 100 mm.

Ventilation device according to claim 1, wherein the first opening (25a, 25b) is arranged in a rear side (17) of the housing (15) and wherein the second opening (26a, 26b) is arranged perpendicular to the first opening (25a, 25b).

Ventilation device according to claim 2, wherein the second opening (26a) of the first chamber (23) is arranged on a laterally arranged first side (21) of the device, the second opening (26b) of the second chamber (24) being arranged in a opposite the other side (20) of the housing (15).

Device according to any one of the preceding claims, wherein the inner wall (22) divides a hole in the housing (15) to the first opening (25a) leading to the first chamber (23) and the first opening (25b) leading to the second chamber (24).

Device according to any one of the preceding claims, comprising a pipe (27) designed for an air flow which is connected to the first opening (25a, 25b) and which is arranged to connect the first and second chambers (23, 24) to a air source.

The device of claim 5, wherein the tube (27) comprises a first channel (30) to the first chamber (23) and a second channel (31) to the second chamber (24).

Device according to claim 6, wherein the first channel (30) and the second channel (31) together form a tube with a circular cross-section.

Device according to one of the preceding claims, wherein the heat exchanger (11a, 11 b) is a regenerative heat exchanger with a fixed matrix.

Device according to one of the preceding claims, wherein the flow length of the heat exchanger is 5-80 mm.

Device according to any one of the preceding claims, wherein the fans (12a, 12b) are axial fans.

Device according to one of the preceding claims, wherein the fans (12a, 12b) are connected to the inside of the housing (15) by a sound and / or vibration-damping material.