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Die Erfindung betrifft eine Klimaeinrichtung ausgebildet als dezentrales Gerät.
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Derartige Einrichtungen sind bekannt. Eine Aktivierung der Luftantriebsmittel, insbesondere Ventilatoren, führt zur Förderung von Zuluft und Abluft, so dass in einem zu belüftenden Raum ein Luftwechsel stattfindet. Durch den Wärmetauscher wird es möglich, zum Beispiel kalte Außenluft (Zuluft) mittels aus dem zu belüftenden Raum stammende, also raumwarme Abluft vorzuwärmen, so dass entsprechend temperierte Zuluft in den Raum gelangt. Weist die Außenluft eine hohe Temperatur auf, beispielsweise im Hochsommer, wird sie mittels der kühleren, aus dem Raum stammenden Abluft mittels des Wärmetauschers abgekühlt. Durch die Zuluft-Erwärmung beziehungsweise Zuluft-Abkühlung lässt sich ein angenehmes Raumklima schaffen. Bei den bekannten Einrichtungen besteht der Nachteil, dass aufgrund zergliederter Bauform und aufwendigem Wärmetauscher hohe Kosten entstehen und überdies ein nicht zu überhörendes Betriebsgeräusch vorliegt, das insbesondere auf die als Ventilatoren ausgebildeten Luftantriebsmittel und auch auf Strömungsgeräusche zurückzuführen ist.
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Aus der
DE 100 10 817 A1 geht eine flachgebaute, unter einem Fenster anbringbare Raumlüftungsvorrichtung hervor, der zur Wärmerückgewinnung ein Wärmetauscher zugeordnet ist. Aus der
DE 100 07 077 A1 geht ein Heizungs- und Lüftungssystem für Wohnräume mit speziell ausgebildeten Heißwasser- und Brauchwasserkreisläufen hervor, wobei zusätzlich Heizregister für eine Luftheizung vorgesehen sind. Aus der
DE 29 822 882 U1 geht eine Raumlüftung mit regenerativer Wärmerückgewinnung hervor, wobei bei der Rückgewinnungsanlage ein Kreuzstrom- oder Gegenstromprinzip eingesetzt wird. Aus der
DE 200 14 475 U1 geht ein Luftaustauschelement sowie eine Vorrichtung zur Klimatisierung von Räumen hervor. Es sind Luftleitkanäle vorhanden, die voneinander schall- und/oder wärmeisoliert sind. Aus der
DE 100 12 832 A1 geht ein Lüftungsrohr mit einer Kunststoff-Außenschicht und einer Kunststoff-Innenschicht sowie einer Schalldämmschicht hervor, die zwischen der Außen- und Innenschicht angeordnet ist. Aus der
EP 1 162 411 A1 geht ein Luftwärme/Klimagerät hervor, das eine Induktionseinrichtung aufweist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimaeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die kompakt und kostengünstig ist, einen geringen Druckverlust aufweist sowie keine störenden Betriebsgeräusche erzeugt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Klimaeinrichtung ausgebildet als dezentrales Gerät, mit einem Gehäuse, das eine außenbereichsseitige Zuluftöffnung und eine außenbereichsseitige Abluftöffnung sowie einen raumseitigen Umlufteinlass, einen raumseitigen Zuluftauslass und einen raumseitigen Ablufteinlass aufweist, wobei sich an die Zuluftöffnung und die Abluftöffnung jeweils mindestens ein, mit jeweils einem Luftantriebsmittel versehener Zuluftkanal beziehungsweise Abluftkanal anschließt, wobei Zuluftkanal und Abluftkanal zumindest entlang eines Abschnitts zur Bildung eines Wärmetauschers mittels einer wärmeübertragenden gasdichten Trennwand aneinandergrenzen und zur Bildung eines Schalldämpfers die Kanalwand/Kanalwände des Zuluft- und/oder Abluftkanals mindestens entlang eines Bereichs von Schalldämmmaterial und/oder Schalldämmstrukturen gebildet ist/sind oder der Kanalwand/den Kanalwänden des Zuluft- und/oder Abluftkanals mindestens entlang eines Bereichs Schalldämmmaterial und/oder Schalldämmstrukturen zugeordnet ist/sind, und wobei der Zuluftkanal zu einer Induktionseinrichtung führt, deren mindestens eine Induktionsdüse die Zuluft in einen Mischraum einbläst, der mit dem Umlufteinlass verbunden ist und der von einem, von der Mischluft des Mischraums durchströmbaren Wärmetauscher begrenzt wird, dessen Auslass zu dem Zuluftauslass führt, und wobei der Abluftkanal mit dem Ablufteinlass verbunden ist.
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Aufgrund der Ausbildung als dezentrales Gerät sind alle für die Lüftungs- und/oder Klimafunktionen erforderlichen Komponenten innerhalb eines Geräts, insbesondere eines Gehäuses, zusammengefasst, so dass die einzelnen Komponenten funktionstechnisch und auch in konstruktiver Hinsicht aufeinander abgestimmt sind und eine kompakte Bauform vorliegt. Da die Wärmetauschung mittels einer wärmeübertragenden, gasdichten Trennwand des mindestens einen Abschnitts von Zuluftkanal und Abluftkanal gebildet wird, liegt eine sehr einfache Konstruktion vor, die keine zusätzlichen Bauteile benötigt. Entlang der Trennwand strömende Zuluft führt zu einem Wärmetausch der entlang der anderen Seite der Trennwand strömenden Abluft und umgekehrt. Da ein Zuluftkanal und ein Abluftkanal sowieso vorhanden sein muss, um dem zu lüftenden/klimatisierenden Raum Zuluft zuzuführen und aus diesem abzuführen, werden diese Bauteile oder Anteile von ihnen erfindungsgemäß durch die wärmeübertragende, gasdichte Trennwand gleichzeitig als Wärmetauscher ausgebildet. Die Ausgestaltung mindestens eines Bereiches von Zuluft- und/oder Abluftkanal in einem Schalldämmmaterial und/oder in Schalldämmstrukturen führt dazu, dass Strömungsgeräusche der Luft reduziert und auch die Betriebsgeräusche der Luftantriebsmittel gedämpft werden, so dass insgesamt ein sehr leiser Betrieb des erfindungsgemäßen Gerätes möglich ist. Anstelle der sowohl dem Abluftkanal als auch dem Zuluftkanal jeweils zugeordneten Luftantriebsmittel kann auch nur ein Luftantriebsmittel vorhanden sein, dass entweder dem Abluftkanal oder dem Zuluftkanal oder beidem zugeordnet ist. Dies liegt im Rahmen der Erfindung. Unter dem Begriff „Schalldämmmaterial” ist ein Stoff zu verstehen, der schalldämmende Wirkung besitzt. Die erwähnten „Schalldämmstrukturen” kennzeichnen nicht die Eigenschaft eines Materials, sondern die Konstruktion einer Baugruppe, die schalldämmend wirkt. Hierunter kann man beispielsweise eine Lochblechanordnung verstehen, die aufgrund ihrer Konstruktion schalldämmend wirkt, obwohl das Blech an sich, also der Stoff, keine schalldämmende Eigenschaft besitzt. Das erwähnte Schalldämmmaterial kennzeichnet einen Stoff, der von Haus aus die schalldämmende Wirkung besitzt. Die erwähnte Zuordnung von Schalldämmmaterial und/oder Schalldämmstrukturen zu dem mindestens einen Bereich der Kanalwand beziehungsweise der Kanalwände des Zuluft- und/oder Abluftkanals kennzeichnet eine Konstruktion, bei der der Kanal beziehungsweise die Kanäle selber keine Schalldämmwirkungen aufweisen, beispielsweise als Blechkanal ausgebildet sind, wobei dieser Blechkanal jedoch von dem Schalldämmmaterial und/oder den Schalldämmstrukturen umgeben ist, so dass insgesamt ebenfalls die gewünschte Schalldämmwirkung eintritt. Da die Funktion des Wärmetauschens und der Schalldämmung von ein- und demselben Bauteil bewirkt wird, liegt nur ein geringer Druckverlust vor (bei zwei in Reihe liegenden Bauteilen würde sich der Druckverlust addieren).
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Strömungsrichtungen der beiden Gasströme von Zuluft und Abluft zueinander gleichgerichtet, entgegengerichtet oder unter einem Winkel gekreuzt gerichtet sind.
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Ferner ist es vorteilhaft, dass das Schalldämmmaterial und/oder die Schalldämmstrukturen auf einer oder auf mehreren, insbesondere auf den beiden, einander diametral gegenüberliegenden Seiten des Zuluft- und/oder Abluftkanals ausgebildet beziehungsweise angeordnet ist/sind. Liegen mehrere Zuluft- und/oder Abluftkanäle – im Querschnitt gesehen – reihenförmig benachbart zueinander, so ist es gegebenenfalls ausreichend, nur die beiden, einander diametral gegenüberliegenden Breitseiten der Kanalstruktur mit Schalldämmmaterial zu versehen oder dort die Schalldämmstrukturen anzuordnen. Natürlich ist es auch – wie erwähnt – möglich, mehrere oder auch alle Seiten eines entsprechenden Zuluft- und/oder Abluftkanals mit den entsprechenden Schalldämmmaßnahmen zu versehen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Schalldämpfer verschiedene Schalldämmmaterialien und/oder Schalldämmstrukturen mit unterschiedlichen Schallschluckgraden aufweist. Diese Ausgestaltung sorgt für besonders gute Schalldämmeigenschaften, da die unterschiedlichen Schallschluckgrade in Summe hohe Dämpfungswirkungen mit sich bringen. Insbesondere dann, wenn der Schall Strukturen durchdringen muss, die unterschiedliche Schallschluckgrade aufweisen, erfolgt eine hohe Absorption, insbesondere dann, wenn der Schall diese Strukturen nacheinander durchdringt. So ist es besonders bevorzugt, wenn der Schalldämpfer Schalldämmmaterialien/Schalldämmstrukturen in mehreren Schichten aufweist, wobei die Schichten gleichartig sind oder sich in ihrer Dicke, ihrem Schalldämmmaterial und/oder ihren Schalldämmstrukturen voneinander unterscheiden. Besitzen die Schichten unterschiedliche Schallschluckgrade, so werden die Geräusche beim jeweiligen Durchtritt durch eine Schicht immer weiter reduziert, wodurch ein extrem leiser, nicht störender Betrieb des erfindungsgemäßen Lüftungs- oder Klimageräts ermöglicht wird. Die verschiedenen Schichten können auch derart wirken, dass sie aufgrund ihres Materials und/oder Konstruktion unterschiedliche Frequenzen des Betriebsgeräusches des erfindungsgemäßen Gerätes dämpfen. Durch geeignete Auswahl können hierdurch gezielt bestimmte Frequenzen besonders stark und effektiv reduziert oder sogar ausgeblendet werden.
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Sofern die Kanalwand beziehungsweise die Kanalwände eine Stütz- oder Abdeckstruktur, insbesondere ein Lochblech, eine Folie und/oder eine Flies aufweisen, ist sichergestellt, dass bei Verwendung von Fasern aufweisendem Schalldämmmaterial keine abgelösten Partikel insbesondere in den Zuluftstrom und damit in den zu belüftenden beziehungsweise zu klimatisierenden Raum gelangen.
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Die wärmeübertragende Trennwand kann zur Verbesserung ihrer wärmeübertragenden Eigenschaft ein- oder beidseitig einer Oberflächenbehandlung unterzogen sein und/oder eine Oberflächenbeschichtung aufweisen. Auf diese Art und Weise ist es beispielsweise möglich, die Oberfläche der Trennwand insbesondere durch gezielte Einstellung ihrer Rauheit zu vergrößern und damit den Wärmetauscheffekt zu verbessern. Als Flächenvergrößerungselemente der Trennwand können insbesondere auch Sicken, Prägungen, Faltungen und/oder Vorsprünge, insbesondere Rippen, vorgesehen sein. Es ist auch möglich, die zuletzt genannten Elemente ebenfalls mit der Oberflächenbehandlung oder Oberflächenbeschichtung auszustatten, so dass sich beide Effekte positiv überlagern.
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Die Zuluft- und/oder Abluftkanäle verlaufen bevorzugt parallel zueinander und/oder sind unter einem Winkel zueinander angeordnet. Wesentlich ist dabei lediglich, dass sie zumindest entlang eines Abschnitts zur Bildung des Wärmetauschers aneinandergrenzen.
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Zwischen den Zuluft- und/oder Abluftkanälen können Schalldämmmaterialien und/oder Schalldämmstrukturen angeordnet sein. Dies ist dann gegeben, wenn eine Vielzahl von Zuluft- und/oder Abluftkanälen vorgesehen sind, so dass stets eine Gruppe von Zuluft- und/oder Abluftkanälen mit den Schalldämmausbildungen versehen sind.
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Um die Wärmeaustauschwirkung zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass zur Verlängerung des Zuluft- und/oder Abluftkanals beziehungsweise entsprechender wärmetauschender Kanalabschnitte Kanalrichtungsumlenkabschnitte vorgesehen sind. Auf diese Art und Weise vergrößert sich das erfindungsgemäße Lüftungs- oder Klimagerät nicht oder nicht wesentlich, gleichwohl grenzen die beiden Kanäle über entsprechend lange Wegstrecken aneinander, so dass dort der Wärmeaustausch stattfinden kann. Die genannte Umlenkungsmaßnahme kann auch die Schalldämmeigenschaften verbessern, da entlang entsprechend großer Kanalabschnitte die Dämpfungswirkungen erfolgen können.
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Es kann eine ebene Anordnung von wärmeübertragenden und/oder schalldämmenden Schichten vorgesehen sein. Dies bedeutet, dass die gesamte, sich insbesondere aus einer Vielzahl von Einzelkanälen zusammensetzende Kanalstruktur eine ebene beziehungsweise flächenartige Struktur besitzt und entsprechend von dem Schalldämmmaterial beziehungsweise der Schalldämmstruktur umgeben ist. Alternativ oder zusätzlich ist es jedoch auch möglich, dass eine konzentrische Anordnung von wärmeübertragenden und/oder schalldämmenden Schichten vorliegt. Dies ist insbesondere dann gegeben, wenn die Kanalanordnung als konzentrische Röhren aufgebaut ist, wenn also beispielsweise die Zuluft in dem Kern einer Röhrenanordnung strömt, während die Abluft den Zuluft-Kernkanal umgibt, vorzugsweise in einer konzentrischen Anordnung zum Kernkanal. Es ist auch möglich, mehrere konzentrische Zuluft- und Abluftanordnungen vorzusehen, dass also ein Kernkanal vorgesehen ist, der von einem entsprechenden Ringkanal umgeben wird und dass dieser Ringkanal dann von einem weiteren Ringkanal und so weiter umgeben wird, wobei abwechselnd – von innen nach außen – Zuluft und Abluft in den so gebildeten Kammern strömt. In entsprechender Weise können die schalldämmenden Mittel, nämlich Schalldämmmaterial und/oder Schalldämmstrukturen, aufgebaut sein, das heißt, die konzentrische Anordnung wird entweder nur im außen liegenden Bereich mit Schalldämmmitteln versehen oder aber auch „zwischendurch”, das heißt, beispielsweise durch eine oder mehrere konzentrische Schalldämmmitteleinlagen. Auch ist es möglich, den Kern einer konzentrischen Struktur als Schalldämmkern auszubilden. Unter einer „konzentrischen Anordnung” ist nicht nur eine Kreisringanordnung zu verstehen, sondern auch andere Strukturen, beispielsweise ineinanderliegende Quadrat- oder Rechteckstrukturen oder auch andere geometrische Strukturen, die ein gegenseitiges Umgreifen, das nicht in sich geschlossen sein muss, gestatten.
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Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und zwar zeigt:
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1 eine schematische Querschnittsansicht durch ein Klimagerät,
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2 eine Draufsicht auf das Klimagerät der 1, in verschiedenen Ebenen aufgeschnitten,
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3 eine Stirn-Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in 2,
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4 eine Querschnittsansicht durch eine weitere Ausführungsform eines Klimageräts,
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5 das Klimagerät der 4 in perspektivischer Ansicht und in aufgeklappter Stellung,
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6 eine schematische Schnittansicht eines einem Raum zugeordneten Lüftungsgeräts,
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7 eine Prinzipdarstellung des Gerätes,
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8 eine prinzipielle Schnittansicht durch einen schalldämmenden Wärmetauscher des im Gegenstromprinzip arbeitenden Gerätes,
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9 eine der 8 entsprechende Darstellung, jedoch bei gleichgerichteter Strömung von Zuluft und Abluft,
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10 eine perspektivische Ansicht eines schalldämmenden Wärmetauscherelements im Kreuzstrombetrieb,
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11 bis 15 verschiedene Strukturelemente zum Wärmeaustausch und zur Schalldämmung bei dem Lüftungs- oder Klimagerät,
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16 ein Strömungsschema mehrerer Zu- und Abluftkanäle des Geräts,
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17 ein anderes Strömungsschema von Zu- und Abluftströmen des Geräts,
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18 ein Querschnitt durch einen schallgedämpften Zu- und Abluftkanal,
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19 eine konzentrische Anordnung von Zu- und Abluftkanal und
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20 eine Zu- und Abluftkanalstruktur mit Kanalrichtungsumlenkabschnitten.
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Die 1 zeigt ein dezentrales Lüftungs- oder Klimagerät 1, das bevorzugt an der Innenseite 2 einer Fassadenwand 3 eines Gebäudes angeordnet sein kann. Das Lüftungs- oder Klimagerät 1 weist ein Gehäuse 4 auf, das mit einer Zuluftöffnung 5 und einer Abluftöffnung 6 (2) versehen ist. Ferner sind im Gehäuse 4 Luftantriebsmittel 7 in Form eines Zuluftventilators 8 und eines Abluftventilators 9 angeordnet. Im Innern des Gehäuses 4 befindet sich ein Wärmetauscher 10 und eine Induktionseinrichtung 11. Das Gehäuse 4 wird von einer weiteren Zuluftöffnung 12 und einer weiteren Abluftöffnung 13 durchsetzt. Die Zuluftöffnung 5 bildet einen Zulufteinlass 14 und die Zuluftöffnung 12 einen Zuluftauslass 15; die Abluftöffnung 13 bildet einen Ablufteinlass 16 und die Abluftöffnung 6 einen Abluftauslass 17. Der Induktionseinrichtung 11 kann ein Klimawärmetauscher 18 zugeordnet sein. Ferner kann das Gehäuse 4 eine Zuluftöffnung 19 besitzen, die als Umlufteinlass 20 ausgebildet ist.
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Es sind verschiedene Bauformen des erfindungsgemäßen Lüftungs- oder Klimageräts 1 vorgesehen. Es handelt sich um ein temperierendes Lüftungsgerät 1, wenn kein Klimawärmetauscher 18 vorgesehen ist. Im Falle eines Lüftungs-Geräts ist alternativ noch zu unterscheiden, ob dieses mit oder ohne Umluft arbeitet. Ist kein Umluftbetrieb vorgesehen, so können Umlufteinlass 20 und Induktionseinrichtung 11 entfallen. Ein Klimagerät 1 liegt vor, wenn der Klimawärmetauscher 18 vorhanden ist, wobei auch hier wiederum zwei Bauvarianten bestehen, nämlich mit Umlufteinlass 20 und Induktionseinrichtung 11 oder ohne diese beiden Bauelemente.
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Zuluftauslass 15, Ablufteinlass 16 und Umlufteinlass 20 sind mit schräg nach oben weisenden Luftleitlamellen 21 versehen, die auch verstellbar sein können. Der Zulufteinlass 14 steht über einen Mauerdurchbruch 22 und der Abluftauslass 17 über einen Mauerdurchbruch 23 in der Fassadenwand 3 mit der Außenluft in Verbindung. Der Zulufteinlass 14 kann mittels einer Zuluftklappe 24 und der Abluftauslass 17 mittels einer Abluftklappe 25 bei Bedarf (Nichtbetrieb des Gerätes 1) geschlossen werden. Die Klappen 24, 25 oder mindestens eine davon kann auch als Steuer- oder Regelklappe genutzt werden.
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Der Wärmetauscher 10 weist mindestens einen Zuluftkanal 26 und mindestens einen Abluftkanal 27 auf. Je nach Ausführungsform verlaufen eine oder mehrere Zuluftkanäle 26 zwischen Zulufteinlass 14 und Zuluftauslass 15 sowie ein oder mehrere Abluftkanäle 27 zwischen Ablufteinlass 16 und Abluftauslass 17. Es ist auch möglich, dass sich ein Zuluftkanal 26 und/oder Abluftkanal 27 in mehrere Parallelkanäle aufspaltet und sich gegebenenfalls wieder aus mehreren Parallelkanälen zusammenfügt. Im Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 weist der Zuluftkanal 26 mehrere parallele Abschnitte 39 und der Abluftkanal 27 mehrere parallele Abschnitte 39' auf. Die Abschnitte 39 und Abschnitte 39' grenzen mittels jeweils einer Trennwand 28 aneinander, wobei – im Ausführungsbeispiel der 3 – die gesamte Trennwand 28 – im Querschnitt gesehen – zickzackartig gestaltet ist, so dass sich im Grundriss dreieckförmige Zuluftkanäle 26 und dreieckförmige Abluftkanäle 27 beziehungsweise Abschnitte 39 und 39' ergeben. Die zusammengenommen im Wesentlichen eine Rechteckstruktur bildenden Zuluftkanäle 26 und Abluftkanäle 27 sind – zur Ausbildung eines Schalldämpfers 29 – von Schalldämmmaterial 30 umgeben. Dem Dämmmaterial 30 kann bevorzugt eine Außenhülle zugeordnet sein, um eine Gasdichtigkeit zu erreichen. Von dem Dämmmaterial werden Kanalwandabschnitte 31 der Zuluftkanäle 26 und Abluftkanäle 27 gebildet. Das Schalldämmmaterial 30 erstreckt sich – wie aus der 2 ersichtlich – als Bereiche 41 und 41' über die gesamte Länge l des Wärmetauschers 10, das heißt, der gesamte Wärmetauscher 10 ist schallgedämmt. Die Bereiche 41 gehören den Zuluftkanälen 26 und die Bereiche 41' den Abluftkanälen 27 an. Im Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 entsprechen die Abschnitte 39 den Bereichen 41 und die Abschnitte 39' den Abschnitten 41'.
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Die Induktionseinrichtung 11 weist einen Luftverteilkasten 32 auf, der mit einer Vielzahl von Induktionsdüsen 33 verbunden ist. Die Zuluftklappe 24 und/oder Abluftklappe 25 kann jeweils nicht nur dem Öffnen und Schließen der zugeordneten Zuluftöffnung 5 beziehungsweise Abluftöffnung 6 dienen, sondern – wie erwähnt – auch als Steuer- oder Reglerklappe eingesetzt werden. In einem solchen Falle ist ihr jeweils ein Stellantrieb zugeordnet, der von einer Steuer- beziehungsweise Regelungseinrichtung angesteuert wird, wobei jeweils ein entsprechender Öffnungsquerschnitt – je nach Betriebsführung – eingestellt wird.
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Es ergibt sich folgende Funktion: Je nach gewünschter Betriebsweise und im zu belüftenden Raum, beispielsweise Büroraum, zu schaffenden Zustand, werden mittels einer Steuer- oder Regeleinrichtung (nicht dargestellt) der Zuluftventilator 8 und der Abluftventilator 9 betrieben und die Zuluftklappe 24 sowie die Abluftklappe 25 geöffnet. Der Klimawärmetauscher 18 wird mittels eines geeigneten Mediums, zum Beispiel Wasser, im Kühl- oder im Heizbetrieb betrieben. Beispielsweise soll im Nachstehenden davon ausgegangen werden, dass der Büroraum aufgrund eines warmen Sommertags zu kühlen ist. Die vom Zuluftventilator 8 angesaugte Außenluft gelangt über den Zulufteinlass 14 zum Wämetauscher 10, das heißt, die Zuluft strömt gemäß Pfeil 34 in den Wärmetauscher 10 und durchsetzt dort die Zuluftkanäle 26 beziehungsweise Abschnitte 39 (Pfeil 35). Nach Passieren des Wärmetauschers 10 gelangt die Zuluft in den Luftverteilkasten 32 und von dort zu den Induktionsdüsen 33. Die aus den Induktionsdüsen 33 austretende Zuluft gelangt in einen Mischraum 36 und von dort zum Klimawärmetauscher 18, der von kaltem Wasser durchsetzt wird. Da im Mischraum 36 aufgrund der Induktionsdüsen 33 ein Unterdruck gegenüber dem Büroraum entsteht, wird Raumluft gemäß Pfeil 37 in den Mischraum 36 gesaugt und vermischt sich dort mit der von den Induktionsdüsen 33 ausgestoßenen Zuluft. Die sich aus der Zuluft und der Raumluft zusammensetzende Mischluft durchsetzt den Wärmetauscher 18 und tritt aus dem Zuluftauslass 15 in den Raum ein. Wie erwähnt, wird ein Teil der Raumluft als Umluft gemäß Pfeil 37 der Zuluft beigemischt und im Klimawärmetauscher 18 konditioniert. Ein anderer Teil der Raumluft tritt – gemäß Pfeil 38 – in den Ablufteinlass 16 ein und gelangt in die Abluftkanäle 27 beziehungsweise Abschnitte 39' des Wärmetauschers 10. Von dort aus strömt die Raumluft als Abluft über den Abluftventilator 9 zum Abluftauslass 17 und von dort über den Mauerdurchbruch 23 ins Freie.
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Der gesamte Zuluftkanal 26 und der gesamte Abluftkanal 27 des dezentralen Lüftungs- oder Klimageräts 1 bildet innerhalb des Wärmetauschers 10 die Abschnitte 39 und 39' aus, in denen ein Wärmeaustausch zwischen Zuluft und Abluft stattfindet. Dies ist möglich, weil die wärmeleitende Trennwand 28 eine Wärmeübertragung ermöglicht. Im erwähnten Betriebsfalle wird daher die relativ warme Hochsommerluft als Zuluft im Wärmetauscher 10 durch kühlere Abluft gekühlt und gelangt dann mit einem entsprechend zugemischten Raumluftanteil zum Klimawärmetauscher 18 um dort nochmals heruntergekühlt zu werden.
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Aus dem Vorstehenden wird deutlich, dass der Prozess auch in entsprechender Weise stattfinden kann, wenn kalte Außenluft angesaugt und durch wärmere Abluft im Wärmetauscher 10 erwärmt wird. Der Klimawärmetauscher 18 kann dann zusätzlich eine Erwärmung der Mischluft vornehmen.
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Sofern nicht – wie vorstehend ausgeführt – ein Klimagerät 1, sondern nur ein Lüftungsgerät 1 eingesetzt werden soll, fehlt der Klimawärmetauscher 18. Ein Wärmeaustausch zwischen Zuluft und Abluft findet dennoch im Wärmetauscher 10 statt. Dies soll jedoch nicht als „Klimatisierung” im Zuge dieser Anmeldung bezeichnet werden, sondern allenfalls als Temperierung. Im Falle eines Lüftungsgeräts 1 kann eine Induktionseinrichtung 11 eingesetzt und Raumluft zur besseren Induktion angesaugt, beigemischt und weder ausgestoßen werden, das heißt, der Umlufteinlass 20 ist vorhanden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass keine Umluftbeimischung stattfindet, dass also die Zuluftöffnung 19 fehlt.
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Auch im Falle eines Klimageräts 1 kann ein Betrieb mit oder ohne Umluft stattfinden, mit Umluft wurde bereits vorstehend beschrieben, ohne Umluft bedeutet, dass keine Zuluftöffnung 19 vorhanden ist. In den beiden vorstehend beschriebenen Fällen eines Lüftungsgerätes oder Klimagerätes 1 ohne Umluft ist es selbstverständlich dann auch nicht erforderlich, die Induktionseinrichtung 11 vorzusehen, das heißt, insbesondere können die Induktionsdüsen 33 entfallen, da es ausreicht, wenn die Zuluft über den Klimawärmetauscher 18 geführt wird, ohne dass dabei ein Unterdruck in dem dann auch nicht notwendigen Mischraum 36 stattfindet.
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Da Bereiche 41 und 41' des Gesamt-Zuluftkanals und -Abluftkanals des Klimageräts 1 mit Schalldämmmaterial 30 umgeben sind, werden einerseits Strömungsgeräusche und andererseits vor allem die Betriebsgeräusche von Zuluftventilator 8 und Abluftventilator 9 nicht oder nur geringfügig in den zu klimatisierenden Raum übertragen. Die genannten Bereiche 41 und 41' entsprechen der Länge l der Zuluftkanäle 26 und Abluftkanäle 27 innerhalb des Wärmetauschers 10.
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Die 4 zeigt eine andere Bauvariante eines Klimagerätes 1. Während bei der Bauvariante der 1 bis 3 die Zuluft im unteren Bereich des Geräts ein- und im oberen Bereich ausströmt und die Abluft im oberen Bereich ein- und im unteren Bereich ausströmt, ist bei der Bauform der 4 vorgesehen, dass Zu- und Abluft über einen nach außen führenden, horizontalen Anschlussstutzen 40 im oberen Bereich des Klimageräts 1 ein- beziehungsweise dort ausströmt. Der Wärmetauscher 10 für die Wärmerückgewinnung erstreckt sich fast über die gesamte Höhe des aus der 4 hervorgehenden Klimageräts 1 und ist allseitig mit Schalldämmmaterial 30 umgeben. Bevorzugt sind innerhalb des Wärmetauschers 10 mehrere Abschnitte 39 des Zuluftkanals 26 beziehungsweise Abschnitte 39' des Abluftkanals 27 vorgesehen, die wärmetauschend miteinan- der kommunizieren. Diese erwähnten Abschnitte 39, 39' bilden gleichzeitig Bereiche 41, 41' in denen aufgrund des Schalldämmmaterials 30 eine Schalldämmung stattfindet. Zuluftkanal 26 und Abluftkanal 27 sind mittels Kanalrichtungsumlenkabschnitten 42 im unteren Bereich des Klimageräts 1 U-förmig gestaltet und führen zu einem im oberen Drittel des Klimageräts 1 befindlichen Klimawärmetauscher 18, dem eine Induktionseinrichtung 11 zugeordnet ist. An der oberen Stirnseite 43 weist das Klimagerät 1 einen Zuluftauslass 15 und unterhalb des Klimawärmetauschers 18 einen Ablufteinlass 16 auf. Der nach oben führende Ast des Zuluft- und Abluftkanals 26, 27 und auch der Bereich der Kanalrichtungsumlenkabschnitte 42 ist mit Schalldämmmaterial 30 versehen, so dass auch dort eine Geräuschdämpfung stattfindet. Die Luftantriebsmittel 7 befinden sich als Zuluftventilator 8 und Abluftventilator 9 im Anschlussstutzen 40, wobei auch dort Schalldämmmaterial 30 angeordnet ist. Die durch den Anschlussstutzen 40 eintretende Zuluft wird im oberen Bereich des Klimageräts 1 umgelenkt und strömt nach unten durch den Wärmetauscher 10, über den zugeordneten Kanalrichtungsumlenkabschnitt 42 wieder nach oben bis zur Induktionseinrichtung 11. Dort tritt die Zuluft mittels nicht dargestellter Induktionsdüsen in den Mischraum 36 ein und erzeugt dabei einen Unterdruck, der dazu führt, dass Raumluft durch den Klimawärmetauscher 18 hindurch angesaugt und im Mischraum 36 mit der Zuluft vermischt wird. Die Mischluft tritt dann aus dem Zuluftauslass 15 in den Raum ein. Ein anderer Anteil der Raumluft tritt durch die Wirkung des Abluftventilators 9 in den Ablufteinlass 16 ein und strömt auf U-förmigen Pfad unter Passieren des Wärmetauschers 10 bis in den oberen Teil des Klimageräts 1, wird dort um 90° umgelenkt und gelangt über den Anschlussstutzen 40 nach außen. Im Wärmetauscher 10 findet durch die wärmeleitende Trennwand 28 ein Wärmetausch zwischen Zuluft und Abluft statt.
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Die 5 zeigt das Klimagerät 1 der 4 in geöffnetem Zustand. Es ist ersichtlich, dass ein Teil des Gehäuses 4 zusammen mit dem Anschlussstutzen 40 und einem Anteil des Schalldämmmaterials 30 abgeklappt werden kann. Auf diese Art und Weise erhält man Zugang zu dem Wärmetauscher 10. Die 5 lässt ferner erkennen, dass sich im Innern des Anschlussstutzens 40 Anteile des Zuluftkanals 26 und Abluftkanals 27 befinden. Ferner ist dort eine Zuluftklappe 24 und eine Abluftklappe 25 vorhanden.
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Die 6 zeigt schematisch ein Lüftungsgerät 1, das in einem zu belüftenden, verkleinert gezeichneten Raum 44 angeordnet ist. In einem nach außen führenden Anschlussstutzen 40 ist ein Zuluftventilator 8 und ein Abluftventilator 9 vorhanden. Zuluftkanal 26 und Abluftkanal 27 laufen parallel zueinander und sind mittels einer wärmeübertragenden, gasdichten Trennwand 28 voneinander getrennt. Es sind Kanalrichtungsumlenkabschnitte 42 vorgesehen, um den Zuluftkanal 26 und den Abluftkanal 27 zu verlängern und auf diese Art und Weise eine längere Strecke für den Wärmeaustausch zur Verfügung zu stellen. Ferner sind Zuluftkanal 26 und Abluftkanal 27 im Schalldämmmaterial 30 ausgebildet, so dass insgesamt nicht nur die Wärmetauschfunktion realisiert ist, sondern auch die Schalldämmfunktion. Die „außenliegenden”, nämlich im Anschlussstutzen 40 befindlichen Luftantriebsmittel 7 sind daher von den Betriebsgeräuschen her im Raum 44 so gut wie nicht wahrnehmbar. Mit dem Pfeil 45 ist die Zuluft und mit dem Pfeil 46 die Abluft gekennzeichnet. Es kann eine Vielzahl von Zuluft- und Abluftkanälen 26, 27 mit Wärmetauschung und Schalldämpfung vorgesehen sein.
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Insgesamt liegt somit eine Wärmerückgewinnung in der Raumlüftung beziehungsweise Raumklimatisierung vor. Wird zum Beispiel kalte Außenluft durch die erfindungsgemäße Kombination von Wärmetauscher 10 und Schalldämpfer 29 angesaugt und dem Raum 44 zugeführt und gleichzeitig warme Raumluft durch diese Kombination aus dem Raum nach außen gefördert, so wird die Wärme der Raumluft auf die Außenluft übertragen. Bei der Außenluft handelt es sich um die erwähnte Zuluft und bei der Raumluft um die erwähnte Abluft.
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Die 7 zeigt in schematischer Darstellung die Funktionseinheit aus Wärmerückgewinner WRG, nämlich Wärmetauscher 10 und zwei Schalldämpfern 29 und 29'. Der Wärmetauscher 10 ist im vorliegenden Fall als Kreuzstrom-Wärmetauscher ausgebildet, das heißt, die Strömungsrichtungen der beiden Gasströme von Zuluft und Abluft sind unter einem Winkel gekreuzt zueinander ausgerichtet. Es liegt eine sehr kompakte Bauweise vor, bei der überdies die Druckverluste beider Strömungswege (Zuluftkanal und Abluftkanal) von p1,1 nach p1,2 und von p2,1 nach p2,2 minimiert sind.
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Gemäß 8 ist erkennbar, dass zwei schalldämmende Elemente 47 und 48 vorgesehen sind, die zwischen sich eine wärmeübertragende, gasdichte Trennwand 28 aufweisen. Auf diese Art und Weise ist ein Zuluftkanal 26 und ein Abluftkanal 27 geschaffen, wobei die Zuluft 49 in umgekehrter Richtung zur Abluft 50 strömt und insofern ein Gegenstrom-Wärmetauscher 10 mit Schalldämmfunktion (Schalldämpfer 29) ausgebildet ist. In der 9 sind gleiche Elemente dargestellt, wobei allerdings keine entgegengesetzten Strömungsrichtungen zwischen Zuluft 49 und Abluft 50 vorliegen, das heißt, es ist ein Gleichstrom-Wärmetauscher 10 realisiert, der gleichzeitig als Schalldämpfer 29 wirkt.
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Die 10 zeigt eine Anordnung gemäß der 8 beziehungsweise 9, diesmal jedoch in perspektivischer Darstellung. Die beiden aus Schalldämmmaterial 30 bestehenden Elemente 47 und 48 sind plattenförmig gestaltet; mit Abstand zwischen ihnen befindet sich die Trennwand 28, die die Wärmeübertragung zwischen Zuluftkanal 26 und Abluftkanal 27 bewirkt. Es ist erkennbar, dass die Zuluft 49 unter einem Winkel zur Abluft 50 strömt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht ein 90°-Winkel. Insgesamt liegt daher ein Kreuzstrom-Wärmetauscher 10 vor.
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In der 11 ist ein Ausschnitt aus einem Wärmetauscher 10 gezeigt, bei dem – zur Vergrößerung der wärmetauschenden Fläche – die gasdichte, wärmeübertragende Trennwand 28 zickzackförmig ausgebildet ist. Die Trennwand 28 reicht nicht bis an die schalldämmenden Elemente 47 und 48 heran. Insofern ist ein großer, zusammenhängender Zuluftkanal 26 und ein entsprechender Abluftkanal 27 geschaffen.
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Die 12 zeigt eine entsprechende Darstellung, wobei jedoch gegenüber der 11 unterschiedlich ist, dass von den Ecken der zickzackförmigen Trennwand 28 Wandstücke 51 ausgehen, die ebenfalls gasdicht und wärmeübertragend sind und bis zu den schalldämmenden Elementen 47 und 48 reichen. Auf diese Art und Weise werden eine Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Zuluftkanälen 26 und eine Vielzahl von entsprechend parallel zueinander verlaufenden Abluftkanälen 27 geschaffen.
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Die Ausführungsform der 13 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform der 11, wobei jedoch die Trennwand 28 nicht in Zickzackform verläuft, sondern geradlinig ausgestaltet ist, jedoch mit Flächenvergrößerungselementen 52 in Form von sowohl in den Zuluftkanal 26 als auch in den Abluftkanal 27 hineinreichenden Rippen 53 versehen ist.
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Der Gegenstand der 14 unterscheidet sich vom Gegenstand der 13 nur darin, dass die Rippen so lang sind, dass sie bis an die schalldämmenden Elemente 47 und 48 reichen, wodurch eine Vielzahl von separierten Zuluftkanälen 26 und Abluftkanälen 27 geschaffen ist. Die 15 verdeutlicht Prägungen oder Sicken 54 in der Trennwand 28, wodurch die wärmeübertragenden Eigenschaften verbessert werden.
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Die 16 betrifft einen gleichzeitig als Schalldämpfer 29 wirkenden Wärmetauscher 10, bei dem mehrere, parallel wirkende Zuluftkanäle 26 und mehrere, parallel wirkende Abluftkanäle 27 vorgesehen sind, wobei zwischen den einzelnen Paaren von zueinander zugeordneten und mittels einer gasdichten und wärmeübertragenden Trennwand 28 voneinander separierten Paaren von Zuluftkanal 26 und Abluftkanal 27 jeweils Schalldämmmaterial 30 angeordnet ist. Die Vielzahl der Zuluftkanäle 26 und Abluftkanäle 27 mit den jeweils zugeordneten Trennwänden 28 führt zu einem sehr intensiven Wärmeübergang und gleichzeitig sorgt die Vielzahl der schalldämmenden Elemente 47 für eine sehr gute Geräuschdämpfung.
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Während in dem Ausführungsbeispiel der 16 eine zyklische Wiederholung beim Schichtenaufbau des Wärmetauschers 10 vorliegt, die durch folgende Schichtenfolge gekennzeichnet ist: Schalldämmmaterial 30, Zuluftkanal 26, Trennwand 28, Abluftkanal 27, und dann wieder Schalldämmmaterial 30, Zuluftkanal 26, Trennwand 28, Abluftkanal 27 usw. liegt beim Ausführungsbeispiel der 17 eine andere Zyklenfolge vor, die wie folgt lautet: Schalldämmmaterial 30, Zuluftkanal 26, Trennwand 28, Abluftkanal 27, Schalldämmmaterial 30, Abluftkanal 27, Trennwand 28, Zuluftkanal 26 und dann von vorne usw.
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Beim Ausführungsbeispiel der 18 setzt sich jedes schalldäm- mende Element 47 beziehungsweise 48 aus mehreren Schichten 55, 56 und 57 zusammen. So besitzt das schalldämmende Element 47 eine Dicke d1, wobei die Schicht 55 die Dicke d11 die Schicht 56 die Dicke d12 und die Schicht 57 die Dicke d13 aufweist. Die Dicken d11, d12 und d13 können gleichgroß, jedoch auch unterschiedlich dick sein. Ferner können die verschiedenen Schichten 55, 56 und 57 aus unterschiedlichem Schalldämmmaterial 30, 30' und 30'' beste- hen, wobei jedes Material unterschiedliche Dämpfungseigenschaften aufweist und demzufolge unterschiedliche Frequenzen gedämmt werden. Dass jede schalldämmende Schicht 47, 48 beim Ausfüh- rungsbeispiel der 18 aus drei Schichten besteht, ist nicht zwingend, der grundsätzliche Gedanke besteht darin mehrere Schichten, also mindestens zwei Schichten vorzusehen. Es können natürlich auch mehr als drei Schichten sein. Die einzelnen Schichten können gleiche oder unterschiedliche Schalldämmereigenschaften aufweisen, wobei gleiche oder unterschiedliche Materialien zum Einsatz kommen können. Ferner können die Dicken der Einzelschichten 55, 56, 57 relativ zueinander unterschiedlich groß sein. Ferner besteht auch noch eine Einflussmöglichkeit, die Elementdicke d1 entsprechend zu wählen. Auch kann die Kanalbreite s1 des Zulaufkanals 26 und/oder die Kanalbreite s2 des Abluftkanals 27 variiert werden. Beim schalldämmenden Element 48 kann deren Dicke d2 variiert werden.
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Während beim Ausführungsbeispiel der 18 eine flächige, ebene Anordnung vorliegt, ist beim Ausführungsbeispiel 19 ein konzentrischer Aufbau vorgesehen. Ein zentraler Kern 58 mit kreisförmigem Querschnitt ist aus Schalldämmmaterial 30 hergestellt. Konzentrisch wird dieser Kern 58 von einem ringförmigen Zuluftkanal 26 umgeben. Es folgt eine konzentrische, wärmeleitende, luftdichte Trennwand 28 und – weiter radial außen – ein ringförmiger Abluftkanal 27. Der Abluftkanal 27 wird von einem schalldämmenden Element 48 umgeben, das aus Schalldämmmaterial 30 besteht.
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Die 20 verdeutlicht schließlich, dass zum Aufbau des Wärme- tauschers 10 blockförmige Elemente 47 und 48 aus Schalldämmmaterial 30 verwendet werden können, die so zugeschnitten sind, dass zwischen ihnen der Zuluftkanal 26 und der Abluftkanal 27 mit Trennwand 28 ausgebildet wird. Die Anordnung kann auch so getroffen sein, dass eine Vielzahl paralleler Zuluftkanäle 26 und Abluftkanäle 27 geschaffen werden.
