DE3420295A1 - Entlueftungsapparat zur entlueftung eines zimmerraumes - Google Patents

Description

Entlüftungsapparat zur Entlüftung eines Ziminerraumes

Die Erfindung betrifft einen Entlüftungsapparat zur Entlüftung eines Zimmerraumes, welcher Apparat in einer Aussenluftöffnung des Zimmerraumes oder in der Nähe davon eingebaut werden kann.

Bekannte Entlüftungsapparate fungieren im allgemeinen kontinuierlich und die Luftströmungsrichtung darin ist konstant, weshalb im Prinzip für jeden zu entlüftenden Raum zwei Apparate benötigt sind, von denen der eine Abluft vom Raum beseitigt und der andere frische Luft herbeibringt. Die beiden Apparate umfassen verschiedene Luftbehandlungsphasen, wie Filterung, Erwärmung, Befeuchtung, Abkühlung, usw. Mit diesen Apparaten sind Systeme entwickelt worden, wo ein Teil der Funktionen (z.B. Wärmeaufnahme) vereinigt worden sind und der Luftausblase- und Lufteinblaseapparat zusammengebaut worden sind, obgleich es sich immer noch um zwei separate Apparate handelt.

Die Entlüftung eines Zimmerraumes setzt nicht voraus, dass der Apparat kontinuierlich fungiert. Der Apparat kann auch periodisch fungieren, wo man mit einem Apparat auskommt, der abwechselnd Abluft aus dem Raum beseitigt und Aussenluft in den Raum einbläst. Ein solcher Apparat ist z.B. in der FI-Patentschrift Nr. 56 742 angeführt worden. Der beschriebene Apparat weist jedoch viele Schwachheiten auf. Erstens kann die Luft nicht gefiltert werden, weil bei der Umsteuerung der Strömungslrichtung der sich im Filter angesammelte Staub sich lois machen und den Raum zurückkommen würde. Infolge der Abwesenheit eines Filters muss man, um Verstopfung im Wärmelader zu verhindern, einen grossen Abstand zwischen den Scheiben haben, was, damit eine genügende Wärmekapazität und ein genügender Wärmeleitkoeffizient erreicht werden können, zu einer grossen Scheibendicke und -länge führt. Zur Verbesserung des Wärmeleitkoeffizients ist angeführt worden, dass die Scheiben gefaltet oder gebogen werden. Im ganzen wird der Apparat

infolge der Dimension des Wärmeladers gross, teuer und schwierig zu placieren, und. sein Gebrauch schränkt sich auf die Fälle ein, wo die Aussen- und Innenluft so rein sind, dass sie nicht gefiltert werden brauchen oder wo eine Luftfilterung sonst nicht notwendig ist.

Der Apparat fungiert auch nicht so wie der Erfinder angeführt hat. Die Wärmeenergie könnte nur in dem Fall im ganzen aufgenommen werden, dass die Innenluft genau zu der Temperatur der Aussenluft abgekühlt würde und die Aussenluft entsprechend genau auf die Temperatur der Innenluft steigen würde, so geschieht es aber nicht in der Praxis.

Die Begrenzungen im Gebrauch eines Filters sowie auch die Tatsache, dass die Schrift nicht einmal versucht hat, sich damit zu befassen, wie Luft effizient in den Raum verteilt und aus dem Raum beseitigt wird, haben dazu geführt, dass schriftgemässe Apparate nicht im Gebrauch sind.

Bekannt sind auch Apparate, die mit zwei Wärmeladern versehen sind, und zwar so, dass durch den einen Einblaseluft und durch den anderen Abluft fliesst. Sowohl auf der Aussenluft- als auch auf der Innenluftseite gibt es ein Schiebersystem, wodurch die Luftströmungsrichtung in Zeitabständen von etwa 1 Minute gewechselt wird. Die Luftbeseitigung und -einblasung geschieht mit zwei verschiedenen Bläsern, die beide mit dem Luftverteilungskanalsystem verbunden sind. Die Einrichtung wird in dieser Weise relativ kompliziert, teuer und Störungsempfindlich und unterscheidet sich von herkömmlichen, kontinuierlichen Systemen nur was den Wärmelader betrifft. Auch der Lader ist im allgemeinen einfacher konstruiert worden, und zwar in Form einer rotierenden Trommel, in deren einer Hälfte Aussenluft und anderer Hälfte Abluft die ganze Zeit läuft.

Es ist das Ziel dieser Erfindung, einen Entlüftungsapparat zu schaffen, der die obenerwähnten Nachteile vermeidet und durch eine einfache Konstruktion, eine kleine

Dimension, leichte Placierungsmöglichkeiten, eine effiziente Luftverteilung in den Raum und ein hohes Temperaturwirkungsgrad charakterisiert ist. Dieses Ziel wird mit einem erfindungsgemässen Entlüftungsapparat erreicht, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Apparats einem Ventilationsfenster ähnlich gemacht worden ist, so dass dieser Teil aus der Aussenluftöffnung verschiebbar ist, um eine direkte Aussenluftventilation des Zimmerraumes durch die erwähnte öffnung zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dass der Apparat direkt in einer normalen Fensteröffnung an Stelle eines Ventilationsfensters montiert wird, wobei er keinen separaten Raum im Gebäude oder keine extra Öffnungen in Aussenwänden oder im Dach fordert. Der Zimmerraum kann troztdem in einer normalen Weise direkt durch das Ventilationsfenster gelüftet werden, wenn man die Luft im Raum schnell austauschen will. Auch in dem Fall kommt die Aussenluft in den Zimmerraum gefiltert, weil der Filterteil in der Fensteröffnung bleibt, wenn der Apparat mit Filterung versehen ist.

Die Erfindung ermöglicht den Gebrauch des Apparats als ein kombinierter Luftausblase- und Lufteinblaseapparat, wobei die Verschiebbarkeit des Apparats oder eines Teils davon die Wartung des Filters, Wärmeladers, Bläsers usw. erleichtert.

Wenn der Luftverteilungskanal oberhalb einer Fensteröffnung angebracht wird und seine Vorderwand zu einem Gardinenbrett geformt wird, kann der Entlüftungskanal als ein normal in der Wohnung befindlicher Konstruktionsteil verkleidet werden. Wenn das Gardinenbrett leicht trennbar ist, kann der ganze Kanal leicht gereinigt werden, was wesentlich die Hygiene des Apparats im Vergleich mit den bekannten Apparaten verbessert.

Weil die Abluftbeseitigung und die Einblasung von Aussenluft über Löcher durch das Gardinenbrett geschehen, können sie auf einen grossen Bereich verteilt werden, wobei

auch eine kleine Einblasegeschwindigkeit eine sehr gute Spülung des Zimmerraumes zustandebringt, was wesentlich die Zuggefahr verkleinert und die Effizienz der Entlüftung im Vergleich mit den bekannten Systemen verbessert. Ausserdem verhindert die Entlüftung auf Grund des Anbringens und der Richtung der Löcher eine durch das Fenster herabsinkende, kalte Luftströmung, die einen sog. Luftzug durch das Fenster veranlasst.

Ferner ermöglicht die Erfindung eine einfache Weise, eine Befeuchtung im Winter und eine Abkühlung im Sommer zustandezubringen, wie es später näher beschrieben wird. Die Erfindung wird näher im folgenden mit Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wo

Figur 1 eine vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Apparats als Vertikalschnitt darstellt, wenn der Apparat als Luftbeseitigungsapparat fungiert,

Figur 2 dieselbe Ausführungsform wie Figur 1 darstellt, wenn der Apparat als Einblaseapparat fungiert,

Figur 3 den Apparat mit einem etwas aufgedrehten Entlüftungsteil darstellt,

Figur 4 den Apparat mit einem aufgedrehten Entlüftungsteil als Horisontalschnitt darstellt, und

Figur 5 den Apparat von innen gesehen darstellt. Gemäss Figur 1 der Zeichnungen ist ein Entlüftungsapparat in einer für ein Ventilationsfenster eines Zimmerraumes 1 in der Wand eines Gebäudes 2 gemachten Aussenluftöffnung 3 montiert worden. Der Entlüftungsapparat umfasst einen Rahmen 4, der an der erwähnten Öffnung befestigt ist, sowie auch einen Filterteil 5 und einen Entlüftungsteil 6. Der Filterteil ist am Rahmen befestigt worden, und zwar zum Decken der Öffnung die Unterkante ausgenommen, und vor dem Filterteil gibt es ein äusseres Gatter 7. Der Entlüftungsteil ist als eine mittels Scharniere 8 drehbare Einheit an dem Mauerrahmen gelagert worden, und in seiner zugedrehten Stellung deckt er die Aussenluftoffnung ganz.

Unter dem Filterteil an der Luftausblaseöffnung ist ein Schieber 10 drehbar gelagert worden. Der Entlüftungsteil umfasst einen aus auf einander gelegten Scheibenelementen 11, 12, 13 bestehenden Wärmelader 14, einen Bläser 15 und einen Luftverteilungskanal 16. Die Scheiben des untersten Elements des Wärmeladers sind so gebogen, dass sie auf den Schieber gerichtete Ausblasemundstücke 11a bilden.

Der Luftverteilungskanal hat eine Vorderwand 17, die Druckströmungsmundstücks 18 in Abständen von einander enthält.

Figur 1 stellt den Apparat als einen Luftbeseitigungsapparat dar. Der Bläser saugt Zimmerluft A durch Mundstücke 18 in den Luftverteilungskanal und presst die Luft durch die Wärmeladerelemente. Die aus dem untersten Element ausgehende Luft strömt durch die Ausblasemundstücke 11a gegen den Schieber zu. Der Schieber ist exzentrisch gelagert worden oder auf eine andere Weise so ausbalanziert worden, dass er sich bei abgestelltem Apparat von sich selbst in die in Figur 2 dargestellte Stellung dreht, wo er die Ausblaseöffnung 9 zuschliesst. Die aus den Mundstücken 11a mit grosser Geschwindikeit strömenden Luftstrahlen treffen den sich in der Stellung gemäss Figur 2 befindenden Schieber und schieben ihn aus dem Wege in die in Figur 1 dargestellte Stellung. Dadurch cfcnet der Schieber die Ausblaseöffnung 9 und schliesst die zum Filter führende Strömungsspalte 19 zu. Wenn Luft mit grosser Geschwindigkeit aus der Ausblaseöffnung 9 ausgeblasen wird, trennt sich die Abluft gut von der Aussenwand und man vermeidet Verschmutzung, Feuchtigkeitsschäden usw. der Aussenwand und einen sogenannten Kurzschluss, d.h. dass Abluft direkt in die Einströmungsöffnung zurückkommt.

Figur 2 stellt den Apparat dar, wenn er als Einblaseapparat fungiert. Der Bläser dreht sich jetzt in entgegengesetzter Richtung und saugt Aussenluft B durch

das Gatter und den Filter und weiter durch die Strömungsspalte 19 in den Wärmelader. Daraus presst der Blaser die Aussenluft in den Luftverteilungskanal und weiter durch die Mundstücke 18 in den Zimmerraum. Weil es im Vergleich mit der Aussenluft einen Unterdruck im Innern des Apparats herrscht, welcher .'Unterdruck ebenso gross wie der Druckverlust des Aussengatters und des Filters ist, wenn Luft dadurch strömt, schmiegt sich der Schieber gut an seinen Rahmen und schliesst die Ausblaseöffnung 9 dicht zu. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass keine unfiltrierte Luft in den Apparat kommt.

Die Ausblaseöffnung 9 ist so geformt, dass die Ausströmungsgeschwindigkeit der Luft so gross ist, dass der Druckverlust beim Ausblasen ungefähr ebenso gross ist wie der Druckverlust des Filters und des Gatters beim Einblasen. Auf diese Weise werden die Luftmengen beim Aus- und Einblasen bei Bedarf ebenso gross. Es ist auch möglich, die Ausblasegeschwindigkeit und den so entstandenen Druckverlust zu verändern, wobei das Verhältnis zwischen den Ausblase- und Einblasevolumenströmen wie erwünscht wird.

Gemäss Figuren 3 und 4 ist der Wärmelader 14 von der die Aussenluftöffnung zuschliessenden Betriebsstellung seitwärts von der Öffnung drehbar, so dass man durch die Öffnung wie gewöhnlich ventilieren kann. Auch in dem Fall ist die hereinströmende Aussenluft gefiltert, weil der Filter an seinem Platz in der öffnung bleibt. Wenn der Lader aufgedreht ist, sind die Apparatteile ausserdem leicht zu reinigen und leicht zu warten.

Gemäss Figuren 1 und 5 ist der Entlüftungskanal oberhalb des Fensters 20 angebracht worden und seine Vorderwand 17 als ein Gardinenbrett geformt worden. Eine Gardinenschiene 21 ist an der Bodenwand des Kanals befestigt. Das Gardinenbrett ist mit z.B. Sperren oder anderen Befestigungselementen lösbar, so dass der ganze Kanal leicht zu reinigen ist. Durch die Mundstücke 18 des Gardinen-

bretts kann Luft mit einer kleinen Einblasegeschwindiakeit in breitem Bereich in den Zimmerraum verteilt werden.

Mat hat festgestellt, dass ein in dieser Weise geformter Luftverteilungskanal den Vorteil hat, dass er das Wirkungsgrad der Wärmeaufnahme erhöht, weil der ganze Kanal und das Gardinenbrett mit grosser Oberfläche als Wärmeaufnahmeelemente fungieren.

Wenn der Wärmelader in wenigstens zwei oder mehrere Teile 11, 12 und 13 geteilt wird, wird die Wärmeströmung innerhalb der Scheiben des Wärmeaustauschers abgebrochen und entweder das Wärmeaufnahmegrad verbessert oder zum Erreichen eines gewissen Wärmeaufnahmegrades die Länge der Scheiben in der Luftströmungsrichtung verkürzt. In dieser Weise erreicht man einen kleineren und billigeren Apparat als mittels der bekannten Konstruktionen. Weil der erfindungsgemässe Apparat ausserdem mit einem Filter versehen ist, kann der Abstand zwischen den Scheiben ohne Verstopfungsgefahr vermindert werden. So kann mit einem ca. 600 mm langen Wärmelader ein über 80 %:iges Wärmewirkungsgrad erreicht werden, das das Anbringen des Apparats an Stelle eines Ventilationsfensters ermöglicht. Die Behandlung, Wartung und Reinigung der kurzen, aus dünnen Scheiben hergestellten Wärmelader ist leicht.

Die Erfindung enthält ferner eine einfache Weise, die Befeuchtung im Winter und die Abkühlung im Sommer zustandezubringen. Wenn in dem Luftverteilungskanal 9 oder im Raum zwischen dem Bläser 15 und dem Wärmeaufnahmeelement 13 ein einfaches Befeuchtungsmundstück 22 angebracht wird, kann die Befeuchtung im Winter se ausgeführt werden, dass das Ventil des zu dem Befeuchtungsmundstück kommenden Rohrs am Beginn der Einblasungsphase geöffnet wird, wobei das Mundstück Wasser zu verstäuben beginnt, das teilweise in die Luft verdunstet, teilweise in die Wärmeaufnahmeelemente 13 und 12 fliesst. Das Ventil wird so lange geöffnet gehalten, dass die Wassermenge, die für die Erhöhung der Luftfeuchtigkeit bis auf ein erwünschtes Niveau ge-

braucht wird, in die Elemente 13 und 12 gespeist worden ist. Sogar nach Ventilschluss verdunstet aus den nassen Oberflächen der Elemente Wasser in die Luft und befeuchtet sie ferner. Weil die Zwischenräume zwischen den Scheiben der Elemente klein sind und es viel Scheibenfläche gibt, ist die Befeuchtung ziemlich effizient. Die Wärmeaufnahmeelemente fungieren also zugleich als Befeuchtungselemente, so dass keine bei konventionellen Apparaten gebräuchlichen, separaten Befeuchtungselemente oder -kammern notwendig sind.

Die Wärmeaufnahmeelemente 11, 12 und 13 fungieren auch als Feuchtigkeitsaufnahmeelemente. Dies ist darauf zurückzuführen, dass wenn die feuchte Innenluft sich während der Beseitigungsphase bei Strömung durch die Elemente abkühlt, kondensiert sich der in der Luft enthaltene Wasserdampf ins Wasser hauptsächlich auf den Oberflächen der Aufnahmeelemente 11 und 12. Während der Einblasungsphase verdampft das Wasser in die trockene Einblaseluft zurück.

Der Bedarf an einer weiteren Befeuchtung bei einem Apparat dieser Art ist ziemlich klein. Für eine so kleine Befeuchtung reicht das Verdunstungsvermögen der Apparatflächen aus, und kleine Wassermengen verursachen keine Korrosions-, Verstopfungs- u.a. Probleme, wie bei bekannten Apparaten. Natürlich sind auch andere Befeuchtungsmethoden, wie z.B. Dampfbefeuchtung, möglich.

Wenn der Bedarf an Befeuchtung klein ist, bleibt die von einer erfindungsgemässen, periodweisen Befeuchtung verursachte Variation der Luftfeuchtigkeit so klein, dass sie keinen Nachteil in der Praxis bedeutet. Ebenfalls bleibt der von der Befeuchtung verursachte Temperaturabfall der Einblaseluft so klein, dass es nicht einmal notwendig ist, die Luft aufzuwärmen. Wenn die Temperatur- und Feuchtigkeitsvariationen klein sind und die Betriebsperiode des Apparats kurz ist, kann anstatt der relativen Regelung eine "Auf-Zu"-Regelung gebraucht werden und z.B. anstatt der Temperatur und Feuchtigkeit die Zeit geregelt werden, während deren Feuchtigkeit, Heizung usw. geschieht,

ohne dass die Feuchtigkeit oder Temperatur des zu entlüftenden Raumes bedeutend variiert. Die Regelung kann entweder so geschehen, dass die Befeuchtung, Erwärmung usw. während eines bestimmten Toils der Betriebsperiode "auf" sind oder so dass die erwünschte Luftbehandlung während der ganzen Betriebsperiode "auf" ist, aber nur während eines Teils der Betriebsperioden, oder durch Kombinieren der beiden Methoden. Im Vergleich mit der relativen Regelung werden die Apparate wesentlich einfacher und der Preis des ganzen Regelungssystems ist nur ein Teil des Preises der konventionellen Systeme. Auch die Betriebssicherheit der Apparatur wird wesentlich verbessert.

Die Zeichnungen und die anschliessende Beschreibung sind nur zur Veranschaulichung des Gedanken der Erfindung beabsichtigt. Im einzelnen kann der erfindungsgemässe Apparat sogar bedeutend im Rahmen der Patentansprüche variieren. So kann der Schieber mit irgendeiner Betätigungsvorrichtung versehen werden, die ihn in verschiedene Stellungen je nach der Funktion des Apparats dreht. Der Schieber kann auch mit einem drehbaren Entlüftungsteil beweglich montiert sein. Statt einer drehbaren Konstruktion ist es möglich, den beweglichen Teil des Apparats auf eine andere Weise von der Stellung vor der Aussenluftöffnung verschiebbar zu machen, z.B. so dass er sich Schienen entlang bewegt. Anstatt des Laders 14 oder dazu ist es möglich einen anderen Teil des Apparats beweglich zu machen.

Claims (8)

OY NOKIA AB Mikonkatu 15 .*::.: ::.. . -.„«; . 00100 Helsinki 10 ?·-F i rrn 1 a iVcf ---* *-«" : j 30. Mai 1984 Patentansprüche:

1.j

j Entlüftungsapparat zur Entlüftung eines Zimmerraumes^welcher Apparat in einer AussenluftÖffnung (3) des Zimmerräumes (1) oder in der Mähe davon eingebaut werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Apparats (14) einem Ventilationsfenster ähnlich gemacht worden ist, so dass dieser Teil aus der Aussenluftöffnung (3) verschiebbar ist, um eine direkte Aussenluftventilation des Zimmerraumes (1) durch die erwähnte Öffnung zu ermöglichen.

2. Entlüftungsapparat nach Patentanspruch 1, der einen Filterteil (5) und einen mit einer Wärmeaufnahmevorrichtung (14) versehenen Entlüftungsteil (6) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaufnahmevorrichtung (14) hinsichtlich des in der Aussenluf töf fnung (3) fest montierbaren Filterteils (5) verschiebbar ist.

3. Entlüftungsappparat nach Patentanspruch 2, der ein Mittel (10) zur Umsteuerung der Luftströmungsrichtung durch den Apparat umfasst, so dass der Apparat wahlweise als Ausblase- und Einblaseapparat fungiert, dadurch gekennzeichnet , dass der Apparat mit einem in der Aussenluftöffnung (3) in Verbindung mit dem Filterteil (5) montierbaren Schieber (10) versehen ist, der von einer Luftbeseitigungsstellung, wo der Schieber Zimmerluft

(A) aus dem Entlüftungsteil (6) an dem Filterteil (5) vorbei in die Aussenluft steuert, in eine Einblasestellung umsteuerbar ist, wo der Schieber Aussenluft (B) durch den Filterteil (5) entweder in den Entlüftungsteil (6) steuert, wenn der erwähnte verschiebbare Tfeil (14) des Apparats zugeschlossen ist, oder in den Zimmerrraum (1), wenn der erwähnte Teil für Ventilation geöffnet ist.

4. Entlüftungsapparat nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (10) so gelagert ist, dass er sich zwischen der Ausblase- und Einblasestellung infolge des Luftstroms und

eines Druckunterschieds drehen kann.

5. Wärmeaustauschapparat nach Patentanspruch 4, wo der Entlüftungsteil (6) mit einer Wärmeaufnahmevorrichtung (14) mit Scheibenkonstruktion von Massenladertyp versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladescheiben (11) der Wärmeaufnahmevorrichtung (14) als Ausblasemundstucte (11a) geformt sind, die gegen den Schieber (10) unexzentrisch hinsichtlich seiner Schwenkungsachse gerichtet sind.

6. Wärmeaustauschapparat nach Patentanspruch 2, wo der Entlüftungsteil (6) mit einer Wärmeaufnahmevorrichtung (14) mit Scheibenkonstruktion von Massenladertyp versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Laderscheiber der Wärmeaufnahmevorrichtung (14) in der Luftströmungsrichtung in zwei oder mehrere Elemente (11, 12, 13) verteilt sina und dass die Elemente aufeinander gelegt einen schwenkbaren Deckel bilden, der die Aussenluftöffnung (3) deckt und der an seinem einen Ende in den Filterteil (5) und an seinem anderen Ende in einen Luftverteilungskanal (16) leitet.

7. Wärmeaustauschapparat nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet/, dass die Vertikalwand des Luftverteilungskanals (16) auf der Zimmerraumseite (1) ein mit in den Zimmerraum ausmündenden Strömungsöffnungen (18) versehenes Gardinenbrett (17) bildet und die Bodenwand mit einer Aufhängevorrichtung (21) für Gardinen versehen ist.

8. Wärmeaustauschapparat nach Patentanspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch ein oberhalb des obersten Elements (13) der Wärmeaufnahmevorrichtung (14), vorzugsweise im Luftverteilungskanal (16), angebrachtes Befeuchtungsorgan (22) zum Verstäuben von Wasser in den durch den Wärmeaustauschapparat in den Zimmerraum (1) strömenden Luftstrom (B).