Bei Räumen jeder Art muß für einen ausreichenden Luftaustausch gesorgt werden, um in den Räumen ein an- genehmes und gesundes Klima zu schaffen. Die Belüftung der Räume kann auf verschiedene Arten und Weisen erfol- gen. In der Raumlufttechnik wird nach Einrichtungen zur freien Lüftung und nach raumlufttechnischen Anlagen un- terschieden.

Bei der freien Lüftung erfolgt die Förderung der Luft ausschließlich durch Druckunterschiede infolge Windanfall und/oder Temperaturdifferenz zwischen innen und außen. Einrichtungen zur freien Lüftung sind bei- spielsweise Fenster, Schächte, Dachaufsätze und kann auch durch Ventilatoren verstärkt werden. Die Belüftung von Räumen erfolgt beispielsweise durch das Öffnen von Fenstern oder Türen ; diese unkontrollierte Lüftung der Räume führt jedoch gerade in der kalten Jahreszeit zu erheblichen Wärmeverlusten.

Bei den raumluftechnischen Anlagen liegt eine ma- schinelle Förderung vor, wobei die Luftversorgung von Gebäuderäumen sowie die Entsorgung verbrauchter Luft dabei die raumlufttechnische Anlage übernimmt. Eine raumlufttechnische Anlage besteht im allgemeinen aus einem Zentralgerät für eine Zentralbelüftung oder einem Raumgerät für eine Einzelraumbelüftung. Ferner bestehen derartige Anlagen meist aus einem Kanalnetz mit Luft- durchlässen im Raum und nach außen, Leitungen für

Wärme-, Kälte-und Stromversorgung, Schalt, Steuer-und Regeleinrichtungen.

Im Fall der Zentralbelüftung befindet sich in einem Gebäude, beispielsweise im Keller oder im Dachgeschoß, eine Zentrallüftungsanlage. Von der Zentallüftungsanla- ge ausgehend erstrecken sich durch das Gebäude in die verschiedenen zu belüftenden Räume Luftkanäle bzw. Lüf- tungsleitungen. Dies führt meist zu einem Leitungssy- stem mit sehr langen Versorgungsleitungen, wobei die Durchmesser der Rohrleitungen nach den Gesichtspunkten der erforderlichen Luftgeschwindigkeit konzipiert wer- den und daher je nach Größe des Durchmessers oftmals aufwendige Wand-, Mauer-oder Deckendurchbrüche notwen- dig sind, was insbesondere bei einer Installation in Altbauten zu großen Problemen führt. Da sich ferner diese langen und weit verzweigten Rohrleitungen-die auch nur mit erheblichem Energieverlust arbeiten-oft- mals nicht an allen Stellen optimal reinigen lassen, können sich im Rohrleitungssystem leicht Bakterien ein- nisten. Daher sind wiederum teure und aufwendige Fil- teranlagen notwendig, um eine bestimmte Luftqualität zu erzeugen.

Weitere Nachteile des Zentrallüftungssystem sind die Vorhaltung des Drucks im Leitungssystem während der gesamten Betriebszeit (was zu einem höheren Energieauf- wand, einer zusätzlichen Schalleistung sowie zu Lecka- gen führen kann), hohe Rohrreibungsverluste bei langen Rohrleitungen sowie der zusätzliche apparative Mehrauf- wand für die bereichsweise Schaltung der Anlage und für die bereichsweise unterschiedliche Raumluftkonditionen.

Die Einzelraumbelüftung schafft im Hinblick auf die vorstehend genannten Nachteile oder Probleme teilweise

eine Verbesserung. Wie vorstehend bereits erwähnt weist eine Anlage zur Einzelraumbelüftung ein Raumgerät auf.

Die Raumgeräte wie Schrank-, Truhen, Ventilatorkonvek- tor-, Deckengeräte sind dabei luft-und warmwasser-so- wie elektroseitig zentral anzuschließen. Vorteile einer solchen Anlage sind niedrigere Energiekosten und die örtliche Bedienung sowie kein langes oder verzweigtes Leitungssystem mit großen Rohrleitungsdurchmessern.

Nachteile sind dagegen schlechte Redundanz, die Durch- führung von Wartungs-und Reparaturarbeiten vor Ort, niedrige Ventilatorwirkungsgrade sowie Raumbedarf im Raum oder Nutzraum. Daneben sind die derzeit auf dem Markt angebotenen Einzelraumlüftungen, wie auch das Zentrallüftungssystem, relativ laut und verhältnismäßig teuer. Außerdem erfordern herkömmliche Einzelraum-Be- lüftungssysteme häufig größere Veränderungen an der Au- ßenfassade.

Ferner haben derartige Raumgeräte einen schlechten Wärmerückgewinnungswirkungsgrad, weshalb in Gebäuden daher meistens Zentrallüftungsgeräte mit einer Wärme- rückgewinnungsanlage installiert werden, die jedoch wiederum die vorstehend aufgeführten Nachteile mit sich bringt.

Ein weiterer Gesichtspunkt, der neben der Raumbe- lüftung bei der Auslegung eines Gebäudes beachtet wer- den muß, ist der Energieverlust an Gebäudewänden, Dä- chern usw. Aus Berechnungen sowie Infrarotaufnahmen am Gebäude weiß man, daß die größten Wärmeverluste an den Gebäudefenstern und-türen und insbesondere an Fenstern entstehen. Während es in der heutigen Zeit möglich ist, Wände mit einem relativ niedrigen k-Wert und somit ei- ner guten Wärmeisolation herzustellen, bereitet es den- noch eine große Schwierigkeit auch den k-Wert von Fen-

stern und Türen so zu verringern, daß ertragbare Wärme- energieverluste erzielt werden. Je besser zudem der k- Wert von Fenstern und Türen ist, desto höher sind deren Kosten.

Im Hinblick auf die kommenden Energieeinspargesetze und den ständig steigenden Anforderungen nach einer Verringerung des Energiebedarfs wird daher versucht, eine kontrollierte Raumbelüftung, insbesondere Einzel- raumbelüftung, zu erzielen, wobei ein Verlust an Wärme- energie verringert wird ; dabei sind insbesondere die Fenster und Türen als Schwachpunkte zu berücksichtigen.

Aus der DE-2702214 ist ein Verbundfenster mit ver- besserten Wärme-und Kälteschutzeigenschaften bekannt, wobei ein zwischen einem Fensterinnen-und-außenflügel befindlicher Innenraum so belüftet wird, daß je nach der vorherrschenden Außentemperatur entweder die Raum- luft oder Aussenluft in den Fensterinnenraum an der Un- terseite des Fensters eingeführt und an dessen Ober- seite wieder ausgeführt wird. Durch diese Umwälzung der zwischen dem Innenflügel und dem Außenflügel befindli- chen Luftsäule wird die Innenscheibe im wesentlichen temperaturneutral gehalten.

Die DE-2514429 beschreibt eine Raumlüftungsanlage, die ein Verfahren zur Wiederverwendung der Abluftwärme und Nutzbarmachung bisher verlorengehender Wärme bie- tet, wobei die Abluft durch Isolationsspalte der Außen- wände hindurchgeleitet werden.

Aus der DE-3128906 ist eine Lüftungsvorrichtung für Räume mit zwei getrennten Strömungswegen zur Be-und Entlüftung bekannt, die für eine rekuperative Wärme- rückgewinnung aus dem Entlüftungs-Luftstrom über im Ge-

hause eingeschlossene Wärmetauscher miteinander in Wirkverbindung stehen und mit zwangsläufiger Luftfüh- rung in den beiden Strömungswegen durch diesen zugeord- nete Radialgebläse.

Die DE-2743904 offenbart eine Vorrichtung zur schallgedämpften Zuführung von Außenluft in einen In- nenraum über einen Rollladenkasten.

Gemäß der DE-3217468 wird erwärmte, aber verbrauch- te Luft aus einem Raum eines Gebäudes abgeführt und de- ren Wärmeinhalt im Tauschverfahren an die von außen in diesen Raum geleitete Frischluft (Zuluft) abgegeben, wobei man sich der Transportbandtechnik bedient, bei der der Wärmetauscher wie bei einem Transportband be- weglich angeordnet ist und die Wärme vom Fortluftkanal zum Frischluftkanal transportiert. Diese bekannte Er- findung ist als ein Bauteil in einem Rollladenkasten integriert.

Die DE-2813008 beschreibt schließlich noch ein de- zentrales Lüftungs-Wärmetauscher-System zur energiespa- renden Raumlüftung, die in Normal-oder Lärmschutzfen- ster eingebaut bzw. integriert werden kann.

Trotz der Vielfalt an Lüftungs-und Wärmetauschver- fahren sowie kombinierten Systemen und Vorrichtungen dafür war es bislang nicht möglich, einen Einzelraum energiesparend und kontrolliert zu be-bzw. entlüften, wobei gleichzeitig die an einer Wärmeverluststelle, beispielsweise an einem Fenster oder an einer Tür, auf- tretende Verlustwärmeenergie vermindert werden kann.

Angesichts dieser Problematik hat sich der Erfinder die Aufgabe gestellt, ein System für eine kontrollierte

Einzelwohnraumbelüftung zu schaffen, das im Vergleich zu den herkömmlichen Belüftungssystemen in energeti- scher Hinsicht besonders effizient arbeitet.

Dieses System soll jedoch nicht nur auf die Belüf- tung von Wohnräumen beschränkt sein, sondern prinzipi- ell auch anderweitig angewendet werden können, d. h. generell für die Versorgung eines beliebigen Raums mit einem Medium bestimmter Qualität, wobei ein dabei auf- tretender Energieverlust zumindest teilweise wieder ge- nutzt oder vermindert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß An- spruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10 der vorliegenden Erfindung gelöst.

Anspruch 1 sieht ein vorteilhaftes Verfahren für die Versorgung eines Raums mit einem Medium bestimmter Qualität vor, wobei ein verbrauchtes Medium aus einem Raum zu einer Umgebung abgeführt und frisches Medium aus der Umgebung in den Raum so eingeführt wird, daß durch die gezielte Führung des Mediums in einem Grenz- bereich einer Wärmeverluststelle, die sich in einer Ab- trennung zwischen dem Raum und der Umgebung befindet, ein Temperaturgefälle zwischen Oberflächentemperaturen an der Innenseite und Außenseite der Wärmeverluststelle verringert wird, so daß dieses System in energetischer Hinsicht besonders effizient arbeitet.

Weitere vorteilhafte Verfahrensausführungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine Weiterentwicklung dieses Verfahrens nach An- spruch 2 sieht dadurch, daß zumindest ein Teil der

Energie des aus einem Raum abgeführten Mediums an das aus der Umgebung in den Raum geführte Medium übergeht, eine Steigerung der Effizienz vor, wodurch der Wir- kungsgrad des Systems noch mehr verbessert wird.

Nach Anspruch 3 kann eine gezielte Mediumführung unter Ausnutzung der thermischen Strömungseigenschaften der Medien auf einfache Art und Weise so erfolgen, daß das System ohne Fremdantrieb und daher äußerst war- tungsarm und kostengering arbeiten kann. Ein weiterer positiver Aspekt ist, daß kein Lärm verursacht wird, der durch die Verwendung einer Fördereinrichtung zur Förderung des Mediums verwendet wird.

Nach Anspruch 4 kann die Mediumführung aber auch mechanisch oder elektro-mechanisch unterstützt erfol- gen. Dies verschafft den Vorteil einer verbesserten Me- diumführung und damit optimale Mediumströmungsverhält- nisse.

Die Mediumführung erfolgt, wie bereits erwähnt, thermisch bedingt, und kann mechanisch oder elektro-me- chanisch z. B. durch eine Fördereinrichtung unterstützt werden. Daher kann auf eine Fördereinrichtung mit ge- ringer Leistung zurückgegriffen werden, die preiswert und wartungsarm ist und zudem leise arbeitet.

Nach den Ansprüchen 5,6 und 7 eignen sich für den Wärmeaustausch zwischen den beiden Medien in besonders vorteilhafter Weise Gegenstrom-, Gleichstrom-oder Kreuzstromverfahren.

Nach Anspruch 8 nutzt dieses Verfahren zur Ver-und Entsorgung eines Raums mit Medium in vorteilhafter Weise die durch Konvektion, Wärmeleitung und/oder Un-

dichtigkeiten an der Wärmeverluststelle an die Umgebung abgegebene Wärmeenergie, um das Temperaturgefälle zwi- schen den beiden Oberflächentemperaturen der Wärmeener- gieverluststelle zu verringern.

Anspruch 9 gibt weitere Anwendungsmöglichkeit des Verfahrens an. Demnach kann der Medienaustausch auch zwischen zwei benachbarten Räumen ablaufen, anstelle zwischen einer Umgebung und einem Raum.

Eine bevorzugte und vorteilhafte Anwendung dieses Verfahrens ergibt sich nach Anspruch 10, wonach das Me- dium Luft ist. Dieses Verfahren ist daher im besonderen für die Ver-und Entsorgung eines Wohn-oder Nutzraums mit Frischluft aus der Umgebung oder für einen Luftaus- tausch zwischen zwei Räumen innerhalb eines Gebäudes gedacht.

Obwohl es in den Ansprüchen nicht ausdrücklich er- wähnt ist, schließt das erfindungsgemäße Verfahren aber auch die Versorgung bzw. den Austausch eines anderen Mediums als Luft ein, beispielsweise den Austausch von Gas, Öl oder Blut, zwischen zwei Räumen oder Behältern.

Aus Anspruch 11 geht eine Vorrichtung hervor, die sich für die Durchführung dieses Mediumversorgungsver- fahrens besonders vorteilhaft eignet. Sie zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus und weist eine Medium- sammelvorrichtung, eine Umgebungsmediumeinlaßöffnung, einen Umgebungsmediumführungskanal sowie einen Umge- bungsmediumauslaßkanal auf. Diese Vorrichtung läßt sich ohne spürbare Veränderungen an der Fassade in ein Bau- werk integrieren, und zwar selbst dann, wenn größere Luftmengen ausgetauscht werden müssen. Denn es läßt sich die gesamte Breite des Fensters oder der Tür zur

Kanalbildung heranziehen. Der Kanal wird somit auch bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten relativ schmal.

Dabei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß die Leistung der Lüftung sich quasi automatisch an die Raumgröße anpaßt. Ein größerer Raum hat im allgemeinen auch mehr oder größere Fenster, so daß in diesem Fall auch die Luftaustauschmenge zunimmt, und über die Fen- sterfront, d. h. raummäßig besser verteilt wird.

Durch eine vorteilhafte Weiterbildung nach Anspruch 12 der Vorrichtung, wobei die Mediumsammelvorrichtung ferner eine Raummediumeinlaßöffnung, einen Raummedium- führungskanal, sowie einen Raummediumauslaßkanal auf- weist, kann die Wärme des aus dem Raum strömenden Medi- ums vorteilhaft für die Erwärmung des in den Raum strö- menden Mediums genutzt werden, wodurch sich die Effizi- enz des Systems erhöhen läßt.

Durch eine Fördereinrichtung nach Anspruch 13 kann eine gezieltere Führung des Mediums erreicht und somit optimale Strömungszustände des Mediums erzielt werden.

Um die Effizienz dieser Vorrichtung noch mehr zu erhöhen, kann die Vorrichtung nach Anspruch 14 zudem eine Wärmeaustauscheinrichtung aufweisen, wodurch die Wärme des aus dem Raum strömenden Mediums wenigstens teilweise auf das in den Raum strömende Medium übertra- gen werden kann.

Vorteilhafte Wärmetauscher sind nach Anspruch 15, 16 und 17 Gegenstrom-, Gleichstrom-und Kreuzstromwär- metauscher.

Für einen kontrollierten oder gesteuerten Betrieb zur Erzielung optimaler Mediumverhältnisse kann die Vorrichtung nach Anspruch 18 ferner eine Steuervorrich- tung aufweisen, die die Mediumaustauschvorrichtung in Abhängigkeit von bestimmten Zustandsparametern des Me- diums im Raum und/oder in der Umgebung betreibt.

Nach Anspruch 19 und 20 kann der kontrollierte Be- trieb der Mediumaustauschvorrichtung intermittierend oder kontinuierlich erfolgen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Vor- richtung ist in Anspruch 21 definiert, wonach die Vor- richtung ein Modul ist. Dieser Modul ist so gestaltet, daß er in verschiedenen anderen Vorrichtungen bzw. Sy- stemen integriert werden kann.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung ist gemäß Anspruch 22 eine Raumbelüftungsvorrichtung, die einen kontrollierten Luftaustausch beispielsweise zwi- schen einem Wohn-oder Nutzraum und der Außenumgebung vorsieht, der in energetischer Hinsicht besonders in- teressant ist.

Nach Anspruch 23 kann das Modul oder die Raumbelüf- tungsvorrichtung in einem Rollladenkasten integriert sein. Bei entsprechender Anpassung oder Ausführung der Raumbelüftungsvorrichtung ergeben sich somit vielerlei Anwendungsmöglichkeiten.

Anspruch 24 sieht neben einer Anwendung der Raumbe- lüftungsvorrichtung in Verbindung mit einem Rollladen- kasten desweiteren die Anwendung in einem Fenster-oder Türsturz vor.

Weitere Vorteile, Merkmale oder Ausführungsformen der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung besser ersichtlich.

Nachstehend erfolgt eine kurze Beschreibung der be- vorzugten Ausführungsformen der Erfindung, wobei Fig. la eine erste Ausführungsform einer erfin- dungsgemäßen Luftaustauschvorrichtung im Querschnitt zeigt, Fig. lb die erste Ausführungsform in einer Drauf- sicht zeigt, Fig. 2a eine zweite Ausführungsform im Querschnitt zeigt, Fig. 2c die Einzelheit"II C"in Fig. 2b ; Fig. 2b die zweite Ausführungsform in einer Drauf- sicht zeigt, Fig. 3a eine dritte Ausführungsform im Querschnitt zeigt, Fig. 3b die dritte Ausführungsform in einer Drauf- sicht zeigt, Fig. 4 eine vierte Ausführungsform im Querschnitt zeigt, Fig. 5 eine fünfte Ausführungsform im Querschnitt zeigt,

Fig. 6a eine sechste Ausführungsform im Querschnitt zeigt, Fig. 6b die sechste Ausführungsform in einer Drauf- sicht zeigt, und Fig. 7a eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht einer siebten Ausführungsform der Erfindung ; Fig. 7b die siebte Ausführungform bei einer Ansicht von Innen ; und Fig. 8 ein Diagramm zeigt, das den Temperaturver- lauf an einem Fenster von der Fensterinnenseite zur Fensteraußenseite darstellt.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung der Erfindung an bevorzugten Ausführungsformen, wobei auf die Zeich- nung Bezug genommen wird.

In Fig. la und Fig. lb ist eine erste erfindungsge- mäße Ausführungsform in der Gestalt einer Raumbelüf- tungsvorrichtung dargestellt. Das Bezugszeichen R be- zeichnet einen Raum, beispielsweise einen Wohnraum oder Nutzraum eines Gebäudes, in dem sich Raumluft mit einer Raumtemperatur TR befindet. Mit dem Bezugszeichen U wird eine Umgebung, beispielsweise die Außenumgebung, des Raums R bezeichnet. In der Umgebung U befindet sich Umgebungsluft mit einer Umgebungstemperatur TU.

Wie es in den Fig. la und lb zu sehen ist, befindet sich zwischen dem Raum R und der Umgebung U eine Wand 10, die der Abtrennung entspricht. In der Wand 10 be- findet sich ein Fenster 20, die der Wärmeenergiever- luststelle entspricht. An einer Position oberhalb des

Fensters 20 und unterhalb eines Sturzes 16 ist die Raumbelüftungsvorrichtung 40 angebracht.

Die Raumbelüftungsvorrichtung 40 dient zum Aus- tausch von Luft im Raum R mit Luft aus der Umgebung U.

Die Raumbelüftungsvorrichtung 40, die der Mediumaus- tauschvorrichtung entspricht, hat eine Luftsammelvor- richtung 30, die wiederum eine Umgebungslufteinlaßöff- nung 31, durch welche Luft aus der Umgebung U in eine eintreten kann, einen Umgebungsluftführungskanal 32, durch welchen die aus der Umgebung U eingetretene Luft gesammelt und weitergeleitet wird, sowie eine Umge- bungsluftauslaßöffnung 33 aufweist, durch welche die im Umgebungsluftführungskanal 32 weitergeleitete Luft in den Raum R eintreten kann.

Die Umgebungslufteinlaßöffnung 31 und die Umge- bungsluftauslaßöffnung 33 sind vorzugsweise jeweils als ein länglicher Schlitz in der Luftsammelvorrichtung 30 ausgebildet, der sich jeweils an der Fensteraußenseite bzw. an der Fensterinnenseite über die ganze Breite B des Fensters erstreckt, wie es in Fig. lb angedeutet ist. Die Schlitzöffnung 33 ist, wie es in Fig. la zu sehen ist, an der Fensterinnenseite derart geöffnet, daß Umgebungsluft, die aus der Umgebung über die Luftsammelvorrichtung 30 in den Raum R geleitet wird, direkt am Fenster 20 entlang und über die ganze Breite B des Fensters 20 in den Raum R einströmen kann.

Die Luftsammelvorrichtung 30 hat desweiteren eine Raumlufteinlaßöffnung 34, durch welche Luft aus dem Raum R in die Luftsammelvorrichtung 30 einströmen kann, einen Raumluftführungskanal 35, durch welchen die aus dem Raum R eingeströmte Raumluft weitergeleitet werden kann, sowie eine Raumluftauslaßöffnung 36, durch welche

die weitergeleitete Raumluft in die Umgebung U ausströ- men kann.

Die Raumlufteinlaßöffnung 34 ist beispielsweise als ein Luftgitter oder eine elektrisch oder mechanisch be- tätigte Jalousie ausgebildet. Der Raumluftführungskanal 35 ist in dieser Ausführungsform, wie es in Fig. la zu sehen so gestaltet, daß er zumindest abschnittsweise in der Nähe des Umgebungsluftführungskanals verläuft und kontinuierlich auf die Raumluftauslaßöffnung zu nach oben hin ansteigt, wodurch er als eine Art Kamin fun- giert.

An der Wand 10 ist gegenüber der Raumluftauslaßöff- nung eine Ablenkvorrichtung bzw. eine Blende 37 ange- bracht, wodurch der aus der Raumluftauslaßöffnung 36 ausströmende Raumluftstrom aufgrund der nach oben ge- richteten Raumluftauslaßöffnung abgelenkt wird. Die Ab- lenkvorrichtung 37 hat die Aufgabe, Umgebungsluftströ- mungen aufgrund eines Windeinfalls oder thermisch be- dingte Luftbewegungen u. a. so durch den zwischen der Ablenkvorrichtung 37 und der Wand 10 ausgebildeten Ka- nal zu lenken, daß an der Raumluftauslaßöffnung ein leichter Unterdruck entsteht, wodurch die im Raumluft- führungskanal 35 geführte Raumluft in den Kanal gesaugt und somit von der durch den Kanal strömenden Luft mit- gerissen wird.

In dieser Ausführungsform ist, wie es in Fig. 1 zu sehen ist, die Luftaustauschvorrichtung 40 mit einem Rollladenkasten 70 integriert. Der Umgebungluftfüh- rungskanal 32 verläuft in einem Kanal, der zwischen ei- nem Außenumfang des Rollladenpakets 71 und einer Rollladenkasteninnenwand 72 ausgebildet ist. Eine Rollladenkastenöffnung 73, durch welche der Rollladen

74 geführt wird, entspricht der Umgebungslufteinlaßöff- nung 31.

Nachstehend wird nun das Prinzip bzw. der Betrieb dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform erläutert.

Im Raum R befindet sich Raumluft, die eine Raumtem- peratur TR hat. In der Umgebung U befindet sich Umge- bungsluft, die eine Umgebungstemperatur TU hat. Auf- grund von Zirkulationsbewegungen im Raum R kommt die Raumluft mit der Fensteroberfläche 14 in Kontakt. Ist nun die Raumtemperatur TR der Raumluft, die sich in ei- nem Grenzbereich der inneren Fensteroberfläche 14 be- findet, höher als die Umgebungstemperatur TU der Umge- bungsluft, die sich in einem Grenzbereich der äußeren Fensteroberfläche 12 befindet, dann erfolgt aufgrund von Konvektion an den Fensteroberflächen 12,14 und von Wärmeleitung durch das Fenster 20 eine Wärmeenergieab- gabe, d. h. ein Verlust an Wärmeenergie, an die Umge- bungsluft.

Die Umgebungsluft an der Fensteroberfläche 12 nimmt die abgegebene Wärmeenergie auf, wodurch sich die Tem- peratur dieser Umgebungsluft auf Tl erhöht. Da die Tem- peratur T1 der in einer Grenzfläche der Fensteroberflä- che 12 befindlichen Umgebungsluft somit höher ist als die Umgebungstemperatur TU, steigt die erwärmte Umge- bungsluft in der Nähe der Fensteroberfläche 12 nach oben in Richtung der über dem Fenster 20 angebrachten Luftsammelvorrichtung 30. Die somit als eine Art Luft- film an der Grenzfläche der Fensteroberfläche 12 auf- steigende Umgebungsluft strömt über die offene Umge- bungslufteinlaßöffnung 31 der Luftsammelvorrichtung 30 in den Umgebungsluftführungskanal 32 ein, wird darin gesammelt und zur Umgebungsluftauslaßöffnung 33 gelei-

tet. An beliebiger Stelle wird der Umgebungsluftfüh- rungskanal 32 ist vorzugsweise eine Ventilanordnung (nicht näher bezeichnet) eingebaut, mit der eine Ein- wegströmung der Frischluft von außen nach innen sicher- gestellt wird. Das Ventil kann entweder so ausgebildet sein, daß es automatisch öffnet. Es ist jedoch glei- chermaßen möglich, daß Ventil als gesteuertes Ventil auszubilden, das dann in Abhängigkeit von den Signalen einer Steuervorrichtung gezielt betätigt wird.

Gleichzeitig tritt bei einer offenen Raumluftein- laßöffnung 34 aufgrund der Zirkulationsbewegungen Raum- luft in den Raumluftführungskanal 35 ein. Diese Raum- luft hat beim Eintritt in den Raumluftführungskanal noch die Raumtemperatur TR, gibt aber im Verlauf der Führung durch den Raumluftführungskanal einen Teil ih- rer Wärmeenergie an die im Umgebungsluftführungskanal geführte Umgebungsluft ab und erreicht schließlich eine Temperatur T3 ; neben der thermisch bedingten Strömungs- bewegung der Raumluft im Raumluftführungskanal wird die Strömung zudem noch durch den vorstehend beschriebenen Sogeffekt gefördert. Vorzugsweise befindet sich auch im Raumlüftführungskanal 35 an geeigneter Stelle eine Ven- tilanordnung, mit der sichergestellt wird, daß Raumluft nur in der vorgeschriebenen Strömungsrichtung von innen nach außen strömen kann. Auch hierbei kann es sich wi- ederum um ein selbstgesteuertes Ventil oder aber durch ein gesteuertes Ventil handeln.

Die über die Umgebunglufteinlaßöffnung 31 in den Raum R eintretende Umgebungsluft strömt nun über die auf die Fensteroberfläche 14 ausgerichtete Umgebungs- luftauslaßöffnung 33 wiederum als eine Art Luftfilm an der inneren Fensteroberfläche 14 entlang ein und sinkt über die ganze Fensterbreite B verteilt ab. Dabei er-

reicht die eintretende Umgebungsluft (Frischluft) schließlich die Temperatur T2.

Wie es in Fig. 8 zu sehen ist, wird während dieser Vorgänge das Temperaturgefälle oder der Temperaturun- terschied zwischen der inneren Fensteroberfläche 14 und der äußeren Fensteroberfläche 12 verringert. Dadurch kann der am Fenster 20 auftretende Wärmeengergieverlust vom Raum R an die Umgebung U vermindert werden. In Fig.

8 ist der Temperaturverlauf von der Seite des Raums R, in dem sich Raumluft mit Raumtemperatur TR befindet, zur Seite der Umgebung U dargestellt, in der sich Umge- bungsluft mit Umgebungstemperatur TU befindet. Durch eine gezielte oder kontrollierte Luftführung, wie vor- stehend beschrieben, kann beispielsweise ein Tempera- turverlauf erreicht werden, wie es mit der gestrichel- ten Linie dargestellt ist. Die volle Linie in Fig. 8 gibt den normalen Temperaturverlauf ohne erfindungsge- mäßer Luftführung an.

Der vorstehend beschriebene Wärmeenergietauschef- fekt zwischen der im Raumluftführungskanal geführten Raumluft und der im Umgebungsluftführungskanal geführ- ten Umgebungsluft kann ferner durch die Verwendung ei- nes in die Luftsammelvorrichtung integrierten Wärme- tauschers noch zusätzlich verstärkt werden. Als ein Wärmetauscher kann dabei ein bekannter Gegenstrom-, Gleichstrom-oder Kreuzstromwärmetauscher verwendet werden.

Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird somit verbrauchte Luft aus einem Raum eines Gebäudes abgeführt und deren Wärmeenergieinhalt im Tauschverfah- ren an die von außen in diesen Raum geleitete Frisch- luft abgegeben. Der am Fenster 20 auftretende Wärmee-

nergieverlust wird unter Heranziehung der thermisch be- dingten Strömungsbewegungen der Luft reduziert. Somit kann mit einem derartigen Luftaustauschsystem mit Wär- meenergierückgewinnung eine kontrollierbare Einzelraum- belüftung erzielt werden, die besonders energiesparend arbeitet und auf die Verhältnisse eines jeden einzelnen Raums optimal abgestimmt werden kann.

Die erste erfindungsgemäße Ausführungsform arbeitet ausschließlich durch Ausnutzung von physikalisch und thermisch bedingten Strömungsbewegungen in der Luft.

Die an der Fensteroberfläche 12 erwärmte Umgebungsluft steigt an der äußeren Fensteroberfläche 12 nach oben und wird über den Umgebungsluftführungskanal 32 in den Raum R entlang der inneren Fensteroberfläche 14 einge- leitet. Diese frische Umgebungsluft sinkt ab, da sie eine niedrigere Temperatur hat als die Raumluft. Durch das Einströmen der Umgebungsluft in den Raum unter- stützt durch die darauffolgende Temperaturangleichung entsteht im Raum R ein leichter Überdruck der dazu führt, daß die wärmere, sich im Raum R bewegende Raum- luft über die offene Raumlufteinlaßöffnung 34 mit Rück- stauklappe und den Raumluftführungskanal 35 an die Um- gebung U abgeführt wird. Ebenso entsteht beim Öffnen oder Schließen der Tür dieses Raumes R ein Unter-bzw.

Überdruck (Pumpwirkung) der über den Raumluftführungs- kanal 35 oder Umgebungsluftauslaßöffnung 33 ausgegli- chen bzw. abgebaut wird. Auf diese Weise wird im Raum R ein Luftaustauch durchgeführt. Gleichzeitig wird durch die beschriebene Luftführung an der inneren Fenster- oberfläche 14 und der äußeren Fensteroberfläche 12 das Temperaturgefälle zwischen den Oberflächentemperaturen T2 und Tl verringert und somit ein am Fenster 20 norma- lerweise entstehender Wärmeenergieverlust vermindert.

Weiterhin kann durch einen Wärmeenergieübergang von der

aus dem Raum R ausströmenden Raumluft an die in den Raum R einströmende Umgebungsluft zusätzlich Energie wiedergewonnen werden.

Die Luftaustauschvorrichtung 40 wird in diesem Fall in Verbindung mit einem Rollladenkasten verwendet. Für den Fall, daß der Rollladen geschlossen ist, kann eine weitere Steigerung der Effizienz erreicht werden. Zwi- schen dem Rollladen und der Fensteroberfläche 12 wird dann ein Luftspeicher ausgebildet, der einerseits als eine Wärmeisolierung dient. Andererseits kann die in diesem Luftspeicher befindliche Umgebungsluft dann durch geeignete interne Kanäle neben der Umgebungsluft, die außerhalb des zwischen dem Rollladen und dem Fen- ster ausgebildeten Luftspeichers in die Luftsammelvor- richtung strömt, in den Raum geführt werden. Gemäß Fig. la kann diese Luft im Luftspeicher zum obersten Punkt 32a des Kanals 32 strömen, und dort der im Kanal 32 strömenden Umgebungsluft beigemischt werden.

Da der an einem Fenster (oder auch an einer Tür) infolge eines starken Temperaturgefälles normalerweise auftretende Wärmeenergieverlust vermindert werden kann, kann auf kostengünstigere Fenster bzw. Türen mit schlechteren Isolationseigenschaften zurückgegriffen werden.

Da erfindungsgemäß der Luftaustausch an der Wärmee- nergieverluststelle vorgenommen wird, kann die erhebli- che Dynamik der Konvektionsströmung an der Wärmeener- gieverluststelle posititv für den Luftaustausch genutzt werden, ohne irgendwelche Strömungsleiteinrichtungen zu benötigen.

Da in dieser Ausführungsform ausschließlich die thermisch und physikalisch bedingten Strömungsbewegun- gen ausgenutzt werden, um den Luftaustausch durchzufüh- ren, ist die dabei entstehende Lärmbelästigung äußerst gering, zumal die Strömungsgeschwindigkeiten sehr ge- ring bleiben können, weil die gesamte Raumbreite B in das Kanalsystem einbezogen werden kann.

Die weiteren nachstehend beschriebenen Ausführungs- formen entsprechen im wesentlichen der ersten Ausfüh- rungsform. Daher wird eine Beschreibung derselben Teile oder des Prinzips ausgelassen. Die für die Beschreibung der weiteren Ausführungsformen herangezogenen Bauteile, die denen der ersten Ausführungsform entsprechen oder ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen bezeich- net, wobei zur Kennzeichnung der jeweiligen Ausfüh- rungsform eine der jeweiligen Ausführungsform entspre- chende Zahl"2","3","4","5"oder"6"vorangestellt ist.

In Fig. 2a bis 2c ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Luftaustauschvorrichtung 240 weist in diesem Fall zusätzlich eine Fördereinrich- tung auf, die in Fig. 2b mit dem Bezugszeichen 250 schematisch dargestellt ist. Durch diese Fördereinrich- tung 250, beispielsweise ein Radialgebläse oder ein Ventilator, kann die thermisch bedingte Strömungsbewe- gung der Raumluft und/oder der Umgebungsluft in den je- weiligen Führungskanälen unterstützt werden. Dadurch kann für den Fall, daß zwischen der Raum-und Umge- bungstemperatur nur ein geringer Temperaturunterschied vorliegt, wodurch ohne Fremdförderung nur ein unzurei- chender Luftaustausch zwischen der Umgebung und dem Raum stattfinden wurde, eine ausreichende Belüftung mit Frischluft erzielt werden.

Da in dieser Ausführungsform der Luftaustausch so- mit durch eine Fördereinrichtung unterstützt erfolgt, kann der Verlauf des Raumluftführungskanals 235 von dem bei der ersten Ausführungsform abweichen. Dies ist in Fig. 2a zu erkennen, wobei der Raumluftführungskanal 235 im wesentlichen dem Umfang des Rolladengehäuses folgt und schließlich an einer beliebigen Stelle aus- treten kann.

Wie aus Fig. 2a gut zu erkennen ist, verlaufen die Kanäle 232 und 235 über eine weite Winkelstrecke, min- destens jedoch über einen 180°-Bogen nebeneinander, so daß sich automatisch eine verhältnismäßig lange Wärme- austauschstrecke ergibt, wodurch der Wirkungsgrad der Vorrichtung zusätzlich verbessert wird. Um den Wärme- tauscheffekt an die entscheidenden Stelle zu konzen- trieren, ist auf der Innenseite des Rollladenkastens ein Isolierkörper 290 vorgesehen, der bis zum obersten Punkt 232a des Kanals 232 reicht. Wie am besten aus Fig. 2c ersichtlich, befindet sich zwischen den Kanälen 232 und 235 eine Trennwand 291, über die die Wärme zwi- schen den Strömungen in den Kanälen 235 und 232 ausge- tauscht wird. Zu diesem Zweck ist die Trennwand 291 vorzugsweise mit geeigneten Wärmeleiteinrichtungen bei- spielsweise Rippen 292,293 ausgestattet, um den Wir- kungsgrad der Wärmetauschvorrichtung zusätzlich anzuhe- ben.

Da die Förderung der Luft (der Raumluft und/oder der Umgebungsluft) durch die Fördereinrichtung 250 nur unterstützend erfolgt, kann eine Fördereinrichtung mit geringer Leistung verwendet werden, womit kein großer Lärm verursacht wird.

In Fig. 3a und Fig. 3b ist eine dritte Ausführungs- form der Erfindung dargestellt. Gemäß der dritten Aus- führungsform befindet sich unter dem betreffenden Fen- ster ein Heizkörper 318. Durch die aus der Umgebungs- luftauslaßöffnung 333 einströmende Umgebungsluft, die zunächst am Fenster 320 entlang absinkt und dann in den Raum R einströmt, wird erreicht, daß die stark tempe- rierte Luft, die vom Heizkörper 318 kommt, von der in den Raum R einströmenden Umgebungsluft mitgenommen wird, im Raum zirkuliert und diesen erwärmt, anstelle am Fenster entlang aufzusteigen und an der Fensterober- fläche 314 abzukühlen.

In Fig. 4 ist eine vierte Ausführungsform der Er- findung dargestellt. In Fig. 4 ist eine Luftaustausch- vorrichtung 440 zu sehen, die als eine eigenständige Vorrichtung ausgebildet ist. Im Gegensatz dazu waren die Luftaustauschvorrichtungen gemäß der vorstehend be- schriebenen Ausführungsformen mit einem Rollladenkasten integriert. Somit kann diese erfindungsgemäße Luftaus- tauschvorrichtung selbst für den Fall verwendet werden, daß kein Rollladenkasten als Unterbringvorrichtung zur Verfügung steht.

In Fig. 5 ist eine fünfte Ausführungsform der Er- findung dargestellt. Mit dem Bezugszeichen 580 ist ein separater Wärmetauscher angedeutet, der sich über der Luftaustauschvorrichtung 540 befindet. Im Unterschied zu den vorangegangen Ausführungsformen sind hier der Wärmetauscher 580 und die Luftaustauschvorrichtung also als getrennte Bauteile ausgebildet, die miteinander kombiniert werden können.

In Fig. 6a und Fig. 6b ist eine sechste Ausfüh- rungsform der Erfindung dargestellt. Hier weist die

Luftaustauschvorrichtung 640 eine Fördereinrichtung 650 auf, die zugleich als ein Wärmetauscher ausgebildet ist.

Die in den Fig. 7a und 7b gezeigte Vorrichtung un- terscheidet sich von den zuvor beschriebenen Ausfüh- rungsbeispielen dadurch, daß hier kein Rollladenkasten in die Lüftungskonstruktion einbezogen ist. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr kompakte Bauart, insbeson- dere eine Bauart mit sehr geringer Höhe, die es sogar ermöglicht, den beispielsweise wiederum als Modul aus- gebildeten Luftsammelkanal in das Fenster zu integrie- ren bzw. auf den Fensterrahmen aufzusetzen. Diese Vari- ante eignet sich sowohl für Neu-als auch für Altbau- ten. Man erkennt ferner auf der Darstellung gemäß Fig.

7a, daß die Kanäle für Frischluft und Abluft auch hier über verhältnismäßig lange Strecke Seite bei Seite ge- führt werden, um auf diese Weise die Wärmetauschstrecke und damit den Wirkungsgrad groß zu halten. Auf dem Fen- sterstock sitzt der Isolierkörper 790, um den herum die Wärmeaustauschstrecke verläuft. Es zeigt sich, daß die Austrittsöffnung 737 sogar verhältnismäßig tief gelegt werden kann, ohne die gewollte thermisch bedingte Ei- genströmung des nach außen strömenden Luftstroms über Gebühr zu verhindern. Um die Strömungsrichtung nach au- ßen zu stabilisieren, ist vorteilhafterweise vor die Front der Austrittsöffnung 737 eine Blende 795 geschal- tet, die zweierlei bewirkt : zum einen wird sicherge- stellt, daß gegebenenfalls anstehender Wind nicht auf die Austrittsöffnung 737 unmittelbar einwirkt. Zum an- deren entsteht durch die vorgeschaltete Blende 795 eine Düsenwirkung, mit der Folge, daß sich an der Austritts- stelle des Kanals 737 ein Unterdruck einstellt, welcher das Abströmen der verbrauchten Luft nach außen begün- stigt.

Obwohl in den vorstehend beschriebenen Ausführungs- formen die Luftaustauschvorrichtung mit einem Rollla- denkasten integriert oder als selbständiges Bauteil be- schrieben wurde, soll ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß die Luftaustauschvorrichtung gleichermaßen als ein Modul mit einem entsprechend angepaßten Sturz, beispielsweise einem Fenster-oder Türsturz, integriert sein kann.

Außerdem sei darauf hingewiesen, daß anstelle eines Fensters als eine Wärmeenergieverluststelle auch eine Tür oder eine andere Stelle in Frage kommen kann, an der ein Wärmeenergieverlust zwischen einem Raum und der Umgebung entsteht.

Darüber hinaus muß es sich bei der Umgebung nicht immer um die Außenumgebung handeln. Dieses Verfahren zum Luftaustausch kann ebenso auch zwischen zwei Räu- men, beispielsweise zwischen zwei Wohn-oder Nutzräumen eines Gebäudes, erfolgen.

Obwohl bei allen vorstehend beschriebenen Ausfüh- rungsformen vorzugsweise der Austausch von Luft be- schrieben wurde, sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß es sich auch um anderes Medium handeln kann, sofern es ähnliche physikalische Eigenschaften wie Luft auf- weist. Beispielsweise kann die Erfindung auch für den Austausch eines beliebiges Gases oder Fluids, wie Ö1, Wasser oder Blut, Verwendung finden, die sich mit einer Änderung ihrer Temperatur ähnlich wie Luft verhalten, d. h. mit einer Temperaturänderung eine Dichteänderung erfahren.

Als Wärmetauscher kann selbstverständlich auch eine Regenerator-Einrichtung Anwendung finden.

Desweiteren ist es möglich, mit der Luftaustausch- vorrichtung eine Steuervorrichtung zu verwenden, wo- durch der Betrieb der Luftaustauschvorrichtung, bei- spielsweise über die Fördereinrichtung oder aber auch nur über ein elektrisch gesteuertes Luftgitter, in Ab- hängigkeit von verschiedenen Zustandsparametern des Um- gebungsmediums und/oder des Raummediums kontrolliert erfolgen kann. Zustandsparameter können in diesem Sinne beispielsweise die Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Sauerstoffgehalt der Luft usw. sein. Die Ansteuerung der Luftaustauschvorrichtung bzw. die Ansteuerung eines eventuell vorgesehenen Gebläses kann auch in Abhängig- keit von weiteren Kriterien erfolgen, beispielsweise derart, daß die Einzelraumbelüftung generell dann deak- tiviert wird, wenn der Raum manuell durch Öffnen bzw. durch Kippen des Fensters oder der Tür gelüftet. Auf diese Weise werden unnötige Energieverluste vermieden.

Auf diese Weise wird eine auf jeden Raum, in dem die Luftaustauschvorrichtung eingesetzt wird, abge- stimmter Luftaustausch mit gleichzeitiger Wärmeenergie- einsparung möglich.

Die Erfindung bezieht sich somit insbesondere auf ein Verfahren für eine energiesparende kontrollierte Einzelwohnraumbelüftung und eine Vorrichtung zur Durch- führung dieses Verfahrens. In einem Raum befindet sich eine Raumluft mit Raumtemperatur. In einer Umgebung zu diesem Raum befindet sich Umgebungsluft mit einer Umge- bungstemperatur. Zwischen dem Raum und der Umgebung ist eine Wand als Abtrennung angeordnet. Wenn die Raumtem- peratur höher ist als die Lufttemperatur, kommt es

durch einen Wärmeübergang oder Undichtigkeiten am Fen- ster als eine in der Wand befindliche Wärmeenergiever- luststelle zu einer Erwärmung der an der Fensteraußen- seite angrenzenden Umgebungsluft. Diese erwärmte Umge- bungsluft steigt an der Fensteraußenoberflache entlang nach oben und wird als Frischluft über eine über dem Fenster angeordnete Luftsammelvorrichtung in den Raum geleitet. Da die in den Raum geleitete Umgebungsluft kälter ist als die im Raum befindliche Raumluft sinkt diese an der inneren Fensteroberfläche entlang ab. Da- durch kann der Temperaturunterschied zwischen der an der inneren und äußeren Fensteroberfläche und somit der Wärmeverlust am Fenster vermindert und Umgebungsluft als Frischluft in den Raum eingeleitet werden.