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Dokumentenidentifikation DE202006009501U1 29.11.2007
Titel Heiz-, Kühl- und Luftzirkulationsvorrichtung für Stallgebäude
Anmelder Wesselmann Energie Systeme GmbH, 49688 Lastrup, DE
Vertreter Eisenführ, Speiser & Partner, 20457 Hamburg
DE-Aktenzeichen 202006009501
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 29.11.2007
Registration date 25.10.2007
Application date from patent application 14.06.2006
IPC-Hauptklasse F24F 7/007(2006.01)A, F, I, 20060614, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F24F 7/00(2006.01)A, L, I, 20060614, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Temperieren von Luft, umfassend: eine erste Lufteinlassöffnung, zumindest eine Luftauslassöffnung, eine zwischen Lufteinlassöffnung und Luftauslassöffnung angeordnete Luftfördervorrichtung, welche Luft von der Lufteinlassöffnung zu der Luftauslassöffnung fördert, und eine zwischen Lufteinlassöffnung und Luftauslassöffnung angeordnete Konvektorvorrichtung zur Übertragung oder zum Abführen von Wärme auf die bzw. aus der Luft.

Solche Vorrichtungen werden beispielsweise benutzt, um ein Stallgebäude für Nutztiere zu temperieren, insbesondere zu heizen und um die Luft in diesem Stallgebäude umzuwälzen. Hierzu wird in dieser Anwendung die Vorrichtung typischerweise vertikal in unmittelbarer Bodennähe hängend angeordnet und erwärmt die Luft in diesem Bereich des Stalls so dass diese erwärmte Luft in unmittelbarer Nähe der Tiere ausströmen kann. Typischerweise werden mehrere solcher Vorrichtung beabstandet voneinander in einem Stallgebäude eingesetzt, um ein gutes Stallklima ohne übermäßigen Luftzug zu erzielen.

Lufteinlass- und Luftauslassöffnungen können parallel liegende Querschnitte aufweisen, oftmals ist es jedoch bevorzugt, wenn deren Querschnitte in einem Winkel zueinander stehen, um beispielsweise einen horizontalen Luftaustritt und einen vertikalen Lufteintritt miteinander zu kombinieren: Die Konvektorvorrichtung besteht vorzugsweise aus mehreren Rohren, in denen ein flüssiges Mediums strömt, die nach Art eines Registers über den Luftströmungsquerschnitt verteilt sind. Die durch das Register strömende Luft kann Wärme auf das Medium übertragen oder diesem Medium Wärme entziehen, je nachdem, ob ein Medium durch die Rohre strömt, welches kälter oder wärmer als die Luft ist.

An solche Temperierungsvorrichtungen werden vielfältige Anforderungen gestellt, insbesondere dann, wenn sie in Stallgebäuden eingesetzt werden. Einerseits ist es für eine artgerechte und optimale Tierhaltung erforderlich, die Luftströmungsleistung, die Strömungsrichtung und die Wärme- bzw. Kälteleistung den klimatischen Gegebenheiten anzupassen und hierbei sowohl kurzfristige Tag/Nachtschwankungen als auch langfristige saisonale Schwankungen kompensieren zu können, ohne dass sich das Stallklima durch diese Schwankungen maßgeblich ändert.

Weiterhin müssen die Temperierungsvorrichtungen in der Lage sein, mit stark kontaminierter Luft, beispielsweise durch Partikel und aggressive Gase versetzter Luft, umzugehen und ohne häufige und umfangreiche Wartungsarbeiten die Temperierung des Stalls sicherstellen.

Darüber hinaus ist es wünschenswert, die erforderlichen Wartungs- und Reinigungsarbeiten an den Temperierungsvorrichtungen zügig und ohne technisches Fachwissen mit einfachem Gerät, wie beispielsweise einem Hochdruckreiniger, durchführen zu können.

Schließlich ist es speziell in der Anwendung in Stallgebäuden, aber auch in anderen Anwendungen, erforderlich, dass die Temperierungsvorrichtung aus dem direkt zu klimatisierenden Bereich, d.h. beispielsweise dem Aufenthaltsbereich der Nutztiere, mit geringem Aufwand entfernt werden kann, um Wartungs- und Pflegearbeiten in diesem Bereich unter Einsatz von größeren Geräten, wie beispielsweise Traktoren, durchführen zu können.

Aus DE 20008215 U1 ist ein Heizungssystem für Hähnchenställe bekannt, welches die Anforderungen an einfache Wartung und Bedienung sowie schmutzunempfindlichen Betrieb und gute Anpassbarkeit an klimatische Schwankungen in zufriedenstellender Weise erfüllt. Diese bekannte Temperierungsvorrichtung kann jedoch weiter verbessert werden, insbesondere im Hinblick auf die wünschenswerte Variabilität hinsichtlich der Anpassung an klimatische Schwankungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Temperierungsvorrichtung bereitzustellen, welche diese Variabilität bereitstellt, ohne hierbei hinsichtlich der zahlreichen anderen Anforderungen die Handhabung maßgeblich erschwerende Nachteile in Kauf zu nehmen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher zwischen Lufteinlassöffnung und Luftauslassöffnung ein Luftführungskanal angeordnet ist, der in der Länge variabel ist und der ausgebildet ist, um in zumindest eine erste und eine hiervon verschiedene zweite Länge verstellt zu werden.

Unter einem in der Länge variablen Luftführungskanal soll hierbei ein Luftführungskanal verstanden werden, der sich zwischen Lufteinlassöffnung und Luftauslassöffnung erstreckt und einen variablen Abstand zwischen Lufteinlassöffnung und Luftauslassöffnung überbrücken kann. Zumindest sollte hierunter ein Luftführungskanal verstanden werden, der zwei unterschiedliche Abstände zwischen Lufteinlassöffnung und Luftauslassöffnung überbrücken kann, vorzugsweise mehr als zwei Abstände.

Durch diesen Luftführungskanal kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine wesentlich variablere Luftführung realisieren, indem ein variabler Abstand zwischen Lufteinlass- und Luftauslassöffnung ermöglicht wird.

Durch die Längenvariabilität des Luftführungskanals werden gegenüber den bekannten Systemen eine Reihe von Vorteilen erzielt. Einerseits ist es möglich, die Lufteintrittsöffnung in einem bestimmten, für die jeweils gewünschte Klimatisierung optimalen Bereich anzuordnen. So ist es oftmals sinnvoll, die Lufteinlassöffnung im oberen Bereich eines Stallgebäudes anzuordnen, um die hier gestaute warme Luft abzusaugen. Dennoch kann erfindungsgemäß die Luftauslassöffnung im unteren Bereich des Stallgebäudes angeordnet sein und für Wartungsarbeiten um eine ausreichende Distanz angehoben werden, ohne dass die Vorrichtung hierfür konstruktiv kompliziert aufgebaut wäre.

Des weiteren wird ermöglicht, die Lufteinlassöffnung zu verschieben, ohne hierbei die Luftauslassöffnung mitverschieben zu müssen. Hierdurch kann die Luft aus einem bestimmten, für die jeweilige Situation optimalen Bereich eines Stallgebäudes angesaugt werden, beispielsweise aus einer optimalen Höhe, und somit die Variabilität der Luftführung erhöht werden.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform kann der Luftführungskanal zwischen der ersten und zweiten Länge stufenlos verstellt werden, insbesondere indem der Luftführungskanal nach Art eines Teleskops oder nach Art eines Faltenbalgs ausgebildet ist. Die stufenlose Verstellung ist für eine exakt an die klimatischen Erfordernisse angepasste Temperierung vorteilhaft. Die stufenlose Verstellung kann durch stufenloses Anheben oder Absenken der Luftauslassöffnung und/oder der Lufteinlassöffnung erreicht werden.

Eine teleskopartige Gestaltung des Luftführungskanals umfasst zumindest zwei Luftführungskanalabschnitte, von denen einer ein Außenmaß aufweist, welches kleiner ist als das Innenmaß des anderen Abschnitts, so dass ein Abschnitt in den anderen Abschnitt eingeschoben werden kann und der Kanal hierdurch verkürzt werden kann. Bei dieser Ausführungsform kann der Luftführungskanal aus steifen Materialien, wie beispielsweise Stahl oder einem Hartkunststoff hergestellt werden.

Die Ausgestaltung nach Art eines Faltenbalgs ist aufgrund ihrer leichtgewichtigen und kostengünstigen Konstruktion in vielen Anwendungen bevorzugt. Hierbei wird der Luftführungskanal durch ein flexibles, leicht elastisch verformbares Material gebildet, welches vorgefertigte Falten aufweist, an denen sich Abschnitte des Faltenbalgs zueinander falten können, um hierdurch die Faltenbalglänge zu kürzen oder zu verlängern. Neben diesen beiden bevorzugten Ausführungsformen sind eine Reihe anderer Gestaltungen des Ausführungskanals für die Erfindung nutzbar, beispielsweise Luftführungskanäle mit gegeneinander verschwenkbaren Seitenwandabschnitten, Luftführungskanäle mit zwei oder mehr gegeneinander verschwenkbaren, starren Kanalabschnitten, die in einem Drehflansch miteinander verbunden sind oder dergleichen.

Es ist insbesondere bevorzugt, dass der Konvektor in Luftströmungsrichtung vor der Luftfördervorrichtung angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird die Luft mittels der Luftfördervorrichtung durch den Konvektor gesogen und in der Luft enthaltene Partikel können vorgefiltert werden, wodurch die Gefahr einer Beschädigung der Luftfördervorrichtung verringert werden kann.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Konvektor in Luftströmungsrichtung vor einem in der Länge variablem Abschnitt des Luftführungskanals angeordnet. Der in der Länge variable Abschnitt stellt dabei vorzugsweise den einzigen Längenvariablen Abschnitt des gesamten Luftführungskanals dar. Durch diese Ausführungsform wird ermöglicht, den Abstand zwischen Konvektor und Auslassöffnung zu verändern und auf diese Weise beispielsweise die Auslassöffnung zu verschieben, ohne dass eine Verschiebung des Konvektors notwendig wäre.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Luftfördervorrichtung in Luftströmungsrichtung vor einem in der Länge variablem Abschnitt des Luftführungskanals angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform kann der Abstand zwischen Luftfördervorrichtung und Luftauslassöffnung verändert werden, beispielsweise um die Luftauslassöffnung wiederum verschieben zu können, ohne die Luftfördervorrichtung anheben zu müssen. Insbesondere kann diese Ausführungsform mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform kombiniert werden, um hierdurch eine Verschiebung der Luftauslassöffnung zu ermöglichen, ohne dass Konvektor und Luftfördervorrichtung bewegt werden müssten.

Alternativ zur vorgenannten bevorzugten Ausführungsform ist es in vielen Anwendungen vorteilhaft, wenn die Luftfördervorrichtung in Luftströmungsrichtung hinter einem in der Länge variablem Abschnitt des Luftführungskanals angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen Lufteinlassöffnung und Luftfördervorrichtung verändert werden und somit beispielsweise die Lufteinlassöffnung verschoben werden, ohne dass die Luftfördervorrichtung verschoben werden muss.

Des weiteren ist es oftmals vorteilhaft, wenn der Konvektor in Luftströmungsrichtung hinter einem in der Länge variablem Abschnitt des Luftführungskanals angeordnet ist. Wiederum kann hierdurch die Lufteinlassöffnung verschoben werden, ohne den Konvektor verschieben zu müssen. Die Ausführungsform kann kombiniert werden mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform, wodurch auch auf eine Verschiebung der Luftfördervorrichtung verzichtet werden kann, wenn die Lufteinlassöffnung verschoben wird.

Die vier vorgenannten Ausführungsformen ermöglichen in einer an die jeweiligen Anwendungsbedingungen angepasste Weise eine Variabilität der Länge des Luftführungskanals. Dabei können ein oder mehrere längenvariable Kanalabschnitte des Luftführungskanals vorgesehen sein, in die, vor die oder hinter die der Konvektor und die Luftfördervorrichtung als kompakte Einheit oder beabstandet voneinander eingesetzt sein können. In vielen Anwendungen ist es besonders bevorzugt, Luftfördervorrichtung und Konvektor in einem gemeinsamen Gehäuse anzuordnen, um hierdurch einen kompakten Aufbau zu erzielen. In diesem Fall kann ein längenvariabler Kanalabschnitt in Strömungsrichtung vor und/oder hinter diesem Gehäuse angeordnet werden, um hierdurch die gewünschte Variabilität hinsichtlich der Länge des Luftführungswegs zwischen Lufteinlassöffnung und Luftauslassöffnung zu erzielen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind sechs an den Außenkanten eines Sechsecks angeordnete Austrittsöffnungen vorhanden, wobei die Querschnittsflächen zweier benachbarter Austrittsöffnungen vorzugsweise in einem Winkel von etwa 120° zueinander liegen und die Luft etwa senkrecht zur Luftförderrichtung durch den Luftführungskanal aus den Austrittsöffnungen austritt. Es hat sich herausgestellt, dass durch diese Ausgestaltung des Austrittsbereichs der temperierten Luft eine für die üblicherweise rechtwinklig ausgebildete Grundfläche eines Stallgebäudes besonders vorteilhafte Klimatisierung erzielt werden kann, d.h. es wird über den gesamten Stallbereich eine gleichmäßige Temperatur erzielt, ohne dass hierdurch lokal hohe Strömungsgeschwindigkeiten der Luft erforderlich wären.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn in zumindest einer Luftaustrittsöffnung, vorzugsweise in allen Luftaustrittsöffnungen eine Vorrichtung zum individuellen Leiten und Drosseln der Luftströmung durch die jeweilige Luftaustrittsöffnung bereitgestellt ist, vorzugsweise mehrere sich parallel über die Luftaustrittsöffnung erstreckende und um ihre Längsachse verschwenkbare Luftleitklappen. Diese Fortbildung ermöglicht eine besonders wirksame und konstruktiv robuste Anpassung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an den individuellen Grundriss eines zu temperierenden Gebäudes. Durch Verschließen oder Drosseln einzelner Luftaustrittsöffnungen kann die Luftströmung in bestimmte Bereiche des Gebäudes reduziert werden und zugleich in andere Bereiche, die von nichtgedrosselten Luftaustrittsöffnungen beströmt werden, erhöht werden, wodurch beispielsweise eine günstige Belüftung auch der Ecken eines rechtwinkligen Gebäudes erzielt wird.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn strömungstechnisch parallel zum Konvektor ein vorzugsweise verschließbarer Bypasskanal vorhanden ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann funktionell vorteilhaft, wenn die zuvor beschriebene Drosselvorrichtung zum Drosseln oder Sperren der Luftströmung durch den Konvektor ebenfalls bereitgestellt ist. Der Bypasskanal kann in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Luftführungskanal oder ohne diesen vorgesehen sein. Der Bypasskanal ermöglicht es, zusätzlich zum Konvektor einen Strömungsquerschnitt bereitzustellen, wodurch der gesamte Strömungswiderstand der Vorrichtung im Bereich des Konvektors herabgesetzt wird und somit ein höherer Volumenstrom bei geringerer Luftförderleistung erreichbar ist. Die durch den Bypasskanal strömende Luft umgeht den Konvektor und wird hierdurch nicht temperiert. Auf diese Weise kann eine wirksame Umwälzung der Luft erreicht werden, wenn keine Temperierung der Luft durch den Konvektor gewünscht ist. Der Verschluss des Bypasskanals kann durch einen Antrieb oder manuell erfolgen und durch Luftklappen oder dergleichen erzielt werden.

Weiterhin vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Drosselvorrichtung zum Drosseln oder Sperren der Luftströmung durch den Konvektor und/oder eine Drosselvorrichtung zum Drosseln oder Sperren der Luftströmung durch den Bypasskanal auf. Hierdurch kann die Luftströmung durch den Konvektor und/oder den Bypasskanal gedrosselt oder gesperrt werden, um die Übertragung von Wärme zwischen Konvektor und Luft zu verringern oder vollständig zu vermeiden, beispielsweise dann, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung lediglich zur Umwälzung der Luft oder zur Zufuhr von Frischluft eingesetzt werden soll. Die Drosselvorrichtung kann beispielsweise durch klappbare Lamellen, Schwenkplatten oder in Form eines Schiebeventils oder dergleichen bereitgestellt werden.

Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Lufteintrittsöffnung ausgebildet, um in Längsrichtung des Luftführungskanals in Strömungsverbindung mit einer Frischluftöffnung zum Zuführen von Frischluft in den Luftführungskanal angeordnet zu werden und dass der Abstand zwischen der Frischluftöffnung und der Lufteintrittsöffnung durch Verschieben der Frischluftöffnung und/oder der Lufteintrittsöffnung verändert werden kann, um die Breite eines quer zur Längsrichtung des Luftführungskanals liegenden Raumluftspaltes zu verändern zur Zuführung von umzuwälzender Raumluft zur Lufteintrittsöffnung.

Oftmals werden Temperierungsvorrichtungen eingesetzt, um sowohl Frischluft von außerhalb eines Gebäudes zuzuführen und zu temperieren als auch die Luft innerhalb des Gebäudes umzuwälzen. In diesem Fall ist es wünschenswert, das Verhältnis der zugeführten Frischluft und umgewälzten Gebäudeluft, die durch die Temperierungsvorrichtung gefördert werden, variabel gestalten zu können. Dies wird durch die erfindungsgemäße Fortbildung erreicht, indem die Lufteintrittsöffnung einerseits in einer mittelbaren Strömungsverbindung mit einer Frischluftöffnung steht, d.h. beispielsweise gegenüberliegend zu einer solchen Frischluftöffnung angeordnet ist und Frischluft aus der Frischluftöffnung ansaugen kann und andererseits mit einer ebenfalls in diesem Bereich angeordneten Öffnung zum Ansaugen aus dem Gebäude angeordnet ist. Das Verhältnis von Frischluft zu Gebäudeluft wird sich bei einer solchen Anordnung in Abhängigkeit der Strömungswiderstände durch die Frischluftöffnung und die Gebäudeluftöffnung ausbilden und durch Verändern des Durchtrittsquerschnitts einer der beiden Öffnungen kann dieses Verhältnis in einem gewünschten Maß eingestellt werden. Die erfindungsgemäße Fortbildung ermöglicht in konstruktiv einfacher Weise eine Verschiebung der Lufteintrittsöffnung und hierdurch kann die Lufteintrittsöffnung näher zu oder weiter weg von einer Frischluftöffnung angeordnet werden, wodurch entweder ausschließlich Frischluft angesaugt wird, wenn der Abstand zwischen Frischluftöffnung und Lufteintrittsöffnung gleich null ist oder aber ein beträchtlicher Anteil von Gebäudeluft angesaugt werden, wenn ein großer Abstand zwischen Frischluftöffnung und Lufteintrittsöffnung eingestellt wird, wodurch die Öffnung zur Zufuhr von Gebäudeluft groß ausgebildet ist.

Weiterhin ist es besonders bevorzugt, dass der Luftführungskanal lösbar mit einem den Konvektor und gegebenenfalls den Bypasskanal aufnehmenden Kanalabschnitt und/oder lösbar mit einem die Luftfördervorrichtung aufnehmenden Kanalabschnitt verbunden ist. Die lösbare Verbindung kann beispielsweise durch Kniehebelverschlüsse ausgebildet werden, die solcherart angeordnet sind, dass bei Lösen der Kniehebelverschlüsse die Kanalabschnitte um ein sie verbindendes Gelenk auseinanderschwenken. Mit dieser Fortbildungsform wird eine robuste Konstruktion und einfache Wartung und Reinigung der erfindungsgemäßen Temperierungsvorrichtung ermöglicht.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Temperieren eines Stallgebäudes, umfassend:

  • – eine Frischluftöffnung im Stallgebäudedach zur Frischluftzufuhr,
  • – eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die derart am Stallgebäudedach befestigt ist, dass der Luftführungskanal sich in Längsrichtung vertikal erstreckt,
wobei die Lufteintrittsöffnung kongruent zur Frischluftöffnung ausgebildet ist, unterhalb dieser angeordnet ist und so am Stallgebäudedach befestigt ist, dass sie relativ zur Frischluftöffnung abgesenkt/angehoben werden kann, um einen Raumluftdurchtrittsspalt zwischen Lufteintrittsöffnung und Frischluftöffnung zum Eintritt von Luft aus dem Inneren des Stallgebäudes in die Lufteintrittsöffnung zu vergrößern bzw. zu verkleinern.

Diese Vorrichtung setzt die zuvor beschriebene Ausbildung der erfindungsgemäßen Temperierungsvorrichtung zur variablen Zufuhr von Frischluft und Raumluft in ein Stallgebäude mit Frischluftzufuhr durch das Dach um.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn in die Frischluftöffnung ein Frischluftkanal mit einer Frischlufteintrittsöffnung und einer Frischluftaustrittsöffnung eingesetzt ist, deren Strömungsquerschnitt kongruent zur Lufteintrittsöffnung ist. Der Adapter kann beispielsweise in einem kurzen Kanalabschnitt, der in das Dach starr eingesetzt ist, bestehen und ermöglicht auf diese Weise eine zuverlässige Luftführung durch verschiedene Arten von Gebäudedächern mit der erfindungsgemäßen Temperierungsvorrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet insbesondere nach einem Verfahren zum Regeln der Temperatur in einem geschlossenen Nutztierbereich, mit den Schritten:

  • – Ansaugen von Luft durch eine erste Einlassöffnung,
  • – Abgeben der angesaugten Luft durch eine erste Auslassöffnung,
dadurch gekennzeichnet, dass die Luft von der Einlassöffnung durch einen Luftführungskanal zu der Auslassöffnung geleitet wird, der in der Länge variabel ist, um die Einlass- und Auslassöffnung in zumindest zwei unterschiedlichen Abständen anordnen zu können.

Bevorzugt ist es, wenn die Lufteinlassöffnung in einer ersten Betriebsweise in einer solchen Position zu einer Frischluftöffnung angeordnet wird, dass die Lufteinlassöffnung einen ersten Frischluftanteil aus der Frischluftöffnung und einen ersten Raumluftanteil aus einer Raumluftöffnung ansaugt und dass die Lufteinlassöffnung in einer zweiten Betriebsweise in einer zweiten, von der ersten unterschiedlichen Position zu der Frischluftöffnung angeordnet wird, dass die Lufteinlassöffnung einen zweiten, unterschiedlichen Frischluftanteil aus der Frischluftöffnung und einen zweiten, unterschiedlichen Raumluftanteil aus der Raumluftöffnung ansaugt.

Weiter bevorzugt ist es, wenn die Frischluftöffnung im Dach eines Stallgebäudes ausgebildet ist und die Raumluftöffnung als Ringspalt zwischen der Frischluftöffnung. und der Einlassöffnung ausgebildet ist und die erste und zweite Position durch Absenken bzw. Anheben der Einlassöffnung eingestellt werden.

Schließlich ist es bevorzugt, wenn eine Vielzahl von Frischluft- zu Raumluftverhältnissen stufenlos eingestellt wird.

Bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

1a: Eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Temperierungsvorrichtung in einer Ansicht von schräg oben,

1b: Eine Frontalansicht der Ausführungsform gem. 1a,

1c: Eine Draufsicht in geschnittener Darstellung entlang Linie B-B in 1b auf die Ausführungsform gem. 1a,

1d: Eine Seitenansicht in geschnittener Darstellung entlang Linie A-A in 1b der Ausführungsform gem. 1a,

2a-d: Eine Variante der ersten Ausführungsform in den Ansichten gem. 1a-d,

3a-d: Eine zweite Ausführungsform in den Ansichten gem. 1a-d,

4a-d: Eine Variante der zweiten Ausführungsform gem. 3a-d in den Ansichten gem. 1a-d,

5a-d: Eine dritte Ausführungsform in den Ansichten gem. 1a-d, und

6a-d: Eine Variante der dritten Ausführungsform gem. 5a-d in den Ansichten gem. 1a-d.

Bezugnehmend zunächst nur auf die 1a-d umfasst die erste Ausführungsform eine Lufteintrittsöffnung 10, an die sich ein teleskopartig aufgebauter und in der Länge variabler Luftkanalabschnitt 20 anschließt. Die Lufteintrittsöffnung 10 ist quadratisch im Querschnitt und der Luftkanalabschnitt 20 wird durch vier Wände gebildet, die einen ebenfalls quadratischen Querschnitt umschließen. Der Luftkanalabschnitt 20 besteht aus insgesamt sieben Kanalsegmenten 20a-g, die, in 1a, b, d von oben nach unten solcherart gestaffelt sind, dass ein obenliegendes Kanalsegment jeweils solche Außenabmessungen aufweist, dass es in ein darunter liegendes Kanalsegment eingeschoben werden kann. Der gesamte Luftkanalabschnitt 20 kann auf diese Weise von der abgebildeten, ausgefahrenen Stellung in eine eingefahrene Stellung verschoben werden, in welcher der Luftkanalabschnitt 20 lediglich die Höhe eines einzelnen Kanalsegments 20b-f aufweist.

In Luftströmungsrichtung hinter dem Luftkanalabschnitt 20 ist ein Konvektor/Bypassgehäuse 30 angeordnet, welches einerseits einen Konvektor 31 umschließt und andererseits einen in Strömungsrichtung parallel zu diesem Konvektor 31 angeordneten Bypasskanal 32 beinhaltet. Im Bypasskanal 32 ist eine durch zwei Schwenkklappen 33, 34 ausgebildete Drosselvorrichtung angeordnet, welche den Luftfluss durch den Bypasskanal 32 drosseln oder vollständig sperren kann, wodurch die durch den Luftkanal 20 strömende Luft in größerem Ausmaß oder vollständig durch den Konvektor 31 strömt. Das Konvektor/Bypassgehäuse 30 ist mittels drei Kniehebelverschlüssen 35, 36, 37 auf drei Seiten des Konvektor/Bypassgehäuses am unteren Kanalsegment 20g des Luftführungskanals 20 befestigt. Auf der vierten Seite des Konvektor/Bypassgehäuses mittels eines Scharniers 38 mit horizontal liegender Achse am unteren Kanalsegment 20g befestigt, so dass bei Öffnen der Kniehebelverschlüsse 35-37 der Luftführungskanal 20 und das Gehäuse 30 gegeneinander verschwenkt werden können.

Weiter in Strömungsrichtung unterhalb des Konvektor/Bypassgehäuses 30 ist ein Ventilatorgehäuse 40 in gleicher Weise mittels drei Kniehebelverschlüssen und einem Scharnier am Konvektor/Bypassgehäuse 30 befestigt angeordnet. Das Ventilatorgehäuse 40 nimmt einen Ventilator 41 auf, der die Luft durch den Luftströmungskanal 20, den Konvektor 31 und gegebenenfalls den Bypasskanal 32 saugt.

Unterhalb des Ventilatorgehäuses 40 ist wiederum mittels dreier Kniehebelverschlüsse 45-47 und einem Scharnier 48 ein sechseckiges Luftaustrittsgehäuse 50 lösbar am Gehäuse 40 befestigt. Das Luftaustrittsgehäuse 50 weist insgesamt sechs Lufteintrittsöffnungen 51a-f auf, deren Austrittsquerschnittsfläche im Betriebszustand in einer senkrechten Ebene liegen. Die durch den Ventilator 41 angesaugte Luft wird in vertikaler Richtung nach unten in eine zentrale Öffnung 52 des Lufteintrittsgehäuses 50 gepresst, um etwa 90° abgelenkt und tritt dann durch die Luftaustrittsöffnungen 51a-f aus.

In jeder Luftausrittsöffnung 51a-f sind mehrere Lamellen 53 angeordnet, die individuell für jede Austrittsöffnung 51a-f verstellt werden können, um einerseits den Luftstrom durch jede der Luftaustrittsöffnungen individuell lenken sowie individuell drosseln oder sogar vollständig sperren zu können.

Die gesamte Temperierungsvorrichtung ist mittels acht Seilen 61-68 an einer Decke 80 hängend befestigt. Vier Seile 61-64 sind am Konvektor/Bypassgehäuse 30 befestigt. Die Seile 61-64 werden in Rollen 71, 72, die an der Decke 80 drehbar gelagert sind, aus der vertikalen in die horizontale umgelenkt und zu einer Winde geführt. Durch Betätigen der Winde kann das Konvektor/Bypassgehäuse 30 mitsamt dem daran befestigten Gehäuse 40 und Luftaustrittsgehäuse 50 abgesenkt oder angehoben werden.

Vier weitere Seile 65-68 sind seitlich der oberen Lufteintrittsöffnung 10 am oberen Kanalsegment 20a des Luftkanals 20 befestigt. Die Seile 65-68 werden in ebenfalls an der Decke 80 drehbar befestigten Rollen 73, 74 aus der Vertikalen in die Horizontale umgelenkt. Die Rolle 71 ist konzentrisch zur Rolle 73 und die Rolle 72 ist konzentrisch zur Rolle 74 gelagert.

Die Seile 65-68 werden nach ihrer Umlenkung zu einer zweiten Winde geführt. Durch Betätigen dieser zweiten Winde kann die Lufteintrittsöffnung abgesenkt bzw. angehoben werden.

Das Anheben bzw. Absenken der Lufteintrittsöffnung 10 mittels der Seile 65-68 und das Anheben bzw. Absenken des Konvektor/Bypassgehäuse 30 mit daran befestigtem Ventilatorgehäuse 40 und Luftaustrittsgehäuse 50 mittels der Seile 61-64 kann in unabhängiger Weise erfolgen, da zwischen den Anlenkpunkten der Seile 61-64 und der Seile 65-68 der in der Länge variable Luftkanal 20 angeordnet ist, der sich entsprechend an die Distanz zwischen der Lufteintrittsöffnung 10 und dem Konvektor/Bypassgehäuse 30 in der Länge anpassen kann.

Gegenüberliegend zur Eintrittsöffnung 10 ist ein Frischluftkanal 90 in das Dach eingesetzt, durch den von oben kommend Frischluft durch eine untere Frischluftöffnung 91 des Frischluftkanals 90 strömen kann. Der Querschnitt der unteren Frischluftöffnung 91 des Frischluftkanals 90 ist so bemessen, dass er kongruent zum Querschnitt der Lufteintrittsöffnung 10 ist und sich das obere Kanalsegment 20a des Luftkanals 20 dichtend um den unteren Flanschabschnitt des Luftkanals 90 anlegen kann, wenn die Lufteintrittsöffnung 10 mittels der Seile 61-64 in die oberste Position gezogen wird. In dieser Position wird somit ausschließlich Frischluft durch die Lufteintrittsöffnung 10 angesaugt und aus den Lufteintrittsöffnungen 51a-f abgegeben.

In der in 1b dargestellten Position ist die Lufteintrittsöffnung 10 abgesenkt, so dass sich zwischen der Frischluftöffnung 91 des Frischluftkanals 90 und der Lufteintrittsöffnung 10 ein Ringspalt 92 ergibt. Durch diesen Ringspalt 92 kann Raumluft aus dem Inneren des Stallgebäudes in die Einlassöffnung 10 angesaugt werden. Der Anteil der durch den Ringspalt 92 angesaugten Raumuft wird umso größer sein, je größer der Ringspalt 92 ist, d.h. je tiefer die Lufteintrittsöffnung 10 abgesenkt und somit von der Frischluftöffnung 91 des Frischluftkanals 90 beabstandet ist. Dies kann in einfacher Weise durch An- bzw. Absenken des obersten Kanalsegments 20a mittels der Seile 61-64 eingestellt werden.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform ermöglicht daher einerseits mittels Verstellung der Seile 65-68, die Luftaustrittsöffnungen 51a-f in einer für die Stallbelüftung und -erwärmung optimalen Höhe anzuordnen und anderseits mittels Verstellung der Seile 61-64, den Anteil von Frischluft zu Raumluft, der durch die Temperierungsvorrichtung angesaugt und umgewälzt wird, in einem beliebigen, gewünschten Verhältnis einzustellen. Diese beiden Vorgänge können vollkommen unabhängig voneinander erfolgen, da der längenvariable Luftkanal 20 zwischen der Lufteintrittsöffnung 10 und den Luftaustrittsöffnungen 51a-f eine individuelle Höhenanordnung der Lufteintrittsöffnung 10 und der Luftaustrittsöffnungen 51a-f zueinander im Rahmen seiner Längenverstellbarkeit überbrückt.

In den folgenden Varianten und Ausführungsbeispielen und den hierzu in Bezug genommenen 3a-d bis 6a-d sind funktionell gleiche Baugruppen und Bauelemente an den letzten beiden Stellen mit übereinstimmenden Bezugsziffern bezeichnet wie in 1, die Bezugszeichen sind aber entsprechend der jeweiligen Variante bzw. Ausführungsform jeweils um einhundert erhöht.

2a-d zeigen eine Variante der zuvor beschriebenen Ausführungsform gem. 1a-d. Hinsichtlich der Anordnung von Luftführungskanal, Konvektor, Bypasskanal, Ventilator und Luftaustrittsöffnungen sind die Ausführungsformen gem. 1a-d und 2a-d gleich, jedoch wird der Luftführungskanal 120 der Ausführungsform gem. den 2a-d durch einen Faltenbalg ausgebildet, der aus sechs Segmenten 120a-f besteht, die um mehrere ausgeprägte Kanten faltbar sind, um die Länge des Faltenbalgs variieren zu können.

3a-d zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der die Lufteintrittsöffnung 210 unmittelbar durch die Eintrittsfläche des Konvektors 231 und des Bypasskanals 232 gebildet wird. In Luftströmungsrichtung anschließend an Konvektor und Bypasskanal ist in gleicher Weise wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der 1a-d und 2a-d ein Ventilatorgehäuse 240 mit darin liegendem Ventilator 241 angeordnet.

In Luftströmungsrichtung an diese Ventilatorgehäuse 240 anschließend ist ein in der Länge variabler Luftführungskanal 220 befestigt, an dem sich in Luftströmungsrichtung ein sechseckiges Luftaustrittsgehäuse 250 anschließt. Die einzelnen Bauteile der Ausführungsform gem. 3a-d stimmen mit den zuvor beschriebenen Bauteilen überein, jedoch ist die Anordnung unterschiedlich. Die Ausführungsform gem. 3a-d erlaubt es, die Luftaustrittsöffnungen im Luftaustrittsgehäuse 250 anzuheben und abzusenken, ohne dass hierzu notwendigerweise Konvektor, Bypasskanal und Ventilator mitbewegt werden müssten.

4a-d zeigen eine Variante der Ausführungsform gem. 3a-d, bei welcher der Luftführungskanal analog zur Ausführungsform gem. 2a-d als Faltenbalg ausgeführt ist.

Bei den Ausführungsformen gemäß 3a-d und 4a-d sind die Befestigungsseile 265-268 bzw. 365-368 zur Anhebung bzw. Absenkung der Luftaustrittsöffnungen unmittelbar am Luftaustrittsgehäuse 250 befestigt. Die Befestigungseile 261-265 bzw. 361-365 zur Anhebung bzw. Absenkung der Lufteintrittsöffnung 210 bzw. 310 sind unmittelbar am Gehäuse 230 bzw. 330 befestigt. Die weitere Seilführung und Umlenkung der Seile 261-268 erfolgt in analoger Weise wie zu 1b beschrieben. Der Querschnitt der Frischluftöffnung 291 bzw. 391 des Frischluftkanals 290 bzw. 390 ist so ausgebildet, dass in der obersten Position des Gehäuses 230, 330 die Einlassöffnung 210, 310 dichtend an der Frischluftöffnung 291 bzw. 391 anliegt.

Die in den 5a-d gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen dadurch, dass die an sich konstruktiv übereinstimmenden einzelnen Bauteile in Luftströmungsrichtung in der Reihenfolge Konvektor 431-Bypasskanal 432-Luftführungskanal 420-Ventilator 414 und Luftaustrittsgehäuse 450 angeordnet sind.

6a-d zeigen eine Variante dieser Ausführungsform, bei welcher der Luftführungskanal durch einen Faltenbalg gebildet wird.

Die Seile zur Anhebung und Absenkung der Lufteintrittsöffnung 410 bzw. 510 und der Luftaustrittsöffnungen im Luftaustrittsgehäuse 450 bzw. 550 sind bei der dritten Ausführungsform und ihrer Variante in gleicher Weise am Konvektor/Bypassgehäuse 430 bzw. 530 und am Luftaustrittsgehäuse 450 bzw. 550befestigt und der Querschnitt der Frischluftaustrittsöffnung 491 bzw. 591 des Frischluftkanals 490 bzw. 590 ist so ausgebildet, dass in der obersten Position des Konvektor/Bypassgehäuses 430, 530 die Einlassöffnung 410, 510 dichtend an der Frischluftaustrittsöffnung 491 bzw. 591 anliegt, wie zuvor zur zweiten Ausführungsform gemäß den 3a-d und 4a-d beschrieben.


Anspruch[de]
Vorrichtung zum Temperieren von Luft, umfassend:

– eine erste Lufteinlassöffnung (10),

– zumindest eine Luftauslassöffnung (51a-f),

– eine zwischen Lufteinlassöffnung und Luftauslassöffnung angeordnete Luftfördervorrichtung (41 ), welche Luft von der Lufteinlassöffnung zu der Luftauslassöffnung fördert, und

– eine zwischen Lufteinlassöffnung und Luftauslassöffnung angeordnete Konvektorvorrichtung (31) zur Übertragung oder zum Abführen von Wärme auf die bzw. aus der Luft,

dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Lufteinlassöffnung und Luftauslassöffnung ein Luftführungskanal (20) angeordnet ist, der in der Länge variabel ist und der ausgebildet ist, um in zumindest eine erste und eine hiervon verschiedene zweite Länge verstellt zu werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftführungskanal zwischen der ersten und zweiten Länge stufenlos verstellt werden kann, insbesondere indem der Luftführungskanal nach Art eines Teleskops (20) oder nach Art eines Faltenbalgs (120) ausgebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Konvektor (30) in Luftströmungsrichtung vor der Luftfördervorrichtung (41) angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Konvektor (231) in Luftströmungsrichtung vor einem in der Länge variablem Abschnitt des Luftführungskanals (220) angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfördervorrichtung (241) in Luftströmungsrichtung vor einem in der Länge variablem Abschnitt des Luftführungskanals (220) angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfördervorrichtung (40; 440) in Luftströmungsrichtung hinter einem in der Länge variablem Abschnitt des Luftführungskanals (20; 420) angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Konvektor (31) in Luftströmungsrichtung hinter einem in der Länge variablem Abschnitt des Luftführungskanals (20) angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sechs an den Außenkanten eines Sechsecks angeordnete Austrittsöffnungen (51a-f) vorhanden sind, wobei die Querschnittsflächen zweier benachbarter Austrittsöffnungen vorzugsweise in einem Winkel von etwa 120° zueinander liegen und die Luft vorzugsweise etwa senkrecht zur Luftförderrichtung durch den Luftführungskanal aus den Austrittsöffnungen austritt. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer Luftaustrittsöffnung, vorzugsweise in allen Luftaustrittsöffnungen eine Vorrichtung (53) zum individuellen Leiten und Drosseln der Luftströmung durch die jeweilige Luftaustrittsöffnung bereitgestellt ist, vorzugsweise mehrere sich parallel über die Luftaustrittsöffnung erstreckende und um ihre Längsachse verschwenkbare Luftleitklappen. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Konvektor ein vorzugsweise verschließbarer Bypasskanal (32) in dem Luftführungskanal vorhanden ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Drosselvorrichtung zum Drosseln oder Sperren der Luftströmung durch den Konvektor (31) und/oder eine Drosselvorrichtung (33, 34) zum Drosseln oder Sperren der Luftströmung durch den Bypasskanal (32). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintrittsöffnung (10) ausgebildet ist, um in Längsrichtung des Luftführungskanals (20) in Strömungsverbindung mit einer Frischluftöffnung (91) zum Zuführen von Frischluft in den Luftführungskanal angeordnet zu werden und dass der Abstand zwischen der Frischluftöffnung und der Lufteintrittsöffnung durch Verschieben der Frischluftöffnung und/oder der Lufteintrittsöffnung verändert werden kann, um die Breite eines quer zur Längsrichtung des Luftführungskanals liegenden Raumluftspaltes (92) zu verändern zur Zuführung von umzuwälzender Raumluft zur Lufteintrittsöffnung (10). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftführungskanal lösbar mit einem den Konvektor und gegebenenfalls den Bypasskanal aufnehmenden Kanalabschnitt und/oder lösbar mit einem die Luftfördervorrichtung aufnehmenden Kanalabschnitt verbunden ist. Vorrichtung zum Temperieren eines Stallgebäudes, umfassend:

– eine Frischluftöffnung (91) im Stallgebäudedach (80) zur Frischluftzufuhr,

– eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die derart am Stallgebäudedach befestigt ist, dass der Luftführungskanal (20) sich in Längsrichtung vertikal erstreckt,

wobei die Lufteintrittsöffnung (10) kongruent zur Frischluftöffnung (91) ausgebildet ist, unterhalb dieser angeordnet ist und so am Stallgebäudedach befestigt ist, dass sie relativ zur Frischluftöffnung abgesenkt/angehoben werden kann, um einen Raumluftdurchtrittsspalt (92) zwischen Lufteintrittsöffnung und Frischluftöffnung zum Eintritt von Luft aus dem Inneren des Stallgebäudes in die Lufteintrittsöffnung zu vergrößern bzw. zu verkleinern.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung so am Stallgebäudedach oder relativ zur Eintrittsöffnung befestigt ist, dass sie relativ zur Lufteintrittsöffnung und zur Frischluftöffnung abgesenkt bzw. angehoben werden kann. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in die Frischluftöffnung ein Frischluftkanal (90) mit einer Frischlufteintrittsöffnung und einer Frischluftaustrittsöffnung (91) eingesetzt ist, deren Strömungsquerschnitt kongruent zur Lufteintrittsöffnung ist.






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