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Abluftschacht Die Erfindung betrifft einen Abuftschacht für Stallbelüftungseinrichtungen,
mit einem in dem im wesentlichen senkrecht ausgerichteten Abluftkanal im Abstand
unterhalb dessen oberen Endes angeordneten Abluftgebläse, das Abluft aus einem mit
dem Abluft schacht verbundenen Raum absaugt und vertikal nach oben ausbläst.
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Bei einem bekannten Abluftschacht dieser Art für BelAftungseinrichtungen
großer Industriebauten bietet dieser einen in Abssrömrichtung der Ab luft zur Umgebung
hin erweiterten Querschnitt dar und beherbeEt ein Paar um je eine horizontale Mittelachse
schwenk barer PendelklappenJ die unter der Wirkung des Abluftstroms eine Schwenkbewegung
ausführen. Das obere Ende des Abluftschachtes wird hierbei von einer Wetterhaube
verdeckt, welche die Abluft beim Verlassen des Abluftschachtes zur Seite und nach
unten umlenkt. In Schließstellung bilden die Pendelklappen gemeinsam einen Verschluß
des Abluftschachtes, beeinfl;sen jedoch im Betriel
die Abluft nicht
im Sinne einer Strömungsbeschleunigung.
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Dies gilt auch für eine weitere bekannteBelüStungseinrichtung für
Fabrikationsräume, bei der eine Vielzahl von einseitig um horizontale Achsen schwenkbaren
Verschlußklappen in einer gemeinsamen Ebene unterhalb eines Abluftgebläses im Abluftschacht
angeordnet sind und sich aus einer horizontalen Schließstellung bei Betrieb des
Gebläses in eine Stellung hochschwenken, in der sie einen Abluftdurchtritt durch
den Abluftschacht ermöglichen. Die Klappen üben hierbei lediglich eine Verschlußfunktion
gegen Rückzug aus, wahrend das Gebläserad allein die Abströmgeschwindigkeit bestimmt.
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Ir.a Betrieb wird die geförderte Abluft durch eine das Gebläserad
oben und teilweise seitlich abdeckende bzw. umgebende Leithaube seitlich abwärts
gerichtet, Bei der Belüftung von Ställen ist es ein besonderes Problem3 Geruchsbelästigungen
durch die in der Abluft mitgeführten Geruchsstoffe zu vermeiden. Zur Lösung dieses
speziellen Problems sieht die Erfindung vor daß der Abluftschacht stromab des Abluftgebläses
eine sich in Strömungsrichtung verjüngende, sich in ihrem Abströmquerschnitt der
pro Zeiteinheit geförderten Abluftmenge anpassende Düse bildet und das obere Ende
des Abluftschachtes nacd oben hin überdeckungsfrei in die Umgebung mündet. Bei dieser
Ausgestaltung kann eine Mindestaustrittsgeschwindigkeit der Abluft auch bei wechselnder
Förderleistung des Abluftgebläses erreicht werden, da sich der Abströmquerschnitt.
der Düse bei geringer Förderleistung des Gebläses weiter vere-ngt und bei größerer
Förderleistung erweitert mit der Folger durch eine derartige
Querschnittsveränderung
eine zur Vermeidung von Geruchsbelästigung erwünschte Mindestaustrittsgeschwindigkeit
der Abluft unter allen Betriebsbedingungen der Belüftungseinrichtung erreicht wird,
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Düse von einem Paar gegenüberliegender
Seitenwände des Abluftschachtes, einer -in an sich bekannter Weise um eine im wesentlichen
horizontale Achse schwenkbaren Klappe sowie einer dieser gegenüberliegenden Wand
des Abluftschachtes gebildet sein, wobei die Klappe in ihrer Breite dem Schachtquerschnitt
angepaßt ist. Statt dessen kann die Düseß z.B. bei großen Schachtquerschnittenß
auch von zwei einander zwischen einem Seitenwandpaar des Abluftschachtes gegenüberliegenden,
jeweils um eine im wesentlichen horizontale Achse schwenkbarei , in ihrer Breite
dem Schachtquerschnitt angepaßten Klappen gebildet sein, Die Klappe oder Klappen
können unter der Wirkung einer Druckdifferenz frei schwenkbar gelagert und unter
der Einwirkung einer Vorlast selbsttätig in eine den Schachtquerschnitt abdeckende
Schließ stellung überführbar sein. Die Klappe oder Klappen können in Richtung ihrer
den Schachtquerschnitt abdeckenden Schließbewegung ferner durch ein Gegengewicht,
eine Feder od, dgl. Kraftspeicher unter Vorlast stehen, die z.B. durch Verschieben
oder Auswechseln eines auf einem Hebelarm der Klappe gelagerten Gegengewichts einstellbar
ist. Anstelle einer unter der Wirkung einer Druckdifferen frei schwenkbaren Lagerung
der Klappe oder Klappen können diese au h mittels einer Stellvorrichtung steuerbar
sein. deren Betätigt¢ vom Abluftgebläse abgeleitet ist.
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Die Klappe oder Klappen können in ihrer den Schacht querschnitt abdeckenden
Schließstellung den vollen Öffnungsquerschnitt einer jeder' Klappe zugeordneten
Seitenöffnung in der Wand des Abl0lftschachtes freigeben und die Seitenöffnung in
ihrer Offenstellung
verschließen. hierbei leitet die Klappe bzw.
leiten die Klappen in ihre den Sctachtquerschnitt abdeckenden Schließstellung, z.
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B. bei sehr langsamer Ldtumwälzung oder bei Gebläsestillstand, etwa
im Winter, etwaige Niderschläge durch die jeder Klappe zugeordnete Seitenöffnung
in der Wand des Abluftschachtes ab.
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Zur Erhöhung der Abdichtwirkung der Klappe oder Klappen in ihrer den
Schachtquerschnitt abdeckenden Schließstellung können die obere Querkante und die
Längskanten der Klappe oder Klappen im Bereich des Schachtinneren mit Dichtungsleisten
versehen sein.
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Ferner können zur Erhöhung der Ableitwirkung z, B. von Regen die beiden
Längsränder der Klappe oder Klappen jeweils unter Bildung einer Ablaufrinne nach
oben abgebogen sein, Um der Windrichtung.Rechnungzu tragen, kann ferner der die
Düse bildende Bereich des Abluftschachtes Gegenüber dem unterhalb des Düsenbereichs
befindlichen Bereich des Abluftschachtes drehbar sein.
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Zum Drehen des Düsenbereiches in Abhängigkeit von der Windrichtung
kann das obere Ende des Abluftschachtes hierbei mit einer Windfahne versehen spin.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel
des Gegenstandes der Erfindung schematisch veranschaulicht ist. In der Zeichnung
zeigen: Fig. 1 eine Belüftungseinrichtung für Ställe im L>ngsschnitt in Verbindung
mit einem Stallgebaude im
Querschnitt, Fig. 2. eine Draufsicht auf
die Belüftungseinrichtung nach Fig. 1 mit einem abgebrochen dargestellten Schnitt
nach der Linie I1-II der Fig. 1 durch das Stallgebande, Fig. 3 einen Schnitt durch
die Vorwärmbatterie der Beliiftungseinrichtung nach der Linie III-III der Fig. 1,
und Fig. 4 je eine Einzelheit der Fig. 1 in gegenüber dieser und 5 unterschiedlicher
Betriebsstellung der Teile.
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Nach der zeichnerischen Darstellung ist ein Stallgebäude 1 mit einer
Belüftungseinrichtung versehen, deren Vorwärmbatterie 2 in einem Gehäuse.3 untergebracht
ist, das eine Anbaueinheit bildet und mit einer im Stallraum 4 vorgesehenen Luftverteilereinrichtung
5 für Frischluft über Anschlußstutzen 6 und in ihrem Bodenbereich über Güll-ekanäle
7 mit dem Stallraum 4 für eine Aufnahme der aus diesem abzuführenden Abluft verbunden
ist. Das Gehäuse 3 ist mit einem Abluftschacht 8 rechteckigen Querschnitts versehen,
der in seinem oberen Bereich 9 durch eine Tennwand 10 in zwei Teilschächte II und
12 unterteilt ist. Den Teilschächten II und 12 ist je ein Gebläse 13 zugeordnet,
durch die die Stalluft aus dem Stallraum 4 abgesaugt wird, wobei dieser unter Unterdruck
gesetzt wird. Die Stalluft tritt hierbei über die Güll-ekanäle 7 aus dem Stallraum
4 aus und strömt nach Passieren der Vorwärmbatterie 2 durch den Schacht 8 ins Freie,
wie es in Fig. 1 durch Pfeile 14 angedeutet ist.
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Die Vorwärmbatterie 2 ist ferner mit einer Ansaugöffnung 15 versehen,
durch die Frischluft entsprechend den Pfeilen 16 eintritt und durch Führungskanäle
17 über die Änschlußstutzen 6 in die Luftvertei3ereinrichtung 5 gelangt. Die Stalluft
umsp;ilt hierbei die Frischluftführungskanäle 17 und erwärmt die eingesaugte Frischluft
durch Wärmeaustausch, bevor diese in die'stallseitige Luftverteilerein-ichtung 5
gelangt.
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Die Frischluftführungskanäle 17 sind von forminstabilen Schlauchfolien
18 gebildet, die stirnseitig an Umlenkkammern 19 bis 23 angeschlossen sind und auf
diese Weise einen mäanderförmigen Frischluftweg in der Vorwärmbatterie 2 definieren,
An jede Umlenkkammer 19 bis 23 sind zwei parallelverlaufende Schlauchfolien 18 angeschlossen.
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Die stallseitige Luftverteilereinrichtung 5 ist bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ebenfalls von in geeigneter Weise an der Decke 24 des Stallgebäudes
1 befestigten forminstabilen Schlauchfolien 25 gebildet, die in ihrem oberen Bereich
mit Perfc.rationen 26 versehen sind3 durch die die Frischluft in den Stallraum 4
eintritt.
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Das Gehäuse 3 der Vorwärmbatterie 2 ist mit einer weiteren öffnung
27- versehen, durch die eine Verbindung der Vorwärmbatterle 2 mit der Stallumgebung
bzw. der Atmosphäre hergestellt werden kann. Diese Verbindungsöffnung 27 mündet
unmittelbar vor der Luftverteilereinrichtung 5 in das Kanalsystem 17 der Vorwärmbatterie
2,
d. h. das oberste Paar parallelgeschalteter Schlauchfolien 18, ein und wird von
einem Ventil gesteuert, dessen um eine Achse 28 s'c£Menkbare Klappe 29 aus ihrer
in Fig. 1 dargestellten, die Öffnung 27 abdeckenden Schließstellung in eine in Fig.
4 dargestellte Offenstellung schwenkbar ist, in der sie an einem von einer in der
Umlenkkammer 22 angeordneten Platte 30 gebildeten Ventilsitz anEefflt. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist die Klappe 29 in Schließbewegungsrichtung durch ein auf
einem Hebelarm 31 durch Verschiebung einstellbares Gegentrewicht 32 belastet, welches
die Klappe 29 bei gerin>,er Leistung oder Stillstand der Gebläse 13 entsprechend
der Darstellung in Fig. 1 in Schließstellung hält. In diese Fall gelangt nur in
der Vorwärmbatterie 2 vorgewärmte, durch die Ansaugöffnung 15 eingeführte Frischluft
über das Kanalsystem 17 in die LuStverteilereinrichtung 5. Bei höherer Leistung
der Gebläse 13 wird durch den dadurch hervorgerufenen mehr oder weniger großen Unterdruck
die Klappe 29 aus ihrer Schließstellung in Richtung auf die Ventilsitzplatte 30
bewegt und pendelt entsprechend dem jeweils von den Gebläsen 13 erzeugten Unterdruck
zwischen der Schließ- und Gffenstellung hin- und her, um mehr oder weniger unmittelbar
der Atmosphäre entnommene Frischluft durch die Öffnung 27 zusätzlich zu der in der
Vorwärmbatterie 2 vorgewärmten Frischluft der Luftverteilereinrichtung 5 zuzuführen.
Bei sehr hoher Förderleistung der Gebläse 13, z. B. im Hochsommer, kommt schließlich
die Klappe29 entsprechend der Darstellung in Fig. 4 an der Ventilsitzplatte 30 voll
zur Anlage, so daß dann das Kanalsystem 17 der Vorwärmbatterie 2 von einer
Verbindung
mit der Luftverteilereinrichtu-ng 5 abgetrennt ist und der Atrosozare entnommene
Frischluft unmittelbar durch den in Fig 1 rechten Anschlußstutzen 6 und über die
auf einer Ebene mit diesem liegenden Schlauchfolien 18 durch den in Fig. 1 linken
Anschlußstutzen 6 in die stallseitige Luftverteilereinrichtung5 eingespeist wird.
Durch das Ventil 29,30 erfo-, somit ständig eine selbsttätige Anpassung der Luftzufuhr
zur stallseitigen Luftverteilereinrichtung 5 in Abhängigkeit von den wechselnden
Betrì»bsverhältnissen bzw. der Leistung der entsprechend dem Stallklima geregelten
Gebläse 13 aufgrund des von -diesen erzeugten, variierenden Unterdrucks.
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Im Betrieb setzen die Gebläse 13 den gesamten St'allraum 4 sowie das
Innere des Gehäuses 3 der Vorwärmbatterie 2 unter Unterdruck, wobei die-ser Unterdruck
im Kanalsystem 17 der Vorwärmbatterie 2 auf grund der in deren unmittelbarer Nähe
angeordneten Gebläse 13 am größten ist, während er in den Frischluftführungskanälen
17 bzw. im Inneren der Schlauchfolien 18 der Vorwärmbatterie 2 am geringsten ist.
Aufgrund dieser Druckdifferenz sind die Schlauchfolien 18 in der Vorwärmbatterie
2 im Betrieb aufgeweitet und lassen die Frischluft auf dem Weg zur LuStverteilereinrichtung
5 passieren. Bei Umkehrung dieser Unterdruckverhältnisse bz. bei der Herstellung
eines Druckausgleichs des Inneren des Gehäuses 3 mit der Atmosphäre, wie:es bei
Öffnen einer in diesem vorgesehenen (nicht dargestellten) Zugangstür der Fall ist
3 fallen die Schlauchfolien.18 in sich zusammen,
wodurch etwaiger
Staub u. dgl.- Verunreinigunzen) die anderenfalls den stuten lfa.rmeübergång beeinträchtigen
würden, abgeschüttelt werden.
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Durch die Unterteilung des Abluftschachtes 8 in zwei Tellschächte
11 und 12 wird eine erhöhte Austrittsgeschwindigkeit der Abluft erreicht, die im
Interesse der Reinhaltung der Umgebungsluft erwünscht ist. Um auch bei we-chselnder
bzw. geringer Förderleistung der Gebläse 13 eine Mindestaustrittsgeschwindigkeit
der Abluft zu gewährleisten, bildet jeder Teilschacht 11,12 in seinem oberen Bereich
9 eine Düse 33, deren Abströmquerschnitt sich der jeweiligen Gebläseleistung bzw.
der pro Zeiteinheit geförderten Abluftmenge anpaßt.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeipiel ist jedeDüse 33 von einer
mit der Trennwand 10 zusammenwirkenden Klappe 34 gebildet, die zwischen einem Paar
einander gegenüberliegender Seitenwände 35 und 36 des Teilschachtes 11 bzw. 12 angeordnet
und in ihrer Breite dem Querschnitt des Schachtes 11 bzw. 12 angepaßt ist. Die Klappe
34 ist unter der Wirkung einer Druckdifferenz um ane Achse 37 frei schwenkbar am
Schacht 11 bzw. 12 gelagert. Durch ein auf einem Hebel 38 der Klappe 34 durch Verschiebung
einstellbares Gegengewicht 39 steht die Klappe 34 unter Vorlast, wodurch sie bei
einem Stillstand der Gebläse 13 in einer den jeweiligen Schachtquerschnitt abdeckenden
Schließstellung gehalten ist.
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In dieser, in Fig. 5 für den Teilschacht 11 dargestellten Schließstellung
gibt die Klappe 34 den vollen Öffnungsuerschnitt einer in einer Wand 40 dvs Schachtes
11 vorgesehenen Seiteno"tffnung 41 frei, während ihre obere Querkante 42 an der
Trennwand 10 anliegt.
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In dieser Stellung leitet die Klappe 34 Niederschläge, z. B.
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Regen, nachaußen ab. Hierzu sind die Klappen 34 oberhalb der Dachebene
43 des Stalles 1 im Abluftschacht 8 bzw. dessen Teilschächten 11 und 12 angeordnet
und mit ihren unteren Enden aus dem Schachtquerschnitt herausCeführt, so daß sie
eine Traukant'e' 44 bilden. Durch bei 45 angedeutete Dichtungsleisten an der oberen
Querkante 42 und den Längskanten 46 jeder Klappe 34 ist in der den jeweiligen Schachtquerschnitt
abdeckenden Schließstellung der Klappen 34 der unterhalb der Düsen 33 liegende innere
Schacht bereich gegenüber einem Eindringen von FeuchtigkeIt abgedichtet.
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Tm Betrieb der Gebläse 13 öffnen sich die Klappen34 entsprechend dem
von den Gebläsen 13 erzeugten Abluftstrom und bilden hierbei eine entsprechend mehr
oder weniger große Düsenöffnung mit der Trennwand 10 des Abluftschachtes 8 aus.
Bei hoher Leistung der Gebläse 13 werden die Klappen 34 in eine den jeweiligen Schachtquerschnitt
vollkommen freigebende Offenstellung entgegen der durch das Gewicht 39 bewirkten
Vorlast überführt, in der sie die Seitenöffnung 41 im Teilschacht 11 bzw. 12 verschließen.
Die Einstellung der Klappen 34 zwischen ihrer den Schachtquerschnitt abdeclcer.den
Schließstellung und ihrer den Schachtquerschnitt freigebenden Offenstellung erfolgt
hierbei unter Einschluß dieser
Endstellungen selbsttätig und stufenlos
in Abhängigkeit von der Gebläseleistung derart> daß die Abströmgeschwindigkeit
im nfesentlichten gleich bleibt und vorzugsweise etwa 7m/sec. als Mindestwert beträgt.
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Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Momentanstellung der Klappen
34 stellt eine Zwischenstellung zwischen der Schließstellung nach Fig. 5 und der
den jeweiligen Schachtquerschnitt vollkommen freigebenden Offenstellung der Klappen
34 dar> in der aufgrund der Düsen 33 bzw. der Querschnittsverengung des Teilschachtes
11 bzw. 12 der in der Fördermenge verringerten Ab luft eine gleichbleibende Austrittsges£hwindigkeit
vermittelt und dieser außerdem durch die Seitenöffnungen 41 Frischluft aus der Umgebung
entsprechend den Pfeilen 47 beigemischt wird. Auf diese Weise kann auch bei geringer
Luftumwälzung, z. B. im Winter, die Abluft mit hoher Geschwindigkeit durch entsprechende
Verengung des Abströmquerschnitts der Düsen 33 ausgestoßen werden. Die Frischluftbeimischung
durch die öffnungen 41 erbringt erhöhte Turbulenzen bei eintretender Vorverdünnung
der Ab luft.