-
Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Belüftungssystem
für ein
Gebäude,
umfassend mindestens eine Reihe von Abteilen, die dazu bestimmt
sind, von mindestens einem Tier besetzt zu werden. Die vorliegende
Erfindung betrifft hauptsächlich
die Belüftung
eines Schweinestalls.
-
Die bekannten Belüftungssysteme für einen Schweinestall
umfassen beispielsweise Schächte, die
zwischen zwei aneinander grenzenden Abteilen einer selben Reihe
angeordnet und dazu vorgesehen sind, reine Luft, die unter der Reihe über eine
Lufteintrittsöffnung
zirkuliert, nach oben anzusaugen. Diese Belüftungssysteme umfassen ferner
beispielsweise am Ende der Reihe mechanische Mittel, die an eine Luftaustrittsöffnung gekoppelt
und dazu vorgesehen sind, einen Unterdruck im Inneren des Schweinestalls
herzustellen, so dass die Ansaugung der über die Eintrittsöffnung einströmenden Luft
ermöglicht wird.
-
Diese Systeme sollen eine starke
Konzentration an stickstoffhaltigen toxischen Gasen insbesondere
im Inneren des Schweinestalls vermeiden und den Tieren zufriedenstellende
Hygienebedingungen liefern.
-
Ein großer Nachteil dieser Systeme
besteht in der Tatsache, dass ein wesentlicher Teil des Luftstroms,
der aus jedem Schacht austritt, zum Großteil in Richtung der Abzugsmittel
angesaugt wird. Daraus kann sich eine unzureichende Ventilation
des Schweinestalls im Bereich der Abteile, somit für die Tiere,
die sich darin befinden, ergeben.
-
Aus dem Dokument AP-A1-0 595 098
ist auch ein Zuchtraum bekannt, dessen Boden, der dazu bestimmt
ist, ein Streu aufzunehmen, Rohre umfasst, die an eine Luftzuleitung
angeschlossen sind, die an einen Ventilator außerhalb des Raums angeschlossen
und dazu bestimmt ist, Luft durch das Streu zu verteilen, um Bedingungen
zur Veränderung des
Streus vom Typ selbstkompostierender Bio-Reaktor zu schaffen, wobei
der Raum mit einer Luftaustrittsöffnung
versehen ist, die an Ansaugmittel gekoppelt ist, die dazu vorgesehen
sind, einen Luftunterdruck im Inneren des Gebäudes zu erzeugen.
-
Ziel der vorliegenden Erfindung ist
es, ein Belüftungssystem
für ein
Gebäude
vorzuschlagen, umfassend mindestens eine Reihe von Abteilen, die dazu
bestimmt sind, von mindestens einem Tier besetzt zu werden, wobei
das System mindestens eine Lufteintrittsöffnung, die unter den Abteilen
mit den unteren Eintrittsöffnungen
von Schächten
zusammenwirkt, wobei mindestens eine Luftaustrittsöffnung aus
dem Gebäude,
die mit Luftansaugmitteln in jeden Schacht gekoppelt ist, über den
Abteilen vorgesehen ist, wobei die obere Austrittsöffnung jedes
Schachtes unter der Decke des Gebäudes vorgesehen ist, was diesem
Nachteil Abhilfe schaffen soll.
-
Zu diesem Zweck ist ein erfindungsgemäßes Belüftungssystem
derart ausgeführt,
dass jeder Schacht mit Mitteln zur Einstellung der Geschwindigkeit
der an der Austrittsöffnung
des Schachtes angesaugten Luft auf einen Sollwert versehen ist,
so dass der wert die Belüftung
der Decke oberhalb jedes Schachtes ermöglicht.
-
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umfassen
die Einstellmittel eine Einheit, die dazu vorgesehen ist, Mittel
zu steuern, die dazu vorgesehen sind, den Durchgangsquerschnitt
für die
in jeden Schacht angesaugte Luft zwischen der Eintrittsöffnung und
der Austrittsöffnung
des Schachtes in Abhängigkeit
von mindestens einem Merkmal der Raumluft in dem Gebäude zu variieren,
so dass die Ansauggeschwindigkeit der Luft am Ausgang jedes Schachtes
auf dem Sollwert gehalten wird.
-
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind
die Mittel zum Variieren des Durchgangsquerschnittes in jedem Schacht von
einer Klappe gebildet, die mit einem Arm verbunden ist, der einen
Hebel für diese
bildet, wobei die Klappe und der Arm fest mit einer in Bezug auf
jeden Schacht feststehenden Achse verbunden sind, wobei der Arm
durch die Eintrittsöffnung
des entsprechenden Schachtes hindurchgeht und mit dem Ausgang der
Steuereinheit über
Betätigungsmittel
verbunden ist, wobei die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die
Betätigungsmittel
in Abhängigkeit
von mindestens einem Wert zu steuern, der an den Eingang der Einheit
geliefert wird, um jede Klappe über
den entsprechenden Arm zu schwenken.
-
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind
die Betätigungsmittel
von einem Gestänge
gebildet, das dazu vorgesehen ist, den bzw. jeden Arm in Drehung
auf der Schwenkachse zu betätigen.
-
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
umfasst das Belüftungssystem
unter der bzw. jeder Reihe von Abteilen eine dichte Hülle, die
Stoß an
Stoß über mindestens
eine Verzweigung mit jeder Eintrittsöffnung des Schachtes verbunden
ist.
-
Die oben erwähnten Merkmale der Erfindung sowie
weitere gehen deutlicher aus der Studie der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiel
hervor, wobei sich die Beschreibung auf die beiliegenden Zeichnungen
bezieht, wobei:
-
1a eine
schematische Ansicht im teilweisen Querschnitt von einer Reihe von
Abteilen ist, die mit einem Belüftungssystem
nach einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung versehen ist,
-
1b eine
schematische Ansicht im teilweisen Querschnitt von einer Reihe von
Abteilen ist, die mit einem Belüftungssystem
nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung versehen ist,
-
2 eine
perspektivische Modellansicht eines Schachtes des Belüftungssystems
in Verschlussposition ist, und
-
3 eine
perspektivische Modellansicht des Schachtes in Öffnungsposition ist.
-
In den Ausführungsbeispielen der 1a und 1b ist teilweise eine Reihe 1 von
Abteilen 2 und 3 beispielsweise eines Schweinestalls
dargestellt, die sich unter der Decke 4 des betreffenden
Gebäudes
befinden. Diese Decke 4 ist vorzugsweise zur Gänze zum Äußeren. des
Gebäudes
isoliert.
-
Jedes Abteil 2, 3 der
Reihe 1 umfasst einen Boden 5 des Typs Gitterrost,
der dazu vorgesehen ist, mindestens ein Tier aufzunehmen. In 1 sind nur die Seiten 6 des
Bodens 5 jedes Abteils 2, 3 zu sehen.
-
In dem Beispiel der 1a ist jedes Abteil 2, 3 unter
dem Boden 5, der es begrenzt, mit einem Auffangbehälter 7 für die Exkremente,
die von dem oder jedem Tier, das das Abteil 2, 3 belegt
und die über den
Boden 5 abgeleitet werden, versehen. Jeder Behälter 7 umfasst
in seinem unteren Teil eine Öffnung 7a zur
Beseitigung dieser Exkremente. Jede Öffnung 7a mündet in
eine gemeinsame Leitung 7b, die in Bezug auf die Seiten 6 der
Abteile 2 und 3 der Reihe 1 quer verläuft.
-
Diese Leitung 7b ist dazu
vorgesehen, die Beseitigung der von den Öffnungen 7a an einem
der Enden der Reihe 1 kommenden Exkremente über geeignete
mechanische Mittel (in 1a aus
Gründen der
Klarheit nicht dargestellt) sicher zu stellen.
-
In 1a ist
ein Boden 8 unterhalb dieser Behälter 7 dargestellt.
-
In dem Beispiel 1b ist eine
Grube 7',
die der Reihe 1 gemein ist, unter den Abteilen 2 und 3 zum Auffangen
der Exkremente, die über
jeden Boden 5 abgeleitet werden, vorgesehen. Es ist der
Boden 8 dieser Grube 7' dargestellt.
-
In beiden Ausführungsbeispielen der 1a und 1b ist jede Reihe 1 von Abteilen 2 und 3 mit
einem Belüftungssystem 9 versehen.
Dieses ist dazu vorgesehen, den Raum zwischen jedem Abteil 2, 3 der
Reihe 1 und der Decke 4 zu belüften.
-
Ein erfindungsgemäßes Belüftungssystem 9 umfasst
mehrere Ansaugschächte 11,
die jeweils quer über
den Böden 5 von
zwei aneinander grenzenden Abteilen 2 und 3 befestigt
sind, beispielsweise an einem der vorderen oder hinteren Enden derselben.
Jeder Schacht 11 umfasst in seinem unteren Teil einen Kragen 12,
der dazu vorgesehen ist, auf dem Boden 5 jedes Abteils 2 und 3 aufzuliegen, über welchem
er quer angeordnet sein soll.
-
Das Belüftungssystem 9 umfasst
auch mindestens eine Eintrittsöffnung
für reine
Luft (nicht dargestellt), beispielsweise unter dem Niveau der Böden 5,
die dazu vorgesehen ist, mit einer unteren Eintrittsöffnung 13 jedes
Schachtes 11 in Verbindung zu stehen.
-
In diesen beiden Ausführungsbeispielen
liegt die Eintrittsöffnung 13 jedes
Schachtes 11 auf gleicher Höhe mit dem unteren Rand der
Seiten 6 in diesem Ausführungsbeispiel.
Was die Austrittsöffnung 14 jedes
Schachtes 11 betrifft, so befindet sie sich im Wesentlichen
unter der Decke 4 des Gebäudes.
-
Jede Austrittsöffnung 14 ist auch
im Wesentlichen über
dem Boden 5 angeordnet.
-
In dem Beispiel der 1a ist die Lufteintrittsöffnung dazu
vorgesehen, mit dem äußeren Raum der
Behälter 7 zwischen
den Böden 5 und
dem Boden 8 in Verbindung zu stehen, so dass die durch
diese Eintrittsöffnung
unter den Böden 5 einströmende Luft
nicht mit den Exkrementen in Berührung
kommt.
-
In dem Beispiel der 1b umfasst das entsprechende Belüftungssystem 9 in
der Grube 7' eine dichte
Hülle 9a,
die dazu vorgesehen ist, die reine Luft, die stromaufwärts durch
die Eintrittsöffnung
einströmt
und sich in eine Querrichtung zu den Seiten 6 der Abteile 2 und 3 der
Reihe erstreckt, aufzunehmen. Ferner umfasst die Hülle 9a Verzweigungen 9b, die
jeweils Stoß an
Stoß mit
der Eintrittsöffnung 13 jedes
Schachtes 11 befestigt sind.
-
Daraus geht hervor, dass die reine
Luft, die in der Hülle 9a enthalten
ist, auch nicht mehr mit den Exkrementen in Berührung ist.
-
Das Belüftungssystem umfasst ferner
beispielsweise am Ende jeder Reihe 1 mechanische Mittel 11a,
die an eine Luftaustrittsöffnung
gekoppelt sind, die dazu vorgesehen sind, einen Luftunterdruck im
Inneren des Schweinestalls zu erzeugen, so dass das Ansaugen der
durch die Eintrittsöffnung
einströmenden
Luft durch die Schächte 11 möglich ist.
-
Diese Ansaugmittel 11a sind
beispielsweise von mindestens einem Sauggebläse gebildet.
-
Nach einem wesentlichen Merkmal der
Erfindung ist jeder Schacht 11 mit Mitteln 15 versehen,
die dazu vorgesehen sind, stromaufwärts zur Austrittsöffnung 14 des
Schachtes 11 den Druck der angesaugten Luft zu variieren.
-
Die Mittel zur Variation des Drucks 15 sind beispielsweise
von einer Klappe gebildet, die fest mit einer Achse 16 im
Inneren des entsprechenden Schachtes 11 verbunden ist.
Die Achse 16 ist in Bezug auf den Schacht 11 feststehend.
-
Ein Hebelarm 17 ist ebenfalls
an einem seiner Enden fest mit der Achse 16 verbunden,
mit der jeder Schacht 11 versehen ist. Jeder Arm 17 geht durch
die Eintrittsöffnung 13 des
entsprechenden Schachtes 11 hindurch, und sein anderes
Ende 18 ist mit einem Gestänge 19 verbunden,
das von einem Kabel gebildet ist, wobei das Gestänge 19 selbst mit dem
Ausgang 20 einer Steuereinheit 21 verbunden ist.
-
Das Gestänge 19 und die Steuereinheit 21 sind
unter dem Niveau des Bodens 5 der Reihe 1 befestigt.
-
Die Steuereinheit 21 umfasst
einen oder mehrere Steuereingänge 22 und 23,
die jeweils mit einer oder mehreren Sonden 24 und 25 (in
der Anzahl von zwei in jedem der Beispiele der 1a und 1b)
verbunden sind. Die Sonden 24 und 25 sind zwischen
der Oberfläche
der Böden 5 und
der Decke 4, beispielsweise über den Böden 5, angeordnet.
Sie sind jeweils dazu vorgesehen, Merkmale der Raumluft zu messen,
wie beispielsweise die Temperatur und den Feuchtigkeitsgrad.
-
Die Steuereinheit 21 ist
dazu vorgesehen, über
das Gestänge 19 in
Abhängigkeit
von den an ihre Eingänge 22 und 23 von
mindestens einer der Sonden 24 und 25 gelieferten
Werten die Drehung des Endes 19 jedes Arms 18 in
Bezug auf die feststehende Achse 16 des entsprechenden
Schachtes 11 zu steuern (siehe Pfeile A und B für die beiden
möglichen
Drehrichtungen).
-
Jeder Hebelarm 17 ist dazu
vorgesehen, die entsprechende Klappe 15 auf dieselbe Weise
bei der vorgenannten Drehung mit Hilfe der feststehenden Achse 16,
mit der der Arm 18 und die Klappe 15 verbunden
sind, zu schwenken, so dass jede Klappe 15 mehrere Positionen
einnehmen kann, jeweils entsprechend einem bestimmten Druck für die in
jeden Schacht 11 eingesaugte Luft.
-
Das erfindungsgemäße Belüftungssystem 9 ist
dazu vorgesehen, über
die Steuereinheit 21 die Klappe 15 zu schwenken,
damit der Druck der in jeden Schacht 11 auf Höhe der bestehenden Öffnung zwischen
der Wand desselben und der Klappe 15 angesaugten Luft folgender
Bedingung entspricht.
-
Diese Bedingung ist, dass die Austrittsgeschwindigkeit
der Luft auf Höhe
der Öffnung 14 jedes Schachtes 11 einen
zeitlich konstanten und ausreichenden Wert haben muss, damit die
aus der Öffnung 14 austretende
Luft immer zur Decke 4 des Schweinestalls gelangt.
-
Das Belüftungssystem 9 ist
somit dazu vorgesehen, die Geschwindigkeit der Luft, die am Ausgang
jedes Schachtes 11 angesaugt wird, zu regeln.
-
Die detaillierte Struktur der Mittel
zur Druckvariation 15 und eines Schachtes 11,
der sie enthält, ist
in den 2 und 3 dargestellt.
-
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Schwenkachse 16 der
Klappe 15 fest auf einer der Innenseiten 26 der
Wand des Schachtes 11, die dazu bestimmt sind, gegenüber einer
Seite 6 jedes vorgenannten Bodens 5 befestigt
zu werden, und in dem unteren Teil des Schachtes 11 angebracht.
-
Die Klappe 15 ist beispielsweise
aus einer im Wesentlichen rechteckigen Platte 15a gebildet,
die an einem ihrer Enden auf der Achse 16 befestigt ist, und
deren anderes Ende von einem Befestigungseisen 15b gebildet
ist, das einen Knick 15c mit der Platte 15a bildet.
-
Die beiden Längsränder 15d der Klappe 15 sind
jeweils dazu vorgesehen, sich bis auf das Montagespiel tangential
zu den Innenseiten 27 und 28 des Schachtes 11,
die die Flächen 26 miteinander verbinden,
beim Schwenken der Klappe 15 zu erstrecken.
-
Das Befestigungseisen 15b der
Klappe 15 ist dazu vorgesehen, dass in einer Verschlussposition der
Klappe 15, die in 2 dargestellt
ist, eine der Seiten des Befestigungseisens 15b bis auf
das Spiel die Innenseite 26 des Schachtes 11 tangiert,
die jener gegenüber
liegt, auf der die Schwenkachse 16 befestigt ist.
-
Der Arm 17, der einen Hebel
für die
Klappe 15 bildet, ist auf der Achse 16 parallel
zu den Seiten 27 und 28 des Schachtes befestigt
und bildet vorzugsweise einen stumpfen Winkel α mit der Platte 15a der
Klappe 15.
-
Wie in diesen Figuren zu sehen ist,
ist jeder Schacht 11 vorzugsweise auf seiner Außenseite
mit Mitteln 29 zur Befestigung auf einem Konstruktionselement,
wie beispielsweise einer Trennwand (nicht dargestellt), versehen,
das dazu vorgesehen ist, zwei aneinander grenzende Abteile 2 und 3 zu
trennen.
-
In diesem Ausführungsbeispiel umfassen die Befestigungsmittel 29 auf
der Seite 28 des Schachtes 11, die dazu bestimmt
ist, auf der Trennwand befestigt zu werden, zwei zueinander parallele
Befestigungseisen 30, die sich über die gesamte Höhe und in
der Mitte der Seite 28 erstrecken. Der Abstand zwischen
diesen Befestigungseisen 30 ist im Wesentlichen gleich
mit der Dicke der Trennwand vorgesehen, so dass die Befestigungseisen 30 jeweils
an die Seitenflächen
der Trennwand angelegt werden können.
-
Fakultativ umfassen die Befestigungsmittel 29 ferner
an jedem der Vertikalränder
der Seite 28 komplementäre
Befestigungsmittel 31. Diese letztgenannten sind beispielsweise
von einer Verstärkungsstange 32 gebildet,
durch die Löcher 33 gebohrt
sind, die beispielsweise dazu vorgesehen sind, Schrauben auf zunehmen,
so dass die Befestigung jeder Stange 32 auf einem Ständer parallel
zur Trennwand beispielsweise ermöglicht
wird (die Schrauben und Ständer
sind nicht dargestellt).
-
Ein Belüftungssystem einer Reihe 1 von
Abteilen 2 und 3 funktioniert folgendermaßen.
-
Wenn keine Belüftung des Gebäudes erforderlich
ist, nimmt die Klappe 15 jedes Schachtes 11 einer
Reihe 1 die in 2 dargestellte
Verschlussposition ein. Der entsprechende Arm 17 nimmt
nun eine Vertikalposition ein, in der er im Wesentlichen die angrenzende
Innenfläche 26 tangiert.
-
In Abhängigkeit von den an den Eingang
der Steuereinheit 21 von den Sonden 24 und 25 gelieferten
Werten steuert die Einheit 21 durch ihren Ausgang 20 eine
Verschiebung des Gestänges 19,
die derart ist, dass das Ende 18 jedes Arms 17 entlang einer
kreisförmigen
Bahn um einen Winkel β in
bezug auf seine ursprüngliche
Verschlussposition in Pfeilrichtung A verschoben wird (siehe 1a und 1b).
-
Daraus ergibt sich ein selbes gleichzeitiges Schwenken
jeder Klappe 15 entlang des Winkels β in Bezug auf die entsprechende
Achse 16 in Pfeilrichtung C und folglich ein selber bestimmter
Wert des Drucks, der in jeden Schacht 11 stromaufwärts zu der Klappe 15 einströmenden Luft.
-
Wenn die von den Sonden 24 und 25 gelieferten
Werte derart sind, dass die Merkmale der Luft in dem Schweinestall
eine Verringerung des Drucks der Luft in jedem Schacht 11 strom aufwärts zu der Klappe 15 erfordern,
um die Geschwindigkeit der am Ausgang 14 jedes Schachtes 11 angesaugten
Luft auf dem konstanten und minimalen Wert zu halten, reagiert die
Einheit 21 folgendermaßen.
-
Sie steuert die Drehung jeder Klappe 15 über ihren
Ausgang 20 in Richtung des Pfeils C, wodurch der vorgenannte
Druck stromaufwärts
zu jeder Klappe 15 und folglich auf Höhe der Öffnung zwischen der Klappe 15 und
der Wand jedes Schachtes 11 verringert wird, so dass die
Austrittsgeschwindigkeit ihren konstanten Wert wieder erlangt und
die aus jedem Schacht 11 austretende Luft die Decke 4 erreicht.
-
Wenn hingegen die an den Steuereingang von
den Sonden 24 und 25 gelieferten Werte eine Erhöhung des
Drucks der Luft in jedem Schacht 11 stromaufwärts zu jeder
Klappe 15 fordern, steuert die Einheit 21 das
Schwenken jeder Klappe 15 in die Pfeilrichtung D, so dass
die angesaugte Luft durch die bestehende Öffnung zwischen jeder Klappe 15 und
jeder Schachtwand 11 mit einem höheren Druck strömt. Dieser
Druck ist derart, dass die Austrittsgeschwindigkeit den konstanten
und ausreichenden Wert wieder erlangt.
-
Wie in den 1a und 1b zu
sehen ist, ermöglicht
es die vorgenannte Kompression, die stromaufwärts zu jeder Klappe 15 erzeugt
wird, zu bewirken, dass ein großer
Teil des reinen Luftstroms, der aus jedem Schacht 11 austritt,
eine Axialkomponente in Bezug auf diesen aufweist und die Decke 4 erreicht (siehe
Pfeile E).
-
Daraus ergibt sich eine zufriedenstellende und
längere
Belüftung
jedes Abteils 2, 3 der Reihe 1 auf Höhe ihres
Bodens 5 und folglich für
jedes darin befindliche Tier.
-
Es ist anzumerken, dass im Falle
eines maximalen Schwenkens jeder Klappe 15 in die Richtung des
Pfeils C (siehe 3) der
Durchgangsquerschnitt in jedem Schacht 11 für die in
diesen angesaugte Luft nun maximal ist.
-
Es ergibt sich nun wieder die Situation
des Standes der Technik, in der gleichsam der gesamte aus jedem
Schacht 11 austretende Luftstrom eine Tangentialkomponente
zu diesem aufweist (siehe Pfeil F). Diese Ansaugrichtung der Luft
zu der Luftaustrittsöffnung
ist quer in Bezug auf jede Reihe 1 von Abteilen 2 und 3 und
begünstigt
nicht eine zufriedenstellende Belüftung auf Höhe des Bodens 5 jedes
Abteils 2, 3 insbesondere.
-
Das erfindungsgemäße Belüftungssystem 9 bietet
somit den Vorteil der Einstellung der Geschwindigkeit der aus dem
Ausgang 14 jedes Schachtes 11 austretenden Luft
auf einen minimal erforderlichen Wert, damit jeder Teil der Decke 4 gegenüber dem Schacht 11 belüftet wird,
in Abhängigkeit
von mindestens einem Merkmal der Raumluft der entsprechenden Reihe
von Abteilen 2 und 3.
-
Ferner ermöglicht es die daraus resultierende
Belüftung,
die Konzentration an toxischen Gasen in den Abteilen 2 und 3 auf
Höhe ihrer
Böden 5 deutlich
zu verringern und folglich die Hygienebedingungen für die in
diesen Abteilen 2 und 3 befindlichen Tiere zu
verbessern.
-
Es ist anzumerken, dass ein erfindungsgemäßes Belüftungssystem 9 mehrere
getrennte Gestänge 19 umfassen
könnte,
die dazu vorgesehen wären,
auf unabhängige
Weise das Schwenken der Klappe jedes Schachtes 11 zu steuern,
so dass die aus jedem Schacht 11 austretende Luftmenge
an die in den an den Schacht 11 angrenzenden Abteilen 2 und 3 befindlichen
Tiere angepasst ist.