Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ausströmungsvorrichtung oder einen Ausströmungsbeschlag nach Anspruch 1 und auf ein Verfahren zum Lüften eines Raumes nach Anspruch 7.

In der US 5 569 078 ist ein solches Verfahren beschrieben. Das Verfahren kann in unterschiedlichen Gegebenheiten angewendet werden, beispielsweise in Büros, in großen Räumen, in denen sich Personen treffen, und insbesondere bei Massentierhaltungen zum Belüften von Ställen, wobei eine relativ große Anzahl von lebenden Organismen je Einheitsvolumen an Luft vorhanden sind, die eine große Menge an Wärme, CO₂ und/oder sonstigen Rückstands- oder Abfallstoffen erzeugen. Eine allgemeine Aufgabe der Lüftung eines Raums besteht darin, eine angenehme Luftzirkulation in dem Raum zu erzeugen, ohne daß Turbulenzen und Zugluft erzeugt werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man die Luft entlang der und im wesentlichen parallel zu der Decke strömen läßt.

Darüber hinaus ist eine Ausströmungsvorrichtung oder ein Ausströmungsbeschlag gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus der US 3 987 713 bekannt.

Ein Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Luft, die am Anfang nach unten durch die Decke über einen vertikalen Einlaß in einen Luftdiffusor strömt, aus relativ großen Öffnungen in dem Diffusor in einer horizontalen Richtung entlang der Decke ohne irgendeine Führung ausgeblasen wird, so daß die Richtung der Luftströmung plötzlich geändert wird.

Dadurch wird ein hohes Maß an Turbulenz und an viskosen Verlusten innerhalb der Luftströmung erzeugt, und daher behält ein erheblicher Teil der Luft nicht seine Richtung parallel zu der Decke während einer langen Zeit bei, insbesondere bei geringen Luftströmungsdurchsätzen. Daher stellt dieses bekannte Verfahren nicht die gewünschte optimale Luftzirkulation bereit.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Ausströmungsvorrichtung und ein Verfahren zum Belüften eines Raumes zur Verfügung zu stellen, durch die bzw. das die einströmende Luft und die Luft, die sich innerhalb des Raums befindet, in wirksamerer Weise gemischt werden und wodurch wenig Zugluft erzeugt wird.

Um diese Aufgabe zu lösen, wird die Luft an zwei Oberflächen entlanggeführt, die sich in der Richtung der Ausströmungsöffnung verengen. Eine unerwünschte Turbulenz und viskose Verluste werden auf diese Weise reduziert, und die größtmögliche kinetische Energie und somit Geschwindigkeit der ausströmenden Luft entlang der Decke wird bei einer speziellen Luftströmung realisiert, auch wenn die Strömungsdurchsätze niedrig sind. Die Form der sich verengenden Flächen ist so, daß die Luftströmung, die am Anfang nach unten gerichtet ist, in der in höchstmöglichem Maße effizienten Weise in horizontaler Richtung umgelenkt wird, was dadurch erreicht wird, daß man beiden Oberflächen eine fließende Krümmung gibt.

In der US 5 667 437 ist ein Luftdiffusor dargestellt, bei dem die einströmende Luft an zwei sich verengenden Oberflächen entlanggeführt wird. Bei diesem Diffusor wird die Luft, die häufig kühler ist, in einer nach unten weisenden Richtung ausgehend von der Decke bei einer relativ großen Geschwindigkeit an zwei sich verengenden Oberflächen entlang ausgeblasen. Der Nachteil bei dieser Vorrichtung besteht darin, daß sich relativ große Temperaturunterschiede an den unterschiedlichen Stellen innerhalb des genannten Raums entwickeln können, sowie auch Zugluft, aufgrund der Tatsache, daß die Luft, die in den Raum geblasen wird, sich nicht sehr gut mit der warmen Luft mischt, die sieh in dem Raum befindet.

Wenn die Luft bei einer relativ niedrigen Geschwindigkeit auf diese Weise nach unten geblasen wird, wird die Luft unregelmäßig verteilt und erreicht nicht jede Stelle in dem Raum. Dies kann zu einem weniger angenehmen Klima innerhalb des Raums führen, und kann sogar zu Erkrankungen bei Personen und/oder Tieren führen.

Durch das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung divergiert die Luftströmung, die in der Nähe der Decke erzeugt wird, wenig in horizontaler Richtung und erhält eine relativ große Komponente in horizontaler Richtung. Die einströmende Luft weist in üblicher Weise eine Temperatur auf, die niedriger ist als die der Luft, die sich in dem Raum befindet, der belüftet werden soll, so daß die genannte einströmende Luft in einer nach unten weisenden Richtung strömen wird, nachdem sie eine gewisse Entfernung an der Decke entlang zurückgelegt hat. Da die relativ kalte Luft länger in dem oberen Bereich des Raumes verbleibt, im Vergleich zu Lüftungssystemen, die die Luft dazu veranlassen, unmittelbar nach unten zu strömen, hat warme Luft, die letztlich immer in Richtung zur Decke nach oben strömt, mehr Zeit, sich mit der kalten Luft zu mischen. Die Luft strömt dann an der Fußbodenoberfläche entlang zurück zu dem Punkt, oberhalb dessen die Einströmungsöffnung angeordnet ist, und steigt, erwärmt durch die Lebewesen, die sich innerhalb des genannten Raums befinden, zur Ausströmungsöffnung auf. Auf diese Weise wird eine Luftzirkulation in dem Raum in Gang gesetzt und aufrechterhalten.

In bevorzugter Weise wird die Breite der Ausströmungsöffnung verändert, um die Menge an Luft zu regeln, die hindurchströmt, und/oder um die Ausströmungsgeschwindigkeit der Luft zu regulieren. Die Breite der Ausströmungsöffnung wird hierbei in bevorzugter Weise in Abhängigkeit von dem Druckunterschied zwischen der einströmenden Luft und der ausströmenden Luft verändert. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird die genannte Breite mit Hilfe eines Ventils eingestellt, welches in einer im wesentlichen senkrecht zu der Decke verlaufenden Richtung bewegt wird. Als Ergebnis davon kann das Ventil mit einem geringen Widerstand bewegt werden, im Unterschied zu sich horizontal bewegenden Ventilen.

Die Form des Ventils macht es möglich, die Ausströmungsöffnung auf eine einfache Weise durch eine elastische Verformung an den Rändern des Ventils hermetisch abzudichten. Das Ventil wird in bevorzugter Weise durch einen Motor bewegt, insbesondere durch einen Elektromotor. Dies macht es möglich, die Lüftung auf eine effiziente Weise in Abhängigkeit von den Bedingungen in dem Stall zu regulieren, ohne daß ein menschliches Eingreifen erforderlich ist.

Die Luft wird in zwei horizontal entgegengesetzten Richtungen von im wesentlichen ein und derselben Stelle in der Nähe der Decke gerichtet. Gemäß einer weiteren. Möglichkeit strömt die Luft horizontal in nur einer Richtung aus, zur Anwendung in der Nähe der Seiten des Raums, der zu belüften ist. Allerdings fällt diese Ausführungsform nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besonders gut genutzt, wenn die Luft von zumindest zwei Stellen in der Nähe der Decke ausströmt, wobei sich längliche Ausströmungsöffnungen im wesentlichen parallel zueinander erstrecken. Es wird bevorzugt, die Luftströmungen von zwei benachbarten Stellen in Richtung aufeinander zu richten. Dies veranlaßt die ausströmende Luft dazu, näherungsweise zwischen zwei Ausströmungsöffnungen nach unten zu strömen, und eine Luftzirkulation wird aufgrund einer Induktion auf eine effiziente Weise aufrechterhalten. Die einströmende Luft wird dadurch gut mit der Luft gemischt, die sich in dem Raum befindet. Eine gute Luftzirkulation kann auch dann auftreten, wenn nur eine Ausströmungsöffnung in kleineren Räumen verwendet wird.

In einer Ausführungsform werden die Luftströmungen zu dem Raum als Ergebnis dadurch erzeugt, daß in dem Raum ein Unterdruck erzeugt wird. Alternativ kann in dem Zuführungsraum oberhalb der Ausströmungsöffnungen ein Überdruck erzeugt werden.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen Raum, der mit einer Decke versehen ist, in der sich die Ausströmungsvorrichtung bzw. der Ausströmungsbeschlag befindet.

Eine beispielhafte Ausführungsform einer Ausströmungsvorrichtung zum Zuführen von Luft zu einem Raum wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausströmungsvorrichtung;

2 zeigt eine teilweise Schnittansicht der genannten Vorrichtung;

3 zeigt die Vorrichtung, bei der die Abdeckung abgenommen ist;

4 zeigt die Luftströmung durch die Vorrichtung;

5 zeigt die Luftströmung durch einen Raum.

Die Ausführungsform, die hier beschrieben ist, ist mit Ausströmungsöffnungen auf jeder Seite versehen. Eine Ausführungsform, die eine Ausströmungsöffnung auf einer Seite aufweist, ist ebenfalls möglich. Allerdings fällt diese Ausführungsform nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche.

Die Zeichnungsfiguren sind lediglich schematische Darstellungen, in denen entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Die Ausströmungsvorrichtung nach 1, 2 und 3 weist ein feststehendes Teil 2 auf, das in einer Decke angebracht werden kann, und ein bewegliches Teil oder ein Ventil 7, das in einer vertikalen Richtung in bezug auf das feststehende Teil 2 bewegt werden kann. Das feststehende Teil 2 besteht aus einem oberen Teil 3 und einem unteren Teil 4.

2 zeigt einen Teil einer Deckenplatte 1, die einen Teil einer Decke eines Raums bildet, der belüftet werden soll. Das feststehende Teil 2 der Vorrichtung kann an der Deckenplatte 1 dadurch befestigt werden, daß es in eine Ausnehmung in der Deckenplatte auf eine solche Weise eingesetzt wird, daß das obere Teil 3 mit einem Flansch 15 gegen die Deckenplatte 1 auf der oberen Seite anstößt und das Teil 4 des feststehenden Teils 2 mit einem Flansch 16 gegen die Unterseite der Deckenplatte 1 anstößt. Das obere Teil 3 und das untere Teil 4 sind mit Hilfe von Bolzen 5 miteinander verbunden, die in Löcher in dem unteren Teil 3 geschraubt sind. Die Bolzen 5 werden angezogen, so daß die Flansche 15, 16 gegen die Deckenplatte 1 gespannt sind.

Das feststehende Teil 2 der Vorrichtung, das in der Deckenplatte 1 angebracht ist, begrenzt eine Öffnung, durch die Luft nach unten von der oberen Seite geführt wird, als Ergebnis der Tatsache, daß der Luftdruck oberhalb der Deckenplatte 1 höher ist als unter der Deckenplatte 1. Dieser Unterschied im Luftdruck kann dadurch erzielt werden, daß Luft aus dem Raum unter der Decke abgezogen wird, und/oder dadurch, daß Luft oberhalb der Deckenplatte 1 zugeführt wird.

Innerhalb des feststehenden Teils 2 der Vorrichtung ist ein Ventil 7 angebracht, welches in einer oberen Position, wie in 2 dargestellt ist, an das feststehende Teil 3 anschließt, und welches in einer unteren Position, die in 1 dargestellt ist, die untere Grenze einer Ausströmungsöffnung 10 bildet, so daß die gesamte Ausströmungsöffnung 10 unter der Höhe der Decke 1 angeordnet ist, wodurch die Ebene, in der die Ausströmungsöffnung liegt, im wesentlichen vertikal angeordnet ist. Der Flansch 16 bildet auf diese Weise die obere Begrenzung der genannten Ausströmungsöffnung 17. Das feststehende Teil 2 und das Ventil 7 sind so geformt, daß die Verengung der Ausströmungsöffnung 17 in jeder offenen Stellung des Ventils 7 allmählich stattfindet, so daß eine gerichtete Luftströmung entlang der Deckenplatte 1 erhalten wird.

Der Rand des Ventils 7 ist so flexibel, daß eine ordnungsgemäße Abdichtung in der geschlossenen Position des Ventils erhalten wird, wobei das Material des Ventils in der Nähe von dessen Rand verformt wird.

Die dargestellte Vorrichtung ist mit zwei länglichen Teilen versehen, die die Ausströmungsöffnung 17 für die Luft bilden, wobei sich die Teile parallel zu der Decke erstrecken. Als ein Ergebnis dieser Anordnung wird die Luft im wesentlichen in zwei entgegengesetzten Richtungen ausgeblasen. Die Teile sind an ihren Enden miteinander verbunden, so daß eine kleine Menge von Luft in anderen Richtungen strömt. Die Breite einer Ausströmungsöffnung ist geringer als 5 cm, während die Länge eines länglichen Teils mehr als 50 cm beträgt.

Die Position des Ventils 7 in dem feststehenden Teil 2 der Vorrichtung wird mit Hilfe eines Schrittmotors 8 eingestellt, wobei auf 3 verwiesen sei, der in dem Ventil 7 angebracht ist. Zu diesem Zweck bildet das Ventil 7 einen hohlen Raum, der mittels einer Abdeckung 11 abgedeckt ist, die an dem anderen Teil des feststehenden 7 befestigt ist oder in sonstiger Weise daran befestigt ist.

Der Schrittmotor 8 weist eine vertikale Welle auf, an der der Arm 9 befestigt ist. Zwei Zug- bzw. Druckstangen 10 sind an dem Ende des Arms 9 befestigt, wobei diese Stangen jeweils mit einem Hebel 6 verbunden sind. In der geschlossenen Position, wie sie in 2 dargestellt ist, erstreckt sich der Teil des Hebels 6, der mit dem unteren Teil 4 verbunden ist, ausgehend von dem Teil 4 unter einem Winkel von etwa 30° mit der horizontalen Ebene nach oben, bei Betrachtung in einer Projektion auf eine vertikale Platte, die die Vorrichtung in longitudinaler Richtung schneidet. Wenn der Arm 9 durch den Schrittmotor 8 gedreht wird, werden die Hebel 6 über die Zug- bzw. Druckstangen 10 auf eine solche Weise bewegt, daß sich das Ventil ausgehend von der geschlossenen Position in bezug auf das feststehende Teil 2 nach unten bewegt, wobei der Teil des Hebels 6, der mit dem Teil 4 verbunden ist, sich durch die horizontale Ebene bewegt und in der am weitesten geöffneten Position ausgehend von dem Teil 4 unter einem Winkel von etwa 30° nach unten erstreckt, bei Betrachtung in der vorgenannten Projektion. Auf diese Weise wird eine erhebliche vertikale Bewegung des Ventils 7 in einer einfachen Art und Weise bewirkt, und die Breite der Öffnung zwischen dem Ventil 7 und dem feststehenden Teil 2 der Vorrichtung kann in Abhängigkeit von den herrschenden Bedingungen eingestellt werden. Der Schrittmotor 8 kann in der entgegengesetzten Richtung gedreht werden, so daß das Ventil 7 geschlossen wird.

4 zeigt die Luftströmung durch die Ausströmungsvorrichtung, die in der genannten Figur sehr schematisch dargestellt ist. Der Pfeil 18 zeigt die mögliche Bewegung des Ventils 7 an. Die anderen Pfeile zeigen näherungsweise die Richtung und die Größenordnung der Geschwindigkeit der Luftströmung an. Die Luftströmung 19 von oben wird zu dem engsten Teil 17 der Vorrichtung geführt und durch die Wände des feststehenden Teils 2 und des beweglichen Teils 7 (Ventil) beschleunigt, wobei der engste Teil 17 die Ausströmungsöffnung bildet. Die Luft, die aus der Ausströmungsöffnung 17 austritt, wird an der Deckenplatte 1 entlang gelenkt, wie durch die Pfeile 21 angedeutet ist. Die Luft 22, die unter der Vorrichtung nach oben strömt, was durch Pfeile angedeutet ist, wird durch die Luft, die aus den Öffnungen 17 ausströmt, mitgenommen, was das Aufsteigen der genannten Luft begünstigt. Die konvexe Form der Abdeckung 7 ist förderlich für die genannte Strömung.

5 zeigt einen Raum, in dem mehrere längliche Ausströmungsvorrichtungen in paralleler Beziehung angeordnet sind, in bevorzugter Weise im wesentlichen entlang der gesamten Länge oder Breite des Raums, wobei die Luft in zwei entgegengesetzten Richtungen von jeder einzelnen Vorrichtung (2, 7) strömt, so daß die Luftströmungen von zwei benachbarten Vorrichtungen in Richtung zueinander gerichtet sind. In der oberen Schicht in der Nähe der Decke 1 mischen sich die genannten Strömungen, die relativ kühl sind im Vergleich mit der Luft, die sich innerhalb des Raums befindet, mit der warmen Luft, die zu der genannten oberen Schicht aufgestiegen ist, und treffen sich danach auf mittlerem Wege zwischen den Vorrichtungen. An diesem Punkt strömt die gemischte Luftströmung nach unten in der Richtung des Bodens 12 des Raums, wo eine moderate Luftströmung gebildet wird, die sich für die Personen und/oder Tiere, die sich dort befinden, angenehm anfühlt. Die Luft, die durch die genannten Personen und/oder Tiere aufgewärmt wird, steigt schließlich zu der Decke 1 in der Nähe der Vorrichtungen auf und vervollständigt auf diese Weise die Zirkulation. Im allgemeinen wird die einströmende Luft über Belüftungsöffnungen in den Wänden des Raums ausströmen, nachdem sie eine Anzahl von Malen zirkuliert ist.